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1、第 4 章 多级放大电路与频率响应自测题填空题1在三级放大电路中,已知|Au1|=50,|Au2|=80,|Au3|=25,则其总电压放大倍数|Au|=,折合为dB。2一个三级放大电路,若第一级和第二级的电压增益为30dB,第三级的电压增益为20dB,则其总电压增益为dB,折合为倍。3在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的,而前级的输出电阻则也可视为后级的。4 在多级直接耦合放大电路中,对电路零点漂移影响最严重的一级是,零点漂移最大的一级是。5集成运放的两个输入端分别为和输入端,前者输入信号的极性与输出端极性,后者输入信号的极性与输出端极性。6 某单级共射放大电路的对数幅频响应如题4.1.6
2、图所示,则该放大电路的Aus1频率响应表达式为,Aush频率响应表达式为。7在题 4.1.7 图所示放大电路中,空载时,若增大电容C1的容量,则中频电压放大倍数Ausm将,fL将,fH将;当Rb减小时,fL将。当带上负载后,fL将。8多级放大电路与单级放大电路相比,总的通频带一定比它的任何一级都;级数越多则上限频率fH越。9 已知RC耦合放大电路在fL处放大倍数为 100,则在fH处放大倍数为,中频区放大倍数为。答案:110,100。280,10。3负载电阻,信号源内阻。4输入级,输出级。5 同相,反相,相同,相反。6Ausl54100100;Aush。7 不1 j(100f)1 j(f 10
3、5)变,下降,不变,增大,增大。8窄,低。9100,141。选择题1一个由相同类型管子组成的两级阻容耦合共射放大电路,前级和后级的静态工作点均偏低,当前级输入信号幅度足够大时,后级输出电压波形将。A削顶失真;B削底失真;C双向失真。2两个相同的单级共射放大电路,空载时电压放大倍数均为 30,现将它们级联后组成一个两级放大电路,则总的电压放大倍数。A等于 60;B等于 900;C小于 900;D大于 900。3阻容耦合与直接耦合多级放大电路之间的主要不同是。A所放大的信号不同;B交流通路不同;C直流通路不同。4一个放大电路的对数幅频响应如题4.1.6 图所示。(1)中频放大倍数|Ausm|为 d
4、B。A20;B40;C100。(2)上限频率为。A100 kHz;C100 kHz。(3)下限频率为。A100 Hz;C100 Hz。(4)当信号频率恰好为上限频率或下限频率时,实际的电压增益为dB。A40;B37;C3。5在题 4.1.7 图所示阻容耦合共射放大电路中,已知晶体管的 100,rbe1k,负载开路。试求:(1)若|Ui|10mV,且信号频率f fL,则|Uo|的数值约为。A1V;B2V;C;D700mV。(2)当f fL时,Uo与Ui的相位关系为。A45o;B45o;C225o;D135o。(3)高频信号输入时放大倍数下降,主要的原因是。AC1和C2;B晶体管的非线性;C晶体管
5、的极间电容和分布电容。6在考虑放大电路的频率失真时,若输入信号为正弦波,则输出信号。A会产生线性失真;B会产生非线性失真;C为非正弦波;D为正弦波。7如图 2.4.4(a)所示的分压式工作点稳定共射基本放大电路,当射极旁路电容为 47F,晶体管的结电容为 12pF 时,测得下限频率为 50Hz,上限频率为 20kHz。现将射极旁路电容换为 100F,管子换为结电容为 5pF 的晶体管,此时的下限频率将 50Hz,上限频率将 20kHz。A大于;B等于;C小于。8具有相同参数的两级放大电路,在组成其各个单管的截止频率处,幅值下降。A3dB;B6dB;C20dB;D9dB。9多级放大电路放大倍数的
6、波特图是。A各级波特图的叠加;B各级波特图的乘积;C各级波特图中通频带最窄者;D各级波特图中通频带最宽者。答案:1C。2C。3A、C。4(1)B;(2)C;(3)C;(4)B。5(1)C;(2)D;(3)C。6D。7C、A。8B。9A。判断题1在多级直流放大电路中,减小每一级的零点漂移都具有同等的意义。()2阻容耦合放大电路只能放大交流信号,不能放大直流信号。()3直接耦合放大电路的温漂很小,所以应用很广泛。()4晶体管的共射截止频率f、特征频率f、共基截止频率f三者满足f fT f。()5在集成电路中制造大电容很困难,因此阻容耦合方式在线性集成电路中几乎无法采用。()6阻容耦合放大电路中的耦
7、合电容、旁路电容越多,低频特性越差,下限频率越高。()7 阻容耦合放大电路的电路参数确定后,其电压放大倍数是不随频率变化的固定值。()8在要求fL很低的场合,可以采用直接耦合方式。()9 对题 4.1.7 图所示的基本放大电路,增大电容C1、C2将有利于高频信号通过,即可提高上限频率fH。()答案:2、5、6、8 对;1、3、4、7、9 错。习题在题图所示的两级放大电路中,已知UBE 0.7V,50,rbb100,VCC15V,Re1 5k,Rb11 33k,Rb12 20k,Rc1 5k,Rb2 200k,(1)求两级的静态工作点;(2)计算输入电阻Ri和输出电阻Ro;Re2 RL 2k。(
8、3)计算中频电压放大倍数Aum。解:(1)第一级共基放大电路的Q点参数为:UB1Rb1220VCC155.66V,Rb11 Rb1233 20UB1UBEQRe15.660.7 0.99mA5,ICQ1 IEQ1ICQ11IBQ10.99mA19.8A,50UCEQ1VCC ICQ1(Rc1 Re1)150.99(55)5.1V。第二级共集放大电路的Q点参数为:IBQ2VCCUBEQRb2(1 2)Re2150.7 47.35A,200512ICQ2 2IBQ2 500.04735 2.37mA,UCEQ2VCC ICQ2Re215 2.372 10.26V。(2)rbe11005126261
9、.44k,rbe210051 0.66k,0.992.37Ri Re1/rbe11.445/27.841+151Ro Re2/rbe2 Rb2/Rc10.66 200/5 2/104.271+251(3)Ri2 Rb2/rbe2(1+2)(Re2/RL)200/0.66 51(2/2)41.06kAum1 1Aum2Rc1/Ri25/41.0650154.76rbe11.44(1 2)(Re2/RL)51(2/2)0.99rbe2(1 2)(Re2/RL)0.6651(2/2)Aum Aum1 Aum2154.760.99 153.21在题图所示的两级放大电路中,已知场效应管的跨导gm1mS,
10、IDSS 2mA;晶体管的 60,rbe 0.5k,UBE 0.7V;并且R1 5.1M,R2 5k,R3 20k,R4 5k,R5 0.7k,R6 0.62k,RL10k,VDD 28V。试求(1)两级的静态工作点;(2)中频电压放大倍数Aum、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解:(1)因为 T1管的UGS 0V,所以IDQ IDSS 2mAUDSQVDD IDQR2 28 25 18VUB2R45VDD285.6VR3 R4205UB2UBEQR65.60.7 7.9mA0.62ICQ IEQIBQICQ7.9 0.13mA60UCEVDD ICQ(R5 R6)287.9(0.7 0.62)1
11、7.57V gm(R2/R3/R4/rbe2)(2)Aum1 gmRL 1103(5/20/5/0.5)103 0.41Aum2(R5/RL)60(0.7/10)78.5rbe20.5Aum Aum1 Aum2 0.41(78.5)32.19Ri R15.1MRo R5 0.7k两级放大电路如题图所示,已知T1管的gm 0.6mAV,T2管的rbe1k,100;Rs10k,Rg1M,Rg1 Rg2 200k,Rd110k,Rf1k,(2)中频电压放大倍数Aum及Rc 2k,RL 20k。试求(1)电路的Ri和Ro;源电压放大倍数Ausm。解:(1)Ri Rg Rg1/Rg21103 200/2
12、00 1.1M;Ro Rc 2k(2)Aum1 gm(Rd1/rbe)0.6(10/1)0.341+gmRf10.61(Rc/RL)100(2/20)181.82rbe1Aum2 Aum Aum1 Aum2 0.34(181.82)61.82AusmRi1.1Aum61.82 61.26Ri Rs1.110103两级放大电路如题图所示,已知两只晶体的 80,rbb 200,UBE1 0.7V,UBE2 0.2V;Rb1 40k,Rb2 20k,Rc1 2k,Re1 3.3k,Re21k,Rc2 3k,RL 6k,VCC12V。试求(1)两级的ICQ、UCEQ;(2)中频Aum及其分贝数;(3)
13、Ri和Ro。解:(1)UB1Rb220VCC12 4VRb1 Rb240 20UB1UBE140.71mARe13.3ICQ1 IEQ1(ICQ1 IBQ2)Rc1=(1+)IBQ2Re2+UEB2IBQ2=ICQ1Rc1UEB2Rc1(1+)IBQ2Re2=120.2 0.022mA+ICQ2 2IBQ2800.022 1.76mAUCEQ1VCC(ICQ1 IBQ2)Rc1 IEQ1Re112(10.022)213.3 6.74VUCEQ2VCC ICQ2(Re2 Rc2)121.76(13)4.96V(2)rbe1 rbb(1)26(mV)26 20081 2.31kIEQ1(mA)12
14、6(mV)26 200811.4kIEQ2(mA)1.76rbe2 rbb(1)Aum1 Aum2 Rc1/rbe2(1)Re2RL1 rbe1rbe1802/(1.4811)2.31 67.62(Rc2/RL)80(3/6)1.94rbe2(1)Re21.4811Aum Aum1 Aum2 67.62(1.94)131.18Gum 20lg Aum 20lg131.18 42.36dB(3)Ri Rb1/Rb2/rbe1 40/20/2.311.97k两级放大电路如题图所示,已知晶体管的Ro Rc23k 40,rbe11.37k,rbe2 0.89k,UBE 0.6V;Rb1 33k,Rb2
15、8.2k,3k,Rc110k,Re1 390,Re1试求(1)Re210k,RL10k,VCC 20V。各级静态工作点;(2)中频Aum、Ri和Ro。解:(1)UB1Rb28.2VCC20 3.98VRb1 Rb2338.2ICQ1 IEQ1IBQ1ICQ1UB1UBEQ3.980.6 0.997mARe1 Re10.3930.997 0.025mA40(IBQ2 ICQ1)Rc1UBE2(1)IBQ2Re2VCCIBQ2VCCUBE2 ICQ1Rc1Rc1(1)Re2200.60.99710 0.022mA10 4110)UCEQ1VCC(ICQ1 IBQ2)Rc1 IEQ1(Re1 Re1
16、 20(0.9970.022)100.997(0.393)6.43VICQ2 IBQ2 400.022 0.88mAUCEQ2VCC ICQ2Re2 200.8810 11.2V(2)Ri2 rbe2(1 2)(Re2/RL)0.89 415 205.89kAum1 Aum21(Rc1/Ri2)40(10/205.89)21.97rbe1(1 1)Re11.37 410.39(1 2)(Re2/RL)41(10/10)0.996rbe2(1 2)(Re2/RL)0.89 41(10/10)Aum Aum1 Aum2 21.970.996 21.88Ri Rb1/Rb2/rbe1(1 1)Re1
17、33/8.2/(1.37 410.39)4.77kRo Re2/rbe2 Ro1r Rc10.8910 Re2/be210/0.26k1 21 241电路如题图所示,已知两只晶体管参数相同,100,rbb100,UBE 0.7V;R1100k,R2 50k,R31k,R4 2k,R5 4.9k,(2)电路为何R610k,R710k,VCC12V。试求(1)两管的静态工作点;组态画出微变等效电路;(3)中频Aum、Ri和Ro。解:(1)ICQ1 ICQ2R250VCCUBEQ120.7R1 R21501.65mAR4216.5AIBQ1 IBQ2ICQ2UB2R610VCC12 8.05VR5
18、R64.910UCEQ1UB2UBE2UR48.050.7 1.652 4.05VUCEQ2VCCUR3UCEQ1UR4121.651 4.051.652 3V(2)电路为共射共基组态。微变等效电路如题图解所示。(3)rbe1 rbe2 rbb(1)26(mV)261001011.69kIEQ(mA)1.65Ri R1/R2/rbe1100/50/1.69 1.61kRo R31k因为Ri2rbe21.69 0.0167k,所以1 21011Ri21000.0167 0.99rbe11.69Aum1 Aum22(R3/R7)100(1/10)53.79rbe21.69Aum Aum1 Aum2
19、 0.9953.79 53.25103(jf 102)某放大电路的电压放大倍数复数表达式为Au,f的25(1 jf 10)(1 jf 10)单位为Hz。(1)求中频电压放大倍数及增益;(2)求上、下限截止频率;(3)画出波特图。解:(1)Aus 1 jf 1001 jf 10103jf 10051 jf 1001 jf 105Ausmjf 100则Ausm 103,20lg Ausm 20lg103 60dB(2)fL100Hz,fH105Hz(3)参见图 4.2.16。假设两个单管共射放大电路的对数幅频特性曲线分别如题图(a)、(b)所示。(1)分别说明两个放大电路的中频电压放大倍数|Aum
20、|各等于多少下限频率fL和上限频率fH各等于多少(2)试判断两个放大电路分别采用的是什么耦合方式(阻容耦合、直接耦合);(3)分别画出两个放大电路相应的对数相频特性曲线。(a)(b)题图解:(1)由图看出,20lg|Aum1|40dB,求的|Aum1|100,fL1 20Hz,fH1500kHz;20lg|Aum2|30dB,求的|Aum2|31.62,fL2 0,fH11.5MHz(2)第一个电路采用的是阻容耦合,第二个电路采用的是直接耦合。(3)相频特性曲线如图所示。(a)(b)题图解固定偏置共射电路如图2.2.1(b)所示。已知rbb100,rbe 900,500pF。并且Rs1k,C1
21、 2F,Rb 377k,Rc 6k,gm 0.04S,C(1)求中频电压放大倍数;(2)求上、下限截止频率;(3)C25F,RL 3k。画出波特图。解:(1)rbe rbb rbe100900 1k gmrbe 0.04900 36Aum(2)fL1(Rc/RL)36(6/3)72rbe111212(Rs+Rb/rbe)C1139.86Hz2(1+377/1)1032106fL21113.54Hz36222(Rc+RL)C22(6+3)10 510故fL fL139.86HzfH12rbe/(rbb Rs/Rb)C1 0.64MHz20.9/(0.1+1/377)1035001012(3)参见
22、图 4.2.16。在图 2.4.4(a)中,已知rbb100,100,C 4pF,fT150MHz。并且C1 C210F,Ce 30F,Rs 300,Rb1 56k,Rb216k,Rc 6k,(1)计算静态工作点;(2)求Ri、Ro、Aum和Re 3k,RL12k,VCC18V。Aums;(3)求上、下限截止频率;(4)画出波特图。解:(1)UBRb216VCC18 4VRb1 Rb25616UB0.740.71.1mARe31.111A100ICQ IEQIBQICQUCEQVCC ICQ(Rc Re)181.1(63)8.1V(2)rbe rbb(1)26(mV)26100101 2.49
23、kIEQ(mA)1.1Ri Rb1/Rb2/rbe56/16/2.49 2.07kRo Rc 6kAum Ausm(3)fL1(Rc/RL)100(6/12)160.64rbe2.49Ri2.07Aus 160.64 140.31Ri Rs2.070.311 6.72Hz2(Rs+Ri)C12(0.3+2.07)10310106fL2fL311 0.88Hz2(Rc+RL)C22(6+12)103101061rbe Rs/Rb1/Rb22Re/Ce1 1191.34Hz2.49+0.3/56/163-623/10 3010101故fL fL3191.34HzCgm100 44.42pF2fTr
24、be2fT(2.49 0.1)1032150106gm100 41.84mA/Vrbe2.490.1 C(1 gmRL)C 44.42 1 41.84(6/12)4 717.86pFCfH112rbe/(rbb Rs/Rb1/Rb2)C1 0.66MHz22.39/(0.1+0.3/56/16)103717.861012fH2119.95MHz3122(Rc/RL)C2(6/12)10 410故fH 0.66MHz(4)参见图 4.2.16。多级阻容耦合放大电路如题图所示。已知 T1管的gm 2mAV,T2、T3管的 50,rbe1k;Rg 2M,Rd 3k,Rs1 0.2k,Rs21k,Rb
25、1 90k,Rb2 30k,Rc2 2k,Re21.2k,Rb3 230k,Re31k,Rc3 2k,(2)电路的输出电阻Ro;C3 0.1F。试计算(1)第一级中频电压放大倍数Aum1;(3)C3决定的下限截止频率。题图 Rd/Rb1/Rb2/rbe2 3/90/30/1 0.73k解:(1)RL1Au1 gmRL120.73 1.041+gmRs11 20.2rbe3(Rb3/Rc2)1(230/2)1/54.821 150(2)Ro Re3/(3)fL312(Rc2+Ri3)C3其中Ri3 Rb3/rbe3(1)Re3 230/(1511)42.41k,则fL3135.86Hz2(2+4
26、2.41)1030.1106多级阻容耦合放大电路如题图所示,已知1 2100,rbe1 2.5k,rbe2 0.8k。并设C1 C2 C3 C4 50F,VCC12V,Rs1k,Rb1 30k,Rb210k,题图Rc1 3k,Re11.8k,Rb3100k,(1)近似估算fL;(2)现有一个100F的电容器,替换哪Re2 2k,RL 2k。个电容就能明显改善电路的低频响应。解:(1)fL112(Rs+Rb1/Rb2/rbe1)C111.11Hz2(1+30/10/2.5)103501061fL2C22Rc1+Rb3/rbe2(1)RL1 0.07Hz23+100/0.8+101(2/2)10350106fL311 0.8Hz2(Re2+RL)C32(2+2)10350106fL41r Rs/Rb1/Rb22Re1/be1C41 198.28Hz2.5+1/30/10 3-621.8/10 5010101故fL fL498.28Hz(2)用 100F 电容替换C4能改善低频特性,此时fL11fL4=98.28 49.14Hz22