第五章 放大电路的频率响应自 测 题一、选择正确答案填入空内。
（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。
A.输入电压幅值不变，改变频率
B.输入电压频率不变，改变幅值
C.输入电压的幅值与频率同时变化
（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。
A.耦合电容和旁路电容的存在
B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性
D.放大电路的静态工作点不合适
（3）当信号频率等于放大电路的fL 或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的 。
A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍
即增益下降 。
A.3dB B.4dB C.5dB
（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，与相位关系是 。
A.＋45? B.－90? C.－135?
当f ＝ fH时，与的相位关系是 。
A.－45? B.－135? C.－225?
解：（1）A （2）B，A （3）B A （4）C C
二、电路如图T5.2所示。已知：VCC＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，fT = 50MHz，＝100Ω,(0＝80。试求解：
（1）中频电压放大倍数；
（2）；
（3）fH和fL；
（4）画出波特图。
图T5.2
解：（1）静态及动态的分析估算,
（2）估算,
（3）求解上限、下限截止频率：
（4）在中频段的增益为
频率特性曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2
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||＝ dB，＝ 。
（2）电路的下限频率fL≈ Hz，上限频率fH≈ kHz.
（3）电路的电压放大倍数的表达式＝ 。
图T5.3
解：（1）60 104
（2）10 10
（3）
说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“＋”，也可能为“－”。
习 题
5.1 在图P5.1所示电路中，已知晶体管的、Cμ、Cπ，Ri≈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
（1）在空载情况下，下限频率的表达式fL＝ 。当Rs减小时，fL将 ；当带上负载电阻后，fL将 。
（2）在空载情况下，若b-e间等效电容为,则上限频率的表达式fH ＝ ；当Rs为零时，fH将 ；当Rb减小时，gm将,将,fH将 。
解:（1） 。①；①。
（2） ；①；①，①，③。
5.2 已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出的表达式。
图P5.2
解,设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。
5.3 已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出的表达式。
图P5.3
解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB，即中频放大倍数为－100；下限截止频率为1Hz和10Hz，上限截止频率为250kHz。故电路的表达式为
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 ＝104Hz时，附加相移为多少？当f ＝105时，附加相移又约为多少？
解:（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 图P5.4
－60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；
（3）当f ＝104Hz时，φ'＝－135o；当f ＝105Hz时，φ'≈－270o 。
5.5 若某电路的幅频特性如图P5.4所示，试写出的表达式，并近似估算该电路的上限频率fH。
解：的表达式和上限频率分别为
5.6 已知某电路电压放大倍数
试求解：
（1）＝？fL＝？fH ＝?
（2）画出波特图。
解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。
（2）波特图如解图P5.6所示。
解图P5.6
5.7 已知两级共射放大电路的电压放大倍数
（1）＝？fL＝？fH ＝?
（2）画出波特图。
解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。
（2）波特图如解图P5.7所示。
解图P5.7
5.8 电路如图P5.8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P5.8
（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）
5.9 在图P5.8（a）所示电路中，若( ＝100，rbe＝1kΩ，C1＝C2＝Ce＝100μF，则下限频率fL≈?
解：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。
5.10 在图P5.8（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
5.11 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、fH和fL各产生什么变化（是增大、减小、还是基本不变）？为什么？
解：将减小，因为在同样幅值的作用下，将减小，随之减小，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。因为会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然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fH增大。
5.12 在图P5.8（a）所示电路中，若C1＞Ce，C2＞Ce，( ＝100，rbe＝1kΩ，欲使fL ＝60Hz，则Ce应选多少微法？
解：下限频率决定于Ce所在回路的时间常数，。R为Ce所在回路的等效电阻。
R和Ce的值分别为：
μF
5.13 在图P5.8（d）所示电路中，已知晶体管的＝100Ω，rbe＝1kΩ，静态电流IEQ＝2mA，＝800pF；Rs＝2kΩ，Rb＝500 kΩ，RC＝3.3 kΩ，C=10μF。
试分别求出电路的fH、fL，并画出波特图。
解：（1）求解fL
（2）求解fH和中频电压放大倍数
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，C1＝C2＝CS＝10μF。
试求fH、fL各约为多少，并写出的表达式。
图P5.14
解：fH、fL、的表达式分析如下：
5.15在图5.4.7（a）所示电路中，已知Rg＝2MΩ，Rd＝RL＝10kΩ，C ＝10μF；场效应管的Cgs＝Cgd＝4pF，gm＝ 4mS。试画出电路的波特图，并标出有关数据。
解：
其波特图参考解图P5.6。
5.16 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P5.16所示。
解图P5.16
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P5.17
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。
5.18 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。
解：。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－40dB/十倍频。在折线化相频特性中，f ＝10Hz时相移为＋90o，f ＝105Hz时相移为－90o。波特图如解图P5.18所示。
解图P5.18
（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。
A.输入电压幅值不变，改变频率
B.输入电压频率不变，改变幅值
C.输入电压的幅值与频率同时变化
（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。
A.耦合电容和旁路电容的存在
B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性
D.放大电路的静态工作点不合适
（3）当信号频率等于放大电路的fL 或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的 。
A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍
即增益下降 。
A.3dB B.4dB C.5dB
（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，与相位关系是 。
A.＋45? B.－90? C.－135?
当f ＝ fH时，与的相位关系是 。
A.－45? B.－135? C.－225?
解：（1）A （2）B，A （3）B A （4）C C
二、电路如图T5.2所示。已知：VCC＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，fT = 50MHz，＝100Ω,(0＝80。试求解：
（1）中频电压放大倍数；
（2）；
（3）fH和fL；
（4）画出波特图。
图T5.2
解：（1）静态及动态的分析估算,
（2）估算,
（3）求解上限、下限截止频率：
（4）在中频段的增益为
频率特性曲线如解图T5.2所示。
解图T5.2
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||＝ dB，＝ 。
（2）电路的下限频率fL≈ Hz，上限频率fH≈ kHz.
（3）电路的电压放大倍数的表达式＝ 。
图T5.3
解：（1）60 104
（2）10 10
（3）
说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“＋”，也可能为“－”。
习 题
5.1 在图P5.1所示电路中，已知晶体管的、Cμ、Cπ，Ri≈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
（1）在空载情况下，下限频率的表达式fL＝ 。当Rs减小时，fL将 ；当带上负载电阻后，fL将 。
（2）在空载情况下，若b-e间等效电容为,则上限频率的表达式fH ＝ ；当Rs为零时，fH将 ；当Rb减小时，gm将,将,fH将 。
解:（1） 。①；①。
（2） ；①；①，①，③。
5.2 已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出的表达式。
图P5.2
解,设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。
5.3 已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出的表达式。
图P5.3
解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB，即中频放大倍数为－100；下限截止频率为1Hz和10Hz，上限截止频率为250kHz。故电路的表达式为
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 ＝104Hz时，附加相移为多少？当f ＝105时，附加相移又约为多少？
解:（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 图P5.4
－60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；
（3）当f ＝104Hz时，φ'＝－135o；当f ＝105Hz时，φ'≈－270o 。
5.5 若某电路的幅频特性如图P5.4所示，试写出的表达式，并近似估算该电路的上限频率fH。
解：的表达式和上限频率分别为
5.6 已知某电路电压放大倍数
试求解：
（1）＝？fL＝？fH ＝?
（2）画出波特图。
解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。
（2）波特图如解图P5.6所示。
解图P5.6
5.7 已知两级共射放大电路的电压放大倍数
（1）＝？fL＝？fH ＝?
（2）画出波特图。
解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。
（2）波特图如解图P5.7所示。
解图P5.7
5.8 电路如图P5.8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P5.8
（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）
5.9 在图P5.8（a）所示电路中，若( ＝100，rbe＝1kΩ，C1＝C2＝Ce＝100μF，则下限频率fL≈?
解：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。
5.10 在图P5.8（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
5.11 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、fH和fL各产生什么变化（是增大、减小、还是基本不变）？为什么？
解：将减小，因为在同样幅值的作用下，将减小，随之减小，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。因为会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然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fH增大。
5.12 在图P5.8（a）所示电路中，若C1＞Ce，C2＞Ce，( ＝100，rbe＝1kΩ，欲使fL ＝60Hz，则Ce应选多少微法？
解：下限频率决定于Ce所在回路的时间常数，。R为Ce所在回路的等效电阻。
R和Ce的值分别为：
μF
5.13 在图P5.8（d）所示电路中，已知晶体管的＝100Ω，rbe＝1kΩ，静态电流IEQ＝2mA，＝800pF；Rs＝2kΩ，Rb＝500 kΩ，RC＝3.3 kΩ，C=10μF。
试分别求出电路的fH、fL，并画出波特图。
解：（1）求解fL
（2）求解fH和中频电压放大倍数
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，C1＝C2＝CS＝10μF。
试求fH、fL各约为多少，并写出的表达式。
图P5.14
解：fH、fL、的表达式分析如下：
5.15在图5.4.7（a）所示电路中，已知Rg＝2MΩ，Rd＝RL＝10kΩ，C ＝10μF；场效应管的Cgs＝Cgd＝4pF，gm＝ 4mS。试画出电路的波特图，并标出有关数据。
解：
其波特图参考解图P5.6。
5.16 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P5.16所示。
解图P5.16
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P5.17
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。
5.18 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。
解：。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－40dB/十倍频。在折线化相频特性中，f ＝10Hz时相移为＋90o，f ＝105Hz时相移为－90o。波特图如解图P5.18所示。
解图P5.18
