模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)PPT課件

1、1. 基本要求(1) 理解基本放大器的組成原理、 各元件的作用； 掌握基本放大器直流、 交流通路的確定方法； 熟練掌握直流偏置電路(包括固定偏流、 電流負反饋型偏置及分壓偏置電路)的分析、 計算， 即靜態(tài)工作點的計算； 掌握工作狀態(tài)(截止、 放大和飽和)的判斷方法。 (2) 掌握放大器的直流、 交流圖解分析法， 能繪制簡單電路的直流負載線和交流負載線； 掌握非線性失真的判斷和動態(tài)范圍的確定等。 5.1 基本要求及重點、 難點 第1頁/共129頁(3) 理解晶體三極管低頻交流小信號模型及其參數(shù)； 掌握晶體管放大器基本組態(tài)(共射、 共基和共集)電路組成、 工作原理及主要指標； 熟練掌握應(yīng)用微變等效

2、電路法對三種基本放大器進行交流分析、 計算； 掌握三種放大器的性能特點及應(yīng)用。 (4) 了解場效應(yīng)管放大器偏置電路分析、 圖解法和解析法； 理解場效應(yīng)管的低頻小信號模型及其參數(shù)； 掌握場效應(yīng)管三種基本組態(tài)電路的分析、 計算。 (5) 理解多級放大器級聯(lián)原則、 級間耦合方式及主要性能指標的計算； 掌握多級放大器中后級對前級的負載效應(yīng)的分析方法； 掌握CC-CE、 CE-CC和CE-CB組合放大器的特點及分析計算。 第2頁/共129頁2. 重點、 難點重點： 晶體管和場效應(yīng)管放大器基本組態(tài)CE(CS)、 CB(CG)、 CC(CD)放大器的組成、 工作原理、 主要特點及其分析與計算。 難點： 圖解

3、法和微變等效電路法， 尤其是場效應(yīng)管放大器的分析和計算。 第3頁/共129頁1. 晶體管電路能否正常放大信號的判別判別的依據(jù)是放大器組成的三條規(guī)則： 晶體管必須偏置在放大區(qū)； 待放大的信號要加到發(fā)射結(jié)的輸入回路； 輸出端負載能有效獲得放大后的信號。 若違背其中任何一條， 則電路都不能正常放大信號。 5.2 習題類型分析及例題精解 第4頁/共129頁【例5-1】 試判斷圖5-1所示各電路能否正常放大輸入信號ui。 若不能， 應(yīng)如何修改電路？第5頁/共129頁圖5-1 例5-1電路圖第6頁/共129頁解 電路(a)不能正常放大， 因為發(fā)射結(jié)零偏而使晶體管處于截止狀態(tài)。 只需將偏電阻RB改接到基極與

4、地之間即可正常放大。電路(b)不能正常放大。 由于穩(wěn)壓二極管反向擊穿后， 其動態(tài)電阻極小， 因而將輸入信號對地短路。 修改辦法是選用一電阻代替穩(wěn)壓二極管。電路(c)不能正常放大， 原因是集電極輸出端被電源UCC短路， 所以要在集電極和CC相接點與電源之間串接一電阻才能正常放大。電路(d)也不能正常放大。 因為場效應(yīng)管的柵源之間零偏， 當輸入信號大于零時， 其PN結(jié)正偏， 所以不能正常放大。 修改辦法是在源極與地之間接一自偏壓電阻。 第7頁/共129頁2. 確定放大器的直流通路和交流通路放大器的分析包括直流分析和交流分析， 并要遵循“先直流， 后交流”的原則。 為此首先要確定放大器的直流和交流通

5、路， 其規(guī)則是：(1) 對于直流通路， 將原電路中的所有電容開路， 電感短路， 直流電源保留， 即得直流通路。(2) 對于交流通路， 將原電路中對輸入信號的耦合電容、 旁通電容短路， 容抗極大的小電容開路， 直流電源對地短路， 即得交流通路。 第8頁/共129頁【例5-2】 電路如圖5-2所示。 已知ui=5 sin2103t mV， 試畫出其直流通路和交流通路。解 將電路中的電容CB、 CE、 CC和Co開路， 便得圖5-3所示的直流通路。在畫交流通路時， 應(yīng)對不同數(shù)值電容的容抗大小有一數(shù)量的概念， 如1 F電容對頻率為1 kHz的容抗約為160101014. 3212143CfCZ第9頁/

6、共129頁圖5-2 例5-2電路圖第10頁/共129頁圖5-3 圖5-2的直流通路第11頁/共129頁對于本電路， 由于輸入信號頻率為1 kHz， 所以數(shù)值為10 F(ZC=16 )的耦合電容CB、 CC和50 F(ZC=3.2 )的旁通電容CE均可視為短路。 而數(shù)值為100 pF的Co因其容抗達1.6 M， 故應(yīng)視為開路。 再將正、 負電源對地短路， 即得圖5-4所示的交流通路。 第12頁/共129頁圖5-4 圖5-2的交流通路第13頁/共129頁3. 放大器直流(靜態(tài))工作點的計算首先明確： 放大器的直流分析要在其直流通路上進行。 由于集電極總是位于放大器的輸出回路， 因此所謂直流工作點計

7、算， 主要是估算ICQ和UCEQ。工作點計算的要點： 若晶體管偏置在放大狀態(tài)下， 即隱含有如下的已知近似條件 NPN管 UBEQ=0.7 V(硅管) UBEQ=0.3 V(鍺管) PNP管 UBEQ=0.7 V(硅管) UBEQ=0.3 V(鍺管)及ICQ=IBQ 另外， 為使計算簡便， 晶體管三個電極電流的參考方向最好設(shè)為實際方向， 即NPN管的IC和IB流入管內(nèi)， 而IE流出管外； PNP管則正好相反。 第14頁/共129頁【例5-3】 電路如圖5-2所示。 已知晶體管的=100， 試計算該管的靜態(tài)工作點。解 電路的直流通路如圖5-3所示(應(yīng)逐步掌握在電路圖中直接看出直流通路， 而不必將其

8、畫出)， 設(shè)定各極電流的參考方向為實際方向。 由發(fā)射結(jié)回路可得UEE=(1+)IBQRE+0.7+IBQRB即ICQ=IBQ=1000.01=1 mAUCEQ=UCC+UEEICQ(RC+RE)=6+61(3+2)=7 VmA01. 021013307 . 06)1 (7 . 0EBEEBRRUIQ第15頁/共129頁【例5-4】 電路如圖5-5(a)所示。 已知晶體管的=80， 試計算該電路的靜態(tài)工作點。解 電路的直流通路如圖5-5(b)所示。 圖中設(shè)定各極電流的參考方向為實際方向， 此時PNP管放大器ICQ和UECQ(=UCEQ)的計算與NPN管完全相同， 即UECQ=UCC(RC+RE)

9、ICQ=12(1.5+2.3)2=4.4 VUCEQ=UECQ=4.4 V mA25 . 17 . 07 . 37 . 0V7 . 327601227ERB2CB2B1EEB2RB2RUIRRURUQ第16頁/共129頁圖5-5 例5-4電路圖及直流通路第17頁/共129頁4. 放大器的圖解法分析圖解法的要點是在晶體管的輸出特性上分別作直流負載線和交流負載線。 按“先直流， 后交流”的分析原則， 其中直流負載線是截距為集電極電源電壓而斜率為集電極回路直流總電阻的負倒數(shù)的一條直線。 直流負載線與由基極回路確定的IBQ的交點即為直流工作點Q。 交流負載線是過Q點的一條直線， 其斜率為集電極回路交流

10、總電阻的負倒數(shù)。由此可見， 交、 直流負載線與電路元件參數(shù)有一一對應(yīng)關(guān)系， 即已知放大電路參數(shù)可進行圖解， 確定Q點、 輸出動態(tài)范圍等。 反之， 已知圖解的負載線和Q點也可確定放大電路參數(shù)。 這是圖解法分析的另一類問題。由于放大狀態(tài)下iEiC， 所以共集電極放大器也可在晶體管共射輸出特性上進行圖解。 第18頁/共129頁【例5-5】 共集電極放大電路及其圖解分別如圖5-6(a)、 (b)所示。(1) 試用圖解法確定電路參數(shù)UCC、 RE和RL的數(shù)值， 并確定其輸出動態(tài)范圍；(2) 設(shè)管子的臨界飽和壓降UCES=1 V， 為使放大器輸出跟隨范圍最大， 應(yīng)如何改變RB并確定此時的Q點。 第19頁/

11、共129頁圖5-6 例5-5電路圖第20頁/共129頁解 (1) 因為在電阻負載下， 直流負載線的斜率絕對值總是小于或等于交流負載線的斜率， 所以圖(b)中截距為12 V、 斜率值為1/3的直線為直流負載線， 而斜率值為1/2的直線為交流負載線。 由圖(a)知， 輸出回路的直流總電阻為RE， 交流總電阻為RERL， 故UCC=12 V， RE=3 k, RERL=2 k, 即RL=6 k。 輸出動態(tài)范圍Uopp=24=8 V。 (2) 由于Q點偏向截止區(qū)， 為增大輸出跟隨范圍， 應(yīng)將Q點上移， 所以要減小RB， 以增大ICQ。 要使跟隨范圍最大應(yīng)滿足UCEQUCES=ICQ(RERL) 第21

12、頁/共129頁而UCEQ=UCCICQRE， 聯(lián)立上式可解得此時的ICQ為對于本題UCEQ=UCCICQRE=122.23=5.4 V 其最大輸出動態(tài)范圍Uopp=2ICQ(RERL)=22.2(36)=8.8 VmA2 . 2)6/3(3112)(LEECESCCCRRRUUIQ)(LEECESCCCRRRUUIQ第22頁/共129頁5. 單管放大器基本組態(tài)的判別及其性能指標(Au、 Ri和Ro)的計算實際應(yīng)用中只有三種基本組態(tài)放大器， 即共發(fā)射極、 共集電極和共基極放大器。 對于場效應(yīng)管， 對應(yīng)有共源極、 共漏極和共柵極放大器。 其判別方法是： 直流偏置下的晶體管， 哪個電極直接接地(電源

13、)或通過旁通電容接地(電源)或者作輸入和輸出的公共支路， 即為共該極的放大器。 反之， 按指標要求也可接成相應(yīng)組態(tài)的放大器。 第23頁/共129頁圖5-7 例5-6電路圖第24頁/共129頁【例5-6】 晶體管放大電路如圖5-7所示。 已知晶體管的=100， rbe=2 k， 所有電容對交流信號呈短路。 為了分別滿足以下要求， 電路應(yīng)接成什么組態(tài)？ 三個端點、 、 分別該如何連接？ 并加以驗證。(1) 要求Au100;(2) 要求Au=1;(3) 要求Au1;(4) 要求輸入電阻Ri最小， 此時Ri=？(5) 要求輸出電阻Ro最小， 此時Ro=？ioUUioUUioUU第25頁/共129頁解

14、(1) 要求電壓放大倍數(shù)為負且數(shù)值較大， 因此必須接成射極交流接地的共射組態(tài)， 即端接地或接電源， 端接輸入電壓， 端接輸出。 此時 (2) 要求電壓放大倍數(shù)近似為1， 只能接成共集組態(tài)， 即端接地或開路， 端接輸入電壓， 端接輸出。 此時10022100beCiorRUUAu1210122101)1 ()1 (EbeEioRrRUUAu第26頁/共129頁(3) 要求電壓放大倍數(shù)為負且數(shù)值大為減小， 因此只能接成射極接電阻的共射組態(tài)， 即端開路， 端接輸入電壓， 端接輸出。 此時 (4) 因為共基放大器的輸入電阻最小， 所以電路必須接成共基組態(tài)， 即端接地， 端接輸入電壓， 端接輸出。 此時

15、1210122100)1 (EbeCioRrRUUAuk02. 01012/21/beEirRR第27頁/共129頁(5) 由于共集放大器的輸出電阻最小， 因此只能接成共集組態(tài)， 即端接地或開路， 端接輸入電壓， 端接輸出。 此時k02. 01012/21/beEorRR第28頁/共129頁6. 場效應(yīng)管放大器性能分析要點(1) 直流工作點計算： 由于場效應(yīng)管為壓控平方率器件， 因此只有在已知轉(zhuǎn)移特性曲線或方程的前提下， 通過圖解法或計算法(需解一元二次方程)確定IDQ。(2) 交流性能分析： 分析方法與晶體管放大器相同， 即在確定基本組態(tài)后， 套用對應(yīng)的指標公式計算。 第29頁/共129頁7

16、. 多級放大器的性能指標計算及組合放大器選擇與判別指標計算原則： 通過對每一單級指標的計算來計算多級的指標。指標計算要點： 首先確定每一級為何種組態(tài)的放大器， 然后利用對應(yīng)公式計算每級的電壓放大倍數(shù)， 計算時要把后級的輸入電阻作為其負載。 多級放大器的電壓增益為每一單級的乘積； 輸入電阻為帶有后級負載的第一級的輸入電阻； 輸出電阻為有前級源內(nèi)阻的末級的輸出電阻。第30頁/共129頁多級放大器的級數(shù)和各級組態(tài)的選用原則：(1) 在滿足增益要求的前提下， 級數(shù)越少越好， 一般不要超過三級；(2) 多級放大器的主增益級應(yīng)選用共射組態(tài)放大器；(3) 要求輸入電阻大時， 第一級應(yīng)選用共集、 共源或共漏組

17、態(tài)放大器；(4) 要求輸入電阻小時， 第一級應(yīng)選用共基或共柵組態(tài)放大器；(5) 要求輸出電阻小時， 末級應(yīng)選用共集或共漏組態(tài)放大器；(6) 要求電流輸出時， 末級應(yīng)選用共基或共射組態(tài)的互導放大器。 第31頁/共129頁5 - 1 在圖P5 - 1所示的放大電路中， 三極管的=50, RB=500 k, RC=6.8 k, RL=6.8 k, UCC=12 V, UBEQ=0.6V。(1) 計算靜態(tài)工作點；(2) 若要求ICQ=0.5 mA, UCEQ=6 V， 求所需的RB和RC值。 5.3 習題解答 第32頁/共129頁圖 P5-1第33頁/共129頁解 (1) ICQ=IBQ=500.02

18、3=1.15 mAUCEQ=UCCICQRC=121.156.8=4.2 V(2) mA023. 05006 . 012BBECCBRUUIQQmA01. 0505 . 0CBQQIIk114001. 06 . 012BBECCBQQIUURk125 . 0612CCECCCQQIUUR第34頁/共129頁5 - 2 晶體管電路如圖P5 -2 所示， 已知=100, UBE=0.3 V。(1) 估算直流工作點ICQ、 UCEQ；(2) 若偏置電阻RB1、 RB2分別開路， 試分別估算集電極電位UC值， 并說明各自的工作狀態(tài)；(3) 若RB2開路時要求ICQ=2 mA， 試確定RB1應(yīng)取多大值。

19、 第35頁/共129頁圖 P5-2第36頁/共129頁解 (1)V4 . 5)23 . 1 (212)(mA23 . 13 . 09 . 23 . 0V9 . 212154715CECCCECCEERB2CCCB2B1B2RB2RRUUUURUIURRRUQQQQ第37頁/共129頁(2) 當RB1開路時 IBQ=0， 管子截止， UC=0。當RB2開路時， 則有因為IBIB(sat)， 所以晶體管處于飽和狀態(tài)。 此時mA035. 0100)23 . 1 (3 . 012)(mA066. 03 . 1101473 . 012)1 (3 . 0CECE(sat)CCB(sat)EB1CCBRRU

20、UIRRUIV1 . 723 . 123 . 012ECCE(sat)CCCCRRRUUU第38頁/共129頁(3) 當RB2開路時， 由于由此解得RB1=454 k。 mA23 . 11013 . 012100)1 (B1EB1BECCCRRRUUIQ第39頁/共129頁5 - 3 電壓負反饋型偏置電路如圖P5 - 3所示。 若晶體管的、 UBE已知，(1) 試導出計算工作點的表達式；(2) 簡述穩(wěn)定工作點的原理。圖 P5-3第40頁/共129頁解 (1) UCC=(1+)IBQRC+IBQRB+UBE ICQ=IBQ UCEQ=UCC(1+)IBQRC (2) 無論何種原因使ICQ增大，

21、則有如下的調(diào)節(jié)過程：ICQURCUCIBICQ反之， 若ICQ減小， 亦有類似的調(diào)節(jié)過程， 使ICQ的減小受到抑制。 CBBECCB)1 (RRUUIQ第41頁/共129頁5 - 4 電路如圖P5 - 4所示。 已知晶體管的=50, UBE=0.2 V, 試求：(1) UBQ=0 時RB的值；(2) RE短路時ICQ、 UCEQ的值；(3) UB=0而RB開路時ICQ、 UCEQ的值。第42頁/共129頁圖 P5-4第43頁/共129頁解 (1) 要求UB=0， 則有 (2) ICQ=IBQ=500.039=1.95 mAUCEQ=UECQ=(12+121.951)=22.05 V k5615

22、111112)1 (1mA1122 . 012ECECCBBECECCEBEEEEIRIURRIRIURUUImA039. 01515612 . 0)12(12)1 (CBBECCEEBRRUUUIQ第44頁/共129頁(3) RB開路時， UB=0， 有UCEQ=(UCCICQRC+0.2)=-(1211+0.2)=-11.2 VmA1122 . 0122 . 0EEEECRUIIQQ第45頁/共129頁5 - 5 試判別圖P5 - 5中各電路是否具有正常放大作用? 若無放大作用則說明理由， 并將錯誤處加以改正。圖 P5 - 5第46頁/共129頁解 (1) 圖(a)中管子截止， 電路不能正

23、常放大。 應(yīng)將RB改接在基極與地之間。(2) 圖(b)中因集電極短接， 故電路不能正常放大。 應(yīng)在集電極到UCC之間接集電極負載電阻RC。(3) 圖(c)中因IB=0， 管子截止， 電路不能正常放大。 應(yīng)將RB改接在基極與UCC之間。(4) 圖(d)中會使發(fā)射結(jié)燒壞且輸入信號短路， 因而電路不能正常放大。 應(yīng)在基極到UCC之間接偏置電阻RB。(5) 圖(e)所示電路因發(fā)射結(jié)反偏而不能正常放大。 應(yīng)將UBB的極性反過來且UCC改為負電源。此外， C1、 C2耦合電解電容的極性也應(yīng)反接。(6) 圖(f)所示電路可以正常放大。 第47頁/共129頁5 - 6 試畫出圖P5 - 6所示電路的直流通路和

24、交流通路。解 各電路對應(yīng)的直流通路分別如圖P5-6所示。各電路對應(yīng)的交流通路分別如圖P5-6所示。第48頁/共129頁圖 P5 - 6第49頁/共129頁圖 P5-6第50頁/共129頁圖 P5-6第51頁/共129頁5 - 7 單級放大電路與晶體管輸出特性如圖P5 - 7所示。(1) 作直流負載線， 確定靜態(tài)工作點Q1；(2) 當RC由 4 k增大到 6 k時， 工作點Q2將移到何處?(3) 當RB由 200 k變?yōu)?100 k時， 工作點Q3將移到何處?(4) 當UCC由 12 V變?yōu)? V時， 工作點Q4將移到何處?第52頁/共129頁圖 P5 - 7第53頁/共129頁解 (1) 作直

25、流負載線: IC=0時， UCE=UCC=12 V； UCE=0時， 。 與IBQ=57 A交于Q1點， 如圖P2-16(b)所示。(2) IBQ=57 A， 作直流負載線， 與IBQ=57 A交于Q2點。A572007 . 012BBECCBRUUIQmA3412CCCCRUI第54頁/共129頁(3) RB=100 k時， ， 與直流負載線交于Q3點(即進入飽和區(qū))。(4) 當UCC=6 V時， 。 此時直流負載線過點(6 V， 0)和， 與IBQ=27 A相交于Q4點， 如圖P2-16(b)所示。A1131007 . 012BQIA272007 . 06BQImA46, 0第55頁/共1

26、29頁5 - 8 放大電路及晶體管的輸出特性如圖P5 - 8 所示。(1) 如三極管的=25， 近似估算靜態(tài)工作點Q；(2) 用圖解法確定靜態(tài)工作點Q， 并與估算結(jié)果比較；(3) 當輸出端接入 6 k負載， 且ib=30 sint(A)時， 求輸出電壓的幅值Uom；(4) 接上負載后， 求不失真時輸出電壓的峰峰值Uopp。第56頁/共129頁圖 P5 - 8第57頁/共129頁解 (1) ICQ=IBQ=250.038=0.95 mAUCEQ=12ICQRC=120.956=6.3 V (2) 過點(12 V， 0)和(0， 2 mA)作出直流負載線， 與IB=IBQ=38 A的交點Q即為工作

27、點， 如圖P5-8(b)所示。 由Q點坐標量得ICQ1 mA， UCEQ5.6 V。 與計算值相比， 約有10%的誤差。mA038. 03007 . 012BQI第58頁/共129頁(3)Icm=Ibm=2530=750 A=0.75 mA Uom=Icm(66)=0.753=2.25 V由于上述值均未超出輸出動態(tài)范圍， 因而有效。(4) 不產(chǎn)生截止的最大輸出電壓為UomICQRL 1(66)=3 V不產(chǎn)生飽和的最大輸出電壓為UUCEQUCE(sat)=5.60.7=4.9 V因此， Uopp=2Uom =23=6 V。第59頁/共129頁5 - 9 放大電路如圖P5 - 9(a)所示， 按照

28、電路參數(shù)在圖P5 - 9(b)中：(1) 畫直流負載線， 并確定Q點(設(shè)UBEQ=0.7 V)；(2) 畫交流負載線， 定出對應(yīng)于iB為 0100 A時， UCE的變化范圍， 并由此計算輸出電壓Uo(有效值)。第60頁/共129頁圖 P5 - 9第61頁/共129頁解 (1) 過點(15 V， 0)和(0， 5 mA)作出直流負載線， 其斜率為1/3， 如圖P5-9(b)中直線所示。 該負載線與IC=ICQ=2.6mA的水平線交于Q點， 即為靜態(tài)工作點。 量得UCEQ7.5 V。mA6 . 217 . 03 . 3V3 . 311113915ECBQQIIU第62頁/共129頁(2) 交流負載

29、線的斜率為k=1， 過Q點作斜率為1的直線， 即為交流負載線， 如圖P5-9(b)中的直線所示。 當IB變化為0100 A時， 由圖(b)可得 UCE=ICRL=5(22)=5 VU=(有效值)=2/21V78. 12521第63頁/共129頁5 - 10 放大電路如圖P5 - 10(a)所示， 已知=50, UBE=0.7 V, UCES=0, RC=2 k, RL=20 k, UCC=12 V。(1) 若要求放大電路有最大的輸出動態(tài)范圍， 問RB應(yīng)調(diào)到多大？(2) 若已知該電路的交、 直流負載線如圖 P5 - 10(b)所示， 試求： UCC、 RC、 UCEQ、 ICQ、 RL、 RB和

30、輸出動態(tài)范圍Uopp。 第64頁/共129頁圖 P5 - 10第65頁/共129頁解 (1) 要求動態(tài)范圍最大， 應(yīng)滿足ICQRL=UCEQUCES=UCCICQRCUCES即ICQ(220)=122ICQ解得ICQ=3 mA，mA06. 0503CBQQIIk18806. 07 . 0120BBECCBQIUUR第66頁/共129頁(2) 由直流負載線可知：UCC=12 V， RC=4 k， UCEQ=4 V， ICQ=2 mA。 RL=RCRL=4RL=1， 即RL=1.3 k。 而IBQ0.04 mA， 則Uopp=2Uom=2(64)=4 V31222502CQIk28304. 07

31、. 012BBECCBQIUUR第67頁/共129頁5 - 11 在圖P5 - 10(a)中， 設(shè)三極管的=100, UBE=0.7V, UCES=0.5 V, UCC=15 V, RC=1 k, RB=360 k, 若接上負載RL=1 k， 試估算輸出動態(tài)范圍。解 ICQ=IBQ=1000.04=4 mAUCEQ=UCCICQRC=1541=11 V因為ICQRL=4(11)=2 VUCEQUCES=10.5 V故Uom=ICQRL=2 V或Uopp=2Uom=22= 4 VmA04. 03607 . 015BBECCBRUUIQ第68頁/共129頁5 - 12 假設(shè)NPN管固定偏流共射放大

32、器的輸出電壓波形分別如圖P5 - 12(a)、 (b)所示。 試問：(1) 電路產(chǎn)生了何種非線性失真？(2) 偏置電阻RB應(yīng)如何調(diào)節(jié)才能消除失真？解 (1) 對于圖(a)所示波形， 電路產(chǎn)生了飽和失真。 對于圖(b)所示波形， 電路產(chǎn)生了截止失真。(2) 對于圖(a)所示波形， 應(yīng)將RB增大使IBQ(ICQ)減小。 對于圖(b)所示波形， 應(yīng)將RB減小使IBQ(ICQ)增大。第69頁/共129頁圖 P5 - 12第70頁/共129頁5 - 13 上題中， 若晶體管改為PNP型管， 重做上題。解 對于圖P5-12(a)所示的波形， 電路產(chǎn)生了截止失真， 應(yīng)將RB減小。對于圖P5-12(b)所示的

33、波形， 電路產(chǎn)生了飽和失真， 應(yīng)將RB增大。 第71頁/共129頁5 - 14 測得放大電路中某晶體管三個電極上的電流分別為2 mA、 2.02 mA、 0.02 mA。已知該管的厄爾利電壓UA=120 V， Cbe=60 pF, Cbc=5 pF, rbb=200 。(1) 試畫出該晶體管的低頻參數(shù)交流等效電路， 確定等效電路中各參數(shù)值；(2) 畫出高頻混合型交流等效電路， 確定等效電路中各參數(shù)值。第72頁/共129頁解 (1) 等效電路如圖P5-14(a)所示。k602120k5 . 113101200)1 (1302. 22610002. 02CAceebbbeETeBCQQIUrrrr

34、IUrII第73頁/共129頁圖 P5-14第74頁/共129頁(2) rbb=200 , Cbe=60 pFCbc=5 pF高頻混合型等效電路如圖P5-14(b)所示。k602120CAbeQIUr1300226101)1 ()1 (mS80262CTeebCmQTQIUrrUIg第75頁/共129頁5 - 15 在圖P5 - 15 所示電路中， 設(shè)=50, UBE=0.7 V。(1) 估算直流工作點；(2) 求電壓放大倍數(shù)Au、 輸入電阻Ri和輸出電阻Ro；(3) 若射極旁通電容CE開路， 試畫出交流等效電路并重新計算Au、 Ri和Ro。第76頁/共129頁圖 P5-15第77頁/共129

35、頁解 (1) ICQ=IBQ=500.02=1 mAUCEQ=121(3.9+2)=6.1 V (2) Ri=470rbe=4701.51.5 kRo=RC=3.9 kmA02. 02514707 . 012BQI655 . 1)9 . 3/9 . 3(50k5 . 11265020026beLioCbbberRUUAIrruQ第78頁/共129頁(3) CE開路時的交流等效電路如圖P5-15所示。 k9 . 3k852515 . 1/470)1 (/94. 02515 . 1)9 . 3/9 . 3(50)1 (CoEbeBibeioRRRrRRRrRUUAeeu第79頁/共129頁圖 P5

36、-15第80頁/共129頁5 - 16 在圖P5 - 16所示電路中， 設(shè)晶體管的=50, UBE=0.2 V， rbb=300 。(1) 求靜態(tài)工作點；(2) 畫出小信號交流等效電路；(3) 求源電壓放大倍數(shù)Aus=Uo/Us。第81頁/共129頁圖 P5-16第82頁/共129頁解 (1) UCEQ= 10+1.4(3.3+1.5)=3.3 V (2) 小信號交流等效電路如圖P5-16所示。mA4 . 15 . 12 . 03 . 22 . 03 . 12 . 0|V3 . 2)10(331010BECBUIIUQQ第83頁/共129頁(3) Ri=rbe+(1+)RE=1.25+510.

37、2=11.45 k Ri=RB1RB2Ri=331011.45=4.6 k k25. 14 . 1265130026CbbbeQIrr7 . 745.11) 1 . 5/3 . 3(506 . 06 . 46 . 4iLsiiiosRRRRRUUAu第84頁/共129頁圖P 5-16第85頁/共129頁5 - 17 圖P5 - 17所示電路可用來測量放大器的輸入、 輸出電阻。當開關(guān)S1閉合時， 若電壓表V1的讀數(shù)為 50 mV， 而S1打開時， V1的讀數(shù)為100 mV， 試求輸入電阻Ri。當開關(guān)S2閉合時， 電壓表V2的讀數(shù)為 1 V， 而S2打開時， V2的讀數(shù)為 2 V， 試求輸出電阻R

38、o。第86頁/共129頁解 由S1閉合及打開時電壓表的讀數(shù)得即Ri=1 k同理有解之得Ro=4 k100150iiRR1442oR第87頁/共129頁圖 P5-17第88頁/共129頁5 - 18 射極輸出器電路如圖P5 - 18 所示。 已知UCC=12 V, RE=4 k, RL=2 k, RB=200 k, RC=50 ， 晶體管采用 3DG6， =50。(1) 計算電路的靜態(tài)工作點；(2) 求電壓放大倍數(shù)和輸入、 輸出電阻。第89頁/共129頁圖 P5-18第90頁/共129頁解 (1) ICQ=IBQ=500.028=1.4 mAUCEQ=UCCICQ(RC+RE)=121.4(0.

39、05+4)=6.3 VmA028. 04512007 . 012)1 (EBBECCBRRUUIQ第91頁/共129頁(2) 22k022. 05113. 1/21/k4 .51)4/2(511 . 1/220)/)(1 (/98. 0)4/2(5113. 1)4/2(51)/)(1 ()/)(1 (k13. 14 . 2265020026beEoLEbeBiLEbeLEioCbbberRRRRrRRRRrRRUUAIrruQ第92頁/共129頁5 - 19 在圖P5 - 19所示的電路中， 三極管的=80, rbe=2.2 k。(1) 求放大器的輸入電阻；(2) 分別求從射極輸出時的Au2和

40、Ro2及從集電極輸出時的Au1和Ro1。解 (1) Ri=56332.2+813=19 k第93頁/共129頁(2) Ro1=RC=3 k99. 03812 . 2381)1 (27k027. 0812 . 2/31/99. 03812 . 2381)1 ()1 (EbeCio11beEo222RrRUUArRRRrRUUAuEbeEiou第94頁/共129頁圖 P5-19第95頁/共129頁5 - 20 采取自舉措施的射極輸出器如圖P5 - 20 所示， 已知晶體管的UBE=0.7 V, =50, rbb=100 。(1) 求靜態(tài)工作點；(2) 求電壓放大倍數(shù)Au和輸出電阻Ro；(3) 說明

41、自舉電容C對輸入電阻的影響。第96頁/共129頁圖 P5-20第97頁/共129頁解 (1) 由晶體管基極看出去的開路電壓UCC 和內(nèi)阻RB分別為則UCC =IBQRB+UBE+(1+)IBQRE解得ICQ=IBQ=500.029=1.46 mAUCEQ=121.464=6.2 Vk60100/4330V4 . 81243100100CCBRUmA029. 0451607 . 04 . 8)1 (EBBECCBRRUUIQ第98頁/共129頁(2)19019k. 05199. 0/41/99. 0)4/44(5199. 0)4/4(51)1 ()1 (99046. 1265010026beEo

42、LbeLioCbbberRRRrRUUAIrruQ第99頁/共129頁(3) 當射極動態(tài)電阻較大時， 增大射極輸出器的輸入電阻主要受到偏置電阻的限制。 加了自舉電容C后， 由于射極幾乎跟隨輸入Ui變化， 因而UA也跟隨Ui變化， 即Ui增大， UA也增大； Ui減小， UA亦減小。 這樣大大減小了流過RB的信號電流， 從而大大提高了偏置電路的等效輸入電阻。 定量分析如下：uuRRARURUAURUURUI1BiBiiBoiBBo第100頁/共129頁即式中Au為射隨器電壓增益， 由于Au十分接近1， 1Au很小， 因而Ri將非常大。 這樣射隨器的輸入電阻為Ri=rbe+(1+)RLRi 對于本

43、題， 則有uRARIUR1BBiik1029 . 0130/)4/4(519 . 0iR第101頁/共129頁5 - 21 在圖P5 - 21所示的共基放大電路中， 晶體管的=50, rbb=50 , RB1=30 k, RB2=15 k，RE=2 k， RC=RL=3 k, UCC=12 V。(1) 計算放大器的直流工作點；(2) 求放大器的Au、 Ri和Ro。第102頁/共129頁圖 P5-21第103頁/共129頁解 (1) UCEQ=UCCICQ(RC+RE)=121.65(2+3)=3.75 V (2)mA65. 127 . 04V415301215EBEBCCCB2B1B2BRUU

44、IURRRUQ3k1651838. 0/21/5 .89838. 0)3/3(5083865. 126505026CobeEibeioCbbbeRRrRRrRUUAIrruQ第104頁/共129頁5 - 22 電路如圖P5 - 22所示， 這是一個共基相加電路。 試證明：式中： RL=RCRL。 i3E3Li2E2Li1E1LouRRuRRuRRu第105頁/共129頁圖 P5-22第106頁/共129頁解 由于, 通常滿足rebRE1， rebRE2， rebRE3根據(jù)疊加定理， 只加ui1時流入射極的電流Ie1為同理， 加ui2、 ui3時Ie2、 Ie3發(fā)別為1beberrE1i1ebE

45、3E2E3E2ebE3E2E1i1e1)/(/)/(RurRRRRrRRRUIE3i3e3E2i2e2,RuIRuI第107頁/共129頁則流入射極的總電流Ie為而故i3E3Li2E2Li1E1LoLeLeLCoE3i3E2i2E1i1e3e2e1euRRuRRuRRuRIRIRIuRuRuRuIIII第108頁/共129頁5-23 已知圖P5-23所示共源放大電路的元器件參數(shù)如下： 在工作點上的管子跨導為gm=1 mS, rds=200 k, R1=300 k, R2=100 k, R3=1 M, R4=10 k, R5=2 k, R6=10 k， 試估算放大器的電壓增益、 輸入電阻和輸出電

46、阻。第109頁/共129頁圖 P5-23第110頁/共129頁 解 Ri=R3+R1R2=1000+100300=1.075 MRoR4=10 k33. 321110115mLmRgRgAu第111頁/共129頁5-24 場效應(yīng)管放大電路如圖P5-24所示， 已知gm=10 mS， 試求Au、 Ri和Ro。解 該電路為共漏放大器 Ri=RG1RG2=2000500=400 k98. 0)12/12(101)12/12(10)/(1)/(LSmLSmRRgRRgAuk1 . 0101/121/mSogRR第112頁/共129頁圖 P5-24第113頁/共129頁5 - 25 放大電路如圖P5 - 25 所示。(1) 畫出交流通路， 說明是何種組合放大器；(2) 求電壓放大倍數(shù)Au=Uo/Ui、 輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的表達式。第114頁/共129頁圖 P5-25第115頁/共129頁圖 P5-25第