《模电》经典习题

1例1.

电路如图所示，试求：

1.标明BJTT1、T2的类型及发射极箭头方向；

2.设T1、T2的饱和压降VCES=1V，求Pom=？；

3.若运放的最大输出电流为10mA，为了使RL得到最大输出电流Iom，T1、T2的值应不低于何值？

4.为了提高输入电阻，降低输出电阻并使放大性能稳定，应如何通过RF引入反馈？在图中画出连接方式；

5.在上题情况下，设运放是理想的，若要求VS=100mV时Vo=5V，则RF=？+VS_Vo1k1kRL8R1R2R3D1D2+15V15VT1T2+9V9VRF解：1.T1为NPN,T2为PNP,如图所示；4.RF引入电压串联负反馈，如图所示；RF=49K2例2.

图所示的两级放大电路中，设各个反馈都足够深，各电容的容抗可忽略不计。

1．指出反馈元件及其反馈类型；2．画出小信号模型（简化的）等效电路；

3．求电压放大倍数的表达式;4．求放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的近似值。Vi+_+VccRDRSRgC2C1C3T1T2RfRcRL_+Vo解：1.Rs构成电流串联负反馈，Rf构成电压并联负反馈；Vi+_RDRSRgRfRcRL_+VorbegmVgs+_VgsIbIb2.小信号模型等效电路如图所示；虚地3.深度负反馈下有，4.由于深度负反馈，Ri=RgRo03例3电路如图所示，设运放均为理想的。1．写出uo与ui的关系式；2．流过电阻R2的电流i2=？uouii2R1R2R3R4R5R6R7A2A1解：虚地虚地uoAB由于未接负载，故B点电位为uo，因运放为理想的，满足两虚条件，故A点为虚地。4例4CC-CC两级放大电路如图所示，已知三极管β1=β2=60，rbe1=5kΩ，rbe2=1kΩ，求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：5例5

在图示电路中，

1.试证明电路的电压传输比为：

2.用该网络和集成运放组成一个正弦振荡器时，其振荡频率为多少？增益多大时才能振

荡？3.画出振荡电路图。

RRCCuOuf解：1．

2．A≥3，F=1/33300PR250k470k22k3300P470k+-AR4R1RRCC3．其电路图如右：6例6

图中的运放A都为理想运放，试问电路能否产生振荡？若能振荡，请求出振荡频率fo，以及满足起振所要求的幅度条件（即R3/R2的大小）；如不能起振，试说明理由。R3R2+-+-+-+-RRRRCCCA1A2A3A4

解：由于

三节RC电路可移相270，因此可以满足相位平衡条件，该电路可能产生振荡。振荡时，由图可得：

令虚部为零，即，得到：

7注：也可以这样计算，一节RC电路的传输函数为

8例7分立元件组成的串联式稳压电源如图所示，试分析其工作原理，计算输出电压的调节范围。9稳压原理：UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo当Ui

增加或输出电流减小使Uo升高时10输出电压的调节范围：因为：所以：11将参数代入，可求出输出电压的调节范围。12例8

电路如图所示，若RD>>rbe,rds>>rbe

，β>>1，gmrds>>1的条件下，试证明，电路增益为：

Au=uo/ui=gmβ(R1+R2)/（1+gmβR1）VDDRDR1R2T1T2uouI解：电路为电压串联负反馈，所以

所以，

13例9

在图所示的二种电路中；(1)各晶体管分别组成何种组态的放大电路；(2)画出电路的直流通路和交流通路；(3)画出低频小信号条件下的等效电路；(4)求各电路的电压增益Au=uo/ui；

u02ui+VCC-VEEu01T1T2RCRE(a)

解：1．对（a）图中的T1管组成CC电路，T2管成CB电路；（b）图的T1为CS放大电路，T2仍为CB电路；

C1uiu02-VGG+VBBT1T2RGRC+VCC(b)142．（a）（b）的直流通路如下：

u02-VGG+VBBT1T2RGRC+VCC(b)2REu02ui+VCC-VEEu01T1T2RC(a)-VEE2RE3．（a）（b）的低频小信号等效电路如下：

uo2RGrbegmugsuiRCβib(b)uorbe1rbe2RCβib2βib1ui(a)154.各电路的电压增益Au=uo/uiuorbe1rbe2RCβib2βib1ui(a)uo2RGrbegmugsuiRCβib(b)(a):(b):16例10

；

单端输入/单端输出的差动放大电路如图所示，β1=β2=60，rbe1=rbe2=3KΩ，UBE1=UBE2=0.6V1．计算ui为0时的Ic1、Ic2、UCE1、UCE2;2．计算Aud、rid和ro;3．计算共模电压放大倍数Auc、CMRR，4.若输入信号为ui=20sinωt(mV)的正弦电压。试画出uc2、和ue的交流电压成份的波形，并标明幅值大小。

RL10k+10kuoui+12V-12VT1T210k-+-

解：（1）当ui=0时，UE=-0.6V17（2）其差模放大倍数为：

（3）共模放大倍数为：

共模抑制比：差模输入电阻：（4）当输入时，可分为差模输入电压和共模输入两部分，其中ue中只有共模电压成分，即

18所以其波形有：

20200997.5997.5010100而在uc2中既有差模成分又有共成分，所以有，

19例11

设T1和T2的电流放大系数分别为β1和β2，b-e间动态电阻分别为rbe1和rbe2。试写出图示电路Ad、Ri和Ro的近似表达式。

解：Ad和Ri的近似表达式分别为

因双端输出：20例12

电路如图所示，T1～T5的电流放大系数分别为β1～β5，b-e间动态电阻分别为rbe1～rbe5，写出Au、Ri和Ro的表达式。

解:Au

、Ri和Ro的表达式分析如下：

21例13

电路如图所示。已知电压放大倍数为－100，输入电压uI为正弦波，T2和T3管的饱和压降｜UCES｜=1V。试问：（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？（2）若Ui＝10mv(有效值)，则Uo＝？若此时R3开路，则Uo=？若R3短路，则Uo=？解：（1）最大不失真输出电压有效值为故在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax（2）若Ui＝10mV，则Uo＝1V（有效值）。

若R3开路，则T1和T3组成复合管，等效β≈β1β3，T3可能饱和，使得uO≈－11V（直流）。若R3短路，则uO≈11.3V（直流）。

22例14

多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，UBE均为0.7V。试求IC1、IC2各为多少。

解：因为T1、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IC1、IC2。

当β（1＋β）＞＞3时

23例15

图示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，T1、T2、T3为放大管。试分析：（1）100μA电流源的作用；（2）T4的工作区域(截止、放大、饱和)；（3）50μA电流源的作用；（4）T5与R的作用。解：（1）为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流，并作为T1的有源负载。（2）T4截止。因为uB4＝uC1＝uO＋uR＋uBE2＋uBE3，uE4＝uO，uB4＞uE4。

（3）50μA电流源为T3提供射极电流，在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。（4）保护电路。uBE5＝iOR，未过流时T5电流很小；过流时使iE5＞50μA，T5更多地为T2的基极分流。

24例16

相敏检波电路如图(a)所示，ui和uGS波形见图(b)，设运放为理想，场效应管的电压UP=-3V，导通时的沟道电阻为0Ω；1．求ωt在0∼和∼2期间的uo值；2．画出输出电压波形；

-4oπ2π3π-1+1o3π2ππuit(b)uGS