模拟电路(童诗白第四版)习题解答.pdf

模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童 诗 白 华 成 英 主 编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件.3第2章基本放大电路.14第3章多级放大电路.31第4章 集成运算放大电路.41第5章 放大电路的频率响应.50第6章 放大电路中的反馈.60第7章信号的运算和处理.74第8章 波形的发生和信号的转换.90第9章功率放大电路.114第10章直流电源126第 1 章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“X”和“J”表示判断结果填入空内。(1)在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。(V)(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。(X )(3)P N 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。(V)(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。(X)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其HGS大的特点。(/)(6)若耗尽型N 沟道MOS管的G S大于零，则其输入电阻会明显变小。(X)二、选择正确答案填入空内。(1)P N 结加正向电压时，空 间 电 荷 区 将 A 。A.变窄 B.基本不变 C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为1 _。A.前者反偏、后 者 也 反 偏 B.前者正偏、后 者 反 偏 C.前者正偏、后者也正偏(4)UGS=0%时，能够工作在恒流区的场效应管有A、C 。A.结型管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管三、写出图T 1.3 所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压&=0.7 兀图 T 1.3解：Uo i=1.3 匕 U2=0匕 U3=-L 3 匕%4=2 匕 05=1.3 ,t/O 6=-2K 四、已知稳压管的稳压值&=6匕 稳定电流的最小值/zm i n=5 M。求图T 1.4 所示电路中Uo i和Uo 2各为多少伏。o-0-+5 000+2kQ Q +1 0V2k4 2U U o,1 0VD z2S 2击。x(b)图 T1.4解：左图中稳压管工作在击穿状态，故 为i=6几右图中稳压管没有击穿，故。02=5乙五、电路如图T1.5所 示,匕c=1 5匕a=1 00,试问：&=5 0%。时，Uo=?(2)若T临界饱和，则&=?解：/8=之 二 =26 4Ri,Ic=(31B=2.6mA,UO=VCC-ICR=2 V.UBE=0.7 吸图 T1.5(2y：Ics=V c cUBE=2.86mA,CS R%=%/B =28.67/ZV-U.&,=a _S =45.5k。1B S六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T 1.6所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态（截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。表 T1.6管号UGS(HUs/VUG/Vu w工作状态T,4-513恒流区T2-4331 0截止区丁3-4605可变电阻区解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如表T 1.6 最后一栏所示。习题1.1 选择合适答案填入空内。在本征半导体中加入(A )元素可形成N 型半导体，加入(C)元素可形成P型半导体。A.五价 B.四价 C.三价(2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A)。A.增大 B.不变 C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当1B从 1 2 ZM增大到2 2 2 时，左 从 1 九4变为2 m A,那 么 它 的 约 为(C)。A.8 3 B.9 1 C.1 0 0(4)当场效应管的漏极直流电流/口 从 2 机/变为4 m A时,它的低频跨导g m 将(A)。A.增大；B.不变；C.减小1.2 电路如图P 1.2所示，已知=1 0 s i n GT(Q,试画出与乙的波形。设二极管导通电压可忽略不计。图 P 1.2解：/与4 的波形如解图P 1.2所示。1.3 电路如图P 1.3所示，已知/=5 s i n G(r),二极管导通电压UD=0.7几 试画出与“。的波形图，并标出幅值。图 Pl.3解：波形如解图P1.3所示。1.4 电路如图P 1.4 所示，二极管导通电压%=0.7 匕常温下UT=2 6 wK,电容C对交流信号可视为短路；孙为正弦波，有效值为1 0 m V。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流ID=(V-UD)/R =2.6m A其动态电阻：t/r/D=1 0 Q 图 P1.4故动态电流的有效值：Id=U J rD m A1.5 现有两只稳压管，稳压值分别是6/和 8 匕 正向导通电压为0.7 兀 试问:(1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？(2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：串联相接可得4种：1.4 匕 1 4 匕 6.7 匕 8.7 兀(2)并联相接可得2种:0.7 匕 6 九1.6 已知图P 1.6 所示电路中稳压管的稳定电压U z=6%，最小稳定电流/Zm i n=5m A,最大稳定电流/z m a x=2 5 m N。(1)分别计算。/为 1 0 V、1 5 V、3 5 V 三 种 情 况 下 输 出 电 压 的 值；(2)若。/=3 5%时负载开路，则会出现什么现象？为什么？解：（1）只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，输出电压才为6V。U,=10K 时，uo=R l U,=3.3/；1 R+RLU/=15/时，0。=L 7/=5K；R+RLRU/=35%时，U()=R；R U/。11.7：Uz，UO=UZ=6V o0.1(2)当负载开路时，Iz=U,z=2 9m A /zm a x=2 5m A,故稳压管将被烧毁。R1.7在图P l.7所示电路中，发光二极管导通电压UD=L5忆，正向电流在5 15m z时才能正常工作。试问：（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？（2）7?的取值范围是多少？解：（1）S闭合。（2）R的范围为：&,=（展 ）/M=23 3 Q图 P 1.7凡皿=（展 ）/加-700。1.8现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P 1.8所示。分别求另一电极的电流，标出其方向，并在圆圈中画出管子，且分别求出它们的电流放大系数(b)o(b)图 P 1.8解 图 P I.8解：答案如解图P 1.8所示。放大倍数分别为月=m A/O A=1 00 和/3h=5 m A/Q 0 p A=501.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P 1.9所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是错管。解 图 1.91.1 0 电路如图P 1.1 0所示，晶体管导通时UBE=0-7/，夕=5。试分析七8 为 0V、IV、3 V 三种情况下T的工作状态及输出电压%的值。解：当今B=0 时，T 截止，%=1 2%。(2)当嗫,=此 时，因为砥=殳=60 WKbIc Q=0%=3 mAUO =VCC-IC QRe=V图 Pl.10所 以T处于放大状态。(3)当腺8 =3/时.，因为/%=嗫一 冲=4 604/，Rb2外力神小卡，所 以 处于饱和状态。1.1 1 电 路 如 图P l.l l所 示，晶 体 管 的 夕=5 0,|t/f iJ =0.2K ,饱和管压降l U c E s k O 1%；稳压管的稳定电压4=5%，正向导通电压0 0=0.5%。试问：当/=0K 时o =?；当 /=5K 时。=?解：当,=0%时，晶体管截止，稳压管击穿,uo=Uz=-5 P o当/=一5%时，晶体管饱和，uo=-0.W (因为：图 Pl.ll闻=!(=4 8 0/,g =/?闯=24相，。改=展一凡 2 V,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、M O S 管、增强型、耗尽型），并说明、与 G、S、D的对应关系。解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个 极 、与 G、S、D 的对应关系如解图P 1.1 3所示。解图P l.1 31.1 4 已知场效应管的输出特性曲线如图P 1.1 4 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。图 P 1.1 4(b)解 图 P 1.1 4解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解 图P 1.1 4(a)所示)，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及GS值，建立io=/(GS)坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线,如解图P 1.1 4(b)所示。1.1 5电路如图P 1.1 5所示,7的输出特性如图P 1.1 4所示，分析当/=4入8、1 2K三种情况下场效应管分别工作在什么区域。解：根据图PL 1 4所 示7的输出特性可知，其开启电压为5V,根据图P 1.1 5所示电路可知 GS=/。当/=4-时，GS小于开启电压，故7截止。当为=8/时，设T工作在恒流区，根据输出特性可知 iD 0.6m A,管压降 uD S-VDD-iDRd=10r,因此，%。=GST，S=一2%，小于开启电压，说明假设成立，即7工作在恒流区。图 P 1.1 5当为=1 2 V时、由于匕刈=1 2%，必然使T工作在可变电阻区。1.1 6分别判断图P 1.1 6所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。图 P 1.1 6解：(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。补 充 1.电路如补图Pl（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压。2=3%,R 的取值合适,U,的波形如图（C）所示。试 分 别 画 出 和“0 2 的波形。解：波形如下图所示补充2.在温度2 0 时某晶体管的/8。=2 4试问温度是60 时的IC B O=?解：/。8。60cumo x24=2x24=32uA。补 充 3.有两只晶体管，一 只 的 =2 0 0 ,/小0=2 0 0 力；另 一 只 的 夕 =1 0 0 ,ICE 0=0 A,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？解：选用尸=1 0 0 ,/CEO=1Z的管子，因其尸适中,LEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。补充4.电路如补图P 4 所示，试问夕大于多少时晶体管饱和？解：取UcES=U&E，若管子饱和，则.仁 曝=小 心,即&=0凡Rb c所以，/2，=100时，管子饱和。第 2 章 基本放大电路自测题在括号内用和“X”表明下列说法是否正确。1 .只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用。（X）2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。（4）3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。（x）4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。（x）5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。（4）6.由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时、任何放大电路的输出都毫无变化。（X）7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。（x）试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理山。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。(d)(e)图 T2.2解：图(a)不能。-BB将输入信号短路。图(b)可以。图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。图(e)不能。输入信号被电容C 2 短路。图不能。输出始终为零。图(g)可能。图(h)不合理。因为G-S 间电压将大于零。图不能。因为T 截止。三.在图T2.3 所示电路中，已知匕工=1 2%,晶体管=1 0 0,R h=100k Q。填空：要求先填文字表达式后填得数。(1)当D =0%时，测得UBE Q=0.7P,若 要 基 极 电 流=2 0/Z，则瓦 和R w之和&=(Wcc-UBEQ)”BQ)A QP(565)A Q；而若测得UCE=6%，则(=(嚷-%2)/网 2 )=(3)M(2)若测得输入电压有效值q=5 机玄时，输 出 电 压 有 效 值 0.6 修，则电压放大倍数4=(-U J U,)(-1 2 0)o若负载电阻与值与此相等，则带上图 T2.3负载后输出电压有效值。“=(U o)=(0.3)VoRL+RC四、已知图T2.3所示电路中心c=12匕 6=3 Q,静态管压降。理=6匕 并在输出 端 加 负 载 电 阻 其 阻 值 为 34Q。选择一个合适的答案填入空内。(1)该 电 路 的 最 大 不 失 真 输 出 电 压 有 效 值 A)；A.2V B.3V C.6V(2)当，=mV时，若在不失真的条件下，减小Rw,则输出电压的幅值将(C)；A.减小 B.不变 C.增大(3)在5=1 加%时，将 扁 调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压,则输出电压波形将(B)；A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将(B)。A.Rw减小 B.4 减小 C.忆 减小五、现有直接耦合基本放大电路如下：A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路D.共源电路 E.共漏电路它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1(a)、2.5.4 (a),2.6.2和 2.6.9(a)所示；设图中 x V-V-C rbeR尸 Rb/匕 产 心 产 13kQ；4,=-T V-A-93rbe+RsR0=R,=5kQ&=3狂7时，静态管压降、电压放大倍数分别为：%=Vcc-ICQ0 R 3yAu=-队R，”RJ 7 1 5 4尸.Au=-34.7u u r urberbe+Rs&=与”=娱=1.3左Q Ra=Rc=5左。o2.8若将图P 2.7所示电路中的NPN管换成P N P 管，其它参数不变，则为使电路正常放大电源应作如何变化？Q点、4、&和 4 变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失真，则说明电路产生了什么失真，如何消除？解：由正电源改为负电源；Q点、“、属和凡，不会变化；输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对 P N P 管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真;减小感。2.9已知图P2.9所示电路中，晶体管夕=1 0 0,展 勺 外。现已测得静态管压降UCE=6 V,估 算 即(2)若测得口和。的有效值分别为1相%和100机匕则负载电阻&为多少？2.1 0在 图P 2.9所 示 电 路 中，设 静 态 时/0=2相/,晶体管饱和管压降UCES=0-6P。试问：当负载电阻a =8和&=3左Q时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于/=2初，所以UCEO=-左。&=6卜。空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故U=U CEO 安0=382yom V2&=3左。时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故2.1 1电路如图P 2.ll所示，晶体管=100,如，=100。求电路的Q点、4、K利&；(2)若改用夕=200的晶体管，则Q点如何变化？(3)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解：（1）静态分析:.T J -TUJ =mAE Q R EUCEQ=七c 一 /强(6+%+R J=5.7V 图 P2.l l动态分析：限=加,+(1 +4)三2 6丝7 V=2.73左。4 =_&S)77+(1 +6)勺&=%及2 H 1rb e+(1 +/号 3.7 0/?=Rc=5 m(2)0=2 00 时，UB Q=VC C=2 V(不变);Rb +4 2u-Uw*加（不变）j-=5/JA(减小);1 +0UCEQ=VCC-IEQ(RC+号+Re)=5(不变)。（3）Ce开路时，以凡凡)鼠+(1 +4)(4+%)=1.92 (减小);R e +R f&=%/Rh lH rh e+(1 +)(4 +%)=4.R Q (增大);R=R=5 kQ(不变)。2.1 2 电路如图P2.1 2 所示，晶体管的=8 0,%=l k C。求出Q 点；（2）分别求出的=8 和 a=3k C时电路的4、耳和4=凡/吐+(1 +0 凡 人 U 0 A Q&=3k C 时；4 =(1 +0(凡为)鼠+(1 +夕)(6/&)0.992&=&%+(1+2)(凡/4)卜 7 6 m输出电阻：R,=Re 37Q2.1 3电路如图P2.1 3所示,晶体管的=6 0,加=10 0 0（1）求解。点、4、凡 和&设 么=i o,（有效值），问a=?,u 0=?若 C3开路，则&=?,S=?解：。点：CC U BEQB0 一6 +(l+)&之31 2ICQ-01 BQ L 8 6L4图 P 2.1 3磔=%一%(4+4)=456/4、凡 和 4 的分析:%=标 +(1 +)等2 6/MK=9 5 2 Q1 EQ=一凡）=_95舄=4心=952 Q,R0=R,=3kQ o 设Us=1 0，/（有效值），则U尸 U=3.2mV；K+Ku0=4,卜。,=304相%若 G 开路，则:4=舄 展+(1 +尸)凡卜51.30 R HR.一A,=-L-1.5凡Uj=U、=9.6mV,Ri4=4L，M1 4.4/。2.1 4 改 正 图 P 2.1 4 所示各电路中的错误,保留电路的共漏接法。使它们有可能放大正弦波电压。要求(a)(b)解：(a)源极加电阻Rs；(b)漏极加电阻RD；(c)输入端加耦合电容；(d)在 1支路加-%G，+%D改为-OD改正电路如解图P2.14所示。2.15已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解。点；利用等效电路法求解4、&和R。解：(1)在转移特性中作直线6 5=一，。尺，与转移特性的交点即为。点；读出坐标值，得出=1机4 UGSQ=一2/。如解图P2.1 5(a)所示。在输出特性中作直流负载线uD S=VDD-iD(Rd+R),与UG S Q=-2玄的那条输出特性曲线的交点为。点，UDSQ=3V o 如解图P 2.21(b)所示。(2)首先画出交流等效电路(图略)，然后进行动态分析。g=-?_ II I=m VIVUns T J Y DSS DQU UGS UGS(off)4=.g.R =5；Rj=Rg=lM Q；R广 凡=5kC2.1 6 已知图P 2.1 6(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的。点和4,。解：求 0点：根据电路图可知，%。=%=3丫。从转移特性查得，当UGSO=3时的漏极电流：因此管压降 UDSQ=VDD-IDQRd=5V。(2)求电压放大倍数：gm=-7 W o o =2mA/V,：,Au=-gmRd=-20U GS(th)2.1 7 电路如图P 2.1 7所示。(1)若输出电压波形底部失真，则可采取哪些措施？若输出电压波形顶部失真，则可采取哪些措施？(2)若 想 增 大 则 可 采 取 哪 些措施？解：(1)输出电压波形底部失真，类似于NP N型三极管的饱和失真，应降低Q,故可减小&或增大&、R s；若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大火2或减小4、R s。(2)若 想 增 大 就 要 增 大 漏 极 静 态 电 流 以 增 大 g,“，故 可 增大&或减小4、R s 02.1 8 图 P2.1 8 中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型(如N PN型、P NP 型、N 沟 2道结型.)弋及管脚(b、e、V c、d、(a)(b)(c)(e)(f)图 P 2.1 8解：(a)不能。(b)不能。(c)构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极,(d)不能。(e)不能。构成PNP型管，上端为发射极，中端为基极，(g)构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极,g、s)。y(d)但(g)下端为发射极。下端为集电极。下端为发射极。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)要求输入电阻为次。至 2人。，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10A/Q,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100%。200k。，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1 Q M Q,输出电阻小于1 0 0 0 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|4|=1 0 0 0,输出电阻凡 0,则应如何调节凡2的值才能使。=0?若静态。=0 匕 则上2=?，电压放大倍数为多少？解：(1)管的集电极电流人3 =(。2 一。8硅3)/R3=0 3 a/静态时71管 和 公管的发射极电流/般=，E 2=015桢(2)若静态时w0 0,则应减小凡2。当/=0 时。=0,禽管的集电极电流凡2的电流及其阻值分别为：几=/C 2，B4=/c2/=0147m/R,I凡 2电压放大倍数求解过程如下：%2=分+(1 +026*2P=3 5 01E Q 226?/%4=%+(1+0 /8.9 K 1/041 川 凡 2鼠 4+(1+0 6/4=2r=%,=-四-y-18.3/4+(1 +/?)凡?4 =嚷/&4=06mA o凡,中，(+.v)o+0-1-1 。R.3f Dz2S37 VpoknlOkoQ-T-I o-E(-6V)图 T3-318.34 =4435习题3.1 判断图P 3.1 所示各两级放大电路中方和 卫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。解：(a)共射，共基(d)共集，共基(b)共射，共射(e)共源，共集(C)共射，共射共基，共集3.2 设图P 3.2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,解：(1)图示各电路的交流等效电路如解图P 3.2 所示。(2)各电路的4,、凡和尺的表达式分别为：.自 火2%+(1 +4)&(1 +夕 2)6(a)：A =-；K+%2+(1 +4)&=&+%；4=舄 y/(i+幻(4&%)尾%+(1+4)(&)%4=4+(1+/)(鸟&)；R。=4：二&/吐 2+(1+昆比,-%+&/2+(1+4 篇&=&+%；4=与：4=,(4/5/火 7/演2 升(-)rb e 2解 图 P 3.23.3 基本放大电路如图P 3.3(a)、(b)所示，图(a)虚线框内为电路I ,图(b)虚线框内为电路I I。由电路I、I I 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。(c)(d)(e)图 P 3.3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P 3.1(a)(b)所示，晶体管的夕均为1 5 0,%均 为 2 左 Q,。点合适。求解4、和4。解：在图(a)所示电路中Y“=1：3=处=2 2 5；展1rbe24,=4,r 4,2=-225&=RJ/R2/rhel=1.35左 Q；R=R3=3 kl。在图(b)所示电路中：4 i=13 6；%,=2=75%rb e 2.4=4 4=1 0 2 0 0&=(R s+R/RJ/rM=2 kQ；R=R q=lkQ3.5 电路如图P 3.1 (c)、(e)所示，晶体管的均为2 0 0 ,%均为女Q。场效应管的g m 为 1 5 m S ;Q 点合适。求解4、&和R,。解：在图(c)所小电路中:“=_.(&e2)y _ 2 5；All2=-=-13 3.3rM rbelAu=41-AU2=16666.7；&=R/rhe=3ZQ；Ro=R4=2左 Q在图(e)所示电路中&=-g,”&7+。+0 4 =-g“,&=304,2(1+0 6%+Q+0 凡14 =4,1-4,2 之-30；R=R.=10MQ；R=氏 +4.=25Q11 4 1+B3.6 图 P 3.6 所示电路参数理想对称，晶体 管 的 均 为 1 0 0,rA.=1 0 0 Q ,bbU86 0 y o,修。试求心,的滑动端在中点时T 1 管和T 2 管的发射极静态电流/以及动态参数4 和 4。解：Rw滑动端在中点时八管和72 管的发射极静态电流及。分析如下：UREQ+4 e ,+21 QR=VEE：.%=型 典=0517mA生+2凡2 e动态参数4 和 4分析如下：展=分+(1 +)等26mV=5.18 k Q/04/=-吃-=-98展+。+6)%/2g=2e +(l+)与,=2 0.5 比。3.7电路如图P3.7所示，。和 72 两管的夕均为1 4 0,%均为4k。试问：若输入直流信号劭=20机P,即2=1 0 机修，则电路的共模输入电压%c=?差模输入电压=?输 出 动 态 电 压 A，。=?解：电路的共模输入电压、差模输入电压、差模放大倍数4 和动态电压u0 分别为：u1c=%=1 5.P ；uld=un-uI2=QmV4/=一 ”一 1 75；%=4/=一1.75%2%3.8 电路如图P 3.8所示，71 和 乙的低频跨导gm均 为 lOmSo试求解差模放大倍数和输入电阻。解：差模放大倍数和输入电阻分别为：Ad=-,Rd=-2 0 0；4=8。3.9 试写出图P 3.9所示电路4 和凡的近似表达式。设 不和 4的电流放大系数分别为氏和网,b-e间动态电阻分别为力和rbe2。解：4 和 a 的近似表达式分别为A.-；%+(1 +4)%2&,=2%+（1 +自）%3.1 0 电路如图P 3.1 0所示，TTs的电流放大系数分别为四,b-e间动态电阻分 别 为公5，写出4、尺和凡的表达式。解：4“、凡 和心的表达式分析如下：_ A 01_ 7?2/4+(l +A)H ,A 凡/%+(1 +凤国 H,o-4仇“4+(i+A)4/二 A 0 3 =(1 +&)-7 /3 rh e 5+(1 +A)74,=Y =4,l-4,2-4,3；4=%|+九2；凡,=火7笺+AM,1 +p53.1 1 电路如图P 3.ll所示。已知电压放大倍数为-1 0 0 ,输入电压可为正弦波,72 和 管的饱和压降U cES=l，。试问：(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值U i m 1a为多少伏?(2)若U,=1 0 机修街效值)，则U =?若此时总 开路，则。,=?若 夫 3 短路，则 a=?解：(1)最大不失真输出电压有效值为:V-U8：CES 78VV2故在不失真的情况下，输入电压最大有效值：U；m a x =7 7.8 机P(2)g=1 0 w K ,则 U=1P(有效值)。若 火 3 开路，则T 和？3 组成复合管，等效夕=*3可能饱和，使得-1/(直流)；若自短路，则4=1 1.3/(直流)。第4章集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。(1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为(c)。A.可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小 C.集成工艺难于制造大容量电(2)通用型集成运放适用于放大(B)。A.高频信号 B.低频信号 C任何频率信号(3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的(C )。A.指标参数准确 B.参数不受温度影响 C.参数一直性好(4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以(A )。A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻(5)为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用(A )。A.共 射 放 大 电 路 B.共 集 放 大 电 路 C.共基放大电路二、判断下列说法是否正确，用 Y”和 x”表示判断结果。(1)运放的输入失调电压5。是两输入端电位之差。(x )(2)运放的输入失调电流质 是两输入端电流之差。(3 时，Icl=，C 2 =/?=1 00/jA a4.4 电路如图P 4.4 所示，Z管的低频跨导为g m ,力和7 2管d-s间的动态电阻分别为rdsl和公2。试求解电压放大倍数4,=的表达式。解：由于？2和T.所组成的镜像电流源是以(为放大管的共射放大电路的有源负载，7 1和？2管d-s间的动态电阻分别为厂板和a 2,所以电压放大倍数4的表达式为：4 =加 口 分2)/=一，”(5 2)。4.5 电路如图P 4.5所示，7与T2管特性相同，它们的低频跨导为g m ；7 3与管特性对称；石 与 管d-S间的动态电阻分别为d 2和 依4。试求出电压放大倍数4,=%/(/一/2)的表达式。图 P 4.5解：在图示电路中：=-心=线3=加 4；图 P 4.6%=加。2&O4=A/D2-=一2&D1A：-。(町 一 /2)AZD I-g,n-%(“一 /2)电压放大倍数：4=%A(MZ1-M/2)io(r 弓，AC 1=AWC2,因此“8 6 3 =0，故0=0。4.8 电路如图P 4.8所示，外和 石管为超 管，电路具有理想的对称性。选择合适的答案填入空内。（1）该电路采用了（C ）。A .共集-共基接法 B .共集-共射接法 C .共射-共基接法（2）电路所采用的上述接法是为（C ）。A .增大输入电阻 B .增大电流放大系数 C .展宽频带（3）电路采用超管能够（B ）。A .增大输入级的耐压值 B .增大放大能力 C .增大带负载能力（4）和 T 2 管的静态压降约为（A ）。A.0.7 K B .1.4/C.不可知4.9 在图P 4.9所示电路中，已知不八管的特性完全相同，2;反相输入端的输入电流为帚，同相输入端的输入电流为1/2。试问：。）江2=?；，83=?；4=%/（&-乙 2）=；?o.,解：（1）因为T 1 和 7 2为镜像关系,且 2,所以：iC2=icl=il 2（2）%3=i c2N i/2（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为:uo=-MCiRe=_月 *(图 P 4.9&=/一&)=%/颂 3=一/(4.1 0 比较图P 4.1 0 所示两个电路，分别说明它们是如何消除交越失真和如何实现过流保护的。解：在图(a)所示电路中，A、。2使石、四 微导通，可消除交越失真。R为电流采样电阻，。3对，2起过流保护。当1 2导通时，uD3=uB E 2+ioR-uD i,未过流时较小，因 小 于 开 启 电 压 使 A 截止；过 流 时 因 大 于 开 启 电 压 使 2导通，为基极分流。4对 7；起过流保护，原因与上述相同。在图(b)所示电路中，74、7 5 使？2、7 3 微导通，可消除交越失真。必 为电流采样电阻，对 C 起过流保护。当 心 导通时，UBE 6=ioR.未过流时L”较小，因 B E 6 小于开启电压使7 6 截止；过流时因与E6大 于 开 启 电 压 使 导 通，为 7 2 基极分流。7 7 对 7 3起过流保护，原因与上述相同。4.1 1 图 4.1 1 所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电。试分析：(1)1 0 0/电流源的作用;(2)乙的工作区域(截止、放大、饱 和)；(3)50 P A电流源的作用；7 5与 A的作用。图 4.1 1图 P 4.1 2解：(I)为 Q提供静态集电极电流、为 乙 提供基极电流，并 作 为 的 有 源 负 载。(2)7 4 截止。因为：W/J 4=UC-UO+UR+UB2 +UB3 W 4=UO ,“34 E 4。(3)50/电流源为乃 提供射极电流，在交流等效电路中等效为大阻值的电阻。(4)保护电路。uBE5=ioR2,未过流时T 5电流很小；过流时使&5 5 0 /5 更多地为73 的基极分流。4.1 2 电路如图P 4.1 2所示，试说明各晶体管的作用。解：口为共射放大电路的放大管；72和 73组成互补输出级；丁 4、丁 5、R 2组成偏置电路，用于消除交越失真。4.1 3 图 P 4.1 3所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：(1)两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端；(2)人 与 乙 的作用；(3)电流源/3的 作 用；(4)。2与。3的作用。图 P4.13解：(1)U为反相输入端，的2为同相输入端。(2)为和72管的有源负载，将 C 管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。(3)为 设 置 静 态 电 流，且 为 九 的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。(4)消除交越失真。4.14通用型运放F74 7的内部电路如图P4.14所示，试分析：(1)偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？(2)哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路？(3)7 1 9、72 0和火8组成的电路的作用是什么？图 P4.14解：(1)由 Tio、T u、仆、T 12、713、R s 构成。(2)图示电路为三级放大电路：TLT4构成共集-共基差分放大电路；乃4乃6构成共集-共射-共集电路；72 3、72 4构成互补输出级。(3)消除交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压UB2 3 U=UB EW+UBE9 0 8 23 一 6 24=BE 9使7 23、72 4处于微导通，从而消除交越失真。第5章 放大电路的频率响应自测题一、选择正确答案填入空内。（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是（A）。A.输入电压幅值不变，改变频率B.输入电压频率不变，改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（B ）,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（A ）。A.耦合电容和旁路电容的存在 C.半导体管的非线性特性B.半导体管极间电容和分布电容的存在 D.放大电路的静态工作点不合适（3）当信号频率等于放大电路的尢或加 时，放大倍数的值约下降到中频时的（B ）。A.0.5 倍；B,0.7 倍；C.0.9 倍即增益下降（A ）。A.3d B B.4 d B;C.5 d B（4）对于单管共射放大电路，当/=九时，a 与H相位关系是（c）A.+4 5 B.-9 0 C.-1 350当时，a 与 a相位关系是（c）A.-4 5 B.-1 350 C.-2 2 5 二、电路如图T 5.2 所示。已知：七1 2 匕 晶体管的C4p F,六 50M H z,力=1 00Q ,侑=80。试求解：中 频 电 压 放 大 倍 数 C；力 和/；（4）画出波特图。图 T5.2解图T5.2解：（1）静态及动态的分析估算:I BQ=。2 2.6/;IE Q=(1 +尸)/磴。1.8 m AKb2 6/%PUCEQ=Vc c-ICQRe3V；=(1+/?)-I EQ26mVrh e rbh-+-=L 2 7 A Q；R j=九 凡 =L 2 7 A QI EQg,=书=692mA/V；估算C.皆 瓦 放(-&)-782 町1m+c)A c2 町,，=214；C,=C/r+(l +g A)C/1 6 02 p F(3)求解上限、下限截止频率：R=，/(%+凡 为)=%e g b b+凡)=5 6 7 Q。/=-7 5kHz；/=H 2 兀R C.L12 以 Rs+RJC=1 4 /。(4)在中频段的增益：2 01 g l 4 之频率特性曲线如解图T 5.2 所示。45dB.三、已知某放大电路的波特图如图T 5.3所示，填空：(1)电路的中频电压增益2 0回 4/=(6 0)如 4“=(1 03)(2)电路的下限频率上=(1 0)H z,上限频率力,=(1 0 1 k H z。(3)电路的电压放大倍数的表达式_ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 0 _ _ _ _ _ _ _ _ _=_ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 00/_ _ _ _ _ _ _ _a+?)a+/)a+j，)0+j A)0+7/+7 看)20lg|j|/dB -20dB/卜倍频0 10 101 10：10?104 llflo V/H z图 T5.3说明：该放大电路的中频放大倍数可能为“+”，也可能为“-”。习题5.1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的小、孰,R产 仆填空：除要求填写表达式的之外，其余各空