北京交通大学模拟电子技术习题及解答第六章 级联放大电路

1、第六章 级联放大电路6-1 选择正确的答案填空 1阻容耦合多级放大电路的静态工作点_，直接耦合多级放大电路的静态工作点_。a. 相互独立 b. 相互影响 c. 前级影响后级 d. 后级影响前级2阻容耦合多级放大电路能放大_信号，直接耦合多级放大电路能放大_信号。a. 直流信号 b. 交流信号 c. 交直流信号 3直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是_。a. 电阻阻值存在误差 b. 晶体管参数的分散性 c. 晶体管参数受温度影响 d. 电源电压不稳定4集成放大电路采用直接耦合方式的原因是_。a. 便于设计 b. 便于集成 c. 便于放大交流信号 d. 便于放大交直流信号5选用差分放大电路作为多级

2、放大电路的第一级的原因是_。a. 克服温漂 b. 提高输入电阻 c. 提高放大倍数 d. 隔离作用6选用功率放大电路作为多级放大电路的最后一级的原因是_。a. 提高输出效率 b. 减小输出电阻 c. 提高放大倍数 d. 抗干扰能力强7光电耦合的突出优点是_。a. 提高输出效率 b. 减小输出电阻 c. 提高放大倍数 d. 抗干扰能力强8变压器耦合的突出优点是_。a. 提高输出效率 b. 实现阻抗变换 c. 提高放大倍数 d. 抗干扰能力强9. 通常来讲，级联放大电路的输入电阻决定于_。a. 第一级电阻 b. 最后一级电阻c. 前两级电阻 d. 电路所有参数10. 通常来讲，级联放大电路的输出电

3、阻决定于_。a. 第一级电阻 b. 最后一级电阻c. 后两级电阻 d. 电路所有参数6-1 解答：1a,b 2. b, c 3. c,d 4b. 5a. 6a. 7d. 8b. 9.a 10.b6-2 为了提高电压放大倍数或改善电路性能，实际应用中经常将多个放大电路级联组成多级放大电路。多级放大电路有哪几种基本耦合方式？它们各有什么特点？答：1多级放大电路常用的耦合方式有四种：阻容耦合、变压器耦合、直接耦合、光电耦合。2各种耦合方式特点如下（1）阻容耦合放大电路的特点是：各级的静态工作点独立，实际调试方便，电路不存在零点漂移问题。但是低频特性差，耦合使用的大电容不便于集成，不能放大直流信号。一

4、般用于分立元件交流放大电路（2）直接耦合方式低频特性好，可以放大直流，元件少，适合集成化。但电路中各级放大电路的静态工作点互相影响，存在零点漂移问题。模拟集成运放采用该耦合方式。（3）变压器耦合方式中各级放大电路的静态工作点相互独立，可以实现阻抗变换而获得较大的输出功率。但频带窄，低频特性差，不能放大直流信号，且体积大。仅在一些特殊场合使用。（4）光电耦合方式中各级放大电路的静态工作点相互独立，各级放大电路的地线可以独立，抗干扰能力强；可以传输低频、甚至直流信号。6-3 多级放大电路电压放大倍数为。试问在计算放大倍数AU时应该注意什么？常用计算方法有哪两种？解答：1 必须明确各级之间的连接关系

5、。级间的相互连接关系可利用输入电阻和输出电阻的概念。2 常用的计算方法有两种。输入电阻法：所谓输入电阻法就是在求前级放大电路的放大倍数时，将后一级的输入电阻作为前一级的负载考虑，如题6.3图所示。开路电压法：所谓开路电压法就是在计算前一级放大电路的电压放大倍数时，将后一级与前一级开路，如题6.3b图所示，将前一级的输出作为下一级的电压源。如将第一级的输出电阻ro1作为第二级放大电路的信号源内阻RS2，如将第一级的开路输出电压作为第二级放大电路的信号源电压。然后计算后级放大电路考虑信号源内阻时的电压放大倍数AUS2，这样总的电压放大倍数为6-4.电路如题6-4图所示。已知VCC=20V，1=2=

6、40，RB1=500k，RB2=200k，RC1=RC2=4k，hie1= 1k，hie2=0.6k，Ci=C1= Co=20F。试求：1 电压放大倍数AU。2 输入电阻。3 输出电阻。解：题6-4图电路的低频小信号等效电路如题6-4图a所示。利用输入电阻法计算级联电路的电压增益。1 计算电压放大倍数利用输入电阻法计算级联放大电路电压增益。第二级电路的输入电阻 第二级输入电阻就是第一级放大电路的负载电阻。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为2输入电阻3输出电阻6-5. 电路如题6-5图所示。已知VCC=12V，1=2=60，RB11= RB21=51k，RB12= RB22=7.

7、5k，RC1=3k，RC2=2k，RE1=RE2=1k，hie1=hie2=1k，Ci=C1= Co=30F。试求：1静态工作点。2画出交流小信号等效电路。3放大电路的输入电阻和输出电阻。4总电压放大倍数AU。解：1 用估算方法计算第一级静态工作点。第二级与第一级放大电路采用阻容耦合连接方式，电路相同，因此静态工作点相同。2题6-5图电路的交流小信号等效电路如题6-5图a所示。3输入电阻输出电阻4总电压放大倍数计算。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为6-6. 电路如题6-6图所示。已知VCC=15V，1=2=100，RB11=33k，RB12=7.5k，RC1=5.1k，RE1

8、=2k。RE2=3.3k，RL=4.7k，Ci=Co=20F，CE1=30F。试求：1. 画出交流小信号等效电路。2. 放大电路的输入电阻和输出电阻。3. 总电压放大倍数AU。解：1题6-6图所示电路的交流小信号等效电路如题6-6图a所示。2 输入电阻输出电阻为了计算VT1、VT2晶体管的输入电阻，需要先计算VT1、VT2的射极电流IE1、IE2。所以输入电阻为输出电阻3.利用输入电阻法，计算总电压放大倍数AU。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为6-7. 电路如题6-7图所示。已知VCC=15V，信号源内阻RS=20。三极管的1=2=50，UBE1= UBE2=0.7，rbb1

9、= rbb2=100；RE1=5k，RB11=33k，RB12=20k，RC1=5k.；RB2=200k，RE2=2k，RL=2k。试求：1计算静态工作点。2放大电路的输入电阻和输出电阻。3总的电压放大倍数AU和AUS。解：1静态工作点计算第一级放大电路静态工作点计算如下。第二级放大电路静态工作点计算如下。2计算输入电阻和输出电阻。题6-7图所示电路的交流小信号等效电路如题6-7图a所示。计算输入输出电阻之前，先计算需要的三极管输入电阻。所以输入电阻为输出电阻3.利用输入电阻法，计算总电压放大倍数AU。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为考虑信号源内阻时，电压放大倍数为6-8.

10、题6-8图所示为CC-CE两级放大电路。已知VCC=18V，信号源内阻RS=300；三极管电流增益1=2=100，UBE1= UBE2=0.7，rbb1= rbb2=100；RB11=461k，RE1=4k； RB21=25k，RB22=10k，RC2=2k，RE2=1.5k。RL=10k。试求：1计算静态工作点。2画出小信号交流等效电路（或称为微变等效电路）3放大电路的输入电阻和输出电阻。4总的电压放大倍数AU和AUS。解：1静态工作点计算第一级放大电路静态工作点计算如下。第二级放大电路静态工作点计算如下。2小信号交流等效电路如题6-8图a所示。3 放大电路的输入电阻和输出电阻。计算输入输出

11、电阻之前，先计算需要的三极管输入电阻。所以输入电阻为输出电阻3.利用输入电阻法。计算总电压放大倍数AU。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为考虑信号源内阻时，电压放大倍数为6-9. 级联放大电路如题6-9图所示。已知VCC=24V，场效应管的跨导gm=1.5mA，三极管的=80，RG11=200k，RG12=51k，RG1=5M，RD1=RS1=10k，RB21=33k，RB22=8k，RC2=10k，RE2=3k。试求：1放大电路的输入电阻。2放大电路的输出电阻。3总的电压放大倍数。解：首先画出题6-9图电路的交流小信号等效电路，如题6-9图a所示。1放大电路的输入电阻2放大电

12、路的输出电阻3总的电压放大倍数利用估算法计算IEQ，然后计算VT2的输入电阻hie2。第一级电压增益为第二级电压增益为所以级联电路增益为6-10电路如题6-10图所示。已知两管参数相同，hie=103，hfe=50，hoe=10-4S。1.画出放大电路h参数等效电路。2. 输入电阻ri和输出电阻ro。3.求中频电压增益AU。解：1. 题6-10图放大电路h参数等效电路如题6-10图a所示。2.3.求中频电压增益AU计算如下。6-11 电路如题6-11图所示。已知两管参数相同，hie=103，hfe=50，hoe=10-4S。1.画出放大电路h参数等效电路。2.输入电阻和输出电阻。3求中频电压增

13、益AU。解：1.放大电路h参数等效电路如题6-11图a所示。2.输入电阻和输出电阻。3求中频电压增益AU。6-12 常见的四种复合管如题6-12图所示。试计算：1复合管电流放大倍数。2共射接法输入电阻rbe和共基接法输入电阻reb。题6-12图解：1复合管电流放大倍数计算对于同型管的复合管如题6-12图 a、b所示对于异型管的复合管如题6-12图 c、d所示。2. 共射接法输入电阻rbe计算对于同型管的复合管如图题6-12图a、b，共射接法时，有对于同型管的复合管如图题6-12图a、b，共基接法时有对于异型管的复合管如图题6-12图c、d，共射接法时，有对于异型管的复合管如图题6-12图c、d

14、，共基接法时有以上分析说明：（1） 两个三极管构成的复合管类型同第一个三极管。（2） 以上介绍的复合管的电流放大倍数比单个三极管大，。（3） 同型管构成的复合管|UBE|要大于1.4V(硅管)。（4） 复合管组成的原则通常是在合适的外加电压下，每个管子的电流都有合适的通路。在功率放大电路及集成运算放大器的输出级中多采用复合管电路，又称为达林顿管。6-13 试用上述复合管的规则判断题6-13图中各种复合管的连接是否正确。如果正确，指出它们各自等效于什么类型的管子？ 解：（a） 不正确。（b） 不正确（c） 不正确（d） 正确，N沟道耗尽型场效应管。（e） 不正确（f） 正确，NPN管。（g） 正

15、确，NPN管。（h） 正确，PNP管。6-14 电路如题6-14图所示。设1=2=3=100，hie1=hie2=5K，hie3=1.5K。（1）静态时，若要求uo=0,试估算Io为多少？（2）计算电压增益。分析 本题已知条件中有hie，因此不需要计算静态工作电流。该放大电路共2级，第一级是差分放大电路，第二级是CC放大电路，级间采用直接耦合方式。可采用开路电压法，也可以采用输入电阻法。解： 1 若uo=0,则2 采用输入电阻法计算级联放大器增益。第一级放大器为单输出差分放大器，其对应的差模和共模输入信号分别为第二级的输入电阻Ri2,6-15 电路如题6-15图所示。假设设1=2=3=100，

16、hie1=hie2=5k，hie3 =1.5k。1静态时，若要求uo=0，请估计Io值应为多少？K2计算电压增益。题6-15图解题思路 本题已知条件中有hie，因此不需要计算静态工作电流IE。该放大电路共2级，第一级是差分放大电路，第二级是CC放大电路，级间采用直接耦合方式。可采用开路电压法和输入电阻法计算电压增益。解法一(近似计算）:1.计算电流源电流当uo=0时，因为UBE3=0.7V，所以，2.采用输入电阻法计算级联放大器增益第一级放大器为单输入单输出差分放大器，其对应的差模和共模输入信号分别为差模输入信号第二级的输入电阻RE是电流源Io内阻，阻值很大，因此有解法二(较精确计算）:1计算电流源电流。若uo=0,则2采用输入电阻法计算级联放大器的增益。首先计算第二级的输入电阻ri2,第二级放大器是CC组态放大器（射随放大器），增益为6-16 电路如题6-16图所示。已知两管参数相同，hie=103,hfe=100，|Ube|=0.7V。二极管UD=0.7V。试求：（1）各级静态工作点ICQ及UCEQ。（2）求中频电压增益，输入电阻和输出电阻。分析：VT1是CB组态电路，VT2是CE组态电路，VT3是CC组态，即射随放大电路。解：1. 静态工作点计算显然二极管D1处于导通状