模拟电路第5章课后习题答案.pdf

1 第五章第五章 习题与思考题习题与思考题 习题习题 5 1 图 P5 1 是集成运放 BG303 偏置电路的示意图 已知 VCC VEE 15V 偏置电阻 R 1M 需 外接 设各三极管的 均足够大 试估算基准电流 IREF以及输入级放大管的电流 IC1 IC2 解 解 VT4 VT3 R 组成镜像电流源 流过 R 的基准电流 IREF 为 AA R UVV I BEEECC REF 3 29 1 7 01515 AIIII REFCREFC 3 29 2 1 1 33 足够大 VT1 VT2 为差分对管 则有 AAIII CCC 7 14 2 3 29 2 1 321 本题的意图是理解镜像电流源的工作原理和估算方法 习题习题 5 2 图 P5 2 是集成比较器 BG307 偏置电路的示意图 已知 VEE 6V R5 85 R6 68 R7 1 7k 设三极管的 足够大 试问 VT1 VT2的静态电流 IC1 IC2为多大 解 解 VT5 VT6 为核心组成比例电流源 其基准电流 IR7 为 mAA RR VU I EEBE R 6 2 170068 67 020 20 76 7 mAmAI R R I R R I RCC 08 2 6 2 85 68 7 5 6 6 5 6 5 VT1 VT2 为差分对管 则有 mAmAIII CCC 04 1 08 2 2 1 2 1 521 本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法 习题习题 5 3 图 P5 3 是集成运放 BG305 偏置电路的示意图 假设 VCC VEE 15V 外接电阻 R 100k 其他的阻值为 R1 R2 R3 1k R4 2k 设三极管 足够大 试估算基准电流 IREF以及各路偏置电流 IC13 IC15和 IC16 2 解 解 此电路为多路比例电流源 其基准电流 IREF 为 AmAmA RR UVV I BEEECC REF 29029 0 1100 7 01515 2 各路电流源电流值为 AIII R R II REFCCCC 290 1414 2 1 1513 AAI R R I R R I REFCC 145290 2 1 4 2 14 4 2 16 本题的意图是练习多路比例电流源的估算方法 习题习题 5 4 图 P5 4 是集成运放 FC3 原理电路的一部分 已知 IC10 1 16mA 若要求 IC1 IC2 18 5 A 试 估算电阻 R11应为多大 设三极管的 足够大 解 解 若要求 IC1 IC2 18 5 A 则 IC11 18 5 A 2 37 A 有公式 1111 11 10 lnRI I I U C C C T 则 k I I I U R C C C T 42 2 1042 2 1037 1016 1 ln 1037 1026 ln 3 6 3 6 3 11 10 11 11 本题的意图是理解微电流源的工作原理和估算方法 习题习题 5 5 图 5 5 中的电路是一种传输精度更高的镜像电流源 称为威尔逊电流源 设 IC1 IC2 IC 1 2 3 试证明 22 2 1 2 3 REFc II 解 解 1 2 1 2 1 1 3 2 1 33 2123 CCC IIIII EC IIIII CBBCE C C REFBREFC I I IIII 3 31 3 22 2 1 1 2 2 3 3 3 REFC C REFC II I II 本题的意图是说明威尔逊电流源比一般的镜像电流源 2 1 1 2 3 5182 2 REFC IIP页图教材 具有更高的传输精度 若 50 可算得IC3与IREF的误差小于1 而一般的镜像电流源IC2与IREF的误差约为4 可 见威尔逊电流源的传输精度更高 习题习题 5 6 在图 P56 中 假设三极管的 40 rbe 8 2k VCC VEE 15V Rc 75k Re 56k R 1 8k Rw 1k Rw的滑动端处于中点 负载电阻 RL 30k 求静态工作点 求差模电压放大倍数 求差模输入电阻 解 解 AmA RR UV IVRIURI e BEQEE BQEEeEQBEQBQ 1 3 56 401 28 1 7 015 1 2 20 mAAAII BQCQ 12 0 1241 340 对地 VVR R IVU C W CQCCCQ 94 5 75 2 1 12 0 15 2 58 5 108 1101 3 0 36 对地 VVRIU BQBQ 50 2 88 1 2 30 2 1 75 40 2 2 be LW C d rR RR R A kkrRR beid 20 2 88 1 2 2 本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法 4 习题习题 5 7 在图 P5 7 中 已知三极管的 100 rbe 10 3k VCC VEE 15V Rc 36k Re 27k R 2 7k Rw 100 Rw的滑动端处于中点 负载电阻 RL 18k 试估算 静态工作点 差模电压放大倍数 差模输入电阻 解 解 AA R R R UV I VR R IURI e W BEQEE BQ EEe W EQBEQBQ 6 2 10272 2 100 1001 107 2 7 015 2 2 1 2 2 0 33 mAAAII BQCQ 26 0 2606 2100 对地 VVRIVU CCQCCCQ 64 5 3626 0 15 7 107 2106 2 0 36 对地 mVVRIU BQBQ 40 2 10100 1001 3 107 2 2 18 36 100 2 1 2 3 W be L C d R rR R R A kk R rRR W beid 36 05 0 101 3 107 2 2 2 1 2 本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法 习题习题 5 8 为了实现差分放大电路的调零 通常采用在集电极回路加电位器 见图 P5 6 或在发射极回路 加电位器 见图 P5 7 的办法 试比较二者的优缺点 解 解 集电极回路加电位器调零比较简单 但静态调零后 动态仍有可能不平衡 电位器的阻值较大 通常为 几千欧至几十千欧 发射极加电位器调零由于引入负反馈 因此对静态和动态均有调零作用 所用电位器阻 值较小 一般为几十欧至几百欧 但引入负反馈后使电压放大倍数有所下降 本题的意图是通过比较 了解差分放大电路两种常用的调零方法的优缺点 5 习题习题 5 9 在图 P5 9 所示的放大电路中 已知 VCC VEE 9V Rc 47k Re 13k Rb1 3 6k Rb2 16k R 10k 负载电阻 RL 20k 三极管的 30 UBEQ 0 7V 试估算静态工作点 估算差模电压放大倍数 解 解 VVVV RR R U EECC bb b Rb 31 3 99 166 3 6 3 21 1 1 mAmA R UU II e BEQR EQCQ b 2 0 13 7 031 3 3 33 1 mAmAIII CQCQCQ 1 02 05 05 0 321 VVRIVUU CCQCCCQCQ 3 4 471 09 121 AmA I II CQ BQBQ 3 3 30 1 0 1 21 k I mV r I mV rr BQ bb EQ bb be 2 88179 103 3 26 300 2626 1 3 6 13 2 810 2 20 47 30 2 be L C d rR R R A 本题的意图是掌握恒流源式差分放大电路的静态和动态分析方法 习题习题 5 10 已知图 P5 10 中三极管的 80 UBEQ 0 6V VCC VEE 15V Rc 20k Re3 7 5k Re4 750 Rc4 27k 试估算放大管的 ICQ和 UCQ 对地 估算 Ad Rid和 Ro 若要求静态时放大管的 UCQ 12V 对地 则偏置电路的电阻 R 应为多大 解 解 VT3 VT4为核心组成比例电流源 其基准电流为 mAmA RR UVV I ec BEEECC Rc 06 1 75 0 27 6 01515 44 4 AmAmA R R II R R I e e RcCQ e e CQ 106106 0 5 7 75 0 06 1 3 4 44 3 4 3 AmAIII CQCQCQ 53106 0 5 0 2 1 321 VRIVUU CCQCCCQCQ 94 1320105315 3 1121 k I mV r I mV rr CQ bb EQ bb be 40 1053 26 801 300 26 1 26 1 3 11 6 40 40 20 80 be C d r R A kkrR beid 80 402 2 kkRR co 40 202 2 AmAmA R UV IRIVU C CQCC CQCCQCCCQ 15015 0 20 1215 1 1 1111 mAAAII CQCQ 3 0300 1502 2 13 mAmAI R R I R R II R R I CQ