模擬電子技術(shù)第二章習(xí)題解答

1、習(xí)題題 2-1 試判斷圖P2-1中各放大電路有無(wú)放大作用，簡(jiǎn)單說(shuō)明理由。圖 P2-1題2-1解 (a) 無(wú)放大作用，不符合“發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏”的外部直流偏置要求；(b) 不能正常放大，三極管發(fā)射結(jié)沒(méi)有偏置（正偏）；(c) 無(wú)放大作用，三極管集電結(jié)沒(méi)有偏置（反偏）；(d) 無(wú)放大作用，三極管發(fā)射結(jié)沒(méi)有偏置（正偏）；(e) 有放大作用；(f) 無(wú)放大作用，輸入信號(hào)的負(fù)半軸不能加到放大電路中去；(g) 無(wú)放大作用，電容C2使輸出端對(duì)地交流短路，輸出交流電壓信號(hào)為0；(h) 無(wú)放大作用，電容Cb使三極管基極對(duì)地交流短路，輸入交流信號(hào)無(wú)法加至三極管基極； 本題的意圖是掌握放大電路的組成原則和放大原

2、理。題 2-2 已知圖P2-2(a)中：Rb=510k，Rc=10k，RL=1.5k，VCC10V。三極管的輸出特性如圖(b)所示。 試用圖解法求出電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并分析這個(gè)工作點(diǎn)選得是否合適； 在VCC和三極管不變的情況下，為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓UCEQ提高到5V左右，可以改變哪些參數(shù)？如何改法？ 在VCC和三極管不變的情況下，為了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，應(yīng)改變哪些參數(shù)？改成什么數(shù)值？（b）（a）圖 P2-2題2-2解： 先由估算法算出IBQ 然后，由式，在輸出特性曲線上畫(huà)出直流負(fù)載線，其與橫、縱兩個(gè)坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別未（10V，0）和（0，1mA），直流負(fù)載線與iB=20u

3、A的一條輸出特性曲線的交點(diǎn)Q1即為靜態(tài)工作點(diǎn)。由Q1可得，UCEQ0.5V，ICQ=0.95mA?？梢?jiàn)，Q1點(diǎn)靠近飽和區(qū)，位置不太合適，容易產(chǎn)生飽和失真。 在VCC和三極管不變的情況下，為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓UCEQ提高到5V左右，可以改變的參數(shù)只有Rb和（或）Rc，有以下幾種方法： 1）同時(shí)減小Rb和Rc，如圖中Q2點(diǎn)；2）Rb不變，減小Rc，如圖中Q2點(diǎn)；3）Rc不變，增大Rb，如圖中Q2點(diǎn)；4）同時(shí)增大Rb和Rc，靜態(tài)工作點(diǎn)在圖中Q2點(diǎn)以下。 在VCC和三極管不變的情況下，為了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，可以改變的參數(shù)只有Rb和（或）Rc。將iC=ICQ=2mA，uCE=UC

4、EQ=2V的一點(diǎn)與橫坐標(biāo)軸上uCE=10V的一點(diǎn)相連即可得到此時(shí)的直流負(fù)載線，此時(shí)集電極電阻為，由圖可見(jiàn)，Q3點(diǎn)處IBQ=40uA，則，因此，需要減小Rb和Rc為：Rc4k，Rb250k。（a）題 2-3 在圖P2-3的放大電路中，設(shè)三極管的100,UBEQ=-0.2V，rbb=-200。 估算靜態(tài)時(shí)的IBQ、ICQ和UCEQ； 計(jì)算三極管的rbe 值； 求出中頻時(shí)的電壓放大倍數(shù)； 若輸出電壓出現(xiàn)了截止失真？應(yīng)調(diào)整電路中哪個(gè)參數(shù)(增大還是減小)？ 圖 P2-3題2-3解： 估算靜態(tài)時(shí)的IBQ、ICQ和UCEQ1）直流通路，2）估算Q 計(jì)算三極管的rbe 值 求出中頻時(shí)的電壓

5、放大倍數(shù) 1）交流通路2）微變等效電路 3）電壓放大倍數(shù) 4）截止失真，應(yīng)減小Rb。本題的意圖是訓(xùn)練近似估算Q點(diǎn)和rbe的方法，用簡(jiǎn)化h參數(shù)等效電路分析，以及了解PNP三極管放大電路的真波形失真。題 2-4放大電路如圖P2-4(a)所示。試按照給定參數(shù)，在圖P2-4(b)中： 畫(huà)出直流負(fù)載線； 定出Q點(diǎn)(UBEQ=0.7V)； 畫(huà)出交流負(fù)載線； 定出對(duì)應(yīng)于is由0100A時(shí)，uCE的變化范圍，并由此計(jì)算Uo(正弦電壓有效值)。（a）（b）圖 P2-4題2-4解： 直流負(fù)載線方程為，據(jù)此，過(guò)橫、縱兩個(gè)坐標(biāo)軸上兩點(diǎn)（15，0）和（0，5）作一條直線，即為直流負(fù)載線。 由給定電路的直流通路可得：則i

6、C=ICQ=2.6mA的一條水平直線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)即為Q，由圖可知，UCEQ=7.2V。 ，交流負(fù)載線過(guò)Q點(diǎn)且斜率為，如圖所示。本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析。題 2-5設(shè)圖P2-5電路中三極管的60,VCC6V，Rc=5k，Rb=530k，RL=5k，試： 估算靜態(tài)工作點(diǎn)； 求rbe值； 畫(huà)出放大電路的中頻等效電路； 求出電壓放大倍數(shù)，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。圖 P2-5題2-5解： 1）直流通路； 2）估算Q 1）交流通路 2）微變等效電路3）電壓放大倍數(shù)4）輸入電阻5）輸出電阻 本題的意圖是估算最基本的單管共射放大電路的Q點(diǎn)，并用微變等效電路法分析其動(dòng)態(tài)。題 2-6

7、利用微變等效電路法，計(jì)算圖P2-6(a)電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻。已知：Rb1=2.5k，Rb2=10k,Rc=2k，Rc750，RL=1.5k，RS=0，VCC=15V，三極管為3DG6,它的輸出特性曲線如圖(b)所示。（b）（a）圖 P2-6解：1）估算Q點(diǎn) 2）在輸出特性曲線上用作圖的方法求 ； （前述作圖過(guò)程中，Q點(diǎn)在iB=20A輸出特性曲線上）3）求三極管的輸入電阻 4) 微變等效電路5）電壓放大倍數(shù) 6）輸入電阻 7）輸出電阻 本題的意圖是運(yùn)用微變等效電路法分析典型的分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。題 2-7 上題中如Rs=10k，則電壓放大倍數(shù)解：本題的意圖是了解信號(hào)源內(nèi)

8、阻對(duì)放大倍數(shù)的影響。題 28 在圖P2-8的電路中，設(shè)50,UBEQ=0.6V。 求靜態(tài)工作點(diǎn)； 畫(huà)出放大電路的微變等效電路； 求電壓放大倍數(shù)，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。圖 P2-8解： 1）直流通路； 2）計(jì)算Q 1）交流通路； 2）微變等效電路 1） 2） 3）三極管基極對(duì)地間的等效電阻： 放大電路的輸入電阻： 4）放大電路的輸出電阻 本題的是以接有發(fā)射極電阻Re的放大電路為對(duì)象，靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析的基本方法。題 2-9 在圖P2-9所示的射極輸出器電路中，設(shè)三極管的100,VCC=12V，Rc=5.6k，Rb=560k。 求靜態(tài)中頻等效電路； 畫(huà)出中頻電路； 分別求出當(dāng)RL=和RL=1

9、.2k時(shí)的； 分別求出當(dāng)RL=和RL=1.2k時(shí)的Ri； 求Ro。圖 P2-9解： 1) 直流通路； 2）估算Q； 1）交流通路 2）微變等效電路3）4）求RL=時(shí)的 5）求RL=1.2k時(shí)的 由上可見(jiàn)，當(dāng)RL變化時(shí)，對(duì)射極輸出器的電壓放大倍數(shù)影響不大，即射極輸出器具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。6）求RL=時(shí)的Ri 7）求RL=1.2k時(shí)的Ri 可見(jiàn)，當(dāng)輸出端RL變化時(shí)，對(duì)射極輸出器輸入端的Ri也有影響。 不考慮Re時(shí)，而 ，則 考慮Re時(shí)，本題是對(duì)射極輸出器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的訓(xùn)練，并考慮RL變化對(duì)和Ri的影響。題 2-10 在圖P2-10(a) 所示的放大電路中，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲線如圖(b)所示

10、，VDD=20V，VGG=2V，RD=5.1k，RG=10M。 試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q； 由特性曲線求出跨導(dǎo)gm； 估算電壓放大倍數(shù)和輸出電阻Ro。（a） （b）圖 P2-10解： 改電路的直流通路如圖所示，據(jù)此可得直流負(fù)載線方程：在輸出特性曲線上，直流負(fù)載線與uGS=2V的輸出特性曲線的交點(diǎn)即為Q,有圖可得：。 由圖可知： 1）交流通路 2）微變等效電路3）電壓放大倍數(shù)： 4）輸出電阻 本題的意圖是用圖解法分析最基本的共源極放大電路的Q點(diǎn)和FET的gm，并用微變等效電路法分析電壓放大倍數(shù)和輸出電阻。題 2-11 在圖P2-11所示的放大電路中，VDD=30V，RD=15k，Rs=1k，R

11、G=20M，Ri=30k，R2=200k，負(fù)載電阻RL=1M，場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)gm=1.5mS。 試估算電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻Ri、Ro； 如果不接旁路電容CS，則？圖 P2-11解：1）交流通路 2）微變等效電路3）電壓放大倍數(shù)： 4）輸入電阻： 5）輸出電阻： 1）交流通路 2）微變等效電路3）電壓放大倍數(shù)： ；本題的意圖是用微變等效電路法分析分壓自偏壓式共源放大電路的，并了解源極旁路電容CS對(duì)的影響。題 2-12 在圖P2-12所示的源極輸出器電路中，已知N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)啟電壓UT=2V，IDO=2mA，VDD=20V，VGG=4V，RS=4.7k，RG=1M。試估算靜

12、態(tài)工作點(diǎn)； 估算場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo)gm； 電壓放大倍數(shù)和輸出電阻Ro。圖 P2-12解： 1）直流通路 2）根據(jù)直流通路可列寫(xiě)以UGSQ、IDQ為未知量的方程組： 代入已知量，解之得： 前一組解不合理，取第二組結(jié)果。可進(jìn)一步求出： 1）交流通路 2）微變等效電路 3）電壓放大倍數(shù) 4）求輸出電阻時(shí)的微變等效電路如圖所示，則本題是用估算法求源極輸出器的Q點(diǎn)和FET的gm，并用微變等效電路法求和Ro。題 2-13 假設(shè)在圖P2-13所示的兩極直接耦合放大電路中，VCC=15V，Rb1=360k，Rc1=5.6k，Rc2=750，兩個(gè)三極管的電流放大系數(shù)為150, 230,要求： 估算放大電路的靜態(tài)工作

13、點(diǎn)； 估算總的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻Ri、Ro。圖 P2-13解： 1）直流通路 2）估算Q 設(shè)，可算得，暫先假設(shè)，可算得，?？梢?jiàn)以上假設(shè)成立。則可算得。 1）交流通路 ;2）微變等效電路3）4）5）6）本題的意圖是練習(xí)估算直接耦合兩級(jí)放大電路的Q點(diǎn)和。題 2-14 圖P2-14是由NPN和PNP三極管組成的雙電源直接耦合放大電路，設(shè)三極管的140,220,UBEQ1=|UBEQ2|=0.7V，VCCVEE=12V，Rc1=3.9k，Rs200，Rc2=3.3k，Re2=2k，假設(shè)當(dāng)外加輸入信號(hào)us=0時(shí)輸出電壓uo=0，要求： 估算當(dāng)uo=0時(shí)電路中各處的電流和電壓值； 估算總的電壓放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻Ri、Ro。圖 P2-14解： 由于,故 ; ; 1）交流通路2）3） 4）5）本題是練習(xí)NPN-PNP直接耦合放大電路的估算方法。題 2-15 在圖P2-15的電路中，已知靜態(tài)時(shí)ICQ1=ICQ2=0.65mA，1229。 求rbe1=?及中頻時(shí)