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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第1章 常用半導(dǎo)體器件 1.1選擇合適答案填入空內(nèi)。 (l)在本征半導(dǎo)體中加入( A )元素可形成N 型半導(dǎo)體，加入( C )元素可形成P 型半導(dǎo)體。 A.五價 B.四價 C.三價 (2)當(dāng)溫度升高時，二極管的反向飽和電流將(A) 。 A.增大 B.不變 C.減小 (3)工作在放大區(qū)的某三極管，如果當(dāng)IB 從12 uA 增大到22 uA 時，IC 從lmA 變?yōu)?mA ，那么它的β約為( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)當(dāng)場效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時,它的低頻跨導(dǎo)gm將( A ) 。 A.增大； B.不變； C.減小 1.2電路如圖P1.2 所示，已知(V)，試畫出與的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓可忽略不計。 圖P1.2 解圖P1.2 解：與的波形如解圖Pl.2所示。 1.3電路如圖P1.3所示，已知(V)，二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出與的波形圖，并標(biāo)出幅值。 圖P1.3 解圖P1.3 1.4電路如圖P1.4所示, 二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下，電容C對交流信號可視為短路；為正弦波，有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少？ 解：二極管的直流電流 其動態(tài)電阻: 圖P1.4 故動態(tài)電流的有效值： 1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值分別是6V和8V，正向?qū)妷簽?.7V。試問： (1)若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？ (2)若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？ 解：(1)串聯(lián)相接可得4種：1.4V；14V；6.7V；8.7V。 (2)并聯(lián)相接可得2種：0.7V；6V。 1.6 已知圖Pl.6 所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，最小穩(wěn)定電流 ，最大穩(wěn)定電流。 (1)分別計算為10V 、15V 、35V 三種情況下輸出電壓的值； (2)若時負(fù)載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 為什么？ 解：(1)只有當(dāng)加在穩(wěn)壓管兩端的 電壓大于其穩(wěn)壓值時，輸出電壓才為6V。 ∴時，； 時，； 時，，∴。 (2)當(dāng)負(fù)載開路時，，故穩(wěn)壓管將被燒毀。 1.7 在圖Pl.7 所示電路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓 UD =1.5V ，正向電流在5~15mA 時才能正常工作。 試問：(1)開關(guān)S 在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光？ (2)R的取值范圍是多少？ 解：(1)S閉合。 (2) R的范圍為: 圖P1.7 1.8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流，標(biāo)出其方向，并在圓圈中畫出管子，且分別求出它們的電流放大系數(shù)β。 (a) (b) (a) (b) 圖Pl.8 解圖Pl.8 解：答案如解圖Pl.8所示。 放大倍數(shù)分別為和 1.9測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子，并說明它們是硅管還是鍺管。 圖P1.9 解:如解圖1.9。 解圖1.9 1.10電路如圖P1.10所示，晶體管導(dǎo)通時，β=50。試分析為0V、1V、3V三種情況下T 的工作狀態(tài)及輸出電壓的值。 解： (1)當(dāng)時，T 截止，。 (2)當(dāng)時，因為 圖P1.10 所以T處于放大狀態(tài)。 (3)當(dāng)時，因為， ， 所以T處于飽和狀態(tài)。 1.11電路如圖Pl.11所示,晶體管的β=50 ,，飽和管壓降；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓, 正向?qū)妷?。試問：?dāng)時？；當(dāng)時？ 解：當(dāng)時，晶體管截止，穩(wěn)壓管擊穿， 。 當(dāng)時，晶體管飽和， 。 因為： 圖P1.11 ，， 1.12分別判斷圖Pl.12 所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖P1.12 解：(a)可能；(b)可能；(c)不能；(d)不能，T 的發(fā)射結(jié)會因電流過大而損壞。(e)可能。 1.13已知放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個極① 、② 、③ 的電位分別為4V 、8V 、12V ，管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子（結(jié)型管、MOS 管、增強型、耗盡型），并說明① 、② 、③ 與G 、S 、D 的對應(yīng)關(guān)系。 解：管子可能是增強型管、耗盡型管和結(jié)型管，三個極① 、② 、③ 與G 、S 、D 的對應(yīng)關(guān)系如解圖Pl.13 所示。 解圖Pl.13 1.14已知場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖Pl.14所示，畫出它在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲線。 圖Pl.14 (a) (b) 解圖Pl.14 解：在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標(biāo)的垂線(如解圖Pl.14 (a)所示),讀出其與各條曲線交點的縱坐標(biāo)值及值，建立坐標(biāo)系，描點，連線，即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線，如解圖Pl.14 (b)所示。 1.15電路如圖P1.15所示，T的輸出特性如圖Pl.14所示,分析當(dāng)=4V、8V 、12V 三種情況下場效應(yīng)管分別工作在什么區(qū)域。 解：根據(jù)圖P1.14 所示T的輸出特性可知，其開啟電壓為5V ，根據(jù)圖Pl.15所示電路可知。 當(dāng)=4V時，小于開啟電壓，故T 截止。 當(dāng)=8V時，設(shè)T 工作在恒流區(qū)，根據(jù)輸出 特性可知，管壓降， 因此，，小于開啟電壓， 說明假設(shè)成立，即T工作在恒流區(qū)。 圖Pl.15 當(dāng)=12V時，由于，必然使T工作在可變電阻區(qū)。 l.16分別判斷圖Pl.16 所示各電路中的場效應(yīng)管是否有可能工作在恒流區(qū)。 (a) (b) (c) (d) 圖P1.16 解：(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。 補充1.電路如補圖P1(a)、(b)所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓, R 的取值合適，的波形如圖(c)所示。試分別畫出和的波形。 (a) (b) (c) 補圖P1 解：波形如下圖所示 補充2.在溫度20oC時某晶體管的試問溫度是60oC時的？ 解:。 補充3.有兩只晶體管，一只的β=200 , ；另一只的β=100 , ，其它參數(shù)大致相同。你認(rèn)為應(yīng)選用哪只管子？為什么？ 解：選用β=100 , 的管子，因其β適中,較小，因而溫度穩(wěn)定性較另一只管子好。 補充4.電路如補圖P4所示，試問β大于多少時晶體管飽和？ 解：取，若管子飽和， 則, 即 所以,時,管子飽和。 補圖P4第2章 基本放大電路 習(xí)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) (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，并寫出的表達(dá)式。 解：圖 (a): ，，。 ，， 圖(b)：，， 。 ，，。 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。利用圖解法分別求出和時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓（有效值）。 (a) (b) 圖P2.4 解：空載時：； 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：； 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 2.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的β=80, =1kΩ,,靜態(tài)時,,。判斷下列結(jié)論是否正確，在括號內(nèi)打“√”和“”表示。 (1) () (2) () (3) () (4) (√) (5) () (6) () (7) () (8) (√) (9) (√) (10) () (11) () (12) (√) 2.6電路如圖P2.6所示，已知晶體管β=120，UBE=0.7V，飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下，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 解:(1),， ∴。 (2) Rb1短路,,∴。 (3) Rb1開路,臨界飽和基極電流， 實際基極電流。 由于,管子飽和,∴。 (4) Rb2開路,無基極電流,。 (5) Rb2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀，可能為。 (6) RC短路, 。 2.7電路如圖P2.7所示，晶體管的β=80 ，。分別計算和時的Q點、、和。 解：在空載和帶負(fù)載情況下，電路的靜態(tài)電流、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： ； ； 時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為： 。 2.8若將圖P2.7 所示電路中的NPN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、、和變化嗎？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(fù)電源；Q點、、和不會變化；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，=1.4kΩ。 (1)現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V，估算Rb； (2)若測得和的有效值分別為1mV和100mV，則負(fù)載電阻RL為多少？ 解：(1)，, ∴。 (2)由, 可得: 。 圖P2.9 9。試問：當(dāng)負(fù)載電阻和時，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？ 解：由于，所以。 空載時，輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故 時，當(dāng)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，=100Ω。 (1)求電路的Q點、、和； (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： 圖P2.11 動態(tài)分析： (2) β=200時，（不變）； （不變）；（減?。? （不變）。 (3) Ce開路時，（減?。? （增大）； （不變）。 2.12 電路如圖P2.12所示，晶體管的β=80，=1kΩ。 (1)求出Q點； (2)分別求出RL=∞和RL=3kΩ時電路的、和。 解：(1)求解Q 點： (2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻： RL=∞時； 圖P2.12 RL=3kΩ時； 輸出電阻： 2.13 電路如圖P2.13 所示，晶體管的β=60 , 。 (1)求解Q點、、和 (2)設(shè)Us = 10mV （有效值），問, 若C3開路，則, 解：(1) Q 點： 圖P2.13 、和的分析： , , 。 (2)設(shè)Us = 10mV （有效值），則 ； 若C3開路，則： ， ， 。 2.14 改正圖P2.14 所示各電路中的錯誤，使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電路的共漏接法。 (a) (b) (c) (d) 圖P2.14 解：(a)源極加電阻RS ； (b)漏極加電阻RD； (c)輸入端加耦合電容； (d)在Rg 支路加?VGG， +VDD 改為?VDD 改正電路如解圖P2.14所示。 (a) (b) (c) (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點； (2)利用等效電路法求解、和。 (a) (b) (c) 圖P2.15 解：(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線，與轉(zhuǎn)移特性的交點即為Q點；讀出坐標(biāo)值，得出。如解圖P2.15(a)所示。 (a) (b) 解圖P2.21 在輸出特性中作直流負(fù)載線，與的那條輸出特性曲線的交點為Q 點，。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。 ； ； 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。 (a) (b) 圖P2.16 解：(1)求Q 點： 根據(jù)電路圖可知，。 從轉(zhuǎn)移特性查得，當(dāng)時的漏極電流： 因此管壓降 。 (2)求電壓放大倍數(shù)： ∵， ∴ 2.17電路如圖P2.17 所示。（1）若輸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，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，就要增大漏極靜態(tài)電流以增大，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(fù)合管？標(biāo)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 、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。 第3章 多級放大電路 習(xí)題 3.1判斷圖P3.1所示各兩級放大電路中T1和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對于交流信號均可視為短路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖P3.1 解：(a)共射，共基 (b)共射,共射 (c)共射,共射 (d)共集，共基 (e)共源，共集 (f)共基，共集 3.2 設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點均合適，分別畫出它們的交流等效電路，并寫出、和的表達(dá)式。 (a) (b) (c) (d) 圖P3.2 解：(1)圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。 (2)各電路的、和的表達(dá)式分別為： (a)：； ； (b)： ； (c)： ； (d)： ； (a) (b) (c) (d) 解圖P3.2 3.3基本放大電路如圖P3.3(a)、(b)所示，圖(a)虛線框內(nèi)為電路Ⅰ，圖(b)虛線框內(nèi)為電路Ⅱ。由電路Ⅰ、Ⅱ組成的多級放大電路如圖(c)、(d)、(e)所示，它們均正常工作。試說明圖(c)、(d)、(e)所示電路中 (1)哪些電路的輸入電阻較大； (2)哪些電路的輸出電阻較??； (3)哪個電路的電壓放大倍數(shù)最大。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖P3.3 解：(1)圖(d)、(e)所示電路的輸入電阻比較大； (2)圖(c)、(e)所示電路的輸出電阻比較??； (3)圖(e)所示電路的電壓放大倍數(shù)最大。 3.4電路如圖P3.l (a) (b)所示，晶體管的β均為150 , 均為，Q點合適。求解、和。 解：在圖(a)所示電路中 ∵；； ∴ ； 。 在圖(b)所示電路中 ∵； ∴ ； 3.5電路如圖P3.l (c)、(e)所示，晶體管的β均為200 , 均為。場效應(yīng)管的gm為15mS ; Q 點合適。求解、和。 解：在圖(c)所示電路中 ； ；； 在圖(e)所示電路中 ； ； 3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對稱，晶體管的β均為100，， 。試求Rw的滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流以及動態(tài)參數(shù)Ad和Ri。 圖P3.6 圖P3.7 解：Rw 滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下： ∵ ∴ 動態(tài)參數(shù)Ad和Ri分析如下： 3.7電路如圖P3.7所示，T1和T2兩管的β均為140，均為4kΩ。試問：若輸入直流信號，，則電路的共模輸入電壓差模輸入電壓輸出動態(tài)電壓 解：電路的共模輸入電壓、差模輸入電壓、差模放大倍數(shù)和動態(tài)電壓 分別為：； ； 3.8 電路如圖P3.8所示，Tl和T2的低頻跨導(dǎo)gm均為10mS。試求解差模放大倍數(shù)和輸入電阻。 圖P3.8 圖P3.9 解：差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為： ； 。 3.9試寫出圖P3.9 所示電路Ad和Ri的近似表達(dá)式。設(shè)Tl和T2的電流放大系數(shù)分別為β1和β2，b-e 間動態(tài)電阻分別為和。 解：Ad和Ri的近似表達(dá)式分別為 ； 3.10電路如圖P3.10 所示，Tl ~T5的電流放大系數(shù)分別為β1~β5 , b-e間動態(tài)電阻分別為rbe1~rbe5，寫出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。 圖P3.10 圖P3.11 解：Au、Ri和Ro的表達(dá)式分析如下： ∴; ; 3.11 電路如圖P3.11 所示。已知電壓放大倍數(shù)為-100 ，輸入電壓uI為正弦波，T2和T3管的飽和壓降UCES=1V 。試問： (1)在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏？ (2)若Ui= 10mV（有效值），則Uo＝？若此時R3開路，則Uo＝？若R3短路，則Uo＝？ 解：(1)最大不失真輸出電壓有效值為: 故在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值： (2)Ui= 10mV ，則Uo＝1V（有效值）。 若R3開路，則Tl和T3組成復(fù)合管，等效, T3可能飽和，使得（直流）;若R3短路，則（直流）。 第4章 集成運算放大電路 習(xí)題 4.1根據(jù)下列要求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是：①通用型 ②高阻型 ③高速型 ④低功耗型 ⑤高壓型 ⑥大功率型 ⑦高精度型 (1)作低頻放大器，應(yīng)選用( ① )。 (2)作寬頻帶放大器，應(yīng)選用( ③ )。 (3)作幅值為1μV以下微弱信號的量測放大器，應(yīng)選用( ⑦ )。 (4)作內(nèi)阻為100kΩ。信號源的放大器，應(yīng)選用( ② )。 (5)負(fù)載需5A電流驅(qū)動的放大器，應(yīng)選用( ⑥ )。 (6)要求輸出電壓幅值為80V的放大器，應(yīng)選用( ⑤)。 (7)宇航儀器中所用的放大器，應(yīng)選用( ④ )。 4. 2 已知幾個集成運放的參數(shù)如表P4.3 所示，試分別說明它們各屬于哪種類型的運放。 表P4.3 特性指標(biāo) Aod rid UIO IIO IIB -3dBfH KCMR SR 增益帶寬 單位 dB MΩ mV nA nA Hz dB V/μV MHz A1 100 2 5 200 600 7 86 0.5 A2 130 2 0.01 2 40 7 120 0.5 A3 100 1000 5 0.02 0.03 86 0.5 5 A4 100 2 2 20 150 96 65 12.5 解：A1為通用型運放，A 2為高精度型運放，A3為高阻型運放，A4為高速型運放。 4.3 多路電流源電路如圖P4.3所示,已知所有晶體管的特性均相同,UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。 圖P4.3 圖P4.4 解：因為Tl 、T2、T3的特性均相同，且UBE 均相同，所以它們的基極、集電極電流均相等，設(shè)集電極電流為IC。先求出R 中電流，再求解IC1、IC2。 當(dāng)時，。 4.4電路如圖P4.4 所示，Tl 管的低頻跨導(dǎo)為gm , Tl和T2管d-s 間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。 解：由于T2和T3 所組成的鏡像電流源是以Tl 為放大管的共射放大電路的有源負(fù)載， Tl和T2管d -s 間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2，所以電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式為：。 4.5電路如圖P4.5所示，Tl與T2管特性相同，它們的低頻跨導(dǎo)為gm ; T3與T4管特性對稱；T2與T4管d-s 間的動態(tài)電阻分別為rds2和rds4。試求出電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。 圖P4.5 圖P4.6 解：在圖示電路中： ； ； ∴電壓放大倍數(shù)： 4.6電路如圖P4.6所示，具有理想的對稱性。設(shè)各管β均相同。 (1)說明電路中各晶體管的作用； (2)若輸入差模電壓為產(chǎn)生的差模電流為，則電路的電流放大倍數(shù)？ 解：(1)圖示電路為雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。Tl和T2 、T3和T4分別組成的復(fù)合管為放大管，T5和T6組成的鏡像電流源為有源負(fù)載。 (2)由于用T5和T6所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載，將左半部分放大管的電流變化量轉(zhuǎn)換到右邊，故輸出電流變化量及電路電流放大倍數(shù)分別為： ； 。 4.7 電路如圖P4.7所示，Tl和T2管的特性相同，所有晶體管的β均相同，Rcl 遠(yuǎn)大于二極管的正向電阻。當(dāng)時，。 (1)求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式；(2)當(dāng)有共模輸入電壓時，簡述理由。 圖P4.7 圖P4.8 解：(1)在忽略二極管動態(tài)電阻的情況下： ，。 ∴ 。 (2)當(dāng)有共模輸入電壓時，近似為零。 由于， , 因此，故。 4.8 電路如圖P4.8所示，Tl和T2管為超β管，電路具有理想的對稱性。選擇合適的答案填入空內(nèi)。 (1)該電路采用了( C )。 A ．共集-共基接法 B ．共集-共射接法 C ．共射-共基接法 (2)電路所采用的上述接法是為( C )。 A ．增大輸入電阻 B ．增大電流放大系數(shù) C ．展寬頻帶 (3)電路采用超β管能夠( B )。 A ．增大輸入級的耐壓值 B ．增大放大能力 C ．增大帶負(fù)載能力 (4) Tl和T2管的靜態(tài)壓降約為( A )。 A．0.7V B ．1.4V C ．不可知 4.9 在圖P4.9 所示電路中，已知Tl~T3管的特性完全相同，β＞> 2 ;反相輸入端的輸入電流為，同相輸入端的輸入電流為。試問： (l) ； (2) ； (3) 解：(l)因為Tl和T2為鏡像關(guān)系， 且β＞> 2，所以： (2) (3)輸出電壓的變化量和放大倍數(shù) 分別為： 圖P4 .9 4.10比較圖P4.10 所示兩個電路，分別說明它們是如何消除交越失真和如何實現(xiàn)過流保護的。 (a) (b) 圖P4.10 解：在圖(a)所示電路中，Dl 、D2使T2、T3 微導(dǎo)通，可消除交越失真。R為電流采樣電阻，D3對T2起過流保護。當(dāng)T2導(dǎo)通時，, 未過流時較小，因小于開啟電壓使D3 截止；過流時因大于開啟電壓使D3導(dǎo)通，為T2基極分流。D4對T4起過流保護，原因與上述相同。 在圖(b)所示電路中，T4 、T 5使T 2、T 3微導(dǎo)通，可消除交越失真。R2為電流采樣電阻，T 6 對T 2起過流保護。當(dāng)T 2導(dǎo)通時，，未過流時較小，因小于開啟電壓使T 6截止；過流時因 大于開啟電壓使T 6導(dǎo)通，為T 2基極分流。T 7對T 3起過流保護，原因與上述相同。 4.11 圖4.11所示電路是某集成運放電路的一部分，單電源供電。試分析： (1) 100μA電流源的作用； (2) T 4的工作區(qū)域（截止、放大、飽和）; (3) 50μA電流源的作用； (4) T 5與R的作用。 圖4.11 圖P4.12 解：(1)為T l提供靜態(tài)集電極電流、為T 2提供基極電流，并作為T l的有源負(fù)載。 (2) T 4截止。因為：，，∴。 (3) 50μA電流源為T 3提供射極電流，在交流等效電路中等效為大阻值的電阻。 (4)保護電路。，未過流時T5電流很??；過流時使, T 5更多地為T 3的基極分流。 4.12電路如圖P4.12所示,試說明各晶體管的作用。 解：T l為共射放大電路的放大管；T 2和T 3組成互補輸出級；T 4、T 5、R2組成偏置電路，用于消除交越失真。 4.13圖P4.13 所示簡化的高精度運放電路原理圖，試分析： (1)兩個輸入端中哪個是同相輸入端，哪個是反相輸入端；(2) T 3與T 4的作用；(3)電流源I3的作用 ；(4) D2與D3的作用。 圖P4.13 解：(1) uI1為反相輸入端， uI2為同相輸入端。 (2)為T l和T 2管的有源負(fù)載，將T l管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出，使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的放大倍數(shù)。 (3)為T 6設(shè)置靜態(tài)電流，且為T 6的集電極有源負(fù)載，增大共射放大電路的放大能力。 (4)消除交越失真。 4.14 通用型運放F747 的內(nèi)部電路如圖P4.14 所示，試分析： (1)偏置電路由哪些元件組成？基準(zhǔn)電流約為多少？ (2)哪些是放大管，組成幾級放大電路，每級各是什么基本電路？ (3) T 19 、T 20 和R8組成的電路的作用是什么？ 圖P4.14 解：(1)由T 10 、T 11 、T 9 、T 8 、T 12 、T 13 、R5 構(gòu)成。 (2)圖示電路為三級放大電路： Tl~T4構(gòu)成共集-共基差分放大電路；T 14~ T 16構(gòu)成共集-共射-共集電路；T 23 、T 24 構(gòu)成互補輸出級。 (3)消除交越失真。互補輸出級兩只管子的基極之間電壓 使T 23、T 24 處于微導(dǎo)通，從而消除交越失真。 第5章 放大電路的頻率響應(yīng) 習(xí)題 5.1 在圖P5.1所示電路中，已知晶體管的、、，。 填空：除要求填寫表達(dá)式的之外，其余各空填入① 增大、② 基本不變、③ 減小。 (1)在空載情況下，下限頻率的表達(dá)式( )。當(dāng)RS 減小時，將( ① )；當(dāng)帶上負(fù)載電阻后，將( ② )。 (2)在空載情況下，若b-e 間等效電容為，則上限頻率的表達(dá)式 ( )；當(dāng)RS 為零時，將( ① )；當(dāng)Rb 減小時, gm 將( ① ), 將( ① ), 將( ③ )。 圖P 5.1 圖P 5.2 5. 2 已知某電路的波特圖如圖P5.2 所示，試寫出的表達(dá)式。 解：設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。 5.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3 所示，試寫出的表達(dá)式。 圖P5.3 圖P5.4 解：觀察波特圖可知，中頻電壓增益為40dB ，即中頻放大倍數(shù)為?100 ; 下限截止頻率為1Hz和10Hz，上限截止頻率為250kHz。故電路的表達(dá)式為： 5.4 已知某電路的幅頻特性如圖P5.4 所示，試問：(1)該電路的耦合方式；(2)該電路由幾級放大電路組成；(3)當(dāng)f =104HZ時，附加相移為多少？當(dāng)f =105HZ時，附加相移又約為多少？（4）該電路的上限頻率為多少？ 解：(1)因為下限截止頻率為0 , 所以電路為直接耦合電路； (2)因為在高頻段幅頻特性為?60dB／十倍頻，所以電路為三級放大電路； (3)當(dāng)f =104Hz時，； 當(dāng)f =105Hz時，。 （4）該電路的； 上限頻率為 5.5已知某電路電壓放大倍數(shù)： 試求解：(1)? ？ ？ (2)畫出波特圖。 解：(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，求出、和。 ∵ ∴； ； 。 (2)波特圖如解圖P5.5所示。 解圖P5.5 解圖P5.6 5.6已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù) (1)? ？ ？ (2)畫出波特圖。 解：(1) 變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，求出、和。 ∴； ； 。 (2)波特圖如解圖P5.6 所示。 5.7 電路如圖P5.7所示。已知：晶體管的β、、均相等，所有電容的容量均相等，靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路，將結(jié)論填入空內(nèi)。 (a) (b) (c) (d) 圖P5.7 (1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是( a )。 (2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是( c )。 (3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是( c )。 5.8在圖P5.7(b)所示電路中，若要求C1與C2所在回路的時間常數(shù)相等，且已知rbe = lkΩ，則=？若C1與C2所在回路的時間常數(shù)均為25ms , 則C1、C2各為多少？下限頻率=? 解：(1)求解 因為 將電阻值代入上式，求出： 。 (2)求解C1、C2的容量和下限頻率 ； ； 5.9在圖P5.7 (a)所示電路中，若Ce突然開路，則中頻電壓放大倍數(shù)、和各產(chǎn)生什么變化（是增大、減小、還是基本不變）？為什么？ 解：將減小。因為在同樣幅值的作用下，將減小，隨之減小，必然減小。 減小。因為少了一個影響低頻特性的電容。 增大。因為會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小，所以雖然所在回路的等效電阻有所增大，但時間常數(shù)仍會減小很多，故增大。 5.10電路如圖P5.10所示， 已知,, 。 試求、各約為多少， 并寫出的表達(dá)式。 圖P5.10 解：、和的表達(dá)式分析如下： 5.11在圖5.4.7(a)所示電路中，已知，，；場效應(yīng)管的 , 。試畫出電路的波特圖，并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。 解： 其波特圖參考解圖P5.5 。 5.12已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為： ； (1)寫出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式； (2)求出該電路的和各約為多少； (3)畫出該電路的波特圖。 解：(1)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式： (2)和分別為： ； ∵， ∴ 解圖P5.12 (3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式可知，中頻電壓放大倍數(shù)為104 ，增益為80dB 。波特圖如解圖P5.12所示。 5.13電路如圖P5.13所示。試定性分析下列問題，并簡述理由。 (1)哪一個電容決定電路的下限頻率； (2)若Tl 和T2 靜態(tài)時發(fā)射極電流相等，且和相等，則哪一級的上限頻率低。 圖P5.13 解：(1)決定電路下限頻率的是Ce ，因為它所在回路的等效電阻最小。 (2)因為，所在回路的時間常數(shù)大于所在回路的時間常數(shù)，所以第二級的上限頻率低。 補充1 在圖P5.7(a)所示電路中，若β＝100 , rbe =1kΩ，Cl = C2= Ce=100μF ，則下限頻率=? 解：由于所有電容容量相同，而Ce所在回路等效電阻最小，所以下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)。 ∵ ∴ 補充2 在圖P5.7(d)所示電路中，已知晶體管的，， 靜態(tài)電流, ，，，，。 試分別求出電路的和，并畫出波特圖。 解：(1)求解： (2)求解和中頻電壓放大倍數(shù)： 其波特圖參考解圖P5.5 。 第6章 放大電路中的反饋 習(xí)題 6.1選擇合適答案填入空內(nèi)。 (1)對于放大電路，所謂開環(huán)是指( B )。 A.無信號源 B.無反饋通路 C.無電源 D.無負(fù)載 而所謂閉環(huán)是指( B ) A.考慮信號源內(nèi)阻 B.存在反饋通路 C.接入電源 D.接入負(fù)載 (2)在輸入量不變的情況下，若引入反饋后( D )，則說明引入的反饋是負(fù)反饋。 A.輸入電阻增大 B.輸出量增大 C.凈輸入量增大 D.凈輸入量減小 (3)直流負(fù)反饋是指( C )。 A.直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋 B.只有放大直流信號時才有的負(fù)反饋 C.在直流通路中的負(fù)反饋 (4)交流負(fù)反饋是指( C )。 A.阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋 B.只有放大交流信號時才有的負(fù)反饋 C.在交流通路中的負(fù)反饋 (5)為了實現(xiàn)下列目的，應(yīng)引入 A.直流反饋 B.交流反饋 ①穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引入( A )； ②穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入( B )； ③改變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引入( B )； ④抑制溫漂，應(yīng)引入( A )； ⑤展寬頻帶，應(yīng)引入( B )。 6.2選擇合適答案填入空內(nèi)。 A.電壓 B.電流 C.串聯(lián) D.并聯(lián) (1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入( A )負(fù)反饋； (2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入( B )負(fù)反饋； (3)為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入( C )負(fù)反饋； (4)為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入( D )負(fù)反饋； (5)為了增大放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入( B )負(fù)反饋； (6)為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入( A )負(fù)反饋； 6.3下列說法是否正確，用“√”和“”表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。 (1)只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。( ) (2)放大電路的級數(shù)越多，引入的負(fù)反饋越強，電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。( ) (3)反饋量僅僅決定于輸出量。( √ ) (4)既然電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，那么必然穩(wěn)定輸出電壓。( ) 6.4判斷圖P6.4 所示各電路中是否引入了反饋，是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋。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) 圖P6.4 解：圖(a)所示電路中引入了直流負(fù)反饋。 圖(b)所示電路中引入了交、直流正反饋。 圖(c)所示電路中引入了直流負(fù)反饋。 圖(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。 6.5電路如圖P6.5所示，要求同題6.4。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖P6.5 解：圖(a)引入了交、直流負(fù)反饋 圖(b) 引入了交、直流負(fù)反饋。 圖(c) 所示電路中通過RS引入直流負(fù)反饋；通過RS、C2和Rl、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋；通過C2、Rg引入交流正反饋。 圖(d) 引入了交、直流負(fù)反饋。 圖(e) 引入了交、直流負(fù)反饋。 圖(f) 所示電路中通過R3和R7引入直流負(fù)反饋，通過R4引入交、直流負(fù)反饋。 6.6分別判斷圖6.4 (d)~(h)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋，并計算它們的反饋系數(shù)。 解：各電路中引入交流負(fù)反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下： (d）電流并聯(lián)負(fù)反饋: (e）電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (f）電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (g）電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (h）電壓串聯(lián)負(fù)反饋: 6.7分別判斷圖P6.5 (a) 、(b) 、(e) 、(f) 所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。 解：(a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋；(b) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋；(e)電流并聯(lián)負(fù)反饋；(f)電流串聯(lián)負(fù)反饋。 6.8 分別估算圖6.4 (d)~(h)所示各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)。 解：各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)如下： (d) 電流并聯(lián)負(fù)反饋: (e) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (f) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (g) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (h) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: 6.9分別估算圖6.5 (a)、 (b) 、(e) 、(f)所示各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。 解：各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下： (a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋： (b)電壓串聯(lián)負(fù)反饋： (e)電流并聯(lián)負(fù)反饋： (f)電流串聯(lián)負(fù)反饋：∵ ∴ 6.10電路如圖P6.10所示，已知集成運放為理想運放，最大輸出電壓幅值為14V。填空： 電路引入了電壓串聯(lián)（填入反饋組態(tài)） 交流負(fù)反饋，電路的輸入電阻趨近于 無窮大 ， 電壓放大倍數(shù) 11 。 設(shè)uI=1V，則uo= 11 V ；若Rl開路， 則uo變?yōu)? V ；若Rl短路，則uo變?yōu)?14 V ； 若R2開路，則uo變?yōu)?14 V ；若R2短路， 圖P6.10 則uo變?yōu)?1 V 。 6.11已知一個負(fù)反饋放大電路A=105,F=210-3。試問： (1)；(2)若A的相對變化率為20%，則的相對變化率為多少？ 解：(1)因為AF =200 > > 1 ，所以： (2)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知： 6.12已知一個電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)，其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)的相對變化率為10%，的相對變化率小于0.1%，試問F和各為多少？ 解：由 ，得： 。（屬深度負(fù)反饋） 所以：。 由以上兩式可得： 6.13已知負(fù)反饋放大電路的。 試分析：為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作（即不產(chǎn)生自激振