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1、第二章晶體三極管BJT放大電路基礎(chǔ)例2-1 某放大電路如圖(a)所示圖示。已知圖中,,。晶體管T的、,。試求:(1) 電路的靜態(tài)工作點(diǎn)和;(2) 輸入電阻及輸出電阻; (3)電壓放大倍數(shù)及 圖(a)【解題思路】 (1)由放大電路的直流通路確定其靜態(tài)工作點(diǎn)。 (2)由放大電路的交流通路確定其輸入、輸出電阻及電壓放大倍數(shù)?!窘忸}過(guò)程】 (1) 由圖(a)可知,該電路是能夠穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的分壓式偏置共射極放大電路。畫(huà)出放大電路的直流通路如圖(b)所示。根據(jù)戴維南等效電路法圖(b) &
2、#160; 圖(c) 將放大電路的直流通路中的輸入回路(包括、)進(jìn)行戴維南等效,其等效電路如圖 (c)所示。圖中:寫(xiě)出輸入回路的電流方程有 由上式,可得 (2) 為了計(jì)算電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo),畫(huà)出放大電路的微變等效電路,如圖(d)所示。圖(d) 由于 故輸入電阻根據(jù)輸出電阻Ro的定義,令Us = 0,移去RL,且在原來(lái)接RL處接入電壓源u,設(shè)流入輸出端口的電流為i??僧?huà)出求放大電路的輸出電阻的等效電路如圖(e)所示。圖(e) 由于Us = 0,且因?yàn)槭芸仉娏?/p>
3、源,當(dāng)rce可以忽略時(shí),為恒流源,等效內(nèi)阻為“”,故:(3) 【例2-2】單級(jí)放大電路如圖所示,已知Vcc=15V,, 此時(shí)調(diào)到,晶體管飽和壓降UCES為1V,晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求: (1)靜態(tài)工作點(diǎn),: (2)中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻; (3)動(dòng)態(tài)范圍=?輸入電壓最大值Ui p=? (4)當(dāng)輸入電壓的最大值大于Ui p時(shí)將首先出現(xiàn)什么失真?【相關(guān)知識(shí)】(1)共射極放大電路?!窘忸}思路】(1)根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。(2)根據(jù)交流通路可求得放大電路的、。(3)根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)及交流負(fù)載線的斜率可求得動(dòng)態(tài)范圍,同時(shí)可判斷電路出
4、現(xiàn)失真的狀況(4)根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動(dòng)態(tài)范圍可求出Ui p。【解題過(guò)程】(1)采用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)。由圖可知 故 (2)利用微變等效電路法,求解放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。 (3)由于,即電路的最 大不失真輸出電壓受截止失真的限制,故電路的動(dòng)態(tài)范圍 輸入電壓最大值(4)由上述分析可知,當(dāng)輸入電壓的最大值大于U ip時(shí),電路將首先出現(xiàn)截止失真?!纠?-3】 有一共基極放大電路如圖所示。其中VCC= 24V、RB1 = 90k、RB2=48k、RC =RE=2.4k、負(fù)載電
5、阻RL=2.2k,電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大。晶體管T為3DG4A型硅管,其rbb'=80、。(1) 試估算靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ、UCEQ值;(2) 計(jì)算、Ri及Ro值。【相關(guān)知識(shí)】 共基極放大電路。【解題思路】 (1)根據(jù)放大電路的直流通路求靜態(tài)值。 (2)根據(jù)放大電路的微變等效電路求Au、Ri、Ro。【解題過(guò)程】 (1) 本題電路中,基極電流較大,應(yīng)利用戴維南定理等效,并考慮偏置電阻的影響后,計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。
6、0; UCEQVCCICQ (RC +RE)=241.87×(2.4+2.4)=15V(2) Ro=RC = 2.4 kW第三章 模擬集成基本單元電路【例3-1】 差動(dòng)放大電路及其參數(shù)如圖所示。設(shè)T1、T2的特性一致,=50,UBE=0.7V,總的差模輸入信號(hào)uid =50mV共模干擾信號(hào)uic=1V,試求: (1)T1和T2的靜態(tài)工作點(diǎn)IC、UC之值; (2)輸出信號(hào)電壓uo及共模抑制比KCM
7、R之值; (3)若將負(fù)載電阻接在集電極C1對(duì)地之間,重新計(jì)算UC,再求uo及KCMR之值; (4)差模輸入電阻Rid、共模輸入電阻Ric和輸出電阻Ro之值?!鞠嚓P(guān)知識(shí)】 差分放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法?!窘忸}思路】 根據(jù)差分放大電路的直流通路求解電路的靜態(tài)工作點(diǎn),雙端輸出時(shí)利用電路的對(duì)稱性,單端輸出時(shí)考慮負(fù)載對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響。根據(jù)差模等效電路和共模等效電路分別求解差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻,共模電壓放大倍數(shù)、共模輸入電阻,輸出電阻,共模抑制比等技術(shù)指標(biāo)?!窘忸}過(guò)程】 圖中RW是調(diào)零電位器,如果電路完全對(duì)稱,調(diào)零電位器RW可以不要。實(shí)際上,電路兩邊參數(shù)不可能完全對(duì)稱,只能說(shuō)比較接近而已。
8、因而,實(shí)際電路中需要利用調(diào)零電位器調(diào)整工作點(diǎn)使ui=0時(shí)uo=0。為了計(jì)算簡(jiǎn)單,在估算電路各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)時(shí),一般設(shè)RW的滑動(dòng)端在電位器的中間。 (1)因電路兩邊完全對(duì)稱,從直流等效電路可得 因 則有
9、0; (2)根據(jù)題意,應(yīng)先算出電壓放大倍數(shù),然后按線性關(guān)系計(jì)算輸出電壓。 (3)由于電路采用直接耦合方式,當(dāng)負(fù)載電阻接在集電極C1對(duì)地之間時(shí),電路的靜態(tài)工作點(diǎn)UC將與前面的估算值不同,必須重新估算。根據(jù)電路可得以下關(guān)系 經(jīng)整理可得: (4)差模輸入電阻,共模輸入電阻,輸出電阻分別計(jì)算如下 雙端輸出時(shí),輸出電阻【例3-2】差分放大電路如圖所示。若忽略的影響。 (1)試寫(xiě)出輸出電壓的表達(dá)式。 (2)若要求等效共模信號(hào)引起輸出電壓的誤差小于10%,試求共模抑制比應(yīng)滿足的關(guān)系式。【解題過(guò)程】 差分放大電路的
10、動(dòng)態(tài)分析?!窘忸}思路】 (1)先把輸入信號(hào)分解成差模和共模信號(hào),并分別寫(xiě)出差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,然后分別寫(xiě)出差模輸出電壓和共模輸出電壓與輸入信號(hào)的關(guān)系,并求二者的代數(shù)和。 (2)先推導(dǎo)等效共模信號(hào)引起輸出電壓誤差的關(guān)系,并用共模抑制比表示,再根據(jù)題目給定的誤差條件,求出共模抑制比應(yīng)滿足的關(guān)系式?!窘忸}過(guò)程】 (1)由圖可知,本題電路是單端輸入、單端輸出的差分放大器。所以 差模信號(hào)
11、160; 共模信號(hào) 輸出電壓 式中
12、; 故 (2)由題意可知,共模信號(hào)引起輸出電壓的誤差為 若要求共模信號(hào)引起的誤差小于10%,則應(yīng)有 由于 代入上式得 故 共模抑制比應(yīng)滿足關(guān)系式【例3-3】 電路如圖所示,設(shè),調(diào)零電位器的滑動(dòng)端在的中間。試問(wèn): (1) 希望負(fù)載電阻的一端接地,當(dāng)時(shí),并且要求與同相,應(yīng)接在何處?至少應(yīng)為多大? (2) 若信號(hào)源內(nèi)阻,至少應(yīng)為多大? (3) 此時(shí)電路的約為多少分貝?【相關(guān)知識(shí)】 差分放大電路的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和技術(shù)指標(biāo)?!窘忸}思路】 (1)先根據(jù)題目要求的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系,確定
13、負(fù)載的連結(jié)點(diǎn),再推導(dǎo)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系式,分別計(jì)算單端輸出差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù),然后根據(jù)題目給定的輸出電壓的大小計(jì)算所需輸入信號(hào)的大小。 (2)先計(jì)算電路的差模輸入電阻,推導(dǎo)信號(hào)源與電路輸入信號(hào)之間的關(guān)系,再根據(jù)上述計(jì)算得到的計(jì)算的大小。 (3)按照上述計(jì)算得到的差模電壓放大倍數(shù)和共模電壓放大倍數(shù)計(jì)算共模抑制比?!窘忸}過(guò)程】 (1)由題意可知,本電路是單端輸入單端輸出差分放大電路。要與同相,則 另一端應(yīng)接在晶體管T2的集電極C2處,輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系如下 式中 于是有 &
14、#160; 化簡(jiǎn)得 下面,需要求出差模及共模電壓放大倍數(shù)。先求靜態(tài)工作點(diǎn): 差模電壓放大倍數(shù) 共模電壓放大倍數(shù) 當(dāng)輸出電壓時(shí),輸入信號(hào) 即,輸入信號(hào)至少應(yīng)為107mV。 (2)差模輸入電阻 當(dāng)考慮信號(hào)源內(nèi)阻時(shí) (3)共模抑制比【例3-4】 電路如圖所示。已知電源電壓Vcc=15V,RL8, UCES0,輸入信號(hào)是正弦波。試問(wèn): (1) 負(fù)載可能得到的最大輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率最大值分別是多少? (2) 當(dāng)輸入信號(hào)ui10sint V 時(shí),求此時(shí)負(fù)載得到的功率和能量轉(zhuǎn)換效率?!鞠嚓P(guān)知識(shí)】 乙類互補(bǔ)推挽
15、功率放大電路性能指標(biāo)?!窘忸}思路】 根據(jù)題目給定條件確定輸出電壓幅值的最大值,計(jì)算最大可能的輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率;估算電壓增益,推算輸出電壓,求相應(yīng)的輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率?!窘忸}過(guò)程】 (1) 圖示電路為乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路,最大的輸出電壓幅值,所以W(2)對(duì)每半個(gè)周期來(lái)說(shuō),電路可等效為共集電極電路,所以Au1uoui10sint V即Uom10V故W【例3-5】單電源互補(bǔ)功率放大電路如圖所示。設(shè)功率管、的特性完全對(duì)稱, 管子的飽和壓降,發(fā)射結(jié)正向壓降,并且電容器和的容量足夠大。 (1)靜態(tài)時(shí),A點(diǎn)的電位、電容器C兩端壓降和輸入端信號(hào)中的直流分量分別為多大? (2)動(dòng)態(tài)時(shí),若輸出電壓仍
16、有交越失真,應(yīng)該增大還是減小? (3)試確定電路的最大輸出功率、能量轉(zhuǎn)換效率,及此時(shí)需要的輸入激勵(lì)電流的值; (4)如果二極管D開(kāi)路,將會(huì)出現(xiàn)什么后果? 【相關(guān)知識(shí)】 甲乙類互補(bǔ)推挽功放電路的工作原理?!窘忸}思路】 (1)為了使單電源互補(bǔ)推挽功放電路輸出信號(hào)正負(fù)兩個(gè)半周的幅值對(duì)稱,靜態(tài)時(shí),A點(diǎn)的電位應(yīng)等于電源電壓的一半,由此可推算電容器C兩端壓降和輸入端信號(hào)中的直流分量的大小。 (2)分析產(chǎn)生交越失真的原因,討論的作用。 (3)確定輸出電壓最大值,求解最大輸出功率、能量轉(zhuǎn)換效率及此時(shí)需要的輸入激勵(lì)電流的值。 (4)斷開(kāi)二極管,分析電路可能出現(xiàn)的狀
17、況?!窘忸}過(guò)程】 (1) 靜態(tài)時(shí),調(diào)整電阻、和,保證功率管和處于微導(dǎo)通狀態(tài),使A點(diǎn)電位等于電源電壓的一半,即。此時(shí)耦合電容C被充電,電容C兩端的電壓;輸入信號(hào)中的直流分量的大小,應(yīng)保證輸入信號(hào)接通后不影響放大電路的直流工作點(diǎn),即。 (2) 電路中設(shè)置電位器和二極管D的目的是為功率管提供合適的靜態(tài)偏置,從而減小互補(bǔ)推挽電路的交越失真。若接通交流信號(hào)后輸出電壓仍有交越失真,說(shuō)明偏置電壓不夠大,適當(dāng)增大電位器的值之后,交越失真將會(huì)減小。 (3) 功率管飽和時(shí),輸出電壓的幅值達(dá)到最大值,則電路的最大輸出功率此功放電路的能量轉(zhuǎn)換效率最大當(dāng)輸出電壓的幅值達(dá)最大值時(shí),功率管基極電流的瞬時(shí)值應(yīng)為(
18、4)當(dāng)D開(kāi)路時(shí),原電路中由電位器和二極管D給功率管和提供微導(dǎo)通的作用消失。、和的發(fā)射結(jié)及將構(gòu)成直流通路,有可能使和管完全導(dǎo)通。若和的值較小時(shí),將會(huì)出現(xiàn),從而使功放管燒壞?!纠?-6】在圖(a)所示電路中,已知二極管的導(dǎo)通電壓UD0.7 V;晶體管導(dǎo)通時(shí)|UBE|均約為0.7 V,T1和T3的飽和管壓降|UCES|=1 V。試問(wèn): 圖(a)(1)T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少?(2)設(shè)R310k,R4100,且T1和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計(jì),則T5管集電極靜態(tài)電流約為多少? (3)若靜態(tài)時(shí)iB1iB3,則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)參數(shù)可使iB1iB3,如何調(diào)節(jié)? (4)電路中二極管的個(gè)數(shù)可以是1
19、、2、3、4嗎?你認(rèn)為哪個(gè)最合適?為什么? (5)若R3斷路,則輸出電壓約為多少?【相關(guān)知識(shí)】 OCL電路的工作原理、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法?!窘忸}思路】 (1)根據(jù)靜態(tài)時(shí)UO=0以及晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)確定T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位。 (2)T5管集電極電流與R3的電流近似相等。 (3)降低T3管基極的靜態(tài)電位可以減小iB3,從而使iB1iB3。 (4)根據(jù)T1和T3管基極之間的靜態(tài)電位差的要求來(lái)確定二極管的個(gè)數(shù)。 (5)分析R3斷路后各個(gè)晶體管的工作狀態(tài)來(lái)分析輸出電壓。【解題過(guò)程】 (1)因?yàn)殪o態(tài)時(shí)輸出電壓uO為0 V,所以T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位分別為UB1UBE2UBE1 1
20、.4 VUB30UBE3 0.7 VUB5VCCUBE5 14.3 V(2)靜態(tài)時(shí),T1和T3的基極電流可忽略不計(jì),因而T5管集電極電流與R3、R4的電流近似相等,即ICQ5 IR3 = UR3 / R3 =(VCC UB1)/R3 (151.4)/10 mA=1.36 mA因?yàn)镽4上的電壓約為T1管b-e間的導(dǎo)通電壓UBE,所以若利用ICQ5 IR4 UBE/R4求解ICQ5,則UBE的實(shí)際值與0.7 V的差別必定使估算出的ICQ5產(chǎn)生很大的誤差,故不能采用這種方法。(3)若靜態(tài)時(shí)iB1iB3,則應(yīng)通過(guò)調(diào)整R4的阻值來(lái)微調(diào)T1和T3的基極電壓。由于在調(diào)整R4時(shí)T5管的
21、基極電流不變,集電極電流也就不變,即R4中電流基本不變。因此,應(yīng)增大R4以降低T5管集電極電位,即降低T3基極電位,使iB3增大,達(dá)到iB1與iB3相等的目的。 應(yīng)當(dāng)指出,在圖(a)所示電路中,只有在產(chǎn)生較大誤差,如靜態(tài)時(shí)輸出電壓為幾伏,才調(diào)整R3的阻值。(4)采用如圖所示兩只二極管加一個(gè)小阻值電阻合適,也可只用三只二極管。這樣一方面可使輸出級(jí)晶體管工作在臨界導(dǎo)通狀態(tài),消除交越失真;另一方面在交流通路中,D1和D2管之間的動(dòng)態(tài)電阻又比較小,可忽略不計(jì),從而減小交流信號(hào)的損失。 (5)若R3斷路,則R4和T1、T2兩個(gè)支路都為斷路,電路如圖(b)所示。由圖可知,T5、T3和T4組成復(fù)合管作為放大
22、管,構(gòu)成共射放大電路;而且,靜態(tài)時(shí)各管子的電流如圖中所標(biāo)注,由于T5的基極回路沒(méi)有變化,因而其集電極電流不變。圖(b)應(yīng)當(dāng)指出,在OCL電路中,功放管在靜態(tài)時(shí)基本不損耗功率,其選取依據(jù)是PCM0.2× V 2CC/(2RL)因而當(dāng)電路產(chǎn)生故障時(shí)應(yīng)首先分析功放管靜態(tài)時(shí)的功耗,判斷其是否會(huì)因功耗過(guò)大而損壞。本題可能出現(xiàn)以下幾種情況: 若T5、T3和T4均工作在放大狀態(tài),則負(fù)載電阻的靜態(tài)電流 IL = IE3 + IC4 =(1+3)IC5 + 3 4 IC5 數(shù)值很大。此時(shí),若T3和T4的管壓降也比較大,則它們靜態(tài)的集電極功耗將很大,以至于使之因過(guò)熱而損壞。若它們損壞后短路,則uO15
23、V;若它們損壞后斷路,則uO0 V。 如果電源電壓幾乎全部降在負(fù)載上,使T3飽和,則輸出電壓 uO=VCC+(|UCES3|+UBE4) 15+(1+0.7) V =13.第4章場(chǎng)效應(yīng)管及MOS模擬集成電路基礎(chǔ)【例4-1】電路如圖(a)所示,管子T的輸出特性曲線如圖(b)所示。 (1)場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)啟電壓UGS(th)和IDO各為多少? (2)uI為0 V、8 V兩種情況下uO分別為多少? (3)uI為10 V時(shí)在可變電阻區(qū)內(nèi)g s間等效電阻rDS為多少?【相關(guān)知識(shí)】 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù),場(chǎng)效應(yīng)管的工作狀態(tài)?!窘忸}思路】 (1)從圖(b)中讀出場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)UGS(th)和IDO。 (2)列
24、輸出回路方程,用作圖法確定uI為不同電壓值時(shí)uO的值。 (3)求解對(duì)應(yīng)uGS10 V的輸出特性曲線的可變電阻區(qū)的等效電阻。【解題過(guò)程】 (1)從圖(b)可知UGS(th)4 V, IDO為UGS2 UGS(th)8 V時(shí)的ID,為1 mA。 (2)當(dāng)uGSuI0 V時(shí),管子處于夾斷狀態(tài),因而iD0。uOuDSVDD iD RdVDD15 V。 當(dāng)uGSuI8 V時(shí),從輸出特性曲線可知,管子工作在恒流區(qū)時(shí)的iD1 mA,所以u(píng)OuDSVDD iD Rd(151×12)V3 VUGDUG UD(83)VUGS(th),故管子工作在可變電阻區(qū)。此時(shí)gs間等效為一個(gè)電阻rDS,與Rd分壓得到
25、輸出電壓。從輸出特性中,在UGS8V的曲線的可變電阻區(qū)內(nèi)取一點(diǎn),讀出坐標(biāo)值,如(2,0.5),可得等效電阻所以輸出電壓(3)在uGS10 V的曲線的可變電阻區(qū)內(nèi)取一點(diǎn),讀出坐標(biāo)值,如(3,1),可得等效電阻與uGS8V的等效電阻相比,在可變電阻區(qū),uGS增大,等效電阻rDS減小,體現(xiàn)出uGS對(duì)rDS的控制作用。【例4-2】 電路如圖(a)示。其中,,場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性如圖(b) 所示。試求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、和之值。圖(a)
26、60; 圖(b)【相關(guān)知識(shí)】 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管及其外特性,自給偏壓電路,放大電路的直流通路、解析法、圖解法?!窘忸}思路】 根據(jù)放大電路的直流通路,利用解析法或圖解法可求得電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。【解題過(guò)程】 由場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性可知管子的,由式及得【例4-3】有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路如圖(a)所示,已知IDSS4mA、UGS2V、UPUGS(off)4V、VDD20V。試求: (1)靜態(tài)漏極電流IDQ; (2)RS1和RS2最大值; (3) 中頻電壓放大倍數(shù); (4) 輸入電
27、阻和輸出電阻。圖(a)【相關(guān)知識(shí)】 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析?!窘忸}思路】 (1)根據(jù)放大電路的直流通路確定其靜態(tài)工作點(diǎn)。 (2)根據(jù)放大電路工作于線性區(qū)的條件去確定RS1和RS2的最大值。 (3)根據(jù)放大電路的交流通路確定其電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。【解題過(guò)程】 (1)根據(jù)電路圖場(chǎng)效應(yīng)三極管的符號(hào),是N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,采用自給偏壓電路(耗盡型結(jié)型場(chǎng)效應(yīng) 三極管)。由公式可以求出ID=1mA(2)電路采用自偏壓所以,解出RS12 RS2越大,UDS越小,大到一定程度,就不能保證工作在線性區(qū)(場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線相當(dāng)雙極型三極管的“放大區(qū)”稱為飽
28、和區(qū),相當(dāng)雙極型三極管的“飽和區(qū)”稱為可變電阻區(qū))。進(jìn)入飽和區(qū)的條件是漏端電壓達(dá)到夾斷電壓以上,即(3)要求電壓放大倍數(shù),應(yīng)先求跨導(dǎo)根據(jù)圖(a)做出微變等效電路,如圖 (b)所示。由此可求出圖(b)(4)求輸入電阻和輸出電阻 上式在變換過(guò)程中,使用了這一關(guān)系,略去了Ii在Rs2上的壓降。 注:對(duì)于增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管,跨導(dǎo)由增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線方程式求導(dǎo)得到第六章負(fù)反饋技術(shù)【例6-1】如圖電路處于深度負(fù)反饋,已知兩只三極管的1=2=100,rbe1=2K,rbe2=1K,rce1=rce2=100K,所有電容對(duì)信號(hào)短路。
29、(1) 判斷反饋類型,(2) 計(jì)算源電壓放大倍數(shù)Avfs?輸入電阻Rif和輸出電阻Rof 。 分析步驟: § 根據(jù)反饋類型確定kf含義,并計(jì)算kf若串聯(lián)反饋Rif :將輸入端交流開(kāi)路若并聯(lián)反饋Rif0 :將輸入端交流短路計(jì)算此時(shí)xo產(chǎn)生的xf 則反饋系數(shù) kf = xf / xo§ 確定Afs(= xo / xs)含義,并計(jì)算Afs 1 / kf§ 將Afs轉(zhuǎn)換成 Avfs= vo / vs 解:電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)反饋輸入端交流開(kāi)路,R4兩端電壓即為反饋電壓Vf 。 電壓反饋系數(shù) 源電壓放大倍數(shù)
30、 輸入電阻 輸出電阻 【例6-2】已知b1=b2=50,rbe1=1.4K,rbe2=0.5K,rce1=rce2=100K,所有電容對(duì)信號(hào)短路。 電路處于深度負(fù)反饋,(1) 判斷反饋類型(2) 求源電壓放大倍數(shù)Avsf,輸入電阻Rif和輸出電阻Rof 。 解:電流并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)輸入端交流短路,流過(guò)Rf的電流即為反饋電壓If 。 電流反饋系數(shù) 源電流放大倍數(shù) 源電壓放大倍數(shù) 輸入電阻 輸出電阻 【例6-
31、3】試用深度負(fù)反饋方法計(jì)算圖電路的源電壓增益。已知:Rs=1K,Rf =4K,RE2=Rl=3K。 解:判斷出電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。 互導(dǎo)反饋系數(shù) 源互阻增益 源電壓增益 【例6-4】 試用深度負(fù)反饋方法計(jì)算圖電路的源電壓增益。已知:R4=500,R5=R6=20K,RL=1K。 解:判斷出電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。 電壓反饋系數(shù) 源電壓增益 第7章集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用【例7-
32、1】電壓電流轉(zhuǎn)換電路如圖所示,已知集成運(yùn)放為理想運(yùn)放,R2R3R4R7R,R52R。求解iL與uI之間的函數(shù)關(guān)系?!鞠嚓P(guān)知識(shí)】 集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn),“虛短”和“虛斷”的分析方法,基本運(yùn)算電路的識(shí)別?!窘忸}思路】 (1) 由圖判斷出集成運(yùn)放A1和A2分別引入的局部電壓反饋為負(fù)反饋。 (2) 識(shí)別集成運(yùn)放A1和A2分別組成的基本運(yùn)算電路類型。 (3) 根據(jù)運(yùn)算電路類型以及“虛短”和“虛斷”的分析方法分別求解uO1以及uO2的表達(dá)式,從而得到iL與uI之間的函數(shù)關(guān)系?!窘忸}過(guò)程】 以u(píng)I和uO為輸入信號(hào),A1、R1、R2和R3組成加減運(yùn)算電路,其輸出電壓 以u(píng)O1為輸入信號(hào),A2、R4和R5
33、組成反相比例運(yùn)算電路,其輸出電壓 負(fù)載電流 因此 可見(jiàn),通過(guò)本電路將輸入電壓轉(zhuǎn)換成與之具有穩(wěn)定關(guān)系的負(fù)載電流。【方法總結(jié)】 由集成運(yùn)放組成的多級(jí)放大電路的解題方法總結(jié): (1) 首先判斷各個(gè)集成運(yùn)放分別引入的局部電壓反饋的極性。 (2) 若引入的反饋為負(fù)反饋,則識(shí)別各個(gè)集成運(yùn)放所組成的基本運(yùn)算電路類型。 根據(jù)運(yùn)算電路類型以及“虛短”和“虛斷”的分析方法逐級(jí)求解輸出電壓的表達(dá)式?!纠?-2】電路
34、如圖所示,設(shè)運(yùn)放均有理想的特性,寫(xiě)出輸出電壓與輸入電壓、的關(guān)系式。【相關(guān)知識(shí)】 運(yùn)放組成的運(yùn)算電路。【解題思路】 分析各運(yùn)放組成哪種單元電路,根據(jù)各單元電路輸出與輸入關(guān)系,推導(dǎo)出總的輸出電壓的關(guān)系式?!窘忸}過(guò)程】 由圖可知,運(yùn)放A1、A2組成電壓跟隨器。 , 運(yùn)放A4組成反相輸入比例運(yùn)算電路 運(yùn)放A3組成差分比例運(yùn)算電路 以上各式聯(lián)立求解得:【例7-3】在圖示電路中,假設(shè)A為理想運(yùn)放,電容初始電壓為零?,F(xiàn)加入U(xiǎn)I11V、UI22V、UI33V的直流電壓。試計(jì)算輸出電壓UO從0V上升到10V所需的時(shí)間?!鞠嚓P(guān)知識(shí)】
35、60; 加法器、積分器。【解題思路】 先根據(jù)電容兩端電壓與電容電流的表達(dá)式推導(dǎo)輸出電壓與電容電流的關(guān)系,再利用運(yùn)放輸入端“虛短”、“虛斷”的結(jié)論推導(dǎo)各個(gè)輸入電壓與電容電流的關(guān)系,從而可得到輸出電壓與積分時(shí)間的關(guān)系式?!窘忸}過(guò)程】根據(jù)電容兩端電壓與電容電流的關(guān)系式 得 而 故 &
36、#160; 當(dāng)從0V上升到10V, 則【例7-4】在實(shí)際應(yīng)用電路中,為了提高反相輸入比例運(yùn)算電路的輸入電阻,常用圖示電路的T型電阻網(wǎng)絡(luò)代替一個(gè)反饋電阻。設(shè),。 (1)求 (2)若用一個(gè)電阻替換圖中的T型電阻網(wǎng)絡(luò),為了得到同樣的電壓增益,應(yīng)選多大的阻值?【相關(guān)知識(shí)】 反相輸入比例器。【解題思路】 根據(jù)運(yùn)放輸入端“虛短”、“虛斷”的結(jié)論推導(dǎo)輸入電壓與輸出電壓之間的關(guān)系式?!窘忸}過(guò)程】 (1)為分析方便,標(biāo)出各支路的電路參考方向如圖所示。因?yàn)殡娐返耐噍斎攵私拥亍K?#160;
37、
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