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1、(完好版)模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案【精华版】(完好版)模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案【精华版】50/50(完好版)模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案【精华版】模拟电子技术基础第1章常用半导体器件1.1选择适合答案填入空内。在本征半导体中加入(A)元素可形成N型半导体,加入(C)元素可形成P型半导体。A.五价B.四价C.三价(2)当温度高升时,二极管的反向饱和电流将(A)。A.增大B.不变C.减小(3)工作在放大区的某三极管,假如当IB从12uA增大到22uA时,IC从lmA变成2mA,那么它的约为(C)。A.83B.91C.100(4)就地效应管的漏极直流电流I
2、D从2mA变成4mA时,它的低频跨导gm将(A)。A.增大;B.不变;C.减小1.2电路如图P1.2所示,已知ui10sint(V),试画出ui与uo的波形。设二极管导通电压可忽视不计。图P1.2解图P1.2解:ui与uo的波形如解图Pl.2所示。1.3电路如图P1.3所示,已知ui5sint(V),二极管导通电压UD=0.7V。试画出ui与uo的波形图,并标出幅值。图P1.31.4电路如图P1.4所示,二极管导通电压解图UD=0.7V,常温下UTP1.326mV,电容C对交流信号可视为短路;ui为正弦波,有效值为10mV。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?解:二极管的直流电流ID(V
3、UD)/R2.6mA其动向电阻:rDUT/ID10图P1.4IdUi/rD1故动向电流的有效值:1.5现有两只稳压管,稳压值分别是6V和8V,正导游通电压为0.7V。试问:(1)若将它们串联相接,则可获取几种稳压值?各为多少?(2)若将它们并联相接,则又可获取几种稳压值?各为多少?解:(1)串联相接可得4种:1.4V;14V;6.7V;8.7V。(2)并联相接可得2种:0.7V;6V。1.6已知图Pl.6所示电路中稳压管的稳固电压UZ6V,最小稳固电流IZmin5mA,最大稳固电流IZmax25mA。(1)分别计算UI为10V、15V、35V三种状况下输出电压UO的值;(2)若UI35V时负载
4、开路,则会出现什么现象?为何?解:(1)只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时,输出电压才为6V。UI10UORLUI3.3V;V时,RRLUI15V时,UORLUI5V;RLRRLUI35V时,UOUI11.7VUZ,UOUZ6V。RRLUIUZ29mAIZmax25mA,故稳压管将被烧毁。(2)当负载开路时,IZR1.7在图Pl.7所示电路中,发光二极管导通电压UD=1.5V,正向电流在515mA时才能正常工作。试问:(1)开关S在什么地址时发光二极管才能发光?R的取值范围是多少?2解:(1)S闭合。R的范围为:Rmin(VUD)/IDmax233Rmax(VUD)/IDmin700图P
5、1.71.8现测得放大电路中两尽管子两个电极的电流如图P1.8所示。分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数。(a)(b)(a)(b)图Pl.8解图Pl.8解:答案如解图Pl.8所示。a1/10A100和b5mA/100A50放大倍数分别为1.9测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。图P1.9解:如解图1.9。3解图1.91.10电路如图P1.10所示,晶体管导通时UBE0.7V,=50。试分析VBB为0V、1V、3V三种状况下T的工作状态及输出电压uO的值。解:(1)当VBB0时,T截止,uO
6、12V。(2)当VBB1V时,因为IBQVBBUBEQ60ARbICQIBQ3mAuOVCCICQRc9V图P1.10所以T处于放大状态。(3)当VBB3V时,因为IBQVBBUBEQ460A,RbICQIBQ23mA?VCCUCES11.3mA,所以T处于饱和状态。ICSRc1.11电路如图Pl.11所示,晶体管的=50,UBE0.2V,饱和管压降UCES0.1V;稳压管的稳固电压UZVUD0.5VuI0VuO5,正导游通电压。试问:当时?;当uI5V时uO?解:当uIV0时,晶体管截止,稳压管击穿,uOUZ5V。4当uIV5时,晶体管饱和,uO0.1V。因为:图P1.11uIUBE480A
7、,ICIB24mA,UECVCCICRc0IBRb1.12分别判断图Pl.12所示各电路中晶体管能否有可能工作在放大状态。(a)(b)(c)(d)(e)图P1.12解:(a)可能;(b)可能;(c)不可以;(d)不可以,T的发射结会因电流过大而损坏。(e)可能。1.13已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极、的电位分别为4V、8V、12V,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪一种管子(结型管、MOS管、加强型、耗尽型),并说明、与G、S、D的对应关系。解:管子可能是加强型管、耗尽型管和结型管,三个极、与G、S、D的对应关系如解图Pl.13所示。5解图Pl.131.14已知场效应管的输出特征曲线如
8、图Pl.14所示,画出它在恒流区的转移特征曲线。图Pl.14(a)(b)解图Pl.14解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图Pl.14(a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及uGS值,建立iDf(uGS)坐标系,描点,连线,即可获取转移特征曲线,如解图Pl.14(b)所示。1.15电路如图P1.15所示,T的输出特征如图Pl.14所示,分析当uI=4V、8V、12V三种状况下场效应管分别工作在什么地域。解:依据图P1.14所示T的输出特征可知,其开启电压为5V,依据图Pl.15所示电路可知uGSuI。当uI=4V时,uGS小于开启电压,故T截止。当uI=8V时,设T工作在恒流区,依
9、据输出特征可知iD0.6,管压降uDSVDDiDRd10V,mA6所以,uGDuGSuDS2V,小于开启电压,说明假设建立,即T工作在恒流区。图Pl.15当uI=12V时,因为VDD12V,必然使T工作在可变电阻区。l.16分别判断图Pl.16所示各电路中的场效应管能否有可能工作在恒流区。(a)(b)(c)(d)图P1.16解:(a)可能,(b)不可以,(c)不可以,(d)可能。增补1.电路如补图P1(a)、(b)所示,稳压管的稳固电压UZV,R的取值适合,uI的波形3如图(c)所示。试分别画出uO1和uO2的波形。(a)(b)(c)补图P1解:波形以以下图所示7增补2.在温度20oC时某晶体
10、管的ICBO2A,试问温度是60oC时的ICBO?解:ICBO60ICBO202422432A。增补3.有两只晶体管,一只的=200,ICEO200A;另一只的=100,ICEO10A,其他参数大体相同。你以为应采纳哪尽管子?为何?解:采纳=100,ICEO10A的管子,因其适中,ICEO较小,因此温度稳固性较另一只管子好。增补4.电路如补图P4所示,试问大于多少时晶体管饱和?解:取UCESUBE,若管子饱和,则VCCUBEVCCUBE,即RbRcRbRc所以,Rb100时,管子饱和。Rc补图P48第2章基本放大电路习题2.1分别改正图P2.1所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要
11、求保留电路本来的共射接法和耦合方式。(a)(b)(c)(d)图P2.1解:(a)将-VCC改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb。(c)将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设全部电容对交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)图P2.2解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;9(a)(b)(c)(d)解图P2.22.3分别判断图P2.2(a)、(b)所示两电路各属哪一种放大电路,并写出、&、Ri和Ro的表QAu达式
12、。解:图(a):IBQVCCUBEQ,ICQIBQ,UCEQVCC(1)IBQRc。R1R2(1)R3&R2/R3,Rirbe/R1,RoR2/R3Aurbe图(b):IBQ(R2VCCUBEQ)/R2/R3(1)R1,ICQIBQ,R3R2UCEQVCCICQR4IEQR1。&R4rbeAu,RiR1/,RoR4。rbe12.4电路如图P2.4(a)所示,图(b)是晶体管的输出特征,静态时UBEQ0.7V。利用图解法分别求出RL和RL3k时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom(有效值)。10(a)(b)图P2.4解:空载时:BQ20,CQ2,CEQ6;AImAUVI最大不失真输出电压峰值约
13、为5.3V,有效值约为3.75V。带载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V,有效值约为1.63V。如解图P2.4所示。解图P2.4图P2.52.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的=80,rbe=1k,U&i20mV,静态时UBEQ0.7V,UCEQ4V,IBQ20A。判断以下结论能否正确,在括号内打“”和“”表示。&4200()(2)&45.71()(1)Au20103Au0.7&805400()&802.5(3)Au1(4)Au1200()(5)Ri20k1k()(6)Ri0.7k35k()200.02(7)Ri3k()(8)Ri1k()11(
14、9)RO5k()(10)RO2.5k&20mV()&60mV(11)US(12)US()()2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。在以下状况下,用直流电压表丈量晶体管的集电极电位,应分别为多少?正常状况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;图P2.6图P2.7解:(1)VCCUBEUBE17416311A,ICIB1.32mA,IBRb1Rb2UCVCCICRc8.3V。(2)Rb1短路,ICIB0,UC15V。(3)Rb1开路,临界饱和基极电流IBSVCCUCES23.7A,Rc实质
15、基极电流VCCUBE174A。IBRb2因为IBIBS,管子饱和,UCUCES0.5V。(4)Rb2开路,无基极电流,UCVCC15V。(5)Rb2短路,发射结将烧毁,UC可能为15V。12(6)RC短路,UCVCC15V。2.7电路如图P2.7所示,晶体管的=80,rbb100。分别计算RL和RL3k时的Q点、A&u、Ri和Ro。解:在空载和带负载状况下,电路的静态电流、rbe均相等,它们分别为:IBQVCCUBEQUBEQ22ARbRsICQIBQ1.76mArberbb(1)26mV1.3kIEQ空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:UCEQVCCICQRc6.2V
16、;&Rc308AurbeRiRb/rberbe1.3k;&rbe&93AusrbeRsAuRoRc5kRL3k时,静态管压降、电压放大倍数分别为:RLUCEQVCCICQ(Rc/RL)2.3VRLRc&(Rc/RL)&rbe&34.7Au115AusRsAurberbeRiRb/rberbe1.3kRoRc5k。2.8若将图P2.7所示电路中的NPN管换成PNP管,其他参数不变,则为使电路正常放大电源13应作如何变化?Q点、&、和变化吗?如变化,则如何变化?若输出电压波形底部失真,AuRiRo则说明电路产生了什么失真,如何除掉?解:由正电源改为负电源;Q点、A&u、Ri和Ro不会变化;输出电压
17、波形底部失真对应输入信号正半周失真,对PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。2.9已知图P2.9所示电路中,晶体管=100,rbe=1.4k。(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估量Rb;(2)若测得Ui和Uo的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为多少?解:(1)VCCUCE2mA,IBIC/20A,ICRcVCCUBE565k。RbIB&Uo(Rc/RL)100,(2)由AuUirbe可得:R2.625k。图P2.9L2.10在图P2.9所示电路中,设静态时ICQ2mA,晶体管饱和管压降UCES0.6V。试问:当负载电阻RL和RL3k时,电路的最大不失真输
18、出电压各为多少伏?解:因为ICQ2mA,所以UCEQVCCICQRc6V。空载时,输入信号增大到必定幅值,电路第一出现饱和失真。故UCEQUCESUom3.82V2RL3k时,当输入信号增大到必定幅值,电路第一出现截止失真。故ICQRLUom2.12V22.11电路如图P2.11所示,晶体管=100,rbb=100。14(1)求电路的Q点、Au、Ri和Ro;(2)若改用=200的晶体管,则Q点如何变化?(3)若电容Ce开路,则将引起电路的哪些动向参数发生变化?如何变化?解:(1)静态分析:UBQRb1VCC2VRb1Rb2IEQUBQUBEQ1mARfReIBQIEQ10A1UCEQVCCIE
19、Q(RcRfRe)5.7V图P2.11动向分析:rberbb(126mV2.73k)IEQ&(Rc/RL)7.7Aurbe(1)RfRiRb1/Rb2/rbe(1)Rf3.7kRoRc5k(2)=200时,UBQRb1VCC2V(不变);Rb1Rb2IEQUBQUBEQIEQ5A(减小);RfRe1mA(不变);IBQ1UCEQVCCIEQ(RcRfRe)5.7V(不变)。&(Rc/RL)Rc/RL1.92(减小);(3)Ce开路时,Aurbe(1)(ReRf)ReRfRiRb1/Rb2/rbe(1)(ReRf)4.1k(增大);15RoRc5k(不变)。2.12电路如图P2.12所示,晶体管
20、的=80,rbe=1k。(1)求出Q点;(2)分别求出&、Ri和Ro。RL=和RL=3k时电路的Au解:(1)求解Q点:IBQVCCUBEQ32.3ARb(1)ReIEQ(1)IBQ2.61mAUCEQVCCIEQRe7.17V(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:&(1)Re0.996图P2.12RL=时;Au(1)RerbeRiRb/rbe(1)Re110k&(1)(Re/RL)RL=3k时;Aurbe(10.992)(Re/RL)RiRb/rbe(1)(Re/RL)76k输出电阻:RoRe/Rs/Rbrbe3712.13电路如图P2.13所示,晶体管的=60,rbb100。(1)求解Q点、
21、Au、Ri和Ro(2)设Us=10mV(有效值),问Ui?,Uo?若C3开路,则Ui?,Uo?解:(1)Q点:16IBQVCCUBEQ31ARb(1)ReICQIBQ1.86mA图P2.13UCEQVCCIEQ(RcRe)4.56VAu、Ri和Ro的分析:rberbb(126mV952,&(Rc/RL)95)AurbeIEQRiRb/rbe952,RoRc3k。(2)设Us=10mV(有效值),则Ri;&304UiUs3.2mVUoAuUiRsmVRi若C3开路,则:RiRb/rbe(1)Re51.3k,&Rc/RL1.5AuReRi,&14.4。UiUs9.6mVUoAuUimVRsRi2.
22、14改正图P2.14所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。(a)(b)17(c)(d)图P2.14解:(a)源极加电阻RS;(b)漏极加电阻RD;(c)输入端加耦合电容;(d)在Rg支路加-VGG,+VDD改为-VDD改正电路如解图P2.14所示。(a)(b)(c)(d)解图P2.142.15已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特征和输出特征分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解Q点;(2)利用等效电路法求解Au、Ri和Ro。18(a)(b)(c)图P2.15解:(1)在转移特征中作直线uGSiDRs,与转移特征的交点即为Q点;读出坐标值,
23、得出IDQ1mA,UGSQ2V。如解图P2.15(a)所示。(a)(b)解图P2.21在输出特征中作直流负载线uDSVDDiD(RdRs),与UGSQ2V的那条输出特征曲线的交点为Q点,UDSQ3V。如解图P2.21(b)所示。19(2)第一画出交流等效电路(图略),而后进行动向分析。gmiD2IDSSIDQ1mV/VUDSUGS(off)uGS&;RiRg1;AugmRd5RoRd5kM2.16已知图P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特征如图(b)所示。求解电路的Q点和A&u。(a)(b)图P2.16解:(1)求Q点:依据电路图可知,UGSQVGG3V。从转移特征查得,当UGSQ3V时
24、的漏极电流:IDQ1mA所以管压降UDSQVDDIDQRd5V。(2)求电压放大倍数:2&gmIDQIDO2mA/V,gmRd20AuUGS(th)2.17电路如图P2.17所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采纳哪些措施?若输出电压波形顶部失真,则可采纳哪些措施?(2)若想增大A&,则可采纳哪些措施?u解:(1)输出电压波形底部失真,近似于NPN型三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小R2或增大R1、RS;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大R2或减小R1、RS。(2)若想增大&,就要增大漏极静态电流以增大21SAugm,故可增大R或减小R、R。202.18图P2.18中的哪些接
25、法可以构成复合管?标出它们等效管的种类(如NPN型、PNP型、沟道结型)及管脚(b、e、c、d、g、s)。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)图P2.18解:(a)不可以。(b)不可以。(c)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。(d)不可以。(e)不可以。构成PNP型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。(g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。21第3章多级放大电路习题3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中T1和T2管分别构成哪一种基本接法的放大电路。设图中全部电容对于交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图P3.1解
26、:(a)共射,共基(b)共射,共射(c)共射,共射(d)共集,共基(e)共源,共集(f)共基,共集3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均适合,分别画出它们的交流等效电路,并写出Au、Ri22和Ro的表达式。(a)(b)(c)(d)图P3.2解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。(2)各电路的Au、Ri和Ro的表达式分别为:&1R2/rbe2(12)R3(12)R3;(a):AuR1rbe1rbe2(12)R3RiR1rbe1;RoR3/rbe2R212&(11)(R2/R3/rbe2)(2R4)(b):Aurbe1(11)(R2/R3/rbe2)rbe2RiR1/rbe1(
27、11)(R2/R3/rbe2);RoR423&1R2/rbe2(12)rd2R3(c):Aurbe1R1rbe2(12)rdRiR1rbe1;RoR3&gm(R4/R6/R7/rbe2)(2R8)(d):Aurbe2RiR1/R2R3;RoR8(a)(b)(c)(d)解图P3.23.3基本放大电路如图P3.3(a)、(b)所示,图(a)虚线框内为电路,图(b)虚线框内为电路。24由电路、构成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示,它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大;(2)哪些电路的输出电阻较小;(3)哪个电路的电压放大倍数最大。(a)(b
28、)(c)(d)(e)图P3.3解:(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大;(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小;(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。3.4电路如图P3.l(a)(b)所示,晶体管的均为150,rbe均为2k&、Ri,Q点适合。求解Au和Ro。解:在图(a)所示电路中rbe21&12&2R3225;1;AAu1rbe1u2rbe225&AuAu1Au2225RiR1/R2/rbe11.35k;Ro在图(b)所示电路中&1(R1/rbe2)136&Au1rbe1;Au2&10200AuAu1Au2Ri(R5R2/R3)/rbe12k;R33k。2R475rb
29、e2RoR41k3.5电路如图P3.l(c)、(e)所示,晶体管的均为200,rbe均为3k。场效应管的gm为15mS;&、Ri和Ro。Q点适合。求解Au解:在图(c)所示电路中&1(R3/rbe2)125&2R4133.3Au1rbe1;Au2rbe2&;RiR1/rbe13k;RoR42kAuAu1Au216666.7在图(e)所示电路中&gmR2/rbe(1)R4gmR230Au1&(1)R41Au2rbe(1)R4&30;RiR110M;RorbeR225AuAu1Au2R4/13.6图P3.6所示电路参数理想对称,晶体管的均为100,rbb100,UBEQ0.7V。试求Rw的滑动端在
30、中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ以及动向参数Ad和Ri。26图P3.6图P3.7解:Rw滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ分析以下:UBEQIEQRW2IEQReVEE2VEEUBEQ0.517mAIEQRW2Re2动向参数Ad和Ri分析以下:rberbb(126mV)5.18kIEQAdRc98rbe(1)RW/2Ri2rbe(1)RW20.5k3.7电路如图P3.7所示,T1和T2两管的均为140,rbe均为4k。试问:若输入直流信号uI120mV,uI210mV,则电路的共模输入电压uIc?差模输入电压uId?输出动态电压uo?解:电路的共模输入电压uIC、差模
31、输入电压uId、差模放大倍数Ad和动向电压uO分别27uI1uI215mV;uIduI1uI210mV为:uIC2AdRc175;uOAduId1.75V2rbe3.8电路如图P3.8所示,Tl和T2的低频跨导gm均为10mS。试求解差模放大倍数和输入电阻。图P3.8图P3.9解:差模放大倍数和输入电阻分别为:AdgmRd200;Ri。3.9试写出图P3.9所示电路Ad和Ri的近似表达式。设Tl和T2的电流放大系数分别为1和2,b-e间动向电阻分别为rbe1和rbe2。解:Ad和Ri的近似表达式分别为12(Rc/RL)Ad2;Ri2rbe1(11)rbe2rbe1(11)rbe23.10电路如
32、图P3.10所示,TlT5的电流放大系数分别为15,b-e间动向电阻分别为rbe1rbe5,写出Au、Ri和Ro的表达式。28图P3.10图P3.11解:Au、Ri和Ro的表达式分析以下:Au1uO11R2/rbe4(14)R5uI2rbe1Au2uO24R6/rbe5(15)R7uI2rbe4(14)R5Au3uO3(15)R7uI3rbe5(15)R7AuuOAu1Au2Au3;Rirbe1rbe2;RoR7/rbe5R6uI153.11电路如图P3.11所示。已知电压放大倍数为-100,输入电压uI为正弦波,T2和T3管的饱和压降UCES=1V。试问:(1)在不失真的状况下,输入电压最大
33、有效值Uimax为多少伏?(2)若Ui=10mV(有效值),则Uo?若此时R3开路,则Uo?若R3短路,则Uo?解:(1)最大不失真输出电压有效值为VCCUCES7.78V:Uom2故在不失真的状况下,输入电压最大有效值:UimaxUom77.8mV&Au(2)Ui=10mV,则Uo1V(有效值)。若R3开路,则Tl和T3构成复合管,等效13,T3可能饱和,使得UO11V(直流);若R3短路,则UO11.3V(直流)。29第4章集成运算放大电路习题4.1依据以下要求,将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的种类是:通用型高阻型高速型低功耗型高压型大功率型高精度型(1)作低频放大器
34、,应采纳()。(2)作宽频带放大器,应采纳()。(3)作幅值为1V以下轻微信号的量测放大器,应采纳()。(4)作内阻为100k。信号源的放大器,应采纳()。(5)负载需5A电流驱动的放大器,应采纳()。(6)要求输出电压幅值为80V的放大器,应采纳()。(7)宇航仪器中所用的放大器,应采纳()。2已知几个集成运放的参数如表P4.3所示,试分别说明它们各属于哪一各种类的运放。表P4.3特征指标AodridUIOIIOIIB-3dBfHKCMRSR增益带宽单位dBMmVnAnAHzdBV/VMHzA1100252006007860.5A213020.0124071200.5A3100100050.
35、020.03860.55A41002220150966512.5解:A1为通用型运放,A2为高精度型运放,A3为高阻型运放,A4为高速型运放。4.3多路电流源电路如图P4.3所示,已知全部晶体管的特征均相同,UBE均为0.7V。试求IC1、IC2各为多少。图P4.3图P4.4解:因为Tl、T2、T3的特征均相同,且UBE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IC。先求出R中电流,再求解IC1、IC2。30IRVCCUBE4UBE0100ARIRIC0IB3IC03IB3IC1IC(1)2IC2IR3当(1)3时,IC1IC2IR100A。4.4电路如图P4.4所示,Tl管的低
36、频跨导为gm,Tl和T2管d-s间的动向电阻分别为rds1和rds2。试求解电压放大倍数AuuO/uI的表达式。解:因为T2和T3所构成的镜像电流源是以Tl为放大管的共射放大电路的有源负载,Tl和T2管d-s间的动向电阻分别为rds1和rds2,所以电压放大倍数Au的表达式为:uOiD(rds1/rds2)gm(rds1/rds2)。AuuIuI4.5电路如图P4.5所示,Tl与T2管特征相同,它们的低频跨导为gm;T3与T4管特征对称;T2与T4管d-s间的动向电阻分别为rds2和rds4。试求出电压放大倍数AuuO/(uI1uI2)的表达式。图P4.5图P4.6解:在图示电路中:iD1iD
37、2iD3iD4;iOiD2iD4iD2iD12iD131iD1(uI1uI2)gmiOgm;(uI1uI2)2电压放大倍数:uOiO(rds2/rds4)/rds4)AuuI2)(uI1gm(rds2(uI1uI2)4.6电路如图P4.6所示,拥有理想的对称性。设各管均相同。(1)说明电路中各晶体管的作用;(2)若输入差模电压为(uI1uI2)产生的差模电流为iD,则电路的电流放大倍数AiiO?iD解:(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。Tl和T2、T3和T4分别构成的复合管为放大管,T5和T6构成的镜像电流源为有源负载。(2)因为用T5和T6所构成的镜像电流源作为有源负载,将左
38、半部分放大管的电流变化量变换到右侧,故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为:iO2(1)iD;iO2(1)。AiiD4.7电路如图P4.7所示,Tl和T2管的特征相同,全部晶体管的均相同,Rcl远大于二极管的正向电阻。当uI1uI20V时,uO0V。(1)求解电压放大倍数的表达式;(2)当有共模输入电压时,uO?简述原由。图P4.7图P4.8解:(1)在忽视二极管动向电阻的状况下:32Rc1/rbe3Rc2Au12,Au2。rbe1rbe3AuAu1Au2。(2)当有共模输入电压时,uO近似为零。因为Rc1rd,uC1uC2,所以uBE30,故uO0。4.8电路如图P4.8所示,Tl和T2管
39、为超管,电路拥有理想的对称性。选择适合的答案填入空内。(1)该电路采纳了(C)。A共集-共基接法B共集-共射接法C共射-共基接法(2)电路所采纳的上述接法是为(C)。A增大输入电阻B增大电流放大系数C展宽频带(3)电路采纳超管可以(B)。A增大输入级的耐压值B增大放大能力C增大带负载能力(4)Tl和T2管的静态压降约为(A)。A0.7VB1.4VC不行知4.9在图P4.9所示电路中,已知TlT3管的特征完好相同,2;反相输入端的输入电流为iI1,同相输入端的输入电流为iI2。试问:(l)iC2?;(2)iB3?;(3)AuiuO/(iI1iI2)?解:(l)因为Tl和T2为镜像关系,且2,所以
40、:iC2iC1iI2(2)iB3iI1iC2iI1iI2(3)输出电压的变化量和放大倍数分别为:uOiC3Rc3iB3Rc图P4.933AuiuO/(iI1iI2)uO/iB33Rc4.10比较图P4.10所示两个电路,分别说明它们是如何除掉交越失真和如何实现过流保护的。(a)(b)图P4.10解:在图(a)所示电路中,Dl、D2使T2、T3微导通,可除掉交越失真。R为电流采样电阻,D3对T2起过流保护。当T2导通时,uD3uBE2iORuD1,未过流时iOR较小,因uD3小于开启电压使D3截止;过流时因uD3大于开启电压使D3导通,为T2基极分流。D4对T4起过流保护,原因与上述相同。在图(
41、b)所示电路中,T4、T5使T2、T3微导通,可除掉交越失真。R2为电流采样电阻,T6对T2起过流保护。当T2导通时,uBE6iOR2,未过流时iR较小,因uBE6小于开启电压使TO2截止;过流时因uBE6大于开启电压使T6导通,为T2基极分流。T7对T3起过流保护,原由与上述相同。4.11图4.11所示电路是某集成运放电路的一部分,单电源供电。试分析:100A电流源的作用;T4的工作地域(截止、放大、饱和);50A电流源的作用;T5与R的作用。34图4.11图P4.12解:(1)为Tl供给静态集电极电流、为T2供给基极电流,并作为Tl的有源负载。(2)T4截止。因为:uB4uC1uOuRuB
42、2uB3,uE4uO,uB4uE4。50A电流源为T3供给射极电流,在交流等效电路中等效为大阻值的电阻。(4)保护电路。uBE5iOR2,未过流时T5电流很小;过流时使iE550A,T5更多地为T3的基极分流。4.12电路如图P4.12所示,试说明各晶体管的作用。解:Tl为共射放大电路的放大管;T2和T3构成互补输出级;T4、T5、R2构成偏置电路,用于除掉交越失真。4.13图P4.13所示简化的高精度运放电路原理图,试分析:(1)两个输入端中哪个是同相输入端,哪个是反相输入端;(2)T3与T4的作用;(3)电流源I3的作用;(4)D2与D3的作用。图P4.1335解:(1)uI1为反相输入端
43、,uI2为同相输入端。(2)为Tl和T2管的有源负载,将Tl管集电极电流变化量变换到输出,使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。(3)为T6设置静态电流,且为T6的集电极有源负载,增大共射放大电路的放大能力。(4)除掉交越失真。4.14通用型运放F747的内部电路如图P4.14所示,试分析:(1)偏置电路由哪些元件构成?基准电流约为多少?(2)哪些是放大管,构成几级放大电路,每级各是什么基本电路?T19、T20和R8构成的电路的作用是什么?图P4.14解:(1)由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5构成。(2)图示电路为三级放大电路:TlT4构成共集-共
44、基差分放大电路;T14T16构成共集-共射-共集电路;T23、T24构成互补输出级。(3)除掉交越失真。互补输出级两尽管子的基极之间电压UB23UB24UBE20UBE19UB23UB24UBE20UBE19使T23、T24处于微导通,从而除掉交越失真。36第5章放大电路的频率响应习题5.1在图P5.1所示电路中,已知晶体管的r、C、C,Rirbe。bb填空:除要求填写表达式的以外,其他各空填入增大、基本不变、减小。(1)在空载状况下,下限频率的表达式fL(1)。当RS减小时,fL2(RsRb/rbe)C1将();当带上负载电阻后,fL将()。(2)在空载状况下,若b-e间等效电容为C,则上限
45、频率的表达式fH(1);当RS为零时,fH将();当Rb减小时,gm将Rb/Rs)C2rbe/(rbb(),C将(),fH将()。图P5.1图P5.25.2已知某电路的波特图如图P5.2所示,试写出A&u的表达式。解:设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。&323.2jfAu10)(1jf5)f)(1jf(1(1j5)jf1010105.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示,试写出&的表达式。Au37图P5.3图P5.4解:观察波特图可知,中频电压增益为40dB,即中频放大倍数为-100;下限截止频率为1Hz和10Hz,上限截止频率为&的表达式为:250kHz。故电路Au&100
46、10f2Au1)(110)(1f(1jf)(1jf)(1jf(1j5)5)jfjf2.51010105.4已知某电路的幅频特征如图P5.4所示,试问:(1)该电路的耦合方式;(2)该电路由几级放大电路构成;(3)当f=104HZ时,附带相移为多少?当f=105HZ时,附带相移又约为多少?(4)该电路的上限频率fH为多少?解:(1)因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路;(2)因为在高频段幅频特征为-60dB十倍频,所以电路为三级放大电路;(3)当f=104Hz时,45031350;当f=105Hz时,90o3270o。(4)该电路的&103;上限频率为fH5.2kHzAuffH(1j4)
47、31.13105.5已知某电路电压放大倍数:&10jfAu(1jf)(1jf5)1010试求解:(1)&fL?fH?(2)画出波特图。Aum?38解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出A&um、fL和fH。&10jf100jf10Aujfjf5)jf)(1jf(1)(1(15)10101010&100;10Hz;5fLfH10Hz。Aum(2)波特图如解图P5.5所示。解图P5.5解图P5.65.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数&200jfAu(1jf)(1jf4)(1jf5)5102.510&?fL?fH?(2)画出波特图。(1)Aum解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出&Aum、
48、fL和fH。&200jf103jf5Aujff4)(1f(1jf)(1jff(1)(1jj5)4)(1j5)5102.5105102.510&103;fL5Hz;fH104Hz。Aum(2)波特图如解图P5.6所示。395.7电路如图P5.7所示。已知:晶体管的、rbb、C均相等,全部电容的容量均相等,静态时全部电路中晶体管的发射极电流IEQ均相等。定性分析各电路,将结论填入空内。(a)(b)(c)(d)图P5.7(1)低频特征最差即下限频率最高的电路是(a)。(2)低频特征最好即下限频率最低的电路是(c)。(3)高频特征最差即上限频率最低的电路是(c)。5.8在图P5.7(b)所示电路中,若
49、要求C1与C2所在回路的时间常数相等,且已知rbe=lk,则C1:C2=?若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms,则C1、C2各为多少?下限频率fL=?解:(1)求解C1:C2因为C1(RsRi)C2(RcRL)将电阻值代入上式,求出:C1:C25:1。(2)求解C1、C2的容量和下限频率C1RsRi12.5F;C22.5FRcRL40fL1fL21fL1.12fL110Hz6.4Hz;25.9在图P5.7(a)所示电路中,若Ce忽然开路,则中频电压放大倍数&Ausm、fH和fL各产生什么变化(是增大、减小、还是基本不变)?为何?解:&将减小。因为在相同幅值的&作用下,&将减小,&随之减小
50、,&必然减AusmUiIbIcUo小。fL减小。因为少了一个影响低频特征的电容。fH增大。因为C会因电压放大倍数数值的减小而大大减小,所以固然C所在回路的等效电阻有所增大,但时间常数仍会减小很多,故fH增大。5.10电路如图P5.10所示,已知CgsCgd5pF,gm5mS,C1C2Cs10F。试求fH、fL各约为多少,&的表达式。图P5.10并写出Aus解:fH、fL和&的表达式分析以下:Aus&Ri12.4AusmRiRs(gmRL)gmRLfL116Hz2RsCsCgsCgs(1gmRL)Cgd72pFfH111.1MHz2(Rg/Rs)Cgs2RsCgs4112.4f&j16Ausf)
51、(1f(1jj6)161.1105.11在图5.4.7(a)所示电路中,已知Rg2M,RdRL10k,C10F;场效应管的CgsCgd4pF,gm4mS。试画出电路的波特图,并标出有关数据。解:&26dBAumgmRL20,20lgAumCCgs(1gR)Cgd88pFgsmL1fL0.796Hz2(RdRL)C1fH2RgCgs904Hz其波特图参照解图P5.5。5.12已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为:&25jf&2jf&Uo1;&UoAu1&ffAu2&ffUi(1)(1j5)Ui2(1)(1j5)j10j10450(1)写出该放大电路的电压放大倍数的表达式;(2)求出该电路的
52、fL和fH各约为多少;(3)画出该电路的波特图。解:(1)电压放大倍数的表达式:&AuAu1Au250f2(1jf)(1jf)(1jf5)245010(2)fL和fH分别为:42fL50Hz;11,fH1.12105fH64.3kHz解图P5.12(3)依据电压放大倍数的表达式可知,中频电压放大倍数为104,增益为80dB。波特图如解图P5.12所示。5.13电路如图P5.13所示。试定性分析以下问题,并简述原由。(1)哪一个电容决定电路的下限频率;(2)若Tl和T2静态时发射极电流相等,且r和C相等,则哪一级的上限频率低。bb图P5.13解:(1)决定电路下限频率的是Ce,因为它所在回路的等
53、效电阻最小。(2)因为R2/R3/R4R1/Rs,C2所在回路的时间常数大于C1所在回路的时间常数,所以第二级的上限频率低。增补1在图P5.7(a)所示电路中,若100,rbe=1k,Cl=C2=Ce=100F,则下限频率fL=?解:因为全部电容容量相同,而Ce所在回路等效电阻最小,所以下限频率决定于Ce所在回路的时间常数。RRe/rbeRs/RbrbeRs2011fL180Hz2RCe增补2在图P5.7(d)所示电路中,已知晶体管的rbb100,rbe1k,静态电流43IEQ2mA,C800pF,Rs2k,Rb500k,Rc3.3k,C10F。试分别求出电路的fH和fL,并画出波特图。解:(
54、1)求解fL:fL112(RsRi)C2(Rs5.3Hzrbe)C(2)求解fH和中频电压放大倍数:rberberbb0.9kfH11316kHz2rbe/(rbbRb/Rs)C2rbe/(rbbRs)CgmIEQ77mA/VUT&Rirbe76AusmRiRsrbe(gmRL)&20lgAusm37.6dB其波特图参照解图P5.5。44第6章放大电路中的反响习题6.1选择适合答案填入空内。(1)对于放大电路,所谓开环是指(B)。A.无信号源B.无反响通路C.无电源D.无负载而所谓闭环是指(B)A.考虑信号源内阻B.存在反响通路C.接入电源D.接入负载(2)在输入量不变的状况下,若引入反响后(
55、D),则说明引入的反响是负反响。A.输入电阻增大B.输出量增大C.净输入量增大D.净输入量减小(3)直流负反响是指(C)。直接耦合放大电路中所引入的负反响只有放大直流信号时才有的负反响C.在直流通路中的负反响(4)交流负反响是指(C)。阻容耦合放大电路中所引入的负反响B.只有放大交流信号时才有的负反响C.在交流通路中的负反响(5)为了实现以下目的,应引入A.直流反响B.交流反响稳固静态工作点,应引入(A);稳固放大倍数,应引入(B);改变输入电阻和输出电阻,应引入(B);克制温漂,应引入(A);展宽频带,应引入(B)。6.2选择适合答案填入空内。A.电压B.电流C.串联D.并联(1)为了稳固放
56、大电路的输出电压,应引入(A)负反响;(2)为了稳固放大电路的输出电流,应引入(B)负反响;(3)为了增大放大电路的输入电阻,应引入(C)负反响;(4)为了减小放大电路的输入电阻,应引入(D)负反响;(5)为了增大放大电路的输出电阻,应引入(B)负反响;(6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入(A)负反响;6.3以下说法能否正确,用“”和“”表示判断结果填入括号内。(1)只要在放大电路中引入反响,就必定能使其性能获取改进。()(2)放大电路的级数越多,引入的负反响越强,电路的放大倍数也就越稳固。()(3)反响量不过决定于输出量。()45(4)既然电流负反响稳固输出电流,那么必然稳固输出电压。()6.4判断图P6.4所示各电路中能否引入了反响,是直流反响还是交流反响,是正反响还是负反响。设图中全
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