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文档简介

1、第1章半导体存器件MVDW1.1在如图1.4所示的各个电路中,已知直流电压 叫3 V,电阻斤二1 kQ,二极 管的正向压降为0.7V,求U0o图1.4习题1.1的图分析Uo的值与二极管的工作状态有关,所以必须先判断二极管是导通还是截止。 若二极管两端电压为正向偏置则导通,可将其等效为一个0.7 V的恒压源;若二极管两端电压为反向偏置则截止,则可将其视为开路。解 对图1.4 (a)所示电路,由于 V,二极管VD承受正向电压,处于导通 状态,故:对图1.4 ( b)所示电路,由于叫V,二极管VD承受反向电压截止,故:)g=x3 =1_5(V)对图1.4 (c)所示电路,由于叫 0 二极管VD承受正

2、向电压导通,故:叫、一g 、一 / (V)1.2在如图1.5所示的各个电路中,已知输入电压 叫1曲曲V,二极管的正向 压降可忽略不计,试分别画出各电路的输入电压Ui和输出电压u。的波形。分析 在Ui和5V电源作用下,分析出在哪个时间段内二极管正向导通,哪个时 间段内二极管反向截止。在忽略正向压降的情况下,正向导通时可视为短路,截 止时可视为开路,由此可画出各电路的输入、输出电压的波形。AQTOVD2LMW图1.5习题1.2的图解对图1.5 (a)所示电路,输出电压Uo为:an=ai 7直Ui 5V时二极管VD承受正向电压导通,U=0, %=5V; Ui 5V时二极管VD承受正向电压导通,UD=

3、O,Uo二Ui ; Ui5V时二极管VD承受反向电压截止,电阻 R中无电流,Ur=O, Uo= Ui ; Ui 0,即e-E = T V时二极管导通,ud=0; 当0,即- = -10v时二极管截止,叱 疋50sm曲川。由此可画 出Ud的波形,如图1.10所示。图1.9习题1.5的图 图1.10习题1.5解答用图1.6在如图1.11所示的电路中,已知 = 20v,叫刈Q,比1価Q。稳压 管VD的稳定电压=v,最大稳定电流a mA试求稳压管中通过的电流 lz,并判断lz是否超过Izm?如果超过,怎么办?分析 稳压管工作于反向击穿区时,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端 的电压变化很小,所以能

4、起稳压的作用。但与稳压管配合的电阻要适当,否则, 要么使稳压管的反向电流超过允许值而过热损坏,要么使稳压管因为没有工作在 稳压区而不能稳压。图1.11习题1.6的图解 设稳压管VD工作正常,则电阻R和R中的电流分别为:20-10= 111(mA(mA稳压管中通过的电流Iz为:It= 1L1-9D9 - 2IQ(mA可见0如果Iz超过Izm,则应增大R,也可减小FL但R 般是负载电阻,不能随意改 变,若R不能变,则应限制R2的最大值,或另选稳压管。1.7有两个稳压管VR和VD2,其稳定电压分别为5.5V和8.5V,正向压降都是 0.5V,如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压,

5、这两个稳压管(还 有限流电阻)应该如何连接,画出各个电路。分析 稳压管工作在反向击穿区时,管子两端电压等于其稳定电压;稳压管工作 在正向导通状态时,管子两端电压等于其正向压降。因此,可通过两个稳压管的 不同组合来得到不同的稳定电压。解 应按如图11.12 (a)(e)所示各个电路连接,可分别得到上述几种不同的稳定电压,图中的电阻均为限流电阻。Q5V图1.12习题1.6的图fl14V1.8在一放大电路中,测得某晶体管3个电极的对地电位分别为6V -3V -3.2V,试判断该 晶体管是NP型还是PN型?锗管还是硅管?并确定3个电极。分析晶体管的类型(NPN型还是PNP型,硅管还是锗管)和管脚可根据

6、各极电 位来判断。NPN型集电极电位最高,发射极电位最低,即久:七盘,皿M ; PNF型集电极电位最低,发射极电位最高,即 人v% 厲,皿-(S, 基极与集电极之间的电压V,可见发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大状态。综上所述,可知这是一个PNP型的锗晶体管。1.9晶体管工作在放大区时,要求发射结上加正向电压,集电结上加反向电压。 试就NPN型和PNP型两种情况讨论:(1) UC和UB的电位哪个高?UCb是正还是负?(2) UB和UE的电位哪个高?UBe是正还是负?(3) UC和UE的电位哪个高?UCe是正还是负?分析 晶体管工作在放大区时,要求发射结上加正向电压,集电结上加反向电压。

7、对NPN型晶体管,电源的接法应使3个电极的电位关系为 人5)。对PNP 型晶体管,则应使皿更。解(1)对NPN型晶体管,由7可知:堆5,q ,;IAbH, %AU,厂口0。(2)对PNP型晶体管,由4怎吃可知:式,内叱 ,,亡益U霍;m, %旦,y1.10 一个晶体管的基极电流 仏跖卩A,集电极电流氐“mA能否从这两个 数据来确定它的电流放大系数?为什么?分析 晶体管工作在不同状态时,基极电流和集电极电流的关系不同。工作在截 止状态时弘U,兀U ;工作在放大状态时比叫;工作在饱和状态时比V如。解 不能由这两个数据来确定晶体管的电流放大系数。这是因为晶体管的电流放 大系数是放大状态时的集电极电流

8、与基极电流的比值, 而题中只给出了基极电流 和集电极电流的值,并没有指明这两个数据的测试条件, 无法判别晶体管是工作 在放大状态还是饱和状态,所以不能由这两个数据来确定晶体管的电流放大系数。1.11若晶体管的发射结和集电结都加正向电压,则集电极电流I C将比发射结加正向电 压、集电结加反向电压时更大,这对晶体管的放大作用是否更为有利?为什么?分析 晶体管的发射结和集电结都加正向电压时工作在饱和状态,Ic不随Ib的增大而成比例地增大,晶体管已失去了线性放大作用。解 发射结和集电结都加正向电压时对晶体管的放大作用不是更为有利,而是反 而不利。这是因为这时晶体管工作在饱和状态,集电极电流Ic虽然比发

9、射结加正向电压、集电结加反向电压(即放大状态)时更大,但是Ic已不再随Ib线性增大,Ib对Ic已失去控制作用,所以已没有放大能力。另一方面,晶体管工作在 饱和状态时集电极与发射极之间的电压V,虽然Ic更大,但晶体管的输出电压反而更小,所以也不能把电流放大作用转换为电压放大作用。1.12有两个晶体管,一个管子的朋、心 刈卩A,另一个管子的、5 10卩A,其他参数都一样,哪个管子的性能更好一些?为什么?分析 虽然在放大电路中晶体管的放大能力是一个非常重要的指标,但并非 B越 大就意味着管子性能越好。衡量一个晶体管的性能不能光看一、两个参数,而要 综合考虑它的各个参数。在其他参数都一样的情况下, B

10、太小,放大作用小;B 太大,温度稳定性差。一般在放大电路中,以 严佃 左右为好。Icb授温度影响 大,此值越小,温度稳定性越好。IcBoffi大、冷越大的管子,贝U ICEO越大,稳定 性越差。解 第二个管子的性能更好一些。这是因为在放大电路中,固然要考虑晶体管的放大能力,更主要的是要考虑放大电路的稳定性。1.13有一晶体管的脸30 mA=弓,试问在下列几种情况下,哪种为正常工作状态?(1) 匸 V,丨mA(2) b *V, L mA(3) J “,比 18 mA分析IcmU(brce和PC称为晶体管的极限参数,由它们共同确定晶体管的安全工作区。 集电极电流超过I cM时晶体管的B值将明显下降

11、;反向电压超过U(brceO寸晶体管可能 会被击穿;集电极耗散功率超过PcM寸晶体管会被烧坏。解第(1)种情况晶体管工作正常,这是因为儿,*八 4,吒坨* 1U如mW。其余两种情况晶体管工作不正常1.14某场效应管漏极特性曲线如图1.13所示,试判断:(1) 该管属哪种类型?画出其符号。(2) 该管的夹断电压UGs(off)大约是多少?(3) 该管的漏极饱和电流Idss大约是多少?分析 根据表1.2所示绝缘栅型场效应管的漏极特性曲线可知,N沟道场效应管当UGs由正值向负值变化时ID减小,P沟道场效应管当UGs由正值向负值变化时ID 增大;耗尽型场效应管在“时怙川,增强型场效应管在LG 时。解

12、由图1.13可知,因为该管当UGs由正值向负值变化时Id减小,且时 怙小,所以该管属n沟道耗尽型场效应管,并且夹断电压g吗:V,漏极饱 和电流/nss= 12mA其符号如图1.14所示。图1.13习题1.14的图图1.14习题1.14解答用图1.15试由如图1.13所示的场效应管漏极特性曲线,画出6 V时的转移特性曲线,并求出管子的跨导gm。分析根据场效应管漏极特性曲线画转移特性曲线的方法是:首先根据UDs在漏极 特性曲线上作垂线,然后确定出该条垂线与各条漏极特性曲线的交点所对应的 Id值和UGs值,最后根据各个Id值和UGs值画出转移特性曲线。解 根据fV在漏极特性曲线上作垂线,如图1.15

13、(a)所示。该条垂线与 各条漏极特性曲线的交点所对应的Id值和UGs值如表1.4所示。根据表1.4画出 的转移特性曲线如图1.15 (b)所示。表1.4习题1.15解答用表Ugs(V)-4-2021 D(mA)481216(a)漏极特性曲线(b)转移特性曲线图1.15习题1.15解答用图第2章单级交流放大电路2.1根据组成放大电路时必须遵循的几个原则,分析如图2.7所示各电路能否正常放大交流信号?为什么?若不能,应如何改正?分析判断电路能否正常放大交流信号,只要判断是否满足组成放大电路时必须遵循的几个原则。对于定性 分析,只要判断晶体管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件,以及有无完善的直流通

14、路和交流通路即 可。解如图2.7所示各电路均不能正常放大交流信号。原因和改进措施如下:图2.7( a)中没有完善的交流通路。这是因为,打血 皿恒定,所以输入端对交流信号短路,输入信号不能送入。应在电源Ubb支路中串联电阻 Rb。图2.7(b)中没有完善的直流通路。这是因为电容Ci的隔直作用,晶体管无法获得偏流,山 。应将Ci改接在交流信号源与 Rb之间。M()图2.7习题2.1的图图2.7(c)中发射结零偏,血 ,晶体管无法获得偏流,心 。应将Rb接电源Ucc与晶体管基极 之间。图2.7( d)中电容Ci接在电源Ucc与晶体管基极之间带来两个问题:一是由于Ci的隔直作用,晶体管无法获得偏流,M

15、 “;二是由于Ci对交流信号短路,输入信号不能送入。应将Ci改接成电阻。图2.7(e)中电源Ucc和电容Ci、C2的极性连接错误。应将它们的极性对调。图2.7(f)中电容C2连接错误。应将 C2由与负载并联改成与负载串联。jj =17= 740 =3jr_4f|2.2在如图2.8( a)所示的放大电路中,已知V,k Q,kQ,三极管的。(1)试用直流通路估算静态值Ib、lc、Uce。(2)三极管的输出特性曲线如图2.8 (b)所示,用图解法确定电路的静态值。(3)在静态时Ci和G上的电压各为多少?并标出极性。分析放大电路的静态分析有估算法和图解法两种。估算法可以推岀普遍适用于同类电路的公式,缺

16、点是不够直观。图解 法可以直观形象地看岀静态工作点的位置以及电路参数对静态工作的影响,缺点是作图过程比较麻烦,并且不具备普遍 适用的优点。解(1)用估算法求静态值,得:(mA)坨躲讹血丄(mA)(V)图2.8习题2.2的图(2)用图解法求静态值。在图2. 8( b )中,根据mA、匚12 V作直流负载线,与上比卩A的特性曲线相交得静态工作点Q,如图2.9 (b)所示,根据点Q查坐标得:/c=2mA(3)静态时,4 纭 6 v。G和G的极性如图2.9 (a)所示100UAT5pAHk ATin A图2.9习题2.2解答用图2.3在上题中,若改变Rb,使“口 V,则Rb应为多大?若改变Rb,使仁

17、1 mA,则Rb又为多大?并分别求出两种情况下电路的静态工作点。分析设计放大电路的一个重要环节就是 Rb、Rc等元件的选择。选择电阻Rb、Rc的常用方法是根据晶体管的 参数3等和希望设置的静态工作点(静态值|c、Uce)计算岀Rb、Rc的阻值。解(1)厘 V时,集电极电流为:(mA)基极电流为:(mA)基极电阻为:屜/既:% 二空_ =旦=1俩0-075(kQ)(2) :1 mA时,基极电流为:(mA)基极电阻为:(kQ)Si c-A:竝 72-ic初(V)2.4在如图2.8 ( a)所示电路中,若三极管的即,其他参数与2.2题相同,重新计算电路的静态值, 并与2.2题的结果进行比较,说明三极

18、管3值的变化对该电路静态工作点的影响。分析影响静态工作点的有电路参数Rb、Rc和Ucc以及晶体管的参数Icbo、3和Ube。在其他参数不变的情况下,3增大将使晶体管集电极电流的静态值 Ic增大,静态工作点上移。解用估算法求静态值,得:(mA)匚他他川站s (mA)=12-5x3 =-3如论-订T -(V)集电结和发射结都加正向电压,晶体管饱和。实际上这时UCE和IC分别为:(V)耳=cc _cs _ cr(mA)与2.2题的结果比较可知,在其他参数不变的情况下,三极管B值由40变为100时,Ib不变,但Ic和Uce分别由2mA和6V变为4mA和0.3V,静态工作点从放大区进入了饱和区。2.5在

19、如图2.8 (a)所示电路中,已知比10 V,三极管的卢曲。若要使V,仁mA, 试确定R-c、Rb的值。解由 仏叽工7竝得:10-5(kQ)2由比如得:(mA)基极电阻为:躲叫X牛豈-(kQ)2.6在如图2.8 ( a)所示电路中,若输出电压uo波形的正半周出现了平顶畸变,试用图解法说明产生失真的原因,并指出是截止失真还是饱和失真。分析如图2.8 ( a )所示电路的输出电压Uo ( UCE的交流分量Uce)与输入电压Ui ( UBE的交流分量Ube )反相, 而ib、ic与Ui同相,所以Uo与ib反相。解由于Uo与ib反相,所以Uo波形的正半周出现平顶畸变时,iB波形的负半周出现平顶畸变,可

20、见这是由于 静态工作点设置得太低,致使 iB的负半周进入输入特性曲线的死区,使 iB波形的负半周不能正常放大而引 起失真,属于截止失真。图解过程如图 2.10所示。(a)输入回路(b)输出回路 图2.10题2.6解答用图2.7画岀如图2.11所示各电路的直流通路、交流通路和微变等效电路,图中各电路的容抗均可忽略不计。若已知 作点。V,%堆1捡 3 kQ,血3 kQ,三极管的声,求出各电路的静态工分析放大电路的直流通路是直流电源单独作用时的电流通路,在直流通路中电容可视为开路。放大电路的 交流通路是交流信号源单独作用时的电流通路,在交流通路中电容和直流电源可视作短路。将交流通路中 的晶体管用其微

21、变等效电路代替,便可得到放大电路的微变等效电路。3图2.11习题2.7的图解如图2.11( a)所示电路的直流通路、交流通路和微变等效电路分别如图 方程,得:2.12所示。由直流通路列KVLUb +匚理+厶堆+% =cc将匚代入上式,解之得:屁十0+砂C 島+Q+旬120 + 0+40)x3(mA)Zc =b=40xOJ5 = 2(mA)仏仏一右+比叫】阿一(V)(a)( b) (c)图2.12习题2.7解答用图如图2.11 (b)所示电路的直流通路、交流通路和微变等效电路分别如图2.13所示。由直流通路列KVL方程,得:将匕住E代入上式,解之得:cc12120+120+(1+40)x3= 0

22、1133(mA)見=% =40m0J33=132(mA)_L(a)( b)( c)图2.13习题2.7解答用图 2.8在如图2.14所示的电路中,三极管是 PNP型锗管。请回答下列问题:(1) Ucc和Ci、C2的极性如何考虑?请在图上标出。(2) 设口f2v, 坨 H 心 洱 宀,如果要将静态值lc调到1.5mA,问Rb应调到多大?(3) 在调整静态工作点时,如不慎将Rb调到零,对晶体管有无影响?为什么?通常采取何种措施来防止 发生这种情况?分析PNP型三极管与NPN型三极管工作原理相似,不同之处仅在于使用时工作电源极性相反,相应地, 电容的极性也相反。解(1)UCc和Ci、C的极性如图2.

23、15所示。Q9Q9图2.14习题2.8的图图2.15习题2.8解答用图(2) mA时,基极电流为:(mA)基极电阻为:(-0.92600(kQ)这时集电极与发射极之间的电压为:J仏比 S皿心(V)(3 )如不慎将Rb调到零,则12V电压全部加到晶体管的基极与发射极之间,使IB大大增加,会导致 PN结发热而损坏。通常与 Rb串联一个较小的固定电阻来防止发生这种情况。jj -17 BL =J?2.9在如图2.8( a)所示的放大电路中,已知V,k Q,kQ,三极管的/。试分别计算空载和接上负载(用.J kQ )两种情况下电路的电压放大倍数。分析电路的电压放大倍数与 Rc、Rl、3及Ie等因数有关。

24、Rc或Rl增大,电压放大倍数也增大。空载时电压放大倍数最大。解三极管基极电流静态值和集电极电流静态值分别为:(mA)三极管的输入电阻为:L 如gf*、上、(mA)iHWrquj=300+(1-1-)=300 +a+50)x = S3DJk2-5(Q)空载时电路的电压放大倍数为:接上kQ负载时电路的电压放大倍数为:50x15(LK3其中3x33 + 3=L5kQ2.10在如图2.16所示的放大电路中,已知比1 V,叫1kQ, %川kQ,叫1 k Q ,kQ,kQ,kQ,三极管的.,。(1 )求静态值 Ib、Ic、Uce。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求输入电阻ri和输出电阻ro。(4) 求电

25、压放大倍数和源电压放大倍数o分析分压式偏置放大电路可以保持静态工作点基本稳定。这种电路稳定工作点的实质,是由于输岀电流Ic的变化通过发射极电阻 Re上电压降(更 &理)的变化反映出来,而后引回到输入回路,和Ub比较,使Ube发生变化来抑制Ic的变化。Re越大,静态工作点越稳定。但 Re会对变化的交流信号产生影响,使电 压放大倍数下降。用电容 Ce与Re并联可以消除Re对交流信号的影响。解(1 )求静态值Ib、Ic、Uceo(mA)(mA)(V)=%c-/c( + )=n-ft_8x(3 + 3)=72Z(2)微变等效电路如图2.17所示。解(1 )求静态值Ib、lc、Uce。图2.16习题2.

26、10的图图2.17习题2.10解答用图(3)求输入电阻ri和输出电阻。 = 300(1+= 3(W+a+Sft)x =lMD(q)G %1汕笙升巳砂啲如风讯(k Q)(4)求电压放大倍数和源电压放大倍数一33宀冬皂亠U. Uu Ui九= -174-x(-3S) = -24 1f 1 + 1742.11在如图2.18所示的放大电路中,已知 v, %1丄kQ,址k Q ,k Q ,Q,kQ,三极管的。(1 )求静态值 I B、lc、UcE。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求输入电阻ri和输出电阻r(4 )求电压放大倍数 J和源电压放大倍数分析由于电阻Re1没有与电容并联,所以Re1中既有直流电流

27、通过,又有交流电流通过,对电路的静态性能和动态性能都有影响。仙1M+4012 = 3(V)urns=L2(mA)(mA)%4/ti)-12-Ox(3+ ff241JI)-6(V)(2)微变等效电路如图2.19所示。图2.18习题2.11的图图2.19习题2.11解答用图(3) 求输入电阻ri和输出电阻ro。 口 -115( kQ)(4 )求电压放大倍数 u和源电压放大倍数 t P * 砂nlWx3x53+325+p+l(W)xO20i6B瓦瓦12501 +1252.12在如图2.20所示的放大电路中,已知 kQ,三极管的。W耳 q(1 )求静态值 I b、lc、UcE。(2)画岀微变等效电路。

28、(3)求输入电阻ri和输出电阻ro。(4 )求电压放大倍数 L!。分析与上题一样,由于电阻 Re没有与电容并联,所以 Re中既有直流电流通过,又有交流电流通过,对电 路的静态性能和动态性能都有影响。解(1)求静态值lB、lc、Uce。根据图2.20可画出该放大电路的直流通路,如图2.21( a)所示。由图2.21(a)可得:而:所以,基极电流的静态值为:= % 12島晋 Q+#)鳧 360+0+60)x2(mA)集电极电流的静态值为:Ic =/SB =(WxO_tt25=lJ5(mA)集-射极电压的静态值为:J-見血 +)=12-15x(3 +2)=45(V)图2.20习题2.12的图(2)

29、画出微变等效电路。根据图2.20可画出该放大电路的交流通路和微变等效电路,如图2.21( b)、(c)所示。(3)求输入电阻ri和输出电阻。晶体管的输入电阻为:(kQ )由图2.21 (c)可得:亍咚$ Ei 耳厶+ /+. = +电十Q十砂所以输入电阻为:岭=冬=耳 血心 +0/ = 360/X|124 +Q + tiO)x2=92(kQ ),所以输出电计算输出电阻r。的等效电路如图2.21 (d)所示。由于 一“,有*b 一,人一丿陷 阻为:略十 -(k Q)(4) 求电压放大倍数。由图2.21 (c)可得:(jn=-iX=X式中:所以,电压放大倍数为:4 =L 十 Q 十用&M + (l

30、 +60)x2 -巧(a)直流通路(b)交流通路(c)微变等效电路(d)计算r。的电路 图2.21习题2.12解答用图2.13在如图2.22所示的放大电路中,已知b v,冷叭Q,弧? k Q,址kQ,三极 管的.。(1 )求静态值 Ib、Ic、Uce。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求输入电阻ri和输出电阻r。(4) 求电压放大倍数-%。分析本题电路为射极输岀器,射极输岀器的主要特点是电压放大倍数接近于1,输入电阻高,输岀电阻低。解(1 )求静态值Ib、lc和UCe,为:% 一 =%=吃=od(mA)7(- 0-025-25(mA)島十Q十戌區 島+Q+同&280(1+100)x2(V)(2

31、)微变等效电路如图2.23所示。图2.22习题2.13的图图2.23习题2.13解答用图(2)求电压放大倍数 u、输入电阻ri和输出电阻r。,为:佻=3(H 4-fl + jJj = 300 4-4-l(W)x =15(k Q )&2-5a + lM)xlJ D5 + (l + l(ffl)xlJ式中:吨蛰 P (施)尽如十(1十肿;280呱少十U100”L2卜85(施)(Q)式中:比#& -2OOxlOs/O-0(Q)2.14已知某放大电路的输出电阻为厂u kQ,输出端的开路电压有效值口 I * V,试问该放大电路接有负载电阻kQ时,输岀电压有效值将下降到多少?分析对于负载而言,放大电路相当

32、于一个具有内阻 r。的电源,该电源的电动势就等于放大电路的开路电压 U。解根据如图2.24 (a)所示放大电路的微变等效电路,应用戴维南定理将其等效变化为如图2.24 (b)所示的电路,由此可得接有负载电阻 R时的输岀电压有效值下降到:ft. , d= 一戈叭,=童 LS =1J2(V)2.15比较共源极场效应管放大电路和共发射极晶体管放大电路,在电路结构上有何相似之处。为什么前者的输入电阻较高? 解如果共源极场效应管放大电路采用分压式偏置电路,则和分压式偏置电路的共发射极晶体管放大电路在结构上基本相似,惟一不同之处是为了提高输入电阻而在场效应管栅极接了电阻Rg。但因场效应管是电压控制型器件,

33、栅极无电流,故其输入电阻很高,而电阻住也可以选得很大,因此场效应管放大电路的输入电阻较高。丄(a)微变等效电路(3图(a)的等效电路 图2.24习题2.14解答用图 2.16在如图2.25所示的共源极放大电路中,已知八,心10 k Q,% kQ,坨 kQ,MQ,kQ,kQ,(1 )求静态值Id、Uds。(2) 画岀微变等效电路。(3)求输入电阻ri和输出电阻ro。(4 )求电压放大倍数。分析场效应晶体管放大电路的与晶体管放大电路的分析方法完全一样。静态分析采用估算法,可认为 口虫 ,从而求出Id和Uds;动态分析则根据放大电路的微变等效电路来求电压放大倍数、输入电阻和 输出电阻。解(1 )求静

34、态值Id和Uds,为:(V)(mA)-厲临+电)(V)(2) 微变等效电路如图2.26所示。_L图2.25习题2.16的图图2.26习题2.16解答用图(3) 求输入电阻ri和输出电阻ro,为:ri=G=1(W() + 3O,/Z1W* = lff75 ( kQ)G10 (kQ)(4 )求电压放大倍数,为:也心叽叭“、(kQ)kQ,/=12 JU =2 Rrrl JL2.17在如图2.27所示的放大电路中,已知V,M Q,M Q,k Q,场效应管的 mAN。(1 )求静态值Id、Uds。(2) 画岀微变等效电路。(3)求输入电阻ri和输出电阻ro(4 )求电压放大倍数 Ll。分析本题电路与上题

35、相比仅少了电阻Rg,因Rg可以选得很大,故本题电路的输入电阻与上题相比要小得多。解(1 )求静态值Id和Uds,为:(V)(mA)缶 U-KdF4(V)(2) 微变等效电路如图2.28所示。叫甩Ctn3 v*+詞:晞胡如前前? 吐-|-务耳-图2.27习题2.17的图图2.28习题2.17解答用图(3) 求输入电阻ri和输出电阻ro。3叫册枷1咖他(kQ)怙吒J k Q)(4) 电压放大倍数为:=jffJl=5/5 = 25(kQ)人=一g雄“石一kQ2.18如图2.29所示电路为源极输出器,已知V,比q,mA/V。求输入电阻仃、输出电阻r和电压放大倍数。图2.29习题2.18的图分析本题电路

36、为共漏极放大电路,其特点与射极输岀器相似,即电压放大倍数接近于1 ,输入电阻高,输岀电阻低求电压放大倍数、输入电阻和输岀电阻等动态性能指标同样可用微变等效电路法。解微变等效电路如图2.30 (a)所示,有:式中也也塩所以,电压放大倍数为:厶冬_匚旦一丢笙一叱牢)一顷 矶 Q*g匪必 1 +l + 5x(12#12)输入电阻为:r %1(M Q)求输出电阻的电路如图2.30 (b)所示,由图可得:(a)微变等效电路(b)求r。的电路图2.30题1.18解答用图 而:所以:输出电阻为:(k Q)(V)第3章多级放大电路3.1如图3.7所示为两级阻容耦合放大电路,已知匚匚V,粘临用kQ金孤K kQ

37、,吃 L % 上 k Q,也 L % - k Q,班kQ,炕角 ,仏I 1K2 f(1) 求前、后级放大电路的静态值。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求各级电压放大倍数、皿和总电压放大倍数 u图3.7习题3.1的图分析两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路,各级电路的静态值可分别计算,动态分析时需注意第 一级的负载电阻就是第二级的输入电阻,即 社L J解(1 )各级电路静态值的计算采用估算法。第一级:島I毒尽2m + iox12=4An hi-Um=17轴 2 (mA)第二级输入电阻为:也 21D#L0B -053(kQ )(mA)oi =cc+ji)l_7x(2+ 2) =5_2 (

38、7、第二级:w20+10xl2=4(V)(mA)(mA)(V)(2、微变等效电路如图3.8所示。第-纽:黑二级I_L图3.8习题3.1解答用图(3) 求各级电路的电压放大倍数 4、和总电压放大倍数三极管V!的动态输入电阻为:=300 + (l + A) =3(M+ (l + 5ll)x = 1080(Q )三极管V2的动态输入电阻为:j =300-1-+5)=300+(1-1-50 = 1080(Q )第一级等效负载电阻为:第二级输入电阻为:孤3%处g叫3第二级等效负载电阻为:孤见期兔1( 3第一级电压放大倍数为:5ttxO_S31.1K= -30第二级电压放大倍数为:两级总电压放大倍数为:r

39、j =17=邯) j? =903.2在如图3.9所示的两级阻容耦合放大电路中,已知V,kQ,k Q ,k Q,kQ,kQ 口 kQ,/V。(1) 求前、后级放大电路的静态值。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求各级电压放大倍数 *、口和总电压放大倍数u。(4) 后级采用射极输出器有何好处?图3.9习题3.2的图分析第一级放大电路是共发射极的分压式偏置放大电路,第二级放大电路是射极输出器。射极输出器的输出电阻 很小,可使输岀电压稳定,增强带负载能力。解(1 )各级电路静态值的计算采用估算法。第一级:(mA)第二级:(mA)卩oi M&CCciWci= 121x(* 十 4) = 4 (V)cc_

40、12- (L8屉+(1+ 员 =130+0+50” 马(mA)(mA)打比 一 /口応应17 -?3t,;6( V)(2)微变等效电路如图3.10所示。_L图3.10习题3.2解答用图(3) 求各级电路的电压放大倍数 4、和总电压放大倍数三极管Vi的动态输入电阻为:JJCnurj =300十(1十阳产=300 7十50)工千=130三极管V2的动态输入电阻为:j =3MJ + a+/?3)- = 3(4-(l + 5O)x-y = M0第一级等效负载电阻为:孤竝Me 3心期(kQ)第二级等效负载电阻为:空讪、1( kQ)第一级电压放大倍数为:Lig第二级电压放大倍数为:心05囲=a两“阴两级总

41、电压放大倍数为:41=44(4) 前级采用射极输岀器是由于射极输岀器的输入电阻很高,可减小信号源内阻压降,减轻信号源的负担。mA/3.4如图3.13所示是两级放大电路,前级为场效应管放大电路, 后级为晶体管放大电路。 已知V,V,。(1) 求前、后级放大电路的静态值。(2) 画岀微变等效电路。(3) 求各级电压放大倍数 “口、*皿和总电压放大倍数。(4) 求放大电路的输入电阻和输出电阻图3.13习题3.4的图分析本题电路为包含有场效应管和晶体管的混合型放大电路,两级电路均采用分压式偏置。由于场效应管具有 很高的输入电阻,对于高内阻信号源,只有采用场效应管才能有效地放大。解:(1)各级电路静态值

42、的计算采用估算法。第一级:UG =堅一Um = 7(V)(mA)-0_70-39 + 3=L2(mA)= =M15A 80(mA)u寸 為佑(V)第二级:82(V)33 + 0(V)(2)微变等效电路如图3.14所示。(3)求各级电路的电压放大倍数 如、圮和总电压放大倍数三极管V2的动态输入电阻为:26rur= 3W + (l+0)x = Mr50第二级输入电阻为:心屉血j + Q + 歼臨卜勢+ d+W)x0-391=5-5(kQ)第一级等效负载电阻为:临血,心上沁(kQ)第二级等效负载电阻为:(kQ)第一级电压放大倍数为:第二级电压放大倍数为:也 42_05 40 *80)x09= -11

43、5两级总电压放大倍数为:(4 )求放大电路的输入电阻和输出电阻。 = %+&;1&I = 10U2)80 = W57(kQ)(kQ )卜图3.14习题3.4解答用图rj =12 U =17 j? =12 =|23.5如图3.15所示双端输入双端输出差动放大电路,V,V,k Q ,kQ,V,输入电压mV,陀 mV。(1 )计算放大电路的静态值Ib、Ic及Uc。(2 )把输入电压Uil、Ui2分解为共模分量Uic和差模分量UidAc (3 )求单端共模输出Uc1和Uc2 (共摸电压放大倍数为)。(4)求单端差模输出Uod1和Uod2。(5 )求单端总输出Uo1 和 Uo2。(6 )求双端共摸输出Uoc、双端差模输出Uod和双端总输出Uo。分析本题是对双端输入双端输岀差动放大电路进行静态分析和动态分析。静态分析时,由于电路对称,计 算一个管子

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