《模拟电子技术基础》第四版-童诗白-课后答案

模拟电子技术基础第四版童诗白课后答案

模拟电子技术基础

第1章常用半导体器件1选择合适答案填入空内。

(1)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)当温度升高时，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，如果当I从12uA增大到22uA时，I从1mA

变为2mA,那么它BC的B约为(C)。

A.83B.91C.100

(4)当场效应管的漏极直流电流I从2mA变为4mA时,它的低频跨导g将

(A)oDm

A.增大；B.不变；C.减小

ut,10sin,uuL2电路如图P1.2所示，已知(V),试画出与的波形。设二极管

uu解:与的波形如解图P1.2所示。io

u,5sin,tuul.3电路如图Pl.3所示,已知(V),二极管导通电压U=0.7V。试画

出与的Diio

波形图，并标出幅值。

图P1.3解图P1.3

U,26mVL4电路如图PL4所示，二极管导通电压U=0.7V,常温下，电容C对交

流信号可DT

u视为短路;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，i

解:二极管的直流电流

IVURmA,,,()/2.6DD

其动态电阻：

图Pl.4rUI,,,/1ODTD

故动态电流的有效值：IUrmA,,/ldiD

L5现有两只稳压管，稳压值分别是6V和8V,正向导通电压为0.7V。试问：

(1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值，各为多少，(2)若将它们并联相

接，则又可得到几种稳压值,各为多少，

解：⑴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。

UV.61.6已知图PL6所示电路中稳压管的稳定电压，最小稳定电流

ZImA,51mA,25,最大稳定电流。ZminZmax

UU(1)分别计算为10V、15V、35V三种情况下输出电压的值；10

UV,35(2)若时负载开路，则会出现什么现象，为什么，I

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。

RLU,10V?时,;U,U,3.3VI0IR,RL

RLU,15V5UUV,,时,;I0IRR,L

RLU,35VU,U,6V11.7UUVU,,,时，,?„I0Z0IZRR,L

U,UIZI,,29mA,1,25mA(2)当负载开路时，，故稳压管将被烧毁。ZZmaxR

1.7在图PL7所示电路中，发光二极管导通电压U=1.5V,正向电流在

15mA时才能正常工作。D

试问：(1)开关S在什么位置时发光二极管才能发光,

(2)R的取值范围是多少，

2

解：(1)S闭合。

(2)R的范围为:

RVUI,,,,()/233minmaxDD

RVUI,,,,()/700maxminDD图Pl.7

1.8现测得放大电路中两只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

图P1.8解图P1.8

解:答案如解图P1.8所示。

,,,,1/lOlOOmAA,,,,5/10050mAA放大倍数分别为和ab

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

图P1.9

解:如解图1.9o

3

解图1.9

8=50。试分析为0V、IV、3VL10电路如图PL10所示，晶体管导通时

UV,0.7VBEBB三种情况下T的工作状态及输出电压u的值。0

解：(1)当V,0时,T截止,uV,12。BBO

VV,1(2)当时,因为BB

VU,BBBEQ60,IA,,BQRb

11mA,,,3CQBQ

uVIRV,,,9图Pl.10OCCCQc

所以T处于放大状态。

VU,BBBEQVV,3(3)当时，因为，460,IA,,BBBQRb

□

VU,CCCES,2311.3IImAImA,,,,,所以T处于饱和状态。CQBQCSRc

UV,0.2UV,0.11.11电路如图Pl.11所示，晶体管的3=50.饱和管压降;稳压

BECES

UV,5UV,0.5uV,Ou,管的稳定电压，正向导通电压。试问：当时，；当ZDIOuV,,5u,

时，10

uV,0解:当时，晶体管截止，稳压管击穿，I

uUV,,,,50OZ

4

时，晶体管饱和，当uV,,5I

ouV,,0.10

因为：图PL11

uU,IBE480,,HmA,,,24,UVIR,,,0IA,,BCBECCCCcRb

1.12分别判断图Pl.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。

(a)(b)(c)

（d）（e）

图Pl.12

解：（a）可能；（b）可能；（c）不能；（d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏。（e）

可能。

L13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。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS

管、增强型、耗尽型），并说明？、？、？与G、S、D的对应关系。

解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极？、？、？与G、S、D

的对应关系如解图PL13所示。

5

解图P1.13

1.14已知场效应管的输出特性曲线如图P1.14所示，画出它在恒流区的转移特

解图PL14

解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图PL14(a)所示)，读出其与各

条曲线交点的纵坐

uifu,。值，建立坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.14

(b)标值及GSDGS

所示。

ul.15电路如图P1.15所示,T的输出特性如图P1.14所示,分析当=4V、8V、

12V三种情况I

下场效应管分别工作在什么区域。

解:根据图PL14所示T的输出特性可知，其开启电压为5V,根据图PL15

uu当=4V时;小于开启电压，故T截止。IGS

u当=8V时，设T工作在恒流区，根据输出I

imA,O.6uViRV,,,10特性可知,管压降，DDSDDDd

6

，小于开启电压，因此，uuuV,,,,2GDGSDS

说明假设成立，即T工作在恒流区。图PL15

当=12V时，由于，必然使T工作在可变电阻区。uVV,12IDD

1.16分别判断图P1.16所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。

(a)(b)(c)(d)

图Pl.16

解：(a)可能，(b)不能，(c)不能，(d)可能。

UV,3u补充L电路如补图Pl(a)、(b)所示，稳压管的稳定电压，R的取值合

适，的波形ZI

uu如图(c)所示。试分别画出和的波形。0102

(a)(b)(c)

补图Pl

解:波形如下图所示

ooC时某晶体管的IA,2,,试问温度是60C时的I,,补充2.在温度20CB0CB0

44解：。IIA,,,,,22232,CB0CB06020

IA,200,IA,10,补充3.有两只晶体管,一只的0=200,;另一只的

0=100,,CEOCEO其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子，为什么,

IA,10,I解:选用8=100,的管子，因其B适中，较小，因而温度稳定性较另

一只CEOCEO

管子好。

补充4.电路如补图P4所示，试问13大于多少时晶体管饱和，

UU,解:取，若管子饱和，CESBE

VUVU,,CCBECCBE,,,则,即RR,,bcRRbc

Rb,,,100所以，时，管子饱和。Rc

补图P4

8

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。

要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

(a)(b)(c)(d)

图P2.1

改为+V。解：(a)将-VCCCC

(b)在+V与基极之间加R。CCb

(c)将V反接，且在输入端串联一个电阻。BB

(d)在V支路加R,在-V与集电极之间加R。BBbCCc

2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均

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；

(a)(b)

(c)(d)

解图P2.2

的表2.3分别判断图P2.2(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出

QARR、、和uio

达式。

VU,CCBEQ解：图(a):,,。II,,UVIR,,,

(1),I,CQBQCEQCCBQcBQ(l),RRR,,,123

*

RR//23,,,A,,RrR,//RRR,//uibelo23rbe

R2,,,,()///(l),IVURRRffl(b):,II,,,,,BQCCBEQ231CQBQ,RR23

UVIRIR,,,oCEQCCCQEQ41

*

rR,be4,//RR,A,,。RR,liuo4,1,rbe

2.4电路如图P2.4(a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时UV,0.7。利

用图解法BEQ

分别求出R,,和Rk,,3时的静态工作点和最大不失真输出电压U(有效值)。

LLom

10

(a)(b)

图P2.4

解:空载时：；lAImAUV,,,20,2,6,BQCQCEQ

最大不失真输出电压峰值约为5.3V,有效值约为3.75V。

带载时:;lAImAUV,,,20,2,3,BQCQCEQ

最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为L63V。如解图P2.4所

2.5在图P2.5所示电路中，已知晶体管的B=80,=lkQ,,静态时

UmV,20ribeUV,0.7UV,4IA,20,,,»判断下列结论是否正确,在括号内打“？”和

“X”表示。BEQCEQBQ

44(1)(X)(2)(X)A,,,,A,,,,5.71200uu,3,0.72010

,,805802.5(3)(X)(4)(?)A,,,,A,,,,400200uull

200.7(5)(X)(6)(X)Rkk)),)Rkk,,,,351ii200.02

(7)Rk,,3(X)(8)Rk,,1(?)ii

11

(?)(10)(X)(9)Rk,,5Rk,,2.500

(11)(X)(12)(?)UmV,20UmV,60SS

2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管8=120,U=0.7V,饱和管压降U=0.5V。

在下列情况下，BECES用直流电压表测量晶体管的集电极电位，应分别为多少，

(1)正常情况；(2)R短路；⑶R开路；(4)R开路；⑸R短路；(6)R短路；

blbib2b2c

图P2.6图P2.7

VU,UCCBEBE17416311,IA,,,,,解:(1),,IlmA,,,1.32BCBRR21bb

?oUVIRV,,,8.3CCCCc

I,1,0(2)R短路，，？。UV,15bICBC

VU,CCCES23.7,IA,,(3)R开路,临界饱和基极电流,blBSR,c

VU,CCBE174,IA,,实际基极电流。BR2b

U,U,0.5V由于H,,管子饱和,？。CCESBBS

(4)R开路,无基极电流,UVV,,15。b2CCC

15V(5)R短路，发射结将烧毁，U可能为。b2C

12

短路，。(6)RUVV,,15CCCC

2.7电路如图P2.7所示，晶体管的3=80,„分别计算和时

r,,100R,,Rk,,3'LLbb

*

的Q点、、和。ARRuio

解:在空载和带负载情况下，电路的静态电流、均相等，它们分别为：rbe

VUU,CCBEQBEQ22,IA,,,BQRRbs

HmA,,,1.76CQBQ

26mV,,,,,,rrk(l)l.3bebb'IEQ

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：

*

R,c,,,,308AUVIRV,,,6.2;uCEQCCCQcrbe

♦・

rbe93AA,,,,;RRrrk,,,,//l.3usuibbeberR,bes

RRk,,,5oc

时，静态管压降、电压放大倍数分别为：Rk,,3L

RL(〃)2.3UVIRRV,,,CEQCCCQcLRR,Lc

•♦

(//)RRr,cLbe,,,,34.7A115AA,,,,uusurrR,bebes

RRrrk,,,,//I.3RRk,,,5。ibbebeoc

2.8若将图P2.7所示电路中的NPN管换成PNP管，其它参数不变，则为使电

路正常放大电源

13

、和变化吗，如变化，则如何变化,若输出电压波形底部失真，应作如何变化,

Q点、ARRuio

则说明电路产生了什么失真，如何消除，

解：由正电源改为负电源;Q点、、和不会变化;输出电压波形底部失真对应输入

ARRuio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Rob

2.9已知图P2.9所示电路中，晶体管8=100,=1.4kQorbe(l)现已测得静

态管压降U=6V,估算R;CEQb

，,(2)若测得和的有效值分别为ImV和100mV,则负载电阻R为多少，UULio

V,UCCCELI/,,20,A解：（1）,,I,,2mABCCRc

V,UCCBE?0R,,565k,bIB

URR(//),ocL,,,,,,(2)由A100,uUribe

可得：。图P2.9Rk,,2.625L

2.10在图P2.9所示电路中，设静态时-1标,2,晶体管饱和管压降。试

问：UV,0.6CQCES

当负载电阻和时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏，R,,Rk,,3LL

解：由于ImA,2,所以UVIRV,,,6。CQCEQCCCQc

空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故

UU,CEQCESUV,,3.82om2

时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故Rk,,3L

'IRCQL2.12UV,,om2

2.11电路如图P2.11所示，晶体管8=100,r=100Qo,bb

14

,、和；（1）求电路的Q点、ARRuio

（2）若改用B=200的晶体管，则Q点如何变化，（3）若电容C开路，则将引起

电路的哪些动态参数发生变化,如何变化，e

解：（1）静态分析：

Rbl2UVV,,,BQCCRR,bbl2

UU,BQBEQ11mA,,EQRR,fe

IEQ,,10,IABQ1,,

图P2.11UVIRRV,,,,,(R)5.7CEQCCEQcfe

26mV,,,,,,rrk(l)2.73动态分析:bebb'IEQ

,(〃)RRcL,,,,A7.7u,,rR(l),bef

RRRrRk,,,,，〃//[⑴]3.7,ibbbefl2

RRk,,,5oc

Rbl2UVV,,,(2)B=200时,(不变);BQCCRR,bbl2

IUU,EQBQBEQIA,,5,(不变);(减小);11mA,,BQEQ1,,RR,fe

UVIRRV,,,,,(R)5.7(不变)。CEQCCEQcfe

,(//)//RRRRcLcL,,,,,,A1.92(3)C开路时，(减小);eu,，，，

rRRRR(l)(),beefef

RRRrRRk,,,,,,////[(1)()]4.1,(增大);ibbbeefl2

15

(不变)。RRk,,,5oc

2.12电路如图P2.12所示，晶体管的8=80,=lkQorbe

(1)求出Q点；(2)分别求出R=?和R=3kQ时电路的、和。ARRLLuio

VU.CCBEQ32.3,IA,,BQ(1),RR,,be

HmA,,,(1)2.61,EQBQ

UVIRV,,,7.17CEQCCEQe

⑵求解放大倍数和输入、输出电阻:

(1),R,eR=?时；A,,0.996图P2.12LurR,,(l),bee

RRrRk,,，，"/ibbee

(1)(//),RR,eLRA,,0.992=3kQ时；LurRR,，(1)(//),beeL

RRrRRk,,,,,〃[(□(〃)]76,ibbeeL

RRr//,sbbeRR,,,〃37输出电阻:oe,1,

2.13电路如图P2.13所示，晶体管的P=60,r,,100。,bb

(2^U=lOmV(有效值),问U,?,U,?si。

若C开路，则U,?,U,?3io

解：⑴Q点：

16

VU,CCBEQ31,(A,,BQ⑴RR,,,be

图P2.1311mA,,,1.86CQBQ

UVIRRV,,,,()4.56CEQCCEQce

,、和的分析:ARRuio

,(//)RR26mVcL,,,,,,rr(1)952,A,,,,95bebb,ulrEQbe

,oRRr,,,//952RRk,,,3ibbeoc

(2)设U=lOmV(有效值),则s

RiUAUmV,,,3043.2UUmV,,,;ouiisRR,si

若C开路，则：3

RR//cLA,,,,1.5,RRrRk,,,,,//[(1)]51.3,uibbeeRe

RiUAUmV,,,14.49.6UUmV,,,,。ouiisRR,si

2.14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

；(b)漏极加电阻R;解：(a)源极加电阻RSD

(c)输入端加耦合电容；(d)在R支路加?V,+V改为?VgGGDDDD

改正电路如解图P2.14所示。

(c)(d)

解图P2.14

2.15已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图

(b)、(c)所示。⑴利用图解法求解Q点;

(2)利用等效电路法求解A、和。RRuio

(a)

(b)(c)

图P2.15

，与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值，得出解：(1)在转移特性中作直线

uiR,,GSDs

(a)(b)

解图P2.21

UV,,2在输出特性中作直流负载线，与的那条输出特性曲uViRR,

()GSQDSDDDds

UV,3线的交点为Q点，。如解图P2.21(b)所示。DSQ

19

(2)首先画出交流等效电路(图略)，然后进行动态分析。

,,i2DgllmVV,,,1/mUDSSDQDS,uU()GSGSoff

;;RRM,,,lAgR,,,,5RRk,,,5igumdod

2.16已知图P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。

(a)(b)

图P2.16

解：(1)求Q点：

根据电路图可知，UVV,,3oGSQGG

从转移特性查得，当UV,3时的漏极电流:ImA,1GSQDQ

因此管压降UVIRV,,,5。DSQDDDQd

(2)求电压放大倍数：

2glimAV,,2/?,?AgR,,,,20mDQDOumdU()GSth

2.17电路如图P2.17所示。(1)若输出电压波形底部失真，则可采取哪些措施,

若输出电压

A波形顶部失真，则可采取哪些措施，(2)若想增大，则可采取哪些措施，u

解：(1)输出电压波形底部失真，类似于NPN型三极管的饱和失真，应降低Q,

故可减小R2或增大R、R;若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大R

或减小RRo1S21S

A(2)若想增大，就要增大漏极静态电流以增大g,故可增大R或减小R、Ro

21Sum

20

2.18图P2.18中的哪些接法可以构成复合管,标出它们等效管的类型(如NPN

图P2.18

解：(a)不能。(b)不能。

(c)构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。

(d)不能。(e)不能。

(f)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

和T管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中3.1判断图P3.1所示各两

级放大电路中T12

所有电容对于交流信号均可视为短路。

图P3.1

解：（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合适，分别画出它们的交流等效电

路，并写出A、Rui

22

的表达式。和Ro

(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、和的表达式分别为：ARRuio

,,RrR//(1),,,,,,(1),R,12223be23(a):;A,,,uRrrR,,,(1),11223bebe

rR,be22//RR,;RRr,,o3ibell,1,2

*

(1)(////),RRr,R,1232be24A,,,,()(b):urRRrr,,

(1)(////),bebebe112322

RRrRRr,,,〃[(1)(〃〃)],;RR,ibebelU232o4

23

{//[(DDRrrR,,,,,122223bed(c):A,,,,[]urRrr,,,(l),bebedll22

;RRr,,RR,ibello3

R,28(d)[(//////)]()AgRRRrumbe4672rbe2

(d)

解图P3.2

3.3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？、？组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)

(c)(d)

(e)

图P3.3

解：(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大;

⑵图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小；

⑶图(e)所示电路的电压放大倍数最大。

2k,均为，Q点合适。求解A、3.4电路如图P3.1(a)(b)所示，晶体管的8

均为150,rRubei和。Ro

解:在图(a)所示电路中

rbe2,,1,RI,,232,,225A?;;1A,,,,u2ulrrbe2bel

25

■♦・

?AAA,,,,225uuul2

;oRRRrk,,,////1.35RRk,,,3ibel21o3

在图(b)所示电路中

•♦

,(//)Rr,R,112be2475A,,,,136Au2ulrrbe2bel

：・♦♦

?AAA,,,10200uuul2

：RRRRrk,,,,(〃)〃2RRk,,,libe5231o43.5电路如图P3.1(c)、(e)所示,

晶体管的8均为200，均为。场效应管的g为15mS;3k,rmbe

*

Q点合适。求解、和。ARRuio

解:在图(c)所示电路中

♦♦

,(//)Rr,R,132be24,,,,133.3A,,,,125;Aulu2rrbelbe2

：•♦♦:

;;AAA,,,16666.7RRrk,,,//3RRk,,,2uuul2ibello4

在图(e)所示电路中

AgRrRgR,,,⑴]}30,umbeml242

(1),R,4A,,,1u2rR,，(l),be4

rR,be2//25RR,,,AAA,,,,30;;RR,,,10Mo4uuul2il,1,

r,,100UV,0.73.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的B均为

100,，o'BEQbb

I试求R的滑动端在中点时T管和T管的发射极静态电流以及动态参数A和

Rowl2diEQ

26

解:R滑动端在中点时T管和T管的发射极静态电流分析如下：Iw12EQ

RW?2UIIRV,,,,BEQEQEQeEE2

VU,EEBEQ?ImA,,0.517EQRW,2Re2

动态参数A和R分析如下：di

26mV,,,,,,rrk(l)5.18'bebblEQ

R,c,,,,98Ad,,(l)/2rR,beW

RrRk,,,,,2(1)20.5,ibeW

3.7电路如图P3.7所示，T和T两管的B均为140,均为4kQ。试问：若输入

直流信号rl2be

,，则电路的共模输入电压差模输入电压输出动u,?u,?u,20mVu,10mVIcIdIlI2

态电压,u,?0

解：电路的共模输入电压U、差模输入电压u、差模放大倍数A和动态电压,u

分别ICIddO

27

uu,1112;为:uuumV,,,1015umV,,IdH121c2

R,c,,,,175;A,,,,uAuVl.75dOdId2rbe

3.8电路如图P3.8所示，T和T的低频跨导g均为10mS。试求解差模放大倍

数和输入电阻。12m

图P3.8图P3.9

解:差模放大倍数和输入电阻分别为：

;oAgR,,,,200R,,dmdi

3.9试写出图P3.9所示电路A和R的近似表达式。设T和T的电流放大系数

分别为B和B,dil212b-e间动态电阻分别为和。rrbelbe2

解:A和R的近似表达式分别为di

RL,,(//)R12c2,,A;Rrr,,,2[(1)],dibebell2,,rr(l),112bebe

3.10电路如图P3.10所示，T~T的电流放大系数分别为,b-e间动态

电阻分别为r~r,1515belbe5写出A、R和R的表达式。uio

28

图P3.10图P3.11

、R和R的表达式分析如下：解:Auio

,,,uRrR{//[(l)]},,0bel12445A,,ul,ur2Ibel

,,,uRrR{//L(1)]},,0be246557A,,,u2,,,urR(1),Ibe2445

,,uR(1),0357A,,u3,,,urR(l),Ibe3557

,urR,0be56//AAAA,,,,RR,?;;Rrr,,uuuul23o7ibebel2,1,,u5I

3.11电路如图P3.11所示。已知电压放大倍数为TOO,输入电压u为正弦

波，T和T管的饱123和压降U=1V。试问：CES

(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值U为多少伏，imax

⑵若U=10mV(有效值)，则U,,若此时R开路，则U,,若R短路，贝I」U,,

io3o3o

VU,CCCES7.78UV,,解：(1)最大不失真输出电压有效值为：om2

Uom故在不失真的情况下，输入电压最大有效值：77.8UmV,,maxiAu

(2)U=lOmV,则U,IV(有效值)。io

若R开路，则T和T组成复合管，等效,，，，，T可能饱和，使得UV,,11(直流);

若3133130R短路，则UV,11.3(直流)。30

29

第4章集成运算放大电路

习题

4.1根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运

放的类型是:？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，应选用(？)o

(2)作宽频带放大器，应选用(？)。

(3)作幅值为luV以下微弱信号的量测放大器，应选用(？

(4)作内阻为lOOkQ。信号源的放大器，应选用(？)o

(5)负载需5A电流驱动的放大器，应选用(？)。

(6)要求输出电压幅值为?80V的放大器，应选用(？)。

(7)宇航仪器中所用的放大器，应选用(？)()

4.2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种类

型的运放。表P4.3

rUII-3dBfKSR增益带宽特性指标AodidlOIOIBHCMR

单位dBMQmVnAnAHzdBV/uVMHz

A100252006007860.51

A13020.0124071200.52

A100100050.020.03860.553

A1002220150966512.54

解:A为通用型运放，A为高精度型运放，A为高阻型运放，A为高速型运放。

1234

4.3多路电流源电路如图P4.3所示，已知所有晶体管的特性均相同,U均为

0.7Vo试求I、IBEC1C2各为多少。

图P4.3图P4.4解:因为T、T、T的特性均相同，且U均相同，所以它们的

基极、集电极电流均相等，123BE

设集电极电流为I。先求出R中电流，再求解I、IoCC1C2

30

VUU,,CCBEBE40100,IA,,RR

3I3ICB,,…，，IIIII030RCBCC,,,,,1(1)

2,,,II,CR23,,,,

,,(1)3,,,当时，。IHA,,,100,CCR12

4.4电路如图P4.4所示，T管的低频跨导为g,T和T管d-s间的动态电阻

分别为r和r。1ml2dslds2试求解电压放大倍数的表达式。Auu,,,/uOI

解：由于T和T所组成的镜像电流源是以T为放大管的共射放大电路的有源负

载，T和T23112管d-s间的动态电阻分别为r和r,所以电压放大倍数的表

达式为:Adslds2u

,,uirr(//)0Ddsdsl2Agrr,,,,(//)oumdsdsl2,,uull

4.5电路如图P4.5所示，T与T管特性相同，它们的低频跨导为g；丁与丁管

特性对称;T12m342与T管d-s间的动态电阻分别为r和r。试求出电压放大倍数

的表Auuu,,,,/()4ds2ds4uOII12达式。

图P4.5图P4.6

解:在图示电路中：

,,,,,,,,iiii;,,,,,,,,,,,,DDDD12340DDDDD24211

31

,i,,()uuOII12;g,,,,igmDml(),,uu2II12

,,uirr(〃)00dsds24?电压放大倍数：

Agrr,,,,(//)umdsds24,,,,()()uuuuIIII1212

4.6电路如图P4.6所示，具有理想的对称性。设各管B均相同。

(1)说明电路中各晶体管的作用；(2)若输入差模电压为产生的差模电流为，

Ouu,,iII12D

,i0则电路的电流放大倍数A,,,i,iD

解：(1)图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T和T、T和T分别

组成的复合管1234为放大管，T和T组成的镜像电流源为有源负载。56

(2)由于用T和T所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分放大管的电

流变化量转换56

到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为：

,102(1),,;A,,,o，…，ii2(l),,iOD,iD

4.7电路如图P4.7所示，T和T管的特性相同，所有晶体管的B均相同，R

远大于二极管的12cl正向电阻。当时，ouuV,.OuV.011120

（1）求解电压放大倍数的表达式；（2）当有共模输入电压时，简述理由。u,?0

图P4.7图P4.8

解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下：

32

rbe3R//clR2c2,,,A,。,,,Aulu2rrbelbe3

?oAAA,,uuul2

（2）当有共模输入电压时，近似为零。uO

由于，，因此，故。Rr,,,,,uu,,uOu,0cdlCC12BE30

4.8电路如图P4.8所示，T和T管为超B管，电路具有理想的对称性。选择

合适的答案填入空12

内。

（1）该电路采用了（C）»

A（共集-共基接法B（共集-共射接法C（共射-共基接法（2）电路所采用的上

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）电路采用超B管能

够（B）0

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）T和T管

的静态压降约为（A）。12

A(0.7VB(1.4VC(不可知

4.9在图P4.9所示电路中，已知T~T管的特性完全相同，8,>2;反相输入

端的输入电流为13

，同相输入端的输入电流为。试问：iilll2

(1);(2);(3)i,?i,?Auii,,,,,,/()?C2B3uiOII12

解：(1)因为T和T为镜像关系，12

且B,>2,所以：iii,,CCI212

(2)iiiii,,,,BICII31212

(3)输出电压的变化量和放大倍数

分别为：

,,,,,,,uiRiR,图P4.90CcBc333

33

AuiiuiR,uiOIIOBcl233

4.10比较图P4.10所示两个电路，分别说明它们是如何消除交越失真和如何

实现过流保护的。

(a)(b)

图P4.10

解:在图(a)所示电路中，D、D使T、T微导通，可消除交越失真。R为电流采

样电阻，D12233对T起过流保护。当T导通时，，未过流时较小，因小于开启

uuiRu,,,iRu22DBE()D321OD3电压使D截止；过流时因大于开启电压使D导通，为T

基极分流。D对T起过流保护，原u33244D3

因与上述相同。

在图(b)所示电路中，T、T使T、T微导通，可消除交越失真。R为电流采样电

阻，T452326对T起过流保护。当T导通时，，未过流时较小，因小于开启电

压使TuiR,iRu22BEO62O2BE6

截止;过流时因大于开启电压使T导通，为T基极分流。T对T起过流保护，

原因与上u66273BE6

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：(1)

100“A电流源的作用；

(2)T的工作区域(截止、放大、饱和)；4

(3)50HA电流源的作用；

(4)T与R的作用。5

图4.H图P4.12

提供静态集电极电流、为T提供基极电流，并作为T的有源负载。解：(1)为T

121

(2)T截止。因为：，，？。uuuuuu,,,,,uu,uu,4BC0RBB4123E04BE44

(3)50uA电流源为T提供射极电流，在交流等效电路中等效为大阻值的电

阻。3

(4)保护电路。，未过流时T电流很小；过流时使，T更多地为T3uiR,iA,50,5

5BE052E5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:T为共射放大电路的放大管;T和T组成互补输出级;T、T、R组成偏置电

路，用于123452消除交越失真。

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)T与T的作用；(3)

电流源I的作用；343(4)D与D的作用。23

图P4.13

35

为反相输入端，u为同相输入端。解：(1)uIH2

(2)为T和T管的有源负载，将T管集电极电流变化量转换到输出，使单端输

出差分放大121

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T设置静态电流，且为T的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大

能力。66

(4)消除交越失真。

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

哪些元件组成,基准电流约为多少，

(2)哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路，(3)T、T

和R组成的电路的作用是什么，19208

图P4.14

解：(1)由T、T、T、T、T、T、R构成。10H9812135

(2)图示电路为三级放大电路：

T~T构成共集-共基差分放大电路;丁T构成共集-共射-共集电路;T、T构成

互补输出级。1414162324

(3)消除交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压

UUUU,,,UUUU,,,BBBEBE23242019BBBEBE23242019使T、T处于微导通，从而

消除交越失真。2324

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、、，。rCCRr,',,ibebb

填空:除要求填写表达式的之外，其余各空填入？增大、？基本不变、？减

小。

1(1)在空载情况下,下限频率的表达式()。当R减小时，f,fSLL,RRrC,

2(〃人附61将(？)；当带上负载电阻后，将(？)。fL

'(2)在空载情况下，若b-e间等效电容为，则上限频率的表达式C,

1();当R为零时，将(？)；当R减小时，g将f,fSbmHH',rrRRC,

2[//(〃)]bebbbs,''

'(?),将(？),将(?)<>Cf,H

图P5.1图P5.2

5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出A的表达式。u

解:设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。

,,323.2jfA,,ulOfff(l)(1)(1)(1),,，，Jjj55jfl01010

5.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出A的表达式。u

37

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

的表达式为：和10Hz,上限截止频率为250kHz。故电路Au

2,,lOOlOfA,,ullOfff(1)(1)(1)(1)(1)(1),,,,,,

Jjfjj55jfjf2.5101010,

5.4已知某电路的幅频特性如图P5.4所示，试问：(1)该电路的耦合方式；(2)

该电路由几级放

45大电路组成；(3)当f=10H时，附加相移为多少,当f=10H时，附加相移又

约为多少，(4)该ZZ

电路的上限频率为多少，fH

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性为?60dB,十倍频，所以电路为三级放大电路；

,004(3)当f=10Hz时,,,453135

'oo5当f=10Hz时,。,,,,,,903270

'3flO,HfkHz,,5.2A,(4)该电路的；上限频率为Huf31.13(1),j410

♦♦

,10jfA,5.5已知某电路电压放大倍数：uff(l)(l),,jj51010

A,试求解：(1)?f,,f,,(2)画出波特图。umLH

38

、和。解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出Affu矶H

flOO,,jlO,jflO?A,,uffff(1)(1)(1)(1),,,,jjjj5510101010

•♦

5?;;oA,,lOOfHz,lOfHz,lOumHL

(2)波特图如解图P5.5所示。

X回

20l»hl/dH

解图P5.5解图P5.6

5.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数

*

200jfA,ufff(l)(1)(1),,,Jjj455102.510,(1)?,,(2)画出波特图。

A,f,f,umLH

••

解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出A、和。ffumLH

f310,j200jf5A,,uffffff(l)(1)(1)(1)(1)(1),,,,,,

jjjjjj45455102.5105102.510,,

♦♦

34?A,10;;fHz,10ofHz,5umIIL

(2)波特图如解图P5.6所示。

39

5.7电路如图P5.7所示。已知：晶体管的B、、均相等，所有电容的容量均相

等，静rC',bb

态时所有电路中晶体管的发射极电流I均相等。定性分析各电路，将结论填入

空内。EQ

(c)(d)

图P5.7

(1)低频特性最差即下限频率最高的电路是(a)o

(2)低频特性最好即下限频率最低的电路是(c)。

(3)高频特性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，若要求C与C所在回路的时间常数相等，且已

矢口r=IkQ,贝!]12be

=，若C与C所在回路的时间常数均为25ms,则C、C各为多少，下限频率=?

CC:fl21212L解：⑴求解CC:12

因为将电阻值代入上式,求出：oCRRCRR,,,,,()()CC:5:1,12sicL12

(2)求解C、C的容量和下限频率12

,,CF,,12.5CF,,2.5;,,12RR,RR,sicL

40

1;ffHz,,1.1210ffHz,,,6.4LL1LL12,,2

5.9在图P5.7(a)所示电路中，若C突然开路，则中频电压放大倍数、和各产

生什AffeusmHL

么变化(是增大、减小、还是基本不变)，为什么,

AIIU解:将减小。因为在同样幅值的作用下，将减小，随之减小，必然减

Uusmbcoi小。

减小。因为少了一个影响低频特性的电容。fL

''增大。因为会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然所在回路的

等CCf,,H

效电阻有所增大，但时间常数仍会减小很多，故增大。fH

5.10电路如图P5.10所示,

已知，，CCpF,,5gmS,5gsgdm

oCCCF,,,10,12s

试求、各约为多少，ffUL

并写出的表达式。图P5.10Aus

解：、和的表达式分析如下:AffusHL

R''i()12.4AgRgR,,,,,,usmmLmLRR,is

IfHz,,16L,RC2ss

CCgRCpF,,,,(1)72gsgsmLgd

llfMHz,,,1.1II'',,RRCRC2(//)2gsgssgs

41

f,,12.4jl6A,usff(l)(1),,JJ6161.110,

CF,10,5.11在图54.7(a)所示电路中,已知，，；场效RM,,2RRk,,,lOgdL

应管的，。试画出电路的波特图，并标出有关数据。CCpF,,4gmS,4gsgdm

'AgRAdB,,,,,20,201g26解：ummLum

''CCgRCpF,,,,(1)88gsgsmLgd

IfHz,,0.796L,RRC,2()dL

IfHz,,904H',RC2ggs

其波特图参考解图P5.5o

5.12已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为：

UU,25jf,2jfoloA,,;A,,2uluffffUU2ii(1)(1),,jj(l)(1),,

JJ554105010

⑴写出该放大电路的电压放大倍数的表达式；(2)求出该电路的和各约为多少;

ffLH

AAA,,uuul2

250,f,fff2(l)(1)(1),,,JJJ545010

⑵f和f分别为：LH

42

;fHz,50L

11?,,5f,1.1210H

?解图P5.12fkHz,64.3H

4(3)根据电压放大倍数的表达式可知，中频电压放大倍数为10,增益为

80dBo波特图如解图P5.12所示。

5.13电路如图P5.13所示。试定性分析下列问题，并简述理由。

(1)哪一个电容决定电路的下限频率；

'(2)若T和T静态时发射极电流相等，且和相等，则哪一级的上限频率低。

图P5.13

解：(1)决定电路下限频率的是C,因为它所在回路的等效电阻最小。e

''(2)因为，所在回路的时间常数大于所在回路的时间常

CCRRRRR//////,2,,2341sl数，所以第二级的上限频率低。

补充1在图P5.7(a)所示电路中，若8,100,r=lkQ,C=C=C=100uF,

则下限频率=?fbel2eL

解：由于所有电容容量相同