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1、模拟电子技术根底第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答第1章常用半导体器件自测题一、判断以下说法是否正确,用“X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。(V )(2) 因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。(X )(3) PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。( V )(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。(X )(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,才能保证其Rgs大的特点。(V )(6) 假设耗尽型N沟道MOS管的Ugs大于零,那么其输入电阻

2、会明显变小。(X )二、选择正确答案填入空内。(1) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 _A_。A. 变窄 B.根本不变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=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、 写岀图 所示各电路的输岀电压值,设二极管导通电压lD=o人 一冲rfl V2$TD2VI¥ 仏-oflD VT图解:UOi=,

3、UO2=0V,U=, UO4=2V, UO=, Ub6=-2Vo四、稳压管的稳压值U=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA求图所示电路中UOi和氏各为多少伏。解:左图中稳压管工作在击穿状态,故UOi=6Vo右图中稳压管没有击穿,故U>2=5V。五、电路如 图所示,Vcc=15V, =100,UBe=o试问:R.图Ibs Ics/28.6 A Rb=50k 时,Uo=假设T临界饱和,贝U Rb=解: lB Vbb Ube 26 A,Rblc I b 2.6mA,Uo Vcc IcRc 2V o(2) v Ics Vcc Ube 2.86mA,Rc.Rb Vbb Ube 45.5kI

4、BS六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如 表所示,它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态截止区、恒流区、可变电阻区,并填入表内。表管号UGS(th)/VUS/VU/VUDV工作状态Tl4-513恒流区T2-43310截止区T3-4605可变电阻区解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型 MOS管。根据表中所示各极电位可判断 出它们各自的工作状态,如 表最后一栏所示。习题选择适宜答案填入空内(1) 在本征半导体中参加(A )元素可形成N型半导体,参加(C )元素可形成P型半导体。A. 五价B.四价C.三价(2) 当温度升高时,二极管的反向饱和电流将(A)。A.增大B.

5、不变C.减小 工作在放大区的某三极管,如果当 I b从12 uA增大到22 uA时,I c从I mA变为2mA,那么它 的B约为(C )。 当场效应管的漏极直流电流I d从 2mA变为4mA时,它的低频跨导gm将( A )。电路如下图,uiA.增大; B. 不变; C. 减小10sin t( V,试画出ui与uo的波形。设二极管导通电压可忽略不计0f0* D+绚/?n焉'解图解:Ui与Uo的波形如解图所示电路如下图,比 5sin t (V),二极管导通电压ld=°试画出ui与uo的波形图,并标出幅值。?JPQ解图图解:波形如解图所示。电路如下图,二极管导通电压U=,常温下UT

6、 26mV,电容C对交流信号可视为短路;ui 为正弦波,有效值为10mV试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少解:二极管的直流电流ID (V Ud)/R 2.6mA其动态电阻:rD U T / I D 10图故动态电流的有效值:ld Uj/rD 1mA现有两只稳压管,稳压值分别是6V和8V,正向导通电压为。试问:(1) 假设将它们串联相接,那么可得到几种稳压值各为多少(2) 假设将它们并联相接,那么又可得到几种稳压值各为多少解:(1)串联相接可得4种:;14V;。(2) 并联相接可得2种:;6V。图 所示电路中稳压管的稳定电压 UZ 6V,最小稳定电流IZ min5mA,最大稳定电流I Z

7、max 25mA(1)分别计算U i为10V、15V、35V三种情况下输出电压 Uo的值;(2)假设Ui 35V时负载开路,那么会出现什么现象为什么解:(1)只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时,输岀电压才为6V。Ui10V 时,UoRlL UiRRl3.3V ;Ui15V 时,UoRl u5V ;u i RRlUi 35V 时,UORlr rlUi11.7V Uz,二 Uo Uz 6V(2)当负载开路时,lzU| Uzr29 mA Izmax 25mA,故稳压管将被烧毁在图 所示电路中,发光二极管导通电压ID =,正向电流在515mA时才能正常工作。试问:(1)开关S在什么位置时发光二极

8、管才能发光(2) R的取值范围是多少解: (1) S闭合。(2) R的范围为:Rnin(V U D ) / I D max 233Rmax(V U D )/ 1 Dmin 700现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图所示。分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数p解图解:答案如解图所示。放大倍数分别为1mA/10 A100 和 b5mA/100 A 50测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是解:如解图电路如下图,晶体管导通时12.7V解图1 I ftV 1J2 2V JT,的工作状态及输岀电压 Uo的值。

9、解:当VBB 0时,t截止,uO 12V。(2)当Vbb1V时,因为VBB U BEQ1 cq 1 bq 3mA3=50。试分析Vbb为OV、1V 3V三种情况下TUo Vcc I cq Rc 9V图所以T处于放大状态。(3)当 VBB 3V 时,因为 IBQ Vbb460 A,&LqIbq 23m>IcS 十 11.3mA,所以T处于饱和状态电路如下图,晶体管的3=50 , Ube 0.2V,饱和管压降Uces 0.1V ;稳压管的稳定电压uz正向导通电压UD0.5V。试问:当uI0V 时 uO ;当 uI 5V 时 uO解:当Ui 0V时,晶体管截止,稳压管击穿,O - Kx

10、-Yt-liV)心huOU z 5V。irqU5V时,晶体管饱和,uO0.1/因为:Ib U1 UL 480 A, lc|Ib 24mA, UEc仇 & 0Rb图e可能解:a可能;b可能;c不能;d不能,T的发射结会因电流过大而损坏。放大电路中一只 N沟道场效应管三个极、的电位分别为 4V、8V、12V,管 子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子 结型管、MOS管、增强型、耗尽型,并说明、 与G、S、D的对应关系。解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极、与 G、S、D的对应关系如解图所示。解图解图场效应管的输岀特性曲线如 图所示,画岀它在恒流区的转移特性曲线。解:在场效应管的

11、恒流区作横坐标的垂线(如解图(a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及Ugs值,建立iDf (Ugs)坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图(b)所示。电路如下图,T的输出特性如 图所示,分析当U|=4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工 作在什么区域。解:根据图 所示T的输出特性可知,其开启电压为 5V,根据图所示电路可知uGS UI当UI =4V时,UGS小于开启电压,故 T截止。当UI =8V时,设T工作在恒流区,根据输岀特性可知 iD 0.6mA,管压降 uDS VDD iDRd 10V,因此,Ugd Ugs Uds2V,小于开启电压,说明假设成立,即 T工作在恒流区

12、。当Ui =12V时,由于Vdd 12V,必然使T工作在可变电阻区。分别判断图所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。图解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。U|的波补充1.电路如补图P1(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压 U Z 3V , R的取值适宜,形如图(c)所示。试分别画出 uO1和UO2的波形。补图P1解:波形如以下图所示补充2.在温度20°C时某晶体管的| cbo2 A,试问温度是60°c时的Icbo解:1 CBO60'cbo 202442 232 A。补充3.有两只晶体管,一只的3 =200 , I CEO 200 A ;另一只

13、的3 =100Iceo 10 A,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子为什么解:选用3 =100,Iceo 10 A的管子,因其3适中,Iceo较小,因而温度稳定性较另一 只管子好。补充4.电路如补图P4所示,试问3大于多少时晶体管饱和解:取U ces U BE,假设管子饱和,那么Vcc Ube Vcc Ube,即 RbRRc所以,b 100时,管子饱和。Rc补图P4第2章根本放大电路自测题一在括号内用“V和“X说明以下说法是否正确。1. 只有电路既放大电流又放大电压 ,才称其有放大作用。X2. 可以说任何放大电路都有功率放大作用。V3. 放大电路中输岀的电流和电压都是有源元件提供的。X 4

14、. 电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。X 5. 放大电路必须加上适宜的直流电源才能正常工作。V6. 由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输岀都毫无变化。7. 只要是共射放大电路,输岀电压的底部失真都是饱和失真。X 二试分析图各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短 路。(a)(b)(c)(d)(e)(f)解:图(a)不能。Vbb将输入信号短路图(b)可以 图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。图(e)不能。输入信号被电容 G短路。图(f)不能。输出始终为零。图(g

15、)可能。图(h)不合理。因为 GS间电压将大于零图(i)不能。因为T截止三在图所示电路中, Vcc12V ,晶体管 3 =100, Rb100k 。填空:要求先填文字表达式后填得数。(1)当 u|i 0V 时,测得 Ubeq0.7V,假设要基极电流Ibq20 A,那么Rb和FW之和Rb =( (Vcc U beq ) / I bq ) k & ( 565 ) k;而假设测得U CEQ6V ,那么 Rc =( (Vcc u CEQ )/ I BQ ) & ( 3 ) k(2)假设测得输入电压有效值 Uj 5mV时,输出电压有效值 U。0.6V,那么电压放大倍数人 (Uo /U i

16、 ) &( -120 )“IO11C假设负载电阻RL值与Rc相等,那么带上负载后输出电压有效值 Uo (L Uo )=( )V 。RLRc四、 图所示电路中VCC 12V, R, 3k ,静态管压降Uceq 6V,并在输出端加负载电阻Rl,其阻值为3k。选择一个适宜的答案填入空内。(1) 该电路的最大不失真输出电压有效值U om ( A );(2) 当Ui 1mV时,假设在不失真的条件下,减小Rw,那么输出电压的幅值将(C );A. 减小 B. 不变 C. 增大(3) 在Uj 1mV时,将Ft调到输出电压最大且刚好不失真,假设此时增大输入电压,那么输出电压波形将(B );A. 顶部失真

17、B. 底部失真 C.为正弦波(4) 假设发现电路出现饱和失真,那么为消除失真,可将 (B )。减小 B.Rc减小 C. VCC减小五、现有直接耦合根本放大电路如下:A.共射电路B. 共集电路 C.共基电路D.共源电路E. 共漏电路它们的电路分别如 图、(a)、和.9(a)所示;设图中Re Rb,且ICQ、I DQ均相等。选择正确答案填入空内,只需填 A、B、(l)输入电阻最小的电路是(C ),最大的是(D、E );输出电阻最小的电路是(B);(3) 有电压放大作用的电路是(A、C D );有电流放大作用的电路是(A、B、D、E );(5) 高频特性最好的电路是(C );(6) 输入电压与输出电

18、压同相的电路是 (B、C E );反相的电路是(A、D )。六、 未画完的场效应管放大电路如图所示,试将适宜的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要 求给岀两种方案。解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOSt,如解图所示。习题分别改正图 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保存电路原来的共射 接法和耦合方式。图解:(a)将-VCc改为 +VCc°(b)在+VCc与基极之间加 R°(C)将Vbb反接,且在输入端串联一个电阻。(d)在Vbb支路加R,在-VCc与集电极之间加 R°画岀图所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均

19、可视为短路。解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略 图所示各电路的交流通路如解图所示;11or卜L一解图分别判断图(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出Q、Au R禾口 R()的表达式。解:图(a) : I BQVCCU beqR R2 (1)R3,1 CQ1 BQ,U CEQ VCC(1 )I BQRc。R2/ r3(R4RRoR4Toti11(a)(b)图o!0A1 BQVccI CQ R4I EQ R1I pR/ rbe1最大不失真输岀电压峰值约为,有效值约为带载时:Ibq 20 A, Icq 2mA,UcEQ 3V ;最大不失真输出电压峰值约为,有效值约为。如解图

20、所示,Rirbe / R1, RoR2/ R3rbe图(b):)R1,1 CQ1 BQ,為 VCC UBEQ)/ R2/R3 (1U CEQ电路如图(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时Ubeq 0.7V。利用图解法分别求出Rl和Rl 3k时的静态工作点和最大不失真输出电压U°m (有效值)解:空载时:Ibq 20 A, Icq2mA,UcEQ 6V ;5H)kQIOMA解图i 20mV ,静态时在图所示电路中,晶体管的 3 =80,rbe =1kq, UUbeq 0.7V ,Uceq 4V,Ibq20 A。判断以下结论是否正确,在括号内打“V和“ x表示。(1)420 10

21、 3200 (x)(2)5.71( x)Au400 (x)120(5)Rk1k ( x)20(7)Ri3k ( x)(8)(9)Ro5k ( V)(10)(11)Us20mV ( x)(1(6)Ri0.780 2.5200 ( V) 10.7k 35k( x)0.02RO2.5k( x)S 60mV ( V)3=120, UBe=,饱和管压降U=EF。在以下情况下,用直流电压表测jehlo<=>t+ J J LGHi图解:(1) IBVCC U beRd2U BERd117416311 A, Ic Ib 1.32mA,电路如下图,晶体管量晶体管的集电极电位,应分别为多少1正常情况;

22、2 R>1短路;3 R1开路;4 R>2开路;5 R2短路;6甩短路;5匚(+I5ViO+- Uc VccIcRc 8.3V(2) Rbi 短路,Ic Ib 0,. Uc 15V。(3) Rbi开路,临界饱和基极电流Ibs Vcc U ces 23.7 A ,Rc实际基极电流|B Vcc174 A。Rb2由于 Ib Ibs,管子饱和,二 Uc U ces 0.5V。(4) R2开路,无基极电流,UC VCC 15V。(5) R2短路,发射结将烧毁,U c可能为15V。(6)Fl短路,Uc Vcc 15V。和Rl 3k 时的Q点、电路如下图,晶体管的3=80 , rbb'10

23、0 。分别计算RlAu、R 和 Ro解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、rbe均相等,它们分别为:1 BQVccU beqU BEQRs22 AI cq I bq 1.76mA)26mV1 EQ1.3k空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:U ceq Vcc1 cq Rc6.2V ;ARcrbe308Ri& rberbe3k ;ArbeA,93AusrbeRsRo Rc 5kR 3k 时,静态管压降、电压放大倍数分别为:U CEQ RVcc IcqRRl 2.3VRl RcAuRcR115Aus -Au34.7rberbe 民R Rbbe rbe 3kRoR

24、c 5k 。假设将图 所示电路中的NPN管换成PNP管,其它参数不变,那么为使电路正常放大电源应作如何 变化Q点、人、R和Ro变化吗如变化,那么如何变化假设输出电压波形底部失真,那么说明电路产生 了什么失真,如何消除解:由正电源改为负电源;Q点、人、Ri和Ro不会变化;输出电压波形底部失真对应输入 信号正半周失真,对 PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。图所示电路中,晶体管 3=100, rbe =Qo(1)现已测得静态管压降 UCe=6V,估算Rb; 假设测得u j和U 0的有效值分别为1mV和100mV那么负载电阻Rl为多少解: lc VcC UcE 2mA, Ib

25、Ic /20Rc.Rb Vcc 區 565k oIb由 Au100,Ujrbe可得:Rl 2.625k o在图所示电路中,设静态时|cQ 2mA,晶体管饱和管压降UcEs 0.6V。试问:当负载 电阻Rl 和R 3k时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏空载时,输入信号增大到一定幅值,电路首先出现饱和失真。故omU CEQ U CESR 3k 时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先岀现截止失真。故Uom1 CQ Rl2.12V电路如下图,晶体管p =100, rbb =100 Q(1) 求电路的Q点、Au、Ri和Ro ;(2) 假设改用p=200的晶体管,贝U Q点如何变化(3) 假设电容Ce

26、开路,那么将引起电路的哪些动态参数发生变化如何变化解:(1)静态分析:U BQRb1口 口Vcc2V爲Rb2I EQU BQ U BEQ A1mARfRe2SLQ4I BQI EQ110 Ar 2/?"U CEQVccI EQ ( RcRfRe)5.7V动态分析:rbe(1)26mV1 EQ2.73k(RcRl)7.7rbe(1)Rf&1 尺2 rbe(1)Rf3.7kRoRc 5k3= 200 时,Ubq&1Rb1Rh2VCC2V (不变);U BQI EQUBEQ 1mA (不变);IBQIeq 5 A减小;QRfRe1U CEQVCCIeq(Rc Rf Re)5

27、.7V不变o3Ce开路时,A(Rc/Rl)Rc/Rl1.92 减小;A1rbe (1)(ReRf)Re RfRRbi 验仏1Re Rf 4.1k增大;RoRc 5k不变。电路如下图,晶体管的p=80, rbe=ikQoR和Ro1求出Q点;2分别求出Ru和R=3kQ时电路的 A解:1求解Q点:VccU BEQ1 BQ32.3 ARb(1)Re1 EQ(1)1bq 2.61mAU CEQVcclEQRe 7.17V2求解放大倍数和输入、输出电阻:5时 AurbeV紧0.996RRb / rbe (1)Re 110kR=3kQ 时;Au°)(Re/ Rl)0.992rbe (1)(Re/R

28、L)RRb / rbe (1)(ReRL) 76k输出电阻:RoRe/Rs/Rbrbe371求解Q点、Au、Ri和Ro(2)设 US = 10mV 有效值,问U j ?, U o假设C3开路,那么Ui ?,Uo ?解:Q点:VccU BEQ1 BQ31R (1)Re1 CQ1 BQ1.86mAU CEQVCC1 EQ ( RcRe,Au、Ri和Ro的分析:、26mVrberbb'(1)I1 EQRRb rbe952,(2)设 U=10 mV有效值,那么)UiRRs RiUs假设C3开路,那么:Rb %(1UiRsRiUs4.56V952 ,3.2mV ;)Re51.3k9.6mV ,R

29、oUoTr,-4血® 95rbeRc 3k304mVRcRlRe1.5Uo14.4mV。改正图 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保存电路的共漏接法解:(a)源极加电阻RS ;(c)输入端加耦合电容;(b) 漏极加电阻R);(d) 在艮支路加VGg,+Vdd改为Vdd改正电路如解图所示。出1 *M比1:匚1L o(a)L '0L(b)(c)(d)解图图(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解Q点;利用等效电路法求解 A、Ri和Ro。I dq 1mA, U gsq 2V。如解图(a)所示。h. mA j2V的

30、那条输出特性曲解图在输出特性中作直流负载线uDS VddiD(RdRs),与Ugsq线的交点为Q点,Udsq 3V。如解图b所示。2首先画出交流等效电路图略,然后进行动态分析。gm Uds UJ' DSsl DQ 1mV /VUGSUGSoffAugmRd5 ;RiRg1M ; RoRd5k图a所示电路中场效应管的转移特性如图b所示。求解电路的Q点和(a)(b)图解:1求Q点:根据电路图可知,Ugsq Vgg3V从转移特性查得,当Ugsq 3V时的漏极电流:I dq 1mA因此管压降UdsqVddI dqRq 5V。(2) 求电压放大倍数:'gm; I DQ I DO2mA/V

31、 ,Augm Rd20U GS(th)电路如图 所示。1假设输岀电压波形底部失真, 那么可采取哪些措施假设输岀电压波形顶部失真, 那么可采取哪些措施2假设想增大人,那么可采取哪些措施解:1输出电压波形底部失真,类似于 NPN型三极管的饱和失真,应降低 Q,故可减小R2 或增大R、FS;假设输出电压波形顶部失真,那么与上述相反,故可增大R或减小R、FSo(2)假设想增大Au就要增大漏极静态电流以增大gm,故可增大R2或减小R、RSo图中的哪些接法可以构成复合管标出它们等效管的类型(如NPN型、PNP型、N沟道结型)及管脚(b、e、c、d、g、s )。A解:(a)不能。(b)不能。(c) 构成NP

32、N型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。(d) 不能。(e)不能。(f) 构成PNP型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。(g) 构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。第3章多级放大电路自测题一、现有根本放大电路:A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路E.共漏电路 根据要求选择适宜电路组成两级放大电路。1要求输入电阻为1kQ至2kQ,电压放大倍数大于3000,第一级应采用A ,第二级应采用A 2要求输入电阻大于10MD,电压放大倍数大于 300,第一级应采用D ,第二级应采用A 要求输入电阻为100kQ200kQ,电压放大倍数数值大于100 ,

33、第一级应采用B ,第二级应采用A 。 要求电压放大倍数的数值大于10,输入电阻大于10MD,输出电阻小于100Q,第一级应采用D ,第二级应采用B 。5设信号源为内阻很大的电压源,要求将输入电流转换成输出电压,且1000,输出电阻RV 100,第一级应采用采用C ,第二级应B 、选择适宜答案填入空内。1直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是C、D oA 电阻阻值有误差B晶体管参数的分散性C.晶体管参数受温度影响D电源电压不稳2集成放大电路采用直接耦合方式的原因是C oA.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容3选用差动放大电路的原因是A oA克服温漂B提高输入电阻C稳定放大倍数4差动放大

34、电路的差模信号是两个输入端信号的A ,共模信号是两个输入端信号的C A. 差 B. 和C.平均值5用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻,将使单端电路的B oA 差模放大倍数数值增大B 抑制共模信号能力增强C 差模输入电阻增大6互补输出级采用共集形式是为了使C oA.放大倍数的数值大B.最大不失真输岀电压大C.带负载能力强三、电路如图T3 - 3所示,所有晶体管均为硅管,3均为200, rbb'200 ,静态时U BEQ 0.7V试求:1静态时Ti管和T管的发射极电流。2假设静态时uO 0,那么应如何调节R2的值才能使uO 0假设静态UO0 V,那么R2 =,电压放大倍数为多少解

35、:(1)T3 管的集电极电流 |C3 (Uz Ubeq3)/Re3 0.3mA静态时T管和T2管的发射极电流|E1 IE2 0.15mA假设静态时uO0,那么应减小EQ2rbb(1)26mV8.9kRc2rbe4(12rbe218.3Rc418.3rbe4(1) Re4习题判断图所示各两级放大电路中于交流信号均可视为短路。Ti和T2管分别组成哪种根本接法的放大电路。设图中所有电容对(a)(b)(c)(d)解:(a)共射,共基(b) 共射,共射(c)共射,共射(d)共集,共基(e) 共源,共集 (f)共基,共集设图所示各电路的静态工作点均适宜,分别画出它们的交流等效电路,并写出Au、Ri和R。的

36、表达式解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图所示。(2) 各电路的 A、Ri和Ro的表达式分别为:(a): Au1 R2 rbe2(12)R3(12)&Rrbe1rbe2(12)R3RRirbe1 ;RoR3 / rbe2R212(b): Au(11 )( R2 / R3 / rbe2)(2民)rbe1(11 )( R2 / R3 / rbe2)rbe2RR1/ rbe1(11)(R2R3rbe2) ;RoR4(c) : Au1 R2 / rbe2(12) rd 2 R3rbe1R1rbe2(12) rdRR1rbe1 ;RoR3bD(a)hi£>(b)-I卜0R厂R

37、Rik-*(d)w-ll 他Q(d) :Augm(R4R6R7rbe2)(出)rbe2R R / R2R3 ; 尺民解图根本放大电路如 图(a)、(b)所示,图(a)虚线框内为电路I,图(b)虚线框内为电路H。由电路I、H组成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示,它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大;哪$些电路的输出电阻较小;(3)哪个电路的电压放大倍数最大。Q必£L(c)(a)(b)(c)(d)歹卜II卄I卄II(e)图解:(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比拟大;(2) 图(c)、(e)所示电路的输出电阻比拟小;(3)

38、 图(e)所示电路的电压放大倍数最大。电路如图(a) (b)所示,晶体管的3均为150 , rbe均为2k , Q点适宜。求解Ri和Ro。解:在图(a)所示电路中1 ; AU2隹 225 ;rbe2Auu2RiR,1 / R2 / %11.35 k ;R)R3 3k在图(b)所示电路中1 (R1 / rbe2 )136 ; Au2込 75rbe2电路如图c点适宜。求解1 Au2 10200(R5R2 / R3) bel、e所示,晶体管的、R 和 Ro 。解:在图c所示电路中1 (R3/ rbe2)1 Au2 16666.7 ;在图e所示电路中g m R2 / rbe(12kRoR4 1k3均为

39、200 ,rbe均为3k。场效应管的gm为15mS; Q125 ;2R4rbe2RiR /be13k)& gmR2133.330Ro R4 2kaj2)R4Au(1rbe (1)R41 AJ230 ;图所示电路参数理想对称,晶体管的R R110MRo& / rbe R22513 均为 100, rbb' 100U beq 0.7V。试求 Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流|eq以及动态参数A和R7“i I2V|)解:RW滑动端在中点时Ti管和T2管的发射极静态电流|eq分析如下:U BEQRvIeq t21 eq&VeeVEE U BEQ0.51

40、7mA动态参数A和R分析如下:rbe 瓜(1)RW 2R,6mV 5.18k1 EQRcbe(1) Rv / 298R 2% (1) Rv 20.5k电路如下图,T1和T2两管的B均为140, rbe均为4k Q。试问:假设输入直流信号Um 20mV ,U|2 10mV,那么电路的共模输入电压 Uic ?差模输入电压uid?输出动态电压 Uo ?解:电路的共模输入电压Uic、差模输入电压Uid、差模放大倍数 A和动态电压 Uo分别为:UiC 山 Ul2 15mV ; Uid uI1 uI2 10mV2175 ;uOAduId175V电路如下图,T和T2的低频跨导gm均为10mS试求解差模放大倍

41、数和输入电阻。解:差模放大倍数和输入电阻分别为:AgmRd200 ; r试写出图 所示电路Ad和R的近似表达式设T和T2的电流放大系数分别为31 和 p 2, b-e 间动态电阻分别为rbe1和rbe2 。解:A和R的近似表达式分别为Ad1 2(7rbe1(11)rbe2R2rbe1(11)be2电路如图 所示,Ti T5的电流放大系数分别为 A R和R的表达式。3 1 3 5 , b-e间动态电阻分别为rbe1be5,与出图Q O J 解:A、R和艮的表达式分析如下:Au1U011R2be4(14聞UI2rbe1AUO24 R6 / rbe5(15)R7Au2U|2rbe4(14 ) R5A

42、u3UO3(15)R7UI3rbe5(15 )R7AuU。UIAi1 Au2 Au3 ;Rirbe1rbe2 ;RoR7/ %R615电路如图 所示。电压放大倍数为-100,输入电压 u为正弦波,T2和T3管的饱和压降UCefIV。试问:1在不失真的情况下,输入电压最大有效值Umax为多少伏假设U= 10mV有效值,那么10=假设此时R开路,那么“=假设R短路,那么10=解:1最大不失真输出电压有效值为:Uom VCC Uces 7.78VV2故在不失真的情况下,输入电压最大有效值:Umax "十 77.8mV2U= 10 mV,贝U U = 1V 有效值。假设R开路,那么T和T3组

43、成复合管,等效1 3 , T3可能饱和,使得UO 11V 直流;假设R短路,那么U O 11.3V 直流第4章集成运算放大电路自测题一、选择适宜答案填入空内。(1) 集成运放电路采用直接耦合方式是因为(C )。A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容(2) 通用型集成运放适用于放大(B )。A.高频信号 B.低频信号 C.任何频率信号(3) 集成运放制造工艺使得同类半导体管的(C )。A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一直性好(4) 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以(A )。A. 减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻(5) 为增大电压放大

44、倍数,集成运放的中间级多采用(A )。A. 共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路二、判断以下说法是否正确,用“/和“X表示判断结果。(1) 运放的输入失调电压 Uo是两输入端电位之差。(X ) 运放的输入失调电流I IO是两输入端电流之差。(V )运放的共模抑制比Kcmr(V )(4) 有源负载可以增大放大电路的输出电流。(V )(5) 在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。三、电路如图 所示, p 1= p 2= p 3= 100。 解:分析估算如下:VccU BE2UBE1R2 1 B01 B021111(2B0B2(1|2IB21B0(2)12(1)IR。比拟上两式

45、,得1 C21 B21 R)1 B01 C21 B0 ;100 AIR 100 A四、电路如下图。i5TTRD 乂图1说明电路是几级放大电路,各级分别是哪种形式的放大电路共射、共集、差放;2分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标如增大放大倍数、输入电阻。解:1三级放大电路,第一级为共集共基双端输入单端输岀差分放大电路,第二级是共射放 大电路,第三级是互补输岀级。2第一级采用共集共基形式,增大输入电阻,改善高频特性;利用有源负载T5、T6 增大差模放大倍数,使单端输岀电路的差模放大倍数近似等于双端输岀电路的差模放大倍数,同时减 小共模放大倍数。第二级为共射放大电路,以T7、T8构成的复合管为

46、放大管、以恒流源作集电极负载,增大放大倍数。第三级为互补输岀级,加了偏置电路,利用D、D2的导通压降使T9和Tio在静态时处于临界导通状态,从而消除交越失真。习题根据以下要求,将应优先考虑使用的集成运放填入空内。现有集成运放的类型是:通用 型高阻型高速型低功耗型高压型大功率型高精度型1作低频放大器,应选用。2作宽频带放大器,应选用。3作幅值为1卩V以下微弱信号的量测放大器,应选用 作内阻为100kQ。信号源的放大器,应选用 。5负载需5A电流驱动的放大器,应选用。6要求输出电压幅值为土 80V的放大器,应选用。7宇航仪器中所用的放大器,应选用 。4. 2 几个集成运放的参数如 表所示,试分别说

47、明它们各属于哪种类型的运放。 表特性指标AdridUoI IOI IB-3dBfHKcmrSR增益带宽单位dBMDmVnAnAHzdB7卩VMHzA11002520060078610010005865A10022201509665解:A为通用型运放,A 2为高精度型运放,A为高阻型运放,A为高速型运放。多路电流源电路如下图,所有晶体管的特性均相同,LBe均为。试求|C1、|C2各为多少图图解:因为T、T2、T3的特性均相同,且 UBe均相同,所以它们的基极、集电极电流均相等,设 集电极电流为|c。先求出R中电流,再求解|C1、|C2。VccU BE4 U BEOI R

48、100 A1 CO 1 B3 1 CO31b31c(1 )Ic3Ir当(1)3时,1 C1 1 C2100电路如下图,T管的低频跨导为gm ,Ti和T管d-s间的动态电阻分别为 rds1和rds2。试求解电压放大倍数aUO / U|的表达式。解:由于T2和T3所组成的镜像电流源是以T为放大管的共射放大电路的有源负载,T和T2管d -s间的动态电阻分别为r ds1和rds2所以电压放大倍数Au的表达式为:AuUoU|D ( rds1 rds2 )U|gm ( rds1 rds2 )电路如下图,T与T2管特性相同,它们的低频跨导为gm; T3与T4管特性对称;T2与T4管d-S间的动态电阻分别为r

49、ds2和rds4。试求出电压放大倍数AuO / (u|1 U|2)的表达式。图图解:在图示电路中:iD1iD2 i D3 iD4 ;iD2 iD4D2 D1 2D1iD1 gm(U|1U|2)io(U|1 U|2)电压放大倍数:a0(Uli U12)iO ( rds2 rds4 )(Uli U12)g m ( rds2 rds4 )电路如下图,具有理想的对称性。设各管B均相同(1)说明电路中各晶体管的作用;(2)假设输入差模电压为(u 11UI2)产生的差模电流为iD,那么电路的电流放大倍数 aiOiD解:(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。 为放大管,壬和壬组成的镜像电流源为有源负载。(2) 由于用壬和乖所构成的镜像电流源作为有源负载, 到右边,故输岀电流变化量及电路电流放大倍数分别为:T和£、壬和T4分别组成的复合管将左半局部放大管的电流变化量转换io 2(1)

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