放大电路的频率响应习题解答

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 倍 倍 即增益下降

（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时， A.＋45 B.－90 C.－135 当f ＝ fH时，

UoUo与Ui相位关系是 。

与Ui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、电路如图所示。已知：VCC＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，fT = 50MHz，

rbb'＝100Ω, 0＝80。试求解：

AusmC'；（2）；

（1）中频电压放大倍数

（3）fH和fL；（4）画出波特图。

解：（1）静态及动态的分析估算：

VCCUBEQIBQ22.6μ A

Rb

IEQ(1)IBQ1.8mA

UCEQVCCICQRc3V

26mV rb'e(1)1.17kI EQ rberbb'rb'e1.27k Rirbe∥Rb1.27k IEQgm69.2mA/V UT

Rirb'e(gR)178A usmmcRsRirbe

（2）估算

C'：

fTC02πrb'e(CπCμ)（3）求解上限、下

02πrb'efTCμ214pF限截止频率：

1175kHz'2πRCπ114Hz2π(RsRi)CRrb'e∥(rb'bRs∥Rb)rb'e∥(rbfHfL'CC(1gmRc)Cμ1602pF

（4）在中频段的增益为

三、 已知某放大电

的波特图如图所示，填空： （1）电路的中频电压增益20lg|

Au m45dB20lgAusm频率特性曲线如解图所示。

路

Au m|＝ dB，

Au＝ 。

（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

解：（1）60 104 （2）10 10

（3）

＝ 。

103100jf或10fffff(1)(1j4)(1j5)(1j)(1j4)(1j5)jf1010101010

说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“＋”，也可能为“－”。

习 题

在图所示电路中，已知晶体管的

rbb'、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。

（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

C'， 则上限频率的表

C'达式fH ＝ ；当Rs为零时，fH将 ；当Rb减小时，gm将 ，将 ，fH将 。

1 解:（1）2π(RsRb∥rbe) C1。①；①。

1'2[r∥(rR∥R)]Cb'ebb'bs；①；①，①，③。 （2）

已知某电路的波特图如图所示，试写出

解: 设电路为基本共射放大电路

或基本共源放大电路。 323.2jf A 或 Auu10fff(1)(1j5)(1j)(1j5)jf101010

已知某共射放大电路的波

Au的表达式。

特图如图所示，试写出

Au的表达式。

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Au的表达式为

100 Au110f(1)(1)(1j)

jfjf2.5105

210f 已知某电或 A路的幅频特性如图uff所示，试问： (1jf)(1j)(1j)5102.510（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 －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

若某电路的幅频特性如图所示，试写出算该电路的上限频率fH。

解：

AuAu的表达式，并近似估

的表达式和上限频率分别为

'3f10HA fH5.2kHzuf31.13(1j4)10

已知某电路电压放大倍数

Au

10jfff(1j)(1j5)1010

Aum 试求解： （1）＝fL＝fH ＝ （2）画出波特图。

Aum 解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。

Au100j(1jf10ff)(1j5)1010100AumfL10Hz5f10HzH （2）波特图如解图 所示。

已知两级共射放路的电压放大倍数

解图

大电 （1）

Au mAu200jf fff1j1j41j55102.510＝fL＝fH ＝

（2）画出波特图。 解：（1）变换电压放大倍数的表达

A式，求出u m、fL、fH。

Au103jf5

fff(1j)(1j4)(1j)55102.510103 AumfL5Hz （2）波特图如

解图所

fH104Hz示。

电路如图所示。已知：晶体管的、

rbb'、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

（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）

在图（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。

RRe∥fLrbeRs∥RbrbeRs2011

在图（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

180Hz2 πRCeC1C2RsRi12.5μF 2.5μ FRcRL16.4Hz2π fL1.12fL110Hz fL1fL2 在图（a）所示电路中，若Ce突然开路，则中频电压放大倍数

AusmUiAusm、

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，因为在同样幅值的必然减小。

作用下，

Ib将减小，

Ic随

之减小，

Uo

fL减小，因为少了一个影响低频特性的电容。

'Cπ 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'Cπ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。

在图（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

fL解：下限频率决定于Ce所在回路的时间常数，Ce所在回路的等效电阻。

R和Ce的值分别为：

RRe∥rbeRs∥RbrbeRs2011

12πRCe。R为

Ce

11332πRfLμF

在图（d）所示电路中，已知晶体管的态电流IEQ＝2mA，

C'rbb'＝100Ω，rbe＝1kΩ，静

＝800pF；Rs＝2kΩ，Rb＝500 kΩ，RC＝ kΩ，

C=10μF。

试分别求出电路的fH、fL，并画出波特图。 解：（1）求解fL

fL12π(RsRi)12π(Rsrbe)5.3Hz

（2）求解fH和中频电压放大倍数

rb'erberb'b0.9kfHgm11316kHz2π[rb'e∥(rb'bRb∥Rs)]Cπ'2π[rb'e∥(rb'bRs)]Cπ'IEQUT77mA/V

rrb'eRi''b'e(gmRL)(gmRL)76RsRirbeRsrbe37.6dB20lgAusmAusm

其波特图参考解图。

电路如图所示，已知Cgs＝Cgd＝5pF，gm＝5mS，C1＝C2＝CS＝10μF。 试求fH、fL各约为多少，并写出

解：fH、fL、

AusAus的表达式。

的表达式分析如

下：

AusmfLRi''(gmRL)gmRL12.4RsRi116Hz2πRsCs111.1MHz''2π(Rs∥Rg)Cgs2πRsCgs12.4(j''CgsCgs(1gmRL)Cgd72pFfHf)16Ausff(1j)(1j)6161.110

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：

gR'20, 20lgA26dBAummLum''CgsCgs(1gmRL)Cgd88pFfLfH

10.796Hz2π(RdRL)C1904Hz'2πRgCgs

其波特图参考解图。

已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为

U25j fAu1o1 ffUi1j1j5410U2j f Au2offUi21j1j55010 

（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50fAAAuu1u2fff(1j)(1j)(1j5)245010

（2）fL和fH分别为： fL50Hz11 ，fH64.3kHz5fH1.1210

（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。波特图如解图所示。

电路如图所示。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

rbb'和

C'相等，

则哪一级的上限频率低。 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）

因为R2∥R3∥R4 ＞R1∥Rs，Cπ'2'C所在回路的时间常数大于π1所在回路

的时间常数，所以第二级的上限频率低。

若两级放大电路各级的波特图均如图所示，试画出整个电路的波特图。

解：

60dB20lgAum。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。波特图如解图所示。

解图