模電答案第二章

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1、第 2 章 基本放大電路 自測題 一．在括號內(nèi)用 “√和”“×表”明下列說法是否正確。 1. 只有電路既放大電流又放大電壓 ,才稱其有放大作用。 ( ×) 2. 可以說任何放大電路都有功率放大作用。 (√) 3. 放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。 ( ×) 4. 電路中各電量的交流成分是交流信號源提供的。 ( ×) 5. 放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作。 (√) 6. 由于放大的對象是變化量，所以當輸入直流信號時，任何放大電路的輸出都毫無變化。 ( ×) 7. 只要是共射放大電路，輸出電壓的底部失真都是飽和失真。 ( ×) 二．試分析 圖 T2.2

2、 各電路是否能放大正弦交流信號，簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信 號均可視為短路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) 圖 T2.2 解：圖(a)不能。 VBB將輸入信號短路。 圖(b)可以。 圖(c)不能。輸入信號與基極偏置是并聯(lián)關(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。 圖(d)不能。晶體管基極回路因無限流電阻而燒毀。 圖(e)不能。輸入信號被電容 C2 短路。 圖(f) 不能。輸出始終為零。 圖(g)可能。 圖(h)不合理。因為 G-S 間電壓將大于零。 圖(i)不能。因為 T 截止。 三．在 圖 T2.3 所示電路中，已知 VCC 12V , 晶體管 β

3、=100， Rb' 100k 。填空：要求 先填文字表達式后填得數(shù)。 (1)當Ui 0V 時，測得 UBEQ 0.7V ，若要基極電流 IBQ 20 A, 則 Rb' 和RW之和 Rb =( (VCC U BEQ )/I BQ ) k ≈ ( 565 ) k ；而若測得 UCEQ 6V ， 圖 T2.3 則 Rc=( (VCC UCEQ )/ IBQ )≈( 3 ) k 。 (2) 若測得輸入電壓有效值 Ui 5mV 時， 輸出電壓有效值 Uo' 0.6V ， 則電壓放大倍數(shù) Au ( Uo /Ui )≈( -120 )。 若負載電阻 RL值與 Rc相等，則帶上 負載后輸出電壓有效

4、值 Uo ( L Uo' )=( 0.3 )V。 RL Rc 四、已知 圖 T2.3 所示電路中 VCC 12V , Rc 3k ，靜態(tài)管壓降 UCEQ 6V, 并在輸出端加 負載電阻 RL ，其阻值為 3k 。選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。 (1) 該電路的最大不失真輸出電壓有效值 Uom ( A )； A.2V B.3V C.6V (2) 當Ui 1mV 時，若在不失真的條件下，減小 Rw ，則輸出電壓的幅值將 ( C )； A.減小 B. 不變 C.增大 (3) 在Ui 1mV 時，將 Rw 調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真，若此時增大輸入電壓，則輸 出電壓波形將 ( B )；

5、 A.頂部失真 B. 底部失真 C.為正弦波 (4) 若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真，則為消除失真，可將 ( B )。 A.Rw 減小 B. Rc減小 C. VCC減小 五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下： A.共射電路 B. 共集電路 C.共基電路 D.共源電路 E.共漏電路 它們的電路分別如 圖 、 (a)、和 2.6. 9(a)所示；設(shè)圖中 Re Rb，且 ICQ、 IDQ均 相等。選擇正確答案填入空內(nèi)，只需填 A 、 B 、? ? (l) 輸入電阻最小的電路是 ( C )， 最大的是 ( D 、E )； (2) 輸出電阻最小的電路是 ( B )； (3)有電壓放大

6、作用的電路是 ( A、 C、 D )； (4)有電流放大作用的電路是 ( A、 B、D、 E )； (5) 高頻特性最好的電路是 ( C )； (6)輸入電壓與輸出電壓同相的 電路是 ( B、C、 E )；反相的電路是 ( A 、 D ) 六、未畫完的場效應(yīng)管放大電路如 圖 T2.6 所示，試將合適的場效應(yīng)管接入電路，使之能夠 正常放大。要求給出兩種方案。 解：根據(jù)電路接法，可分別采用耗盡型 N溝道和 P溝道 MOS管，如解圖 T2.6 所示。 圖 T2.6 解圖 T2.6 習題 2.1 分別改正 圖 P2.1 所示各電路中的錯誤，使它們有可能放大正弦波信

7、號。要求保留 電路原來的共射接法和耦合方式。 (a) (b) (c) (d) 圖 P2.1 解： (a)將 - VCC 改為 +VCC。 (b) 在+VCC 與基極之間加 Rb。 (c) 將 VBB 反接，且在輸入端串聯(lián)一個電阻。 (d) 在 VBB 支路加 Rb，在 -VCC 與集電極之間加 Rc。 2.2畫出圖 P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。 設(shè)所有電容對交流信號均可視為短 路。 (a) (b) (c) (d) 圖 P2.2 解： 將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路，圖略。 圖 P2.2 所示各電路的交流通路如 解圖 P2.2 所示； (a) (

8、b) (c) (d) 解圖 P2.2 2.3分別判斷 圖P2.2(a)、 (b)所示兩電路各屬哪種放大電路， 并寫出Q、Au、Ri和Ro的 表達式。 解：圖 (a): I BQ VCC U BEQ R1 R2 (1 )R3 ICQ BQ ， UCEQ VCC (1 )I BQRc 。 Au rR4 ， rbe Ri R1// rbe ， Ro R4。 1 Au rbe ，Ri rbe // R1 ， Ro R2// R3 圖(b)： IBQ (R2 R3VCC UBEQ)/ R2// R3 (1 )R1 ，ICQ IBQ， ICQR4 IEQ R1

9、 。 UCEQ VCC 2.4 電路如圖 P2.4 (a)所示，圖 (b)是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時 UBEQ 0.7V 。利用圖 解法分別求出 RL 和 RL 3k 時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓 Uom (有效值)。 (a) (b) 圖 P2.4 解：空載時： IBQ 20 A,ICQ 2mA,UCEQ 6V ； 最大不失真輸出電壓峰值約為 5.3V ，有效值約為 3.75V 。 帶載時： I BQ 20 A,ICQ 2mA,UCEQ 3V ； 最大不失真輸出電壓峰值約為 2.3V ，有效值約為 1.63V 。如 解圖 P2.4 所示。 解圖 P2.4 圖 P2.5 2

10、.5 在圖 P2.5 所示電路中,已知晶體管的 β=80, rbe =1kΩ,Ui 20mV ,靜態(tài)時 UBEQ 0.7V ,U CEQ 4V ,IBQ 20 A 。 判斷下列結(jié)論是否正確，在括號內(nèi)打 √和”“×表” 示。 (1) Au (3) Au 4 3 200 ( ×) 20 10 3 80 5 400 ( ×) (5) Ri 1 20 k 1k 20 ( ×) (2) Au 04.7 5.71 ( ×) 80 2.5 (4) Au 200 1 (6) Ri 0.7 k 35k 0.02 (√) ( ×) (7) Ri 3k ( ×

11、) (8) Ri 1k (√) (9) RO 5k ( √) (10) RO 2.5k ( ×) (11) U S 20mV ( ×) (12) U S 60mV (√) 2.6 電路如 圖 P2.6 所示， 列情況下，用直流電壓表測量晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？ (1)正常情況； (2) Rb1短路； (3)Rb1開路； (4)Rb2開路； (5) Rb2短路； (6)RC短路； 圖 P2.6 圖 P2.7 已知晶體管 β=120，UBE=0.7V，飽和管壓降 U CES=0.5 V。在下 解:(1)IB Rb2 VCC U BE URBE 174 16

12、3 11 A,IC IB 1.32mA， Rb1 ∴UC VCC ICRc 8.3V 。 (2) Rb1短路,IC IB 0,∴UC 15V 。 (3) Rb1開路,臨界飽和基極電流 I BS VCC UCES 23.7 A， b1 BS Rc 實際基極電流 I B VCC UBE 174 A。 Rb2 由于 I B I BS ,管子飽和 ,∴ UC U CES 0.5V 。 (4) Rb2開路 ,無基極電流 ,UC VCC 15V 。 (5) Rb2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀， UC可能為 15V。 (6) RC短路 , UC VCC 15V 。 2.7電路如圖P2.7所示，晶

13、體管的 β=80 ，rbb' 100 。分別計算 RL 和RL 3k 時的 Q點、 Au、Ri和 Ro。 解： 在空載和帶負載情況下，電路的靜態(tài)電流、 rbe均相等，它們分別為： 空載時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為： UCEQ VCC ICQ Rc 6.2V ； Au c 308 rbe Ri Rb //rbe rbe 1.3k ； Aus be Au 93 rbe Rs RL 3k 時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為： Ri Rb //rbe rbe 1.3k Ro Rc 5k 。 2.8 若將 圖 P2.7 所示電路中的 N

14、PN 管換成 PNP 管，其它參數(shù)不變， 則為使電路正常放 大電源應(yīng)作如何變化？ Q點、 Au、 Ri和Ro變化嗎？如變化，則如何變化？若輸出電壓波 形底部失真，則說明電路產(chǎn)生了什么失真，如何消除？ 解：由正電源改為負電源； Q點、 Au、Ri和 Ro不會變化；輸出電壓波形底部失真對應(yīng) 輸入信號正半周失真，對 PNP 管而言，管子進入截止區(qū)，即產(chǎn)生了截止失真；減小 Rb。 2.9 已知圖 P2.9 所示電路中，晶體管 β=100， rbe =1.4kΩ。 (1)現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降 UCEQ=6V ，估算 Rb； (2)若測得U i和Uo的有效值分別為 1mV和 100mV，則負載電阻

15、RL為多少？ 解： (1) I C VCC UCE 2mA，IB IC/ 20 A, Rc ∴ Rb VCC U BE 565k 。 b I B (2)由 Au Ui (Rc// RL) rbe 100, 圖 P2.9 可得 : RL 2.625k 。 2.10 在圖 P2.9 所示電路中，設(shè)靜態(tài)時 ICQ 2mA ，晶體管飽和管壓降 U CES 0.6V 。 試問：當負載電阻 RL 和 RL 3k 時，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？ 解：由于ICQ 2mA，所以 UCEQ VCC ICQRc 6V。 空載時，輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽

16、和失真。故 RL 3k 時，當輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故 2.11 電路如圖P2.11所示，晶體管 β=100， rbb =100Ω。 (1)求電路的 Q點、 Au、Ri和 Ro； (2)若改用 β=200 的晶體管，則 Q 點如何變化？ (3) 若電容 Ce 開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？ 解： (1)靜態(tài)分析： UCEQ VCC IEQ(Rc Rf Re) 5.7V 圖 P2.11 動態(tài)分析： rbe rbb' (1 ) 26mV 2.73k IEQ (2) β=200時， U BQ Rb1 VCC 2V (不變)； Rb1

17、 Rb2 IEQ UBQ UBEQ 1mA(不變)； IBQ IEQ 5 A (減小)； EQ Rf Re 1 UCEQ VCC I EQ (Rc Rf Re) 5.7V (不變)。 (3) Ce 開路時， 1.92(減小) (Rc// RL) Rc // RL rbe (1 )(Re Rf ) Re Rf Ri Rb1 // Rb 2 //[ rbe (1 )(Re Rf )] 4.1k (增大)； Ro Rc 5k (不變)。 2.12 電路如 圖 P2.12 所示，晶體管的 β=80， rbe =1k Ω。 (1)求出 Q點； (2)分別求出 RL=∞和RL=3kΩ時

18、電路的 Au、Ri和 Ro。 解： (1) 求解 Q 點： (2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻： RL=∞時； Au (1 )Re rbe (1 )Re 0.996 圖 P2.12 RL=3k Ω時； (1 )( Re // RL) rbe (1 )(Re // RL) 0.992 輸出電阻： Ro Re// Rs // Rb rbe 37 o e 1 2.13 電路如 圖 P2.13 所示，晶體管的 β=60 , rbb' 100 。 (1)求解 Q點、 Au、Ri 和Ro  (2)設(shè) Us = 10mV (有效值)，問 Ui ?,Uo C3 開

19、路，則 Ui ?,Uo 解：(1) Q 點： IC Q I B Q 1. 86mA Au、Ri 和Ro的分析： 26mV rbe rbb' (1 ) 952 , I EQ Au (Rc// RL) 95 Ri Rb //rbe 952 , Ro Rc 3k 。 (2)設(shè) Us = 10mV (有效值)，則 U i Ri U s 3. 2mV ； Rs Ri Uo Au U i 304mV C3 開路，則： Ri Rb //[rbe (1 )Re] 51.3k Au Rc// RL 1.5 Re U i Rs Ri U s 9.6mV ， Uo Au

20、 Ui 14.4mV 。 2.14 改正 圖 P2.14 路的共漏接法。 所示各電路中的錯誤， 使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電 (a) (c) (b) (d) 解： (a)源極加電阻 (c) 輸入端加耦合電容； 改正電路如解圖 P2.14 所示。 (a) (c) RS ； P2.14 (b) 漏極加電阻 RD； (d) 在 Rg 支路加 ?V GG， +VDD 改為 ?VDD (b) (d) 解圖 P2.14 2.15 已知圖 P2.21 (a)所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖 (b) 、(c)所示。 (1)利用圖解法求解 Q

21、 點； (2)利用等效電路法求解 Au 、 Ri 和 Ro 。 (b) 解： (1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線 (a) (c) 圖 P2.15 uGS i D Rs ，與轉(zhuǎn)移特性的交點即為 Q 點；讀出坐標值， 得出 I DQ 1mA,U GSQ 2V 。如 解圖 P2.15(a)所示。 (a) (b) 解圖 P2.21 在輸出特性中作直流負載線 uDS VDD iD(Rd Rs) ，與UGSQ 2V 的那條輸出特性 曲線的交點為 Q 點， UDSQ 3V 。如解圖 P2.21(b)所示。 (2)首先畫出交流等效電路(圖略) ，然后進行動態(tài)分析。 Au g

22、m Rd 5 ； Ri Rg 1M ； Ro Rd 5k 2.16 已知 圖 P2.16(a)所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖 (b)所示。 求解電路的 Q 點和 Au 。 (a) (b) 圖 P2.16 解： (1)求 Q 點： 根據(jù)電路圖可知， UGSQ VGG 3V 。 從轉(zhuǎn)移特性查得，當 UGSQ 3V 時的漏極電流： IDQ 1mA 因此管壓降 UDSQ VDD I DQ Rd 5V 。 (2)求電壓放大倍數(shù)： 2 ∵ gm U I DQI DO 2mA/V ， ∴ Au gmRd 20 UGS( th) 2.17 電路如 圖 P2.17 所示。( 1)若輸

23、出電壓波形底部失真，則可采取哪些措施？若輸 出電壓波形頂部失真，則可采取哪些措施？ (2) 若想增大 Au ，則可采取哪些措施？ 解：( 1) 輸出電壓波形底部失真，類似于 NPN 型三極管的飽和失真，應(yīng)降低 Q，故可 減小 R2 或增大 R1、RS；若輸出電壓波形頂部失真，則與上述相反，故可增大 R2或減小 R1、 RS。 ( 2)若想增大 Au ，就要增大漏極靜態(tài)電流以增大 gm ，故可增大 R2 或減小 R1、 RS。 2.18 圖 P2.18 中的哪些接法可以構(gòu)成復合管？標出它們等效管的類型(如 NPN 型、 PNP 型、N 溝道結(jié)型? ? )及管腳(b 、e 、c 、d 、g

24、 、s ) 。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) 圖 P2.18 解： (a)不能。 (b)不能。 (c) 構(gòu)成 NPN 型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。 (d) 不能。 (e)不能。 (f) 構(gòu)成 PNP 型管，上端為發(fā)射極，中端為基極，下端為集電極。 (g) 構(gòu)成 NPN 型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。 僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途 For personal use only in study and research; not for commercial use. Nur f ür den pers?nlichen f ür Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. Pour l ' étude et la recherche uniquement à pders ofinnselles; pas à des fins commerciales. только длял юдейко, торыиес пользуюдтлясо яб ученияссл, едоваин нией должны использоваться в коммерческих целях. 以下無正文