模电习题答案

3-11放大电路如题3-73图所示，已知UCC?12V,Rb?360 k?, RL?Rc?2 k?,三极

管的Ube?0.7 V，β=60。试求： （1）计算静态工作点 （2）计算Au、Ri和Ro

（3）ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 解：

（1）计算静态工作点，

?IBQ?UCC?0.712?0.7??0.03 mA，ICQ??IBQ?60?0.03 mA?1.8 mA

Rb360 k?IEQ?(??1)IBQ?61?0.03 mA?1.83 mA UCEQ?UCC?ICQRC?12?1.8 mA?2 k??8.4 V

（2）计算Au、Ri和Ro

共射放大电路Ri?rbe?200?(1??)?26mV26?200?(1?60)?1.067 k? IEQ1.83Ro?RC?2 k?

???(RL//Rc)?60?(2k//2k)Au????56.2

rbe1.067k （3）ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 由于静态工作点UCEQ比较靠近截止区，uo幅度增大时，首先出现截止失真 另外因为交流负载线的斜率为

?iC111，而静态Q点????????uCERLRL//Rc1 k(UCEQ,ICQ)为(8.4 V,1.8 mA)，在输出特性平面上，设交流负载线与uCE轴的交点为

则 UCE off?UCEQ??uCE?8.4 V?(?1)?(?1.8 mA)?1 k?10.2 V

UCE off，

所以，uo幅度大于UCE off?UCEQ?10.2?8.4?1.8 V（相应uo的有效值为

1.8?1.27 V）时，uo开始出现截止失真，此时，ui的有效值2U1.27Ui?o??0.02 V

Au56.2Uo?

3-14如题3-75图所示放大电路。三极管的电流放大系数为β＝100，UBE＝0.6V，UCC＝18V，Rb1＝39 kΩ，Rb2＝13 kΩ，Rc＝2.4 kΩ，Re1＝100 Ω，Re2＝1.1kΩ, Rs＝500 Ω，RL＝2.4 kΩ，Usm＝500 mV。求：①接上和断开电容CE两种情况下的静态工作点IB、IC和UCE；②接上

?、输入电阻Ri和输出电阻Ro；③接上和断开电容CE时和断开电容CE时的电压放大倍数Au的输出电压Uo。 解：

①求，接上和断开电容CE两种情况下的静态工作点IB、IC和UCE

由于接上和断开电容CE不会影响静态工作点IB、IC和UCE，设三极管的基极电位为VB，

Rb213 kUcc??18?4.5 V，而UB?0.7?(Re1?Re2)?IEQ

Rb1?Rb239 k?13 kIEQUB?0.74.5?0.7 所以，IEQ???3.17 mA，IBQ??0.031 mA

Re1?Re21.1 k?0.1 k1?? ICQ?βIBQ?3.1 mA，

则，UB?UCEQ?(UCC?ICQRC)?(Re1?Re2)IEQ?(18?3.1 mA?2.4 k)?(1.1 k?0.1 k)?3.17 mA?6.76 V

?、输入电阻②接上和断开电容CE时的电压放大倍数AuRi和输出电阻Ro

（ⅰ）接上电容CE时，交流小信号等效电路为： 其中，小信号等效模型的参数

Rs+??Ii+I?1Ui??Ib?I2b+Ube?c?Ic??Ibrbee+RLUs-Rb1Rb2-Rc?IeUo-?-Re1rbe?200?(1??)

26 mV26?200?(1?100)??1.03 k?IEQ3.17Ri题3-20图 微变等效电路Ro?)(R//R)Uo(??I??(RC//RL)?100?(2.4//2.4)bCL?Au???????10.78

??UiIbrbe?(??1)IbRe1rbe?(??1)Re11.03?(100?1)?0.1Ri?Rb1//Rb2//(rbe?(??1)Re1)?39 k//13 k//(1.03 k?(100?1)?0.1 k)?5.2 k?

?Ro?RC?2.4 k?

（ⅱ）断开电容CE时，交流小信号等效电路为：

???IIIcbicb?rbe?Ib+I??I++12Rs?RL?Ubee?+UiRcUoR-e1?Rb1Rb2UsRe2---Ri类似前面，断开电容CE时，

Ro

CE题3-20图 中 开路时的等效电路??Au??(RC//RL)?100?(2.4//2.4)???0.98

rbe?(??1)(Re1?Re2)1.03?(100?1)?(1.1?0.1)Ri?Rb1//Rb2//[rbe?(??1)(Re1?Re2)]

?39 k//13 k//(1.03 k?(100?1)?(1.1 k?0.1 k))?9.03 k?

Ro?RC?2.4 k?

③接上和断开电容CE时的输出电压Uo （ⅰ）接上电容CE时， Aus?而Aus??Ri??5.2?(?10.78)??9.83 ?AuRi?Rs5.2?0.5Uo，所以，uo的有效值Uo?Us?Aus?0.5 V?9.83?4.92 V Us（ⅱ）断开电容CE时，Aus??Ri ??9.03A?(?0.98)??0.93 uRi?Rs9.03?0.5同理，uo的有效值Uo?Us?Aus?0.5 V?0.93?0.465 V

3-16在题3-77图所示放大电路中，已知UCC＝20V，Rb＝470kΩ，Re＝4.7 kΩ，RL＝4.7 kΩ，三极管β＝100，静态时UCE＝10V。试求：

(1) 静态的IB和IC；(2)三极管的输入电阻rbe及放大电路的输入电阻Ri；(3)若Rs＝0，则

??U?U?及输出电阻Ro各为多少？(4)若Rs＝8.2 电压放大倍数AusoskΩ，则电压放大倍数Aus?UoUs及输出电阻Ro各为多少？(5)若Rs＝0，而RL＝470 kΩ，则源电压放大倍数Aus?UoUs为多少？(6)比较(3) (4) (5)的结果，说明射级输出器的特点。 解：(1) 静态的IB和IC；

根据IBRb?0.7 V?(1??)IBRe?UCC可知

??????RbC1T?UCCRsC2usuiRe题3-22图RLuoIB?UCC?0.720?0.7??0.02 mA，

Rb?(1??)Re470 k?(1?100)?4.7 k?IbRs+?b+c?Ic??IbIC??IB?2 mA IE?(??1)IB?2.02 mA

(2)三极管的输入电阻rbe及放大电路的输入电阻Ri； 三极管的输入电阻

+?UbeUiRb--?Ie?rbeeUs-+?ReUo1RLrbe?200?(1??)26 mV26?200?(1?100)?1.5 k? IEQ2.02RiRo2题3－22 微变等效电路放大电路的小信号等效电路如下： 由图可见，放大电路的输入电阻

Ri?Rb//[rbe?(1??)(Re//RL)]?470 k//[1.5 k?(1?100)?(4.7 k//4.7k)]?158 k

??U?U?及输出电阻Ro各为多少？ (3)若Rs＝0，则电压放大倍数Ausos当Rs＝0时，电压放大倍数

??(R//R)U(??1)I(??1)(Re//RL)obeL??Aus?Au?????r?(??1)I?(R//R)r?(??1)(R//R)UIibbebeLbeeL(100?1)(4.7 k//4.7 k)??1 1.5 k?(100?1)(4.7 k//4.7 k)r?Rb//Rs1.5 k?0)?4.7 k//()?0.015 k 输出电阻Ro?Re//(be1??1?100(4)若Rs＝8.2 kΩ，则电压放大倍数Aus?UoUs及输出电阻Ro各为多少？ 当Rs＝8.2 kΩ时，电压放大倍数

???

??A??Ausu(??1)(Re//RL)RiRi??Ri?Rsrbe?(??1)(Re//RL)Ri?Rs

(100?1)(4.7 k//4.7 k)158 k??0.95

1.5 k?(100?1)(4.7 k//4.7 k)158 k?8.2 kr?Rb//Rs1.5 k?470 k//8.2 k输出电阻Ro?Re//(be)?4.7 k//()?0.095 k?

1??1?100?(5)若Rs＝0，而RL＝470 kΩ，则源电压放大倍数Aus?UoUs为多少？

?????A??Ausu(??1)(Re//RL)(100?1)(4.7k//470k) ??1

1.5k?(100?1)(4.7k//470k)rbe?(??1)(Re//RL)(6)比较(3) (4) (5)的结果，上述结果说明射级输出器输入电阻很大，有利于变化范围较大的负载；输出电压与输入电压同相位，且电压放大倍数近似为1。

4-10场效应管放大电路如例4-10图所示，已知FET开启电压UGS(th)?2 V，IDO?2 mA，其他参数如图所示。 (1)求静态工作点Q；

(2) 画出电路的微变等效电路； (3)求放大器的Ri、Ro、Au和Aus。

解： (1)求静态工作点Q

首先列方程组求静态点(UGS,ID)

题4－10 图??RG1210k10kRD30k?UDD+18VC2TC1RG3RsusuiRG256k1MuoRLC35.6kR6.2kUGS?UG?US?UDD?Rg2Rg1?Rg2?IDR …….(a)

UGS?1)2 …….(b)

UGS(th)另由场效应管特性曲线方程，有：ID?IDO(代入已知各参数，联立(a) (b)两个方程可解得：UGS?2.64 V,ID?0.2 mA （另一个解UGS?1 V?UGS(th)，不符要求，略去） (2) 画出电路的微变等效电路

Ii ?IdRG3??RSUs?gmUgs?Ui ?RG1UgsRG2rdsRDUo RL?题4-10图 微变等效电路(3)求放大器的Ri、Ro、Au和Aus

（ⅰ）Ri?Rg3?Rg1//Rg2?1 M?210 k//56 k?1 M （ⅱ）Ro?Rd?30 k

?????

??（ⅲ）AuUoUi?(?gmUgs)(Rd//RL)Ugs???gm(Rd//RL)

而gm??U2IDO2?22.64(1?GSQ)??(1?)?0.64 mS

UGS(th)UGS(th)22Ri??A???3.29 AuuRi?Rs???0.64?(30所以，A k//6.2 k)??3.29 u?? （ⅳ）因为Ri??Rs，所以Aus

3-28 源极输出器电路如题3-86图所示，已知FET工作点出的gm?1 mS，其他参数如图所示。试求放大器的Ri、Ro、Au和Aus。 解：

①画出电路的微变等效电路如下：

gRs??dRg3?Us?UiR?Ugs?gmUgsg1Rg2sRRL?Uo②求放大器的Ri、Ro、Au和Aus （ⅰ）Ri?Rg3?Rg1//Rg2?2 M （ⅱ）计算Ro的等效电路如下：

gRs??

dRg3?Ugs?gmUgsI?Rg1Rg2sR?U???U?由KCL定律可知，I?gmUgs?，因为g、s极之间为交流开路，所以Ugs??U，

R?

??gU?U，所以U所以ImRo?R?I??????0,USRL??1(1?gm)R?R?0.92 k?

1?gmR （?UAu?o??U?iⅲ

(gmUgs)(R//RL)Ugs?(gmUgs)(R//RL)????）

?1 mS?(12 k//22 k)?0.89

1?1mS?(12 k//22 k)?gm(R//RL)1?gm(R//RL) （ⅳ）因为Ri??Rs，所以Aus?

Ri??A??0.89 AuuRi?Rs4-5 在题4-19（5－3）图所示的OCL电路中，已知UCC?12V，RL?16?，ui为正弦电压。求：

（1）在UCES?0时，负载可能得到的最大功率Pom；

（2）每个管子允许的管耗PCM至少应为多少？ （3）每个管子的耐压U(BR)CEO至少应为多少？

2Uom122解：（1）管子工作在乙类，则：Pom???4.5 W

2RL2?16（2）PCM2?1?UCCUomUom?????0.137Pom?0.137?4.5?0.62 W ??RL??4?（3）T2导通时，uCE2?0，此时uCE1?2UCC为最大值，则管子应按以下值选取管子：

U?BR?CEO?2UCC?24 V

4-6 在题4-19（5－3）图所示的OCL电路中，已知UCC?20V，RL?8?，ui为正弦电压。求：

（1）在输入信号有效值Ui?10V时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率； （2）在输入信号有效值Ui?20V时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。 解：（1）Ui?10 V Ii?Ui?0.8 RLPo?UiIi?12.5 W Uom?2Ui?102

2PT?2PT1?RL2?UCCUomUom??????10 W ???4??PE?PT?Po?12.5?10?22.5 W ， ??Pom12.5??56% PE22.5（2）Ui?20 V Uom?UCC22UomUCC202???25 W ?20 V ，Pom?2RL2RL2?8PT?2PT(UCC?Uom)?2?0.137Pom?6.85W PE?PT?Pom?25?6.85?31.85 W ， ??

5-5 在题5-5图所示的OTL电路中，已知RL?8?，三极管的饱和压降UCES?0，ui为正弦电压。试求最大不失真功率Pom?9W（不考虑交越失真）时，电源电压UCC至少应为多少？ 解：Pom2?UCC?Uces??2UCC??9 W 2RLPom25??79% PE31.852RL则：UCC?2RLPom?12 V

?UCC?UCCRbui?UCCT1uoui8?RLT1uiCRLuoTC题5-2图uoT2?UCCRLT2题5-5图题5-3图

5-8 OTL电路如题5-7图，已知UCC?35V，RL?35?，流过负载电阻的电流为

io?0.45cos?tA。求：

（1）负载上得到的输出功率Po。 （2）电源提供的平均功率PE。 （3）管子T1、T2的管耗PT1、PT2。 解：由题意得：

2π（1）Po??i02oRLd?t2??0.5?0.452?35?3.54375 W

2Uom2（2）Pom? ， Uom?2RLPo?2?35?0.5?0.45?35?15.75 V

2RL12?UCCUomUU2PE??CCom?5 W

?RL?RL（3）PT1?PT2?

5-11 TDA2030集成功率放大器的一种应用电路如题5-11图所示，假定其输出级三极管的饱和压降可忽略不计，ui为正弦电压。 （1）指出该电路是属于OTL还是OCL电路； （2）理想情况下最大输出功率Pom； （3）求电路输出级的效率。 解：由题意得：

（1） 该电路是无输出电容的双电源互补对称功率放大电路（OCL）；

1?PE?Po??0.75 W 22UCC152（2） Pom???14 W

2RL2?810uF-?15V100uFA22UCC215（3） PE?????17.91 W

?RL?82ui20k+20kRL8?uo14???78.15%

17.91

1k?15V题5-11图6-10 在题6-10图所示的电路中，T1、T2、T3的特性都相同，UBE1?UBE2?UBE3?0.7V，且?1??2??3

解：由题意得IREF?IC1T1IREF很大，试计算u1?u2。

?15VR110ku1IC2T3R25kT2u2IREFR1IC2?UCCIC1T1T2R2题6-10图题6-11图15?UBE115?0.7??1.43 mA R110?103u1?UBE3?IC2R2?u2 ， IC2?IREF

则：u1?u2?UBE3?IREFR2?0.7?1.43?10?3?5?103?7.85 V

UEE?6V，Rb?1k?，Re?7.5k?，Rp?200?6-13 在题6-13图的电路中，设UCC?12V，

且滑动端位于中点，RL??，晶体管T1、T2的特性相同，，UBE?0.7V。 （1）静态集电极电流IC1、IC2以及集电极静态对地电位UC1、UC2。

（2）若ui1?20mV，ui2?15mV，且共模电压放大倍数的影响可忽略不计，求两管集电极对地电压uC1和uC2。 解：由题意得

UEE?UBE6?0.7??0.35 mA Rp2002?7.5?103?2Re?22UC1?UC2?UCC?ICRC

R??(RC//L)2 (2) Aud?Rb?rbe1uC1?uC2?Aud(ui1?ui2)

2(1) IC1?IC2?

uiRcRLRcUCCui1RbT1RpT2Rbui2Re?UEE题6-13图6-15 恒流源式差动放大电路如题6-15图所示，已知三极管的??50，UBE?0.7V，

rbb'?300?，稳压管的UZ?6V，UCC?UEE?12V。

（1）求T1、T2的静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ； （2）求差模电压放大倍数Aud；

（3）求差模输入电阻Rid与输出电阻Rod。 解：由题意得

(1) T1、T2的静态工作点

ui100kRc?UCCuoRL30k200?RPIC3Rc1kRT2Rb5kT1RbIB3U?UBE6?0.7?z??2 μA ?1???Re351?53000IC3??IB3?50?2?100 μA

IIE1?IE2?C3?50 μA

2IE150IBQ???1 μA

?1???51T3Re3?UEE题6-15图53kUZDZICQ??IBQ?50?1?50 μA

rbe?300?26 mV?26.3 kΩ 1 μAUCE3?UC3?UE3??0.7V?IE3Re3?UEE??0.7?0.1 mA?53 kΩ?12?6 V

UCE1?UCE2?UCC?(ICQRC?0.5IE1Rp)?UEE?12?0.05 mA?(100 k??0.1 k?)?7.7 VUCC (2) 差模电压放大倍数Aud

RcRbui1RLuoT2RPRcRbAud???(RC//RL)2??50?(100//15)??20

Rb?rbe5?26.3T1RT4题6-16图ui2(3) 差模输入电阻Rid与输出电阻Rod

Rid?2(Rb?rbe)?2?(5000?26300)?6.3 kΩ Rod?2RC?2?100 k?200 kΩ

ui?20mV，电流源I?2mA。求：

T3?UEE6-19 在题6-19图所示差动放大电路中，三极管特性相同。已知??80，rbe?2k?，（1）输出电压uo； （2）输入电流ii；

（3）最大不失真的输出电压幅值Uomax。 解：由题意得： （1）Au?Rc4.7kiiuiT1?10Vuo100?100?ReReRcUo?RC????37 Uirbe??1???ReT2I?10V题6-19图uo?Auui??37?20 mV??0.74 V

ui(2) ib??1 μA

2(rbe??1???Re)ib?ii?1 μA

I(3) ICQ??1 mA UCEQ?10?ICQRC?(?UBE)?6 V

2Uo max?2?(20?UCEQ)?9.4 V？？？？

6-21 恒流源式差动放大电路如题6-21图所示，三极管特性相同。已知UZ?4V，

UCC?UEE?9V， Rb?5k?，Rc?10k?，R1?5k?，R2?1k?，Re?8.5k?，RL?30k?，

三极管：??80，UBE?0.6V，rbb'?100?。试计算： （1）各三极管的静态值； （2）差模电压放大倍数Aud；

R1RcRb?UCCRcRb（3）当ui1?28mV，ui2??20mV时，uo=？此时uC1、uC2各为多少伏？ 解：由题意得

uoRLT1ui1T2ui2UBE3?IE3Re?Uz 则IE3?0.4 mA

IIB3?E3?0.5 μA IC3?IE3?0.4 mA

1??IIE1?IE2?C3?0.2 mA IC1?IC2?IE1?0.2 mA

2IIB1?IB2?C1?2.5 μA

?UC1?UCC?2IC1R1?IC1RC?5 V UE1??(IB1Rb?UBE)??0.6125 V

UCE1?UC1?UE1?5.6125 V

R2T3UZDZRe?UEE题6-21图UC3?UE1??0.6125 V UE3?IE3Re?UEE??5. 6V UCE3?UC3?UE3?4.9875 V

26mV（2）rbe?rbb'??1????10.5 kΩ

IE1R?2(2R1?RC//L)2??83 Aud??Rb?rbe1（3）uo?Aud(ui1?ui2)??4V，uc1?uc2?

6-25 在题6-25图中，已知 ui1?0.3V、ui2?0.4V，试求输出电压uo的值。 解：由题意得

uo??2 V 2uA1??uA1??0 ， uA2??uA2??ui2

ui150k100k-+A50k100k-+A33kui233k题6-25图uo

ui1?uA1??uo1?uA1??， 得：uo1??2ui1

50000100000uo1?uA2??uo?uA2?? ， 得：uo?0.9 V

10000050000

6-26 题6-26图是用两个运算放大器组成的高输入电阻的差动放大电路。试求uo与ui1、ui2

的关系。 解：由题意得

u?R?f?o1???R1K?1???ui1uRo??fR?uo1?ui2??ui2

2得：uR?o??f??Rf?RRK?1???uRf?i1???R?1?2??ui2 ?1??2

6-27 在题6-27图中，试求uo与ui的关系。 解：由题意得

?uo?2R?uiR ， uo?4R??uo?4R 得：uo?ui

6-31 电路如题6-31图所示，试求uo。 解：由题意得

6?10?3?4?10?34?10?3?uo212?103?36?103 得：uo1?6?10?3 V uo2??2?10?3 V uo1?uo212?103?uo2?uo10?103 得：uo??8.7 mV

6-32 电路如题6-32图所示，试求uo1、uo2、uo解：由题意得

0.350?103??u6k100?103 得u6k??0.6 V

?u6k?u6ku6100?103?6?103?k?uo110?103 uu得

o1/V10o1/V2t/st/s051505152535 5?u2?100?103?u2??1100?103 ， 得：u2??3 V

0.350?103??u6k100?103 ，得：u6k??0.6 V

R1Rf/KRf-RA2-+Aui1R3u+i2Ruo4题6-26图4R-4RA+R1uoR2R-uiR2A+题6-27图k100k100k0.3V50-Auo150k+33k6k{10k-A50k+uo5V100k-A50k+uo21V100k100k题6-32图 ?u6k?u6ku6k?uo1?? 得：uo1??0.168 V 333100?106?1010?10u2??uo2uo2? 得：uo2?2.25 V

50?103150?103u3?uo2? 得：u3??1.5 V

100?103150?103uo1?u3?u3??uo? 得：uo?4.668 V 3350?10100?10

6-40 在题6-40图所示电路中：R1?R2?100k?、R3?R4?10k?、R5?2k?、C?1 μF。 （1）分析电路由哪些基本单元组成；

（2）设ui1?ui2?0时，电容上的电压uc?0，uo?12V。求当ui1??10V、ui2?0时，经过多少时间uo由?12V变?12V； （3）画出uo1和uo的波形。 解：由题意得

（1） 电路由积分运算电路、同相比例运算电路组

成。

（2） uo1??(ui1ui2R1R2Cuc-A+R3uo1R5-+Auo?ui1u?i2)dt?uc(0)R1CR2CR4 题6-40图uo?(uo?(R4?1)uo1 RfR4uu?1)uo1?6uo1??6[?(i1?i2)dt?uc(0)] R5R1CR2Cui2R3R2-+Auo?600t?6uc(0)

t?0,uo(0)?12时uc(0)??2 uo?600t?12

（3）uo1?100t?2， uo?600t?12

6-43 电路如题6-43图所示，运放和乘法器都具有理想特性。 （1）求uo1、uo2和uo的表达式；

（2）当ui1?Uimsin?t、ui2?Uimcos?t时，说明此电路具有检测正交振荡幅值的功能（称平方律振幅检测电路）。 解：由题意得 （1）uo1?u2i1，

R1ui1uo题6-41图ui1ui2uo1R-RRAuouo2?u22i2

uuu， o??(o1?o2)

RRRuo2题6-43图+R'2则：uo??ui21?ui2

（2）uo??uimsin

222 ?t?uimcos2?t??uim

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