模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答(謝紅主編)第三章思考題與習(xí)題

1、第三章思考題與習(xí)題解答3-1選擇填空 (只填 a、 b、 c、 d)(1)直接耦合放大電路能放大，阻容耦合放大電路能放大信號(hào)， c.交、直流信號(hào))。(a.直流信號(hào)，b.交流(2)阻容耦合與直接耦合的多級(jí)放大電路之間的主要不同點(diǎn)是號(hào)不同， b.交流通路不同，c.直流通路不同 )。 (a.所放大的信(3)因?yàn)樽枞蓠詈想娐坊ゲ挥绊懀?d1.au 互相影響放大倍數(shù)穩(wěn)定 )，但是(a1.各級(jí))，所以這類(lèi)電路(a3.溫漂大，q 點(diǎn)互相獨(dú)立， b1.q(a2.溫漂小b3. 不能放大直流信號(hào)，點(diǎn)互相影響， c1.各級(jí) au,b2.能放大直流信號(hào)，c2.c3.放大倍數(shù)不穩(wěn)定)。目的復(fù)習(xí)概念。解 (1)a、 b、

2、 c， b。 (2)a、 c。 (3)a1， a2， b3。3-2 如圖題3-2 所示兩級(jí)阻容耦合放大電路中，三極管的均為 100， rbe15.3k ，rbe26k , rs20k , rb1.5m , re17.5k ， rb2130k ， rb2291k ，re25.1k, rc212k, c1c3 10f，c2 30f ， ce50f， vcc =12 v。圖題 3-2(a)放大電路； (b)等效電路 (答案 )(1)求 ri 和 ro ;(2)分別求出當(dāng)rl和 rl3.6k 時(shí)的 aus 。目的練習(xí)畫(huà)兩級(jí)放大電路的微變等效電路，并利用等效電路求電路的交流參數(shù)。分析第一級(jí)是共集電路，第

3、二級(jí)是分壓供偏式工作點(diǎn)穩(wěn)定的典型電路，v1 、 v2 均為npn 管。解(1)求交流參數(shù)之前先畫(huà)出兩級(jí)放大電路的微變等效電路如圖題3-2(b)所示。注意圖中各級(jí)電流方向及電壓極性均為實(shí)際。第一級(jí)中i b1 的方向受輸入信號(hào)u i 極性的控制，而與v1 的導(dǎo)電類(lèi)型(npn 還是 pnp)無(wú)關(guān)， u i 上正下負(fù)，因此 i b1 向里流，輸出電壓 u o1 與 u i 極性相同；第二級(jí)中i b2 的方向受 u o1 極性的控制， u o1 上正下負(fù)，因此i b2 向里流，也與 v2 的導(dǎo)電類(lèi)型無(wú)關(guān)，或者根據(jù)i c1 的方向 (由 c1流向 e1 )也能確定 i b2 的方向是向里流。再由電流的受控

4、關(guān)系 i c1 (=2 i b2 )的方向向下流 (由 c2流向 e2 )，輸出電壓 u o 的實(shí)際極性應(yīng)是下正上負(fù)，與假設(shè)極性相反。等效電路應(yīng)畫(huà)成“一”字型，如圖所示。re1re1 / ri2re1/ rb21 / rb22 / rbe27.5/ 30/ 91/ 62.9k則ri rb / rbe1(1 1)re1 1.5103/ 5.3 (1 100)2.9 294k因?yàn)榈诙?jí)是共射電路，所以其輸出電阻近似由rc2 決定：rorc2 12k (2)求 ausu o。u s當(dāng) rl時(shí)， rlrc212kau1(11 )re1(1100) 2.9rbe1(11) re15.3(1 100)0.

5、982.9au22rc2100 12200rbe26auau1au 20.98 (200)196則ausauri(196)249181rsri20 249當(dāng) rl3.6k 時(shí)， rl rc2 / rl12 / 3.62.77k au22rl1002.7746rbe26au0.98( 46)45因此aus452494220249討論由以上兩種情況下的au s 結(jié)果可見(jiàn)，帶載時(shí)的電壓放大倍數(shù)比開(kāi)載時(shí)小得多，即42181，說(shuō)明 aus 與 rl 有關(guān)。 rl3.6k 相當(dāng)于后級(jí)的輸入電阻，它越小，aus 下降得越多。放大電路的輸入電阻越高，越有利于提高前級(jí)的電壓放大倍數(shù)。圖題 3-3(a)放大電路圖

6、題 3-3(b)交流通路 (答案 )； (c)微變等效電路 (答案 ) 3-3兩級(jí)直接耦合放大電路如圖題3-3 所示。已知rbe1 、 rbe2 、1 、2 。(1)畫(huà)出放大電路的交流通路及h 參數(shù)微變等效電路；(2)求兩級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)auu o 的表達(dá)式，并指出u o 與 u i 的相位關(guān)系；u i(3)推導(dǎo)該電路輸出電阻的表達(dá)式。目的 畫(huà)直接耦合多級(jí)放大電路的微變等效電路，并利用等效電路推導(dǎo)交流參數(shù)表達(dá)式。分析本電路由兩級(jí)直接耦合放大電路構(gòu)成，第一級(jí)由npn 管構(gòu)成簡(jiǎn)單供偏的工作點(diǎn)穩(wěn)定共射放大電路；第二級(jí)是由pnp 管構(gòu)成的工作點(diǎn)穩(wěn)定共射放大電路，它的集電極負(fù)載與 v1 管射極電

7、阻共用一個(gè)電阻，即rc2re1。解(1)交流通路及h 參數(shù)微變等效電路如圖題3-3(b)、 (c)所示。(2)求 auu o。u i由圖 (c)知u i rbe1i b1u o求 i b1 :u orl ( i e1i c2 ) , rlre1 / rli e1(11 ) i b1由回路 rc1rbe2re2 (視圖 (a)導(dǎo)出 i c2來(lái)，即(i c1i b2 )grc1i b2rbe2(12 ) re2(視圖 (c)將 ic11i b1 代入上式，寫(xiě)出i b2: i b1 的關(guān)系式：i b21rc1 gi b1grbe2(1rc12 ) re212 rc1gic22 i b2i b1rc1

8、rbe2(1g2 ) re2將 i e1 、 i c2 代回 u o 的表達(dá)式，得uor (11)12 rc1ilrc1rbe2(1g b12 ) re2i b1u o12 rc1rl(11 )rlrbe2(12 )re2rc1將 i b1 代入 u i 表達(dá)式，得u irbe11 gu o(11) rl12 rc1rlrc1rbe2(1 2 ) re2因此(11) rl12 rc1rlu orbe2(12 ) re2rc1au1 2rc1rlu irbe1(11 )rlrc1 rbe2(12 )re2因?yàn)閮杉?jí)均為共射組態(tài)，信號(hào)從輸入到輸出共反了兩次相位，所以u(píng) o 與 u i 同相位。(3)

9、推導(dǎo) ro 的表達(dá)式。按著 ro 的一般求法，應(yīng)將rl 開(kāi)路， u i 短路，此時(shí) rb 被 u i 短路。從 re1 看 v2 管：因?yàn)閞c2 re1 , v2 為共射組態(tài)， 隔著電流源， 從它的集電極看不到輸入回路，所以只能看到 rbe1 。將 rbe1 折合到發(fā)射極的電阻是1rbe1 ，再與 re1并聯(lián)就是輸出電阻了。1rore1/rbe1113-5 如圖題 3-5 兩級(jí)放大電路，在工作頻率范圍內(nèi)，c1、 c 2、 c3 的容抗均很小，可視為短路。圖題 3-5(a)放大電路； (b) 直流通路； (c)交流通路； (d)h 參數(shù)微變等效電路(1)畫(huà)出直、交流通路及h 參數(shù)等效電路；(2)

10、寫(xiě)出表達(dá)式 au1 u o1, au 2u o 以及 ri ;u iu i2(3)分析 u o 與 u i 的相位關(guān)系 (同相或反相 )。目的 熟練交、 直流通路和等效電路的畫(huà)法，求多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)。分析圖題 3-5(a)由兩級(jí)構(gòu)成， 第一級(jí)由npn 管 v1 構(gòu)成共射電路； 第二級(jí)由pnp管 v2構(gòu)成共射電路，兩級(jí)之間采用直接耦合。本電路的特殊性是在第一級(jí)偏置電路中將rb 分成兩部分，即rf1 與 rf2 ，并且在它們中間與地之間加入電容c 2 。 c2 相當(dāng)于交流短路，這樣把 rf1 交流并聯(lián)在輸入回路，而把rf2 并聯(lián)到第一級(jí)的輸出回路，即rc1 / rf2 。這是容易錯(cuò)誤的地

11、方，希望引起注意。解(1)圖 (a)電路的直流通路、交流通路和h 參數(shù)微變等效電路分別如圖(b)、 (c)和 (d) 所示。在圖(d)中， u o 的實(shí)際極性與假設(shè)極性相同。(2)求au1u o1、au 2u o、 ri 。u iu i2au11rc1 / rf2 / rbe2(1 2 )rerbe1au 2rc22 rbe2 (12 )rerirf1 / rbe1(3)因?yàn)閮杉?jí)均有反相作用，所以u(píng) o 與 u i 同相位。圖題 3-7 3-7電路如圖題3-7 所示。已知12 =50,3 =80,u be1u be2 =0.7 v，u be30.2v，且當(dāng) u s =0 時(shí)， u o =0。試

12、求：(1)各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)(各管的 i b 均可忽略 )；(2)滿足 u s =0 時(shí) u o =0 的 re2 值。目的練習(xí)利用零入零出的條件進(jìn)行求解。分析 本題電路由兩級(jí)構(gòu)成，第一級(jí)為單入單出 (同相輸出 )長(zhǎng)尾式差放，差放對(duì)管采用 npn 型；第二級(jí)由 pnp管構(gòu)成單管共射放大電路。 兩級(jí)之間為直接耦合。解(1)求靜態(tài)。從 i c3 入手。因?yàn)橛辛闳肓愠?，先求i c3 比較方便：i c312v1ma12ki e3ic3 1mau e3( 對(duì)地 ) 12 1 3=9 vi c31000i b312.5a380求差放級(jí)：視 rc2u be3re3vcc 回路。i rc2grc2i e3 gre

13、3u be3i c1i c2i c3 gre3u be313 0.2因此i rc2rc20.32ma10u c1(對(duì)地 )u c2( 對(duì)地 )vcc i c1 grc1 120.32 10=8.8 vu e1,20.7v(2)求 re2 值。0.712120.7re2re110 7.66k2i c120.323-8選擇合適的答案填空。(1)電路的頻率響應(yīng)是指對(duì)于不同頻率輸入信號(hào)放大倍數(shù)的變化情況。高頻時(shí)放大倍數(shù)下降，主要原因是 的影響。 (a.耦合電容和旁路電容， b.晶體管的非線性特性， c.晶體管的極間電容和分布電容 )(2)當(dāng)輸入信號(hào)頻率為fl 和f h 時(shí)，放大倍數(shù)的幅值約下降為中頻時(shí)

14、的(0.5，0.7，0.9)，或者說(shuō)是下降了(3 db,5 db,7 db)。此時(shí)與中頻時(shí)相比，放大倍數(shù)的附加相移約為(45， 90， 180 )。(3)多級(jí)放大電路與單級(jí)放大電路相比，頻帶加相移(變大，變小，基本不變)。(變窄，變寬，差不多)；高頻時(shí)附目的復(fù)習(xí)基本概念。解 (1)c;(2)0.7 ，3 db,45； (3)變窄，變大。3-10 放大電路如圖題3-10(a) 所示。已知三極管的=50,vcc=12v,c1=3 f,=1c2 f,rs =50 , rb1 =20 k, rb2 =80 k, re =1 k, rc =2.5 k, rl =7.5 k，試計(jì)算由c1 決定的下限頻率f

15、l ，并畫(huà)出低頻段的波特圖。圖題 3-10(a)放大電路； (b)波特圖 (答案 )目的練習(xí)求放大電路的下限頻率，并畫(huà)低頻段波特圖。解計(jì)算思路是先求 i eqrberifl 。rb1vcc2012 =2.4 vu brb2rb120 80u bu be2.4 0.2i eq12.2mare注意，計(jì)算靜態(tài)電流時(shí)不要代入負(fù)號(hào)，與npn 管的求法相同。rbe 300(1260.9k50)2.2ri rb1 / rb2 /rbe(1) re20/80/0.9(1 50) 1 12k用公式求 f l ：fl114hzri )c12(0.05+12)1033 10 62(rs3-11共射電路如圖題3-11

16、 所示。已知三極管的rbb =100 , rb e =900 , gm =0.04 s，c=500 pf 。(1)試計(jì)算中頻電壓放大倍數(shù)aus ；(2)試計(jì)算電路的上、下限頻率f l 及 fh ；(3)用歸一化畫(huà)法畫(huà)出波特圖。圖題 3-11(a)放大電路； (b)波特圖 (答案 )目的全面分析計(jì)算一個(gè)共射放大電路的頻率響應(yīng)。解(1) rberbbrb e =100+900=1000 rirb / rbe377 /1k gm rb e0.04900=36因此ausuuorc / rl gri506 / 3150srbersri111(2)求 fl 及 f h 。f l11140hzri )c12 (1+1)103210 62(rsfl2113.5hzrl )c22 (6+3)103510 62(rc取f l max 40,3.540 hzf l1/ rb / rs )2c rb e /( rbb10.64mhz2 50010-12900/(100377 103/1 103(3)本題波特圖的歸一化畫(huà)法如圖題3-11(b) 所示。 3-12某放大電路的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖題3-12(a) 所示，試求：(1)中頻電壓放大倍數(shù)aum 為多少分貝 ?折合多少倍數(shù) ?(2)下限頻率