模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版課后答案-童詩白

模擬電子技術(shù)根底

第四版

清華大學(xué)電子學(xué)教研組編

童詩白華成英主編

自測題與習(xí)題解答

山東大學(xué)物理與微電子學(xué)院

目錄

第1章常用半導(dǎo)體器件...................3

第2章根本放大電路.....................14

第3章多級(jí)放大電路.....................31

第4章集成運(yùn)算放大電路.................41

第5章放大電路的頻率響應(yīng)...............50

第6章放大電路中的反應(yīng).................60

第7章信號(hào)的運(yùn)算和處理.................74

第8章波形的發(fā)生和信號(hào)的轉(zhuǎn)換...........90

第9章功率放大電路.....................114

第10章直流電源.........................126

第1章常用半導(dǎo)體器件

自測題

一、判斷以下說法是否正確，用“義"和表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。

(1)在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價(jià)元素,可將其改型為P型半導(dǎo)體式V)

(2)因?yàn)镹型半導(dǎo)體的多子是自由電子，所以它帶負(fù)電。(X)

(3)PN結(jié)在無光照、無外加電壓時(shí)，結(jié)電流為零。(J)

(4)處于放大狀態(tài)的晶體管，集電極電流是多子漂移運(yùn)動(dòng)形成的。(X)

(5)結(jié)型場效應(yīng)管外加的柵一源電壓應(yīng)使柵一源間的耗盡層承受反向電壓，才能

保證其以萬大的特點(diǎn)。(V)

(6)假設(shè)耗盡型N溝道MOS管的UGS大于零，那么其輸入電阻會(huì)明顯變小。(義)

二、選擇正確答案填入空內(nèi)。

(1)PN結(jié)加正向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)將A。

A.變窄B.根本不變C.變寬

⑵穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在C°

A.正向?qū)˙.反向截止C.反向擊穿

(3)當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)電壓和集電結(jié)電壓應(yīng)為go

A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏

(4)UGS=0V時(shí)，能夠工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有A、C。

A.結(jié)型管B.增強(qiáng)型MOS管C.耗盡型MOS管

三、寫出圖T1.3所示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管導(dǎo)通電壓S)=0.7V。

圖T1.3

解：Uo產(chǎn)1.3匕C/O2=OKUO3=-L3V,UO4=2V,t/O5=1.3KUO6=-2乙

四、穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值Uz=6V,穩(wěn)定電流的最小值/zmin=5/〃A。求圖T1.4所示電路

中Uoi和UO2各為多少優(yōu)。

(a)(b)

圖T1.4

解：左圖中穩(wěn)壓管工作在擊穿狀態(tài)，故Uo尸6匕

右圖中穩(wěn)壓管沒有擊穿，故“02-5%

五、電路如圖TL5所示,Vcc=15V,其=100,UBE=0.7V。

試問：

(l)Rb=5(UQ時(shí)，Uo=?

(2)假設(shè)7臨界飽和，那么心二？

V-U

解：⑴=

Rbr

-

2r"J

Ic=01B=2.6mA.

U()=匕(一ICR=2V。圖TL5

⑵???Ics=%一心=2,86mA,1BS=ICS/J3=28.6〃A

Rc

???%=%廠"跖=45.52

1BS

六、測得某放大電路中三個(gè)MOS管的三個(gè)電極的電位如表T1.6所示，它們的開

啟電壓也在表中。試分析各管的工作狀態(tài)(截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū))，并填

入表內(nèi)。

表TL6

管號(hào)UGS(th/VUc/VUiW工作狀態(tài)

Ti4-51310流區(qū)

T2-43310截止區(qū)

-4605可變電阻區(qū)

T3

解：因?yàn)槿还茏泳虚_啟電壓，所以它們均為增強(qiáng)型MOS管。根據(jù)表中所

示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態(tài)，如表T1.6最后一欄所示。

習(xí)題

1.1選擇適宜答案填入空內(nèi)。

⑴在本征半導(dǎo)體中參加(A)元素可形成N型半導(dǎo)體，參加(C)元素可形成P型半

導(dǎo)體。

A.五價(jià)B.四價(jià)C.三價(jià)

⑵當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將(A)o

A.增大B.不變C.減小

(3)工作在放大區(qū)的某三極管，如果當(dāng)友從12增大到22“A時(shí)，/c從ImA變

為2加4,那么它的夕約為(C)。

A.83B.91C.100

⑷當(dāng)場效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時(shí),它的低頻跨導(dǎo)前將(A)。

A.增大；B.不變；C.減小

L2電路如圖PL2所示，%=10sinoZ(V),試畫出外與〃。的波形。設(shè)二極管

導(dǎo)通電壓可忽略不計(jì)。

圖P1.2解圖P1.2

U/=35V時(shí)，Uo=Uj^WJV>U7,：.Uo=UZ=6Vo

R+&.

0.1

(2)當(dāng)負(fù)載開路時(shí)，I=~~=29mA>/=25mA,故穩(wěn)壓管將被燒毀。

zRZmax

1.7在圖PL7所示目路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓

UD=1.5V,正向電流在5?15/nA時(shí)才能正常工作,

試問：(1)開關(guān)S在什么位置時(shí)發(fā)光二極管才能發(fā)光？

(2)R的取值范圍是多少？R|11

解：(1)S閉合。U

(2)R的范圍為：

(“(V-之700Q圖pi7、\

1.8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖P1.8所；JL弓一電

極的電流，標(biāo)出其方向，并在圓圈中畫出管子，且分別求出它們的電流放大系數(shù)

(a)(b)(a)(b)

圖Pl.8解圖Pl.8

解：答案如解圖PL8所示。

放大倍數(shù)分別為A=1〃泊/1=100和ph=5mA/100/M=50

1.9測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖PL9所示。在圓圈中畫出管子,

并說明它們是硅管還是錯(cuò)管。

圖P1.9

解:如解圖1.90

解圖1.9

1.10電路如圖P1.10所示，晶體管導(dǎo)通時(shí)U班=。-7丫，6=50。試分析匕場為

0V、IV、3V三種情況下下的工作狀態(tài)及輸出電壓〃0的值。

解：(1)當(dāng)％8=0時(shí)，T截止,uo=l2Vo

所以7處于放大狀態(tài)。

（3）當(dāng)/8=3丫時(shí)，因?yàn)椤?二匕也二巴絲=460〃4,

Rb

ICQ=MBQ=23mA?Ics=VdcEs=U3mAf所以r處于飽和狀態(tài)。

1.11電路如圖Pl.ll所示，晶體管的0=50,UBE=。?2丫，飽和管壓降

\UCFS\=OAV；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=5V,正向?qū)妷篣Q二0.5V。試問：

然—|小砒|=24以—硒＜。

1?12分別判斷圖P1.12所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。

圖P1.12

解：（a）可能；（b）可能；（c）不能；（d）不能，下的發(fā)射結(jié)會(huì)因電流過大而損壞。

（e）可能。

1.13放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個(gè)極①、②、③的電位分別為4V、

8V>12V,管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子(結(jié)型管、MOS管、

增強(qiáng)型、耗盡型)，并說明①、②、③與G、S、D的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

解：管子可能是增強(qiáng)型管、耗盡型管和結(jié)型管，三個(gè)極①、②、③與G、

S、D的對(duì)應(yīng)關(guān)系如解圖P1.13所示。

解圖P1.13

1.14場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖PL14所示，畫出它在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲

線。

圖Pl.14(a)(b)

解圖P1.14

解：在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標(biāo)的垂線(如解圖P1.14(a)所示)，讀出其與各條

曲線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值及〃GS值，建立5=/(〃GS)坐標(biāo)系，描點(diǎn)，連線，即可得到

轉(zhuǎn)移特性曲線，如解圖Pl.14(b)所示。

L15電路如圖PL15所示，71的輸出特性如圖P1.14所示，分析當(dāng)〃/=4K8V、

12V三種情況下場效應(yīng)管分別工作在什么區(qū)域。

解：根據(jù)圖PL14所示7的輸出特性可知，其開啟電壓為5V,根據(jù)圖PL15

所示電路可知uGS=ufo

當(dāng)〃,二4V時(shí)，〃GS小于開啟電壓，故7截止

當(dāng)為二8V時(shí)，設(shè)下工作在恒流區(qū)，根據(jù)輸出

特性可知iDx0.6mA,管壓降uDS?VDD-iDRd

因此，"GD=UGS~UDSX-2V，小于開啟電壓，

說明假設(shè)成立，即丁工作在恒流區(qū)。圖P1.15

當(dāng)〃尸12V時(shí)，由于%。二12丫，必然使T工作在可變電阻區(qū)。

1.16分別判斷圖P1.16所示各電路中的場效應(yīng)管是否有可能工作在恒流區(qū)。

(a)(b)(c)(d)

圖PL16

解：(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能o

補(bǔ)充1.電路如補(bǔ)圖Pl(a)、(b)所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz=3丫，R的取值適

宜，〃/的波形如圖⑹所示。試分別畫出"oi和〃02的波形。

（a）（b）（c）

補(bǔ)圖Pl

解：波形如以下圖所示

補(bǔ)充2.在溫度2CTC時(shí)某晶體管的（80=2〃A試問溫度是6CTC時(shí)的/00=?

解：/ICBO2044

CBO60X2=2X2=32//AO

補(bǔ)充3.有兩只晶體管，一只的4=200,ICE0=200//A；另一只的￡二100,

ICEO=10//A,其它參數(shù)大致相同。你認(rèn)為應(yīng)選用哪只管子？為什么？

解：選用4=100,/so=10〃A的管子，因其夕適中,/支。較小，因而溫度穩(wěn)

定性較另一只管子好。

補(bǔ)充4.電路如補(bǔ)圖P4所示，試問夕大于多少時(shí)晶體管飽和？

解：取。8=。的，假設(shè)管子飽和，

V”-UBE_-UBE

那么夕?,即&==凡

人"R

所以,夕2，=100時(shí)，管子飽和。

補(bǔ)圖P4第21^：根本

放大電路

自測題

一.在括號(hào)內(nèi)用7”和“X”說明以下說法是否正確。

1.只有電路既放大電流又放大電壓，才稱其有放大作用。（X）

2.可以說任何放大電路都有功率放大作用。（＜）

3.放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。（x）

4.電路中各電量的交流成分是交流信號(hào)源提供的。（x）

5.放大電路必須加上適宜的直流電源才能正常工作。N)

6.由于放大的對(duì)象是變化量，所以當(dāng)輸入直流信號(hào)時(shí)，任何放大電路的輸出都毫

無變化。(x)

7.只要是共射放大電路，輸出電壓的底部失真都是飽和失真。(x)

二.試分析圖T2.2各電路是否能放大正弦交流信號(hào)，簡述理由。設(shè)圖中所有電容

對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。

(a)(b)(c)

(d)(e)(f)

(g)(h)(i)

圖T2.2

解：圖(a)不能。VBB將輸入信號(hào)短路。

圖(b)可以。

圖(c)不能。輸入信號(hào)與基極偏置是并聯(lián)關(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。

圖(d)不能。晶體管基極回路因無限流電阻而燒毀。

圖(e)不能。輸入信號(hào)被電容G短路。

圖⑴不能。輸出始終為零。

圖(g)可能。

圖(h)不合理。因?yàn)镚-S間電壓將大于零。

圖⑴不能。因?yàn)?截止。

三.在圖T2.3所示電路中，％C=12K,晶體管萬=100,R；,=l()0kQ。填空：要

求先填文字表達(dá)式后填得數(shù)。

⑴當(dāng)q=ov時(shí)，測得/w=0.7V,假設(shè)要基極電流/超那么用和

Rw之和

Rb=((VCC-UBEQ)/IBQ)20-(565)攵。；而假設(shè)測得U.EQ=6V,

那么(=((ZC-UCEQ)/月/地Z3)M

(2)假設(shè)測得輸入電壓有效值4=5〃2V時(shí)，

輸出電壓有效值U〃'=().6V,

那么電壓放大倍數(shù)4=(-U，Ui)^(-120)o

假設(shè)負(fù)載電阻占值與此相等，那么帶上圖T2.3

R

負(fù)載后輸出電壓有效值6=(——-—?U；)=(0.3)Vo

+R

RLC

四、圖T2.3所示電路中％°=12匕6.二3"2,靜態(tài)管壓降UCEQ=6匕并在輸出

端加負(fù)載電阻其阻值為3。選擇一個(gè)適宜的答案填入空內(nèi)。

Li

（1）該電路的最大不失真輸出電壓有效值p（A）；

A.2VB.3VC.6V

（2）當(dāng)q=i機(jī)丫時(shí)，假設(shè)在不失真的條件下，減小Rw,那么輸出電壓的幅值將

（C）；

A.減小B.不變C.增大

（3）在q=l〃zV時(shí)，將Aw調(diào)到偷出電壓最大且剛好不失真，假設(shè)此時(shí)增大輸入

電壓，那么輸出電壓波形將（B）；

A.頂部失真B.底部失真C.為正弦波

（4）假設(shè)發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真，那么為消除失真，可將（B）。

A.&減小B.R，減小CW”減小

五、現(xiàn)有直接耦合根本放大電路如下：

A.共射電路B.共集電路C.共基電路

D.共源電路E.共漏電路

它們的電路分別如、（a）、（a）、和269（a）所示；設(shè)圖中R,<&,且〃。均

相等。選擇正確答案填入空內(nèi)，只需填A(yù)、B、……

⑴輸入電阻最小的電路是（C）,最大的是（D、E）；

⑵輸出電阻最小的電路是（B）；

（3）有電壓放大作用的電路是（A、C、D）；

（4）有電流放大作用的電路是（A、B、D、E）；

⑸高頻特性最好的電路是（C）；

⑹輸入電壓與輸出電壓同相的電路是（B、C、E）；反相的電路是（A、D）。

六、未畫完的場效應(yīng)管放大電路如圖T2.6所示，試將適宜的場效應(yīng)管接入電路，

使之能夠正常放大。要求給出兩種方案。

解：根據(jù)電路接法，可分別采用耗盡型N溝道和P溝道MOS管，如解圖T2.6

所示。

圖T2.6解圖T2.6

習(xí)題

2.1分別改正圖P2.1所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波信號(hào)。

要求保存電路原來的共射接法和耦合方式。

(a)(b)

(c)(d)

圖P2.1

解：(a)將-Vcc改為十Vcc。

(b)在+nc與基吸之間加Rb。

(c)將VBB反接，且在輸入端串聯(lián)一個(gè)電阻。

(d)在VBB支路加在-Vcc與集電極之間加

2.2畫出圖P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對(duì)交流信號(hào)均

可視為短路。

(a)(b)

(c)(d)

圖P2.2

解：將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路，圖略。

圖P2.2所示各電路的交流通路如解圖P2.2所示；

(a)(b)

(c)(d)

解圖P2.2

2.3分別判斷圖P2.2(a)、(b)所示兩電路各屬哪種放大電路，并寫出

Q、4、R,和此的表達(dá)式。

"cc-UBEQ

解:圖(a):

IRQ=1dBQ'

4++(1+

UCEQ=VCC-(1+0)IBQR,。

&=k//&,R=RJiR,

“o

圖(b)：G眸)/困〃氏3+(1+0N］，3=燈叱

/<3

=

CEQ^CC一，CQK1—/他為°

4=能，RR〃R=R

UJ=I4i._C,o4o

%l+〃

2.4電路如圖P2.4(a)所示，圖(b)是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時(shí)。8&二。，丫。

利用圖解法分別求出勺=8和?=32。時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓

Uom(有效值)。

(a)(b)

圖P2.4

=

解：空載時(shí)：IB0=20/7/4,Ico=2mA,UCEO6V；

最大不失真輸出電壓峰值約為5.3V,有效值約為3.75V。

帶載時(shí)：%=20/M,Ico=2mA,UCE0=3V；

最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V,有效值約為1.63V。如解圖P2.4所示。

解圖P2.4圖P2.5

2.5在圖P2.5所示電路中，晶體管的小80,展=喋。，4=20根丫，靜態(tài)時(shí)

UB改=0?7V,UCEQ=4V,/%=20〃4。判斷以下結(jié)論是否正確，在括號(hào)內(nèi)打7”

和“x”表示。

.4.4?

(1)4=----------=-200(x)(2)4=--=-5.71(x)

"20x10-3

,80x5….80x2.5i,

(3)A=一——=-400(X)(4)4=——j—=-200N)

20

⑸6=砒攵。=12。(x)⑹R=9LZQ=35攵Q(X)

'0.02

(7)R,x3Z:Q(x)(8)&?ikQ.(V)

(9)7?O=5%CN)(10)R()=2.5kQ(x)

(12)Usx60mV(4)

(1l)t/s?20mV(x)

2.6電路如圖P2.6所示，晶體管/M20,UBE=0.7匕飽和管壓降UCES=0.5V。

在以下情況下，用直流電壓表測量晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？

(1)正常情況;(2)Rbi短路；(3)Rbi開路；(4)R)2開路;(5)&2短路；⑹&短路;

圖P2.6圖P2.7

解：(1)〃=%'一%—人=174—163=11〃A,Ic=(31,=32mA,

Rb2Rb\

：.UC=VCC-1CR,=8.3Vo

(2)短路,％=0,J=15V。

(3)Ri開路，臨界飽和基極電流=VCC”CF5423.7〃4,

PRC

實(shí)際基極電流IR==174//Ao

與2

l

由于右＞BS，管子飽和，二八=UCES=0.5Vo

(4)尺2開路,無基極電流,UC=VCC=\5V.

(5)品2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀，Uc可能為15V。

(6)&短路，Uc=Vcc=15Vo

2.7電路如圖P2.7所示，晶體管的￡=80,rfh.=100Q。分別計(jì)算片=8和

鳥=3攵。時(shí)的Q點(diǎn)、從、鳥和此。

解：在空載和帶負(fù)載情況下，電路的靜態(tài)電流、九均相等，它們分別為：

空載時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為：

rR

UCFQ=Vcc-coeX6,2V；4=一旭X-308

%

%+凡

R/=3k。時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為:

0=Rh//rhex展。1.34。Ro=&=5kQ。

2.8假設(shè)將圖P2.7所示電路中的NPN管換成PNP管，其它參數(shù)不變，那么為

使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化？Q點(diǎn)、4、4.和此變化嗎？如變化，那么如

何變化？假設(shè)輸出電壓波形底部失真，那么說明電路產(chǎn)生了什么失真，如何消除？

解：由正電源改為負(fù)電源；Q點(diǎn)、A,、4和R,,不會(huì)變化；輸出電壓波形底部

失真對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)正半周失真，對(duì)PNP管而言，管子進(jìn)入截止區(qū)，即產(chǎn)生了截止

失真；減小飛。

2.9圖P2.9所示電路中，晶體管/MOO,%=1.4kC。

⑴現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降UCE(尸6V,估算甌

(2)假設(shè)測得0和”的有效值分別為1〃*和100〃W,那么負(fù)載電阻私為多少？

解：⑴％」*'一%5=1/0=202,

Rc

：

.Rh=%WBE=565K2O

1B

⑵由-

Ui演

可得:RL=2.625o圖P2.9

2.10在圖P2.9所示電路中，設(shè)靜態(tài)時(shí)(。=2mA,晶體管飽和管壓降

UCES=0-6V。試問：當(dāng)負(fù)載電阻/?乙=8和&.=3攵。時(shí)?，電路的最大不失真輸出

電壓各為多少伏？

解：由于/KC--°=2〃Z4K-zyz,所以JJUCEOJ*=C%c-/ccK=6V。

空載時(shí)，輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故

勺=3攵。時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故

2.11電路如圖P2.H所示，晶體管夕=100,加=100。。

⑴求電路的Q點(diǎn)、A”、&和此；

（2）假設(shè)改用夕=200的晶體管，那么Q點(diǎn)如何變化？

（3）假設(shè)電容C-開路，那么將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？

解：（1）靜態(tài)分析：

UCEQ=YcLIEQ（&+%+R。）=5.7V圖P2.ll

26〃7V

動(dòng)態(tài)分析：喂=%,，+（1+尸）------。2.732

【EQ

（2）0=200時(shí)，UBQ=-^—?%=2V（不變）；

%+Rb2

/乂（不變）；IB0=1卜。=5〃A（減小）；

EQRf+ReBQ1+6

UCEQ=Vcc一/（"+Rf+Re）=5.7V（不變）。

⑶C開路時(shí)，A=--------"RJIRJ——?！?二一1.92（減小）;

展+（1+力）（凡+勺）Re+R,

&=2%2〃［展+（1+/）（6+/?；）］?4.UQ（增大）；

R,=R,=5k。（不變）。

2.12電路如圖P2.12所示，晶體管的4=80,5=lkC。

⑴求出Q點(diǎn)；（2）分別求出&=8和RL=3kC時(shí)電路的％、a和R°o

解：⑴求解Q點(diǎn)：

（2）求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：

&=8時(shí)；4=0+'）Kx0.996圖P2.12

展+0+ZM

輸出電阻：R0=R//R，"B『B37Q

2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的￡=60,分=10℃。

⑴求解Q點(diǎn)、4、&和R。

⑵設(shè)《二10m丫(有效值)，問4=?,u〃=?

假設(shè)C3開路，那么Uj=?,[/“=?

解：(1)2點(diǎn)：

圖P2.13

ICQ=(3IBQ?1.86mA

4、%和乙的分析：

26mVa=，(凡〃口一95

=%，+(1+￡)x952。,

【EQrbe

飛=%〃展"952。，R=R=3kdo

⑵設(shè)Us=10/nV(有效值),那么

R^=|4|.[/.=304mV

，.=——Us=3.2mV；

R、+&

假設(shè)G開路，那么:

R“R

&=%//[展+(1+夕)凡卜5L3Z。，a—一

Re

=9.6機(jī)V,。

u.=—R+—R?Usu=\Aiu.'=\4AmV

2.14改正圖P2.14所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波電壓。要

求保存電路的共漏接法。

(a)(b)

(c)(d)

圖P2.14

解：(a)源極加電阻Hs;(b)漏極加電阻RD;

(c)輸入端加耦合電容；(d)在七支路加-MGG，+VDD改為-VDD

改正電路如解圖P2.14所示。

(a)(b)

(C)(d)

解圖P2.14

2.15圖P2.21(a)所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖(b)、(c)

所示。

(1)利用圖解法求解。點(diǎn)；

(2)利用等效電路法求解入“、鳥和

(a)

(b)(c)

圖P2.15

解：(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線〃GS=T0R,，與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為。點(diǎn)；讀出

坐標(biāo)值，得出IDQ=\mA,UGSQ=-2Vo如解圖P2.15(a)所示。

(a)(b)

解圖P2.21

在輸出特性中作直流負(fù)載線UDS=VDD-iD(Rd+R)，與"=-2V的那條

輸出特性曲線的交點(diǎn)為。點(diǎn)，UDS()?3Vo如解圖P2.21(b)所示。

(2)首先畫出交流等效電路(圖略)，然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。

4=-g,K=-5：&=&=1MQ：R.=Rd=5ZO

2.16圖P2.16(a)所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖(b)所示。

求解電路的。點(diǎn)和A,。

(a)(b)

圖P2.16

解：⑴求。點(diǎn)：

根據(jù)電路圖可知，UGSQ=%G=3V。

從轉(zhuǎn)移特性查得，當(dāng)UGS°=3V時(shí)的漏極電流：IDQ=1mA

因此管壓降S)so=%/)—此=5丫。

(2)求電壓放大倍數(shù):

20

Sm=-------VWoo=2mAN,???4=一g〃園=-

UGSOh）

2.17電路如圖P2.17所示。（1）假設(shè)輸出電壓波形底部失真，那么可采取哪

些措施？假設(shè)輸出電壓波形頂部失真，那么可采取哪些措施？（2）假設(shè)想增大|aj，

那么可采取哪些措施？

解：（1）輸出電壓波形底部失真，類似于NPN型三極管的飽和失真，應(yīng)降低

Q,故可減小&或增大R】、Rs;假設(shè)輸出電壓波形頂部失真，那么與上述相反，

故可增大4或減小Hi、Rs0

（2）假設(shè)想增大就要增大漏極靜態(tài)電流以增大g,〃，故可增大R2或減

小凡、Rs。

2.18圖P2.18中的哪些接法可以構(gòu)成復(fù)合管？標(biāo)出它們等效管的類型（如

NPN型、PNP型、N溝道結(jié)型……）及管腳（b、e、c、d、g、s）。

（a）（b）（c）（d）

（e）⑴（g）

圖P2.18

解：（a）不能。（b）不能。

（c）構(gòu)成NPN型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。

（d）不能。（e）不能。

⑴構(gòu)成PNP型管，上端為發(fā)射極，中端為基極，下端為集電極。

（g）構(gòu)成NPN型管，上端為集電極，中端為基極，下端為發(fā)射極。

第3章多級(jí)放大電路

自測題

一、現(xiàn)有根本放大電路：

A.共射電路B.共集電路C.共基電路D.共源電路E.共漏電路

根據(jù)要求選擇適宜電路組成兩級(jí)放大電路。

（1）要求輸入電阻為次。至24。，電壓放大倍數(shù)大于3000,第一級(jí)應(yīng)采用（A）,第

二級(jí)應(yīng)采用（A）。

⑵要求輸入電阻大于1OM0,電壓放大倍數(shù)大于300,第一級(jí)應(yīng)采用（D）,第二級(jí)

應(yīng)采用（A）。

⑶要求輸入電阻為100/^2004^,電壓放大倍數(shù)數(shù)值大于100,第一級(jí)應(yīng)采用

（B）,第二級(jí)應(yīng)采用（A）。

（4）要求電壓放大倍數(shù)的數(shù)值大于10,輸入電阻大于10MO,輸出電阻小于1000,

第一級(jí)應(yīng)采用（D）,第二級(jí)應(yīng)采用（B）。

⑸設(shè)信號(hào)源為內(nèi)阻很大的電壓源，要求將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓，且

|4/|=—＞1000,輸出電阻RoV100，第一級(jí)應(yīng)采用采用(C),第二級(jí)應(yīng)(B)。

二、選擇適宜答案填入空內(nèi)。

(1)直接耦合放大電路存在零點(diǎn)漂移的原因是(C、D)o

A.電阻阻值有誤差B.晶體管參數(shù)的分散性

C.晶體管參數(shù)受溫度影響D.電源電壓不穩(wěn)

(2)集成放大電路采用直接耦合方式的原因是(C)。

A.便于設(shè)計(jì)B.放大交流信號(hào)C.不易制作大容量電容

(3)選用差動(dòng)放大電路的原因是(A)。

A.克服溫漂B.提高輸入電阻C.穩(wěn)定放大倍數(shù)

(4)差動(dòng)放大電路的差模信號(hào)是兩個(gè)輸入端信號(hào)的(A),共模信號(hào)是兩個(gè)輸入端

信號(hào)的(C)。

A.差B.和C.平均值

(5)用恒流源取代長尾式差動(dòng)放大電路中的發(fā)射極電阻，將使單端電路的(B)。

A.差模放大倍數(shù)數(shù)值增大B.抑制共模信號(hào)能力增強(qiáng)C.差模輸入電

阻增大

(6)互補(bǔ)輸出級(jí)采用共集形式是為了使(C)0

A.放大倍數(shù)的數(shù)值大B.最大不失真輸出電壓大C.帶負(fù)載能力強(qiáng)

三、電路如圖T3?3所示，所有晶體管均為硅管，口均為200,rh.=200Q,靜態(tài)

時(shí)。旌QBO-7V。試求：

(1)靜態(tài)時(shí)不管和72管的發(fā)射極電流。

(2)假設(shè)靜態(tài)時(shí)＞0,那么應(yīng)如何調(diào)節(jié)凡2的值才能使=0?

假設(shè)靜態(tài)〃。=0V,那么&2=？，電壓放大倍數(shù)為多少？

解：(1)八管的集電極電流人3=(〃2一。.03)/〃/3

靜態(tài)時(shí)不管和公管的發(fā)射極電流/臼==。15加4

(2)假設(shè)靜態(tài)時(shí)〃0＞。，那么應(yīng)減小RC2O

當(dāng)〃/=0時(shí)%=0,。管的集電極電流1CQ4=VEE/(4=。?6/九4。

42的電流及其阻值分別為:

。+

IqR，2=cz-Ilu=IcC1z0=0.147mA,

電壓放大倍數(shù)求解過程如下:

C久T7

rbe2=分,+(1+B)———x35kQ圖T3-3

’EQ2

習(xí)題

3.1判斷圖P3.1所示各兩級(jí)放大電路中力和一管分別組成哪種根本接法的放

大電路。設(shè)圖中所有電容對(duì)于交流信號(hào)均可視為短路。

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)

圖P3.1

解：(a)共射，共基(b)共射，共射(c)共射，共射

(d)共集，共基(e)共源，共集⑴共基，共集

3.2設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均適宜，分別畫出它們的交流等效電

路,并寫出A”、R,和R〃的表達(dá)式。

(a)(b)

(c)(d)

圖P3.2

解：⑴圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。

⑵各電路的4、R,和R。的表達(dá)式分別為:

用&〃［展2+(1+尸2)&］｝(1+%用3

⑶：4=

舄+rhe\強(qiáng)2+(1+夕2)6

丫快2+R2

K=A+rbe\

\+瓦

+(")(&〃&〃"嶼

加盧(1+幻(&〃凡〃演2)演2

4=月〃［如+(1+4)(%〃/?3〃&2)］；

(c);A=—//［展2+(1+^)。］｝fBR］

'Gl+N"2+(1+02)。

Ri=K+rbe\；Ro=4

(d)：4=[—g￡&〃凡〃/?7〃噎2)]?(一強(qiáng))

心

/?.=/?,///?2+/?j；&=4

(a)

(b)

(c)

(d)

解圖P3.2

3.3根本放大電路如圖P3.3(a)、(b)所示，圖(a)虛線框內(nèi)為電路I,圖(b)虛線

框內(nèi)為電路n。由電路I、n組成的多級(jí)放大電路如圖(c)、(d)、(e)所示，它們均

正常工作。試說明圖(c)、(d)、(e)所示電路中

(1)哪些電路的輸入弓阻較大；

(2)哪些電路的輸出可阻較??；

(3)哪個(gè)電路的電壓放大倍數(shù)最大。

(a)(b)

(c)(d)

(e)

圖P3.3

解：(1)圖(d)、(e)所示電路的輸入電阻比擬大；

(2)圖(c)、(e)所示電路的輸出電阻比擬?。?/p>

(3)圖⑻所示電路的電壓放大倍數(shù)最大。

3.4電路如圖P3.l(a)(b)所示,晶體管的夕均為150,%均為2N1,。點(diǎn)適宜。

求解兒、與和(。

解：在圖(a)所示電路中

??.2一坊/二處二225；

?**A/~A/i*A/2"-225

R.?=/?I.//R/J/r"CTI,?1.35%。；RC/=%J=3k6。

在圖(b)所示電路中

...A“=一且必2運(yùn)I。-/A，=—純1=一75

???4=4|?。1。2。。

2；

?=(&+寵〃&)〃聯(lián)產(chǎn)2kQ人=R4=UQ

3.5電路如圖P3.l(c)、(e)所示，晶體管的夕均為200,“均為弘。。場效應(yīng)

管的gm為15mS;Q點(diǎn)適宜。求解A”、“和Ro。

解：在圖(c)所示電路中

44.(《〃葭2)BT25；A“=—始=—133.3

'4/2x；；

A,=Ad16666.7R.=RJ/rbeX?3k￡iRo=R?=2kC

在圖(e)所示電路中

A=AI-AP?-30；Rj=R1=10M。；/?=&〃a+325。

041+/?

3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱，晶體管的P均為100,0=100。，

。試求心.的滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)管和管的發(fā)射極靜態(tài)電流人。以及

U*B**E*-Q*V?0.7VTiT2L丫

動(dòng)態(tài)參數(shù)人和Ri。

圖P3.6圖P3.7

解：Rw滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)力管和A管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下：

R

?URFO+IFO.—~+21F0Rp=Vcc

IFO=-U"EQ工0.517mA

&+2R,

2-

動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和4分析如下：

3.7電路如圖P3.7所示，力和乃兩管的”均為140,“均為4kC。試問：假

設(shè)輸入直流信號(hào)〃〃=20〃2V,un=10mV,那么電路的共模輸入電壓〃紜=?差

模輸入電壓〃〃=?輸出動(dòng)態(tài)電壓=?

解：電路的共模輸入電壓差模輸入電壓心,、差模放大倍數(shù)為和動(dòng)態(tài)電

Ul]+U,2

壓A%分別為：ulc==15mV；uhl=un-ul2=\0mV

Ad=—?-175；\uo=A.tuJd=-1.75V

2rbe

3.8電路如圖P3.8所示，Ti和乃的低頻跨導(dǎo)gm均為lOmSo試求解差模放大倍數(shù)和

輸入電阻。

圖P3.8圖P3.9

解：差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為：

4/=-g〃A=-2。0；Rj=8。

3.9試寫出圖P3.9所示電路人和凡的近似表達(dá)式。設(shè)力和T2的電流放大系數(shù)

分別為由和的，b-e間動(dòng)態(tài)電阻分別為展]和rbe2o

解：4和凡的近似表達(dá)式分別為

A({x-----------&-=--2-[a+(1+4)演2]

圾1+(1+4)展2

3.10電路如圖P3.10所示，71~八的電流放大系數(shù)分別為0~65,b-e間動(dòng)態(tài)電

阻分別為H)el~rbe5,寫出A“、Ri和&的表達(dá)式。

圖P3.10圖P3.H

解：4、R?和凡的表達(dá)式分析如下:

A-10-A.A.A

A一A-AH劣2劣3Ri=%+曦2

A?z

展5+6

R0=RM

1+四

3.11電路如圖P3.ll所示。電壓放大倍數(shù)為-100,輸入電壓⑷為正弦波，72

和小管的飽和壓降UCES=1Vo試問：

⑴在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值U油以為多少伏？

（2）假設(shè)Ui=io^v侑效值），那么a產(chǎn)？假設(shè)此時(shí)以開路，那么兒=?假設(shè)必

短路，那么a=?

解:（1）最大不失真輸H電壓有效值為:u加工7.78V

故在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值：Gg=&B77.8〃?V

IIlluAI/

（2）U產(chǎn)lOmV,那么（有效值）。

假設(shè)必開路，那么71和73組成復(fù)合管，等效夕二423，73可能飽和，使得

t/o=-HV（直流）；假設(shè)以短路，那么U0=1L3V（直流）。

第4章集成運(yùn)算放大電路

自測題

一、選擇適宜答案填入空內(nèi)。

（1）集成運(yùn)放電路采用直接耦合方式是因?yàn)椋–）3

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半導(dǎo)體管的（C）0

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)榭梢裕ˋ）。

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.共基放大電路

二、判斷以下說法是否正確，用“小和“X”表示判斷結(jié)果。

⑴運(yùn)放的輸入失調(diào)可壓Uio是兩輸入端電位之差。（X）

（2）運(yùn)放的輸入失調(diào)反流/io是兩輸入端電流之差。（4）

⑶運(yùn)放的共模抑制比Ke=&。（Y）

4

（4）有源負(fù)載可以增大放大電路的輸出電流。（4）

（5）在輸入信號(hào)作用時(shí)，偏置電路改變了各放人管的動(dòng)態(tài)電流。（x）

三、電路如圖T4.3所示，仇=飽=飽=100。各管的UBE均為0.7V,試求出

的值。

解：分析估算如下：

J_21B0+01BD_2+夕T

B2~—\+P-"\+P加；

/C2=P42=分常"加。比擬上兩式，

四、電路如圖T4.4所示。

圖T4.4

（1）說明電路是幾級(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）分別說明各級(jí)采用了哪些措施來改善其性能指標(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)。

（