《5章模電習(xí)題解放大電路的頻率響應(yīng)題解》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《5章模電習(xí)題解放大電路的頻率響應(yīng)題解（27頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第 五 章 放 大 電路 的 頻 率 響 應(yīng) 自 測 題 ☆ 一 、（ 四 版 一 ） 選 擇 正 確 答 案 填 入 空 內(nèi) 。 （ 1 ） 測 試 放 大 電 路 輸 出 電 壓 幅 值 與 相 位 的 變 化 ， 可 以 得 到 它 的 頻 率 響 應(yīng) ， 條 件 是 。 A. 輸 入 電 壓 幅 值 不 變 ， 改 變 頻 率 B. 輸 入 電 壓 頻 率 不 變 ， 改 變 幅 值 C. 輸 入 電 壓 的 幅 值 與 頻 率 同 時 變 化 （ 2）

2、 放 大 電 路 在 高 頻 信 號 作 用 時 放 大 倍 數(shù) 數(shù) 值 下 降 的 原 因 是 ， 而 低 頻 信 號 作 用 時 放 大 倍 數(shù) 數(shù) 值 下 降 的 原 因 是 。 A. 耦 合 電 容 和 旁 路 電 容 的 存 在 B. 半 導(dǎo) 體 管 極 間 電 容 和 分 布 電 容 的 存 在 。 C. 半 導(dǎo) 體 管 的 非 線 性 特 性 D. 放 大 電 路 的 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 不 合 適 （ 3 ）當(dāng) 信 號 頻 率 等 于 放 大 電 路 的 f L 或 f H 時 ，放 大

3、倍 數(shù) 的 值 約 下 降 到 中 頻 時 的 。 A.0.5 倍 B.0.7 倍 C.0.9 倍 即 增 益 下 降 。 A.3dB B.4dB C.5dB （ 4 ） 對 于 單 管 共 射 放 大 電 路 ， 當(dāng) f ＝ f L 時 ， U o 與 U i 相 位 關(guān) 系 是。 A. ＋ 45 ? B. － 90 ? C. － 135 ? 當(dāng) f ＝ f H 時 ， U o 與 U i 的 相 位 關(guān) 系 是 。 A. － 45

4、 ? B. － 135 ? C. － 225 ? 解 ：（ 1 ） A （ 2 ） B ， A （ 3 ） B A （ 4） C C 第五章題解－ 1 ★ 二 、（ 四 版 二 ） 電 路 如 圖 T5.2 所 示 。 已 知 ： V C C ＝ 12V ； 晶 體 管 的 C μ ＝ 4pF ， f T = 50MHz ， r ＝ 100 Ω ,0 ＝ 80 。 試 求 解 ： bb （ 1 ）

5、 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù) Ausm ； （ 2 ） C ； （ 3 ） f H 和 f L ； （ 4 ） 畫 出 波 特 圖 。 圖 T5.2 解 ：（ 1 ） 靜 態(tài) 及 動 態(tài) 的 分 析 估 算 ： VCC U BEQ I BQ Rb I EQ (1 ) I BQ  22.6μ A 1.8mA U CEQ VCCI CQ Rc 3V rbe (1 ) 26mV 1.

6、17 k I EQ rbe rbb rbe 1.27 k Ri rbe ∥ Rb 1.27k gm I EQ 69.2mA/V U T Ausm Rs Ri rbe ( gm Rc )178 Ri rbe （ 2） 估 算 C ： 0 fT 2πrbe (Cπ Cμ) 0 C Cμ 214pF 2πrbe f T C C (1 gm Rc )Cμ 1602pF 第五章題解－ 2 （ 3 ） 求 解

7、上 限 、 下 限 截 止 頻 率 ： Rrbe ∥ (rb b Rs ∥ Rb ) rbe ∥ (rbb Rs ) 567 fH 1 175kHz 2π RCπ fL 1 14 Hz 2π(Rs Ri )C （ 4 ） 在 中 頻 段 的 增 益 為 20 lg Ausm 45dB 頻 率 特 性 曲 線 如 解 圖 T5.2 所 示 。

8、 解 圖 T5.2 三 、 （ 四 版 三 ） 已 知 某 放 大 電 路 的 波 特 圖 如 圖 T5.3 所 示 ， 填 空 ： （ 1 ） 電 路 的 中 頻 電 壓 增 益 20lg| Au m （ 2 ） 電 路 的 下 限 頻 率 f L ≈ Hz （ 3 ） 電 路 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達(dá) 式  |＝ dB ， Au m ＝ 。 ， 上 限 頻 率 f H ≈ kHz. Au ＝ 。 第五章

9、題解－ 3 圖 T5.3 解 ：（ 1 ） 60 10 4 （ 2 ） 10 10 （ 3 ） 103 或 100 jf (1 10)(1 j f 4 )(1 j f 5 ) (1 j f )(1 j f 4 )(1

10、 j f 5 ) jf 10 10 10 10 10 說 明 ： 該 放 大 電 路 的 中 頻 放 大 倍 數(shù) 可 能 為 “ ＋ ”， 也 可 能 為 “ － ”。 習(xí) 題 5.1 （ 四 版 5.1 ） 在 圖 P5.1 所 示 電 路 中 ， 已 知 晶 體 管 的 rbb 、 Cμ 、 Cπ ， R i ≈ r b e。 填 空 ： 除 要 求 填 寫

11、表 達(dá) 式 的 之 外 ， 其 余 各 空 填 入 ① 增 大 、 ② 基 本 不 變 、 ③ 減 小 。 第五章題解－ 4 圖 P5.1 （ 1 ） 在 空 載 情 況 下 ， 下 限 頻 率 的 表 達(dá) 式 f L ＝ 。 當(dāng) Rs 減 小 時 ， f L 將 ； 當(dāng) 帶 上 負(fù) 載 電 阻 后 ， f L 將 。 （ 2 ） 在 空 載 情 況 下 ， 若 b-e 間 等

12、 效 電 容 為 C ， 則 上 限 頻 率 的 表 達(dá) 式 f H ＝ ；當(dāng) R s 為 零 時 ，fH 將 ；當(dāng) Rb 減 小 時 ，g m 將 ， 將 ， C f H 將 。 解 : （ 1） 1 。 ① ； ① 。 2π(Rs Rb ∥ rbe ) C1 （ 2 ） 1 ； ① ； ① ， ① ， ③ 。 [ rbe ∥ ( rbb Rb ∥ Rs )]C

13、2 5.2 （ 四 版 5.2 ） 已 知 某 電 路 的 波 特 圖 如 圖 P5.2 所 示 ， 試 寫 出 Au 的 表 達(dá) 式 。 第五章題解－ 5 圖 P5.2 解 :

14、設(shè) 電 路 為 基 本 共 射 放 大 電 路 或 基 本 共 源 放 大 電 路 。 Au 32 或 Au 3.2j f 10 )(1 j f f )(1 j f (1 ) (1 j ) j f 105 10 10 5 5.3（ 四 版 5.3 ） 已 知 某 共 射 放 大 電 路 的 波 特 圖 如 圖 P5.3 所 示 ，試 寫 出 Au 的 表 達(dá) 式 。 圖 P

15、5.3 解 ：觀 察 波 特 圖 可 知 ，中 頻 電 壓 增 益 為 40dB ，即 中 頻 放 大 倍 數(shù) 為 － 100 ； 下 限 截 止 頻 率 為 1Hz 和 10Hz ， 上 限 截 止 頻 率 為 250kHz 。 故 電 路 Au 的 表 達(dá) 式為 第五章題解－ 6 Au 100 1 )(1 10)(1 f (1 j 10 5 ) j f jf 2.5 或 Au 10 f 2

16、 j f )(1 f (1 jf )(1 j 105 ) 10 2.5 5.4 （ 四 版 5.4 ） 已 知 某 電 路 的 幅 頻 特 性 如 圖 P5.4 所 示 ， 試 問 ： （ 1 ） 該 電 路 的 耦 合 方 式 ； （ 2 ） 該 電 路 由 幾 級 放 大 電 路 組 成 ； （ 3 ）當(dāng) f ＝ 10 4 Hz 時 ，附 加 相 移 為 多 少 ？ 當(dāng) f ＝ 10 5 時 ，附 加 相 移 又 約 為 多少 ？ 解 : （ 1） 因

17、為 下 限 截 止 頻 率 為 0 ， 所 以 電 路 為 直 接 耦 合 電 路 ； （ 2） 因 為 在 高 頻 段 幅 頻 特 性 為 圖 P5.4 － 60dB/ 十 倍 頻 ， 所 以 電 路 為 三 級 放 大 電 路 ； （ 3 ） 當(dāng) f ＝ 10 4 Hz 時 ， φ ＝ － 135 o ； 當(dāng) f ＝ 10 5Hz 時 ， φ ≈ － 270 o 。 5.5 若 某 電 路 的 幅 頻 特 性 如 圖 P5.4 所 示 ， 試 寫 出 Au 的 表 達(dá) 式 ， 并 近 似 估 算 該 電 路

18、 的 上 限 頻 率 f H 。 解 ： Au 的 表 達(dá) 式 和 上 限 頻 率 分 別 為 Au 103 f H f H f 5.2kHz ) 3 1.1 3 (1 j 4 10 第五章題解－ 7 ★ 5.6 （ 四 版 5.5 ） 已 知 某 電 路 電 壓 放 大 倍 數(shù) Au 10

19、j f f )(1 j f (1 j ) 10 105 試 求 解 ： （ 1 ） Aum ＝ ？ f L ＝ ？ f H ＝ ? （ 2 ） 畫 出 波 特 圖 。 解 ：（ 1 ） 變 換 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達(dá) 式 ， 求 出 Aum 、 f L 、 f H 。 100 j f Au 10 (1 j f )(1 j f ) 10 105 Aum 100 fL 10Hz

20、 fH 105 Hz （ 2） 波 特 圖 如 解 圖 P5.6 所 示 。 解 圖 P5.6 5.7 （ 四 版 5.6 ） 已 知 兩 級 共 射 放 大 電 路 的 電 壓 放 大 倍 數(shù) 第五章題解－ 8 Au 200 j f f 1 j f f 1 j 1

21、j 5 104 2.5 105 （ 1 ） A ＝ ？ f L ＝ ？ f H ＝ ? u m （ 2 ） 畫 出 波 特 圖 。 解 ：（ 1 ） 變 換 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達(dá) 式 ， 求 出 A 、 f L 、 f H 。 u m 103 j f Au f f 5 f 4 )(1 j (1 j )(1 j

22、 5 ) 5 10 2.5 10 Aum 103 f L 5Hz f H 104 Hz （ 2 ） 波 特 圖 如 解 圖 P5.7 所 示 。 解 圖 P5.7 第五章題解－ 9

23、 5.8 （ 四 版 5.7 ） 電 路 如 圖 P5.8 所 示 。 已 知 ： 晶 體 管 的 、 rbb 、 C μ 均 相 等 ，所 有 電 容 的 容 量 均 相 等 ，靜 態(tài) 時 所 有 電 路 中 晶 體 管 的 發(fā) 射 極 電 流 I E Q 均 相等 。 定 性 分 析 各 電 路 ， 將 結(jié) 論 填 入 空 內(nèi) 。 圖 P5.8

24、（ 1 ） 低 頻 特 性 最 差 即 下 限 頻 率 最 高 的 電 路 是 ; （ 2 ） 低 頻 特 性 最 好 即 下 限 頻 率 最 低 的 電 路 是 ; （ 3 ） 高 頻 特 性 最 差 即 上 限 頻 率 最 低 的 電 路 是 ; 解 ：（ 1 ）（ a） （ 2 ）（ c） （ 3 ）（ c ） 5.9 在 圖 P5.8 （ a） 所 示 電 路 中 ， 若 ＝ 100 ， r b e＝ 1k Ω ， C 1＝ C2 ＝ C e ＝ 100 μ F ， 則 下 限 頻 率 f L ≈ ? 解 ：由 于 所 有 電 容 容

25、量 相 同 ，而 C e 所 在 回 路 等 效 電 阻 最 小 ，所 以 下 限 頻率 決 定 于 C e 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) 。 R Re ∥ r be Rs ∥ Rb rbe Rs 20 1 1 1 80Hz f L 2π RCe 第五章題解－ 10 5.10 （ 四 版 5.8 ）的 時 間 常 數(shù) 相 等 , 且 已 知數(shù) 均 為 25ms ， 則 C 1、 C 2  在 圖

26、 P5.8 （ b ） 所 示 電 路 中 , 若 要 求 C 1 與 C2 所 在 回 路 r b e=1k Ω ，則 C 1 : C 2 ＝ ? 若 C 1 與 C 2 所 在 回 路 的 時 間 常 各 為 多 少 ？ 下 限 頻 率 f L ≈ ? 解 ：（ 1 ） 求 解 C 1 : C 2 因 為 C 1 （ Rs＋ Ri ） ＝ C 2 （ Rc＋ RL ） 將 電 阻 值 代 入 上 式 ， 求 出 C1 : C2＝5 : 1。 （ 2 ） 求 解 C 1 、 C 2 的 容 量 和 下 限 頻 率 C

27、1 Rs 12.5μF Ri C2 Rc 2.5μ F RL f L1 f L2 1 6.4Hz 2π f L 1.1 2 fL1 10Hz 5.11 （ 四 版 5.9 ） 在 圖 P5.8 （ a） 所 示 電 路 中 ， 若 C e 突 然 開 路 ， 則 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù) Ausm 、f H 和 f L 各 產(chǎn) 生 什 么 變 化（ 是 增 大 、減 小 、還 是 基 本 不 變 ）？ 為 什 么 ？ 解 ： Ausm 將 減 小

28、， 因 為 在 同 樣 幅 值 的 U i 作 用 下 ， I b 將 減 小 ， I c 隨 之 減 小 ， U o 必 然 減 小 。 f L 減 小 ， 因 為 少 了 一 個 影 響 低 頻 特 性 的 電 容 。 f H 增 大 。因 為 Cπ 會 因 電 壓 放 大 倍 數(shù) 數(shù) 值 的 減 小 而 大 大 減 小 ，所 以 雖 然 Cπ 所 在 回 落 的 等 效 電 阻 有 所 增 大 ， 但 時 間 常 數(shù) 仍 會 減 小 很 多 ， 故 f H 增 大 。 5.12 在 圖 P5.8 （ a） 所 示 電 路

29、中 ， 若 C 1 ＞ C e ， C 2 ＞ C e， ＝ 100 ， r b e＝ 1k Ω ， 欲 使 f L ＝ 60Hz ， 則 C e 應(yīng) 選 多 少 微 法 ？ 解 ：下 限 頻 率 決 定 于 C e 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) ， f L 1 。 R 為 C e 所 在 2π RCe 回 路 的 等 效 電 阻 。 R 和 C e 的 值 分 別 為 ： 第五章題解－ 11 R Re ∥ rbe Rs ∥ Rb rbe Rs 20 1 1

30、 Ce 1 133 μ F 2π RfL 5.13 在 圖 P5.8 （ d ）所 示 電 路 中 ，已 知 晶 體 管 的 rbb ＝ 100 Ω ， r be ＝ 1k Ω ，靜 態(tài) 電 流 I E Q ＝ 2mA ， C ＝ 800pF ；Rs ＝ 2k Ω ，Rb ＝ 500 k Ω ，RC＝ 3.3 k Ω ，C =10 μ F。 試 分 別 求 出 電 路 的 f H 、 f L ， 并 畫 出 波 特 圖 。 解 ：（ 1 ） 求 解 f L f L

31、 1 1 5.3Hz 2π(Rs Ri ) 2π(Rs rbe ) （ 2 ） 求 解 f H 和 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù) rberbe rbb 0.9k f H 1 1 316kHz Rb ∥ Rs )]Cπ 2π[ rbe ∥ (rbb Rs )]Cπ 2π[r be ∥ ( rb b I EQ 77mA / V g m U T

32、Au sm Ri rbe ( g m RL ) rb e ( gm RL ) 76 Rs Ri rbe Rs r be 20 lg Ausm 37.6dB 其 波 特 圖 參 考 解 圖 P5.6 。 5.14 （ 四 版 5.10 ）電 路 如 圖 P5.14 所 示 ，已 知 C gs ＝ C g d ＝ 5pF ， g m＝ 5mS ， C 1 ＝ C 2 ＝ C S＝ 10 μ F 。 試 求 f H 、 f L 各 約 為 多 少 ， 并 寫 出 Aus 的

33、 表 達(dá) 式 。 第五章題解－ 12 圖 P5.14 解 ： f H 、 f L 、 Aus 的 表 達(dá) 式 分 析 如 下 ： Ausm Rs Ri ( g m RL ) g m RL 12.4 Ri f L 1 16Hz 2π RsCs

34、 C C gs (1 g m R )C gd 72pF gs L f H 1 1 1.1MHz 2π(Rs ∥ Rg )Cgs 2πRsCgs 12.4 ( j f ) Aus 16 (1 j f )(1 j f ) 106 16 1.1

35、 ★ 5.15 （ 四 版 5.11 ） 在 圖 5.4.7 （ a） 所 示 電 路 中 ， 已 知 Rg ＝ 2M Ω ， R d＝ R L ＝ 10k Ω ， C ＝ 10 μ F； 場 效 應(yīng) 管 的 C g s＝ C g d ＝ 4pF ， g m ＝ 4mS （ 10mS ）。 試 畫 出 電 路 的 波 特 圖 ， 并 標(biāo) 出 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 。 解 ： Aum gm RL 20, 20 lg Aum 26dB Cgs Cgs (1 gm RL )Cgd 88pF

36、 f L 1 0.796Hz 2π(Rd RL )C f H 1 904Hz 2πRgCgs 其 波 特 圖 參 考 解 圖 P5.6 。 第五章題解－ 13 5.16 （ 四 版 5.12 ） 已 知 一 個 兩 級 放 大 電 路 各 級 電 壓 放 大 倍 數(shù) 分 別 為 U o1 25 j f

37、 Au 1 f f U i 1 j 1 j 5 4 10 U Au 2 U  o 2 j f i 2 1 j f 1 j f 50 10 5 （ 1 ） 寫 出 該 放 大 電 路 的 表 達(dá) 式 ； （ 2 ） 求 出 該 電 路 的 f L 和 f H 各 約 為 多 少 ； （ 3 ） 畫 出 該 電 路 的 波 特 圖 。 解 ：（ 1 ） 電 壓 放 大 電 路 的 表 達(dá) 式 Au Au1 Au 2

38、50 f 2 f )(1 j f )(1 j f ) 2 (1 j 4 50 105 （ 2 ） f L 和 f H 分 別 為 ： f L 50Hz 1 1 ， fH 64.3kHz f H 1.1 2105 第五章題解－ 14 （ 3 ） 根 據(jù) 電 壓 放 大 倍 數(shù) 的 表 達(dá) 式 可 知 ， 中 頻 電 壓 放 大 倍 數(shù) 為 10 4 ， 增 益

39、為 80dB 。 波 特 圖 如 解 圖 P5.16 所 示 。 解 圖 P5.16 5.17 （ 四 版 5.13 ） 電 路 如 圖 P5.17 所 示 。試 定 性 分 析 下 列 問 題 ，并 簡 述 理 由 。 （ 1 ） 哪 一 個 電 容 決 定 電 路 的 下 限 頻 率 ； （ 2 ） 若 T 1 和 T 2 靜 態(tài) 時 發(fā) 射 極 電 流 相 等 ， 且 rbb

40、和 C 相 等 ， 則 哪 一 級 的 上 限 頻 率 低 。 圖 P5.17 解 ：（ 1 ） 決 定 電 路 下 限 頻 率 的 是 C e， 因 為 它 所 在 回 路 的 等 效 電 阻 最 小 。 第五章題解－ 15 （ 2 ） 因?yàn)?R2 ∥ R3 ∥ R4 ＞ R1 ∥ Rs， Cπ2 所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù) 大 于 Cπ1所 在 回 路 的 時 間 常 數(shù)

41、， 所 以 第 二 級 的 上 限 頻 率 低 。 5.18 若 兩 級 放 大 電 路 各 級 的 波 特 圖 均 如 圖 P5.2 所 示 ， 試 畫 出 整 個 電 路 的 波 特 圖 。 解 ： 20 lg Aum 60dB 。 在 折 線 化 幅 頻 特 性 中 ， 頻 率 小 于 10Hz 時 斜 率 為 ＋ 40dB/ 十 倍 頻 ， 頻 率 大 于 10

42、 5Hz 時 斜 率 為 － 40dB/ 十 倍 頻 。 在 折 線 化 相 頻 特 性 中 ， f ＝ 10Hz 時 相 移 為 ＋ 90 o ， f ＝ 10 5 Hz 時 相 移 為 － 90 o 。 波 特 圖 如 解 圖 P5.18 所 示 。 第五章題解－ 16 解 圖 P5.18 第五章題解－ 17