模拟电路课后习题测验答案0002

1、第五章习题与思考题 习题5-1图P5- 1是集成运放BG303偏置电路的示意图，已知Vcc=Vee=15V，偏置电阻R=1M Q (需外接)。设各三极管的B均足够大，试估算基准电流Iref以及输入级放大管的电流lei、IC2。解：VT4、VT3、R组成镜像电流源，流过R的基准电流IREF为：1515-0.713 =29.33H 1足够大C3REF'f 1 C321P1 REFVee ' Vee U beRIref =29.361 29.3VT1、VT2 为差分对管，则有：IC1 = lC2 l C3A ：m14.7A2 2本题的意图是理解镜像电流源的工作原理和估算方法。 习题5

2、-2图P5-2是集成比较器 BG307偏置电路的示意图。 已知VEE=6V , R5=85 Q , R6=68Q , R7=1.7k Q。设三极管的B足够大，试问 VT1、Vt2的静态电流Id、Ic2为多大？解：VT5、VT6为核心组成比例电流源，其基准电流IR7为：R70 2U be Vee )R6 R70 -2 0.7668 1700A : 2.6mAI C5 =匹 IC6 ：理 I R7 = (68 2.6)mA = 2.08mAR5R58511VT1、VT2 为差分对管，则有： IC1 =IC2 le5 2.08mA = 1.04mA 22本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法

3、。 习题5-3图P5-3是集成运放BG305偏置电路的示意图。假设 Vcc=Vee=15V，外接电阻 R = 100kQ , 其他的阻值为 R1=R2=R3=1k Q , R4=2k Q。设三极管B足够大，试估算基准电流 Iref以及各路偏置电流Ic13、 Ic15 和 lc16。解:此电路为多路比例电流源，其基准电流IREF为:1 REFVCC ' VEE 'U beR + R215 亠 15 _ 0 7mA ： 0.29 mA =290 3100 1各路电流源电流值为:1 C13= IC15 二 $114 =IC14 ： IREF = 2903R2IC1R!iC14R2Ir

4、ef =- 290A =145AR4R42本题的意图是练习多路比例电流源的估算方法图 P5-3ffl P5-4 习题5-4图P5-4是集成运放FC3原理电路的一部分。已知Ic10= 1.16mA,若要求Ic1=lc2= 18.5卩A，试估算电阻R11应为多大。设三极管的 B足够大。解：若要求 Id=lc2= 18. 5 卩 A，贝U lcn= 18. 5 卩 A X 2= 37 卩 A，有公式:UT InI C101 C111 C11 R11，则32+23 +2)1 C3|C(1)2、-1 C1REF 一 1 B3 一 1 REF1 C3 - LUT IC102610°1 1610&

5、#176;3R11-lnQ =(In 片-2.42 103J -2.42k 1I C11 I C1137x1037x10本题的意图是理解微电流源的工作原理和估算方法。 习题5-5图5-5中的电路是一种传输精度更高的镜像电流源，称为威尔逊电流源。设c1 = lc2=lc,3 1 = 3 2 = 3 3= B,试证明:_ _ 21 C3 = 1 REF (1 -小2 .-一12 21 C3 = ( 1 REF1I C2 = I REF1 2：亠)厂- Iciref(V ；2 2：2)本题的意图是说明威尔逊电流源比一般的镜像电流源（教材P182页图5.3.2 具有更高的传输精度。若B =50，可算得

6、IC3与IREF的误差小于1%0,而一般的镜像电流源IC2与IREF的误差约为4%，可 见威尔逊电流源的传输精度更高。 习题 5-6 在图 P56 中，假设三极管的 3 = 40,be=8.2kQ , Vcc=Vee=15V , Rc=75k Q , Re=56k Q , R=1.8k Q , Rw=1k Q , Rw的滑动端处于中点，负载电阻RL=30kQ。 求静态工作点； 求差模电压放大倍数； 求差模输入电阻。解：° -丨 BQ R - U beq _ 2 I EQ Re = _VEEVEE - U BEQR 2(1)尺mA ： 3.1A1.8 2 (1 4°) 56I

7、cqI bq =4° 3.1 从=124： 0.12mA仏-3牛 “15-°.12 e 75）5钟（对地）UBq=°IBQR=(3.1 10° 1.8 103)V=5.58V(对地):(Rc 氐2)Rbe1.8 8.2Rid= 2(R rbe)二2 (1.8 8.2)二 2°k'.1本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法。 习题 5-7 在图 P5-7 中，已知三极管的 3 = 100,be= 10.3k Q, Vcc=Vee=15V , Rc=36k Q, Re=27k Q, R=2.7k Q , Rw=100 Q ,

8、Rw的滑动端处于中点，负载电阻RL=18k Q，试估算：静态工作点; 差模电压放大倍数; 差模输入电阻。解:0 - 1 BQ R - U beq - I EQ2Re_VEEVEE - U BEQ亠 150.7= I bqA m 26 " ABQr100R (1 J( W 2Re) 2.7 103 (1 100) (2 27 103)Icq ： ':I bq =100 2.6=260： 0.26mAUCQ 二VCC -ICqRc 二15 -0.26 36V = 5.64V(对地)UBQ=0-IBQR=(2.6 10-6 2.7 103)V ： -7mV(对地)36/182Rl/

9、Ad = _ 12100 2 -40R + i%e +(1 +)弘2.7 +10.3 + (1+100)x 100><102 2Rc Rid =2R 仏 (1)加=2 (2.710.3 101 0.05) -36k112本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法。E P5-7E P5-9 习题5-8为了实现差分放大电路的调零，通常采用在集电极回路加电位器（见图P5-6）或在发射极回路加电位器（见图P5-7）的办法，试比较二者的优缺点。解：集电极回路加电位器调零比较简单，但静态调零后，动态仍有可能不平衡；电位器的阻值较大，通常为 几千欧至几十千欧。发射极加电位器调零由于引

10、入负反馈，因此对静态和动态均有调零作用；所用电位器阻 值较小，一般为几十欧至几百欧；但引入负反馈后使电压放大倍数有所下降。本题的意图是通过比较，了解差分放大电路两种常用的调零方法的优缺点。 习题 5-9 在图 P5-9 所示的放大电路中，已知 Vcc=Vee=9V, Rc=47k Q , Re=13k Q , Rbi=3.6kQ , Rb2=16kQ , R=10k Q ,负载电阻 RL=20k Q，三极管的 3 = 30,Ubeq=0.7V。 试估算静态工作点； 估算差模电压放大倍数。解:U“iRb1 ' Rb2(VccJ 二託(9 9)V3-31VIIU 电-U BEQ31 CQ3

11、 " 1 EQ3&3.31 - 0.7 mA ： 0.2mA13= (9-0.1 47)V =4.3VI cq1 二 I cq2 0.51 cq3 0.5" 02mA = 0.1 mAU CQ1 = U CQ2 = VCC - 1 CQ1RC1 BQ1=1 BQ 21 CQ10 1mA ： 3.3A30rbe = rbb(1严1 EQ26 mVrbb1 BQ26-(3003.3x10P =8179 门:8.2k11Rc / Rl 2R %-3047/20210 8.2-13.6本题的意图是掌握恒流源式差分放大电路的静态和动态分析方法。 习题 5-10 已知图 P5-

12、10 中三极管的 3 = 80,Ubeq=0.6V , Vcc=Vee=15V , Rc=20k Q , Re3=7.5k Q , Re4=750 Q , Rc4=27k Q。 试估算放大管的Icq和Ucq（对地）; 估算Ad、Rid和R。 若要求静态时放大管的Ucq=12V（对地），则偏置电路的电阻R应为多大？解： VT3、VT4为核心组成比例电流源，其基准电流为：1 Rc4VCCVEE - U beR:Re4ddmA ： 1.06mA270.75lcQ3 二比 lcQ4 Trc4 电=(1.06 075)mA = 0.106mA = 106A Re3Re37.51Icq1 "cq

13、2 IcQB =0.5 0.106mA = 53AUcq1 二Ucq2 =Vcc -Icq1Rc1 =15-53 1。" 20=13.94/,丄口 26mVrbe =rbb(1-)一I EQ1rbb,丄氏26 mV(V )-I CQ 1鬥 300 (1 80)Ad _ _ 电=_80 20 = 40be40Rid =2% =(2 40)kl i = 80k1.1Ro =2尺=(2 20)kJ. -40k'J U CQ1 = VCC - ICQ1RC1=ICQ1VcC-Ug 15mA = 0.15mA = 150A20RC1I CQ3= 2Icqi=(2 150)= 3000.

14、3mAI CQ3e4 I cq4 ： I rc4 R4 =1 rc4 ： R I cq3 = ( 0.3)mA = 3mARe3Re3Re40.751 Rc4，仝Vee= Rc4 二 VcCVee -Ube 一 Re4 二严帖-0。.75)心二 9.05k，'Rc4 ' Re41 Rc4本题是用比例电流源提供恒流的差分放大电路，本题的意图是对比例电流源和恒流源差分放大电路这两 种电路的分析方法进行综合训练。图 P5-10图 P5-11I BQ R U BEQ 2 I EQ Re - Vee =BQVee -UBEQR 2(1JRe6-0.610 2 (1 50) 5.1： 10

15、A 习题5-11在图P5-11所示的电路中，设电流表的满偏转电流为100卩A，电表支路的总电阻 RM=2k Q ,两管的 3 = 50,Vcc=V ee=6V , Rc=5.1k Q , Re=5.1k Q , R= 10k Q。试计算：解：当Ui=0时，每管的IBQ和Icq各是多少？接入电流表后，要使它的指针满偏，需要加多大的输入电压？不接电流表时的开路电压放大倍数是多少（输出取自两管集电极）；如果|U|增加到2V,这时会出现什么情况？你估计流过电流表的电流大概有多少？ 为了改善抑制零漂的性能，有人建议将 Ro增大到100k Q，你认为是否合适？I cq * I-'I bq = (5

16、0 10)、'4 = 50°= 0.5mA -26mV- 26mV26 気二気(1 J£(1：)300 (1 50) R -2.952kJI EQ1ICQ10.5Rm2Rc / -5.1/-A= -50-3.23R + rbe10+2.95u。=100 3 2k"- 200mV|ui冃200 mV-3.23| ： 62mV11 A宜二-505119.7R + rbe10+2.95 I Re = 21 eq 俺 21 Cq = 2 汉 0.5mA = 1mA-0.9VVE =lReRe Vee =1mAx5.1kC6V当 |ui|=2V 时，设 ui=-2V

17、，贝U VT1 截止,I BQ 2VEE - U BEQ 26-0.6nAA 拓 204AR (1：)Re 10 (1 50) 5.1I CQ2I bq2 二(50 20)从二 1500二 1mARc2Rc1Rc2 ' RmI CQ25.1(1)mA ： 0.418mA5.15.12I BQVee - U BEQ6-0.6一 R 2(1JRe4A 0.53PA10 2 (1 50) 10020.孔1 CQ“BQ = (50 0.53)A : 26 5人无法达到电流表满偏时 100微安的要求。本题的意图是对单单端输入、双端输出长尾式差分放大电路的静态和动态分析进行综合练习。 习题5-12

18、如果想用恒流源来代替图P5-11中的Re,且设恒流为0.5mA,试画出有关部分的电路图，并定出原件参数。电源电压仍为土 6V，不能改变。 解：解决方法很多，右图为其中之一。本题的意图是对恒流源式差分 放大电路的组成进行训练。mA 二 0.3mA11 习题 5-13 设图 P4-13 电路中差分放大三极管的3 = 70,be=12k Q , Vcc=Vee=12V , Rc2=20k Q , Re=11k解：静态时IcQ1、IcQ2等于多少？差模放大倍数Ad=?右电源电压由±12V变为土 18V , 1 cq1和Icq2疋否变化？Q , Rb=750Q, R=2k Q ,稳压管为2CW

19、11,其稳压值为4V，负载电阻 RL=20k Q,试问:U DZ - U BEQ 3 ICQ3 ：1 EQ3&CQ1 =丨 CQ2 = 05 CQ3 = 05 0.3mA =0.15mARc2 / RlRrbe丄70空公2 2 12 右电源电压变化，因IcQ3基本不变，故I CQ1和IcQ2也基本不变。本题的意图是对双端输入、单端输出恒流源式差分放大电路进行静态和动态分析，并了解本电路对电源 电压变化的适应性。图 P5-13图 - 14 习题5-14在图P5-14所示的放大电路中，Vcc=Vee=15V , Rc1=10k Q,R1=R2=1k Q,恒流源电流I=0.2mA, 假设各三

20、极管的 3= 50,Ubeq=0.7V , rbe1= rbe2=13.5k Q , rbe3= 1.2kQ。 试分析差分输入级属于何种输入、输出接法。 若要求当输入电压等于零时，输出电压也等于零，则第二级的集电极负载电阻Rc3应有多大？ 分别估算第一级和第二级的电压放大倍数Au1和Au2，以及总的电压放大倍数Au。解： 差分输入级属于单端输入、单端输出接法。 IcQ1 =0.51 =0.5 0.2mA = 0.1mAIRciU EBQ3RC1I bq3 = I cqi - I rc1 = (0.1 - 0.07)mA = 0.03mAI CQ3 = -I Bq3 = 50 0.03mA =

21、1.5mA欲使Ui=0时Uo=0,则Rc3上的压降应等于 Vee，即Rci /be3Rrbe110/1.2113.5：1.85Au2_ 卩 RC3rbe350 101.2：417代=A Au2 =(_1.85) (-417)：771.5本题的意图是对前置级由差分放大电路组成的两级直接耦合放大电路进行综合练习 习题5-15图P5-15是某集成运放中间级的示意图。假设3 1= 100, 3 2= 150,lc3=0.365mA,三极管VT2、VT 3的集电极等效内阻为 ce2=rce3=274k Q，负载电阻 RL=300k Q。 分析电路中的各个三极管分别起什么作用； 估算三极管 V、VT2的等效输入电阻be1、rbe2； 估算复合管等效的3和5e； 估算放大电路的电压放大倍数A u。提示：本题中负载电阻Rl的阻值与有源负载的等效电阻rce3均很大，与放大管集电极等效电阻rce2属于同一数量级，因此都不能忽略。此时，3(心2/也/尺)r be图 P5-15解： VTi和VT2组成的复合管充当放大管，VT3为有源负载，VT3和VT4组成镜像电流源，作为偏置电路。 rb