基本放大電路習(xí)題1

1、 第二章 基本放大電路 習(xí)題 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 A， 在負載電阻為2 k時， 測得輸出正弦電壓信號的峰值為2 V。 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：20010mV2000mV10mV2VAu?ioUU? 100A10mA1A1020002000Ai?iLoioIRUII? 4p10210010mV1mA2VA?iiooioIUIUPP? dB54407.020100lg202lg20200lg20lg20Au?ioUU dB4010lg20100lg20lg20A2i?ioII

2、? dB4740710lg102lg10)102lg(10lg10A44p?ioPP 2.2 當接入1 k的負載電阻RL時， 電壓放大電路的輸出電壓比負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：?250)1(4141)145()154(?KRRRUURLLLooo 2.3 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？ 解： （b） 不能正常放大 （）交流信號短路到地，無法加到發(fā)射結(jié)。 （）從直流通路看 BBECCBQRUUI? 當?BQBIR,0，電流過大，管子過熱燒毀。 （a） 不能正常放大 （）0?BU，無法建立合適的靜態(tài)工作點，導(dǎo)致輸出波形失真。

3、（）bR沒有接CCU，而是接 地。00?bbCCBQRRUI （d） 可以正常放大，只要bR cR參數(shù)選取適當。 （）有偏流bCCBQRUI? （）iu交流信號可以加到輸入端輸進放大。 （c） 不能正常放大 （）常數(shù)?CECuR,0 無交流信號電壓輸出。 （）無電壓放大只有電流 放大)1(?BeiIIA （）偏流BQI正常 2.4 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。 圖 2-51 解： 2.5 標明圖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 2.6 分壓式

4、射極偏置電路如圖2-53所示。 已知： UCC=12 V， Rb1=51 k， Rb2=10 k， Rc=3 k， Re=1 k， =80， 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=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Rb1。 圖2-53 解： （1）V212105110212? ?CCbbbBURRRU mA3.1K17.02?eBEBERUUI A168013.11?EBII mA283.1?ECII V84.6)K1K3(3.112)(?eCCCCCERRI

5、VU （2）若=100，靜態(tài)IC和UCE不會變化（分壓式放大電路，IC的大小與的大小無關(guān)，mARUUIIeBEBEC3.1?）靜態(tài)工作點不移動。 （3）若要求IC = 1.8mA，則mA8.1K17.05.2?eBEBECRUUII? Ub =2.5V，K38,5.2121010 11212?bbCCbbbBRRURRRU 將Rb1由51K調(diào)整為38K。 2.7 共發(fā)射極放大電路如圖2-54所示。已知 -UCC=16V，Rb=120k，RC=1.5 k，=40， 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值為100的三極管代替， 能否提高電

6、路的放大能力， 為什么？ 圖 2-54 解： （1） 靜態(tài)工作點 mA1275.0K120V3.15?bCCbRUI mA1.5?bCII V35.8)5.11.516(?CCCCCERIUU （2） 若=100， 則mA1275.0?bI,mA75.12?bCII,V125.3)5.175.1216(?CEU 管子處于深度飽和狀態(tài)，因為=100，IC增加使UCE，不僅下降到0，而且變負，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

7、三極管是PNP管 波形中直流成分是-4V 正弦信號峰值是2V（±2V） 2.9 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 sint（mV）產(chǎn)生的基極電流為ib=20 sint（A）， 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？ （4） 當接入5.1 k的負載時， 電壓放大倍數(shù)為多少？最大不失真幅度有何變化？ 圖 2-55 圖 2-56 解： （1） 用圖解法求靜態(tài)工作點 A40K300V12

8、?bCCBRVI， 根據(jù)CCCCCERIUU? 用兩點法畫直流負載線MN 其斜率CRtg1? 直流負載線MN和A40?bI bi的峰值為20A60A 以Q點為中心，MN和AIb?40的輸出特性曲線交點即是靜態(tài)工作點Q點。 （2）放大倍數(shù)Au 42V05.0V1.2?iouUUA? （3）最大不失真幅度：峰值2.15V 11-6.2=4.8V或6.2-0.7=5.5V （4）接入5.1 k負載后，交流負載線AB 變陡，斜率LRtg?1 最大不失真幅度變小，（K55.2/?LCLRRR） 峰值：1.2V 2.10 若將圖2-56中的Rb改為570 k， 重新圖解放大電路的靜態(tài)當V120?CCCEC

9、Vui時， 當mA4.21.512,0?kRViuCCCCCE mA1?CQI V2.6?CEQU 工作點。 當增大正弦輸入信號， 使ib=30 sint（A）時， 電路將出現(xiàn)什么問題？畫出對應(yīng)的iC和uCE波形。 解：)A0000198.0()A8.19(A20K570V3.11K5707.012?bI 靜態(tài)工作點是由直流負載線和A20?bI的曲線相交于Q?點， A20?bI當增大正弦輸入信號，使ib=30 sint（A）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tiC?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

10、參數(shù)發(fā)生了改變導(dǎo)致靜態(tài)工作點從Q0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）。 圖 2-57 解：若在工作點Q0移到Q1則Rb（減?。?，則IbQ（RC不變） 從Q0移到Q2，則RC（增加），使直流負載線斜率變平（Rb不變） 從Q0移到Q3，則VCC（減?。?，Rb（增加），（RC不變）即直流負載線斜率不變，把直流負載線平移到?CCV。 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)成的基本共發(fā)射極放大電路的輸出波形如圖2-58所示， 發(fā)生的是什么

11、失真？如何改善？ 圖 2-58 解： （1） （a）發(fā)生了截止失真，輸出UO波形正半周削頂，應(yīng)調(diào)整Rb使Ib增加靜態(tài)工作點上移。 （b）產(chǎn)生了飽和失真，輸出UO波形負半周削底，應(yīng)使 Rb，使Ib減小，脫離飽和區(qū)，靜態(tài)工作點下移。 當Rb不變（即IbQ不變）把RC使直負載線變陡使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

12、為截止失真。其改善辦法與（1）相同，即飽和失真用降低Ib（即加大Rb），截止失真用增加Ib（即減小Rb）的辦法來改善波形。 2.13 三極管單級共發(fā)射極放大電路如圖2-59所示。 已知三極管參數(shù)=50， Rs=1 k， 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） 當放大電路的輸出端接入6 k的負載電阻RL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 mA03.0A30400V12?KRUIb

13、CC mA5.103.050?bQCQII V645.112?CCQCCCEQRIVU （2）167184.1450?KKrRUUAbeCiOu? （?1184884300mA5.1mV26)1(300?ber） 4.90)167(18.1118.1?ioisiusUURRRA? （K4,18.1/?cobebebiRRKrrRR?） （3）K18.1/?bebebirrRR K4?coRR （4）K4.26464/?LCLCLCLRRRRR7.10118.14.250?beLurRA? 05.557.10118.1118.1)(?usiiusARRRA? 2.14 分壓式偏置電路如圖2-60

14、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、 輸出電阻， 并畫出微變等效電路。 說明接入負載LR后，uA?和usA?都下降了。 圖 2-60 解： （1） 由圖2-60分壓偏置電路求靜態(tài)工作點。 V312602020211?CCbbbBQVRRRU mA15.1K2V7.0V3?eBEOBQeEQEQRUURUI EQCQII? V1.5)(12,mA5.22mA0225.051mA15.11?ECCCEQEQBQRRIUII ?145311533006.225130015.1mV26)1(300?ber （2）9.13745.1450?beCOr

15、RA? 接入負載RL后，K2/?LCLRRR 7045.1250?beLOrRA? （3）K322.1K45.1/K15/?beBirRR )K1520/60/(21?bbBRRR K4?CORR 2.15 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。 已知信號源內(nèi)阻Rs=500 ， 三極管的電流放大系數(shù)=50， 發(fā)射結(jié)壓降為0.7 V。 圖 2-61 解： （1） 由直流通路 V796.212331010212?CCBBBBVRRRV mA5.1K4.1096.2K4.17.0796.2?EBEBERUVI A3050mA5.1,mA5.1?CBEC

16、IIII V95.4)4.13.3(5.112)(?ECCCCCERRIVU （2） 電壓放大倍數(shù)的計算 由微變等效電路 1)1(EbeLiouRrRUUA? 式中K21.5/3.3/?LCLRRR ，K67.710/33/21?BBBRRR 晶體管輸入電阻 K184.111845.126)501( 30026)1(300?EbeIr 78.82.0)501(184.1250?KKKAu?（負號表示輸出電壓與輸入反相） 75.7)78.8(6.45.0K60.4?uisiusARRRA?（源電壓放大倍數(shù)） （3） 輸入電阻ir和輸出電阻or仍由微變等效電路求 ?K6.4)1(184.11101

17、3311K2.0)1(/21?EbebbiiiRrRRIUr K3.3?CoRr （由加壓求流法求得） 在CsRu,0?開路的條件下求得 2.16 圖2-62所示分壓式偏置電路中的熱敏電阻具有負溫度系數(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？ 圖 2-62 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，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負反饋來穩(wěn)定工作點的作用外，采用具有負 溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt來穩(wěn)定靜態(tài)工作點。在圖2

18、-62（a）的接法是正確的。 因為CCbbbBVRRR V?212 ， 當溫度上升?EBbEIVRI2, EBEBERVVI? 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。 2.17 圖2-32所示集電極基極偏置電路中的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。 圖 2-32 解：)(CBCCCCIIRVV? bCbBCCBIIIRVV?BBBECRIUV? BBBCCCBCBCCCBCBRIIRVRIIRVRVI)(7.07.0)(7.0?)1(3.15IRRIBCBB? ，)501(K10K3303.1

19、5)1(V3.15?RRICBB A2.18mA0182.0K840 V3.15?BI mA91.0A9102.1850?BCII V72.6101010)9102.18(16)(36?CCBCCCERIIVU 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， =100， 試求： （1） 靜態(tài)工作點； （2） 源電壓放大倍數(shù) soussousUUAUUA?2211?和V （3） 輸入電阻； （4） 輸出電阻ro1和ro2。 圖 2-63 解： （1） 靜態(tài)工作點 V29.410152015212?CCbbbBVRRRU mA8.127.

20、029.4?EBEBERUUI mA8.1?ECII A18mA018.01008.1?IICB V8.2)22(8.110)(?ECCCCCERRIVU K57.815/10/21?bbBRRR K75.1mA8.1mV26)1001(300?ber ?K22.82)1001(75.1/15/20)1(/1?ebeBiBiRrRrRr （2） 源電壓放大倍數(shù) 1)1(1?ECebeCuRRRrRA? beerR?)1(? 8.0804.0)1(22.8222.81111?uiSiusArRrA? 1)1()1(2?ebeeuRrRA? beerR?)1(? 8.0122.8222.82222

21、?uiSiusArRrA? （3） 輸入和輸出電阻 ?K224.876.203/20/15)1(/211?EbebbiRrRRr K21?CoRr K62.157.8/K2/?BSSRRR ?331001 K62.1K76.1/K21/2?SbeEoRrRr 2.19 共集電極放大電路如圖2-64所示。 圖中=50， Rb=100 k， Re=2 k， RL=2 k， Rs=1 k， 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 A56

22、mA056.0K2)501(K1007.012?bI mA86.2056.0)501()1(?bEII K746.03.7466.463300mA86.2mV26)501(300?ber （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) 1986.0 51746.01 51)1()1(?LbeLiouRrRUUA? 976.0986.01.3411.34?uiSiusArRrA? （4） 輸入輸出電阻（oirr和） ?K1.34746.51/100)K51K746.0/(K100)1(/?LbeBiiiRrRIUr?4.3334/200050199.0746.0/K

23、21/?SbeEoRrRr （其中K99.0K100/K1/?BSSRRR） 2.20 共發(fā)射極放大電路如圖2-65所示， 圖中=100， UBE=0.7 V， Rs=1 k， RL=6 k， C1和C2為耦合電容， 對交流輸入信號短路。 （1） 為使發(fā)射極電流IE=1 mA， Re的值應(yīng)取多少？ （2） 當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)K6?LceRRR ，V18?CEU V30)15(15?CCU ，EECECCIRUU2? ?K12 mA1V12V18V30 2?EEIR ，K6?ER （2）

24、當mA1?EI時，V6?CU 則K1212630?CR （3）K292600300mA1mA26)1001(300?ber 34.1029300K29K)6/6(100?beLuirRA? 10)34.10(29129?uiSbebeuiSiiusARrrARrrAK29)1(?beEbeirRrr （這是求Uo1時，RE被C2交流短路） （K3K6/K6/?LCLRRR） 2.21 圖2-42的電路參數(shù)如下：Rg10 M，Rd30 k，Rs2 k， Cs10F，C1C20.01F，UDD18 V，場效應(yīng)管的 UGS(off)-1 V， IDSS1 mA。 試確定該電路的靜態(tài)工作點。 圖2-4

25、2 自給偏壓電路 解：由于MOS管柵極電流為0，即Rg中電流為0，所以柵極電位0?GQU，DQSSQIRU? SDQSDQSQGQGSQRIRIUUU?0 （柵源靜態(tài)電壓） 2)(2)()1( )1(offGSGSQDSSoffGSGSDSSDUUIUUII? DDQSGSQIIRU2? 聯(lián)立解上述兩方程： 22441)121(1DDDDIIII? 01542?DDII 當014?DI，mA25.041?DI 0)1)(14(?DDII 當0)1(?DI，DSSDII?mA1 相同不合理舍之 取 mA25.0?DQI V5.0225.0?GSQU V10)230(25.018)(?SdDQDD

26、DSQRRIUU 2.22 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Rg1300 k，Rg2100 k，Rg2 M，Rs12 k，Rs210 k，Rd=10 k，Cs10 F， C1C24.7F，UDD18 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)uA? 08.3077.36.2828.01108.0111?smdmsgsmgsdgsmiouRgRgRUgURUgUUA? （2） 輸入電阻ir M075.2K2075)K100/K300(K2000/21?gggiRRRr （3） 輸出電阻or K10?dorr 2.23 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)uA? LgsmLSgsmoRUgRRUgU?)/( LgsmgsogsiRUgUUUU? 68.016.316.24.29.014.29.01?LmLm