模拟电路典型例题讲解.pdf

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1、.3.3频率响应典型习题详解【3-1】已知某放大器的传递函数为810sA(s)=2）（s+105）（s+10试画出相应的幅频特性与相频特性渐近波特图，并指出放大器的上限频率fH，下限频率fL及中频增益AI各为多少？【解】本题用来熟悉：（1）由传递函数画波特图的方法；（2）由波特图确定放大器频响参数的方法。由传递函数可知，该放大器有两个极点：p251=－10rad/s，p2=－10rad/s和一个零点z=0。（1）将A(s)变换成以下标准形式：10sA(s)=25(1+s/10)(1+s/10)（

2、2）将s=jω代入上式得放大器的频率特性：10jωA(jω)=25(1+jω/10)(1+jω/10)写出其幅频特性及相频特性表达式如下：10ωπωωA(ω)=φ(ω)=－arctan－arctan1+(ω/102)21+(ω/105)22521010对A(ω)取对数得对数幅频特性：225220lgA(ω)=20lg10－20lgω－20lg1+(ω/10)－20lg1+(ω/10)（3）在半对数坐标系中按20lgA(ω)及φ(ω)的关系作波特图，如题图3.1所示。A(ω)/dB604020lg

3、ω（a）2020lg100234567811010101010①101010ω/(rad/s)－20lg1+(ω/102)2－20lg1+(ω/105)2φ(ω)oo+90+90..o+450（b）.由题图3.1（a）可得，放大器的中频增益A5I=60dB，上限频率fH=10/2π≈15.9kHz，2下限频率fL=10/2π≈15.9Hz。【3-2】已知某放大器的频率特性表达式为6200×10A(jω)=6jω+10试问该放大器的中频增益、上限频率及增益带宽积各为多少？【解】本题用来熟悉：由放大

4、器的频率特性表达式确定其频率参数的方法。将给出的频率特性表达试变换成标准形式：200200A(jω)=则A(ω)=6621+jω/101+(ω/10)当ω=0时，A(0)=200，即为放大器的直流增益（或低频增益）。200A(0)6当ω=ωH时，A(ωH)==，求得：ωH=10rad/s621+(ωH/10)26ωH10相应的上限频率为fH==≈159.2kHz2π2×3.14由增益带宽积的定义可求得：GBW=│A(0)·fH│≈31.84MHz思考：此题是否可用波特图求解？【3-3】已知某晶体

5、管电流放大倍数β的频率特性波特图如题图3.2（a）所示，试写出β的频率特性表达式，分别指出该管的ωβ、ωT各为多少？并画出其相频特性的渐近波特图。β(ω)/dBφ(ω)400.4440ω/(Mrad/s)0..20o－45o－45/十倍频0－90oω/(Mrad/s)440400.（b）题图3.2【解】本题用来熟悉：晶体三极管的频率特性及其频率参数的确定方法。由β(ω)的渐近波特图可知：β0=100，ωβ=4Mrad/s，ωT=400Mrad/s。它是一个单极点系统，故相应的频率特性表达式为：β

6、0200β(jω)==61+jω/ωβ1+jω/4×10ωT也可按ωT≈β0ωβ=100×4=400Mrad/s求得。ωφβ(ω)=－arctan64×10因此，可画出相频特性的渐近波特图如题图3.2（b）所示。【3-4】已知某放大器的频率特性表达式为1310(jω+100)A(jω)=67(jω+10)(jω+10)（1）试画出该放大器的幅频特性和相频特性波特图；（2）确定其中频增益及上限频率的大小。【解】本题用来熟悉：（1）由放大器的频率特性表达式画波特图的方法；（2）由波特图确定放大器频响

7、参数的方法。（1）将给定的频率特性表达式变换成标准形式132210(jω+100)10(1+jω/10)A(jω)==6767(jω+10)(jω+10)(1+jω/10)(1+jω/10)相应的幅频特性及相频特性表达式为222101+(ω/10)ωωωA(ω)=φ(ω)=arctan－arctan－arctan62721+(ω/10)1+(ω/10)102106107由此可画出其波特图如题图3.3所示。A(ω)/dB120100+20dB/十倍频－20dB/十倍频..802260+20lg1+

8、(ω/10)24020lg1020.（a）幅频特性φ(ω)6－arctan(ω/10)oo+90+45/十倍频－45o/十倍频o+45o－90/十倍频ω/(rad/s)011010234①5678910101010101010o－45o－45/十倍频o－9067－arctan(ω/10)－arctan(ω/10)（b）相频特性题图3.3(2)由题图3.3可知，该放大器的中频增益A7VM=120dB,上限频率fH=10/2π≈1.6MHz。【3-5】已知某放大器的频率特性函数为－1000Av(jω