模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第二章

第二章 思考题与习题解答 2 1 判断正确 与错误 电路的静态是指 1 输入交流信号的幅值不变时的电路状态 2 输入交流信号的频率不变时的电路状态 3 输入交流信号且幅值为零时的状态 4 输入端开路时的状态 5 输入直流信号时的状态 目的 澄清静态的概念 解 1 因为这是动态概念 2 理由与 1 相同 3 即当时的状态 也就是正弦波过零点对应的状态就是静态 i 0U 4 输入端开路时不能保证的条件 可能有干扰信号从输入端窜入 因此不 i 0U 能保证静态 5 这仍然是动态概念 2 2 试判断图题 2 2 a i 所示各电路对交流正弦电压信号能不能进行正常放大 并 说明理由 图题 2 2 目的 检查放大电路是否能正常放大 分析 一个能正常工作的放大电路应该同时满足四个原则 缺一不可 这就是 e 结正偏 c 结反偏 由直流电源与保证 信号能输入 信号能输出 波形基 CC V BB V 本不失真 由合适的工作点保证 检查一个电路 只要有一个原则不满足就不能正常放大 解 图 a 不能正常放大 因为的极性接反了 使 e 结反偏 BB V 图 b 不能放大 原因是极性接反了 使 c 结正偏 CC V 图 c 不能放大 因为 0 使信号通过短路线以及对地交流短路 加不到晶 b R i U CC V 体管上 从而 0 o U 图 d 不能放大 因为 e 结处于零偏置 图 e 能正常工作 因为四个原则均满足 图 f 不能放大 因为电容 C 有隔直作用 使不能在上产生偏置电流 即 BB V b R 0 工作点不合理 BQ I 图 g 不能放大 因为将信号对地直接短路 不能输入到晶体管上 BB V i U 图 h 不能放大 因为 0 信号不能输出 c R 图 i 能放大 四个原则均满足 其中二极管起温度补偿作用 2 3 电路如图题 2 3 所示 三极管为 3AX21 100 9 V 晶体管参 b Rk CC V 数 50 0 2 V BE U 图题 2 3 1 要求 C 2mAI BB V 2 要求 5 V C 2mAI CE U c R 3 如果基极改为由电源供电 工作点不改变 则值应改为多少 CC V b R 目的 已知静态工作点反算电路参数 分析 这是一个由 PNP 锗管构成的放大电路 计算时与求 NPN 管相同 CC V BB V 均不要代入负号 BE U 单位 V 用 k mA B I A 解 1 C B 2mA 5040 I I A 100 4 2 V 3 BB 0 240 10V 2 CCCE c C 95 2k 2 VU R I 3 CCBE b B 90 2 220k 0 04 VU R I 图题 2 4 2 4 如果放大电路的接法如图题 2 4 所示 其中 120 k 1 5 k 16 V b R c R CC V 三极管为 3AX21 它的 40 0 B CEO I 1 求静态工作点处的 值 BQ I CQ I CEQ U 2 如果原来的三极管坏了 换上一只 80 的三极管 试计算此时的静态工作点有何 变化 电路能否达到改善放大性能的目的 为什么 目的 已知电路参数计算静态工作点 分析 这是一个由 PNP 锗管组成的简单供偏共射电路 求 时只需在 BQ I CQ I CEQ U 前面加上负号即可 CEQ U 解 1 从入手 BQ I CCBE BQ b 160 2 0 13mA 120 VU I R CQBQ 40 0 135 2mAII CEQCCCQc 165 2 1 58 2VUVIR 2 不变 BQ 0 13mAI CQ 80 0 1310 4mAI CEQ 16 10 4 1 50 4V1VU 可见 管子已经饱和了 无放大作用 原因是该电路的静态工作点不稳定 与值有 关 当值增加时 Q 点向饱和区移动 2 5 已知图题 2 5 a 中 10 V 三极管 b 510kR c 10kR L 1 5kR CC V 的输出特性如图 2 5 b 所示 图题 2 5 1 试用图解法求出电路的静态工作点 并分析这个工作点选得是否合适 2 在和三极管不变的情况下 为了把三极管的管压降提高到 5 V 左右 可 CC V CEQ U 以改变哪些参数 如何改变 3 在和三极管不变的情况下 为了使 2 V 应该改变哪些参 CC V CQ 2mAI CEQ U 数 改成什么数值 目的 用图解法合理安排 Q 点 解 1 图解 Q 点 用两点法画出直流负载线 具体做法是由直线方程 求两个截距 0 时 10 V 0 时 CECCCc UVIR C I CECC UV CE U 连接两点 0 1 与 10 0 的直线为直流负载线 其斜率为 CC C c 10 1mA 10 V I R 估算静态电流 则所对应的输出 c 11 0 1 10R B 100 7 18 A 510 I B 18 AI 特性曲线与直流负载线的交点即为 Q 点 如图 b 中虚线所示 由图示可知 Q 点靠近饱和 区 2 改变和c 有三种改法 b R c R a 不变 使减小 从而使增加 b R c R CEQ U b 不变 使增加 就减小 也减小 从而使增加 用箭头表示法 c R b R BQ I CQ I CEQ U 可写成 bBQCQCEQ RIIU c 同时使减小 增加 也能把提高到 5 V 左右 c R b R CEQ U 3 先在输出特性曲线族上图解得到值 再计算与的数值 c R b R 在图 b 上先在平行等距区域 放大区 固定一个 6 V 取 CE U B 604020 AI 对应找到 由的定义式可得 C 321mAI 50 CE 3 C B 6V 1 10 20 UC I I CCCEQ c CQ 102 4k 2 VU R I CCBECC b CQCQ 50 10 250k 2 VUV R II 2 6 在图题 2 6 a 电路中 若已知 8 V 三极管 b 130k R c 2k R CC V 3AG21 的输出特性如图 2 6 b 所示 输入特性如图题 2 6 c 所示 试用图解法求电压放大倍 数 注 应选线性程度较好的线段 值可用估算法求出 BQ I 图题 2 6 如果输入信号是交流正弦波 那么不失真 即未饱和 未截止 的输出电压 电流 变化 量的有效值 各是多少 目的 用图解法可以确定电路的电压放大倍数 分析 本题的特殊性在于放大电路处于开载情况 此时交 直流负载线是重合的 解 1 估算 BQ I CCBE BQ b 80 2 60 A 130 VU I R 2 图解值 并计算 CQ I 50 CE 3 C B 3 1 10 8040 UC I I CQBQ 50 0 063mAII 3 作直流负载线 确定 Q 点 CC C c 8 4mA 2 V I R 8 V CECC UV 连接两个截距 8 V 的直线为直流负载线 并与的输出特性曲线 C 4mAI CE U B 60 AI 的交点为 Q 点 4 作交流负载线 估算 CE U 本题交流负载线与直流负载线重合 无需再画 负载线与及的 B 80 AI B 20 AI 两个交点之间的斜线在横坐标上的投影约为 0 5 V 和 5 6V 故1 5 V CE u CE U 3 8 V 不失真动态变化范围 CE U CECE 2 3VU U 峰值 5 在图 c 上估算 BE U 过作水平线与输入特性曲线 1 V 5 V 的交点为 Q 点 BQ 60 AI 60 A 时分别与输入特性曲线的交点垂直对应横坐标之间的距离即为 B 80 AI 40 A 0 04 V BE U 6 计算 值 u A o U o I 75 CE BE 3 0 04 u U A U 1 5 V om CE 11 3 22 UU 1 06 V om o 1 5 1 412 U U omomc o 1 5 2 0 53mA 1 4122 IUR I 说明 由于作图误差 本题答案只作参考 2 7 如果在图题 2 6 a 电路的输出端并联一个负载 L 2kR 1 试分析此时电压放大倍数应是多少 交流负载线有什么变化 2 求最大不失真的输出电压有效值和集电极电流变化量的有效值 目的 练习图解法 解 1 电路带载后 其交流负载线变陡 电压放大倍数变小 交流负载线的具体画法 先计算 5 V CCCEQCQcL 23 2 2 VUIRR 连接 Q 点与点的直线为交流负载线 也作在图题 2 6 b 上 CC V 同理 比较不失真动态变化范围可得到 0 04 V 于是 CE 2VU BE U 50 CE BE 2 0 04 u U A U 2 1 V om CE 11 2 22 UU 0 7 V om o 1 1 412 U U om omLcL L 1 1mA 2 2 U IRRR R om o 1 0 7mA 1 412 I I 说明 以上答案均为参考值 2 8 判断下面的提法是正确 或错误 1 图解法比较适于解决的问题 输入 输出均为小信号时电路的交流性能 输入正弦波信号时的输出波形 输出为大信号时的幅值与波形 输入为高频信号时的情况 静态工作点的设置情况 输入为低频信号时的情况 2 h 参数等效电路法较适于解决的问题 输入 输出均为小信号时电路的交流性能 输入正弦波信号时的输出波形 输出为大信号时的幅值与波形 输入为高频信号时的情况 静态工作点的设置情况 输入为低频信号时的情况 目的 明确图解法与 h 参数等效电路法的适用情况 解 1 功放是大信号时也用图解法 2 当输出有削波失真时不行 等效的条件必须是小信号 高频时应该用混合参数 型等型电路 h 参数等效电路是针对交流而言的 而静态 工作点是直流问题 2 9 画出图题 2 9 a e 各电路的直流通路 并估算它们的静态工作点 图题 2 9 a 50 0 7 V b 40 0 2 V c 60 0 7 V BEQ U BEQ U BEQ U d 50 0 7V e 100 0 6 V BEQ U BEQ U 目的 熟练求 Q 点 分析 画放大电路直流通路的方法 将电路中的隔直元件 包括耦合电容和旁路电容 断开 保留其他部分就是直流电路 图题 2 9 答案图 解 各电路的直流通路如图题 2 9 的答案图 求各电路的静态工作点 图 a 从入手 BQ I BQ 120 6 27mA 120 1 100 3 I CQ 50 0 0381 9mAI 4 4 V CEQ 12 1 9 4U 图 b BQ 120 2 39 A 300 I CQ 40 0 0391 56mAI CEQ 12 2 70 027 3U 图 c BQ 1 20 7 33 A 15 I CQ 60 0 0331 98mAI 4 06 V CEQ 10 1 98 3U 图 d BQ 100 7 26 A 300 1 50 1 I CQ 50 0 0261 3mAI 4 8 V CEQ 10 1 3 3 1 U 图 e 有两种方法求解 法一 BQ 120 6 27mA 120 1 100 3 I CQ 100 0 0272 7mAI 3 8 V CEQ 12 2 70 027 3U 法二 解联立方程组 CEQBQ BQCEQ 0 6120 1 100 312 UI IU 解出 3 8 V 于是 BQ 27 AI CEQ U CQ 100 0 0272 7mAI 图题 2 10 2 10 放大电路如图题 2 10 a 所示 其中 b1 11k R b2 39k R Lc 2k RR 15 V 晶体管的输出特性如图题 2 10 b 所示 e 1k R CC V 1 在图题 2 10 b 中画出直流负载线 2 定出 Q 点 设 0 7 V BEQ U 3 在图题 2 10 b 中画出交流负载线 4 定出对应于由 0 100 时 的变化范围 并由此计算 正弦电压有 B I A CE U o U 效值 目的 画交 直流负载线 解 1 直流负载线的画法与题 2 6 相同 本题中 CC C ce 15 5mA 2 1 V I RR 15 V 连接这两点的直线为直流负载线 如图 b 中虚线所示 其斜率为 CECC UV ce 11 3RR 2 估算 过作水平线与 BBE CQ e 11 150 7 39 11 2 6mA 1 UU I R CQ 2 6mAI 直流负载线的交点为 Q 点 Q 点所对应的横坐标为7 V CEQ U 其中值可在图 b 中图解得到 3 CQ BQ 2 6 10 52 A 50 I I 3 交流负载线的画法与题 2 6 相同 9 6 V CCCEQCQcL 72 6 2 2 VUIRR 连接 Q 点与点的直线为交流负载线 如图 b 中的实线所示 其斜率为 CC V L 1 1 R 4 交流负载线与的输出特性曲线的交点垂直对应到横坐标上约是 9 5 V 交 B 0 AI 流负载线与的输出特性曲线的交点垂直对应到横坐标上约 B 100 I 为 5 V 因此 4 5 V CEQ 9 55U 2 V om min 75 9 57 U 1 42 V om o 2 1 412 U U 2 11 放大电路如图题 2 11 a 所示 其中 12 V 晶体管的输出特性如 c 4k R CC V 图题 2 11 b 所示 图题 2 11 1 在输出特性上画直流负载线 如要求 确定此时的 Q 点 对应的有 C 1 5mAI b R 多大 2 若调节到 150 且的交流分量为 画出及的波 b Rk B I b 20sin AIt c I ce U 形图 这时出现什么失真 3 若调节到 600 且的交流分量 画出及的波形 b Rk B I b 40sin AIt c I ce U 图 这时出现了什么失真 4 在图题 2 11 a 中 为什么要用一个电位器加一个固定电阻串联组成 只用一个 b R 电位器行不行 会有什么不良后果 目的 用图解法分析波形失真 解 1 12 V 连接这两点的直线为直流负载线 如图 b 中虚 C 12 3mA 4 I CE U 线所示 其斜率为 再过作水平线与直流负载线的交点为 Q 点 c 11 4R C 1 5mAI Q 点所对应的 6 V CEQ U 在 Q 点附近图解 45 C B 2 2 1 3 mA 6040 A I I 计算 b 120 7 342k 1 5 45mA R 2 当 150时 计算 b Rk BQ I BQ 120 7 75 A 150 I 的输出特性曲线与直流负载线的交点为 Q 点 显然 Q 点靠近饱和区 BQ 75 AI 以 Q 为平衡位置画波形 会出现上削波 波形为下削波 即饱和失真 读者可以 c I ce U 自行画出 的波形 c I ce U 3 当 600时 工作点靠近截止区 此时波形为下 b Rk BQ 120 7 19 A 600 I c I 削波 波形出现上削波 即为截止失真 ce U 4 为了防止电位器短路时 直接加到管子的 b e 极间会损坏晶体管 因此在使用 CC V 电位器时必须串接一个固定电阻共同组成偏置电阻 b R 图题 2 12 答案图 a 饱和失真 下削波 b 饱和失真 上削波 c 截止失真 上削波 d 截止失真 下削波 2 12 在上题中 如三极管改用 PNP 管 电源和电容 的极性已作相应改变 CC V 1 C 2 C 当 PNP 管的特性与上题 NPN 管相同 只是相应的 符号改变 而且工作点的变化及基极 输入电流也与上题相同时 分析此时在示波器上观察到的波形是否与上题相同 分 b I o U 别定性地画出采用 NPN 管和 PNP 管时在示波器上应观察到的波形 并作出比较 o U 目的 比较 NPN 与 PNP 管在波形失真上的不同 解 1 150时 出现上削波 对应饱和失真性质 b Rk o U 2 600时 出现下削波 对应截止失真性质 b Rk o U 与题 2 11 的结果相比可知 NPN 管与 PNP 管的失真情况相反 如图题 2 12 答案图所 示 2 13 在图题 2 10 a 电路中 设三极管为 3DG4 30 电路参数 10 51 3 12 V b1 Rk b2 Rk c Rk L R e 500 R CC V 1 计算 和 CQ I BQ I CEQ U 2 如果换上一只 60 的同类型管子 估计放大电路是否能工作在正常状态 3 如果温度由 10 上升至 50 试说明 对地 将如何变化 增加 减少或基本不 C U 变 4 如果换上 PNP 型三极管 试说明应做出哪些改变 包括电容的极性 才能保证正 常工作 若仍为 30 你认为各静态值将有多大的变化 引起这种变化的原因是什么 目的 工作点稳定电路的分析与计算 解 1 从入手 B U 12 1 97 V b1 BCC b1b2 10 1051 R UV RR BBE CQ e 1 970 7 2 54mA 0 5 UU I R 3 CQ BQ 2 54 10 84 7 A 30 I I 3 11 V CEQCCCQce 122 54 30 5 UVIRR 2 如果换上 60 的同类型管子 放大电路仍能够工作在正常状态 因为此时 CQ I 均不变 只是 42 3变小了 但不影响 Q 点的位置 也就是说 这样的电路工 CEQ U BQ I A 作状态与值无关 便于维护修理及大批量生产 3 如果温度升高 将基本不变 因为有起直流负反馈作用 反馈过程如下 C U 对地e R 当 CQEEQeCQeBE TIUIRIRU CQ BQ CQ I I I 稳定 CCCQcC UVIR 对地 当基本稳定时 也基本稳定 CQ I C U 对地 4 当换上 PNP 管时 则 性均反接 CC V 1 C 2 C e C 30 时 比原来增加了 CQ 1 970 2 3 54mA 0 5 I 1 V 可见管子饱和了 原因是改变了 CEQ 123 54 3 50 39VU BE U 2 14 判断正确 与错误 1 分析放大电路时 常常采用交 直流分开的分析方法 这是因为 晶体管是非线性器件 电路中存在着电容 电路既有交流成分 又有直流成分 交流成分与直流成分变化规律不同 在一定条件下 电路可视为线性电路 因此 可用叠加定理 2 在直流通路中只考虑 直流输入信号的作用 直流电源作用 3 在交流通路中只考虑 直流输入信号的作用 直流输入信号中变化量的作用 交流信号的作用 4 电路中各电量的交流成分是由交流信号源提供的 目的 澄清直流与交流的问题 解 1 2 3 4 2 15 选择合适的答案填空 1 某个处于放大状态的电路 当输入电压为 10 mV 时 输出电压为 7 V 输入电压为 15 mV 时 输出电压为 6 5 V 以上均为直流电压 它的电压放大倍数为 700 100 100 2 两个 100 的放大电路 和 分别对同一个具有内阻的电压信号进行放大时 得 u A 到 4 85 V 4 95 V 由此可知 放大电路 比较好 因为它的 o1 U o2 U a 放大倍数大 b 输入电阻大 c 输出电阻小 向信号源索取的电流小 设所接负载电阻 相同 3 两个放大电路 和 分别对同一个电压信号进行放大 当输出端开路时 输出电压 同是 5V 都接入 2负载后 下降为 2 5 V 下降为 4 V 这说明放大电路 的输k o1 U o2 U 出电阻约为 放大电路 的输出电阻约为 2 0 5 10 比较两k k k 个放大电路 的带负载能力较强 目的 计算放大电路的交流参数 解 1 100 因为100 3 o i 6 57 10 15 10 u U A U 2 b 3 2 0 5 k k 用公式计算 两个放大电路的输出电阻 o oL o 1 U rR U 2 o1 5 12 2 5 r k 0 5 o2 5 12 4 r k 2 16 设图题 2 16 a 电路中 三极管的 60 530 5 6 b Rk cL RR k CC V V 1 估算静态工作点 2 求值 be r 3 画出放大电路的中频等效电路 4 求电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 u A i r o r 图题 2 16 a 电路图 b 答案图 目的 求简单供偏的共射放大电路的直 交流参数 解 1 求 Q 点 从入手 BQ I BQ 60 7 10 A 530 I CQ 60 0 010 6mAI 5 3 V CEQ 60 6U 2 用公式求 be r be CQ 26mV 300 1 mA r I 300 1 60 2 9 26 0 6 k 3 放大电路的中频等效电路如图题 2 16 b 答案图 4 求交流参数 oL ibe 5 5 6052 2 9 u UR A Ur ibbebe 2 9k rRrr oc 5k rR 2 17 放大电路如图题 2 17 a 所示 设三极管的 140 2 5 10 b1 Rk b2 Rk 2 1 5 750 15 V c Rk L Rk e R CC V 1 求该电路的电压放大倍数 输入电阻及输出电阻各为多少 设 0 o i u U A U i r o r S R 2 若考虑 10时 求电压放大倍数 S Rk o S S u U A U 3 从以上两种放大倍数的计算结果得到什么结论 4 若将断开 画出此时放大电路的 h 参数微变等效电路 并求和 说明 e C o i u U A U i r 对及的影响 e R u A i r 5 在 1 的条件下 若将图 2 17 a 中的输入信号的幅值逐渐加大 你认为用示波器 i U 观察输出波形时 将首先出现图题 2 17 b c 中所示的哪种形式的失真现象 应改变哪一 个电阻器的阻值 增大或减小 来减小失真 图题 2 17 图题 2 17 4 小题的答案图 h 参数微变等效电路 图题 2 17 5 小题答案图 目的 研究对电压放大倍数的影响以及对交流参数的影响 S R e R 解 1 当 0 时 计算交流参数 S R 15 3 V b1 BCC b1b2 2 5 2 5 10 R UV RR BBE CQ e 30 7 3 1mA 0 75 VU I R be CQ 26mV 300 1 mA r I 300 1 140 26 3 1 1 5k 0 86 LcL 2 1 5RRR k 因此 L be 0 86 14080 1 5 u R A r 0 86 ib1b2be 2 5 10 1 5rRRr k oc 2k rR 2 当 10时 则电压放大倍数 S Rk oi S SSi 0 86 806 100 86 uu Ur AA URr 3 比较与 显见 说明上消耗一部分信号 使得电压80 u A S 6 u A Suu AA S R 放大倍数减小了 我们希望越小越好 S R 4 若将断开 中也流过交流电流 在 h 参数微变等效电路中必须画出 如图题 e C e R 2 17 4 小题的答案图 h 参数微变等效电路 计算交流参数 ocL ibee 1 u URR A UrR 1 12 2 1 5 140 1 5 1 140 0 75 ib1b2bee 1 rRRrR 2 5 10 1 5 1 140 0 752k 可见 使减小 使增大 这是交流负反馈作用所致 e R u A i r 5 先计算 Q 点 并过 Q 点作交流负载线 比较与的大小 再断定 CEQCES UU CQL I R 出现什么样的失真 由 1 的计算得知 则 CQ 3 1mAI 8 8V CEQCCCQc 153 1 2UVIR 在自立坐标系中标出 Q 点的位置 再计算 0 86 9 2 V CCCEQCQL 6 53 1VUIR 连接 Q 点与点的直线为交流负载线 CC V 设管子的饱和压降 0 比较 CES U 6 5 V CEQCES UU 2 666 V 2 7V CQL 3 1 0 86IR 显然 6 5 V 2 7 V 如果幅值逐渐加大 首先出现截止失真 对于 NPN 管为上削波 即 i U 图 b 的失真波形 图解情况如图题 2 17 5 小题答案图 调节消除截止失真 b2BCQ RUI 2 18 设图题 2 18 中三极管的 100 0 6 BEQ U V 100 33 100 4 3 1 8 200 bb r b1 Rk b2 Rk S Rk cL RR k e Rk e R CC V 10 V 图题 2 18 1 求静态工作点 2 画出 h 参数微变等效电路 3 求 o i u U A U 4 求及各为多少 i r o r 5 求 o S S u U A U 目的 计算带的共射电路直 交流参数 e R 解 1 求 Q 点 从入手 B U 2 5 V B 33 10 33 100 U 0 95 CQ 2 50 6 1 80 2 I mA 3 BQ 0 95 10 9 5 A 100 I 3 0 2 1 8 5 25 V CEQ 100 95U 2 h 参数微变等效电路如图题 2 18 2 小题答案图 图题 2 18 2 小题答案图 3 求电压放大倍数 u A ocL ibee 1 u URR A UrR 其中 100 1 100 bebb CQ 26 mV 1 mA rr I 26 3k 0 95 代入上式可得 6 5 3 3 100 3 1 100 0 2 u A 4 求及 i r o r ib1b2bee 1 rRRrR 33 100 3 1 100 0 212k oc 3k rR 5 求 o S S u U A U i S Si 12 6 54 9 4 12 uu r AA Rr 图题 2 19 2 19 共集电路如图题 2 19 所示 设晶体管的 50 200 3 8 5 bb r b Rk e R VBB 7 3 V 12 V k CC V 1 计算 Q 点的数值 2 画出交流等效电路 并计算 及 u A i r o r 目的 计算直接耦合的共集电路的直 交流参数 解 1 计算 Q 点 从入手 BQ I BB BQ be 0 7 1 V I RR 7 30 7 26 A 3 8 1 50 5 CQBQ 50 0 0261 3mAII 5 5 V CEQCCCQe 12 1 3 5UVIR 2 交流等效电路如图题 2 19 2 小题答案图 图题 2 19 2 小题答案图 bebb CQ 26 mV 1 mA rr I 200 1 50 26 1 2k 1 3 oe ibbee 1 1 u UR A URrR 1 50 5 3 8 1 2 1 50 5 0 98 1 ibbee 1 3 8 1 2 1 50 5260k rRrR bbe oe 3 8 1 2 5 98 11 50 Rr rR 本题验证了共集电路具有三大特点 即 Au 1 表现电压跟随性质 高 低 i r o r 2 21 如图 2 21 a 所示电路 已知 5 4 V 20 V 2 M DSS ImA GS off U DD V G R 3 1 5 1 0 5 V D Rk S Rk L Rk GSQ U 图题 2 21 a 放大电路 b 交流等效电路 答案 1 画出交流等效电路 2 求交流参数 及值 o i u U A U i r o r 目的 求由 N 沟道结型场效应管构成的自偏式共源电路的交流参数 解 1 放大电路的交流等效电路如图题 2 21 b 所示 2 求交流参数 GSQ DSSD m GS GS off GS off 2d2 50 5 112 2mA V d44 UI I g UUU o mDmDL i 2 2 3 1 1 65 u U Ag RgRR U 这个结果比由双极型管构成的共射电路小得多 原因是 m g iG 2M rR oD 3k rR 输出电阻的求法与共射电路类似 由漏极电阻 相当于 决定 o r D R c R 2 22 如图题 2 22 a 所示电路 已知 5 4 V 10 V 10 DSS ImA GS off U DD V G1 R 91 510 3 2 足够大 3k G2 Rk G Rk D Rk S Rk 1 C 2 C 3 C L R 2 4 V k GSQ U 图题 2 22 a 放大电路 b 交流等效电路 答案 1 画出交流等效电路 2 求交流参数 及 o i u U A U i r o r 目的 计算由 N 沟道耗尽型 MOS 管构成的分压供偏式共源放大电路的交流参数 解 1 交流等效电路如图 2 22 b 所示 2 求交流参数 先求跨导 gm 值 GSQ DSSD m GS GS off GS off 2d2 52 4 111mA V d44 UI I g UUU mD 1 3 3 1 5 u Ag R iGG1G2 510 10 91520k rRRR oD 3k rR 2 23 如图题 2 23 a 所示场效应管放大电路 设 画出交流等效电路 m 4mA Vg 计算放大倍数 输入电阻 输出电阻 o i u U A U i r o r 图题 2 23 a 放大电路 b 交流等效电路 答案 目的 计算带交流负反馈电阻的自偏式共源电路的交流参数 解 1 交流等效电路如图题 2 23 b 所示 2 求交流参数 DDL 2 2 101 8k RRR mD mS 4 1 8 5 14 114 0 1 u g R A g R iG 3 9M rR oD 2 2k rR 图题 2 24 2 24 场效应管源极输出电路如图题 2 24 所示 已知 4 V 2 GS off U DSS ImA 15 V 1 8 1 计算 DD V G RM S Rk L RM 1 静态工作点 Q 2 输入电阻及输出电阻 i r o r 3 电压放大倍数 o i u U A U 目的 求源极输出器 共漏电路 的交流参数 解 1 求 Q 点 解联立方程组 2 2 GSQGSQ DQDSS GS off GSQDQSDQ 12 1 4 8 UU II U UIRI 解出 DQ 0 3mAI V GSQ 0 3 82 4U 计算 12 6 V GSQDDDQS 150 3 8UVIR 说明 求场效应管放大电路的静态工作点需解非线性联立方程组 比较麻烦 不是本课程教学要求 一般不适合留作业 仅供参考 2 求输入电阻与输出电阻 iG 1M rR iS m 11 8 1 9k 0 4 rR g 其中 m 2 22 4 10 4mA V 44 g 3 求电压放大倍数 3 omSL 3 imSL 0 4 8 10 0 761 1 1 0 4 8 10 u UgRR A UgRR 可见 源极输出器也具有输入电阻高 输出电阻低 放大倍数小于近似等于 1 的三大 特点 相当于电压跟随器 2 25 填空题 1 差动放大电路的特点是抑制 信号 放大 信号 2 集成运放的输入级几乎毫无例外都是由 放大电路组成 目的 复习概念 解 1 共模 差模 2 差动 图题 2 27 2 27 设图题 2 27 中的滑动端位于中点 三极管的 100 W R 12 试求 be1be2 10 3k rr 1 静态工作点 2 差模电压放大倍数 d A 3 差模输入电阻和差模输出电阻 id r od r 目的 求双入 双出长尾式差放电路的静态与动态参数 解 1 求 Q 点 从长尾入手 12 CQCQ 1150 7 0 265mA 227 II 忽略上的压降 认为滑端处为0 7 V W 2 R 1 12 CQ BQBQ 1 2 65 A I II 12 CCCQcCQ CQ UUVIR 对地对地 36 5 46 V150 265 0 687 V 12 EQEQ 0 70 265 0 05UU 管子仍能导通 可见 上的压降是可以忽略的 W 2 R 2 因为差放是双端输出 其差模电压放大倍数与单管放大电路相同 L c d W Sbe 2 1 2 R R A R Rr 3 18 36 2 10040 100 2 7 10 3 1 100 10 2 3 求与 id r od r W idi1Sbe 22 1 2 R rrRr 3 100 22 7 10 3 1 100 10 2 36 1k odc 22 3672k rR 2 28 差动放大电路如图题 2 28 a 所示 已知 100 0 7 V 12 BE1BE2 UU 试求差模电压放大倍数 并画出差模信号交流通路 be1be2 5 4k rr d A 图题 2 28 a 差放电路 b 差模交流通路 答案 目的 画差模交流通路 计算不带的长尾电路的差模放大倍数 W R 解 画差模交流通路的方法 将 E 点差模接地 因为上无差模电流流过 负电源 e R 的差模内阻极小 近似对地短路 因此 E 点相当于差模地电位 将 6 V 处也作差模地处 理 理由与负电源相同 保留其他电路结构 差模交流通路如图题 2 28 b 所示 差模电压放大倍数为 c d Sbe 100 6 81 25 4 R A Rr 图题 2 29 2 29 差动放大电路如图题 2 29 所示 已知两管的 100 0 7 12 BE1BE2 UU V 试计算 1 静态 管的集电极电流 和集电极电位 1 V 2 V CQ1 I CQ2 I CQ1 U CQ2 U 2 求电路的差模电压放大倍数 共模电压放大倍数及共模抑制比 d A c A CMR K 3 当加入 10 mV 的直流信号时 重新计算此时 管集电极对地的电位 I U 1 V 2 V c1 U c2 U 目的 求单端输出时差放电路的静态与动态参数 解 1 静态下注意单端输出时 CQ1CQ2 UU CQ1CQ2 1120 7 0 51mA 211 II 对于单端输出的差放 一个输出端带载而另一端不带载 看起来左右臂电路不对称 为什么两管的工作电流仍然相等呢 因为工作电流与的大小只取决于长尾上的公 CQ1 I CQ2 I 共发射极电流 IE 而与无关 只要长尾上的电流固定不变 通过等分配 与 L R e R CQ1 I 均等于它的一半 与负电源近似视为恒流源 其上电流也就是恒定了 因 CQ2 I e R EE V E I 此仍有的关系 CQ1CQ2E 1 2 III 12 3 BQBQ 0 51 10 5 1 A 100 II 5 88 V CQ1 120