《模拟电子技术基础》第三版习题解答第5章放大电路的频率响应题解

5 放大电路的频率响应自我检测题一．选择和填空1． 放大电路对高频信号的放大倍数下降，主要是因为C 的影响；低频时放大倍数下降， 主要是因为A的影响。

(A. 耦合电容和旁路电容； B. 晶体管的非线性；C. 晶体管的极间电容和分布电容 )2．共射放大电路中当输入信号频率为f L 、f H 时，电路放大倍数的幅值约下降为中频时的A；或者说是下降了DdB ；此时与中频相比， 放大倍数的附加相移约为 G度。

(A. 0.7 ，B. 0.5 ，C. 0.9) ； (D. 3dB ，E. 5dB ，F. 7dB)； (G. -45°， H. -90 °， I. -180 ° )3． 某放大电路 &3 所示。

由图可见，该电路的中频电 | A v |的对数幅频响应如图选择题& ； 上限频率 f H = 10 8 Hz ； 下限频率 f L = 102Hz ； 压增益 | A vM | =1000当 ff H 时电路的实际增益 =57dB ；当 ff L 时电路的实际增益 =57dB 。

20lg A v / dB80 +20dB/ 十倍频程-20dB/ 十倍频程60 40 2011021041061081010 f / Hz图选择题 34． 若放大电路存在频率失真，则当v i 为正弦波时， v o D。

（ A. 会产生线性失真B. 为非正弦波C.会产生非线性失真D. 为正弦波）D。

（ A. 输5． 放大电路如图选择题 5 所示，其中电容Ｃ１增大，则导致入电阻增大B. 输出电阻增大C.工作点升高D.下限频率降低）?+V CCR 1R 2C 1???RLv s _R 3v o? _?图选择题 5二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）1．改用特征频率 f T 高的晶体管， 可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。

（ √ ）2．增大分布电容的容量，可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。

第一章 电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V ，U 2=2V ，U 3=U 4=-3V ，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？ 解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI ；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI 。

P>0时元件吸收功率是负载，P<0时，元件释放功率，是电源。

本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此 P 1=-U 1×3= -（-5）×3=15W ； P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ；P 3=U 3×（-1）=-3×（-1）=3W ； P 4=-U 4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W 。

元件2、4是电源，元件1、3是负载。

1.2 在题 1.2图所示的RLC 串联电路中，已知)V 33t t C e e (u ---= 求i 、u R 和u L 。

解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33133t t t t c du di ce e e e A dt dt--=-=-⨯-=- 电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34t t R u Ri e e V --==-()()3313t t t t L di du Le e e e V dt dt----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中，已知I=2A ，求U ab 和P ab 。

解：U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V ， 电流I 与U ab 为关联参考方向，因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 在题1.4图中，已知 I S =2A ，U S =4V ，求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率，验证电路的功率平衡。

解：I=I S =2A ，U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ，U S 与I 为关联参考方向，电压源功率：P U =IU S =2×4=8W ， U 与I 为非关联参考方向，电流源功率：P I =-I S U=-2×6=-12W ，验算：P U +P I +P R =8-12+4=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。

第一章 半导体基础知识自测题一、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、U O1≈ U O2＝0 U O3≈－ U O4≈2V U O5≈ U O6≈－2V四、U O1＝6V U O2＝5V五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈，U CE ＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。

图略。

六、1、V2V mA6.2 A μ26V C C CC CE B C bBEBB B =-====-=R I U I I R U I βU O ＝U CE ＝2V 。

2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝，所以Ω≈-====-=k 4.45V μA 6.28mA86.2V BBEBB b CB c CESCC C I U R I I R U I β七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。

习题（1）A C （2）A （3）C （4）A不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为时管子会因电流过大而烧坏。

u i 和u o 的波形如图所示。

ttttu i和u o的波形如图所示。

u o的波形如图所示。

I D＝（V－U D）/R＝，r D≈U T/I D＝10Ω，I d＝U i/r D≈1mA。

（1）两只稳压管串联时可得、、和14V等四种稳压值。

（2）两只稳压管并联时可得和6V等两种稳压值。

I ZM＝P ZM/U Z＝25mA，R＝U Z/I DZ＝～Ω。

（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。

故V 33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，由于上述同样的原因，U O ＝5V 。

第五章 放大电路的频率特性5.1 已知某级联放大电路的电压增益函数为：)10)(10(10100)(6713++⨯-=s s s A u试画出它的幅频波特图和相频波特图；?))(0(=dB A u解：由题可知 0)(lim =∞→s A u s （即m n >，极点数目大于零点数目），且极点数值较大。

该增益函数为高频增益函数。

故中频增益为100)(lim )0(0-===→s A A A u s u o即 dB dB A u 40100lg 20))(0(=-= 中频段相移 o o 180-=ϕ 由频率响应函数)101)(101(100)10)(10(10100)(767613ωωωωωjjj j j A u ++-=++⨯-=可得幅频特性 2726)10(1lg 20)10(1lg 20100lg 20))((ωωω+-+--=dB A u 2726)10(1lg 20)10(1lg 2040ωω+-+-=dB 相频特性 761010180)(ωωωϕarctgarctgo---=画出其幅频波特图和相频波特图分别如题5.1解图(a)和(b)所示。

4020题5.1解图-180o - -270o -360o5.3某放大器增益函数为：)10)(10()10(10)(322+++-=s s s s s A u ，试画出它的幅频波特图和相频波特图。

解：由题可知该放大器增益函数存在两个一阶极点：101=p ，3210=p ；两个一阶零点：01=z ，2210=z 。

根据一阶零、极点波特图的特点，画出其幅频波特图和相频波特图分别如题5.3解图(a)和(b)所示。

5.6单级共射放大电路如题5.6图所示。

已知Ω=K R c 2，Ω===K R R R L e s 1，Ω=K R R b b 10//21，F C μ51=，F C μ102=，F C e μ100=，BJT 参数44=β，Ω=K r be 4.1，试估算出该放大器源电压增益的低频截止频率L f 。

第三部分习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的杂质浓度，而少数载流子的浓度则与温度有很大关系。

2、当PN 结外加正向电压时，扩散电流大于漂移电流，耗尽层变窄。

当外加反向电压时，扩散电流小于漂移电流，耗尽层变宽。

3、在N 型半导体中，电子为多数载流子，空穴为少数载流子。

二．判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子，N 型半导体中含有大量电子载流子，所以P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。

（×）2、在N 型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P 型半导体。

（√）3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。

（×）4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。

（×）5、PN 结在无光照无外加电压时，结电流为零。

（√　）6、温度升高时，PN 结的反向饱和电流将减小。

（×）7、PN 结加正向电压时，空间电荷区将变宽。

（×）三．简答题1、PN 结的伏安特性有何特点？答：根据统计物理理论分析，PN 结的伏安特性可用式)1e(I I TV Vs D 表示。

式中，I D 为流过PN 结的电流；I s 为PN 结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数，单位与I 的单位一致；V 为外加电压；V T =kT/q ，为温度的电压当量（其单位与V 的单位一致），其中玻尔兹曼常数k .J /K 2313810，电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦，则)V (2.11594TV T，在常温（T=300K ）下，V T =25.875mV=26mV 。

当外加正向电压，即V 为正值，且V 比V T 大几倍时，1e TVV，于是TV Vs eI I，这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大，PN 结为正向导通状态.外加反向电压，即V 为负值，且|V|比V T 大几倍时，1eTV V ，于是s I I，这时PN 结只流过很小的反向饱和电流，且数值上基本不随外加电压而变，PN 结呈反向截止状态。

《模拟电⼦技术基础》典型习题解答《模拟电⼦技术基础》典型习题解答模拟电⼦技术基础习题与解答1章绪论1.2.1在某放⼤电路输⼊端测量到输⼊正弦信号电流和电压的峰－峰值分别为5A µ和5 mV 。

输出端接2k Ω电阻负载，测量到正弦电压信号峰－峰值为1V 。

试计算该放⼤电路的电压增益V A 、电流增益IA 、功率增益P A ，并分别换算成dB 数表⽰。

解：（1）电压增益20010513=?==-iO V V V A )(46200lg 20)(dB dB A V ==∴（2）电流增益 100105102/1/63=??===-iLO iO I I R V I I A )(40100lg 20)(dB dB A I ==∴（3）功率增益20000=?=I V P A A A )(43102lg 104dB A P =?=∴1.2.4 某放⼤器输⼊电阻,10Ω=k R i 如果⽤A µ1电流源驱动，放⼤电路短路输出电流为10,mA 开路输出电压为10V 。

求放⼤电路接Ωk 4负载电阻时的电压增益V A 、电流增益I A 、功率增益P A ，并分别转换成dB 数表⽰。

解：Ω=?==-k I V R OsOO O 11010103100010101064=?===-ii OO iOO VO I R V V V A)(62106.1lg 10)(106.12000800)(662000lg 20)(200010)14(101010101010)(58800lg 20)(80010)14(1041066334463333dB dB A A A A dB dB A R R R A I I A I I A dB dB A R R R A V V A P I V P V LO O ISiO V iOS IS V OL L VOiO V =?=?=?=====?+?=+===?=====?+??=+==∴--功率增益电流增益⽽电压增益第⼀章半导体器件的基础知识1.2 电路如图P1.2（a ）所⽰，其输⼊电压u I1和u I2的波形如图（b ）所⽰，⼆极管导通电压U D ＝0.7V 。

模拟电子技术课程作业第1章 半导体器件1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。

(a)变宽 (b)变窄 (c)不变2半导体二极管的主要特点sdf 是具有( b )。

(a)电流放大作用 (b)单向导电性(c)电压放大作用3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。

(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压4电路如图1所示，设D 1，D 2均为理想元件，已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示，试画出电压u O 的波形。

20V100V 0u Iu i V/ωtD 2D 140k Ω40k Ω150u O+- 图1+-图2+-+-答案u i V /ωt150ωt 10060u i V /0100605电路如图1所示，设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压u O 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。

u I2R Lu Ot 1t 2tt2D 1D 2图1图2u I1+-u I1/ V-22-2u I2/ V答案t 1t 2tu O /V -2t 1:D 1导通，D 2截止t 2:D 2导通，D 1截止第2章 基本放大电路1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。

++++++++U CCu oU CCU CCU CC()a ()b (c)(d)+-+-+-+-+-+-+-+-u iu iu ou ou iu ou i++++2图示电路，已知晶体管β=60，U BE .V =07，R C k =2 Ω，忽略U BE ，如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ，R B 应取( a )。

(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω++C 2C 1R BR C u ou i+-+-+12V3固定偏置放大电路中，晶体管的β＝50，若将该管调换为β=80的另外一个晶体管，则该电路中晶体管集电极电流IC 将( a )。

模拟电子技术课程习题第五章放大电路的频率响应第五章 放大电路的频率响应5.1具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降[ ]A. 3dBB. 6dBC. 10dBD. 20dB5.2在出现频率失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三角波 C. 矩形波 D. 方波5.3 多级放大电路放大倍数的波特图是 [ ] 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 5.4 当输入信号频率为f L 或f H 时，放大倍数的幅值约为中频时的 [ ]倍。

A.0.7B.0.5C.0.9D.0.15.5 在阻容耦合放大器中，下列哪种方法能够降低放大器的下限频率？[ ]A ．增大耦合电容B ．减小耦合电容C ．选用极间电容小的晶体管D ．选用极间电容大的晶体管5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放大器级联后，级联放大器的带宽 [ ] A 小于BW B 等于BW C 大于BW D 不能确定 5.7 填空：已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为6100010(1)(1)1010u fjA f f j j =++ （式中f 单位：Hz ）表明其下限频率为 ，上限频率为 ，中频电压增益为 dB ，输出电压与输入电压在中频段的相位差为 。

5.8 选择正确的答案填空。

幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率)，它属于失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i为正弦波，则u o为波(a.正弦b.非正弦)，若u i为非正弦波，则u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。

饱和失真、截止失真、交越失真都属于失真(a.线性b.非线性)，在出现这类失真时，若u i为非正弦波，则u o为波(a.正弦b.非正弦)，u o与u i的频率成分 (a.相同b.不同)。

5.9 选择正确的答案填空。

晶体管主要频率参数之间的关系是。

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。

（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f L 或f H 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.3dBB.4dBC.5dB（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U 与iU 相位关系是。

A.＋45˚B.－90˚ C.－135˚当f ＝ f H 时，o U 与iU 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：V C C ＝12V ；晶体管的C μ＝4pF ，f T =50MHz ，'bb r ＝100Ω, β0＝80。

试求解：（1）中频电压放大倍数smu A ； （2）'πC ；（3）f H 和f L ； （4）画出波特图。

图T5.2解：（1）静态与动态的分析估算：∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ -≈-⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u ββ（2）估算'πC ：pF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈-≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ（3）求解上限、下限截止频率：Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥（4）在中频段的增益为dB 45lg 20sm ≈u A频率特性曲线如解图T5.2所示。

模拟电子技术基础第三版习题答案第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。

(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。

( √)(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。

( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。

( √)(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。

(×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。

( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。

(×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。

(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。

A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。

A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。

A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。

A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。

图T1.3四、已知稳压管的稳压值U Z =6V ，稳定电流的最小值I Zmin =5mA 。

求图Tl.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。

(a) (b)图T1.4解：左图中稳压管工作在击穿状态，故U O1=6V 。

右图中稳压管没有击穿，故U O2=5V 。

五、电路如图T1.5所示，V CC =15V ，β=100，U BE =0.7V 。

试问：(1)R b =50k Ω时，U o=?(2)若T 临界饱和，则R b =?解：(1)26BB BEB bV U I A R μ-==，2.6C B I I mA β==,2O CC C c U V I R V =-=。