《模拟电子技术》第五章习题主要探讨了放大电路的频率响应特性,涉及了多个关键知识点,包括放大电路对高频和低频信号的放大能力、频率失真、增益的频率依赖性、非线性失真、耦合电容的影响以及晶体管参数对电路性能的影响。以下是这些知识点的详细解释:
1. **频率响应**:放大电路的频率响应是指其对不同频率信号的放大能力。高频信号放大倍数下降主要由晶体管的极间电容和分布电容造成,而低频时放大倍数下降则主要归因于耦合电容和旁路电容。
2. **3dB频率**:3dB频率定义为放大倍数下降到中频值的一半时的频率,即幅度下降约3dB。在给定的习题中,中频时放大倍数下降了3dB,这通常被用作衡量放大电路通频带的界限。
3. **对数幅频响应**:对数幅频响应曲线展示了放大电路增益随频率变化的情况,通常用于分析放大电路的上限频率和下限频率。例如,某电路的中频电压增益为1000,上限频率为10^8 Hz,下限频率为10^2 Hz。
4. **频率失真**:频率失真是指放大电路对不同频率信号放大倍数不一致,导致输出信号不再是纯正弦波,例如产生线性失真或非线性失真。如果输入为正弦波,输出却为非正弦波,那么说明存在频率失真。
5. **晶体管参数**:晶体管的特征频率fT决定了其高频性能。增大分布电容或耦合电容的容量会影响放大电路的低频响应。例如,增大耦合电容可改善低频响应,但可能导致高频响应变差。
6. **非线性失真**:非线性失真包括幅度失真和相位失真,它们是由于放大器对输入信号的线性响应不足造成的。例如,当输入三角波时,输出电压波形的斜率弯曲表明非线性失真较大。
7. **增益与频带宽度关系**:在放大电路设计中,通常存在增益与频带宽度的权衡。提高放大倍数往往会牺牲频带宽度,反之亦然。
8. **小信号等效电路**:在高频和低频条件下,放大电路可以分别用高频小信号等效电路和低频小信号等效电路来简化分析。这有助于估算放大电路的上限频率和下限频率。
通过以上分析,我们可以看到,理解并掌握放大电路的频率响应特性及其影响因素是模拟电子技术学习中的重要部分。这不仅涉及到理论知识,也直接影响到实际电路设计和故障排查。