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文档简介

1、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山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件 3第2章基本放大电路 14第3章多级放大电路 31第4章集成运算放大电路 41第5章放大电路的频率响应 50第6章放大电路中的反馈 60第7章信号的运算和处理 74第8章波形的发生和信号的转换 90第9章功率放大电路 114第10章直流电源 126第1章 常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,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。(,)(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

2、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。(,)(6)若耗尽型N沟道MOS管的Ugs大于零,则其输入电阻会明显变小。(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 oA. 变窄 B. 基本不变 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

3、、后者也正偏(4) UG=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、写出图Tl.3 所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压UD=0.7Vo图 T1.3解:UOi=1.3V,lh=0V,UO=-1.3V,Um=2VUO5=1.3VU)6=-2V。四、已知稳压管的稳压值UZ=6V,稳定电流的最小值Izmin=5mA求图Tl.4 所示电路中UOi和各为多少伏。(a)(b)图 T1.4解:左图中稳压管工作在击穿状态,故 UO=6V0右图中稳压管没有击穿,故U02=5Vo=100, UBe=0.7Vo五、电路如 图T1.5所示,V=15V,

4、试问:(1) R=50k 时,U0=?(2)若T临界饱和,则R=?解:(1) Ib VBB Ube 26 A,RbIC IB 2.6mA,Uo Vcc IcQ 2Vo图 T1.5(2) v Ics VCC UBE 2.86mA,& Ics/28.6 ARc. Rb Vbb Ube 45.5kI BS六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如 表Tl.6 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 T1.6管号UGs(th)/VU/VUGVUD/V工作状态T14-513恒流区T2-43310截止区T3-4605可变电阻区解:因为三只管子

5、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Tl.6最后一栏所示。习题1.1选择合适答案填入空内。(l)在本征半导体中加入(A )元素可形成N型半导体,加入(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) oA.增大B.不变C.减小(3)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l mA 变为2mA,那么它的B约为(C )。A.83B.91C.100 当场效应管的漏极直流电流I d从2mA为4mA寸,它的低频跨导gmW( A )。A.增大; B. 不变;

6、 C. 减小1.2 电路如图P1.2所示,已知Ui 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。图P1.2解图P1.2解:廿与Uo的波形如解图Pl.2所示。1.3 电路如图P1.3所示,已知Ui 5sin t(V),二极管导通电压 UD=0.7VO 试画出Ui与Uo的波形图,并标出幅值。图P1.3解图P1.3解:波形如解图Pl.3所示。1.4 电路如图P1.4所示,二极管导通电压 U=0.7V常温下Ut 26mV ,电容 C对交流信号可视为短路; 流电流的有效值为多少?解:二极管的直流电流 其动态电阻:D Ut/Id 10故动态电流的有效值:Id Ui/% 1m

7、A1.5 现有两只稳压管,稳压值分别是6V和8V,正向导通电压为0.7 V。试问: (1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?解:(1)串联相接可得 4 种:1.4 V; 14V; 6.7 V; 8.7 V。(2)并联相接可得2种:0.7 V; 6Vo1.6 已知图Pl.6所示电路中稳压管的稳定电压 Uz 6V,最小稳定电流 Izmin 5mA,最大稳定电流 Izmax 25mA。(1)分别计算Ui为10V、15V、35V三种情况下输出电压Uo的值;(2)若Ui 35V时负载开路,则会出现什么现象?为什么?解:(1)只有当加

8、在稳压管两端的电压大于其稳压值时,输出电压才为6V。UI 10V 时,UO RL UI 3.3V ; R RL图 Pl.6UI 15V 时,UO RL UI 5V ; R RLUI 35V 时,UORL UI 11.7V UZ, UO Uz 6V 0R RL0.1(2)当负载开路时,IZ UL工 29mA Izmax 25mA,故稳压管将被烧毁 R1.7 在图Pl.7所示电路中,发光二极管导通电压0UD =1.5 V ,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管才能发光?(2) R的取值范围是多少?解:(1)S闭合。(3) R的范围为:图 P1.7Rmax (

9、V Ud)/57001.8 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P1.8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B(a) (b)(a)(b)图 Pl.8解图Pl.8解:答案如解图Pl.8所示放大倍数分别为1mA/10 A 100和5mA/100 A 501.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。在圆圈中画出 管子,并说明它们是硅管还是错管。图 P1.9解:如解图1.9 。解图1.90.7V , 0=50。试分析 Vbb 为1.10 电路如图P1.10所示,晶体管导通时UBE0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压

10、Uo的值。解:(1)当 Vbb(2)当 VbbUoVcc所以T处于放大状态。当Vbb1V时,3V时,0时,Icq Rc-UCES- 11.3mA, RcICQIBQ 23mA? ICQBQVccCS所以T处于饱和状态。1.11电路如图Pl.11所示,晶体管的B =50 , |ube0.2V ,饱和管压降34I9OUo0.1V oUCES| 0.1V ;稳压管的稳定电压Uz 5V ,正向导通电压 Ud 0.5V。试问:当uI 0V 时 uO;当 Ui 5V 时 U。?H-I2V)解:当Ui0V时,晶体管截止,稳压管击穿,uOUZ 5V ooczi-r 一LOkU rV 0当Ui5V时,晶体管饱和

11、,补图P1因为:图 P1.11 uI UBE 480 a, |ic |Ib| 24mA, Uec Vcc |IcR 0 Rb1.12分别判断图Pl.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态(d)(e)图 P1.12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。(e)可能。1.13 已知放大电路中一只 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、 MOSt、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

12、图Pl.13所示。解图Pl.131.14 已知场效应管的输出特性曲线如 图Pl.14所示,画出它在恒流区的转 移特性曲线。图 Pl.14(a)(b)解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线 (如解图Pl.14 (a)所示),读出其 与各条曲线交点的纵坐标值及 Ugs值,建立ip f(UGs)坐标系,描点,连线,即可 得到转移特性曲线,如 解图Pl.14 (b)所示。1.15 电路如图P1.15所示,T的输出特性如 图Pl.14所示,分析当Ui=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P1.14所示T的输出特性可知,其开启电压为5V,根据图Pl.15 所示电路可知UGS

13、UI。当Ui=4V时,Ugs小于开启电压,故T截止。阳八)当uI=8V时,设T工作在恒流区,根据输出?o特性可知 ip 0.6mA,管压降 Uds Vdd ipRd 10V因此,Ugd Ugs Uds 2V ,小于开启电压,0+说明假设成立,即T工作在恒流区。图Pl.15当UI=12V时,由于Vdd 12V,必然使T工作在可变电阻区。1.16 分别判断图Pl.16所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流 区。(a)(b)(d)图 P1.16解:(a)可能,(b)不能, 不能,(d)可能。补充1.电路如补图P1(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压 Uz 3V, R的取值 合适,UI的波形如图

14、所示。试分别画出U01和U02的波形。(a)(b)解:波形如下图所示补充2.在温度20oC时某晶体管的Icbo 2 A,试问温度是60oC时的Icbo ?角牛 : 1 CBO60I CBO20 24_ 42 232 Ao补充3.有两只晶体管,一只的 3=200 , Iceo 200 A;另一只的3=100 ,Iceo 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化A的管子,因其B适中,展。较小,因而温度 稳定性较另一只管子好。B大于多少时晶体管饱和?补充4.电路如补图P4所示,试问解:取Uces Ube,若管子饱和,则 VCC UBEVCCUBE

15、,即 RbRb&所以,RL 100时,管子饱和。Rc补图P4第2章基本放大电路自测题一.在括号内用和“x”表明下列说法是否正确。1 .只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。(X)2 .可以说任何放大电路都有功率放大作用。(V)3 .放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(X)4 .电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(X )5 .放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(,)6 .由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输出 都毫无变化。(X)7 .只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。(X)二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦

16、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)(d)(e)(g)(h)(i)图 T2.2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。图不能。输出始终为零。图(g)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T2.3所示电路中,已知VCC 12V ,晶体管B =100, Rbb 100k 。填空: 要求先填文字表达式后填得数。当1& 0V时,测得Ubeq 0.7V ,若要基极电流I

17、bq 20 A,则R;和Rw之和Rb=( (Vcc Ubeq)/Ibq ) k 弋(565 ) k 则 Rc=( (Vcc Uceq)/ Ibq )弋(3 ) k 。 (2)若测得输入电压有效值Ui 5mV时, 输出电压有效值Uo 0.6V , 则电压放大倍数 A ( Uo/Ui )-(-120若负载电阻Rl值与Rc相等,则带上图T2.3负载后输出电压有效值 Uo ( R Uo )=( 0.3 )V 。 Rl Rc四、已知图T2.3所示电路中Vcc 12V,Rc 3k ,静态管压降Uceq 6V,并在输出 端加负载电阻Rl,其阻值为3k o选择一个合适的答案填入空内。(1)该电路的最大不失真输

18、出电压有效值Uom ( A );A.2V B.3V C.6V(2)当U& 1mV时,若在不失真的条件下,减小 R ,则输出电压的幅值将 (C );A. 减小 B. 不变 C. 增大(3)在Ui 1mV时,将RW调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将(B );A. 顶部失真 B.底部失真C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将 (B ) oA. R减小 B.Rc减小C.Vcc减小五、现有直接耦合基本放大电路如下: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 2.2.1 、2.5.1 (a)、2.5.4 (a)、2

19、.6.2 和 2.6. 9(a)所示;设图中Re R,且Icq、Idq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 );(2)输出电阻最小的电路是(B ); 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 );高频特性最好的电路是(C);(6)输入电压与输出电压同相的电路是(B、C、E );反相的电路是(A、D ) o六、未画完的场效应管放大电路如 图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路, 使之能够正常放大。要求给出两种方案。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T2.6 所示

20、。图T2.6解图T2.6习题2.1 分别改正图P2.1所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信 号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。(a)(b)(d)图 P2.1解:将-VCc改为+VU(b)在+Vx与基极之间加 R。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。2.2 画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信 号均可视为短路。(a)(b)(d)图 P2.2解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。图P2.2所示各电路的交流通路如 解图P2.2所示;(a)(b)(d)解图P2.22.3 分别判断 图P2.2

21、(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出Q、A&、R和Ro的表达式。解:图(a) : I BQVCC U beq ,I CQRR2 (1)R3I BQ , U CEQ VCC(1) I BQRc 0AuRRAU805400 ( X)(4)A0-200 ( V)11,Ri%eR1,RoR2/R3rbe)R1, ICQ I BQ ,R2IBQ (2VCC Ubeq)/ R2/R3 (1R2R3U CEQ VCCICQR4I EQR1 oAuR, RiW/-rbe-, RoR4orbe12.4 电路如图P2.4 (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

22、求出 Rl和Rl 3k时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom (有效值)。(a)(b)图 P2.4解:空载时:IBQ 20 A, ICQ 2mA,UCEQ 跳;最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V o带载时:IBQ 20 A,ICQ 2mA,UCEQ 3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V o如解图P2.4所示。解图P2.4图P2.52.5 在图P2.5所示电路中,已知晶体管的3 =80, %e = 1kQ,U& 20mV,静态时Ubeq 0.7V , Uceq 4V , Ibq 20 A。判断下列结论是否正确,在括号内打和“X”表示。(1)

23、A-J200 ( X)(2) A 5.71 ( X)20 10 30.7(5) R _k 1k ( X)(6)20R3k( X)(8)(9)Ro5k(V)(10)(11)U&S 20mV ( X)(12)Ri -07k35k( X)0.02Ri 1k ( V)RO 2.5k( X)U&S 60mV ( V)2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管B =120,UBe=0.7V,饱和管压降UCeS=0.5V。在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?(1)正常情况;(2) R短路;(3) R开路;(4) R2开路;(5) R2短路;(6) R短路;图 P2.6图 P2.7解:

24、(1) IB VCC U BE UBE 174 163 11 A, IC IB 1.32mA, Rb2Rb1, , U c Vcc Ic Rc 8.3V 0(2) R1 短路,Ic IB 0, UC 15V o(3) R1开路,临界饱和基极电流Ibs Vcc Uces 23.7 A,Rc实际基极电流Ib VCC Ube 174 AoRb2由于Ib Ibs ,管子饱和,Uc Uces Q5V。(4) Rb2开路,无基极电流,UC Vcc 15V o(5) R2短路,发射结将烧毁,U c可能为15V。(6) R短路,Uc Vcc 15V。2.7 电路如图P2.7所示,晶体管的3 =80 , rbb

25、 100 。分别计算R.和Rl 3k 时的 Q点、A.、Ri和 Ro。解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、 丘均相等,它们分别为: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:Uceq Vcc IcqRc 6.2V ;AuRc308rbeRi Rb / rbe rbe 1.3k ; 思A 93 be RsRl 3k时,静态管压降、电压放大倍数分别为:R Rb / rbe be 1.3kRo Rc 5k o2.8 若将图P2.7所示电路中的NPNf换成PNPS,其它参数不变,则为使 电路正常放大电源应作如何变化? Q点、屁、R和变化吗?如变化,则如何 变化?若输出电压波形底部

26、失真,则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、片、R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PNPt而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小R。2.9 已知图P2.9所示电路中,晶体管 p =100, rbe=1.4kQ0 现已测得静态管压降 UeQ=6V,估算R;(2)若测得ui和Uo的有效值分别为1mW口 100mV则负载电阻R为多少?解:(1) Ic VCC UCE 2mA, Ib Ic /20 A,RcVCC U BE , Rb565k oI B(2)由 AuU-皿山 100,Uibe可得:RL 2.625k 。图 P2.92.10

27、 在图P2.9所示电路中,设静态时Icq 2mA,晶体管饱和管压降Uces 0.6V。试问:当负载电阻 Rl和RL 3k时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于 Icq 2mA,所以 Uceq Vcc %qR 6V o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Rl 3k时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故2.11 电路如图P2.11所示,晶体管 3 =100, rbb =100Q o求电路的Q点、Au、R和Ro;(2)若改用B =200的晶体管,则Q点如何变化?(3)若电容G开路,则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:图 P2

28、.11动态分析:rberbb,(126mVI EQ2.73kU CEQ Vcc Ieq(Rc RfRe) 5.7V(2) B =200 时,UbqRb1Vcc 2V (不变);Rb1 Rb2Ieq UBQ UBEQ 1mA (不变);Ibq 上-5 A (减小);Rf Re1Uceq VccIeq(Rc Rf Re) 5.7V (不变)。Ce开路时,A 氓/一曳/R1.92 (减小);rbe (1)(R Rf)Re RfR %/% (1)(Re Rf) 4.1k(增大);Ro Rc 5k(不变)。2.12电路如图P2.12所示,晶体管的 B =80, rbe = 1kQ0求出Q点;(2)分别求

29、出R=x和R=3kQ时电路的底、R和Ro解:(1)求解Q点:(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:R=oo 时;A&rbe图 P2.12R=3kQ 时;(1)(R/Rl)-0.992rbe(1)(ReR)输出电阻:RoRs/ RbrbeRe / s -be372.13电路如图P2.13所示,晶体管的B=60 ,rbb100。求解Q点、人、Ri 和 Ro(2)设 US = 10 mV (有效值),问Ui,Uo若C3开路,则Ui ?,Uoc r.,.I -解:Q点:此 2mI CQIBQ 1.86mAAu、Ri和Ro的分析:rbe、26mV rbb (1)-I EQ952(5395rbeRb / r

30、be 952Ro Rc 3k o(2)设US = 10 mV (有效值),则UiRRs RUs3.2mV ;Uo |AuU i 304mV若C3开路,则:Rb / rbe(1网 51.3kAuRc/RlRe1.5UiRRs RUs9.6mV ,UoA Ui 14.4mV。2.14 改正图P2.14所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压 要求保留电路的共漏接法。(a)(b)(d)图 P2.14漏极加电阻RD;解:(a)源极加电阻RS ;(b)在R支路加?Mg,+ Vdd改为?VDd(c)输入端加耦合电容;(d)(b)改正电路如解图P2.14所示。(a)(c)(d)解图P2.142.15

31、已知图P2.21 (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;(2)利用等效电路法求解 Au、Ri和Ro。(a)(b) (c)图 P2.15解:(1)在转移特性中作直线UgsiDRs,与转移特性的交点即为Q点;读(b)出坐标值,得出Idq 1mA,UGSQ 2V 。如解图P2.15(a)所示。(a)解图P2.21在输出特性中作直流负载线 uDS VDD iD(Rd Rs),与Ugsq 2V的那条输出 特性曲线的交点为 Q点,Udsq 3V。如解图P2.21(b)所示。(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。AgmRd5;

32、R Rg 1M ; Ro Rd 5k2.16 已知图P2.16(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点和解。(a)(b)图 P2.16解:(1)求Q点:根据电路图可知,Ugsq Vgg 3V。从转移特性查得,当Ugsq 3V时的漏极电流:Idq 1mA因此管压降U DSQ Vdd Idq Rd 5V。(2)求电压放大倍数:.gmJdqIdo 2mA/V ,AgmRd20U GS(th)2.17 电路如图P2.17所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采取哪 些措施?若输出电压波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大|感,则可采取哪些措施?解:(1)输出电压波形底

33、部失真,类似于NPN三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小R或增大R、R;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故 可增大R或减小R、R。(2)若想增大|圉,就要增大漏极静态电流以增大 gm,故可增大 险或减小R、R。2.18 图P2.18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 )。(b)(d)(e)(g)图 P2.18解:(a)不能。(b)不能。(c)构成NPN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。 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NP鼎管,上端为集电

34、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、现有基本放大电路: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合适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) o(2)要求输入电阻大于10MQ,电压放大倍数大于 300 ,第一级应采用(D ),第二级应采用(A) o要求输入电阻为100kQ200kQ,电压放大倍数数值大于 100 ,第一级应采 用(B ),第二级应采用(A) o 要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于10MQ ,输出电阻小于100Q,第一级应采用(

35、D ),第二级应采用(B ) o(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,且腐|牛 1000,输出电阻RV100 ,第一级应采用采用(C),第二级应(B ) o 二、选择合适答案填入空内。(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 )。A .克服温漂B .提高输入电阻C .稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信

36、号的(A ),共模信号是两个输入端信号的(C ) oA. 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 )。A .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.最大不失真输出电压大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,B均为200, rbb 200 ,静态时UBEQ 0.7V。试求:(1)静态时T管和不管的发射极电流。(2)若静态时uO 0 ,则应如何调节 R2的值才能使uO 0 ?若静态Uo 0V,则岸2 = ?,电压放大

37、倍数为多少?解:(1)不管的集电极电流Ic3 (Uz Ubeq3)/Re3 0.3mA静态时T1管和K管的发射极电流Iei Ie2 0.15mA(2)若静态时uo 0 ,则应减小R2。当uI0时uo 0, 入管的集电极电流Icq4 Vee/Rc4 0.6mA。R2的电流及其阻值分别为:5Oci20 计】-FlIr Ic2 Ib4 Ic2 包 0.147mA,c2电压放大倍数求解过程如下:图 T3 30、26mV”,rbe2 rbb(1) ,35kI EQ2习题3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中 Ti和F管分别组成哪种基本接法的(a)放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。(b)

38、(d)(e)图 P3.1解:(a)共射,(b)共射,共射共射,共射(d)共集,(e)共源,共集共基,共集3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适,分别画出它们的交流等效(b)电路,并写出Au、Ri和Ro的表达式。(a)(d)图 P3.2解:(1)图示各电路的交流等效电路如 解图P3.2所示。(2)各电路的Au、Ri和Ro的表达式分别为:(a) : A1 R2/ rbe2(12户3(12)R3联2 (12/3Rirbei ;RoR3/;R2(b) : A(11)但/氏/%2)(2R4)rbe1(11)( R2 R3 rbe2)rbe2RoR4Rrbe1(11)(R2R3%e2);:Ai R

39、2 / rbe2 (12)rdrbeiRi2 R3rbe2(12)rdRiRirbei,(d) : Agm(R4RR7rbe2)(2R8 ) rbe2R R / R2 R3 ;Ro(a)(b)(c)(d)解图P3.23.3基本放大电路如图P3.3(a)、(b)所示,图(a)虚线框内为电路I ,图(b)虚线框内为电路n。由电路I、n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;(2)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。(a)(b)(c)(d)(e)图 P3.3解:(1)图(d)、(e)

40、所示电路的输入电阻比较大;(2) 图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小;(3) 图(e)所示电路的电压放大倍数最大3.4 电路如图P3.l (a) (b) 所示,晶体管的 B均为150 ,它均为2k , Q点合适。求解A&、R和R。解:在图(a)所示电路中rbe2A&i-1_2-1 ;虏2*3225 ;be1rbe2A 感片2225R R/R2/rbe1 1.35k ;RoR33ko在图(b)所示电路中;41 (R/rbe2)136;缸 75rbe1rbe2 . A 陶 Au2 10200Ri (R5 R2/R3)/rbe12kRo R4 1krbe均为3k 。3.5 电路如图P3.l、(

41、e)所示,晶体管的B均为200 ,场效应管的gm为15mS ; Q点合适。求解片、R和&解:在图(c)所示电路中展11 但%2)125;氏之-2R4133.3rbe1rbe2AA1 瓯16666.7; RiR1 / rbe13k ; RoR42k在图(e)所示电路中Au点1 点230 ; Ri R110M;RoR4 / rbeR22513.6 图P3.6所示电路参数理想对称,晶体管的B均为100, rbb 100Ubeq 0.7V o试求R的滑动端在中点时Ti管和T2管的发射极静态电流IEQ以及动态参数A和R。图 P3.6图 P3.7解:R滑动端在中点时Ti管和T2管的发射极静态电流IEQ分析

42、如下: UBEQ IEQ RW21乂 VEEVEE U beq , I eq0.517mAW 2Re动态参数A和R分析如下:3.7 电路如图P3.7所示,Ti和R两管的B均为140, rbe均为4kQ。试问:若输入直流信号Un 20mV , U12 10mV ,则电路的共模输入电压u2?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Ad和动态电压 Uo 分别为:u1c 一蛆 15mV ;u1d uI1 uI2 10mV2Ad-175;Uo AdUw1.75V2rbe3.8 电路如图P3.8所示,T和F的低频跨导gm均为10mS试求解差

43、模放大倍 数和输入电阻。图 P3.8图 P3.9解:差模放大倍数和输入电阻分别为:AdgmRd200; R 。3.9 试写出图P3.9所示电路 A和R的近似表达式。设 T和T2的电流放大 系数分别为01和0 2, b-e间动态电阻分别为rbei和%2。解:A和R的近似表达式分别为1 2(Rc/ %A-:2;R 2&1 (1 J%rbel (11) rbe23.10 电路如图P3.10所示,T T5的电流放大系数分别为0105, b-e间动态电阻分别为be1rbe5,写出A、R和R的表达式。图 P3.11图 P3.10R7 rbe5R615解:A、R和R0的表达式分析如下:AUO Au1 Au2

44、 Au3;R rbe1 rbe2;RoUi,输入电压Ui为正3.11 电路如图P3.11所示。已知电压放大倍数为-100弦波,T2和T3管的饱和压降UCe异1V。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?(2)若U= 10mV(有效值),则U=?若此时 R开路,则UO=?若R短路,则UO =?解:(1)最大不失真输出电压有效值为:Uom VCC-#CES 7.78V 、* 2故在不失真的情况下,输入电压最大有效值:Uimax U&om 77.8mV(2) U= 10 mV,则 UO=1V (有效值)。若R开路,则T和T3组成复合管,等效 1 3, T3可能饱和,使得U。

45、11V (直流);若R短路,则U。11.3V (直流)第4章集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。(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 ) oA.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)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用(A )。A.共射放大电路

46、 B.共集放大电路 C.共基放大电路二、判断下列说法是否正确,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)(2)运放的输入失调电流Iio是两输入端电流之差。(V )(3)运放的共模抑制比Kcmr&。(,)Ac(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。 (X )三、电路如图T4.3所示,已知 01=02=03= 100。各管的Uk均为0.7 V,试求I d的值四、解:1I C2I B2电路如图T4.4所示。图 T4.4(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)

47、;(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)0解:(1)三级放大电路,第一级为共集 ?共基双端输入单端输出差分放大电 路,第二级是共射放大电路,第三级是互补输出级。(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、飞)增大差模放大倍数,使单端输出电路的差模放大倍数近似等于 双端输出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。第三级为互补输出级,加了偏置电路,利用D、D2的导通压降使T9和T10在静态时处于临界导通状态,从而消除交越失真。习

48、题4.1 根据下列要求,将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知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 pV以下微弱信号的量测放大器,应选用 ()。(4)作内阻为100kQo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 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已知几个集成运放的参数如 表P4.3所示,试分别说明它们各属于哪种类型的运放。表 P4.3特性指标AdridUoI IOI IB-

49、3dBfHKcmrSR增益带宽单位dBMQmVnAnAHzdBV/仙VMHzAi100252006007860.5A13020.0124071200.5A3io0i00050.020.03860.55Aio02220i509665i2.5解:Ai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。4.3 多路电流源电路如 图P4.3所示,已知所有晶体管的特性均相同,UBe均为 0.7 V。试求Ici、IC2各为多少。图 P4.3图 P4.4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Ic。先求出R中电流,再求解Ici、I

50、C20当(1)3 时,IC1 IC2 IR 100 Ao4.4 电路如图P4.4所示,Ti管的低频跨导为gm, Ti和T2管d-s间的动态 电阻分别为dsi和ds2。试求解电压放大倍数 Auu。/ Ui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rdsi和ds2,所以电压放大倍数 Au 的表达式为:Au UoiD(rdsi /rds2)gm( rdsi / rds2)。U|Ui4.5 电路如图P4.5所示,Ti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rds

51、2和 酷4。试求出电压放 大倍数AuuO / (u|i u|2)的表达式。图 P4.5图 P4.6解:在图示电路中:i D1 iD2 i D3 iD4;ioiD2 i D4iD2i D1 2 iD1iD1 gm (UI12 UI2);io(UI1UI 2)电压放大倍数:AuUO(uI1UI 2)io (rds2 / rds4 )(UI 1 UI2)g m( rds2 / rds4 )4.6电路如图P4.6所示,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)若输入差1I1电压为(UI1 UI2)产生的差模电流为iD,则电路的电流放大倍数A ?iD解:(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。Ti和T2、T3和T4分别组成的复合管为放大管,T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。(2) 由于用T5和工所构成的镜像电流源作为有源负载,将左半部分放大管的电流变化量转换到右边,故输出电

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