基本放大电路例题

1、第2章基本放大电路例题解析例2. 1三极管组成电路如图 2. 2(a)(f)所示，试判断这些电路能不能对输入的交流 信号进行正常放大，并说明理由。解:解此类题要注意以下问题：(1) 判别三极管是否满足发射结正偏，集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。对NPN型晶体管构成的电路，集电极电源Vcc的正极接集电极C,负极接“地”；对PNP型晶体管构成的电路，集电极电源Vcc的负极接集电极 C,正极接“地”。(2) 判断有无完善的直流通路。(3) 判断有无完善的交流通路。在前三步判断得到肯定的结果时，再根据电路给出的参数值计算、判断三极管是否工 作在放大区。电路的分析如下：图(a)电路由NPN管组成

2、，静态情况下发射结无正向偏置，电路没有合适的静态工作点,图2. 2不具备放大作用。图(b)电路由NPN管组成，发射结满足正偏条件，但集电结不是反偏，也不具备合适的 静态工作点，不能放大。图(c)电路由NPN管组成，三极管的发射结、集电结满足正偏和反偏的条件，但发射结的偏置电源Vbb将输入的交流信号旁路而不能进入三极管b,e间的输入回路，所以尽管电路具备合适的静态工作点，仍不能对交流信号进行正常的放大。图(d)电路由PNP管组成，三极管发射结正偏，集电结反偏，交流信号能进入b, e间的输入回路，经放大后在输出端出现，放电路能进行正常的放大。图(e)电路由PNP型管组成，三极管的发射结、集电结均满

3、足放大的偏置条件，输入信号30323456 叱JV(b)也能进入输入回路，但输出端无电阻Rc，故输出交流信号将经电源 Vcc被地短路，因此电路也不能进行正常的放大。图电路由PNP管组成，三极管的偏置满足放大的条件，二极管 VD为反向偏置，在电 路中起温度补偿的作用，放电路能正常的放大。例2. 2图2. 3(a)固定偏流放大电路中， 三极管的输出特性及交、直流负载线如图2. 3(b)，试求：(1) 电源电压Vcc，静态电流1 B Ic和管压降VCE的值；(2) 电阻Rb、Rc的值；(3) 输出电压的最大不失真幅度 Vom ；解(1 )由图解法可知，直流负载线与输出特性横坐标轴的交点的电压值即是V

4、cc值的大小，由图2. 3 (b)，读得lb20卩A , Vcc6V。由Q点分别向横、纵轴作垂线，得Ic = 1mA , Vce= 3V。(2) 由直流通路基极回路得Vcc6V3RB 6300 10 1Ib 20 10 A由集射极回路得Rc =Vcc VcE = 3k 11 c(3) 由交流负载线与静态工作点 Q的情况可看出，在输入信号的正半周， 输出电压Vce在3V到0. 8V范围内，变化范围为 2. 2V;在信号的负半周输出电压 Vce在3V到4. 6V 范围内，变化范围为1.6V。输出电压的最大不失真幅度应取变化范围小者，故Vom为1 6V。例2. 3用示波器观察NPN管共射单级放大电路

5、输出电压，得到图 2 . 4所示三种失真 的波形，试分别写出失真的类型。解：（a）截止失真（顶部失真）；（b）饱和失真（底部失真）；（c）大信号失真（输入信号过 大引起的削波失真）。例2.4 在图2.5所示的基本放大电路中，设晶体管3= 100, Vbeq = -0 2V,心=200 Q,Ci, C2足够大，它们在工作频率所呈现的电抗值分别远小于放大级的输入电阻和负载电阻。（1）估算静态时的Ibq , Icq和vceq ；（2）估算晶体管的rbe的值；（3）求电压放大倍数；解Vcc -VbeqLl0-（-0.2）V_6 .I bq321 10 ARb47010 0Icq 二 JBQ =100(

6、-2010”)= -2.110A图2. 4Vceq 二Vcc -IcqRc =-10-(-2.1 3) = -3.7Vrbb(1 J = 200 (1 100)丝:1440 11 EQ2.1Rcrbe100 3k.11.44k1 1208Rb2= 2. 5k Q , Rc= 2k例2. 5放大电路如图2.6 （a）所示。已知图中Rb1= 10kQ ,Q ,Re= 750 Q,R_ = 1 . 5k Q ,Rs=10k Q ,Vcc= 15V,3 = 150。设Cl,C2 ,C3 都可视为交流短路，试用小信号分析法计算电路的电压增益Av，源电压放大倍数 A vs，输入电阻Ri,输出电阻R。解 由

7、于三极管的小信号模型参数与静态工作点有关，所以，在进行小信号模型分析以 前，首先进行静态分析并求三极管的H参数。(1) 静态分析，确定rbeVbVB - VbeRe3-0.70.75 103A 3mArbe =200(1)丄=200(1 150)- -1.5k-1I e3(2) 画出H参数小信号等效电路先画出放大电路的交流通路，即将直流电源Vcc和所有的耦合电容、旁路电容都视为短路画出交流通路，然后根据交流通路画出(3) 求动态指标根据H参数小信号等效电路得H参数小信号等效电路如图2. 6(b)所示。Vo(Rc/ Rl)Vibe“c 2汉1.51502+1.51.5-85.7-ARRiRs(a

8、)-85.70856.710.85+10在耐啊卜MI1iiXeRi，二 Rb1Rb2rbe =1-11= 0.85k1Ii.；y11.102.51.5RO ： Rc = 2k1* 4丄 丄on逊T图2.6由以上分析结果可看出，由于Rs的存在而且较大，使 A vs比Av比小得多。例2. 6 放大电路如图2. 7所示，已知图中Vcc=+12V, Rbi=15k Q , Rb2= 30k Q , Re=3 k Q , Rc= 3. 3k Q , B= 100, Vbe= 0. 7V，电容 C1、C2足够大。(1)计算电路的静态工作点Ibq、Icq和Vceq分别计算 电路的 电压放大倍数AV1求电路的

9、输入电阻Ri。分别计算电路的输出电阻Ro1和Ro2。解：(1)确定静态工作点(放大电路的直流等效电路VbVcc1512= 4V15 30I CQVB VBEQ4 1.1mAReI BQ1 CQ 1.1100:11AVceq = Vcc I CQ (Rc + Re) =121.1 汉(3.3+ 3)常 5/(2)估算放大电路的电压放大倍数:be 二 rbb(1 J 一 = 200 (1 J ： 2.6k1IE1.1由Voi端输出时，电路为射极跟随器:VO1(1JRe101 3Virbe (V )R _ 2.6 101 30.99由Vo2端输出时，电路为共射放大电路:AV2Vibe(1 JRe10

10、0 32.6 101 3:-1.08Ri= Rb1Rb2rbe+(1+ 3 )Re=15/30/2.6+(100+1)397k QRo1 二 Re二亘 二26 ： 26门上式中，由于信号源内阻Rs=0,所以Rs = R, / & =0。Ro2& Rc=3.3k Q3 =100,试求该电路的静态工例2. 7已知图2.8所示共基放大电路的三极管为硅管, 作点Q,电压放大倍数 Av，输入电阻Ri和输出电阻R。解(1)求静态工作点作出图2. 8 ( a)的直流通路如图2. 8(b)所示，由直流通路得:Vb =Vcc Rb2Rb1Rb 2= _660V=7.5VCQ1 EQVB VBEQ7.5 - 0.

11、72.9:2.35mAI CQ 2 35IbQ 硕=0.0235m23.5lA求Av、Ri和Ro。根据交流通路画出图 2. 8(a)的小信号模型等效电路如图2. 8(c)。= 2 吃-200 (1 100)26mV2.35mA-1.32k 1由图2. 8(c)可知放大倍数:V。_ - 叽(RcRl)Vi- lbrbe1002.1 12.1 11.32:51_+15V04 Ro - Rc = 2.1k；.T2均为硅管，3 1(1)各级静态工作例2. 8 一个直接耦合两级放大电路如图 2. 9(a)所示。晶体管 T|和 =3 2= 50, Vbe = 0. 65V。调节 Rw 后使输入信号 Vi=

12、 0 时，Vc2= 0V。求: 点Q及Rw阻值。 Av、Ri和Ro。解：(1)计算静态工作点 Q从已知条件可知：Vi = 0时，调节Rw使Vc2= 0V，即V= 0V。贝U图2. 9I C2Vc2 - ( -VcC2)Rc261.07 mA5.650“0214m21.*A1.07Irc1_Vbe2 0色=0.217mA3I B2 =0.217 0.0214= 0.238mA鸣4.76呗50=IC1 IB1 =0.238 0.00476 = 0.243mAIE2 = I C2 I B2 =1.07 0.0214 =1.09mA静态时Vi= 0,相当于输入端短路。VB1 - -IB1Rb1 =-0

13、.00476 3 -0.0143VVe1 二Vb1 Vbe1 一 -0.0143 0.65 一 -0.664VVc1 =VcC1 i(VbE2 )=5.35/VCE1 二VC1 -VE1 =5.35-(-0.664) ： 6VVCE2 = Vc2 * Vcci ) = -6VVE1一 06646.64mA0.1-1I E1 = 6.64 0.243 = 6.88mA所以Rw=Ve1-(-VCC2) = -.6646 = 0.776k，.I Rw6.88计算Av , Ri和Ro。画出图2. 9(a)电路的微变等效电路如图2. 9(b)所示。图中rbe1 =300 (1S)-6 -300 51I

14、E1265.76k10.243-300(12)些=30051 -26 -1.53k11.09I E1AV1ViRb1rbei - (1 i)Rei式中 Rl1 = Rc1rbe2=31.53=1.01k Q ;R“ =Re1Rw=0.10.776=0.0886k Q。因而AV1-50x1.013 5.76 (1 50) 0.0886-3.8AV2Vo1ViVo-50 5.61.53-183得AV = Av1Av = -3.8 (-1 83= 6 9 5Ri 二吕讥rbe1(1)氏1 =13.22I IRo=Rc2=5.6k Qbe3例2.9组合放大电路如图2. 10所示。已知三极管3 = 10

15、0, rbei = 3kQ,2kQ,=1.5kQ，试求放大电路的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。解 该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大电路，亦可看作共集一共射一共集(CC CECC)组合放大电路。为了保证输入和输出端的直流电位为零，电路采用了正、 负电源，并且用稳压管 Vz和二极管VDi分别垫高V2、V管的射极电位。而在交流分析时, 因其动态电阻很小，可视为短路。（-6V）图 2. 10（1）输入电阻RiRi2 二 rbe2 - 2 k QRi =Ri1 r 占=be1 +（1 + M（Re1R2）=3 （1100）（5.3 2） ： 150k输出电阻RoRo2 = RC2 = 3k QRo-R,03 Rs3 咼2二 RE33+15=3 3 ： 45 Q1 100