《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》高教第四版課后答案.doc
模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第1章 常用半導(dǎo)體器件1.1選擇合適答案填入空內(nèi)。(l)在本征半導(dǎo)體中加入( A )元素可形成N 型半導(dǎo)體,加入( C )元素可形成P 型半導(dǎo)體。 A.五價 B.四價 C.三價(2)當(dāng)溫度升高時,二極管的反向飽和電流將(A) 。 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)IB 從12 uA 增大到22 uA 時,IC 從lmA 變?yōu)?mA ,那么它的約為( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)當(dāng)場效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時,它的低頻跨導(dǎo)gm將( A ) 。A.增大; B.不變; C.減小1.2電路如圖P1.2 所示,已知(V),試畫出與的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓可忽略不計。 圖P1.2 解圖P1.2 解:與的波形如解圖Pl.2所示。1.3電路如圖P1.3所示,已知(V),二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出與的波形圖,并標出幅值。 圖P1.3 解圖P1.3 1.4電路如圖P1.4所示, 二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下,電容C對交流信號可視為短路;為正弦波,有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少?解:二極管的直流電流 其動態(tài)電阻: 圖P1.4故動態(tài)電流的有效值:1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓值分別是6V和8V,正向?qū)妷簽?.7V。試問:(1)若將它們串聯(lián)相接,則可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?(2)若將它們并聯(lián)相接,則又可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?解:(1)串聯(lián)相接可得4種:1.4V;14V;6.7V;8.7V。 (2)并聯(lián)相接可得2種:0.7V;6V。1.6 已知圖Pl.6 所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓,最小穩(wěn)定電流,最大穩(wěn)定電流。(1)分別計算為10V 、15V 、35V 三種情況下輸出電壓的值;(2)若時負載開路,則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 為什么?解:(1)只有當(dāng)加在穩(wěn)壓管兩端的電壓大于其穩(wěn)壓值時,輸出電壓才為6V。時,;時,; 時,。(2)當(dāng)負載開路時,故穩(wěn)壓管將被燒毀。1.7 在圖Pl.7 所示電路中,發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓UD =1.5V ,正向電流在515mA 時才能正常工作。試問:(1)開關(guān)S 在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光?(2)R的取值范圍是多少?解:(1)S閉合。 (2) R的范圍為: 圖P1.7 1.8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流,標出其方向,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Pl.8所示。放大倍數(shù)分別為和1.9測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子,并說明它們是硅管還是鍺管。 圖P1.9解:如解圖1.9。 解圖1.91.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時,=50。試分析為0V、1V、3V三種情況下T 的工作狀態(tài)及輸出電壓的值。解: (1)當(dāng)時,T 截止,。(2)當(dāng)時,因為 圖P1.10所以T處于放大狀態(tài)。(3)當(dāng)時,因為, 所以T處于飽和狀態(tài)。1.11電路如圖Pl.11所示,晶體管的=50 ,,飽和管壓降;穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓, 正向?qū)妷?。試問:?dāng)時?;當(dāng)時?解:當(dāng)時,晶體管截止,穩(wěn)壓管擊穿,。當(dāng)時,晶體管飽和,。因為: 圖P1.11,1.12分別判斷圖Pl.12 所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。(a) (b) (c) (d) (e)圖P1.12解:(a)可能;(b)可能;(c)不能;(d)不能,T 的發(fā)射結(jié)會因電流過大而損壞。(e)可能。1.13已知放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個極 、 、 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、增強型、耗盡型),并說明 、 、 與G 、S 、D 的對應(yīng)關(guān)系。 解:管子可能是增強型管、耗盡型管和結(jié)型管,三個極 、 、 與G 、S 、D 的對應(yīng)關(guān)系如解圖Pl.13 所示。 解圖Pl.131.14已知場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖Pl.14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Pl.14解:在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標的垂線(如解圖Pl.14 (a)所示),讀出其與各條曲線交點的縱坐標值及值,建立坐標系,描點,連線,即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線,如解圖Pl.14 (b)所示。1.15電路如圖P1.15所示,T的輸出特性如圖Pl.14所示,分析當(dāng)=4V、8V 、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P1.14 所示T的輸出特性可知,其開啟電壓為5V ,根據(jù)圖Pl.15所示電路可知。當(dāng)=4V時,小于開啟電壓,故T 截止。當(dāng)=8V時,設(shè)T 工作在恒流區(qū),根據(jù)輸出 特性可知,管壓降, 因此,小于開啟電壓,說明假設(shè)成立,即T工作在恒流區(qū)。 圖Pl.15當(dāng)=12V時,由于,必然使T工作在可變電阻區(qū)。l.16分別判斷圖Pl.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P1.16 解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。補充1.電路如補圖P1(a)、(b)所示,穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓, R 的取值合適,的波形如圖(c)所示。試分別畫出和的波形。(a) (b) (c) 補圖P1 解:波形如下圖所示 補充2.在溫度20oC時某晶體管的試問溫度是60oC時的?解:。補充3.有兩只晶體管,一只的=200 , ;另一只的=100 , ,其它參數(shù)大致相同。你認為應(yīng)選用哪只管子?為什么?解:選用=100 , 的管子,因其適中,較小,因而溫度穩(wěn)定性較另一只管子好。補充4.電路如補圖P4所示,試問大于多少時晶體管飽和?解:取,若管子飽和,則, 即所以,時,管子飽和。 補圖P4第2章 基本放大電路習(xí)題2.1 分別改正圖P2.1 所示各電路中的錯誤,使它們有可能放大正弦波信號。要求保留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+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)所有電容對交流信號均可視為短路。 (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P2.22.3分別判斷圖P2.2(a)、 (b)所示兩電路各屬哪種放大電路,并寫出的表達式。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。利用圖解法分別求出和時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓(有效值)。 (a) (b)圖P2.4 解:空載時:;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:;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P2.52.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的=80, =1k,靜態(tài)時,。判斷下列結(jié)論是否正確,在括號內(nèi)打“”和“”表示。(1) () (2) () (3) () (4) () (5) () (6) () (7) () (8) () (9) () (10) () (11) () (12) ()2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=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開路;(4)Rb2開路;(5)Rb2短路;(6)RC短路; 圖P2.6 圖P2.7 解:(1),,。 (2) Rb1短路,。 (3) Rb1開路,臨界飽和基極電流,實際基極電流。由于,管子飽和,。(4) Rb2開路,無基極電流,。(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=80 ,。分別計算和時的Q點、和。解:在空載和帶負載情況下,電路的靜態(tài)電流、均相等,它們分別為: 空載時,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,靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為: 。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、和變化嗎?如變化,則如何變化?若輸出電壓波形底部失真,則說明電路產(chǎn)生了什么失真,如何消除?解:由正電源改為負電源;Q點、和不會變化;輸出電壓波形底部失真對應(yīng)輸入信號正半周失真,對PNP管而言,管子進入截止區(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=100,=1.4k。(1)現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V,估算Rb;(2)若測得和的有效值分別為1mV和100mV,則負載電阻RL為多少?解:(1),, 。(2)由,可得: 。 圖P2.99。試問:當(dāng)負載電阻和時,電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏?解:由于,所以??蛰d時,輸入信號增大到一定幅值,電路首先出現(xiàn)飽和失真。故 時,當(dāng)輸入信號增大到一定幅值,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=100,=100。(1)求電路的Q點、和;(2)若改用=200的晶體管,則Q點如何變化?(3)若電容Ce開路,則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?如何變化?解:(1)靜態(tài)分析: 圖P2.11動態(tài)分析: (2) =200時,(不變); (不變);(減?。?;(不變)。 (3) Ce開路時,(減?。?; (增大); (不變)。2.12 電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,=1k。(1)求出Q點; (2)分別求出RL=和RL=3k時電路的、和。解:(1)求解Q 點: (2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻:RL=時; 圖P2.12 RL=3k時;輸出電阻:2.13 電路如圖P2.13 所示,晶體管的=60 , 。(1)求解Q點、和(2)設(shè)Us = 10mV (有效值),問,若C3開路,則,解:(1) Q 點: 圖P2.13 、和的分析:, , 。(2)設(shè)Us = 10mV (有效值),則 ; 若C3開路,則: , , 。2.14 改正圖P2.14 所示各電路中的錯誤,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;(2)利用等效電路法求解、和。 (a) (b) (c) 圖P2.15解:(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線,與轉(zhuǎn)移特性的交點即為Q點;讀出坐標值,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載線,與的那條輸出特性曲線的交點為Q 點,。如解圖P2.21(b)所示。(2)首先畫出交流等效電路(圖略),然后進行動態(tài)分析。 ; ;2.16已知圖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Q 點和。 (a) (b)圖P2.16 解:(1)求Q 點:根據(jù)電路圖可知,。從轉(zhuǎn)移特性查得,當(dāng)時的漏極電流: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?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。 第3章 多級放大電路習(xí)題3.1判斷圖P3.1所示各兩級放大電路中T1和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對于交流信號均可視為短路。(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 (f)共基,共集3.2 設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點均合適,分別畫出它們的交流等效電路,并寫出、和的表達式。 (a) (b) (c) (d)圖P3.2解:(1)圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。 (2)各電路的、和的表達式分別為:(a):; ; (b): ; (c): ; (d):; (a) (b) (c) (d) 解圖P3.23.3基本放大電路如圖P3.3(a)、(b)所示,圖(a)虛線框內(nèi)為電路,圖(b)虛線框內(nèi)為電路。由電路、組成的多級放大電路如圖(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)哪些電路的輸入電阻較大;(2)哪些電路的輸出電阻較?。?3)哪個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較大; (2)圖(c)、(e)所示電路的輸出電阻比較??; (3)圖(e)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,晶體管的均為150 , 均為,Q點合適。求解、和。解:在圖(a)所示電路中 ; 。在圖(b)所示電路中 ; ; 3.5電路如圖P3.l (c)、(e)所示,晶體管的均為200 , 均為。場效應(yīng)管的gm為15mS ; Q 點合適。求解、和。解:在圖(c)所示電路中 ; ; 在圖(e)所示電路中; ; 3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對稱,晶體管的均為100, 。試求Rw的滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流以及動態(tài)參數(shù)Ad和Ri。 圖P3.6 圖P3.7 解:Rw 滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下: 動態(tài)參數(shù)Ad和Ri分析如下: 3.7電路如圖P3.7所示,T1和T2兩管的均為140,均為4k。試問:若輸入直流信號,則電路的共模輸入電壓差模輸入電壓輸出動態(tài)電壓解:電路的共模輸入電壓、差模輸入電壓、差模放大倍數(shù)和動態(tài)電壓 分別為:; ; 3.8 電路如圖P3.8所示,Tl和T2的低頻跨導(dǎo)gm均為10mS。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: ; 。3.9試寫出圖P3.9 所示電路Ad和Ri的近似表達式。設(shè)Tl和T2的電流放大系數(shù)分別為1和2,b-e 間動態(tài)電阻分別為和。解:Ad和Ri的近似表達式分別為 ; 3.10電路如圖P3.10 所示,Tl T5的電流放大系數(shù)分別為15 , b-e間動態(tài)電阻分別為rbe1rbe5,寫出Au、Ri和Ro的表達式。 圖P3.10 圖P3.11解:Au、Ri和Ro的表達式分析如下: ; ; 3.11 電路如圖P3.11 所示。已知電壓放大倍數(shù)為-100 ,輸入電壓uI為正弦波,T2和T3管的飽和壓降UCES=1V 。試問:(1)在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏?(2)若Ui= 10mV(有效值),則Uo?若此時R3開路,則Uo?若R3短路,則Uo? 解:(1)最大不失真輸出電壓有效值為:故在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值: (2)Ui= 10mV ,則Uo1V(有效值)。若R3開路,則Tl和T3組成復(fù)合管,等效, T3可能飽和,使得(直流);若R3短路,則(直流)。第4章 集成運算放大電路習(xí)題4.1根據(jù)下列要求,將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是: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以下微弱信號的量測放大器,應(yīng)選用( )。(4)作內(nèi)阻為100k。信號源的放大器,應(yīng)選用( )。(5)負載需5A電流驅(qū)動的放大器,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 已知幾個集成運放的參數(shù)如表P4.3 所示,試分別說明它們各屬于哪種類型的運放。表P4.3 特性指標AodridUIOIIOIIB-3dBfHKCMRSR增益帶寬單位dBMmVnAnAHzdBV/VMHzA1100252006007860.5A213020.0124071200.5A3100100050.020.03860.55A41002220150966512.5解:A1為通用型運放,A 2為高精度型運放,A3為高阻型運放,A4為高速型運放。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:因為Tl 、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、IC2。 當(dāng)時,。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 間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)的表達式。 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載, Tl和T2管d -s 間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2,所以電壓放大倍數(shù)的表達式為:。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管特性對稱;T2與T4管d-s 間的動態(tài)電阻分別為rds2和rds4。試求出電壓放大倍數(shù)的表達式。 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P4.6所示,具有理想的對稱性。設(shè)各管均相同。 (1)說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載。 (2)由于用T5和T6所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負載,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 遠大于二極管的正向電阻。當(dāng)時,。(1)求解電壓放大倍數(shù)的表達式;(2)當(dāng)有共模輸入電壓時,簡述理由。圖P4.7 圖P4.8解:(1)在忽略二極管動態(tài)電阻的情況下:,。 。 (2)當(dāng)有共模輸入電壓時,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 增大輸入級的耐壓值 B 增大放大能力 C 增大帶負載能力(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 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:(l) ; (2) ; (3) 解:(l)因為Tl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 所示兩個電路,分別說明它們是如何消除交越失真和如何實現(xiàn)過流保護的。 (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T2起過流保護。當(dāng)T2導(dǎo)通時,, 未過流時較小,因小于開啟電壓使D3 截止;過流時因大于開啟電壓使D3導(dǎo)通,為T2基極分流。D4對T4起過流保護,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T 2起過流保護。當(dāng)T 2導(dǎo)通時,未過流時較小,因小于開啟電壓使T 6截止;過流時因 大于開啟電壓使T 6導(dǎo)通,為T 2基極分流。T 7對T 3起過流保護,原因與上述相同。4.11 圖4.11所示電路是某集成運放電路的一部分,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 l提供靜態(tài)集電極電流、為T 2提供基極電流,并作為T l的有源負載。(2) T 4截止。因為:,。(3) 50A電流源為T 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)保護電路。,未過流時T5電流很小;過流時使, T 5更多地為T 3的基極分流。4.12電路如圖P4.12所示,試說明各晶體管的作用。 解:T l為共射放大電路的放大管;T 2和T 3組成互補輸出級;T 4、T 5、R2組成偏置電路,用于消除交越失真。4.13圖P4.13 所示簡化的高精度運放電路原理圖,試分析:(1)兩個輸入端中哪個是同相輸入端,哪個是反相輸入端;(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 l和T 2管的有源負載,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的放大倍數(shù)。(3)為T 6設(shè)置靜態(tài)電流,且為T 6的集電極有源負載,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?基準電流約為多少?(2)哪些是放大管,組成幾級放大電路,每級各是什么基本電路?(3) T 19 、T 20 和R8組成的電路的作用是什么? 圖P4.14解:(1)由T 10 、T 11 、T 9 、T 8 、T 12 、T 13 、R5 構(gòu)成。(2)圖示電路為三級放大電路:TlT4構(gòu)成共集-共基差分放大電路;T 14 T 16構(gòu)成共集-共射-共集電路;T 23 、T 24 構(gòu)成互補輸出級。(3)消除交越失真。互補輸出級兩只管子的基極之間電壓 使T 23、T 24 處于微導(dǎo)通,從而消除交越失真。第5章 放大電路的頻率響應(yīng)習(xí)題5.1 在圖P5.1所示電路中,已知晶體管的、,。填空:除要求填寫表達式的之外,其余各空填入 增大、 基本不變、 減小。(1)在空載情況下,下限頻率的表達式( )。當(dāng)RS 減小時,將( );當(dāng)帶上負載電阻后,將( )。(2)在空載情況下,若b-e 間等效電容為,則上限頻率的表達式( );當(dāng)RS 為零時,將( );當(dāng)Rb 減小時, gm 將( ), 將( ), 將( )。 圖P 5.1 圖P 5.2 5. 2 已知某電路的波特圖如圖P5.2 所示,試寫出的表達式。 解:設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。 5.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3 所示,試寫出的表達式。 圖P5.3 圖P5.4解:觀察波特圖可知,中頻電壓增益為40dB ,即中頻放大倍數(shù)為100 ; 下限截止頻率為1Hz和10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路的表達式為: 5.4 已知某電路的幅頻特性如圖P5.4 所示,試問:(1)該電路的耦合方式;(2)該電路由幾級放大電路組成;(3)當(dāng)f =104HZ時,附加相移為多少?當(dāng)f =105HZ時,附加相移又約為多少?(4)該電路的上限頻率為多少?解:(1)因為下限截止頻率為0 , 所以電路為直接耦合電路;(2)因為在高頻段幅頻特性為60dB十倍頻,所以電路為三級放大電路; (3)當(dāng)f =104Hz時,;當(dāng)f =105Hz時,。 (4)該電路的; 上限頻率為5.5已知某電路電壓放大倍數(shù):試求解:(1)? ? ? (2)畫出波特圖。解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、和。 ; ; 。(2)波特圖如解圖P5.5所示。解圖P5.5 解圖P5.65.6已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù) (1)? ? ? (2)畫出波特圖。解:(1) 變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、和。 ; ; 。 (2)波特圖如解圖P5.6 所示。5.7 電路如圖P5.7所示。已知:晶體管的、均相等,所有電容的容量均相等,靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路,將結(jié)論填入空內(nèi)。(a) (b) (c) (d)圖P5.7 (1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是( a )。(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是( c )。(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是( c )。5.8在圖P5.7(b)所示電路中,若要求C1與C2所在回路的時間常數(shù)相等,且已知rbe = lk,則=?若C1與C2所在回路的時間常數(shù)均為25ms , 則C1、C2各為多少?下限頻率=?解:(1)求解因為 將電阻值代入上式,求出: 。(2)求解C1、C2的容量和下限頻率 ; ; 5.9在圖P5.7 (a)所示電路中,若Ce突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù)、和各產(chǎn)生什么變化(是增大、減小、還是基本不變)?為什么?解:將減小。因為在同樣幅值的作用下,將減小,隨之減小,必然減小。減小。因為少了一個影響低頻特性的電容。增大。因為會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然所在回路的等效電阻有所增大,但時間常數(shù)仍會減小很多,故增大。5.10電路如圖P5.10所示,已知,。試求、各約為多少,并寫出的表達式。 圖P5.10解:、和的表達式分析如下: 5.11在圖5.4.7(a)所示電路中,已知,;場效應(yīng)管的 , 。試畫出電路的波特圖,并標出有關(guān)數(shù)據(jù)。解: 其波特圖參考解圖P5.5 。5.12已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為: ; (1)寫出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達式;(2)求出該電路的和各約為多少;(3)畫出該電路的波特圖。解:(1)電壓放大倍數(shù)的表達式: (2)和分別為:; , 解圖P5.12 (3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達式可知,中頻電壓放大倍數(shù)為104 ,增益為80dB 。波特圖如解圖P5.12所示。5.13電路如圖P5.13所示。試定性分析下列問題,并簡述理由。(1)哪一個電容決定電路的下限頻率;(2)若Tl 和T2 靜態(tài)時發(fā)射極電流相等,且和相等,則哪一級的上限頻率低。 圖P5.13解:(1)決定電路下限頻率的是Ce ,因為它所在回路的等效電阻最小。(2)因為,所在回路的時間常數(shù)大于所在回路的時間常數(shù),所以第二級的上限頻率低。補充1 在圖P5.7(a)所示電路中,若100 , rbe =1k,Cl = C2= Ce=100F ,則下限頻率=?解:由于所有電容容量相同,而Ce所在回路等效電阻最小,所以下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)。 補充2 在圖P5.7(d)所示電路中,已知晶體管的, 靜態(tài)電流, ,。試分別求出電路的和,并畫出波特圖。解:(1)求解:(2)求解和中頻電壓放大倍數(shù): 其波特圖參考解圖P5.5 。第6章 放大電路中的反饋習(xí)題6.1選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)對于放大電路,所謂開環(huán)是指( B )。A.無信號源 B.無反饋通路 C.無電源 D.無負載而所謂閉環(huán)是指( B ) A.考慮信號源內(nèi)阻 B.存在反饋通路 C.接入電源 D.接入負載(2)在輸入量不變的情況下,若引入反饋后( D ),則說明引入的反饋是負反饋。A.輸入電阻增大 B.輸出量增大 C.凈輸入量增大 D.凈輸入量減小(3)直流負反饋是指( C )。A.直接耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大直流信號時才有的負反饋 C.在直流通路中的負反饋(4)交流負反饋是指( C )。A.阻容耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大交流信號時才有的負反饋C.在交流通路中的負反饋(5)為了實現(xiàn)下列目的,應(yīng)引入A.直流反饋 B.交流反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)引入( A );穩(wěn)定放大倍數(shù),應(yīng)引入( B );改變輸入電阻和輸出電阻,應(yīng)引入( B );抑制溫漂,應(yīng)引入( A );展寬頻帶,應(yīng)引入( B )。6.2選擇合適答案填入空內(nèi)。A.電壓 B.電流 C.串聯(lián) D.并聯(lián) (1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓,應(yīng)引入( A )負反饋; (2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流,應(yīng)引入( B )負反饋; (3)為了增大放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入( C )負反饋; (4)為了減小放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入( D )負反饋; (5)為了增大放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入( B )負反饋; (6)為了減小放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入( A )負反饋;6.3下列說法是否正確,用“”和“”表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。(1)只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。( )(2)放大電路的級數(shù)越多,引入的負反饋越強,電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。( )(3)反饋量僅僅決定于輸出量。( )(4)既然電流負反饋穩(wěn)定輸出電流,那么必然穩(wěn)定輸出電壓。( )6.4判斷圖P6.4 所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負反饋。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 圖P6.4解:圖(a)所示電路中引入了直流負反饋。圖(b)所示電路中引入了交、直流正反饋。圖(c)所示電路中引入了直流負反饋。圖(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各電路中均引入了交、直流負反饋。6.5電路如圖P6.5所示,要求同題6.4。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖P6.5解:圖(a)引入了交、直流負反饋圖(b) 引入了交、直流負反饋。圖(c) 所示電路中通過RS引入直流負反饋;通過RS、C2和Rl、R2并聯(lián)引入交流負反饋;通過C2、Rg引入交流正反饋。圖(d) 引入了交、直流負反饋。圖(e) 引入了交、直流負反饋。圖(f) 所示電路中通過R3和R7引入直流負反饋,通過R4引入交、直流負反饋。6.6分別判斷圖6.4 (d)(h)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋,并計算它們的反饋系數(shù)。解:各電路中引入交流負反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下:(d)電流并聯(lián)負反饋: (e)電壓串聯(lián)負反饋: (f)電壓串聯(lián)負反饋:(g)電壓串聯(lián)負反饋: (h)電壓串聯(lián)負反饋: 6.7分別判斷圖P6.5 (a) 、(b) 、(e) 、(f) 所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋。解:(a)電壓并聯(lián)負反饋;(b) 電壓串聯(lián)負反饋;(e)電流并聯(lián)負反饋;(f)電流串聯(lián)負反饋。6.8 分別估算圖6.4 (d)(h)所示各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)。解:各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)如下:(d) 電流并聯(lián)負反饋: (e) 電壓串聯(lián)負反饋: (f) 電壓串聯(lián)負反饋: (g) 電壓串聯(lián)負反饋: (h) 電壓串聯(lián)負反饋: 6.9分別估算圖6.5 (a)、 (b) 、(e) 、(f)所示各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。解:各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下:(a)電壓并聯(lián)負反饋:(b)電壓串聯(lián)負反饋:(e)電流并聯(lián)負反饋:(f)電流串聯(lián)負反饋:6.10電路如圖P6.10所示,已知集成運放為理想運放,最大輸出電壓幅值為14V。填空:電路引入了電壓串聯(lián)(填入反饋組態(tài))交流負反饋,電路的輸入電阻趨近于 無窮大 ,電壓放大倍數(shù) 11 。設(shè)uI=1V,則uo= 11 V ;若Rl開路,則uo變?yōu)? V ;若Rl短路,則uo變?yōu)?14 V ;若R2開路,則uo變?yōu)?14 V ;若R2短路, 圖P6.10則uo變?yōu)?1 V 。6.11已知一個負反饋放大電路A=105,F=210-3。試問:(1);(2)若A的相對變化率為20%,則的相對變化率為多少?解:(1)因為AF =200 > > 1 ,所以:(2)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù),可知: 6.12已知一個電壓串聯(lián)負反饋放大電路的電壓放大倍數(shù),其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)的相對變化率為10%,的相對變化率小于0.1%,試問F和各為多少?解:由 ,得: 。(屬深度負反饋)所以:。由以上兩式可得:6.13已知負反饋放大電路的。試分析:為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作(即不產(chǎn)生自激振