放大电路的频率响应题解Word下载.docx
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(2)C-;
(3)fH和fL;
(1)静态及动态的分析估算:
vCCuBEQ
'
BQ22.6口A
IEQ
(1)IBQ1.8mA
UCEQVCC1CQRc3V
rbe
(1)響丫1.17k
「berbb'
b'
e1.27k
Rrbe〃Rb1.27k
IEQ
gm69.2mA/V
Ut
Ausm,匹(0mRc)178
RsRi「be
(2)估算C
2冗rb*e(cnCQ
C厂C214PF
2冗befT
C*C(1gmRc)51602pF
(3)求解上限、下限截止频率:
Rs//叱)「b'
e//叱'
bRs)567
175kHz
14Hz
Ri)C
Rbe〃(rb*b
fH1.
2nRCnfL1
2n(R.
(4)在中频段的增益为
20IgAusm45dB
频率特曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2
•20dB/+倍频
\・40dB/十倍频
V
10s1O&
//HZ
已知某放大电路的波特图如图T5.3所示,填空:
(1)电路的中频电压增益20lg|Auml二
dB,代皿=
⑵电路的下限频率fL疋Hz,上限频率fH
疋kHz.
(3)电路的电压放大倍数的表达式Au=。
20IgU.I/dB
60
40/
/20dB/十借
20
11
oI0°
10110=1(/104
图T5.3
(2)fL=10H乙fH=10KHz
(3)
全频段电压放大倍数表达式:
103
A=TAi
jf10
说明:
该放大电路的中频放大倍数可能为“+”也可能为“一
5.1在图P5.1所不电路中'
已知晶体管的rbb'
CCnRj〜rbe。
填空:
除要求填写表达式的之外,其余各空填入①增大、②基本不变、
③减小。
图P5.1
Rb〃rbe)c1
当Rs减小时,fL将增大;
当带上负载电阻后,fL将不变。
(2)在空载情况下,若b-e间等效电容为G,
则上限频率的表达式伯二
2[rb'
e//(fbb'
Rb〃Rs)]C
当Rs为零时,fH将增大;
当%减小时,gm=Icq/VT将增大,C将增大,fH将减小
(显然ICQ增大时rbe=Vl/lBQ减小较少)
fL二
①;
①。
八代1」n«
IIe«
IJ
(2)fH
2[rbe//(rbb'
Rb〃Rs)]C,'
①,①,①
5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出代的表达式。
301gUJJB
设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。
5.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示,试写出Au的表达式。
20lg|fjdB
010'
10°
io'
IO:
1010sl(f10/Hz
图P5.3
观察波特图可知,中频电压增益为40dB,即中频放大倍数为一100;
下限截止频率为1Hz
和10Hz,上限截止频率为250kHz。
故电路Au的表达式为
100
f<
i芒i25105
5.4已知某电路的幅频特,性如图P5.4所示,试问:
(1)该电路的耦合方式?
(2)该电路由几级放大电路组成?
(3)当f二104Hz时,附加相移为多少?
当f二时,附加相移又约为多少?
(1)因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路;
(2)因为在高频段幅频特性为
—60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路;
20lg|Am|=60dB
201g|JI<
JBAm=-10°
-45°
X3=-1350
60.
9dB\
40•|\-60dB/10倍频
I\\-900X3=-270
(3)当f二104Hz时,0匕一135°
;
当f二1O5HZ时,0,・—270°
5.5若某电路的幅频特性如图P5.4所示,试写出Au的表达式,并近似估算该电路的上限频率伯。
Au的表达式和上限频率分别为
101*3
1.1.3
5.2kHz
5.6已知某电路电压放大倍数
Au
10jf
(1)Aum-?
丄二?
伯二?
(2)画出波特图。
(1)变换电压放大倍数的表达式,求出Aum、fL、fH。
Aum100
fL10HzfH10^Hz
波特图如解图P5.6所示。
5.7已知两级共射放大电路的电压放大倍数
200jf
2.5105
(1)Aum=?
fL=?
fH=?
(2)画出波特图。
(1)变换电压放大倍数的表达式,求出Aum、(L、fH。
103j-
5
5)
(l'
5,(l嚅
Aum
fL5Hz
4
fH10Hz
波特图如解图P5.7所示。
5.8电路如图P5.8所示。
晶体管的、kb、C•均相等,所有电容的容量均相等'
静态时
所有电路中晶体管的发射极电流Ieq均相等。
定性分析各电路,将结论填入空内。
伍依次由:
Ce、
C1、C2决定)
fL最低(只有输出电容)
[(Rs+Rbl+rbb)||rb'
][Cb*e+(1+gmR1)Cb'
c]<
TH=[(Rs+rbb'
||rb'
e][Cb'
e+(1+gmRc)Cb'
]图P58图•fH最低(密勒电容最大)
(1)低频特T生最差即下限频率最高的电路是a
(2)低频特1•生最好即下限频率最低的电路是_:
(3)高频特性最差即上限频率最低的电路是_d_
(1)(a)
(2)(C)(3)(d)
5.9在图P5.8(a)所示电路中,若二100,“二1kQ,Ci=C2=Ce
二100卩F,则下限频率fL〜?
由于所有电容容量相同,而Ce所在回路等效电阻最小,所以下限频率决定于Ce所在回路的时间常数。
「beRs//Rb[beE20
fL80Hz
2nRCe
5.10在图P5.8(b)所示电路中,若要求Ci与C2所衽回路的时间常数相等,且已知rbe=1k
Q'
贝UCi:
6二?
若Ci与6所在回路的时间常数均为25ms,则Ci£
2各为多少?
下限频率忙圧?
解:
(1)求解Ci:
C2
因为Ci(Rs+Ri)二C2(Rc+Rl),将电阻值代入上式,求出Ci:
C2=5:
io
(2)求解Ci.C2的容量和下限频率
Ci25AF
RsRi
C22.5卩F
RcRl
■
fLiL2—'
6.4Hz
2n
fL1.1.2fLi10Hz
5.11在图P5.8(a)所示电路中,若Ce突然开路,则中频电压放大倍数
Ausm、卜和fL各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)?
为什么?
Ausm将减小,因为在同样幅值的Ui作用下,lb将减小'
lc随之减小,U。
必然减小。
fL减小,因为少了一个影响低频特性的电容。
fH增大。
因为Cn会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以虽然Cn所在回落的等效电阻有所增大,但时间常数仍会减小很多,故伯增大。
Cb'
c
rbb*
rbbr
Ce开路Re
Vs
Rs
(1+|Am|Rl)Cb、Tot、h
:
rb*Ci'
e二I
/1
(T+3o)Re
th=(Rs+rbbj(i+|Am|r*l)Cb*c
■/Am|v|Am|/-thJfhf
Ce未开路前的fH由Th决定:
TH=[(Rs+rbb*)||rb'
e+(1+|Am|R'
L)Cb'
c]
=1009rbe=
5.12在图P5.8(a)所示电路中,若Ci>
Ce,C2>
Ce,1kQ,欲使fi_二60Hz,则Ce应选多少微法?
回路的等效电阻。
R和Ce的值分别为:
Ce2nRfL133卩
知晶体管的rbb=100Q,rbe二1kQ,
5.13在图P5.8(d)所示电路中,静态电流Ieq
=2mA,C=800pF;
Rs二2kQ,Rb=500kQ,Rc=3.3kQ,C=10
试分别求出电路的怕、fL,并画出波特图。
解:
(1)求解fL
5.3Hz
2n(RsRi)2n(Rs咲)
(2)求解fH和中频电压放大倍数
316kHz
「berbb0.9k
2冗[「be//(Fb'
bRb//Rs)]Cn2冗
[「b°
〃(rb-bRs)]Cn
gmI
——77mA/V
Ausm5—吐-(gmRL)76
Rjrbe•RsFbe
20lgAusm37.6dB
其波特图参考解图P5.6。
5.14电路如图P5.14所示‘已知
Cgs=Cgd=5pF,gm=5mS
试求fH“L各约为多少,并写出
Aus的表达式0
fH・fLAus的表达式分析如|、:
124咗)
Aus
5.15在图5.4.7
(1麻(1」E
(a)所示电路中,已知Rg二2MQ,Rd二Rl二10kQ,C二
4pF,gm二4mS。
试画出电路的波特图,并标
10卩F;
场效应管的Cgs二Cgd二
出有矢数据。
gmRL20,20lgAum26dB
fL0.796Hz
2n(RdRl)C
1
fH-904Hz
2冗RgCgs
5.16已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为
25jf
4・f4・f
«
•«
•
Au2
(1)写出该放大电路的表达式;
(2)求出该电路的fL和fH各约为多少;
(3)画出该电路的波特图。
(1)电压放大电路的表达式
50f2
AuAu1Au2
(1刖
(2)fL和fH分别为:
fL50Hz
1一2105,fHe43kHZ
(3)根据电压放大倍数的表达式可知,中频电压放大倍数为104,增益为80dB。
波特图如解图P5.16所示。
解图P5.16
105
5.17电路如图P5.17所示。
试定性分析下列问题'
并简述理由。
(1)哪一个电容决定电路的下限频率;
(2)若Ti和T2静态时发射极电流相等,且rbb和C相等,则哪一级的
上限频率低。
R2||R3||R4+rbe2
IIRe)Ce
1+32
Thi=[(Rs||Ri+rbb'
e]c*<
TH2=[(R21|R3||R4+r呦||rb*e]C'
fH主要由耦合处决定,因前级输出电阻大、后级输入端有密勒电容。
(1)决定电路下限频率的是Ce,因为它所在回路的等效电阻最小。
(2)因为R2//Rs//FU>
Rl//Rs,Cn2所在回路的时间常数大于Cnl所在回路的时间常数,所以第二级的上限频率低。
5.18若两级放大电路各级的波特图均如图P5.2所示,试画出整个电路的波特图。
20lgAum60dBo在折线化幅频特性中,频率小于10HZ时斜率为+40dB/十倍频,频率大于105HZ时斜率为一40dB/十倍频。
在折线化相频特性中,f二10HZ时相移为+90°
f二105Hz时相移为—90。
。
波特图如解图P5.18所示。
1丄A,
0Id'
if“r1()fHz
图P5.4