东南大学信息学院模电答案作业题第四章

1、4-1第二页，共19页。4-6： 略（方法：先画直流通路，再根据饱和模式下IDQ和VGSQ之间的关系解方程，得到IDQ）4-7直流通路：隔直流电容和旁路电容开路，电感短路。交流通路：隔直流电容和旁路电容短路，扼流圈等大电感开路，独立的直流电压源短路，独立的直流电流源开路。 直流通路交流通路第三页，共19页。4-8 共源放大电路如图P4-8所示。已知场效应管的gm=1mS，rds=200 k。试：(1)画出小信号等效电路；(2)求Av，Ri，Ro。 电路图小信号等效电路解： (1) 见右下图 (2) dsS1mS1OG2G1G3i)1 (/rRgRRRRRR忽略rds，则S1mDmgDsgmio

2、gS1mS1msS1sgms1)(1)(RgRgvRvvgvvAvRgRgvRvvgvv第四页，共19页。4-11共发放大器如图P4-11所示，试画出直流、交流通路、小信号等效电路。图中各电容对信号频率呈短路。已知晶体三极管=200，VBE(on)=0.7V，|VA|=150V，试求输入电阻Ri，输出电阻Ro，电流增益Ai，电压增益Av，源电压增益Avs，最大电压增益极限值Avtmax。 解：TAtmaxsiisiLCLCCiCceCoCQTeebiECCB2B1B1CQB2B1E| ,296 .35/ ,160k4/k5 . 4)1 ()1 (mA15. 1V7 . 0)/()1 (VVAR

3、RRAARRRARRRARrRRIVrrRRVRRRIRRRvvvv第五页，共19页。4-14在共基放大电路的基极上接入电阻RB，其交流通路如图P4-14所示。试画出小信号等效电路，若rce忽略不计，试写出输入电阻Ri、输出电阻Ro、电流增益Ai和源电压增益Avs表达式。 解：sebBLiLisiisiOebBiieebBbi)1 ()(1)(RrRRRRARRRAARrRRRirRivv第六页，共19页。4-19图P4-19所示为有源负载共发放大器原理电路，试导出输出电阻Ro的表达式。图中CE对交流呈短路。 解：电路图交流通路)25-2-4(/)/( )/1 ()T2()T2(/E2beB2

4、B1ce2E2beB2B1E2ooLce1O参考式RrRRrRrRRRRRRrR第七页，共19页。4-20图P4-20所示为单级MOS放大电路，已知各管参数：gm1= 600S，gm2=200S，rds1 = rds2 =1M，120.1， (W/l) 1=200/20。（1）指出各电路名称，画出小信号等效电路；（2）计算Av=vo/vi，和(W/l)2值。 解： (b)电路图交流通路小信号等效电路7 . 01/1)/1/1(1m2mu1ds2m2ds1mu1LLm1Lm1vvAggrgrgRRgRgA第八页，共19页。解： (d)4-20电路图交流通路小信号等效电路300)/(ds2ds1m

5、1rrgAv第九页，共19页。4-28图P4-28所示为共集-共发放大器，已知晶体管1=2=150，VBE(on) =0.7V, rce忽略不计，ICQ1=1mA，ICQ2 =1.5mA， ，s1kR 试求 Ri、Av、Avs。 解： siisE22e2bL2E22e2bL2E11e1bE1121iE22e2bE1i2E1E1E11e1biCQ2T1e2bCQ1T1e1b9 . 6)1 ()1 ()1 ()1 (k6 .288k885. 1)1 (/)1 (k62. 2)1 (k93. 3)1 (RRRAARrRRrRRrRAAARRrRRRRRrRIVrIVrvvvvv第十页，共19页。4-

6、30解： 图P4-30所示为共发-共基组合放大器，试画出直流通路和交流通路，已知晶体三极管1=2=100，VBE(on)1= VBE(on)2=0.7V，VB2=5V，各电容对交流呈短路，试求VCEQ1，VCEQ2，Av，Avs。 电路图交流通路sB1e1bB1e1bsiise1bLCe1bLiLiLCm1L2e1bL2e2be2be1bL2m2L1m121CEQ1CECQ1CCCEQ2ECQ1ECQ1B2CEQ1BQ1CQ2CQ1EB1CCBQ1/)/( )(1( )()(3 . 47 . 0)1 (7 . 0RRrRrARRRAArRRrRRRAARRgRrRrrrRgRgAAAVRRIV

7、VRIRIVVIIIRRVIvvvvvvv或第十一页，共19页。4-33解： 在图P4-33所示的差分放大器中，已知场效应管的nCoxW/2l =1mA/V2，VGS(th)=-1V，若电容CD对交流呈短路， vi =10mV，试求ISS, Avd2，Avc2，KCMR，vo值。 2.34mA1.39mA)mA(17. 11 ,212)(2SSDGS(th)SSDGS2GS(th)GSOXnDIIVRIVVVlWCI舍去mV65.51547. 0104 . 55 .1147. 04 . 5 ,47. 021)/(4 . 5mS16. 222)/(21)/()21(icc2idd2Oc2d2CM

8、RSSmLDmc2d2DOXnmLDmiLDmiiod2vAvAvAAKRgRRgAAIlWCgRRgvRRgvvvAvvvvvvv第十二页，共19页。4-36解： 图P4-36所示为E/D MOS差分放大电路，试导出双端输出的差模电压增益Av= vo/vi 表达式。设各管衬底与地相连，沟道长度调制效应忽略不计。 差模交流通路(半电路)小信号等效电路(半电路)1/( )1/()21()1/()21(mu3ds3ds1m1imu4ds4ds2m2imu3ds3ds1m1iio2o1dgrrgvgrrgvgrrgvvvvAv第十三页，共19页。4-38解： 在图P4-38所示电路中，已知100，

9、，RL10k， BE(on)0.7VVrce可忽略。试画出差模、共模交流通路，并求：(1)差模输入电阻Rid，差模输出电阻Rod，差模电压增益Avd；(2)共模输入电阻Ric，共模输出电阻Roc，共模电压增益Avc；(3)共模抑制比KCMR。 差模交流通路(半电路)共模交流通路(半电路)第十四页，共19页。5 .50)21/(10.2k2 ,10.1k)1 (22mA52. 01 . 5)6(7 . 0021LCebLmdCodCQ1TebidCQ2CQ1RRrRgARRIVrRIIv(1)：差模性能(双端输出)(2)：共模性能(单端输出)5 . 022)1 (k1 . 5 ,M04. 12)

10、1 (EECEEebCicLicCocEEebicRRRrRRRAARRRrRv(3)：共模抑制比5 .505 . 0dCMRvcvAAK第十五页，共19页。4-47解： 比例式电流源电路如图P4-47所示，已知各晶体管特性一致，VBE(on)，100，|VA|=120V，试求IC1、IC3和T3侧的输出交流电阻Ro3。 M02. 136)85. 013/(8 . 178. 051. 051. 01001 ( )/(1 ( /)/()/(1 (mA33. 3 mA,13. 1mA27 . 00ce32e24e3b333e3b2e24ce32e24e3b33o332C2C312C2C142EEC

11、2rRrRrRRRrRrRrRrRrRRRRRIIRRIIRRVI第十六页，共19页。4-55解：(1) 2nox0.5mA/V2C Wl图P4-55所示电路中，各双极性晶体管的参数均为=100，|VA| =100, |VBE(on)|=0.7V, rbb =0, 场效应管参数也都相同，VGS(th)=2V , 试求： (1) T1、T2管的静态工作点电流； (2) 放大器的差模输入电阻 Rid、输出电阻Rod，差模电压增益 Avd (图中Cc为隔直流电容)。 +-viVcc(12V)T1T2T3T450010k500+-voCcVSS(-8V)T5T7T6T8(2)k63. 2)1 (mA1

12、)24(5 . 02121 21CQTeb2DQ7DQ5CQ2CQ1IVrIIII268)/(k122k50|21/k26. 6163. 22k12Lce4ce2mebebdCQAce4ce2odebidRrrgrrAIVrrRrRv第十七页，共19页。4-72解： 2nox250A/V2C Wlkrr2ebbb在图P4-70所示电路中，已知管子参数为，场效应管：VGS(th) =1V, , 晶体管的 , =100，VBE(on)= 0.6 V，试求差模电压增益Av = vo/ vi 。 VccR1R2R4R510k1k80R32.7k-6VvivoT5T1T3T410k+-+-2T52)10k1k100)(/10k(10kmS6 .3121 )(21(mS122mA17 . 26 . 062121i54L2m21DQOXnmCQ4DQ2DQ1RRRgAAAIlWCgIIIvvv第十八页，共19页。已知一无零三极系统的中频电压增益AvI=105，三个极点角频率p均为106rad/s。(1)试写出该系统的传递函数Av(s)，并画出该传递函数的渐近波特图；(2)分别计算106rad/s、107rad/s的实际增益和相位值；(3)计算上限频率H。 4-