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文档简介
1、第一章 半导体器件1-1 当T=300K时,锗和硅二极管的反向饱和电流IS分别为1和0.5。如将此两个二极管串联起来,有1A的正向电流流过,试问它们的结电压各为多少?解:二极管正偏时, , 对于硅管:对于锗管:1-2 室温时,某硅二极管的反向饱和电流IS=0.1pA。(1)当二极管正偏压为0.65V时,二极管的正向电流为多少?(2)当温度升至或降至时,分别计算二极管的反向饱和电流。此时,如保持(1)中的正向电流不变,则二极管的正偏压应为多少?解:(1)(2)当温度每上升10时,增加1倍,则T=300k(即27),则67时,1-3 二极管电路如图P1-3(a)所示,二极管伏安特性如图P1-3(b
2、)所示。已知电源电压为6V,二极管压降为0.7伏。试求:(1)流过二极管的直流电流;IDUD0.753mA图 P1-3 6V R 100 D ID (a) (b) (2)二极管的直流电阻和交流电阻。解:(1)(2)1-4 当T=300K时,硅二极管的正向电压为0.7V,正向电流为1mA,试计算正向电压加至0.8V时正向电流为多少?解: 1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管,如图P1-5所示。反之二只背靠背连接的二极管可等效为一个三极管吗?图 P1-5NPNPNPbbbbcccceeee解:不能。因为它们不可能同时满足如下条件,即:发射区掺杂浓;集电结面积大;基区薄。放大时发射结正偏
3、,集电结反偏,用二极管等效集电结反偏时不可能有电流,而晶体管二个结因具有上述特点载流子可输出到集电极去。1-6 已知晶体管工作在线性放大区,并测得各极电压如图P1-6所示。试画出晶体管的电路符号并注明是硅管还是锗管。-2.3V图 P1-6-7V-2V8V3.7V3V(a)(b)-2.3V-7V-2V3.7V8V3V解: Ge Si1-7 已测得晶体三极管各极对地电位如图P1-7所示。判断它们处于何种工作状态(饱和,放大,截止或损坏)。图 P1-7-8.2V(a)-12V-8V2V8V2.3V3V8V1V8.2V8.2V8V2V2VR1R23AD63DG63CG23BX1(b)(c)(d)解:放
4、大截止 损坏 临界饱和UBE=UCE1-8 共射电路如图P1-8所示。已知晶体管参数为=50,ICBO=0,EB=5.6V,RB=100K,EC=12V,UBE(on)=0.6V。(1)如果RC=2K,试求ICQ、UCEQ,并说明电路的工作状态;(2)如果RC=5.1K重复(1);(3)如晶体管工作在放大状态,调节RB使ICQ=2mA。如,画出晶体管的低频混合型等效电路,并标出元件值。图 P1-8ECEBRBRC解:(1)放大状态(2)RBRCIbrbe饱和状态(3)1-9 某晶体管的输出特性如图P1-9(a)所示。将在01mA之间的特性放大后如图P1-9(b)所示。(1)计算该晶体管的和PC
5、M。(2)当UCE分别为5V和10V时,IC分别允许为多大。(3)确定该晶体管的U(BR)CEO和U(BR)CBO的值。图 P1-9 (a) 43251015612050UCE /VIC / mA-ICBO1.50UCE /VIC / mA102030400.5110AICEO (b) 解:(1)(2)(3)1-10 已知三个场效应管的转移特性曲线或输出特性曲线分别如图P1-10所示,试判别其类型,并说明UDS=|10V|的饱和电流。2431图 P1-10(a) UGS /V1-2ID / mA-3-1UDS=10V20 (b) 211ID / mAUGS /V-1-23-34.5V25UDS
6、 /VID / mA1015468UGS=2V3V3.5V4V (c) 2.5V解:(a)N沟耗尽型MOSFET,(b)P沟JFET,(c)N沟增强型MOSFET,无意义,1-11已知各FET的各极电压值如图P1-11所示,设各管的UP=2V,试分别说明它们的工作状态(可变电阻区,饱和区,截止区或不能正常工作)。GGGGDDDDSSSS5V5V3V-5V0V2V0V0V-3V(a)(d)(c)(b)图 P1-11解:(a)是增强型NMOS,所以工作于临界饱和状态。(b)是耗尽型NMOS,所以工作于可变电阻区。(c)是增强型PMOS,所以工作于恒流区。(d)是N沟JFET, ,所以工作于截止区。
7、1-12场效应管电路如图P1-12所示,已知ED=12V,EG= -5V ,R1=300K,R2=200K,RD=10K,JFET的IDSS=2mA,UP= -3V。(1)试求此时的UGS和ID的值;(2)求此时UDS和gm;(3)画出FET的小信号交流等效图。EDRDR2R1EG图 P1-12RB1RDgmUgsRB2解:(1)(2)第二章 基本电路2-1电路如图P2-1所示,二极管参数UDQ=0.6V,E=5V,R=5K,ui=0.1sint(V),分析该电路,分别求出直流输出电压及交流输出电压。图 P2-1uiuoiDuIERD+_+-解:直流输出电压:交流输出电压:2-2 削波/限幅电
8、路如图P2-2所示,是一个并联削波电路,设二极管均工作于理想开关状态,画出输出电压uo的波形图。为简单起见,假定UD=0,rD=0,即两个二极管工作于理想开关状态。uiuott-4V2V6V-6V图 P2-2uoui=6Sint(V)R1=10K+_R2=10KE1=2VD1D2E2=4V+_+-+-解: 2-3 二极管的整流应用如图P2-3(a)、(b)所示,分别为全波和桥式整流器,假定输入电压是交流220V,50HZ,要求输出峰值电压Uo=9V,二极管的死区电压UD=0.7V。(1)比较两种电路变压器初、次级的匝数比以及对二极管的反向击穿电压的要求;图 P2-3 (a) 电路图RD1D2u
9、i+-us+-us+-N1N2N2uo+-R+-D1D2D3D4ui+-uo(b) 电路图(2)分别画出这两种整流电路的输出波形。解:(a) 若要求输出峰值电压Uo=9V时,则相应的有效值为:,反向峰值电压PIV为(b)相应的有效值为:uiuo(b) 波形uiuo(a) 波形反向峰值电压PIV为D1D212V3K6K-24V(a)125V(b)R1 1KR2 1KD1D2R3 9KUoD1R1 10KD2R2 2KUo4V(c)8V10V(d)+-D1D24KUo12V9V+-+-+-+-图 P2-4R3 25KR1 18KR5 140KR6 10KR4 5KR2 2KD15V+-Uo+-10
10、V(f)R3 25KR1 18KR5 140KR6 10KR4 5KR2 2KD15V+-Uo-+10V(e)6V0V(g)D1D2UoD3D48V12V-12V6K6K2-4 设二极管工作于理想开关状态,试判别图P2-4所示各电路中各二极管的状态(导通或截止),并予以说明。解:(a)D1导通,D2截止,Uo=0V (b)D1导通,D2截止,Uo=10.8 (c) D1导通,D2截止,Uo=10V (d)D1导通,D2截止,Uo=0V (e)D截止,Uo=1V (f)D截止,Uo=1V (g)D1截止,D2导通,D3截止,D4导通,Uo=8V2-5 稳压管电路如图P2-5所示。设稳压管UZ1和
11、UZ2的稳定电压分别为8V和10V,正向导通电压为0.7V,Ui为20V。试求各电路的输出电压Uo的值。图 P2-5+-Uo(a)+-UiUZ1RRLUZ2+-Uo(b)+-UiUZ1RRLUZ2+-Uo(c)+-UiUZ1RUZ2+-Uo(d)+-UiUZ1R1RLUZ2R2+-Uo(e)+-UiUZ1RRLUZ2+-Uo(f)+-UiUZ2R1RLUZ1R2解:(a)Uo=8V, (b)Uo=18V, (c)Uo=10.7V,(d), (e)Uo=10.7V, (f)Uo=8V。2-6 稳压管电路如图P2-6所示。(1)图P2-6(a)中,UZ =6V,R=0.1K,Ui =10V,试分别
12、求RL为0.2K和0.05K时的输出电压Uo和稳压管电流IZ的值;(2)图P2-6(a)中,如Ui =15V,UZ =12V,稳压管正常工作时允许的最大电流为20mA,最小电流为5mA,试求最小限流电阻R和最小负载电阻RL的值;(3)电路改为图P2-6(b)所示,Ui=22V,UZ1=10V,UZ2=8V,UZ1和UZ2的IZmin均为5mA,求输出电压Uo的值。图 P2-6R1 7KRL 1K+-Uo(b)+-UiUZ1UZ2R2 1KR+-Uo(a)+-UiRLUZ解:(1)(2)(3)两个稳压管均未起到稳压作用,所以2-7 稳压管电路的设计。用一个稳压二极管设计一个稳压电路,用于轿车上的
13、收音机,电源取自轿车电瓶,其电压会在11V13.6V之间变动。收音机要求的供电电压为,电流在0(关)100mA(最响)之间变化。电路图如图P2-7所示,工程上一般取IZ(min)=0.1 IZ(max),分析限流电阻R的取值,以及如何选稳压管。VZ图 P2-7收音机+-Ui11V13.6VUZ=9VIiRIZIL解: 所以 R > 15.4所以,选取Pz大于2.7W的稳压管。电阻上最大功耗为所以选取大于2W的电阻。RBRCCBCC+-ui+-uo+EC图 P2-82-8 电路如图P2-8所示,设ui是正弦信号,晶体管工作在放大区,各电容对信号视作短路(1)试画出与相对应的的波形;(2)将
14、图中晶体管改为PNP管,EC改成负电源,重复(1)。解:ui(2) 波形iBuCEuBEiC(1) 波形uiiBuCEuBEiC2-9 电路如图P2-9(a)(d)所示。判别能否放大正弦信号,为什么?所有电容对信号视为短路。图 P2-9CERCRBCB+-Ui+ECC2+-UoREC1(b)(a)RERBC1+-Ui+ECC2+-UoRCRERBC1+-Ui+ECC2+-UoRC(c)RCRBC1+-Ui+ECC2+-UoRE(d)解:(a)可以(b)不能(c)不能(d)不能2-10电路如图P2-10(a),(b)所示,分别为固定偏置和分压偏置的直流通路。如晶体管参数相同T=20oC时,=50
15、,随温度变化率为,分别求两电路在T=20oC时的静态工作点,以及T=55oC时由于变化引起ICQ变化率。图 P2-10246KRBRC+EC2.8K+12V30KRB1RC+EC1.8K+12V10KRB21KRE(a)(b)解:(1)时:(a) (b)(2)时:(a) 变化率 (b):变化率2-11设计一个分压式电流负反馈偏置放大电路。要求:温度在-55oC 125oC内变化时,1mAICQ1.15mA,5VUCEQ6V,RC=1.5K,EC=12V,管子参数为T=-55oC 时,=60,UBE(on)=0.88V时,T=125oC时=150,UBE(on)=0.48V。解:当时,ICQ有最
16、小值1mA,UCEQ有最大值6V。RB估算:因为 RB1RC+EC+12VRB2RE2-12放大电路如图P2-12所示,已知晶体管=50,UBE(on)=0.7V,电容对信号短路。(1)计算工作点的ICQ和UCEQ;(2)当输入信号幅度增加时。输出电压将首先出现什么失真?该电路最大不失真输出电压幅度(3)若要提高输出幅度应改变什么元件,如何变?图 P2-12 RLC2+-Ui+-UoRB1RC+ECRB2RECEC18.2K3.8K3K3K3K+12VRC2KEC12VIBQ30AUo+_Ui+_图 P2-13-+解:(1)(2)所以,出现截止失真。 Uom=1.5V(3)2-13 电路如图P
17、2-13所示,晶体管=100,rbb=0,|UA|=100V,UT=26mV。(1)试计算ICQ;画出小信号混合型等效图,计算Ai、Au、Ri和Ro;(2)在发射极与地之间接上1 K电阻,重复计算(1)的内容。解:2-14 共集电路如图P2-14所示,已知晶体管参数为:=100,|UA|=100V,rbb=0,UT=26mV,IB=20A,RE=RL=2K,RS=150,电容对信号短路。求:Aus、Ri和Ro。解:2-15 共基放大电路如图P2-15所示。已知晶体管的rbb=0,re=13,rbe=1.3K,rce=50K,=100,RS=150,RC=RL=2K,RE=1K,各电容对交流信号
18、短路。计算Aus、Ri和Ro。图 P2-14+-UouSSRLC2+ECIBREC1RSSCERSUSRERB2RB1RCCCCBRL+EC+-Uo图 P2-15解:2-16多级放大电路如图P2-16所示。已知电路参数1=2=100,rbb=300,IEQ1=1mA,IEQ2=10mA,RE =500,RC1=5.1K,RL=500。计算该电路接入与不接入共集级两种情况下的电压增益,并说明接入共集电路后的影响。设共集级的电压增益为。+-Uo+-Ui+EC(+6V)RCRE2.7KRi2RiRo2K-EE(-6V)图 P2-17+-Uo+-UiC1C2T1T2RB1RC1RE2RL+EC图 P2
19、-16解:(1)不接CC:(2)接入CC2-17 共集-共基组态电路如图P2-17所示。已知二个晶体管参数相同:rbb=0,rce=,=100,UBE(on)=0.6V,计算Au、Ri和Ro。解:+-Uo+-UiR1R2R3T1T2UC1+EC(+10V)R4图 P2-182-18 放大电路如图P2-18所示。晶体管参数相同=20,rbb=300,UBE(on)=0.7V,R1=R2=2.7K,R3=4.1K,R4=2.5K,求:(1)T1、T2的静态工作点;(2)Au;(3)T1的作用。注:T1、构成的电路,可为上题中T1提供基极偏置。解:(1)(2),(3)的作用是通过构成的直流电压负反馈
20、,使稳定从而为提供稳定的直流偏置电压。2-19 如图P2-19所示为达林顿电路的交流通路,晶体管的rbb=0,rce=,1=2=。 (1)画出低频小信号混合型等效电路;(2)写出Au、Ri和Ro的表达式。Ui+-UoUSRERST1T2RL图 P2-19解:2-20 如图P2-20所示为双电源供电的共射电路,已知=100,UA=100V,UBE(on)=0.7V,电容对信号视为短路。求放大器的输入电阻、输出电阻、源电压增益。+EC(+10V)UoUiRSRCRBRE0.5K100K10K20KCERiRo-EE(-10V)C1图 P2-20+ED20VTRDR2R1RSCS430K70K4K4
21、K图 P2-21解:2-21 N沟道JFET,IDSS=6mA,UP=-2V,沟道调制系数忽略,即,电路如图P2-21所示。(1)计算静态参数IDQ, UDSQ;(2)画出低频微变等效图;(3)若IDQ不变,用自偏压方式偏置求值,画出低频微变等效图。解:+ED20VTRDR1RS4K 所以 2-22已知MOSFET电路如图P2-22所示,设管子的,。(1)试求IDQ,UGSQ ,UDSQ; (2)画出低频微变电路。并求的值。解:(1)由于是增强型NMOS,所以只能用分压偏置。不能用自给偏置。设电路工作在恒流区(各个区的方程不同,先假设一下)得:所以工作在恒流区,假设成立。(2)2-23 用NM
22、OS管作电接衰减器,电路如图P2-23所示。已知。试问当,要求Uo=80mV,UGS=? 图 P2-22+ED10VTRDR1R2RS1.5M1M10K1K图 P2-23Uo5KUi解: 则 2-24 图P2-24所示的电路能否实现正常放大功能?为什么?如有错误,试改正之。(a)图 P2-24RS+ED+RDRGCSC1C2-Ui+-Uo(b)RS+ED+RDRGCSC1C2-Ui+-Uo(a)图 P2-24RS+ED+RDRBCSC1C2-Ui+-Uo(b)RS+ED+RDRGCSC1C2-Ui+-Uo解:2-25 MOSFET放大电路如图P2-25(a)、(b)和(c)所示。图中器件相同,
23、ED和相同符号的电阻值相等,各电容对交流信号视为短路。(1)说明各电路的电路组态;(2)画出各电路的低频微变电路;(3)写出三个电路中最小电压增益Au,最小输入电阻Ri,最小输出电阻Ro的表达式。(a)RS+ED+RDRG1CSC1C2-Ui+-UoRG2(b)RS+ED+RDRG1C1C2-Ui+-UoRG2(c)RS+EDRDRG2CCGC2+-UoRG1+-Ui图 P2-25解:共源共漏共栅 2-26 FET放大电路如图P2-26(a)所示。设FET的rds为无穷大,各电容对交流信号视为短路。(1)画出电路的低频微变电路;(2)写出电压增益Au,输入电阻Ri,输出电阻Ro的表达式。(3)
24、如输入回路改接为图(b)所示,仅加接RG3,问Au, Ri 和Ro有何变化?图 P2-26(a)+EDRDRG1C2RS1RG2RS2C1CS-+-UiUo(b)+EDRDRG1C2RS1RG2RS2C1CS-+-UiUoRG3解:+RDRG1RS1RG2RL-+-UiUoRDRG1RS1RG2RLRG3+-Ui+-Uo (1)(2)(a)图(3)(b)图2-27 FET放大电路如图P2-27所示。设FET的rds为无穷大,IDSS=4mA,UP=-4V,各电容对交流信号视为短路。若UGSQ=-2V,(1)求电流IDQ和电阻RS1的阻值;(2)求该管正常放大时所需RS2的最大值;(3)画出微变
25、等效电路;设RS2=6K,计算Au, Ri 和Ro;(4)为提高|Au|的值,最简单的方法是什么?图 P2-28+ED(12V)300KRG1C2RG2RSC1-+-UiUoRG2 100K200K12KRL12K1M图 P2-27RS2+ED+RD10KC1C2-Ui+-UoRGRS1解:(1)(2)当该电路才可能工作在恒流区,即即(3)(4)在两端并接电容,则2-28 FET放大电路如图P2-28所示。设FET的rds为无穷大,跨导为1mS,(1)画出微变等效电路;(2)计算输入电阻Ri ,输出电阻Ro;(3)计算电压增益Au。解:2-29 FET放大电路如图P2-29所示。设FET的rd
26、s为无穷大,跨导为2mS,(1)画出微变等效电路;(2)计算输入电阻Ri ,输出电阻Ro;(3)计算电压增益Au。解:2-30 FET放大电路如图P2-30所示。设FET的rds为无穷大,各电容对交流信号视为短路。,已知RG1= RG2=1M,RD=5K,RS=2K,T1管的gm1=1.6mS,T2管的gm2=1.5mS,(1)说明T1、T2的组态;(2)画出电路的交流通路;(3)计算电压增益Au。RL10K图 P2-29+ED(12V)RD+RSC110KUsC2+-UiUoRoRiRG1K+ED-RDUiRG1RSC1+-ESRG2C2CGT1T2+-Uo图 P2-30解:RG1RDRSg
27、mUgs1+-Uog1d1d2T1:共源,T2:共栅第三章 集成运算放大器3-1电路如图P3-1所示,已知晶体管T1,T2特性相同,=20,UBE(on)=0.7V,求ICQ1,UCQ1,ICQ2,UCQ2。IBQ2IBQ1UBT1T2RrIrIoR2-EE (-6V)R110.8K+EC (+6V)0.6K1.2K图 P3-2图 P3-1R2T1T2ICQ1R12.7K2.7KIBQ2IBQ1UCR4R34.1K2.5K+EC+10V解:3-2如图P3-2所示电路,T1,T2参数相同UBE(on) =0.6V,=0,足够大,求输出电流Io,并写出输出电阻Ro的表达式。解:一般rce2>
28、>R2所以 3-3 镜像电流源如图P3-3(a)、(b)所示。设两个晶体管的=200,厄尔利电压UA=130V。分别计算图P3-3(a)、(b)电路的输出电流Io及输出电阻Ro。(b)RoT1T2RrIoR2R110K+EC (+15V)1K2K(a)RoT1T2RrIo10K+EC (+15V)图 P3-3解:(a)(b)3-4 比例电流源如图P3-4(a)、(b)所示。各晶体管参数相同,并在R1=R2=R情况下(1)求出图P3-4(a)和(b)的Io表达式;(2)分析两电路Io与的关系。Ir(a)T2T1RrIoR1R2+EC 图 P3-4Ir(b)T2T1RrIoR1R2解:(a)
29、(b)3-5电流源如图P3-5所示。求图中各支路的电流值,设各个晶体管的UBE(on)=0.6V,>>1。图 P3-5IrT2T11KI35KI4T5T4T3I1+6V5K10K2K-6V解:3-6 微电流源电路如图P3-6所示。设EC=15V,Rr =14K,UBE(on)=0.6V,=100,取UT =25mV,确定输出电流Io=50A时的R值。图 P3-6T1T2RrIoR+EC I11KI3T2T12KI2+EC(+24V) 图 P3-7T3T43.9K5K5.1K解: 3-7试求如图P3-7所示电流源的输出电流I2和I3的值,设各晶体管的UBE(on)=0.6V,>
30、>1。解:3-8 对称差动放大器电路如图P3-8所示。(1)若ui=Uimsint,试问每个电路的差模输入电压和共模输入电压各为多少?(2)若ui=10mV,试问每个电路的UE变化为多少?(a)图 P3-8RCIE+EC -EE RCRRUo+-UE+-Ui(b)RCIE+EC -EE RCUo+-UE+-Ui(c)RCIE+EC -EE RCUo+-UE+-Ui解:(a)因为共模信号为0,只有差模信号,所以UE变化为0。(b)(c)差模信号为0,只有共模信号,所以UE变化2倍。3-9 对称差动放大电路如图P3-9所示。T1、T2参数相同UBE(on)=0.7V,=50,=0,rce。(
31、1)画出差模半电路和共模半电路的交流通路;(2)求T1、T2的静态集电极ICQ、UCQ和晶体管的输入电阻rbe;(3)求双端输出时的差模电压增益Aud,差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod;(4)求反相端单端输出(即RL接T2集电极的一端接地)时的差模电压增益Aud(单),共模电压增益Auc和共模抑制比KCMR,任一输入端看入的共模输入电阻Ric,任一输出端呈现的共模输出电阻Roc;(5)计算电路最大输入共模电压范围。图 P3-10RC+EC(+12V) RC10K+-Ui10K0.3KRLT1R210KRB2KRB2KT2T30.3KR3T411KR4-EE(-12V) 图 P3-9RC+
32、6V -6V RC5.1K+-Ui15.1K+-Ui2RE5.1KRL5.1KRB2KRB2KT1T2RC+-Ui12RERBT1RC+-Ui1RL2RBT1解:(1)(2)(3)(4) (5)3-10 对称差动放大器电路如图P3-10所示。晶体管的参数相同,UBE(on)=0.7V,=100,=0,rce。(1)求T1、T2和T3的静态集电极ICQ、UCQ和晶体管的输入电阻rbe;(2)用差模半电路求差模电压增益Aud,差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod;(3)利用T1、T2的微变等效电路重复(2),并比较之;(4)计算电路最大输入共模电压范围;(5)画出共模半电路的交流通路和微变等效电
33、路。解:(1)(2)3-11如图P3-11所示的电路,在运放中常用PNP管构成的镜像电流源作放大器的有源负载。用NPN管镜像源作放大器的偏置电流源。由有源负载,偏置源差动管,构成的差分放大器如图,设各管参数一致UBE(on)=0.6V。试问当R为何值时,可满足图中要求的电流关系。图 P3-11+EC (+6V)-EE (-6V)T5T6T7T1T2T3T4UoUi1Ui210KRIr解:3-12 有源负载差分放大器如图P3-12所示。其中T1和T2,T3和T4,T5和T6配对,NPN管的=200,UA=100V,PNP管的UA=70V,各管的UBE(on)=0.7V,rbb=0。(1)求各管的
34、静态集电极电流;(2)T1和T2的,T1到T4的rce;(3)求差模电压增益Aud,差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod。解:图 P3-12+EC(+12V) +-Ui5.6KT1R3T2T55.1KR2T65.1KR1-EE(-12V) T3T4+-Uo3-13 差分放大器如图P3-13所示。若ui=0.15sint(V),晶体管的UBE(on)=0.7V,IE =2mA。试通过计算画出电压波形。IS图 P3-14Ui2+ED(+15V)RD-T2RS+10K24K-ES(-15V)RD10KT1Ui1-+Uo-+图 P3-13RCIE+20V -20V RC5KT1+-Ui+-UoT2T
35、35K5K解:19.3Vui14.3V9.3V3-14 对称MOSFET差分放大器如图P3-14所示。设T1和T2的跨导gm=1ms,rds=,IS=0.5mA。(1)求静态时MOS管的栅源电压UGS,漏极电流ID和漏极电压UD;(2)试画出差模半电路和共模半电路的交流通路;(3)求双端输出时的差模电压增益Aud,差模输入电阻Rid和差模输出电阻Rod。共模电压增益Auc和共模抑制比KCMR;(4)当反相端单端输出时,重复(3)。解:(1)2RSRDUi1Uo (2)RDUi1Uo(3)(4)3-15 CMOS差分放大器如图P3-15所示。已知gm1= gm2=0.13ms,rds1 rds4
36、=1.2M,RL=1M。(1)试画出低频差模小信号等效电路。注意不能用半电路等效,为什么?(2)设rds>>1/gm,gm3= gm4试推导电路差模电压增益表达式;(3)求差模电压增益Aud和差模输出电阻Rod。IST1+EC -EE +-Ui+-UoT2T3T4图 P3-16图 P3-15Ui2+ED(+15V)RL-T2+-ES(-15V)T1Ui1-+T3T4T5T6T7解:Ui2RLUi1-+Uo (1) 不能画半电路等效图是因为T1、T2采用有源负载。 (2) (3) 3-16 JFET差分放大器如图P3-16所示。已知T1和T2的UGS(off)=-2V,IDSS=4m
37、A,各管的ISS=2mA,UA=100V。(1)求T1T4输出电阻rce(或rds);(2)求T1和T2的跨导gm;(3)求差模电压增益Aud和差模输出电阻Rod。解:(1)(2)(3)第四章 负反馈放大器4-1 试判别图P4-1所示各电路的反馈类型和反馈极性。图 P4-1RBRCC1C2+-Ui+-Uo+ECRERL+-UsRS(a)CERCC1C2+-Ui+-Uo+ECRERL+-UsRS(b)RfC2+-UoRLRBC1+-Ui+ECRE+-UsRS(c)(d)RB1RCCBC2+-Ui+-Uo+ECRERL+-UsRSRB2C1解:(a)电流串联负反馈;(b)电压并联负反馈;(c)电压
38、串联负反馈;(d)无交流负反馈。4-2 试判别图P4-2所示各电路的反馈类型和反馈极性。A(a) UoRSRfiSRLUi+-+-RPR1R2UiUo(b) A图 P4-2解:(a)电压并联负反馈;(b)电压串联负反馈。4-3 试判别图P4-3所示各电路的反馈类型和反馈极性。解:电流串联正反馈。4-4 若要求开环放大倍数A变化25%,闭环放大倍数的变化不超过1%。又要求闭环放大倍数Af =100,试问开环放大倍数A应选多大?这时反馈系数F又应选多大?解:图 P4-3R1+EC R3+-UiR5T1R8R2R4T2T3R7T4R6-EE R9R10R11R12R13T5T6Uo4-5 一个放大器
39、的电压放大倍数Au在150600之间变化(变化四倍),现加入负反馈,反馈系数Fu=0.06,问闭环放大倍数的最大值和最小值之比是多少?解:4-6 一个无反馈放大器,当输入电压等于0.028V,并允许有7%的二次谐波失真时,基波输出为36V,试问:(1)若引入1.2%的负反馈,并保持此时的输入不变,则输出基波电压等于多少伏?(2)若保证基波输出仍为36V,但要求二次谐波失真下降到1%,则此时输入电压应加大到多少伏?解:(1)则在加入1.2%的负反馈后,在输入不变的情况下,输出基波电压 。(2)若基波输出电压任为36V,并要求二次谐波失真下降到1%,则4-7 电路如图P4-7(a)、(b)所示,试
40、问:(1)反馈电路的连接是否合理?为发挥反馈效果,两个电路对RS有何要求?(2)当信号源内阻RS变化时,哪个电路的输出电压稳定性好?哪个电路源电压增益的稳定性能力强?(3)当负载RL变化时,哪个电路的输出电压稳定性好?哪个电路源电压增益的稳定性能力强?解:(1) 图(a)Rs小,因为Ri大。图(b) Rs大,因为Ri小。(2) (a),(a)。(3) (a),(a)。图 P4-7R1R2C1C2+-Uo+ECR6RL+-UsRS(a)R3R4R5R1R2C1C2+-Uo+ECRL+-UsRS(b)R3R4T2T2T1T14-8 电路如图P4-8所示,已知:+EC=+6V,RS=1K,=100,rbe1=2.6K,rbe2=0.867K。(1)判别电路的反馈类型和反馈极性(大闭环);(2)估算满足深度负反馈条件的源电压增益Aufs、以及Rif和Rof。解:电压串联负反馈图 P4-9Uo-20VRD1-T2RS1+16K1KRG15MT1Us-+RG21.25MRD216KRS3RS2C1C2C3C4R17KRSUi-+-20VAUoUs+-+-图 P4-8+ECRSR1R3R41K5K19K-EER22KUi+-4-9 电路如图P4-9所示。设各管的rds为无穷大,各电容对信号视为短路。(1)判别该电路的反馈类型;(2)根据拆环法画出负反馈对放大器输出端的影响;(3)计算满
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