模电第三章答案

第3章 多级放大电路

自测题

一、现有基本放大电路：

A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路 根据要求选择合适电路组成两级放大电路。

(1)要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000 ，第一级应采用( A )，第二级应采用( A )。

(2)要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300 ，第一级应采用( D )，第二级应采用( A )。

(3)要求输入电阻为100kΩ~200kΩ，电压放大倍数数值大于100 , 第一级应采用( B )，第二级应采用( A )。

(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小于100Ω，第一级应采用( D )，第二级应采用( B )。

(5)设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且Aui?输出电阻Ro＜100 ，第一级应采用采用( C )，第二级应( B )。

二、选择合适答案填入空内。

(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是( C、D )。

A．电阻阻值有误差 B．晶体管参数的分散性

C．晶体管参数受温度影响 D．电源电压不稳 (2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是( C )。

A．便于设计 B．放大交流信号 C．不易制作大容量电容 (3)选用差动放大电路的原因是( A )。

A．克服温漂 B．提高输入电阻 C．稳定放大倍数

(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A )，共模信号是两个输入端信号的( C )。

A.差 B.和 C.平均值

(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的( B )。

A．差模放大倍数数值增大 B．抑制共模信号能力增强 C．差模输入电阻增大 (6)互补输出级采用共集形式是为了使( C )。

A.放大倍数的数值大 B.最大不失真输出电压大 C.带负载能力强

三、电路如图T3·3所示，所有晶体管均为硅管，β均为200，rbb'?200?，静态时

Uo?1000，IiUBEQ?0.7V。试求：

(1)静态时Tl管和T2管的发射极电流。

(2)若静态时uO?0，则应如何调节Rc2的值才能使uO?0？ 若静态uO?0V，则Rc2 =？，电压放大倍数为多少？

解：(1)T3管的集电极电流IC3?(UZ?UBEQ3)/RE3?0.3mA 静态时Tl管和T2管的发射极电流IE1?IE2?0.15mA

(2)若静态时uO?0，则应减小Rc2。

当uI?0 时uO?0, T4管的集电极电流ICQ4?VEE/Rc4?0.6mA。 Rc2的电流及其阻值分别为：

IRc2?IC2?IB4?IC2?Rc2?IE4RE4?UBEQ4IRc2ICQ4??0.147mA，

?6.8k?

电压放大倍数求解过程如下： rbe2?rbb'?(1??)26mV3 ?35k? 图T3·

IEQ226mV?8.9k? IEQ4e4 rbe4?rbb'?(1??) Au1???Rc2//?rbe4?(?1?R)2rbe2???18. 3 Au2???Rc4??18.3

rbe4?(1??)Re4 Au?Au1Au2??335

习题

3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。

(a)

(b)

(c) (d)

(e) (f)

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Au、Ri和Ro的表达式。

(a) (b)

(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Au、Ri和Ro的表达式分别为： (a)：Au??

?1?R2//?rbe2?(1??2)R3??R1?rbe1?(1??2)R3；

rbe2?(1??2)R3rbe2?R2

1??2 Ri?R1?rbe1； Ro?R3//(b)：Au??(1??1)(R2//R3//rbe2)?R?(?24)

rbe1?(1??1)(R2//R3//rbe2)rbe21?? Ri?R1//[rbe1?(1(c)：Au??)R(2/R/3； be2r// ) ] Ro?R4

?1{R2//[rbe2?(1??2)rd]}rbe1?R1?[??2R3]

rbe2?(1??2)rd Ri?R1?rbe1； Ro?R3 (d)：Au?[?gm(R4//R6//R7//rbe2)]?(??2R8rbe2)

Ri?R1//R2?R3； Ro?R8

(a)

(b)

(c)

(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Ⅰ，图(b)虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ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； (2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小； (3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。

3.4电路如图P3.l (a) (b)所示，晶体管的β均为150 , rbe均为2k?，Q点合适。求解Au、

Ri和Ro。

解：在图(a)所示电路中

?1? ∵Au1??rbe2?R1??2??1；Au2?23?225；

rbe2rbe1∴Au?Au1?Au2??225

Ri?R1//R2//rbe1?1.35k?； Ro?R3?3k?。

在图(b)所示电路中 ∵Au1???1?(R1//rbe2)rbe1??136；Au2???2R4rbe2??75

∴Au?Au1?Au2?10200

Ri?(R5?R2//R3)//rbe1?2k?； Ro?R4?1k?

3.5电路如图P3.l (c)、(e)所示，晶体管的β均为200 , rbe均为3k?。场效应管的gm为15mS ; Q 点合适。求解Au、Ri和Ro。

解：在图(c)所示电路中 Au1???1?(R3//rberbe12)?R??125；Au2??24??133.3

rbe2 Au?Au1?Au2?16666.7；Ri?R1//rbe1?3k?； Ro?R 4?2k? 在图(e)所示电路中

Au1??gm{R2//[rbe?(1??)R4]}??gmR2??30Au2??(1??)R4?1

rbe?(1??)R4Au?Au1?Au2??30； Ri?R1?10M?； Ro?R4//

rbe?R2?25?1??

rbb'?100?，UBEQ?0.7V。3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为100，

试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ以及动态参数Ad和Ri。

图P3.6 图P3.7

解：Rw 滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ分析如下：

∵UBEQ?IEQ? ∴IEQRW?2IEQRe?VEE 2VEE?UBEQ??0.517mA RW?2Re2 动态参数Ad和Ri分析如下： rbe?rbb'?(1??)26mV?5.18k? IEQ Ad???Rc??98

rbe?(1??)RW/2 Ri?2rbe?(1??)RW?20.5k?

3.7电路如图P3.7所示，T1和T2两管的β均为140，rbe均为4kΩ。试问：若输入直流信号uI1?20mV，uI2?10mV，则电路的共模输入电压uIc??差模输入电压uId??输出动态电压?uo??

解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压?uO 分别为：uIC?uI1?uI2?15mV； uId?uI1?uI2?10mV 2Ad???Rc2rbe??175； ?uO?AduId??1.75V

3.8 电路如图P3.8所示，Tl和T2的低频跨导gm均为10mS。试求解差模放大倍数和输入电阻。

图P3.8 图P3.9

解：差模放大倍数和输入电阻分别为：

Ad??gmRd??200； Ri??。

3.9试写出图P3.9 所示电路Ad和Ri的近似表达式。设Tl和T2的电流放大系数分别为β1

和β2，b-e 间动态电阻分别为rbe1和rbe2。

解：Ad和Ri的近似表达式分别为

RL)2 Ad??； Ri?2[rbe1?(1??1)rbe2]

rbe1?(1??1)rbe2?1?2(Rc//

3.10电路如图P3.10 所示，Tl ~T5的电流放大系数分别为β1~β5 , b-e间动态电阻分别为rbe1~rbe5，写出Au、Ri和Ro的表达式。

图P3.10 图P3.11

解：Au、Ri和Ro的表达式分析如下： Au1?

?uO1?1{R2//[rbe4?(1??4)R5]}? ?uI2rbe1?uO2?{R//[r?(1??5)R7]}??46be5 ?uI2rbe4?(1??4)R5?uO3(1??5)R7? ?uI3rbe5?(1??5)R7r?R6?uO?Au1?Au2?Au3; Ri?rbe1?rbe2; Ro?R7//be5 ?uI1??5 Au2? Au3?∴Au?3.11 电路如图P3.11 所示。已知电压放大倍数为-100 ，输入电压uI为正弦波，T2和

T3管的饱和压降UCES=1V 。试问：

(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？ (2)若Ui= 10mV（有效值），则Uo＝？若此时R3开路，则Uo＝？若R3短路，则Uo＝？ 解：(1)最大不失真输出电压有效值为:Uom?VCC?UCES?7.78V 2故在不失真的情况下，输入电压最大有效值： Uimax?(2)Ui= 10mV ，则Uo＝1V（有效值）。

Uom?77.8mV Au若R3开路，则Tl和T3组成复合管，等效???1?3, T3可能饱和，使得UO??11V（直流）;若R3短路，则UO?11.3V（直流）。

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