思考题和习题2-答案

...wd......wd......wd...思考题与习题22-1放大电路负载上所获得的能量〔即输出功率〕远大于信号源送出的能量〔即输入功率〕，是否违反了能量守恒定律为什么解放大电路负载上所获得的能量〔即输出功率〕远大于信号源送出的能量〔即输入功率〕，没有违反能量守恒定律。因为放大电路的本质是能量的控制和转换，在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换为负载所获得的交流能量，从而使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。但从整体上看，输入、输出端交、直流能量的总和依然是守恒的。2-2某放大电路中的对数幅频特性如题2-2图所示。试问该电路的中频电压增益、下限截止频率、上限截止频率以及通频带分别为多少解从波特图中可以读出频率响应的主要参数。由图可知，，因此；下限频率约为，上限频率约为，通频带。2-3填空：解〔1〕测得PNP三极管的各极电位分别为UB=–3V，UC=–2.8V，UE=–2.7V，可以判定该三极管工作在〔饱和〕状态，三极管是〔锗〕管，其静态工作点〔偏高〕。〔2〕〔共射〕组态三极管放大电路既能放大电压也能放大电流，〔共射〕组态三极管放大电路反相放大电压信号，〔共集〕组态三极管放大电路最适合作为隔离电路使用。〔3〕当放大电路的负载电阻增大时，放大电路的输出电阻〔不变〕；当放大电路的信号源内阻减小时，放大电路的输入电阻〔不变〕；当放大电路的输入信号在动态范围内变化时，其电压增益在理想情况下〔不变〕。〔4〕假设三极管放大电路中，测得∆uBE=0.02V，∆iB=10μA，∆iC=490μA，那么该三极管的rbe=〔2000〕Ω，β=〔49〕，α=〔0.98〕。〔5〕假设差分放大电路的两个输入信号分别为ui1=10mV、ui2=6mV，那么电路的差模输入电压uid为〔4〕mV，差模信号为〔±2〕mV，共模信号为〔8〕mV。〔6〕假设差分放大电路的两个输入信号分别为ui1=10mV、ui2=6mV，，单端输出时的差模增益Aud=20，共模增益Auc=-0.05，那么该差分放大电路从〔T2〕管集电极输出，输出交流电压uo=〔79.6〕mV，共模抑制比为〔400〕。〔7〕OCL乙类功放为〔共集〕组态放大电路，OCL甲乙类功放可抑制OCL乙类功放的〔交越〕失真。〔8〕CMOS门电路的输出高电平和输出低电平标准值分别为〔UDD〕和〔0V〕，TTL逻辑门的输出高电平和输出低电平标准值分别为〔3.6V〕和〔0.3V〕。2-4试判断题2-4图所示电路能否正常放大，并说明理由。解〔a〕不能，发射结反偏。〔b〕不能，输入信号被旁路。〔c〕不能，无集电极电阻，使得交流输出电压恒为零。〔d〕能，交、直流通路均正确。2-5电路如题2-5图所示。设三极管的，，、可忽略不计，试分析当开关K分别接通A、B、C三个位置时三极管的工作状态，并求出相应的集电极电流。解管子临界饱和时的集电极和基极电流分别为：，下面利用电流关系判定法进展判断。〔1〕当K接通A位置时，有，所以三极管工作于饱和区，。〔2〕当K接通B位置时，有所以三极管工作于放大区，。〔3〕当K接通C位置时，因为发射结反偏，三极管工作于截止区，。2-6共射放大电路如题2-6图所示。，，，三极管的，，。〔1〕画出电路的直流通路，并估算电路的静态工作点〔Q点〕；〔2〕画出电路的交流通路和小信号等效电路，并估算电路的电压放大倍数、输入电阻ri、输出电阻ro和源电压放大倍数；〔3〕当时，电路的最大不失真输出电压幅值是多大此时假设继续增大，电路将首先出现何种性质的失真失真发生在输出波形的顶部还是底部此时增加发射极电阻能消除该种失真吗为什么增加后又会影响到哪些动态参数的变化解〔1〕直流通路见题2-6解图a，静态工作点Q为〔2〕交流通路和小信号等效电路见题2-6解图b和c。〔3〕电路空载时，直流负载线和交流负载线重合，，，所以最大不失真输出电压幅值为4.8V。假设继续增大，电路将首先出现饱和失真，表现为底部失真。增加发射极电阻能够消除该种失真，因为电路出现饱和失真说明Q点偏高，而增加后的静态基极电流即数值减小，Q点下移。增加后会使电压放大倍数的数值减小，输入电阻增大，即2-7电路如题2-7图所示。，，，，，三极管的,，rbb'。〔1〕画出电路的直流通路，并估算电路的静态工作点〔Q点〕；〔2〕画出电路的交流通路和小信号等效电路，并估算电路的、ri和ro；〔3〕假设电容CE开路，那么将引起电路的哪些动态参数发生变化如何变化〔4〕假设改用的管子，分析Q点将如何变化；〔5〕假设电阻开路，且,，重画直流通路并估算电路的静态工作点。解〔1〕电路的直流通路见题2-7解图a，直流基极电位为因此，电路的静态工作点为〔2〕电路的交流通路和小信号等效电路见题2-7解图b和c。〔3〕假设电容CE开路，将引起||减小，增大，即〔4〕当改用＝200的三极管时，ICQ和UCEQ基本不变，但IBQ明显变小，即〔5〕假设电阻开路，且,，将题2-7解图a的断开即为直流通路。此时电路的静态工作点估算如下：2-8画出表2-1中共基组态放大电路的小信号等效电路，并推导证明表2-1中给出的电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式。解电路的小信号等效电路见题2-8解图。估算公式推导证明如下：2-9射极输出器如题2-9图所示。，，三极管的，。〔1〕画出其交流通路和小信号等效电路，指出其组态；〔2〕推导电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式，说明输出电压与输入电压的相位关系；〔3〕求解时的、ri和ro；〔4〕求解时的、ri和ro。解〔1〕交流通路和小信号等效电路如题2-9解图1所示，电路为共集组态。〔2〕推导电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式：输出电阻可采用外加电压求电流的方法求得，如题2-9解图2所示。〔3〕时，、ri和ro分别为〔4〕时，、ri和ro分别为2-10题2-10图所示电路中场效应管的静态漏极电流，在工作点处的跨导＝1mS，夹断电压。〔1〕画出电路的直流通路，指出电路的偏置方式，并估算静态工作点和的数值；〔2〕画出电路的交流通路和小信号等效电路，指出电路的组态，并计算电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro；〔3〕假设开路，将变为多大解〔1〕电路的直流通路如题2-10解图a所示，电路为分压式偏置方式。估算和的数值：〔2〕电路的交流通路和小信号等效电路如题2-10解图b、c所示。电路为共源组态，电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro分别为〔3〕假设开路，那么源极和地之间接入电阻，使得数值减小，变为2-11画出表2-2中共漏组态电路的交流通路和交流等效电路，推导证明表2-2中该电路电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的计算公式。解交流通路和交流等效电路如题2-11解图1所示。表2-2中该电路电压放大倍数和输入电阻ri的计算公式推导如下：ro的求解可采用外加电源电压法，如题2-11解图2所示。2-12差分放大电路如题2-12图所示。，，，T1、T2特性对称且，，rbb'1＝rbb'2＝，试答复以下问题：〔1〕静态时T1、T2的、为多少假设、上的电压可忽略。〔2〕求解差模电压放大倍数和共模电压放大倍数；〔3〕当减小时，是否会影响和的数值解〔1〕静态时，忽略、上的电压时，可得T1、T2的、为〔2〕由图可见，电路为双端输出、空载，由于因此，差模电压放大倍数为双端输出时的共模电压放大倍数为。〔3〕当减小时，由于说明、增大，使得减小，于是增大。但因电路为双端输出，故的变化并不影响，即仍为零。2-13差分放大电路如题2-13图所示。，场效应管的跨导gm为2mS，试求解差模电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro。解由图可见，差分放大电路由增强型NMOS对管通过电流源耦合而成，为双端差模输入方式，由于电路为双端输出、空载，故差模电压放大倍数为Ad＝－gmRD＝－40由于栅极电流为零，故输入电阻为双端输出时的输出电阻为ro＝2-14OCL互补对称输出电路如题2-14图所示。，T1、T2的临界饱和管压降，。〔1〕负载上的最大不失真功率为多大〔2〕当输出电压出现交越失真时，应调整电路中哪个元件才能消除怎样调整〔3〕用Multisim软件仿真该电路，观察是否存在交越失真。解〔1〕〔2〕当输出电压出现交越失真时，应增大，从而使、发射结的正向偏置电压加大，直至交越失真消除。〔3〕用Multisim软件仿真该电路，不存在交越失真。2-15题2-15图所示电路为一种CMOS集成逻辑门，两个输入信号都只能取0V或