《模电》经典习题

1、 习题课习题课2 1例例1. 电路如图所示，试求：电路如图所示，试求： 1.标明标明BJT T1、T2的类型及发射极箭头方向；的类型及发射极箭头方向；2.设设T1、T2的饱和压降的饱和压降VCES=1V，求，求Pom=？；？；3.若运放的最大输出电流为若运放的最大输出电流为 10mA，为了使，为了使RL得到最大输出电流得到最大输出电流Iom，T1、T2的的 值应不低于何值？值应不低于何值？4.为了提高输入电阻，降低输出电阻并使放大性能稳定，应如何通过为了提高输入电阻，降低输出电阻并使放大性能稳定，应如何通过RF引入引入反馈？在图中画出连接方式；反馈？在图中画出连接方式；5.在上题情况下，设运放

2、是理想的，若要求在上题情况下，设运放是理想的，若要求VS=100mV时时Vo=5V，则，则RF=？+ VS_Vo1k 1k RL8 R1R2R3D1D2+15V 15VT1T2+9V 9VRF解：解：1. T1为为NPN, T2为为PNP,如图所示；如图所示；WRVpLomom482192. 222 ）（100108810. 3 mAVmAIom 4. RF引入电压串联负反馈，如图所示；引入电压串联负反馈，如图所示；501 . 05. 5 soVFVVA50111 VFFVAKRF RF=49K 习题课习题课2 2例例2. 图所示的两级放大电路中，设各个反馈都足够深，各电容的容抗可忽图所示的两

3、级放大电路中，设各个反馈都足够深，各电容的容抗可忽略不计。略不计。 1指出反馈元件及其反馈类型；指出反馈元件及其反馈类型； 2画出小信号模型（简化的）等效电路；画出小信号模型（简化的）等效电路； 3求电压放大倍数的表达式求电压放大倍数的表达式; 4求放大器的输入电阻求放大器的输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro的近似值。的近似值。Vi+_+VccRDRSRgC2C1C3T1T2RfRcRL_+Vo解：解：1. Rs构成电流串联负反馈，构成电流串联负反馈，Rf构成电压并联负反馈；构成电压并联负反馈；Vi+_RDRSRgRfRcRL_+Vorbegm Vgs+_VgsIb Ib2.小信号模型等效电

4、路如图所示；小信号模型等效电路如图所示；虚虚地地3. 深度负反馈下有，深度负反馈下有，ssgsmgsmfgsmioGRRVgVgVVgVIA11 fofoooRRIRIIVA 111sfRGooioioVRRAAIVVIVVA 114. 由于深度负反馈，由于深度负反馈， Ri=Rg Ro 0 习题课习题课2 3例例3电路如图所示，设运放均为理想的。电路如图所示，设运放均为理想的。1写出写出uo与与ui的关系式；的关系式；2流过电阻流过电阻R2的电流的电流i2=？uouii2R1R2R3R4R5R6R7A2A1解：解：虚虚地地虚虚地地uoAB由于未接负载，故由于未接负载，故B点电位为点电位为uo

5、，因运放为理想的，满足两因运放为理想的，满足两虚条件，故虚条件，故A点为虚地。点为虚地。0. 2. 1214 iRRuuAiou 习题课习题课2 4例例4 CC-CC两级放大电路如图所示，已知三极管两级放大电路如图所示，已知三极管1 1=2 2=60=60，rbe1=5=5k，rbe2=1=1k，求电路的输入电阻求电路的输入电阻Ri和输出电阻和输出电阻Ro。解：解： krRRRbeeLi5 .56161)10/1()1)(/(2222 kRRii91107/60910051/7.5/）（ krRRRbeeii609561)12/45.56()1)(/(1112 9812/)601/()51(/

6、)1/()(1111ebeSoRrRR 181/)601/()1098. 0(/)1/()(2221ebeooRrRR 习题课习题课2 5例例5 在图示电路中，在图示电路中， 1.1.试证明电路的电压传输比为：试证明电路的电压传输比为： )1(31RCRCjUUof 2.2.用该网络和集成运放组成一个正弦振荡器时，其振荡频率用该网络和集成运放组成一个正弦振荡器时，其振荡频率为多少？增益多大时才能振为多少？增益多大时才能振 荡？荡？3.3.画出振荡电路图。画出振荡电路图。 RRCCuOuf解：解：1 )1(311)1/(1)1/(1.0.RCRCjcjRRcjRcjRcjRcjUUFf 2A3，

7、F=1/33300PR250k470k22k3300P470k+-AR4R1RRCCRCfo 21 3其电路图如右：其电路图如右： 习题课习题课2 6例例6 图中的运放图中的运放A都为理想运放，试问电路能否产生振荡？都为理想运放，试问电路能否产生振荡？若能振荡，请求出振荡频率若能振荡，请求出振荡频率fo ，以及满足起振所要求的幅度，以及满足起振所要求的幅度条件（即条件（即R3/R2的大小）；如不能起振，试说明理由。的大小）；如不能起振，试说明理由。R3R2+-+-+-+-RRRRCCCA1A2A3A4 解：由于解：由于 01801 AA 三节三节RC电路可移相电路可移相270270 ，因此，因

8、此可以满足相位平衡条件，该电路可能产生振荡。振荡时，由图可可以满足相位平衡条件，该电路可能产生振荡。振荡时，由图可得：得： 33322222223323.31)13(1)1(CRCRjCRRRRCjRCjRRFA 令虚部为零，即，令虚部为零，即， 得到：得到： 13222 CR ,310CR CRf3210 习题课习题课2 7时时应应有有在在0 1. FA1131222023 CRRR 即即，823 RR故故有有CRjCRjCRjF 1111.1 01601 CRarctgF 令令,310CR 求求得得时时，在在0 21.1 F81)21(3. F823 RRA故故要要求求注：也可以这样计算，

9、一节注：也可以这样计算，一节RC电路的传输函数为电路的传输函数为 习题课习题课2 8例例7分立元件组成的串联式稳压电源如图所示，试分析其工分立元件组成的串联式稳压电源如图所示，试分析其工作原理，计算输出电压的调节范围。作原理，计算输出电压的调节范围。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RT2T3DZ1T+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU基准电压取样电路调整管放大比较环节 习题课习题课2 9稳压原理：稳压原理：UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3 （UB2 ）Uo当当 Ui 增加或输出电流

10、减小使增加或输出电流减小使 Uo升高时升高时VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RT2T3DZ1T+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU 习题课习题课2 10输出电压的调节范围：输出电压的调节范围：VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RT2T3DZ1T+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIUOP434BE3ZURRRRUU 因为：因为：4P43BE3ZO)(RRRRUUU 所以：所以： 习题课习题课2

11、11将参数代入，可将参数代入，可求出输出电压的调节范围。求出输出电压的调节范围。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RT2T3DZ1T+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIUV77.34 .322022024)(4p43BE3ZOmin RRRRUUUV8.94.322033022024)(4p43BE3ZOmax RRRRUUU 习题课习题课2 12例例8 电路如图所示，若电路如图所示，若RDrbe, rdsrbe ，1，gmrds1的条件下，试证明，电路增益为：的条件下，试证明，电路增益为： A

12、u=uo / ui=gm(R1+R2)/（1+gm R1） VDDRDR1R2T1T2uouI解：电路为电压串联负反馈，所以解：电路为电压串联负反馈，所以 )()(212120RRugRRIUgsmC 111RuguRIuUgsmgsRgsi )1/()()/()(121121RgRRgRuguRRugAmmgsmgsgsmu 所以，所以， 习题课习题课2 13例例9 在图所示的二种电路中；在图所示的二种电路中； (1) (1) 各晶体管分别组成何种组各晶体管分别组成何种组态的放大电路；态的放大电路； (2) (2) 画出电路的直流通路和交流通路；画出电路的直流通路和交流通路； (3) (3)

13、 画出低频小信号条件下的等效电路；画出低频小信号条件下的等效电路； (4) (4) 求各电路的电压增求各电路的电压增益益A Au u = u= uo o / u/ ui i； u02ui+VCC-VEEu01T1T2RCRE(a) 解：解：1 1对（对（a）图中的）图中的T1管组成管组成CC电路，电路，T2管成管成CB电路；电路；（b b）图的）图的T T1 1为为CSCS放大电路，放大电路，T T2 2仍为仍为CBCB电路；电路； C1uiu02-VGG+VBBT1T2RGRC+VCC(b) 习题课习题课2 142（a）（）（b）的直流通路如下：）的直流通路如下： u02-VGG+VBBT1

14、T2RGRC+VCC(b)2REu02ui+VCC-VEEu01T1T2RC(a)-VEE2RE3 3（a）（）（b）的低频小信号等效电路如下：）的低频小信号等效电路如下： u uo2o2RGrbeg gm mu ugsgsu ui iRCiib b(b)(b)u uo orbe1rbe2RCiib2b2iib1b1u ui i(a)(a) 习题课习题课2 154.4.各电路的电压增益各电路的电压增益A Au u = u= uo o / u/ ui iu uo orbe1rbe2RCiib2b2iib1b1u ui i(a)(a)beciourRuuA2 u uo2o2RGrbeg gm mu

15、 ugsgsu ui iRCiib b(b)(b)cmgscgsmgscbiouRguRuguRiuuA (a):(b): 习题课习题课2 16例例10 ； 单端输入单端输入/单端输出的差动放大电路如图所示，单端输出的差动放大电路如图所示， 1=2=60， rbe1=rbe2=3K，UBE1=UBE2=0.6V1 1计算计算ui 为为0时的时的Ic1、Ic2、UCE1、UCE2;2计算计算Aud 、rid和和ro ; 3计算共模电压放大倍数计算共模电压放大倍数Auc 、CMRR，4.若输入信号为若输入信号为ui=20sint(mV)的正弦电压。试画出的正弦电压。试画出uc2、和、和ue 的交流

16、电压成的交流电压成份的波形，并标明幅值大小。份的波形，并标明幅值大小。 RL10k+10kuoui+12V-12VT1T210k-+- 解：（解：（1 1）当）当ui=0时，时， UE=-0.6VmARVUIIIIeEEEEECC565. 02)(2121 VUVUeCCCE6 .121 LCCCCCLRCRURUVIIIC 2VUC175. 32 解解得得：VUCE775. 32 习题课习题课2 17（2）其差模放大倍数为：其差模放大倍数为： 5032605/21 beLCudrRRA krrbeid62 kRrCo102453. 0)1(2/ ebeLCucRrRRA （3）共模放大倍数为

17、：共模放大倍数为： dBAACMRRuduc46502453. 0lg20lg20 共模共模抑制比：抑制比：差模差模输入电阻：输入电阻：（4 4）当输入）当输入 时，可分为差模输入时，可分为差模输入电压和共模输入两部分，电压和共模输入两部分，其中其中u ue e中只有共模电压成分，即中只有共模电压成分，即 )(sin20mVtui )(sin10mVtue 习题课习题课2 18所以其波形有：所以其波形有： 20200997.5997.5010100)(mVui)(2mVuC)(mVuettt而在而在uc2中既有差模中既有差模成分又有成分又有共成分，所以有，共成分，所以有， )(sin547.9

18、97102453. 020502mVtuAuAuicuciudc 习题课习题课2 19例例11 设设T1和和T2的电流放大系数分别为的电流放大系数分别为1和和2，b-e间动态电阻间动态电阻分别为分别为rbe1和和rbe2。试写出图示电路。试写出图示电路Ad、Ri和和Ro的近似表达式。的近似表达式。 解：解：Ad和和Ri的近似表达式分别为的近似表达式分别为 be211beLc21d)1()2(rrRRA )1( 2be21be1irrR cRR2o 因双端输出：因双端输出： 习题课习题课2 20例例12 电路如图所示，电路如图所示，T1T5的电流放大系数分别为的电流放大系数分别为15，b-e间动

19、态电阻分别为间动态电阻分别为rbe1rbe5，写出，写出Au、Ri和和Ro的表达式。的表达式。 解解: Au 、Ri和和Ro的表达式分析如下：的表达式分析如下： 56be57obe2be1i1 RrRRrrR54be42be1221I1O1)1(2)(RrRrRRuuAiiu 75be5354be4364I2O22)1()1()(RrRRrRRuuAiiu 321IO75be575I3O33)1()1(uuuuuAAAuuARrRuuA 习题课习题课2 21例例13 电路如图所示。已知电压放大倍数为电路如图所示。已知电压放大倍数为100，输入电压，输入电压uI为正弦波，为正弦波，T2和和T3管

20、的饱和压降管的饱和压降UCES=1V。试问：。试问：（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值）在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？为多少伏？（2）若）若Ui10mv(有效值有效值)，则，则Uo？若此时？若此时R3开路，则开路，则Uo=？若若R3短路，则短路，则Uo=？解：（解：（1）最大不失真输出电压有效值）最大不失真输出电压有效值为为V78. 72CESCCom UVU故在不失真的情况下，输入电压最故在不失真的情况下，输入电压最大有效值大有效值UimaxmV8 .77omimax uAUU（2）若若Ui10mV，则，则Uo1V（有效值）。（有效值）。 若若R3开路，则开

21、路，则T1和和T3组成复合管，等效组成复合管，等效13，T3可能饱和，可能饱和，使得使得uO11V（直流）。若（直流）。若R3短路，则短路，则uO11.3V（直流）。（直流）。 习题课习题课2 22例例14 多路电流源电路如图多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均所示，已知所有晶体管的特性均相同，相同，UBE均为均为0.7V。试求。试求IC1、IC2各为多少。各为多少。 解：因为解：因为T1、T2、T3的特性均相同，的特性均相同，且且UBE均相同，所以它们的基极、集均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出先求出R中电流，再求解中电流，再求解IC1、IC2。 当当（1）3时时 ARUUVIR 1000BEBE3CC RII 322C AIIIR 100C2C1 )1( 313CCBC0B3C0 IIIIIIIR 习题课习题课2 23例例15 图示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，图示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，T1、T2、T3为放大管。试分析：（为放大管。试分析：（1）100A电流源的作用；电流源的作用；（2）T4的工作区域的工作区域(截止、放大、饱和截止、放大、饱和)；（；（3）50A电流源电流源的作用；（的作