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第五章 放大电路的频率响应
5.1 某放大电路中的对数幅频特性如图题5.1所示。(1)试求该电路的中频电压增益,上限频率,下限频率;(2)当输入信号的频率或时,该电路实际的电压增益是多少分贝?
图题5.1
解:(1)由图题5.1可知,,。
即为中频增益。
上、下限频率分别为和。
(2)实际上或时,电压增益降低(半功率点),即实际电压增益为。
5.2 已知某电路的波特图如图题5.2所示,试写出的表达式。
图题5.2
解: 设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。
5.3 已知某放大电路电压增益的频率特性表达式为
(式中f的单位为Hz)
试求:该电路的上、下限频率,中频电压增益的分贝数,输出电压与输入电压在中频区的相位差。
解:上下限频率分别为和,中频增益,转化为分贝数:,为实数,故,相位差为0。
5.4 一放大电路的增益函数
试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益,下限频率和上限频率以及增益下降到1时的频率。
解:由拉氏变换可知,
故电压增益:
于是,,,,波特图如图解5.4所示。
时,,,
时,,
所以增益下降到1时,频率分为1Hz或10MHz。
图解5.4
5.5 电路如图题5.5所示。已知:晶体管的(、、Cμ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。
图题5.5
(1)低频特性最差即下限频率最高的电路是 ;
(2)低频特性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 ;
解:(1)(a) (2)(c) (3)(c)
5.6 电路如图题5.6所示,所知BJT的,。(1)估算电路的下限频率;(2)若,且,则,与间的相位差是多少?
图题5.6 图解5.6
解:,于是
因为交流电路中,相当于断路,电容,串联,于是
所以,
(2)中频时,
当时,
此时输出峰值:
相位差:,故,相位差。
5.7 在图题5.5(b)所示电路中,若要求C1与C2所在回路的时间常数相等,且已知rbe=1kΩ,则C1:C2=? 若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms,则C1、C2各为多少?下限频率fL≈?
解:(1)求解C1:C2
因为 C1(Rs+Ri)=C2(Rc+RL)
将电阻值代入上式,求出
C1 : C2=5 : 1。
(2)求解C1、C2的容量和下限频率
5.8 已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为
(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。
解:(1)电压放大电路的表达式
(2)fL和fH分别为:
(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。波特图如解图题5.8所示。
解图题5.8
5.9 电路如图题5.9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T1和T2静态时发射极电流相等,且和相等,则哪一级的上限频率低。
图题5.9
解:(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)所在回路的时间常数大于所在回路的时间常数,所以第二级的上限频率低。
5.10 电路如图题5.6所示,BJT的,,,,。(a)画出等频小信号等效电路,求上限频率;(b)如提高10倍,问中频区电压增益、上限频率及增益带宽积各变化多少倍?
解:(1)图示电路的高频小信号等效电路和它的密勒等效电路如图解5.10(a)、(b)所示。
BJT的
(2)中频增益:图解5.10(a),交流短路,交流开路。
因为
所以
增益带宽积:
提高10倍,,
上限频率
中频电压增益
所以,中频增益,上、下限频率变化分别为:
;
增益带宽积变化:
图解5.10
1
第五章题解-3
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