模拟电子技术习题册第二章至第六章答案

【2-1】 填空：

1．本征半导体是 ，其载流子是 和 。两种载流子的浓度 。

2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。

3．漂移电流是 在 作用下形成的。

4．二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。

5．稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。它工作在 。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是 、 、 、和 。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将 。

1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2. 杂质浓度，温度。

3. 少数载流子，(内)电场力。

4. 单向导电性，正向导通压降UF和反向饱和电流IS。 5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（UZ），工作电流（IEmin），最大管耗（PZmax）和动态电阻（rZ）

6. 增大;

【2-2】电路如图2.10.4所示，其中ui=20sinωt (mV)，f=1kHz，试求二极管VD两端电压和通过它的电流。假设电容C容量足够大。

C??ui?(a)?6V?5k?VDR?uD?

iD 图2.10.4 题2-5电路图

1．静态分析

静态，是指ui =0，这时ui 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。不妨设UD=0.6V

则

ID?6V?UD(6?0.6)V??1.08mA R5k? 对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。

2．动态分析

对于交流信号，直流电源和电容C视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范

1?i围内，故可用动态电阻rd等效，且?D，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。

rd?uD二极管伏安特性方程：

iD?IS(eu/U?1) (1.4.1)

由于二极管两端电压UD?UT=26 mV，故式1.4.1可简化为：

iD?ISeu/U

I1diD??D rdduDUTDTDTrd?所以

UT26mV??24.07? ID1.08mAudui0.02sin?t(V)???0.83sin?t(mA) rdrd24.07(?)id?3．交流和直流相叠加

iD?ID?id?1.08?0.83sin?t(mA)

uD?UD?ud?0.6?0.02sin?t(V)

4．uD和iD波形如图1.4.2(c)、(d)所示。

UD?D?5k?6VID?ui?R5k?RiRid?rdud??(a)uD/V?(b)iD/mAudUD0.60.02idID1.080.830?t0?t(d)(c)图1.4.2 例1.4.1 解图

【2-3】分析图2.10.5所示电路的工作情况，图中I为电流源，I=2mA。设20℃时二极管的正向电压降UD=660mV，求在50℃时二极管的正向电压降。该电路有何用途？电路中为什么要使用电流源？

IVCCR?UD图2.10.5 题2-6电路图

解：

该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。其温度系数-2mV/℃。 20℃时二极管的正向电压降UD=660mV，50℃时二极管的正向电压降 UD=660-（2?30）=600 mV

因为二极管的正向电压降UD是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，使二极管的正向电压降UD仅仅是温度一个变量的函数。

【2-4】 在图2.10.7中，试求下列几种情况下输出端对地的电压UY及各元件中通过的电流。（1）UA=10V，UB=0V；（2）UA=6V，UB=5V；（3）UA=UB=5V。设二极管为理想二极管。

UAUBIDA1k?1k?IDBVDBR9k?IRVDAUY图2.10.7 题2-8电路图

解：

（1）VDA导通，VDB截止 IDB?0,I10V ?I??1mADAR(1?9)?(k) UY?IR?R?9V

（2）VDA导通，VDB截止 IDB?0,I?I?DAR6V?0.6mA 10k? UY?IR?R?5.4V （3）VDA VDB均导通

IR?I5V?0.53mA IDA?IDB?R?0.26mA

9.5k?2UY?IR?R?4.74V

【2-5】在图2.10.3电路中，U1和U2分别为大小合适的电源，U1>0、U2<0。二极管D1和D2的正向导通电压为UD，耐压为无穷大，且U1?U2?UD。请画出该电路的电压传输特性曲线，并写出A点的电压表达式。

U1iR1VD1uiiD1R2AVD2R1uoiD2iR2U2

图2.10.3 题2-4电路图

[解] 当输入电压很低时，ui?UA，D1二极管反向截止，此过程中D2二极管正向导通，计算可得：

U?U2?UDiR1?iR2?1

R1?R2此时输出电压为 uo?U1?U1?U2?UDR1，定义此电压为Uth。

R1?R2当U1?ui?Uth时，二极管D1和D2均为导通状态，此时uo?ui，输出电压跟随输入电压变化；当ui?U1时，二极管D1导通，D2截止，输出电压uo?U1。

此题关键在于判断各二极管的工作状态，传输特性如图1.4.8所示。

uoU?UthU?ui图1.4.8 例1.4.4解图

【2-6】设硅稳压管VDz1和VDz2的稳定电压分别为5V和10V，正向压降均为0.7V。求2.10.9各电路的输出电压UO。

1k?25VVDZ1VDZ2a( )1k?25VUO25VVDZ21k?UOVDZ2UO25V1k?VDZ1VDZ2b( )UOVDZ1c( )VDZ1d( )图2.10.9 题2-10电路图

解：

图(a)15V; 图(b)1.4V; 图(c)5V; 图(d)0.7V.

【2-7】有两个稳压管VDZ1和VDZ2，其稳定电压值分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到3V的稳定电压，应如何连接？ 解：

连接方法如图1-5。

1k?DZ1UIDZ2UO

图1-5

【3-1】 填空：

1．双极型晶体管可以分成 和 两种类型，它们工作时有 和 两种载流子参与导电。

2．当温度升高时，双极性晶体管的β将 ，反向饱和电流ICEO将 ，正向结压降UBE将 。

3．当使用万用表判断电路中处于放大状态的某个双极型晶体管的类型与三个电极时，测出 最为方便。

4．当温度升高时，晶体管的共射输入特性曲线将 ，输出特性曲线将 ，而且输出特性曲线之间的间隔将 。

5．已知某放大电路电压放大倍数的频率特性表达式为

f100010jAu? ff(1?j10)(1?j10)6式中f单位为Hz。表明其下限频率为 ；上限频率为 ；中频电压增益为

dB，输出电压与输入电压中频段的相位差为 。

6．幅度失真和相位失真统称为 失真，它属于 失真。在出现这类失真时，若ui为正弦波，则uo为 波；若ui为非正弦波，则uo与ui的频率成分 。

7．饱和失真、截止失真都属于 失真。在出现这类失真时，若ui为正弦波，则uo为 波，uo与ui的频率成分 。 1. NPN、PNP、自由电子、空穴 2. 变大、变大、变小 3. 三个电极对地电位 4. 左移、上移、变大

5. 10Hz、106Hz、60dB、180° 6. 幅频、线性、正弦波、相同 7. 非线性、非正弦波、不同

【3-2】 用万用表直流电压挡测得电路中晶体管各极对地电位如图3.11.2所示，试判断晶体管分别处于哪种工作状态(饱和、截止、放大)？

?3V+6V?12V?18V?12.3V?6V+5.6V?5.3V?9.3V?8.5V?0.1V?0.2V图3.11.2 题3-2电路图

解：

晶体管从左到右，工作状态依次为放大、饱和、截止、放大。

【3-3】分别画出图3.11.4所示各电路的直流通路和交流通路。

VCCRb1C1VTuiRb2ReRLuouiR3R2C3RcC2C1RcVTR1VCCC2uoa)( (b )图3.11.4 题3-3电路图

解：

直流通路

Rb1RcVCC R1RcVCCRg1VTRgRdVDDVTRb2R2ReR3Rg2RSa( )b( )c( )交流通路

VTVTuiRb1Rb2RcReRLuouiR2RcuoRguiRg1Rg2Rd

RLuoa( )b( )c( )

【3-4】 放大电路如图3.11.5(a)所示，晶体管的输出特性曲线以及放大电路的交、直流负载线如图3.11.5 (b)所示。设UBE?0.6V，rbb??300?，试问：

1．计算Rb、Rc、RL；

2．若不断加大输入正弦波电压的幅值，该电路先出现截止失真还是饱和失真？刚出 现失真时，输出电压的峰峰值为多大？

3．计算放大电路的输入电阻、电压放大倍数Au和输出电阻。

4．若电路中其他参数不变，只将晶体管换一个β值小一半的管子，这时IBQ、ICQ、

UCEQ以及A u将如何变化？

RcRbC1+VTRL+VCCC2iC/mA43&Uo直流负载线IB?80?AIB?60?A21QIB?40?AIB?20?A交流负载线&Ui (a) (b)

图3.11.5 题3-4电路图

02456810uCE/V

[解]

1．由图(b)可知IBQ=40??、ICQ=2m?、UCEQ=5V、VCC=10V，所以

Rb?VCC?UBE10?0.6??235k? IBQ40?10?6 Rc?VCC?UCEQICQ?5?2.5k? ?32?10由交流负载线的概念可知，其斜率为-K??1，而分析可知图中交流负载线的斜率为 ?RL2mA1 ??3V1.5k???Rc//RL可得 ??1.5k?,根据RL对比可知RL RL?3.75k?

2.由交流负载线可知,输出最大不失真幅度是正半周的8V-5V=3V;负半周的5-UCES?5V，取二者中较小者为3V。所以若出现失真，应先出现截止失真；刚出现失真时，输出电压的峰峰值为6V。

3．求晶体管的?：

??该晶体管的rbe为

rbe?rbb??(1??)ICQIBQ?2mA?50 40μA26mV26?300?51??963? IEQ2输入电阻为

Ri?Rb//rbe?235k?//0.963k??959?

输出电阻为

Ro?RC?2.5k?

放大倍数为

Au????RLrbe??50?1.5??78 0.9634．IBQ基本不变；ICQ减小50%；UCEQ增加； 根据公式

Au???RL26rbb??(1??)IEQ???RL26rbb??(1??)(1??)IBQ???RL26rbb??IBQ???RL26IBQ 当β值减小时，电压增益的分子减小，但分母基本不变，故电压增益的绝对值下降。

【3-5】 在如图3.5所示的基本放大电路中，设晶体管的β=100，UBEQ=-0.2V，rbb′=200Ω，C1，C2足够大。

1．计算静态时的IBQ，ICQ和UCEQ。 2．计算晶体管的rbe的值。

3．求出中频时的电压放大倍数Au。

4．若输出电压波形出现底部削平的失真，问晶体管产生了截止失真还是饱和失真？若使失真消失，应该调整电路中的哪个参数？

5．若将晶体三极管改换成NPN型管，电路仍能正常工作，应如何调整放大电路，上面

1~4得到的结论是否有变化？

6．用Multisim仿真验证上述结论。

RC3k?iBiCuCEuBERL3k?uoVCC(-10V)C2C1RB2VCCRCC2VTRLuiRB1RECEuoRB490k?C1ui

图3.5 题3-5电路图 图3.6 题3-6电路图

1. IBQ?20?A, ICQ?2mA, UCEQ??4V; 2. rbe?1.5k?;

; 4. 截止失真,应减小RB; 3. Au??1005.①电源由负电源换为正电源, ②电容调换极性, ③结论1改变极性，结论4饱和失真，应增大RB; 结论2,3,不变.

【3-6】 放大电路如图3.6所示，试选择以下三种情形之一填空。 a：增大、b：减小、c：不变（包括基本不变） 1．要使静态工作电流Ic减小，则Rb2应 。

2．Rb2在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。

3．Re在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。

4．从输出端开路到接上RL，静态工作点将 ，交流输出电压幅度要 。

5．Vcc减小时，直流负载线的斜率 。

1. a; 2. b, a, c; 3.b, a, c; 4.c,b; 5. C.

【3-7】 电路如图3.11.7所示，设VCC＝15V，Rb1=60kΩ、Rb2=20kΩ、Rc=3kΩ、Re=2k?、Rs=600?，电容C1、C2和Ce都足够大，?＝60，UBE=0.7V，RL=3k?。试计算：

1. 电路的静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ；

?，输入电阻Ri和输出电阻Ro； 2. 电路的中频电压放大倍数Au?； 3. 若信号源具有Rs＝600Ω的内阻，求源电压放大倍数Aus4. 求最大不失真输出电压幅值。

+VCCRb1C1+Rc+C2Rs?Us??Ui?VTRe+?RLUo?Rb2Ce

图3.11.7 题3-7电路图

[解]

1. 首先根据戴文宁定理求解电路的静态工作点，其直流通路如图2.4.4所示。

VCC?12VVCC?15V6k?03k?RcIBRb1IBRc??60?RbCV?C20k?Rb22k?ReIERe图2.4.4 例2.4.3直流通路

?为 在图2.4.4等效电路中，等效开路电压VCC??VCCRb2VCC=3.75V

Rb1?Rb2? 为 等效内阻Rb??Rb1//Rb2=15 k?, Rb 则：

IBQ?V'CC?UBEQICQR'b?(1??)Re??IBQ =1.32mA；

?22?A；

UCEQ?VCC?ICQ(Rc?Re)=8.4V

?时需先求出不考虑信号源内阻时的电压放大倍数A?，画出该2．求源电压放大倍数Ausu电路的微变等效电路，如图2.4.5所示。

I&b?&UiRb1Rb2brbeec?I&bI&c?RcRL&Uo??图2.4.5 例2.4.3微变等效电路

根据微变等效电路求解电压放大倍数

26（mV）26rbe=rbb??(1??)?300?61??1502?； (2.4.1)

IEQ（mA）1.32??(R//R)U?I?R?oL?Au??cC??L??60； ??rUIribbebe??RC//RL。 式中RL输入电阻和输出电阻为

Ri= Rb1// Rb2// rbe =1.36 k?； Ro? Rc =3 k?；

?，A?与A??为输出电压U?与信号源电压U?的比值，定义为A3．源电压放大倍数Ausususosu的关系为

&?AusRi&??41.6 AuRs?Ri4. Uces1=IQ*(Rc//RL)=1.32*(3//3)=1.98V，Uces2≈UCEQ=8.4V，因此Uommax=1.98V

【3-8】在图3.11.11所示电路中，已知晶体管的?＝100，UBEQ＝0.6V，rbb’＝100?， VCC＝10V。

1. 求静态工作点；

2. 画中频微变等效电路；

?； ?和A 3. 求Ausu 4. 求Ri和Ro。

?VCC20k?C1+Rb1Rc2k?Rs?Us??2k?U?VTRe2k?Rb2i+C215k?RL10k??Uo?图3.11.11 题3-8电路图

解：

此从发射极输出，但集电极不是直接接电源（交流接地），所以该电路不是纯粹的共集放大电路，Rc的存在，不影响放大电路的共集组态。求解该电路仍然可以使用微变等效电路。

1． VCC?'Rb2?4.29V

Rb1?Rb2'Rb?Rb1//Rb2?8.57k? 'VCC?UBEIBQ?'?17.5μA

Rb?(1??)ReICQ??IBQ?1.75mA

UCEQ?VCC?ICQ(Rc?Re)?3.00V

2． rbe=rbb??(1??)

26（mV）?1.80k?；

IEQ（mA）??U(1??)RL?3． Au?o??0.99 ??Ur?(1??)RibeL4．输入电阻

?]?8.16k? Ri?Rb1//Rb2//[rbe?(1??)RL输出电阻 Ro?Re//源电压增益

rbe?Rs??33? 1??Aus?Au?Ri?0.795 Rs?Ri

【3-9】

1.Aum??125; 2.fL?20Hz; 3.更换C1,由1/(2?r1C1)?10Hz ,得C1?10?F. 【3-10】

1. Au的一般表示式为：

Au=-Aum(jf/2)(jf/100)

5(1?jf/2)(1?jf/100)(1?jf/10)故有Aum(jf/100)=0.5f2,解得Aum=-100。

2. 图略，注意低频段有两个转折点f=100HZ和f=2HZ，斜率分别为20dB/dec和/40dB/dec；3. fL≈100HZ，fH=105HZ。

【4-1】填空： 1．场效应管从结构上分成 和 两种类型，它的导电过程仅仅取决于 载流子的流动；因而它又称做 器件。

2．场效应管属于 控制型器件，而双极型晶体管是 控制型器件。

7. 结型，绝缘栅型，多数，单极型。 8. 电压，电流。

【4-2】两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 (a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。测试时电流iD的参考方向为从漏极D到源极S。

?6?5?4?2iD/ mA 0uGS/V?1?2??????3iD/ mA6421UDS?10VUDS??10V?2?1O?4(a) (b)

图4.7.1 题4-2特性曲线

?4 uGS/V

解：

（a）P沟道增强型MOS管，开启电压UGS（th）＝－2V，IDO= -1mA 在工作点（UGS＝－5V， ID＝－2.25mA）处，

gm=2IDOIDUGS(th)??1.5mS

（b）N沟道耗尽型MOSFET，夹断电压UGS(off)??4V，IDSS?4mA

在工作点（UGS＝－2V， ID＝1mA）处，

gm＝?2IDSSIDUGS(off)=1mS

【4-3】已知图4.7.2(a)所示电路中场效应管的转移特性如图4.7.2(b)所示。求解电路的Q点和Au。

?VDD?15VRd10k?VTiD/ mA43Rg2uoui10M?1O246 uGS/VVGG?3V

(a) (b)

图4.7.2 题4-3电路图

解：

由图4.3(b)转移特性曲线可得：UGS(th)=2V，过点(6,4)和(4,1) 代入iD?IDO(uGS?1)2，可得IDO=1mA

UGS(th)由图4.3(a)电路图可得：UGSQ=3V

3IDQ?IDO(?1)2?1?(?1)2?0.25mA

UGS(th)2UDSQ=VDD-IDQRd=15V-0.25mA10 kΩ=12.5V

uGSQgm?2IDO?IDQUGS(th)2?1??214?0.5mS

Au=-gmRd=-0.5mS·10 kΩ=-5

【4-4】电路如图4.7.3所示，设MOS管的参数为UGS(th)=1V，IDO =500uA。电路参数为VDD=5V，－VSS=－5V，Rd=10kΩ，R=0.5kΩ，IDQ=0.5mA。若流过Rg1、Rg2的电流是IDQ的1/10，试确定Rg1和Rg2的值。

VDDRg1C1RSRdC2uoRg2C1RgRdC2VDDVTRg2RVSSuiVTRLCSuousuiRg1RS图4.7.3 题4-4电路图 图4.7.4 题4-6电路图

解：

uiD?IDO(GS?1)2，即0.5=0.5(uGS/1-1)2

UGS(th)由此可得：uGS=2V

流过Rg1、Rg2的电流约为0.05mA，即有 Rg1+Rg2=10/0.05kΩ=200 kΩ

uGS?uG?uS?[Rg2200kΩRg2Rg1?Rg2?(VDD?VSS)?VSS]?(IDR?VSS)

2V??10V?(0.5?0.5)V

于是可得：Rg2=45 kΩ，Rg1=155 kΩ

【4-5】电路如图4.7.3所示，已知Rd=10kΩ，Rs=R=0.5kΩ，Rg1=165 kΩ，Rg2=35kΩ，UGS(th)=1V，IDO =1mA，电路静态工作点处UGS=1.5V。试求共源极电路的小信号电压增益Au=uo/ui和源电压增益Aus=uo/us。 解：

u1.5IDQ?IDO(GSQ?1)2?1?(?1)2?0.25mA

UGS(th)1UDSQ=VDD-(-VSS)- IDQ (Rd +R)=5V+5V-0.25mA10.5 kΩ=7.375V

gm?2IDO?IDQUGS(th)2?1??114?1mS

Au??gmUgs?RdUgs?gmUgs?R??1mS?10kΩ20??

1?1mS?0.5kΩ3Ri=Rg1//Rg2=28.875 kΩ

【4-6】电路如图4.7.4，场效应管的rds>>RD，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路；

?、Ri和Ro的表达式； 2. 写出Au?、Ri和Ro是否变化，如何变化？ 3. 定性说明当Rs增大时，Au?、Ri和Ro是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 4. 若CS开路，Au解：

此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式

IDQ?IDO(UGSQUGS(th)?1)2

VDDRG2?IDQRS

RG1?RG2 UGSQ?UG?US? UDSQ?VDD?(RS?RD)IDQ

由以上三个式子可求出电路的静态工作点。 1. 略

2. 电压增益 Au=–gm（Rd// RL） 对转移特性曲线方程求导数，可得

gm?2UGS(th)IDQIDO

输入电阻 Ri?RG?(RG1//RG2) 输出电阻 Ro?RD

3. Rs的增大，会使UGS有所下降，静态工作点的ID下降，gm有所减小，Au有所下降，对Ri和Ro没有什么影响。

4. Cs开路，对静态工作点没有影响，但电压增益下降。

Au??Cs开路，对Ri和Ro没有什么影响。

gmRD1?gmRS

【4-7】在图4.7.5所示电路中，已知UGS=－2V，管子参数IDSS＝－4mA，Up＝UGS(off)=－4V。设电容在交流通路中可视为短路。

1. 求电流IDQ和电阻RS。

2. 画出中频微变等效电路，用已求得的有关数值计算Au，Ri和Ro（设rDS的影响可以忽略不计）。

3. 为显著提高｜Au｜，最简单的措施是什么？

VDD?18VVDDRg1RdC210k?C1+RdC2+VTRg ?C1?Rg3RSCS??Ui?1M?Rs?Uo???Rg 2Ui??Uo?图4.7.5 题4-7电路图 图4.7.6 题4-8电路图

解：

场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出 IDQ?IDSS(1? RS?? gm?UGSQUGS(off))2?4?(1??22)?1mA ?4UGSQIDQ?2k?

2IDSSU(1?GS)?1mS UPUPgR1?10 Au??mD???3.33

1?gmRs1?1?2 Ri?RG?1M? Ro?RD?10k?

为显著提高|Au|，应在RS两端并联旁路电容。

【4-8】场效应管放大电路如图4.7.6所示，其中Rg1=300k?，Rg2=120k?，Rg3=10M?，Rs=Rd=10k?，CS的容量足够大，VDD＝16V，设FET的饱和电流IDSS?1mA，夹断电压Up=UGS(off) = －2V，求静态工作点，然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。若CS开路再求电压放大倍数。 [解]

1. 求静态工作点

该放大电路采用耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。由于栅极回路无静态电流，所以Rg3中无电流。所以，Rg1和Rg2分压点的电位与栅极电位相等，这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻。由电路得： UGS?UG?US?VDDRg2Rg1?Rg2?IDRs

UDS?VDD?(RS?Rd)ID

UGS2) UP 上述方程组代入数据得两组解：

第一组：ID=0.46mA UGS= -0.6V 第二组：ID2=0.78mA UGS= -3.8V＜Up

ID?IDSS(1?

第二组数据不合理，故工作点为：ID=0.46mA ，UGS= -0.6V 2. 用微变等效电路求电压放大倍数

放大器的微变等效电路如图2-13（b）；

G?Rg3Rg2?&gmUgs?SrdRdD&dI?G?Rg3??D??I&d?rdRd&iU?Rg1&oU?&Ui?Rg1&gU&UgsmgsRg2SRs&Uo?&Is图2-13(b) 2-13题的中频微变等效电路 图2-13(c) 无CS的微变等效电路

Ui?UgsUo??gmUgs(Rd//rd) Au??gmRd

对转移特性曲线方程式求导数，可得 gm??

2UpIDSSIDQ?0.69mA/V

Au=－6.9 3. CS开路时的电压放大倍数

CS开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图2-13(c)。 因为rd>>Rd、Rs 故

&?I&?gU& Idsmgs

&?U&?I&R Uigsss 于是

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【5-1】 填空：

1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号，放大电路应采用 耦 合方式。

2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配，以使输出功率尽可能加大，放大电路应采用 耦合方式。

3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30，将它们级连成两级放大电路，则其放大倍数为 （a. 600，b. 大于600，c. 小于600）

4. 在三级放大电路中，已知|Au1|=50，|Au2|=80，|Au3|=25，则其总电压放大倍数|Au|= ，折合为 dB。

5. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的 ；而前级的输出电阻则可视为后级的 。

6．集成运算放大器的两个输入端分别为 端和 端，前者的极性与输出端 ；后者的极性同输出端 。

7．理想集成运算放大器的放大倍数Au＝ ，输入电阻Ri＝ ，输出电阻Ro＝ 。

8．通用型集成运算放大器的输入级大多采用 电路，输出级大多采用 电路。

9．放大电路产生零点漂移的主要原因是 。

10．在相同的条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路 。这是由于 。

11．差动放大电路是为了 而设置的，它主要通过 来实现。

12．共模抑制比KCMR是 之比，KCMR越大，表明电路 。

13．功率放大电路的主要作用是 。

14．甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的 大小来区分的，其中甲类放大电路 ；乙类放大电路 ；甲乙类放大电路 。

15．乙类推挽功率放大电路的 较高，这种电路会产生特有的失真现象称 ；为消除之，常采用 。

16．一个输出功率为10W的扩音机电路，若用乙类推挽功率放大，则应选至少为 W的功率管 个。

1. 直接 2. 变压器 3. c 小于600 4. 105，100

5. 负载，信号源内阻

6. 同相输入，反相输入，相同，相反 7. ∞，∞，0

8. 差分放大，功率放大 9. 晶体管参数随温度变化

10. 小，零漂是缓慢变化信号不能传到下一级 11. 抑制零点漂移，两个完全对称的半边电路

12. 差模电压放大倍数与共模电压放大倍数，抑制共模信号的能力越强 13. 向负载提供足够大的功率；

14. 导通角，导通角为360°，导通角为180°，略大于180°； 15. 效率，交越失真，甲乙类工作状态； 16. 2，2。

17. ∞，∞，0

18. 差分放大，互补功率输出

【5-2】 图5.2中的T1，T2均为硅管，UBE=0.7V，两管间为直接耦合方式，已知β1=β2=50，rbb’1= rbb’2=300Ω，电容器C1，C2，C3，C4的容量足够大。

1．估算静态工作点ICQ2，UCEQ2（IBQ2的影响忽略不计） 2．求中频电压放大倍数Au 3．求输入电阻ri和输出电阻ro 4．用Multisim仿真验证上述结果 Rb262k?C1??&Ui?Rc1510Rc22k? T1 T2C4(+10V)+VCC?C2Rb120k?Re12k??Re1100?C3?&Rc2UoR2k?L5k??

图5.2 题5-2电路图

解： 1. ICQ2≈2mA，UCEQ2≈-5V； 2. Au1≈-5，Au2≈-74，Au≈370。 3. ri≈4.6kΩ，r0≈2kΩ。

【5-3】电路如图5.12.1所示

U 1．写出Au?o及Ri，Ro的表达式，设β1、β2、rbe1、rbe2及电路中各电阻均为已知。

Ui2．设输入一正弦信号时，输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适，问第一级产生了什么失真？如何消除？若原因是第二级Q点不合适，问第二级产生了什么失真？又如何消除？ 解： 1． Au?Uo??1?Rc1//Rb2//[rbe2?(1??2)(Re2//RL)](1??2)(Re2//RL) ??Uirbe1?(1??1)Re1rbe2?(1??2)(Re2//RL)ri?Rb11//Rb12//[rbe1?(1??1)Re1]

r?Rc1//Rb2 ro?Re2//be21??22．输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适，第一级产生了截止失真，可以通过减小Rb12或增加Rb11的方法消除；若原因是第二级Q点不合适，第二级产生了饱和失真。可以通过增加Rb2的方法消除。

【5-4】在图5.12.3所示的差分放大电路中，已知两个对称晶体管的β=50，rbe=1.2kΩ。 1．画出共模、差模半边电路的交流通路。 2．求差模电压放大倍数Aud。

3．求单端输出和双端输出时的共模抑制比KCMR。 解：

1. 在共模交流通路中，电阻R开路，故其半边电路的射极仅接有电阻Re；在差模交流通路中，电阻R的中点电压不变，相当于地，故其半边电路的发射极电阻为Re和R/2的并联。

++VT1UICRcUoc1-VT2UI1?UI22RCReReR2Uod2-

图3-5 （a）共模 （b）差模 2．Aud?Uod?RC????3.5

RUI1?UI2rbe?(1??)(Re?)23．双端输出条件下：

Aud??3.5，Auc?0 ，KCMR??

单端输出条件下： Aud??1.75， Auc? KCMR?|UOC?RC????0.4 UICrbe?(1??)ReAud|?4.2 Auc【5-5】分析图5.12.4中的电路，在三种可能的答案（a：增大；b：减小；c：不变）中选择正确者填空，设元件参数改变所引起的工作点改变不致于造成放大管处于截止或饱和状态。

1．若电阻Re增大，则差模电压放大倍数 ，共模电压放大倍数 。

2．若电阻R增大，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 。

3．若两个RC增大同样的数量，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 。

VCCVCCRRC2k?VT1uI1Re4.7k?R1.2k?Re4.7k?RC2k?VT2uI2uIRbVT1RCuORWRCRbVT2uOReVEEVEE图5.12.3题5-4电路图 图5.12.4题5-5电路图

解：

提示：Re增加，导致IE减少，rbe增加，故Aud?UOUO1?RC减少，切记???UIdUI2Rb?rbe不要简单的从Aud的表达式中无Re确定Re增加Aud不变。

1. b，b； 2. c，a； 3. a，a。

【5-6】 在图5.12.5所示的放大电路中，各晶体管的β均为50，UBE=0.7V，rbe1=rbe2=3kΩ，rbe4=rbe5=1.6kΩ，静态时电位器RW的滑动端调至中点，测得输出电压Uo=+3V，试计算： 1．各级静态工作点：IC1、UC1、IC2、UC2、IC4、UC4、IC5、UC5（其中电压均为对地值）以及Re的阻值。

2．总的电压放大倍数Au?uo（设共模抑制比极大）。 uI1Rc16.6k?VT1100?RWVT3VT2Rc26.6k?Rc43k?Rc53k?uoVCC(+6V)R3k?Rb1uI11k?Rb21k?VT4VT5ReDZUZ=4VRe33.3k?VEE(-6V)

图5.12.5题5-6电路图

解：

1．静态工作点计算： IE3?URe3Re3?UZ?UBE3?1mA

Re3 IC1?IC2? IC4?IC?5IE3?0.5mA 2VCC?URC4IC5C4?1mA

IB4?IB5??=20 μA

IRC1?IRC2?(IC1?IB4)= 0.52 mA UC1?UC2?VCC?IRC1RC1? 2.6 V

因为 IE4?(UC1?UBE)4?V2ReEE

所以, Re?(UC1?UBE4)?VEE? 3.9 kΩ

2IE4

2. 在不考虑共模输出的条件下，第一级差分电路单端输入，双端输出。定义UO1的参考方向C1端为 + 。 Au1?UO1?(RC1∥rbe4)＝ －9.83 ??RUO2Rb?rbe1?(1??)?W2UO1?RC4＝ 46.88 ??UO12rbe4第二级为双端输入，单端输出

Au2?Au?Au1?Au2＝ －460.8

【5-7】在图5.12.6功放电路中，已知VCC=12V，RL=8Ω。ui为正弦电压，求： 1．在UCES=0的情况下，负载上可能得到的最大输出功率； 2．每个管子的管耗PCM至少应为多少？

3．每个管子的耐压U(BR)CEO至少应为多少？ 解：

1. POmax=VCC2/2RL=9W；

2. PCM≥0.2Pomax=1.8W，| U＜BR＞CEO |≥2VCC=24V。

【6-1】在图6.11.1所示的电路中，A均为理想运算放大器，其中的图(e)电路，已知运放的最大输出电压大于UZ，且电路处于线性放大状态，试写出各电路的输出与输入的关系式。

R2RR1RF+uI_AAR2?+uO_+uI_+uO_

(a) (b)

(c) (d) (e)

图6.11.1题6-1电路图

解：

图（a）：uO=-2uI； 图（b）： uO?R2?uI；

R1?R21I2Iu 图（c）：uO=-uI+2uI =uI； 图（d）：uO??1(u?)dt； ?CR1R2 图（e）： uO?UZ?

R2R2uO, 故得uO?(1?)UZ。

R3R2?R3【6-2】电路如图6.11.2(a)所示。

1. 写出电路的名称。

2. 若输入信号波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形并标明有关的电压和所对应的时间数值。设A为理想运算放大器，两个正、反串接稳压管的稳压值为±5V。 3. 对电路进行仿真，验证计算结果。

10k?UZ??5Vui(V)10342k??+uI_A+uO_1-102t(s)图6.11.2 题6-2电路图

解：

1. 带限幅的反相比例放大电路；

2. 当| uI |≤1V时，电路增益Auf=-5；当| uI |≥1V时，| uO|被限制在5V。波形如图4-3。

uI/V101-10uO/V50.11.92.1t/s

234t/s-5图4-3

【6-3】在图6.11.3所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知R1＝Rw=10kΩ、R2=20kΩ、UI=1V，设A为理想运放，其输出电压最大值为±12V，求：

1． 当电位器Rw的滑动端上移到顶部极限位置时，Uo=? 2． 当电位器Rw的滑动端处在中间位置时，Uo=? 3． 电路的输入电阻Ri=？

Uo1R2R1?A1?+UI_A2R5Rw+U_O

图6.11.3 题6-3电路图

解：

1. Uo?Uo1??R2?UI??2V R12. Uo?2Uo1??4V

3. ri=R1=10k?。

【6-4】图6.11.4中的D为一个PN结测温敏感元件，它在20℃时的正向压降为0.560V，其温度系数为–2mV/℃，设运放是理想的，其他元件参数如图所示，试回答：

1． I流向何处？它为什么要用恒流源？

2．第一级的电压放大倍数是多少？

3．当Rw的滑动端处于中间位置时，Uo(20℃)=？Uo(30℃)=？ 4．Uo的数值是如何代表温度的(Uo与温度有何关系)？ 5．温度每变化一度，Uo变化多少伏？

+VI-5V100?200?RWUP200?10k?10k?2k?D+uo1A1+8k?10k?-+A2+2k?+uO_3.3k?

图6.11.4 题6-4电路图

解：

1. I全部流入二极管VD。因uD=f（iD，T），为使测温时uD=f（T），应使iD为常数， 此处的二极管电流I要采用恒流源提供。 2. Au1=5；

3. uO1（20℃）=2.8V，uO1（30℃）=2.7V；Up= -3V； 于是，uO（20℃）=0.2V，uO1（30℃）=0.3V

4. uO=0.20V代表20℃，uO=0.30代表30℃，以此类推。总之，在数值上，T（℃）与100uO（V）相当。

5. 温度每变化1℃，uO变化10mV。

【6-5】设图6.11.7中的运算放大器都是理想的，输入电压的波形如图6.11.7(b)所示，电容器上的初始电压为零，试画出uo的波形。

300k?100k?100k?uO1100k?uI1/VO+uI1_75k?A1?A333k?1234t/s+uO_-0.1uI2/V3Ot/s100?F100k?+uI2_?100k?A2uO2100k?-3

图6.11.7 题6-7电路图

(a) (b) 解：

UO1??3UI1

UO2??0.1??UI2dt (t的单位为 s )

UO=3UI1+0.1UI2dt。

?uI1/VO1234t/s-0.1uI2/V3Ot/s-3uO/V0.3Ot/s-0.3

【6-6】 用集成运算放大器实现下列运算关系

uo?2ui1?3ui2?5?ui3dt

要求所用的运放不多于三个，画电路图，元件要取标称值，取值范围为 1kΩ≤R≤1MΩ 0.1μF≤C≤10μF 解：

_uI1+15k?10k?30k?+uI2_5.1k??A110k?10k??1?FA3+uO_200k?+uI3_?A2200k?10k?10k?

图4-9

【6-7】用理想运放组成的电路如图6.11.6所示，已知R1?50k?，R2?80k?，

R3?60k?，R4?40k?，R5?100k?，试求Au的值。

R5R4R2uiR1R3uoAA

图6.11.6 题6-6电路图

解：

UAR??2??1.6 UIR1UOR??5??2.5 UAR4UO?4 UI

【6-8】 电路如图6.11.8所示，已知UI1=1V、UI2=2V、UI3=3V、UI4=4V(均为对地电压)， R1=R2=2k?，R3=R4= RF=1k? 求Uo。

UI1UI2UI3UI4R1RFR2AR3R4?UO

图6.11.8 题6-9电路图

【6-9】电路如图6.11.10所示，证明：uO=2uI

_AuIuI1+RRuOARRuoAR+uI2_ARR

图6.11.10 题6-11电路图

R解： 图4-12

令 UI?UI1?UI2, 电路等效为图4－12.

由虚短虚断的概念,对节点A, B 分别有

UO?UI1UI1?UO2? RRUO2?UI2UI2? RR于是, UO2?2UI2

UO?2UI1?2UI2?2UI

【6-10】图6.10是应用运算放大器测量电压的原理电路，共有0.5、1、5、10、50V五种量程，求R11、R12、R13、R14、R15的阻值。(输出端接有满量程5V，500μA的电压表。)

50VR1110VR125V被测电压R131VR140.5VR15RF1M?A~0 5VV

图6.10 题6-10电路图

解：

R11?10M?，R12?2M?，R13?1M?，R14?200k?，R15?100k?

【6-11】试分别求解图6.11所示各电路的电压传输特性。

uI+3VR1R110kΩ-+AR±Uz=±8V uIuODz+-ARDzUz?5V(b)uO锗管(a)+3VR1uI-+AR3uOuIDz±Uz=±6V +3VR110kΩ-+AR3uODz±Uz=±6V

10kΩR220kΩ(c)R220kΩ(d)图6.11 题6-11电路图

解：

uO/V8-30uO/V50-0.2uO/V6uI/VuI/V0-64uI/V-8(a)(b)(c)uO/V6uO/V50-61.57.5uI/V-30-53uI/V(d)(e)

【6-12】已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图6.12 (a)、(b)、(c)所示，它们的输入电压波形均如图(d)所示。

1. 试画出uO1、uO2和uO3的波形。

2. 设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图6.12 (a)、(b)、(c)所示。要求

合理选择电路中各电阻的阻值，限定最大值为50kΩ。

uO1/V6uO2/V602uI/V0-6(b)2uI/V-6(a)uO3/V6uI/V4202uI/V0t(d)(c)

图6.12 题6-12电路图

解： 1.

uI/V20tuO1/V60-6tuO2/V60-6tuO3/V60t

+-2.

uIUREF(2V)A±6V uO1uI10kΩ-+A50kΩuO2±6V UREF(1.2V)UTH(2V)uI-+AuO36V A-+

【6-13】一个由理想运算放大器构成的电路如图6.13（a）所示。已知在t=0时uc（0）=0V、uo4=-6V，试画出相对于输入电压ui的uo1、uo2、uo3和uo4的波形图（幅值和时间必须标注清楚）。ui的波形见图6.13（b）。再用仿真验证。

UTL(0V)100k?ui500k?R10μFA1300k?uo1R1100k?50k?100k?A2uo2R21k?A4uo4uo3A3100k?300k?10k?30k?U??6VZ

(a)

ui0.1VO-0.1V10203040t(s)(b)图6.13 题6-13电路图

解：

uo2=3uo1， uo3=uo2

100300300(1?)?uo1?0。

100?300100100 uo1=-

uo3uu11?(1?)dt=-?(1)dt C100k?500k?C100k A4组成滞回比较器，阈值电压为Uth=±1.5V。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bc38.html