基本放大電路習(xí)題1

1、第二章基本放大電路習(xí)題Word 文檔2.1測得某放大電路的輸入正弦電壓和電流的峰值分別為10 mV和10吟，在負(fù)載電阻為2 kQ時，測得輸出正弦電壓信號的峰值為 2V。試計算該放大電路的電壓放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù)和功率放大倍數(shù),并分別用分貝（dB）表示。解：AUoU?2V 2000mV10mV 10mV200IoIiUo 2000 RL2000 1mAIi10A 10A100PoUoUiLoIi2V 1mA10mV 10 Mo2 104AuUo201g 可201g 200 201g 2201g 100 20 0.7 40 54dBAi201gbIi _2201g100 201g10240dB1

2、01g PoPi_4_4_101g(2 10 ) 101g2 101g107 40 47dB2.2當(dāng)接入1 kQ的負(fù)載電阻R_時，電壓放大電路的輸出電壓比負(fù)載開路時的輸出電壓下降了 20% 求該放大電路的輸出電阻。解:UoRo (-和51)RL(41)RL11Rl (1K ) 250442.3說明圖2-50所示各電路對正弦交流信號有無放大作用,為什么？Word 文檔(iii)偏流Ibq正常U CC U beI BQ-RB解：(b)不能正常放大(i )交流信號短路到地, 無法加到發(fā)射結(jié)。(ii)從直流通路看(a)不能正常放大(i ) U b 0 ,無法建立合適的靜態(tài)工作點，導(dǎo)致輸出波形失真。(i

3、i) Rb沒有接Ucc,而是接當(dāng)Rb0,IBQ ,電流過大,管子過熱燒毀地。Ibq%°0Rb Rb(i )有偏流IBQU CCRb(d)可以正常放大，只要七Rc參數(shù)選取適當(dāng)。(ii) Ui交流信號可以加到輸入端輸進(jìn)放大。(C)不能正常放大(i ) ; RC 0,uCE 常數(shù)無交流信號電壓輸出。(ii)無電壓放大只有電流放大Ai工(1)I B2.4 畫出圖2-51所示各放大電路的直流通路、交流通路和微變等效 電路(a)圖 2-51解：2.5 標(biāo)明圖2-52電路中靜態(tài)工作電流Ib、 Ic、 Ie的實際方向；靜態(tài)壓降Ube、Uce和電源電壓的極性；耦合電容和旁路電容的極性。解:圖 2-52

4、2.6 分壓式射極偏置電路如圖2-53所示。已知：Ucc=12 V,冏=51 kQ, R2=10 kQ, R=3 kQ, R=1 kQ,380 ,三極管的發(fā)射結(jié) 壓降為0.7 V,試計算：(1)放大電路的靜態(tài)工作點Ic和Uce的數(shù)值；(2)將三極管V替換為(3=100的三極管后，靜態(tài)Ic和Uce有何變化?(3)若要求Ic=1.8 mA, 應(yīng)如何調(diào)整 田Word 文檔圖 2-53解: UB - L 彘 12 2VU B U beRe2 0.71K1.3mA1.31 8016 MAIc Ie 1.283mAU CEVCCI C ( RCRe) 12 1.3(3KQ 1K) 6.84V(2)若310

5、0,靜態(tài)Ic和Uce不會變化 一.分壓式放大電路，Ic的大小與瞰大小無關(guān)，Ic IeU b U beRe1.3mA)靜態(tài)工作點不移動。(3)若要求 Ic= 1.8mA，則 Ic IeU B U BERe2.5 0.71K1.8mAUb=2.5V, UbU cc10Rb11012 2.5, Rb138KQ將小由51KQ調(diào)整為38KQ。2.7 共發(fā)射極放大電路如圖2-54所示。已知-Ucc= 16V, R=120kQ,Rc=1.5 kQ,340,三極管的發(fā)射結(jié)壓降為0.7 V,試計算：(1)靜態(tài)工作點；(2)若將電路中的三極管用一個B值為100的三極管代替，能否提 高電路的放大能力，為什么？Re%

6、圖 2-54解:(1)靜態(tài)工作點Ucc 15.3VI b -Rb120KQ0.1275mABb 5.1mAU ce U CC I C RC(16 5.1 1.5) 8.35V(2)若(3=100,貝U 1b 0.1275mA ,IC 0 Ib 12.75mA ,Uce (16 12.75 1.5)3.125V管子處于深度飽和狀態(tài)，因為 3100, IC增加使UceJ,不僅下降到0,而且變負(fù)，這使Ubc> 0,令管子處于過飽和狀態(tài)。2.8 某三極管共發(fā)射極放大電路的 uce波形如圖2-55所示，判斷該三極管是NPN管還是PNP管？波形中的直流成分是多少？正弦交流 信號的峰值是多少？解：該三

7、極管是PNP管波形中直流成分是-4V正弦信號峰值是2V ( ±2V)圖 2-552.9 三極管放大電路與三極管的輸出特性曲線如圖2-56所示，忽略三極管的發(fā)射結(jié)電壓。(1)用圖解法求出三極管的靜態(tài)工作點；(2)若ui=50 sin3t (mV)產(chǎn)生的基極電流為ib=20 sin 3t (小)，試在圖2-56 (b)中畫出ic和uce的波形，并求出輸出電壓的峰值和電壓放大倍數(shù)；(3)該電路的最大不失真輸出電壓幅度是多少？幅度有何變化？圖 2-56(4)當(dāng)接入5.1 kQ的負(fù)載時，電壓放大倍數(shù)為多少？最大不失真解:（1）用圖解法求靜態(tài)工作點iVcc12VI BRb 300K Q40(1

8、A根據(jù) Uce UccIcRc當(dāng) L0時，UCE VCC 12V用兩點法畫直流負(fù)載線MN當(dāng) UCE 0,i C其斜率tgVcc"RC122.4mA5.1kRcI cq 1mA直流負(fù)載線MN和Ib40 MAib的峰值為20g7604I Uceq 6.2V以Q點為中心，MN和Ib 40 A的輸出特性曲線交點即是靜態(tài)工作點(2)放大倍數(shù)AuAu42Ui 0.05V(3)最大不失真幅度：峰值 2.15V11-6.2=4.8V 或 6.2-0.7=5.5V(4)接入5.1 kQ負(fù)載后，交流負(fù)載線AB變陡，斜率tg1Rl最大不失真幅度變小，（RlRC/RL2.55KQ)2.10作點當(dāng)增大正弦輸入

9、信號,使ib=30 sin 3t （心）時， 電路將出峰值：1.2V若將圖2-56中的R改為570 kQ,重新圖解放大電路的靜態(tài)工現(xiàn)什么問題？畫出對應(yīng)的ic和UCE波形。解：Ib12 0.711.3V570KQ570KQ20A(19.8A) (0.0000198A)靜態(tài)工作點是由直流負(fù)載線和Ib 20 MA的曲線相交于Q點,Ib 20MA當(dāng)增大正弦輸入信號，使ib=30 sin 3t （心）時，電路將出現(xiàn)截止失真，波形出現(xiàn)削頂，如圖 2-56中所畫出的ic t和UCE的削頂波形。2.11 基本共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)工作點如圖 2-57所示，由于電 路中的什么參數(shù)發(fā)生了改變導(dǎo)致靜態(tài)工作點從 Q0

10、分別移動到 Q1、Q2、 Q3?（提示：電源電壓、集電極電阻、基極偏置電阻的變化都 會導(dǎo)致靜態(tài)工作點的改變）。5ce，V圖 2-57解：若在工作點Q0移到Qi則R4 （減?。瑒tIbQf （Rc不變）從Q。移到Q2,則R4 （增加），使直流負(fù)載線斜率變平（Rb不變）從Q0移到Q3,則VccJ （減?。?，RJ （增加），（B不變）即直流 負(fù)載線斜率不變，把直流負(fù)載線平移到 Vcc。2.12 圖2-56 （a）所示的共發(fā)射極放大電路的輸出電壓波形如圖2-58所示。問：分別發(fā)生了什么失真？該如何改善？ 若PNP管構(gòu)2.13三極管單級共發(fā)射極放大電路如圖2-59所示已知三極管參是什么失真？如何改善?解

11、:(1)發(fā)生了截止失真，輸出Uo波形正半周削頂，應(yīng)調(diào)整 R4使I50 4KWord 文檔增加靜態(tài)工作點上移。(b)產(chǎn)生了飽和失真，輸出Uo波形負(fù)半周削底，應(yīng)使RT ,使Ib減小，脫離飽和區(qū)，靜態(tài)工作點下移。當(dāng)R不變（即IbQ不變）把R4使直負(fù)載線變陡使Q點往放大區(qū)移動，脫離飽和區(qū)。(c)發(fā)生了雙重失真，在工作點合適的情況下，若輸入信號過大, 導(dǎo)致雙重失真，改善辦法增大電源電壓 Vcc,或減小輸入信號。（2）若用PNP管構(gòu)成基本共發(fā)射極放大電路，由于工作時采用直流 負(fù)電源，所以非線形失真的波形與 NPN型管正好相反。即輸出電壓 uo的波形頂部削波失真為飽和失真，底部削波失真為截止失真。其改 善辦

12、法與（1）相同，即飽和失真用降低Ib （即加大R）,截止失真用 增加Ib （即減小Rb）的辦法來改善波形。數(shù)350, R=1 kQ,并忽略三極管的發(fā)射結(jié)壓降，其余參數(shù)如圖中所示，試計算：(1)放大電路的靜態(tài)工作點；(2)電壓放大倍數(shù)和源電壓放大倍數(shù)，并畫出微變等效電路；(3)放大電路的輸入電阻和輸出電阻；(4)當(dāng)放大電路的輸出端接入6 kQ的負(fù)載電阻R時，電壓放大倍數(shù)和源電壓放大倍數(shù)有何變化？圖 2-59解:(1)放大電路靜態(tài)工作點I bQU cc12V400 K30 MA 0.03mAICQBJQ50 0.03 1.5mAU CEQ VCCICQ Rc 12 1.5 4 6VAuUoUiRc

13、be1.184K167300 (1)Z6mV 300 88411841.5mARiUoRsRi U?1.181 1.18(167)90.4Word 文檔(R Rb/& 爪 1.18K,R & 4K )(3) RiRb / rberbe 1.18KRo Rc 4K Q(4)RlRc / RlRc RlRc Rl2.4KQAuRlrbe50 2.41.18101.7AusRiRi1.18 101.7 55.051 1.18說明接入負(fù)載Rl后, Au和都下降了。2.14分壓式偏置電路如圖2-60所示,三極管的發(fā)射結(jié)電壓為0.7 V試求放大電路的靜態(tài)工作點、 電壓放大倍數(shù)和輸入、 輸出

14、電阻，并畫出微變等效電路。圖 2-60解:(1)由圖2-60分壓偏置電路求靜態(tài)工作點U BQRb1RT定Vcc2020 12 3VI 60I EQU EQU BQ U BEOI CQI BQReRe3V 0.7V 1.15mA2KI EQI EQ1.15mA 0.0225mA5122.5mA,UcEQ 12 Ic(RcRe) 5.1V300 (126mV1.15300 5122.6 300 1153 1453(2)AoRcrbe50 41.45137.9接入負(fù)載R后，RlRc / Rl2KQRl50 2rbe1.4570(3) RiRb / rbe 15K/1.45K 1.322KQ (Rb

15、Rb1 Rb2 60 / 20 15KQ)RORC4KQ2.15 計算圖2-61所示分壓式射極偏置電路的電壓放大倍數(shù)、源電壓放大倍數(shù)和輸入輸出電阻。已知信號源阻RS=500 Q,三極管的電流放大系數(shù) 350,發(fā)射結(jié)壓降為0.7 V。圖 2-61解:(1)由直流通路RB210VBB2 VCC12 2.796VV B U BEReRB1 RB210 332.796 0.7 維 1.5mA1.4K1.4KIc 1.5mA. .Ic I e 1.5mA, I b -30 MA50UCEVCCIC(RCRE) 12 1.5(3.3 1.4) 4.95V(2)電壓放大倍數(shù)的計算由微變等效電路AUoAuUi

16、Rlbe(1)Rei式中 RLRc/Rl3.3/5.12KQ , RbRB1RB2 33/10 7.67KQ晶體管輸入電阻Au26be 300 (1)一Ie50 2K300(12650)11841.184KQ1.51.184K (1 50) 0.2K8.78 (負(fù)號表示輸出電壓與輸入反相)Aus3 Au/(8.78)7.75 (源電壓放大倍數(shù))(3)輸入電阻i和輸出電阻°仍由微變等效電路求iUi一 Rb1 / Rb2 /be (1 )0.2K - I i工。33 10111.184 (1)Re4.6KQRc 3.3KQ (由加壓求流法求得)在Us 0,Rc開路的條件下求得2.16 圖

17、2-62所示分壓式偏置電路中的熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)，試判斷這兩個偏置電路能否起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點的作用?解：采用(a)圖的接法是正確的，能起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點的作用。這是因為：由于溫度的升高，ICBO, ICEO,(3都相應(yīng)增大，導(dǎo)致IC增大,引起了靜態(tài)工作點偏移，輸出特性曲線上移，甚至進(jìn)入飽和區(qū)使輸出波形失真。使電路工作不穩(wěn)定。分壓偏置電路除了Re負(fù)反饋來穩(wěn)定工作點的作用外,采用具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。在圖2-62(a)的接法是正確的。因為VbRb2RbiRb2當(dāng)溫度上升Ie ,Rb2Vb I eIe退V BERe圖2-62 (b)的接法不正確，不能起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點的作用

18、。2.17 圖2-32所示集電極一基極偏置電路中的Ucc=16 V,發(fā)射結(jié)壓降為0.7 V。估算電路的靜態(tài)工作點，并分析溫度升高時該電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點的過程。4+,邑 O* V cc仆lOkG,Q330 g* fc +K聲=500儂Use圖 2-32)1軍：VcVccRc ( I B I C )Vb Vcc Rb Ib,Ic BbVC U BE I B RBVc 0.7RbVccRc(Ib Ic) 0.7RVcc0.7 Rc (I b Ib )RBIb Rb 15.3 Rc I b(1B) , Ib15.3VRbRc (1B)15.3330K 10K(1 50)IB 153V 0.0182mA

19、 18.2 p A 840KIC B B 50 18.2 910MA 0.91mAUCE VCC (IB IC)RC 16 (18.2 910) 10 6 10 103 6.72V溫度升高穩(wěn)定工作點過程:2.18三極管放大電路如圖2-63所示，已知三極管的發(fā)射結(jié)壓降為0.7 V,3100,試求:(1)靜態(tài)工作點；(2)(3)(4)源電壓放大倍數(shù)Ausi ，和42 Uo2vU sU s輸入電阻；輸出電阻圖 2-63(1)靜態(tài)工作點UbRb215Rb1Rb220 1510 4.29VU B U BE4.29解:ReIc Ie 1.8mAIc 1.8I B 0.018mA18MAB 100U CEV

20、ccIc(Rc Re) 10 1.8(2 2) 2.8VRbRbi/Rb2 10/15 8.57KQ26mV 300 (1 100)-1.8mA1.75KQRb / ri Rb / rbe(1)Re20/15/ 1.75 (1100) 28.22KQ(2)源電壓放大倍數(shù)Rcrbe(1 )ReRcRe(1B)ReAus1ri1 rT8.222 8.22(1)0.8040.8Aus2(3)(1 )R, rbe(1)Re(1B)RerbeAu2RSri28.228.220.8輸入和輸出電阻ri1Rb1 / Rb2 / %(1)Re15/20/203.76 8.224KQWord 文檔Rc 2K QR

21、sRs/Rb 2KQ/8.57 1.62Kr02Re /rbeRS 2K o/1.76K 1.62K332L2 /331 1002.19共集電極放大電路如圖2-64所示。 圖中350 , Rb=100 k Q ,R=2 kQ, Rl=2 kQ, R=1 kQ, Ucc=12 V, Ube =0.7 V,試求:(1)畫出微變等效電路；(2)電壓放大倍數(shù)和源電壓放大倍數(shù)；(3)輸入電阻和輸出電阻。圖 2-64解：(1)由直流通路圖計算靜態(tài)工作點Ib12 0.7100K (1 50) 2K0.056mA56(1 AI E (1 )Ib (1 50) 0.056 2.86mA26mV300 (1 50

22、)300 463.6 746.32.86mA0.746K Q(2)畫出微變等效電路如右圖所示(3)求出電壓放大倍數(shù)和源電壓放大倍數(shù)U。(1)RlUirbe (1)Rl51 10.746 510.986 1r34.1Ausri Au -0.986 0.976RS ri1 34.1(4)輸入輸出電阻(ri和r。)Uiri RB / rbe (1)RL100K Q/(0.746K Q 51K Q) 100/51.746 34.1KQIirbeRS0.746 0.99r。 RE / S 2KQ/ 2000 / 34 33.4(其中 RS RS / RB 1K100K0.99KQ)2.20共發(fā)射極放大電

23、路如圖2-65所示，圖中3100, Ube=0.7 V,R=1 k Q , R=6 k Q , Ci和C2為耦合電容， 對交流輸入信號短路。11)為使發(fā)射極電流Ie=1 mA , R的值應(yīng)取多少？(2)當(dāng)Ie=1 mA時， 若使Uc=6 V, Rc的值是多少？(3)計算電路的源電壓放大倍數(shù)。圖 2-65解：(1)設(shè) Re Rc Rl 6KQ , Uce 18VUcc 15 ( 15)30V, Ucc Uce 2Re%2Re30V 18V12V12KRe6KQI E1mA(2)當(dāng) Ie 1mA 時，Uc 6V30 6貝 URC 12KQ2 1(3) rbe 300 (1 100)6mA 300

24、2600 29K Q 1mAAuiRlrbe100(6/6)K300103429K29.rirbe294 Aui( 10.34)10ri RSrbe RS1 29rirbe (1)Re rbe 29K Q(這是求Uo1時，RE被C2交流短路)(Rl Rc / RL 6KQ/6KQ 3K Q )2.21 圖 2-42 的電路參數(shù)如下：R=10 MQ,R = 30 kQ,R= 2 kQ,Cs=10 F=, Ci = C2 = 0.01F, Udd=18 V,場效應(yīng)管的 UGs(off)= -1 V, Idss=1 mA。試確定該電路的靜態(tài)工作點。ll-T 0解：由于U GQU GSQ圖 2-42自

25、給偏壓電路MOS管柵極電流為0 , U SQRS I DQU GQ U sq 0 I DQRs0,即Rg中電流為0,所以柵極電位I DQ RS（柵源靜態(tài)電壓）I DSS (1 4)2U GS(off)I DSS (1U GSQ ) 2U GS(off )Word 文檔U GSQRS I DQ 2 I D聯(lián)立解上述兩方程:Id 1 (1平)2 1 4Id14ID4ID 5Id 1當(dāng) 4Id 10, Id1 CC A 0.25mA 4(4Id 1)(Id1) 0當(dāng)(Id 1)1 mA I dss相同不合理舍之取 i Idq 0.25mAU UGSQ 0.25 20.5VJ Udsq Udd Idq

26、 (Rd Rs)18 0.25(30 2) 10V2.22 共源極場效應(yīng)管放大電路如圖2-66所示，已知場效應(yīng)管工作點上的跨導(dǎo) gm=0.8 mS,電路參數(shù)為 Ri = 300 kQ, Rg2=100 kQ, R = 2MQ,R=2 kQ,R2=10 kQ,R = 10 kQ,Cs= 10 乒 。=。=4.7以F, Udd=18 V。試求:(1)電壓放大倍數(shù);(2)輸入電阻和輸出電阻圖 2-66解：(1)共源極放大電路的放大倍數(shù)AuAuUogmU gsRdUi Ugs gmU gsRs1gmRd1 gmRs10.8 1081 0.8 22.63.0773.08(2)輸入電阻riri Rg Rg

27、1/Rg2 2000KQ (300K/100K) 2075K Q 2.075M Q(3)輸出電阻r。ro rd 10KQ2.23 計算圖2-48所示場效應(yīng)管放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。已知場效應(yīng)管工作點上的gm=0.9 mS圖2-48共漏極放大電路 源極輸出器(a)共漏極放大電路的電路圖；(b)微變等效電路解：(1)電壓放大倍數(shù)AUo gmUgs(Rs/RL)gmUgsRLUi Ugs Uo UgsA U gmRAuUi 1 gmR(2)輸入電阻riRgRg1Rg2(3)輸出電阻rororo / Rs ,而1 -1ro 一 / Rs0.9gmU gs Rl0.9 2.42.16 0.681 0.9 2.4 3.16