模电第四章答案

1、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“

2、用“X表示判断结果。(1) 运放的输入失调电压 UIO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(T解:VccU BE2U BE1100 AR2I B0I B02;11B0 >11(2)I B0I B0I B2(1RB2I R(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电路如 所示， 31=住=他=100。各管的UbE均为V，试求IC2的值。分析估算如下:图 T4.3IC2IB2I B0。比拟上两式，得C2(2 )(1 )Ir 100 A四、电路如所示。

3、(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、T6 )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

4、1、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 口 V以下微弱信号的量测放大器，应选用。4作内阻为100kQ。信号源的放大器，应选用 。负载需5A电流驱动的放大器，应选用 。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AodridUioIlOI IB-

5、3dBfHKcmrSR增益带宽单位dBM QmVnAnAHzdBV/口 VMHzA110025200600786A213022407120A310010005865A410022201509665解：A1为通用型运放，A 2为高精度型运放，A3为高阻型运放，A4为高速型运放。4.3多路电流源电路如 图P4.3所示，所有晶体管的特性均相同 ，Ube均为V。试求IC1、 |C2各为多少。图解：因为T|、T2、 相等，设集电极电流为图 P4.4Ube均相同，所以它们的基极、集电极电流均 lc。先求出R中电流，再求解VCC U BE4 U BE0 100 aP4.3T3的特性均相同，且|C1、|C2。

6、3IcI C0 I B3 I C031当(1)3时，lei 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rdsi和 尬2。试求解电压放大倍数A UO / ul的表达式。解：由于T2和T3所组成的镜像电流源是以Ti为放大管的共射放大电路的有源负载，Ti和T2管d -s间的动态电阻分别为rdsi和rds2，所以电压放大倍数Au的表达式为：UoU|i。(rds1 rds2 )U|gm(rdsi / rds2 )。4.5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

7、间的动态电阻分别为rds2和rds4。试求出电压放大倍数AuUo / (Un U12)的表达式。解:iD2 i D3 iD4 ；图 P4.6iD1ioiD2iD4i D2iDi2 iDigmiO(U|iUl 2)io (rds2 Gds4 )(U|iU|2)gm ( rds 2 / rds4 )电压放大倍数：AUUo(Uli U|2)4.6电路如图P4.6所示，具有理想的对称性。设各管卩均相同。(i) 说明电路中各晶体管的作用；假设输入差模电压为(Un U12)产生的差模电流为iD，那么电路的电流放大倍数A 0 ?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

8、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T6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半局部放大管的电流变 化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为：io 2(1) iD ；A 丄 2(1)。I D4.7电路如图P4.7所示，Ti和T2管的特性相同，所有晶体管的 卩均相同，Rci远大于二 极管的正向电阻。当 Um U|2 0V时，uo 0V 。(1) 求解电压放大倍数的表达式；当有共模输入电压时，Uo ?简述理由。图 P4.7图 P4.8解：(1)在忽略二极管动态电阻的情况下:be32Au2rbe1尺2rbe3- AuAu1 AU2 。当有

9、共模输入电压时，Uo近似为零。由于 Rc1rd ,uC1uC2 ,因此 uBE3 0,故 Uo 0。4.8电路如图P4.8所示，Tl和T2管为超卩管，电路具有理想的对称性。选择适宜的答 案填入空内。(1) 该电路采用了( C )。A 共集-共基接法B 共集-共射接法C 共射-共基接法(2) 电路所采用的上述接法是为(C )。A 增大输入电阻B 增大电流放大系数 C 展宽频带(3) 电路采用超卩管能够(B )。C .增大带负载能力A .增大输入级的耐压值B .增大放大能力Ti和T2管的静态压降约为(A )。A. V B . V C .不可知4.9在图P4.9所示电路中，TiT3管的特性完全相同，

10、卩> > 2 ；反相输入端的输入电流为站，同相输入端的输入电流为ii2。试问:(I) ic2? ；(2) iB3 ? ；(3) AUi解：(I)因为Ti和T2为镜像关系，且卩 > > 2，所以：ic2ici i|2(2) i B3 iI 1 iC2 iI 1 i I2输出电压的变化量和放大倍数分别为：UOiC3Rc3 iB3RcUo /(图 P4 .9Uo /(i| 1 iI 2) Uo /iB3(b)0比拟0所示两个电路，分别说明它们是如何消除交越失真和如何实现过流保护的。解：在图(a)所示电路中，Di、D2使T2、T3微导通，可消除交越失真。R为电流采样电阻，D3对

11、T2起过流保护。当T2导通时，uD3 uBE2 iOR uD1,未过流时io R较小，因ud3小于开启电压使 D3截止；过流时因UD3大于开启电压使 D3导通，为T2基极分流。D4对T4起过流保护，原因与上述相同。在图(b)所示电路中，T4、T5使T2、T3微导通，可消除交越失真。R2为电流采样io R2，未过流时io R2较小，因UbE6小于电阻，T 6对T 2起过流保护。当T 2导通时，UBE6开启电压使T 6截止；过流时因UBE6大于开启电压使 T 6导通，为T 2基极分流。T 7对T 3 起过流保护，原因与上述相同。4.11 1所示电路是某集成运放电路的一局部，单电源供电。试分析:(1

12、) 100 口 A电流源的作用；T 4的工作区域截止、放大、饱和；50 口 A电流源的作用；(4) T5与R的作用。1解：(1)为T i提供静态集电极电流、为T 2提供基极电流，并作为T i的有源负载。 T 4 截止。因为：Ub4 UC1 UO Ur uB2 UB3 , UE4 UO，二 UB 4 UE4。(3) 50 口 A电流源为T 3提供射极电流，在交流等效电路中等效为大阻值的电阻。(4) 保护电路。Ube5 i°R2，未过流时T5电流很小；过流时使iE5 50 A, T 5更多地为 T 3的基极分流。2电路如图2 所示，试说明各晶体管的作用。解：T l为共射放大电路的放大管；

13、T2和T3组成互补输出级；T4、T5、R2组成偏置电路，用于消除交越失真。3图P3所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：(1)两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端；(2) T 3与T 4的作用；(3)电流源13的作用；(4) D2与D3的作用。图 P4.13解：(1) U|1为反相输入端，UI2为同相输入端。(2) 为Ti和T2管的有源负载，将 Ti管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出 差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。(3) 为T 6设置静态电流，且为 T 6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能 力。(4) 消除交越失真。4通用型运放F747的内部电路如4所示，试分析：(1) 偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？(2) 哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么根本电路?(3) T19、T 20和R8组成的电路的作用是什么？图 P4.14解：(1)由 T