模電第四章答案

1、第4章 集成運(yùn)算放大電路自測(cè)題一、選擇合適答案填入空內(nèi)。 (1)集成運(yùn)放電路采用直接耦合方式是因?yàn)? C )。A.可獲得很大的放大倍數(shù) B.可使溫漂小 C.集成工藝難于制造大容量電容 (2)通用型集成運(yùn)放適用于放大( B )。 A.高頻信號(hào) B.低頻信號(hào) C.任何頻率信號(hào) (3)集成運(yùn)放制造工藝使得同類(lèi)半導(dǎo)體管的( C )。 A.指標(biāo)參數(shù)準(zhǔn)確 B.參數(shù)不受溫度影響 C.參數(shù)一直性好 (4)集成運(yùn)放的輸入級(jí)采用差分放大電路是因?yàn)榭梢? A )。 A.減小溫漂 B.增大放大倍數(shù) C.提高輸入電阻 (5)為增大電壓放大倍數(shù),集成運(yùn)放的中間級(jí)多采用( A )。 A.共射放大電路 B.共集放大電路 C.

2、共基放大電路二、判斷下列說(shuō)法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1)運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓UIO是兩輸入端電位之差。( )(2)運(yùn)放的輸入失調(diào)電流IIO是兩輸入端電流之差。( )(3)運(yùn)放的共模抑制比。( )(4)有源負(fù)載可以增大放大電路的輸出電流。( )(5)在輸入信號(hào)作用時(shí)，偏置電路改變了各放大管的動(dòng)態(tài)電流。( ) 三、電路如圖T4.3 所示，已知123= 100 。各管的UBE均為0.7V , 試求IC2的值。解：分析估算如下：；圖T4.3。比較上兩式，得 四、電路如圖T4.4所示。 圖T4.4(1)說(shuō)明電路是幾級(jí)放大電路，各級(jí)分別是哪種形式的放大電路（共射、共集、差放 ）; (2)分別說(shuō)

3、明各級(jí)采用了哪些措施來(lái)改善其性能指標(biāo)（如增大放大倍數(shù)、輸入電阻 ）。解：(1)三級(jí)放大電路，第一級(jí)為共集共基雙端輸入單端輸出差分放大電路，第二級(jí)是共射放大電路，第三級(jí)是互補(bǔ)輸出級(jí)。(2)第一級(jí)采用共集共基形式，增大輸入電阻，改善高頻特性；利用有源負(fù)載(T5 、T6 )增大差模放大倍數(shù)，使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出電路的差模放大倍數(shù)，同時(shí)減小共模放大倍數(shù)。第二級(jí)為共射放大電路，以T7、T8構(gòu)成的復(fù)合管為放大管、以恒流源作集電極負(fù)載，增大放大倍數(shù)。第三級(jí)為互補(bǔ)輸出級(jí)，加了偏置電路，利用Dl、D2的導(dǎo)通壓降使T9和T10在靜態(tài)時(shí)處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)，從而消除交越失真。習(xí)題4.1根據(jù)下列要

4、求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運(yùn)放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運(yùn)放的類(lèi)型是：通用型 高阻型 高速型 低功耗型 高壓型 大功率型 高精度型(1)作低頻放大器，應(yīng)選用( )。(2)作寬頻帶放大器，應(yīng)選用( )。(3)作幅值為1V以下微弱信號(hào)的量測(cè)放大器，應(yīng)選用( )。(4)作內(nèi)阻為100k。信號(hào)源的放大器，應(yīng)選用( )。(5)負(fù)載需5A電流驅(qū)動(dòng)的放大器，應(yīng)選用( )。(6)要求輸出電壓幅值為80V的放大器，應(yīng)選用( )。(7)宇航儀器中所用的放大器，應(yīng)選用( )。4. 2 已知幾個(gè)集成運(yùn)放的參數(shù)如表P4.3 所示，試分別說(shuō)明它們各屬于哪種類(lèi)型的運(yùn)放。表P4.3 特性指標(biāo)AodridUIOIIOIIB-3dB

5、fHKCMRSR增益帶寬單位dBMmVnAnAHzdBV/VMHzA1100252006007860.5A213020.0124071200.5A3100100050.020.03860.55A41002220150966512.5解：A1為通用型運(yùn)放，A 2為高精度型運(yùn)放，A3為高阻型運(yùn)放，A4為高速型運(yùn)放。4.3 多路電流源電路如圖P4.3所示,已知所有晶體管的特性均相同,UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。 圖P4.3 圖P4.4解：因?yàn)門(mén)l 、T2、T3的特性均相同，且UBE 均相同，所以它們的基極、集電極電流均相等，設(shè)集電極電流為IC。先求出R 中電流，再求解IC1、IC

6、2。 當(dāng)時(shí)，。4.4電路如圖P4.4 所示，Tl 管的低頻跨導(dǎo)為gm , Tl和T2管d-s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。 解：由于T2和T3 所組成的鏡像電流源是以Tl 為放大管的共射放大電路的有源負(fù)載， Tl和T2管d -s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1和rds2，所以電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式為：。4.5電路如圖P4.5所示，Tl與T2管特性相同，它們的低頻跨導(dǎo)為gm ; T3與T4管特性對(duì)稱；T2與T4管d-s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds2和rds4。試求出電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。 圖P4.5 圖P4.6解：在圖示電路中：； ； 電壓放大倍數(shù)：4.6電路如圖P

7、4.6所示，具有理想的對(duì)稱性。設(shè)各管均相同。 (1)說(shuō)明電路中各晶體管的作用； (2)若輸入差模電壓為產(chǎn)生的差模電流為，則電路的電流放大倍數(shù)？解：(1)圖示電路為雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。Tl和T2 、T3和T4分別組成的復(fù)合管為放大管，T5和T6組成的鏡像電流源為有源負(fù)載。 (2)由于用T5和T6所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載，將左半部分放大管的電流變化量轉(zhuǎn)換到右邊，故輸出電流變化量及電路電流放大倍數(shù)分別為： ； 。4.7 電路如圖P4.7所示，Tl和T2管的特性相同，所有晶體管的均相同，Rcl 遠(yuǎn)大于二極管的正向電阻。當(dāng)時(shí)，。(1)求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式；(2)當(dāng)有共模輸入電壓時(shí)

8、，簡(jiǎn)述理由。圖P4.7 圖P4.8解：(1)在忽略二極管動(dòng)態(tài)電阻的情況下：，。 。 (2)當(dāng)有共模輸入電壓時(shí)，近似為零。由于， , 因此，故。4.8 電路如圖P4.8所示，Tl和T2管為超管，電路具有理想的對(duì)稱性。選擇合適的答案填入空內(nèi)。(1)該電路采用了( C )。A 共集-共基接法 B 共集-共射接法 C 共射-共基接法(2)電路所采用的上述接法是為( C )。A 增大輸入電阻 B 增大電流放大系數(shù) C 展寬頻帶(3)電路采用超管能夠( B )。A 增大輸入級(jí)的耐壓值 B 增大放大能力 C 增大帶負(fù)載能力(4) Tl和T2管的靜態(tài)壓降約為( A )。A0.7V B 1.4V C 不可知4.

9、9 在圖P4.9 所示電路中，已知TlT3管的特性完全相同， 2 ;反相輸入端的輸入電流為，同相輸入端的輸入電流為。試問(wèn)：(l) ； (2) ； (3) 解：(l)因?yàn)門(mén)l和T2為鏡像關(guān)系，且 2，所以： (2) (3)輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為： 圖P4 .94.10比較圖P4.10 所示兩個(gè)電路，分別說(shuō)明它們是如何消除交越失真和如何實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)的。 (a) (b) 圖P4.10解：在圖(a)所示電路中，Dl 、D2使T2、T3 微導(dǎo)通，可消除交越失真。R為電流采樣電阻，D3對(duì)T2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T2導(dǎo)通時(shí)，, 未過(guò)流時(shí)較小，因小于開(kāi)啟電壓使D3 截止；過(guò)流時(shí)因大于開(kāi)啟電壓使D3導(dǎo)通，為

10、T2基極分流。D4對(duì)T4起過(guò)流保護(hù)，原因與上述相同。在圖(b)所示電路中，T4 、T 5使T 2、T 3微導(dǎo)通，可消除交越失真。R2為電流采樣電阻，T 6 對(duì)T 2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T 2導(dǎo)通時(shí)，未過(guò)流時(shí)較小，因小于開(kāi)啟電壓使T 6截止；過(guò)流時(shí)因 大于開(kāi)啟電壓使T 6導(dǎo)通，為T(mén) 2基極分流。T 7對(duì)T 3起過(guò)流保護(hù)，原因與上述相同。4.11 圖4.11所示電路是某集成運(yùn)放電路的一部分，單電源供電。試分析：(1) 100A電流源的作用；(2) T 4的工作區(qū)域（截止、放大、飽和）; (3) 50A電流源的作用； (4) T 5與R的作用。圖4.11 圖P4.12 解：(1)為T(mén) l提供靜態(tài)集電極電流

11、、為T(mén) 2提供基極電流，并作為T(mén) l的有源負(fù)載。(2) T 4截止。因?yàn)椋?，?3) 50A電流源為T(mén) 3提供射極電流，在交流等效電路中等效為大阻值的電阻。(4)保護(hù)電路。，未過(guò)流時(shí)T5電流很??；過(guò)流時(shí)使, T 5更多地為T(mén) 3的基極分流。4.12電路如圖P4.12所示,試說(shuō)明各晶體管的作用。 解：T l為共射放大電路的放大管；T 2和T 3組成互補(bǔ)輸出級(jí)；T 4、T 5、R2組成偏置電路，用于消除交越失真。4.13圖P4.13 所示簡(jiǎn)化的高精度運(yùn)放電路原理圖，試分析：(1)兩個(gè)輸入端中哪個(gè)是同相輸入端，哪個(gè)是反相輸入端；(2) T 3與T 4的作用；(3)電流源I3的作用 ；(4) D2與D3的作用。圖P4.13解：(1) uI1為反相輸入端， uI2為同相輸入端。(2)為T(mén) l和T 2管的有源負(fù)載，將T l管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出，使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時(shí)的放大倍數(shù)。(3)為T(mén) 6設(shè)置靜態(tài)電流，且為T(mén) 6的集電極有源負(fù)載，增大共射放大電路的放大能力。(4)消除交越失真。4.14 通用型運(yùn)放F747 的內(nèi)部電路如圖P4.14 所示，試分析：(1)偏置電路由哪些元件組成？基準(zhǔn)電流約為多少？(2)哪些是放大管，組成幾級(jí)放大電路，每級(jí)各是什么基本電路？(3) T 19 、T 20 和R8組成的電路