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1、第2章 基本放大電路
自測(cè)題
一.在括號(hào)內(nèi)用“√”和“”表明下列說(shuō)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。()
2.可以說(shuō)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。()
4.電路中各電量的交流成分是交流信號(hào)源提供的。()
5.放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作。(√)
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(wú)變化。()
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。()
二.試分析圖T2.2各電路是否能放大正弦交流信號(hào),簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖中所有電容對(duì)交
2、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(wú)限流電阻
3、而燒毀。
圖(e)不能。輸入信號(hào)被電容C2短路。
圖(f)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(i)不能。因?yàn)門截止。
三.在圖T2.3 所示電路中,已知, 晶體管β=100,。填空:要求先填文字表達(dá)式后填得數(shù)。
(1)當(dāng)時(shí),測(cè)得,若要基極電流, 則和之和
=( )≈( 565 );而若測(cè)得,
則=( )≈( 3 )。
(2)若測(cè)得輸入電壓有效值時(shí),
輸出電壓有效值,
則電壓放大倍數(shù)( )≈( -120 )。
若負(fù)載電阻值與相等,則帶上 圖T2.3
負(fù)載后輸出電壓有效
4、值( )=( 0.3 )V。
四、已知圖T2.3 所示電路中,靜態(tài)管壓降并在輸出端加負(fù)載電阻,其阻值為3。選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。
(1)該電路的最大不失真輸出電壓有效值( A );
A.2V B.3V C.6V
(2)當(dāng)時(shí),若在不失真的條件下,減小Rw ,則輸出電壓的幅值將( C );
A.減小 B.不變 C.增大
(3)在時(shí),將Rw 調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真,若此時(shí)增大輸入電壓,則輸出電壓波形將( B );
A.頂部失真 B.底部失真 C.為正弦波
5、
(4)若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真,則為消除失真,可將( B )。
A.Rw 減小 B.減小 C. 減小
五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下:
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
它們的電路分別如圖2.2.1 、2.5.1(a)、2.5.4 (a)、2.6.2 和2.6. 9(a)所示;設(shè)圖中,且、均相等。選擇正確答案填入空內(nèi),只需填A(yù) 、B 、… …
(l)輸入電阻最小的電路是( C ),最大的是( D、E );
(2)輸出電阻最小的電路是( B );
(3)有電壓放大作用的
6、電路是( A、C、D );
(4)有電流放大作用的電路是( A、B、D、E );
(5)高頻特性最好的電路是( C );
(6)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(chǎng)效應(yīng)管放大電路如圖T2.6所示,試將合適的場(chǎng)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)。要求保留電路
7、原來(lái)的共射接法和耦合方式。
(a) (b)
(c) (d)
圖P2.1
解:(a)將-VCC改為+VCC。
(b)在+VCC與基極之間加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Rb,在-VCC與集電極之間加Rc。
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)
8、 (b)
(c) (d)
圖P2.2
解:將電容開(kāi)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
9、別判斷圖P2.2(a)、 (b)所示兩電路各屬哪種放大電路,并寫出的表達(dá)式。
解:圖 (a): ,,。
,,
圖(b):,,
。
,,。
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)。利用圖解法分別求出和時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓(有效值)。
(a) (b)
圖P2.4
解:空載時(shí):;
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):;
最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V ,有效值約為
10、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,已知晶體管的β=80, =1kΩ,,靜態(tài)時(shí),,。判斷下列結(jié)論是否正確,在括號(hào)內(nèi)打“√”和“”表示。
(1) () (2) ()
(3) () (4) (√)
(5) () (6) ()
(7) () (8) (√)
(9) (√) (10) ()
(11
11、) () (12) (√)
2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管β=120,UBE=0.7V,飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下,用直流電壓表測(cè)量晶體管的集電極電位,應(yīng)分別為多少?
(1)正常情況;(2)Rb1短路;(3)Rb1開(kāi)路;(4)Rb2開(kāi)路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;
圖P2.6 圖P2.7
解:(1),,
∴。
(2) Rb1短路,,∴。
(3) Rb1開(kāi)路,臨界飽和基極電流,
12、
實(shí)際基極電流。
由于,管子飽和,∴。
(4) Rb2開(kāi)路,無(wú)基極電流,。
(5) Rb2短路,發(fā)射結(jié)將燒毀,可能為。
(6) RC短路, 。
2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的β=80 ,。分別計(jì)算和時(shí)的Q點(diǎn)、、和。
解:在空載和帶負(fù)載情況下,電路的靜態(tài)電流、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:
;
;
時(shí),靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為:
13、
。
2.8若將圖P2.7 所示電路中的NPN管換成PNP管,其它參數(shù)不變,則為使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化? Q點(diǎn)、、和變化嗎?如變化,則如何變化?若輸出電壓波形底部失真,則說(shuō)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)、、和不會(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Rb。
2.9 已知圖P2.9所示電路中,晶體管β=100,=1.4kΩ。
(1)現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V,估算Rb;
(2)若測(cè)得和的有效值分別為1mV和100mV,則
14、負(fù)載電阻RL為多少?
解:(1),,
∴。
(2)由,
可得: 。 圖P2.9
2.10在圖P2.9所示電路中,設(shè)靜態(tài)時(shí),晶體管飽和管壓降。試問(wèn):當(dāng)負(fù)載電阻和時(shí),電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏?
解:由于,所以。
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
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P2.11所示,晶體管β=100,=100Ω。
(1)求電路的Q點(diǎn)、、和;
(2)若改用β=2
15、00的晶體管,則Q點(diǎn)如何變化?
(3)若電容Ce開(kāi)路,則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:
圖P2.11
動(dòng)態(tài)分析:
(2) β=200時(shí),(不變);
(不變);(減?。?;
(不變)。
(3) Ce開(kāi)路時(shí),(減小);
(增大);
(不變)。
2.12 電路如圖P2.12所示,晶體管的β=80,=1kΩ。
(1)求出Q點(diǎn); (2)分別求出
16、RL=∞和RL=3kΩ時(shí)電路的、和。
解:(1)求解Q 點(diǎn):
(2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻:
RL=∞時(shí); 圖P2.12
RL=3kΩ時(shí);
輸出電阻:
2.13 電路如圖P2.13 所示,晶體管的β=60 , 。
(1)求解Q點(diǎn)、、和
(2)設(shè)Us = 10mV (有效值),問(wèn),
若C3開(kāi)路,則,
解:(1) Q 點(diǎn):
圖P2.13
、和的分析:
17、
,
, 。
(2)設(shè)Us = 10mV (有效值),則
;
若C3開(kāi)路,則:
,
, 。
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。要求保留電路的共漏接法。
(a) (b)
(c) (d)
圖P2.14
解:(a)源極加電阻RS ; (b)漏極加電阻RD;
(c)輸入端加耦合電容; (d)在
18、Rg 支路加?VGG, +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已知圖P2.21 (a)所示電路中場(chǎng)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Q點(diǎn);
(2)利用等效電路法求解、和。
(a)
19、 (b) (c)
圖P2.15
解:(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線,與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為Q點(diǎn);讀出坐標(biāo)值,得出。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,與的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)為Q 點(diǎn),。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)
20、態(tài)分析。
; ;
2.16已知圖P2.16(a)所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖(b)所示。
求解電路的Q 點(diǎn)和。
(a) (b)
圖P2.16
解:(1)求Q 點(diǎn):
根據(jù)電路圖可知,。
從轉(zhuǎn)移特性查得,當(dāng)時(shí)的漏極電流:
因此管壓降 。
(2)求電壓放大倍數(shù):
∵, ∴
2.17電路如圖P2.17 所示。(1)若輸出電壓波形底部失真,則可采取哪些措施?若輸出電壓波形頂部失真,則可采取哪些措施?(2)若想增大,則可采取哪些措施
21、?
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R2或增大R1、RS;若輸出電壓波形頂部失真,則與上述相反,故可增大R2或減小R1、RS。
(2)若想增大,就要增大漏極靜態(tài)電流以增大,故可增大R2或減小R1、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) (f) (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。
(f)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。