北京交通大學(xué)模擬電子技術(shù)習(xí)題及解答第五章模擬集成放大電路基礎(chǔ)

1、第五章模擬集成放大電路基礎(chǔ)5-1.選擇填空題1.在模擬集成放大電路中,電流源的主要作用是_和_。a.有源負(fù)載b.偏置電路c.信號(hào)源d.補(bǔ)償電路2.典型的長(zhǎng)尾式差分放大電路中,射極電阻R EE的主要作用是_。a.提高輸入電阻b.提高差模電壓增益c.提高共模電壓增益d.提高共模抑制比3.放大電路產(chǎn)生零漂的主要原因是_。a.環(huán)境溫度變化b.采用阻容耦合方式c.采用變壓器耦合方式d.電壓倍數(shù)過(guò)大4.在采用直接耦合方式的模擬集成放大電路中,影響零漂最嚴(yán)重的一級(jí)是_,零點(diǎn)漂移最大的一級(jí)是_。a.輸入級(jí)b.中間級(jí)c.輸出級(jí)d.直流偏置電路5.差分放大電路中,雙端輸入時(shí)差模電壓放大倍數(shù)是A ud,當(dāng)變?yōu)閱味溯?/p>

2、入時(shí),差模電壓放大倍數(shù)為_。a.2A udb. 0.5A udc. A udd. 無(wú)法確定6.差分放大電路由雙端輸出改為單端輸出,共模抑制比減小的原因是_。a. A ud不變,A uc增大。b. A ud減小,A uc不變。c. A ud減小,A uc增大。d. A ud增大,A uc減小。7.集成運(yùn)放內(nèi)部是由直接耦合方式的多級(jí)放大電路組成,作為放大電路的應(yīng)用,它_。a.能放大直流信號(hào),也能放大交流信號(hào)。b. 不能放大直流信號(hào),但能放大交流信號(hào)。c. 能放大直流信號(hào),但不能放大交流信號(hào)。8.差分放大電路中,輸入信號(hào)為u i=1mV,單端輸入放大的輸出電壓比單輸入方式(即作為差模輸入電壓進(jìn)行放大

3、得到的輸出_a.大b.小c.相同d.不能確定9.晶體管集成放大電路較場(chǎng)效應(yīng)管集成放大電路的特點(diǎn)有_和_。a.功耗大b.功耗小c.速度高d.速度低10.場(chǎng)效應(yīng)管集成放大電路較晶體管集成放大電路的優(yōu)點(diǎn)之一是_。a.輸入電阻大b.輸入電阻小c.輸出電阻大d.輸出電阻小答案:5-1.(1a, b (2d (3a (4a, c (5c(6c(7a (8 b(9a, c (10a5-2. 由對(duì)稱三極管VT1、VT2組成的鏡像電流源,如題圖5-2所示。若V CC= 12V, U BE1=U BE2=0.7V,I B1=I B2,1=2,1.證明當(dāng)>>2時(shí),VT2管的電流I C2I R。2.若要求

4、I C2=1mA,電阻R應(yīng)取多大? 題5-2圖I I解:1.證明I C2I R在三極管對(duì)稱的條件下有=C2C1B2B121I I I I 根據(jù)電路可直接得到基準(zhǔn)電流+=+=21C1B2B1C1R I I I I I 當(dāng)>>2時(shí),1212+>>時(shí),當(dāng)所以C2C1R I I I =2.若要求I C2=1mA ,電阻R 的計(jì)算過(guò)程如下。根據(jù)電路可直接得基準(zhǔn)電流R U V I BE CCR -=C2R I I k 3.14mA 1V 7.0V 15C2BE CC =-=-=I U V R5-3. 三極管VT1、VT2組成題5-3圖所示的微電流電路。1. 根據(jù)二極管電流方程,導(dǎo)出

5、VT1、VT2管的工作電流I C1、I C2的關(guān)系式。2. 若測(cè)得I C1=1mA ,I C2=26A ,估算電阻R E2和R 的阻值。 I I E2題5-3圖解:1.推導(dǎo)I C1、I C2的關(guān)系式根據(jù)PN 結(jié)(二極管的電流方程,有(1e /BE -=T U U s I I其中I S 是二極管的反向漏電流。在正偏狀態(tài)下,mA 26BE =>>T U U ,此時(shí)T U U s I I /BE e 三極管的發(fā)射結(jié)就是一個(gè)PN 結(jié),有s T s T I I U I IU U CE BE ln ln = =2C2BE21C1BE1ln ln s T s T I I U U I I U U

6、根據(jù)電路,有E2E2BE2BE1R I U U +=E2BE2BE1E2C2R U U I I -=當(dāng)VT1和VT2管特性相同時(shí),有I s1=I s2,整理得 C2C1E2C2ln I I R U I T=(2已知I C1=1mA ,I C2=26A ,估算電阻R E2和R 的阻值k 65.3A 26mA 1ln A 26mV 26ln C2C1C2E2=I I I U R T根據(jù)電路,得基準(zhǔn)電流R U V I I BE1CCC1R - k 3.14mA 1V7.0V 15C1BE1CC =-=-I U V R5-4. 題5-4圖所示電路是鏡像電流源電路。在集成電路中,常用做偏置電路和有源負(fù)載

7、。如果兩個(gè)三極管對(duì)稱,電流放大倍數(shù)相等,1=2=;V CC =12V ,R =10k。試分析當(dāng)VT1的電流放大倍數(shù)分別為2、20、200時(shí),I C2與I R 的相對(duì)誤差。 題5-4圖I I C2解:由于VT1、VT2三極管對(duì)稱,電流放大倍數(shù)相等,由題5-4圖電路有,+=+=21C1B2B1C1R I I I I I基準(zhǔn)電流mA1.110k V 7.0V 12BE CC R =-=-=R U V I 當(dāng)=2時(shí), C1C1C1R 222121I I I I =+= +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C1C1R I I I 100% 當(dāng)=20時(shí), C1C1C1R 1.120

8、2121I I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C1C1R I I I 10% 當(dāng)=200時(shí), C1C1C1R 01.12002121I I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C1C1R I I I 1%當(dāng)>>1時(shí),C1RI I ,基準(zhǔn)電流R U V I BECC R -=。此時(shí)電流源輸出I C2僅僅與V CC 、R有關(guān),與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。由于VT1、VT2兩個(gè)管子參數(shù)一致,可以互相抵消由溫度變化帶來(lái)的影響,又具有很好的穩(wěn)定性。5-5 題5-5圖所示電路是微電流源電路。在集成電路中,常用做低功

9、耗放大電路的偏置電路和有源負(fù)載。如果兩個(gè)三極管對(duì)稱,電流放大倍數(shù)相等,1=2=3=。試分析當(dāng)VT1的電流放大倍數(shù)分別為2、20、200時(shí),I C2與I R 的相對(duì)誤差。題5-5圖 I I I C3C2解:根據(jù)題5-5圖,列出晶體管VT1、VT2、VT3之間的電流關(guān)系如下:+=+=+=+=2C21C1C2E33E33C3C2C13C3C1B3C1R1I I I I I I II I I I I I 如果三個(gè)三極管對(duì)稱,有=321,解上面方程組,得 +=2212C3R I I當(dāng)=2時(shí),C32C32C3R 25.122221221I I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R

10、的相對(duì)誤差是=-C3C3R I I I 20% 當(dāng)=20時(shí),C32C32C3R 005.12022021221I I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C3C3R I I I 0.5% 當(dāng)=200時(shí),C32C32C3R 00005.1200220021221I I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C3C3R I I I 0.005%5-6 為了克服電流源電路中三極管電流放大倍數(shù)值造成的誤差,采用帶共集管的鏡像電流源,如題5-6圖所示。I R 是基準(zhǔn)電流,I C2是輸出電流。VT3管的接入,對(duì)電路性能有何改

11、善? 題5-6圖I I I C2解:題5-6圖所示的電流源電路是鏡像電流源改進(jìn)電路,在基準(zhǔn)三極管VT1的集電極與基極之間接了一個(gè)VT3射極跟隨器(即射極輸出電路。射極跟隨器的特點(diǎn)是輸出增益近似為1,但是電流增益大,輸入電阻大、輸出電阻小。這樣VT3起到隔離與電流放大的作用,使鏡像電流精度進(jìn)一步提高,又稱為帶緩沖級(jí)的鏡像電流源。輸出電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程如下。(E3R C1B3C1C1E3B1B2B1C1R C1C1212222(11I I I I I II I I I I I I I =+=+=+=+=+ C2C1I I =與基本鏡像電流源相比,由值造成的I C2與I R

12、 之間誤差大大減小。另外,由于VT3管的電流放大作用,溫度變化引起微小的I C 變化,經(jīng)過(guò)VT3放大后,很快地被抑制,其抑制、穩(wěn)定過(guò)程如下:22113321C B C B E B R I C C I I I I I I I I T 一定時(shí)5-7 為了克服電流源電路中三極管電流放大倍數(shù)值造成的誤差,采用帶共集管的鏡像電流源,如題5-6圖所示。I R 是基準(zhǔn)電流,I C2是輸出電流。計(jì)算當(dāng)電流放大倍數(shù)分別為2、20時(shí),輸出電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的誤差。解:輸出電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程如下。(E3R C1B3C1C1E3B1B2B1C1R C1C1212222(11I I

13、 I I I II I I I I I I I =+=+=+=+=+ +=2C2R c21c 21I I I I 當(dāng)=2時(shí),C22C22C2R 331222121I .I I I = += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是=-C2C2R I I I 33% 當(dāng)=20時(shí), C22C22C2R 0051202021221I .I I I += +=此時(shí)集電極電流I C2與基準(zhǔn)電流I R 的相對(duì)誤差是%5.0C2C2R -I I I 。5-8 電流源在模擬集成電路中除了作偏置電路外,另外一個(gè)重要應(yīng)用就是作為放大電路的有源負(fù)載,以提高放大電路的電壓增益。題5-8圖所示是用電流源

14、作為有源負(fù)載的共射放大電路。試說(shuō)明電流源作為有源負(fù)載,對(duì)放大器的動(dòng)態(tài)性能有怎樣的改善? +V ccu -題5-8圖解:由于晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管是有源器件,因此用晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管做放大電路的負(fù)載就稱為有源負(fù)載。由于電流源具有交流電阻大的特點(diǎn),作為負(fù)載可以提高共射放大電路的交流輸出電阻r o 和電壓增益A U 。題5-8圖電路的小信號(hào)交流等效電路如題5-8圖a 所示。 + u o -題5-8圖a這樣共射放大電路的等效輸出電阻為ce2ce1o /r r r =電壓增益為(be B L o U /r R R r A +-=由此可見,與帶普通負(fù)載電阻R C 的CE 組態(tài)放大電路相比,用ce2ce1o /r

15、r r =作為有源負(fù)載,替代R C ,由于ce2ce1o /r r r =很大,這樣放大電路的輸出電阻和電壓增益都得到了大幅度的提高。5-9 場(chǎng)效應(yīng)管電流源作為場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的有源負(fù)載,可以構(gòu)成共源、共漏、共柵放大電路。題5-9圖所示電路是場(chǎng)效應(yīng)管鏡像電流源作有源負(fù)載的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,V DD =10V ,I R =100A 。當(dāng)r ds1=r ds2=2M,|V T1|=1V ,導(dǎo)電系數(shù)K=100A/V 2 時(shí),求小信號(hào)的電壓增益A U 。 VT3I題5-9圖解:題5-9圖放大電路的小信號(hào)交流等效電路如題5-9圖a 所示。 o 題5-9圖aG1D1放大電路的電壓增益為(2/ds1m ds

16、2ds1m gs1ds2ds1gs1m i o U r g r r g u r r u g u u A -=-=-=對(duì)于場(chǎng)效應(yīng)管,有21T GS11D1(U u K i -=因此跨導(dǎo)為D111D111T GS11GS1D1m 22(2i K K iK U u K u i g =-=對(duì)于鏡像電流源,有A 100R D2D3=I i i 根據(jù)電路,有A 100D2D1=i iS 200A 100A/V 100222D11m =i K g2002M 2S 2002ds1m U -=-=-=r g A5-10 電路如題5-10圖所示。設(shè)VT1、VT2兩管的參數(shù)對(duì)稱,1= 2 >>1,U B

17、E2=0.7V 。VT3、VT4兩管的參數(shù)對(duì)稱,3=4=8,|U BE3|=|U BE4|=0.7V ,試求輸出電流I o1和I o4。 分析:這是由兩個(gè)電流源電路組成的電路。VT1、VT2構(gòu)成微電流源電路,VT3、VT4構(gòu)成電流鏡電路。 解:流經(jīng)過(guò)R 2的電流為:(mA 584.0821/73.021/2121mA 73.0397.02302R2o4o4C3R22BE2BE4CC R2=+= += += +=-=-=I I I I I kR U U V I(A 281073.0ln31026ln o1o133o1o12R 1T o1=-I I k I I I R U I 解上面超越方程,得5

18、-11 電路如圖5-11所示,差分放大電路由硅管組成,已知晶體管的=50,r bb=300,U BE =0.7V 。求:(1靜態(tài)工作點(diǎn)I BQ 、I CQ 、U CEQ 。(2計(jì)算輸出電壓u O 及輸入電阻r id 和輸出電阻r od 。 B 題5-11圖u i解:(1 首先計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn),此時(shí)VT1的輸入為0V 。(PBQ B BQ BQ E EE BE EE BEBQ P E12121121260.711502150 5.629.18R I R I I R V U V U I Rk R k kA +=-=+-=+=(V 19.762200106.521018.95110121046.012

19、221mA 46.0A 18.9503633EEP E BQ C CQ CC CEQ BQ CQ =+ +-=+ +-=-V R R I R I V U I I (2計(jì)算輸入電阻r id 和輸出電阻r od 。 (k 241222k 46.181005113.31221(2k 13.31018.92630026261C od p ie B id 3BQ bb'EQ bb'ie =+= +=+=+=+=-k R r k k R h R r I r I r h 差分輸出電阻:差分輸入電阻: (3計(jì)算輸出電壓u O該電路為任意輸入,VT1管的輸入為100mV ,VT2管的輸入為0V

20、。 該任意輸入對(duì)應(yīng)的差模信號(hào)和共模信號(hào)分別如下:mV 502mV 1002mV 502mV1002i ic i id =U U U U差模雙端輸出電壓增益為(65220051k 13.3k 1k125021Pie B CUd -=+-=+-=R h R R A 共模雙端輸出電壓增益A UC =0。輸出為(-6.5V mV 502652Ud o =-=id u A u 5-12恒流源差分放大電路如題5-12圖所示。已知I o =200A ,晶體管的=100,r bb =0,r ce =100k 。試求:(1差模電壓增益A Ud ; (2共模抑制比K CMR ;(3差模輸入電阻和差模輸出電阻。 分

21、析:本差分電路有恒流源提供直流偏置。 解:(1 靜態(tài)工作點(diǎn)如下:(k 26.261010026101026261A 10023BQ bb'EQ bb'ie o EQ2EQ1=+=+=+=-I r I r h II I 雙輸入單輸出的差模電壓增益A ud 為id oi21o ud 2u u u u u A i =-=電路的差模信號(hào)為:22i1id i u u u -= 電路的共模信號(hào)為:2i2i1ic u u u +=4.190k 26.262k10010022C id o ud -=-=-=ie h R u u A (2 雙輸入單輸出的共模電壓增益A uc 為(dB 91109

22、2.76lg 20384621026.262101010121026.26212123CMR 363ie EE ie uc ud CMR EEe C ic o uc =+=+=+=K h R h A A K R h R u u A i 或(3(k 50100/100/k 52.5226.2622ce C od ie id =k k r R r h r 差模單輸出電阻:差模輸入電阻:5-13恒流源差分放大電路如題5-13圖所示。已知晶體管的=100,U BE =0.7V ,r bb=80,r ce =100K。試求:(1各管的靜態(tài)工作點(diǎn)I CQ 和U CEQ ;(2雙端輸出時(shí)的差模電壓增益、差模

23、輸入電阻; (3從VT1集電極單端輸出時(shí)的共模抑制比。 題5-13圖-V EE -12VV CC +12V分析:電路中VT1、VT2構(gòu)成差分電路;VT3、VT4構(gòu)成比例電流源電路,該電流源給差分電路提供直流偏置。 解:(1 各管的靜態(tài)工作點(diǎn)I CQ 和U CEQ 計(jì)算如下。 R 1、VT4、R 2支路電流為(V64.9V 64.9651.07.012V 8.10500101127.0V7.0,0V 7.0mA 51.02mA 151.05001mA 51.01457.012122CEQ 1CEQ 2C CQ2C3CC CEQ23E3CQ3EE 3CEQ3C3i BE4CEQ43CQ 2CQ C

24、Q1CQ4E32CQ321BE EE CC CQ4=-+=-=-+-=-+=-=+-+=+-+=-U U R I U V U R I V U U U u U U I I I k I R R I k k R R U V V I C 靜態(tài)時(shí),(2雙端輸出時(shí)的差模電壓增益、差模輸入電阻;(EQ1EQ2ie bb'bb'EQ BQ Cud iei ie 0.51mA 262626180101 5.23k 0.511006114.75.2322 5.23k 10.5k I I h r r I I R A h r h =+=+=+=-=-=-=輸入電阻(3從VT1集電極單端輸出時(shí)的共模抑制

25、比。(dB 653.1941lg 203.19411023.52105.010*.52122(12CMR 333ie E3ce ie uc ud CMR ieCid o1ud E3ce ie Cic o uc =+=+=+=K h R r h A A K h R u u A R r h R u u A 或單5-14 已知如題5-14圖所示差放電路的V CC =V EE =+12V ,R C =R E =10k ,=80。求 (1 靜態(tài)工作點(diǎn)。(2 輸入u i =10mV ,不接R L 時(shí)的輸入u O 。 (3 輸入u i =10mV ,接R L =20 k 負(fù)載時(shí)輸出u O 。題 5-14圖

26、cc解:(1 靜態(tài)工作點(diǎn)mA576.0A 2.780A 2.781mA 585.01mA585.01027.0122BQ CQ E BQ EE BE CC EQ =+=-=-=I I I I R U V I V54.610585.0210576.012122EE C C EE CC CEQ =-+=-+=R I R I V V U(2 不接R L 時(shí)的輸出u O(V 051.21.205mV 10mA 101.2059.31080k 9.3mA 585.0mV2681300mV 261300od i o i ieCod E ie -=-=-=-=-=+=+=A u u u h R A I h

27、時(shí),輸出為(3 接R L 時(shí)的輸出u O(V 026.16.102mV 10mA 106.1029.3220/10802/k 9.3mA585.0mV2681300mV 261300od i o i ie LC od E ie -=-=-= -=-=+=+=A u u u h R R A I h 時(shí),輸出為5-15 電路如題5-15圖所示為差分放大電路,已知1=2=50,r be1=r be2=2k,I o =1mA ,試求 (1靜態(tài)工作點(diǎn)。(2差模電壓放大倍數(shù)。(3單端輸出共模電壓放大倍數(shù)。 u u i2題5-15圖解:(1 靜態(tài)工作點(diǎn)V 8.78.07V 8.07.01001.0V7105

28、.012mA01.050mA 5.0mA5.0mA5.02mA 12E1C1CE BE C C BE B1E1C C CC C1E1C1CE C B E C o E =+=-=-=-=-=-=-=-=-=U U U U R I U U U R I V U U U U I I I I I I (2 差模電壓放大倍數(shù)(501013.31102510.5Cod B be ER A R r R =-=-=-+(3 單端輸出共模電壓放大倍數(shù)(EE E be B Coc 121R R r R R A +-=因?yàn)殡娐分蠷 EE 是用恒流源替代,因此R EE 近似為無(wú)窮大,所以0oc A 。 5-16 請(qǐng)回答

29、以下問(wèn)題(1差分放大電路在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)?(2典型差分放大電路中R EE 和負(fù)電源的作用是什么? (3典型差分放大電路是如何抑制零點(diǎn)漂移的? (4典型差分放大電路是怎樣放大差模信號(hào)的?解答:(1 差分放大電路的對(duì)稱性是它的主要特點(diǎn)。能有效地抑制共模信號(hào)而不影響差模信號(hào)的放大,從而使零點(diǎn)漂移大大減小。(2 典型差分放大電路中的R EE 的主要作用是減小零漂,穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。負(fù)電源V EE 用來(lái)補(bǔ)償R EE 兩端的直流壓降。(3 典型差分放大電路中所產(chǎn)生的零點(diǎn)漂移表現(xiàn)為I E1、I E2的相同變化,即相當(dāng)于共模信號(hào)所引起的效果。R EE 對(duì)共模信號(hào)有強(qiáng)負(fù)反饋?zhàn)饔?就是對(duì)零漂有很強(qiáng)的抑制作用。(4

30、 典型差分放大電路的有用信號(hào)就是以差模方式輸入的。R EE 對(duì)這種方式的輸入信號(hào)不產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔?不消弱差模放大倍數(shù)。不論輸入方式是單端還是雙端,雙端輸出的差模電壓增益與單端放大電路的電壓增益相同,單端輸出的電壓增益是雙端輸出的一半。5-17 雙入單出長(zhǎng)尾式放大電路如題5-17圖所示。已知V CC =V EE =12V ,R B =5k,R C =50k,R W =200,R EE =57k,三極管的電流放大倍數(shù)=80,U BE =0.7V ,r bb=100,試計(jì)算 (1靜態(tài)工作點(diǎn)。(2差模輸入電阻r id 、輸出電阻r o . (3差模電壓放大倍數(shù)A Ud 。(4共模電壓放大倍數(shù)A Uc

31、。 (5共模抑制比CMRR 。(6若輸入u i1=40mV ,u i2=20mV ,電路輸出u O =? +u -題 5-17題+u i2-解:(1 計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí),令輸入u i1=u i2=0。 列寫VT1輸入回路方程,有EEEE EQ1W EQ1BE B BQ122V R I RI U R I =+EQ1BQ1EE BE EQ1W BE EEEQ1BQ1CQ1E 1120.70.1mA52002572812120.1mA1.2A181800.1mA 0.1mA181I I V U I R k R k R I I I I =+-=+=+=+VT2的靜態(tài)工作電流與VT1的相同。

32、列寫三極管VT1集電極節(jié)點(diǎn)電流方程,有V 5.3501501mA1.0501211C L CQ1C CC C1CQ1LC1C C1CC +-=+-=+=-k k k R R I R V U I R U R U V所以VT1管的靜態(tài)壓降為(CEQ1C1E1C1BQ1B BE1 3.5 1.2A 50.7V 4.2VU U UU I R U k =-=-=-三極管VT2集電極節(jié)點(diǎn)電流方程,有(CEQ2C2E2CC C2C BQ2B BE212V-0.1mA 50k 1.2A 50.7V 7.7V U U U V I R I R U k =-=-=-=(2計(jì)算差模輸入電阻和輸出電阻差模輸入電阻為 +

33、=22W ie B id R h R r 其中(k 16.21mA1.0mV26811001EQ T bb'ie +=+=I U r h (k 5.6822008121.16k k 52212Wie B id += +=R h R r 差模單端輸出電阻k 50C od =R r(3 差模電壓放大倍數(shù)A ud 單端輸出的差模電壓放大倍數(shù)為(2.29k 52.68k 50/5080/-212/-2id L fe W ie B L fe id cd1i o ud -=-=+=r R R h R h R R R h u u u u A C C (4 共模電壓放大倍數(shù)A uc單端輸出的共模電壓放

34、大倍數(shù)為(216.0k 57222008121.16k k 5k 50/5080221/-E W ie B L fe ic oc1i o c U -=+-=+=R R h R R R h u u u u A C (5共模抑制比CMRR135216.02.29CMRR Uc Ud =A A用分貝表示為dB6.42135lg 20lg 20CMRR UcUd =A A(6輸入u i1=40mV ,u i2=20mV 時(shí),電路輸出u O 的計(jì)算。在雙端任意輸入信號(hào)的作用下,對(duì)應(yīng)的差模信號(hào)和共模信號(hào)分別如下:差模信號(hào) mA10220402i2i12id 1id =-=-=-=u u u u 共模信號(hào)

35、mA30220402i2i1ic =+=+=u u u差模輸入id id1id210(1020mA u u u =-=-=。 動(dòng)態(tài)輸出電壓u o 為V 59.0mA30216.0mA 202.29icuc id ud o -=+=u A u A u因?yàn)閂T1管的靜態(tài)集電極輸出U CQ1為2.91V.59V 0-V 5.3V5.3o CQ1O CQ1=+=u U u U 單端輸出端總電壓為5-18 雙入雙出長(zhǎng)尾式差分放大電路如圖5-18所示。已知V CC =V EE =9V ,R B1= R B2=2k,R C1= R C2=10k, R EE =10k,三極管的電流放大倍數(shù)1=2=40,U B

36、E =0.7V ,r bb=100,試計(jì)算 (1靜態(tài)工作點(diǎn)(CEQCQ BQ U I I Q ,。(2差模電壓放大倍數(shù)id odud u uA = 題5-18圖解答: (1(EE CQ1CQ2EE CQ1BQ11CEQ1CC EE CQ1C1EE 0.7(0.7(90.415mA2210k 0.415mA10.4A 40(2990.41510210 5.55V V I I R I I U V V I R R -=-+=+-+= (2ie1B1C1ud h R R A +-=(876.221040k 6.2A4.10mA26100mV 26mV 261ud BQ1bb'EQ1bb'

37、;ie1-=+-=+=+=+=A I r I r h 5-19 差分放大電路如題5-19圖所示。已知V CC =V EE =12V ,R B =1k,R C =12k, R EE =11.3k,R W =200,R L =36k,三極管的電流放大倍數(shù)1=2=60,U BE =0.7V ,r bb=300,試計(jì)算 (1靜態(tài)工作點(diǎn)(CEQCQ BQ U I I Q ,。(2差模電壓放大倍數(shù)idodud u u A =(3輸入電阻和輸出電阻 題5-19圖解答: (1EE CQ1CQ2W EECQ1BQ11W CEQ1CC EE CQ1C1EE 0.7(0.7(120.5mA200211.3k 222

38、0.5mA 8.3A60(2220012120.5mA 12k 211.3k 6.7V2V I I R R I I R U V V I R R -=+=-+ =+-+= (2(212/Wie1B L C ud Rh R R R A +-=(411.0614.31236/1260k 4.3A3.8mA26300mV 266mV 21ud BQ1bb'EQ1bb'ie1-=+ -=+=+=+=A I r I r h (3(k 211.0614.312212W ie1B id =+=+=R h R r 輸入電阻k 242C od =R r 輸出電阻5-20 單輸入雙輸出差分放大電路如

39、圖5-20所示。已知V CC =V EE =15V ,R B =2k,R C =40k,R EE =28.6k,R L =40k,三極管的電流放大倍數(shù)1=2=100,U BE =0.7V ,U CES =0.7V , r bb=300,試計(jì)算(1VTT 管的靜態(tài)工作點(diǎn)(CEQ1CQ1BQ1U I I Q ,。(2差模輸入電阻和輸出電阻。 (3差模電壓放大倍數(shù)idodud u u A =。(4差模信號(hào)的輸出幅度U od,max =? 題5-20圖解答: (1(EE CQ1CQ2EE CQ1BQ11CEQ1CC EE CQ1C EE 0.7(0.7(150.25mA2228.6k 0.25mA2.

40、5A 100(215150.25mA 40k 228.6k 5.7V V I I R I I U V V I R R -=-+=+-+=(2(k 7.10A.52mA26300mV 266mV 21BQ1bb'EQ1bb'ie1=+=+=+=I r I r h(k 4.257.10222ie1B id =+=+=h R r 輸入電阻od C 280k r R =輸出電阻(3(1057.10220/401002/ie1B L C ud -=+-=+ -=h R R R A 5-21 雙輸入單輸出差分放大電路如題5-21圖所示。已知V CC =V EE =12V ,R B =5k,

41、R C =10k, R EE =11.3k, R L =10k,三極管的電流放大倍數(shù)1=2=100,U BE =0.7V ,U CES =0.7V , r bb=300,試計(jì)算 (1電路靜態(tài)工作點(diǎn)(CEQ1CQ1BQ1U I I Q ,(CEQ2CQ2BQ2U I I Q ,。(2差模輸入電阻和輸出電阻。 (3差模電壓放大倍數(shù)單(ud A 。(4共模電壓放大倍數(shù)(單uc A 。(5電路共模抑制比CMRR 。 題5-21圖(1A 5100mA5.0mA5.0k 3.11212(7.02(7.01CQ1BQ2BQ1EE EE CQ2CQ1=-=-=I I I R V I I(V 7.7k 3.11

42、20k 1mA 5.012122(EE C CQ1EE CC CEQ2=+-+=+-R R I V V U3.5V1035.0mA35.0mA 85.0V 121010mA 5.0V 12mA 5.0L L CQ1L C1R CC L C1R L C1R CC L L C C1R L C1R =+=-=+=-R I U I I V I I I I V R I R I I I 解得(CEQ1CQ1EE CQ1EE(23.5120.5mA 211.3k 4.2V U U V I R -=+-=(2(k 5.5A5mA26300mV 266mV 21BQ1bb'EQ1bb'ie1=+

43、=+=+=I r I r h(k 215.5522ie1B id =+=+=h R r 輸入電阻k 10C od =R r 輸出電阻(3(C ud B ie1/10010/1023.8225 5.5L R R A R h =-=-=-+單(4(C uc B ie1EE /10010/100.218215 5.520211.3L R R A R h R =-=-=-+單(5(109CMRR uc ud =單單A A5-22 單輸入單輸出差分放大電路如題5-22圖所示。已知V CC =V EE =15V ,R B =1k,R C =15k, R EE =14.3k, R L =30k,R W =3

44、00,三極管的電流放大倍數(shù)1=2=80,U BE =0.7V , r bb=100,試計(jì)算:(1電路靜態(tài)工作點(diǎn)(CEQ1CQ1BQ1U I I Q ,(CEQ2CQ2BQ2U I I Q ,。(2差模輸入電阻和輸出電阻。 (3差模電壓放大倍數(shù)單(ud A 。(4共模電壓放大倍數(shù)(單uc A 。(5電路共模抑制比CMRR 。(6輸入u i =20mV 時(shí),輸出電壓是多少? +u i -題5-22圖(1A 25.680mA5.0mA5.0k 3.142230015(7.022(7.01CQ1BQ2BQ1EEW EE CQ2CQ1=+-=+-=I I I R R V I IV2.8k 3.14223

45、005k 1mA 5.0151522(EE W C CQ1EE CC CEQ1=+-+=+-R R R I V V UV1.50317.0mA17.0mA 67.0V 153015mA 5.0V 15mA 5.0L L CQ2L C R L C1R L CR CC L L C C R L C R =+=-=+=-R I U I I I I I I V R I R I I I 解得W CEQ2CQ2EE CQ2EE (223005.1150.5mA 214.3k 5.7V2R U U V I R -+ =+-+= (2k 15,k 9.34od id =r r(k 5.4A 25.6mA 26300mV 266mV 21BQ1bb'EQ1bb'