高玉良《电路与模拟电子技术》第2版,课后习题答案,第七章.doc 17页

'第七章基本放大电路7.1试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号，并说明原因。解：a、b、c三个电路中晶体管发射结正偏，集电结反偏，故均正常工作，但b图中集电极交流接地，故无交流输出。d图中晶体管集电结正偏，故晶体管不能正常工作，另外，交流输入信号交流接地。因此a、c两电路能放大交流信号，b、d两电路不能放大交流信号。7.2单管共射放大电路如题7.2图所示，已知三极管的电流放大倍数。（1）估算电路的静态工作点；（2）计算三极管的输入电阻；（3）画出微变等效电路，计算电压放大倍数；（4）计算电路的输入电阻和输出电阻。解：（1）（2）（3）放大电路的微变等效电路如图所示电压放大倍数 （4）输入电阻：输出电阻7.3单管共射放大电路如题7.3图所示。已知（1）估算电路的静态工作点；（2）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻（3）估算最大不失真输出电压的幅值；（4）当足够大时，输出电压首先出现何种失真，如何调节RB消除失真？解：电路的直流通路如图所示，由此定出静态工作点Q为，（2）由于RE被交流傍路，因此（3）由于UCEQ=4.3V，故最大不饱和失真输出电压为最大不截止失真输出电压近似为因此，最大不失真输出电压的幅值为3.6V。（4）由于，因此，输入电压足够大时，首先出现饱和失真，要消除此种现象，让饱和失真和截止失真几乎同时出现，应增大RB，使静态工作点下移。 7.4画出题7.4图所示电路的交流通路和微变等效电路，标明电压电流的参考方向。解：各电路的交流通路和微变等效电路如图所示。7.5在题7.5图所示的分压式偏置电路中，三极管为硅管，，。 （1）估算电路的静态工作点；（2）若接入5kΩ的负载电阻，求电压放大倍数，输入电阻和输出电阻；（3）若射极傍路电容断开，重复（2）中的计算。解（1）用估算法求静态工作点，IC=2.6mA（2）电压放大倍数，其中（3）CE断开，工作点不变，电路的微变等效电路如图所示电压放大倍数输入电阻输出电阻7.6在图7.4.1所示的共集放大电路中，设UCC=10V，RF=5.6kΩ，RB=240kΩ，三极管为硅管，β=40，信号源内阻RS=10kΩ，负载电阻RL=1kΩ，试估算静态工作点，并计算电压放大倍数和输入、输出电阻。解：基极电路的电压方程为RBIBQ+0.7+RE（1+β）IBQ=UCC由此得 7.7题7.4图（a）所示电路为集电极——基极偏置放大电路，设三极管的值为50，VCC=20V，RC=10kΩ，RB=330kΩ。（1）估算电路的静态工作点；（2）若接上2kΩ的负载电阻，计算电压放大倍数和输入电阻。解：（1）先画出电路的直流通路，由KVL可得代入数据，解方程得，，（2）接上负载后的微变等效电路如图所示显然。另外，流过RB的电流为，故（）用表示，解方程可得下面求输入电阻 ，7.8题7.4图（b）所示电路为共基极放大电路。（1）画出直流通路，估算电路的静态工作点；（2）导出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式。解：（1）先画出电路的直流通路，如右图所示，与分压式偏置电路相同，（2）由7.4题所画微变等效电路得，，，即：7.9导出题7.9图所示电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式，证明当时，。解：电路的微变等效电路如图所示 ，输入电阻输出电阻当时，接有负载时7.10在题7.4图（c）所示电路中，设kΩ，kΩ，kΩ，kΩ，三极管的，，，求（1）电路的静态工作点；（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（1）先画出电路的直流通路，由KVL可得由和可得 （2）由7.4题的微变等效电路可得7.11已知某放大电路的输出电阻为2kΩ，负载开路时的输出电压为4V，求放大电路接上3kΩ的负载时的输出电压值。解：根据戴维宁定理，对负载而言，放大电路和信号源可等效成一电压源与一电阻的串联，电压源的电压为负载开路时的输出电压，即4V，电阻即为输出电阻2kΩ，故接上3kΩ的负载电阻时，如图所示，输出电压为7.12将一电压放大倍数为300，输入电阻为4kΩ的放大电路与信号源相连接，设信号源的内阻为1kΩ，求信号源电动势为10mV时，放大电路的输出电压值。解：放大电路的框图如图所示，7.13求题7.13图所示两级放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。设。 解：第一级电路为共集放大电路，第二级电路为共射放大电路，对第二级放大电路，对第一级放大电路输入电阻输出电阻7.14在题7.14图所示的两级放大电路中，设β1=β2=100，rbe1=6kΩ，rbe2=1.5kΩ，求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。 解：第一级电路为分压式射极偏置电路，其负载为第二级的输入电阻，第二级为射极输出器，其输入电阻为ri2作为第一级的负载RL1，故有而因此7.15两单管放大电路，Au1=-30，ri1=10kΩ，ro1=2kΩ，Au2=-100，ri2=2kΩ，ro2=2kΩ，现将它们通过电容耦合。（1）分别计算A1作为前级和A2作为前级时两级放大电路的电压放大倍数；（2）设信号源的内阻为10kΩ，计算上述两种放大电路的源电压放大倍数。解：将两放大电路用框图表示，如图所示（1）A1作前级，A2作前级，则 （2）A1作前级A2作前级，则7.16一个甲乙类OCL互补对称放大电路，UCC=12V，RL=8Ω，设三极管的饱和压降UCES=0。求：（1）电路的最大不失真输出功率；（2）直流电源提供的功率；（3）功率管的最小额定功率。解：UCES=0时，OCL互补对称放大电路的最大输出电压为电源电压，最大不失真输出功率（2）直流电源提供的功率（3）最小额定管耗功率7.17一额定功率为4W，阻值为8Ω的负载，如用OTL互补对称放大电路驱动，忽略三极管的饱和压降，电源电压应不低于多少？解：忽略晶体管的饱和压降时，OTL互补对称放大电路的最大不失真输出功率，因此4W、8的负载正常工作时，应有，。7.18在上题中，设三极管的饱和压降UCES=1V，求电源电压及电源提供的功率。解：考虑晶体管的饱和压降时，OTL电路的最大输出电压，故有 由式（7.5.2）得7.19图7.7.2所示差动放大电路中，设UCC=UEE=12V，RB=10kΩ，RC=4kΩ，RP=100Ω，RE=3kΩ，RL=10kΩ，β1=β2=50。计算电路的静态工作点、差模电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：静态工作点差模放大倍数求差模输入电阻的微变等效电路如图所示7.20证明：单端输出时，长尾式差动放大电路的共模放大倍数和输出电阻分别为 证明：共模输入，因此，，流过RE的电流为，RE上的压降为，折算到电流为的回路中，折合电阻为2RE。因此，单端输出时，微变等效电路如图所示。共模放大倍数7.21试证明图7.7.7(d)所示单端输入，单端输出差分电路的差模电压放大倍数和输入电阻分别为（提示：由可得，恒流源对输入信号相当于开路）。证明：由于T1与T2相同，故，由得，即理想电流源对交流信号相当于开路，放大电路的微变等效电路如图所示。由得， 输入电阻7.22已知CF741运算放大器的电源电压为±15V，开环电压放大倍数为2×105，最大输出电压为±14V，求下列三种情况下运放的输出电压。（1），；（2），；（3），解：运放在线性工作区时，由此得运放在线性工作区时，超过时，输出电压不再增大，仍为最大输出电压。（1）（2）（3），输出为饱和输出，由于反相端电位高于同相端电位，故为负饱和输出，7.23已知某耗尽型MOS管的夹断电压，饱和漏极电流，求时的漏极电流ID和跨导gm。解：耗尽型MOS管的转移特性为，代入数据得由跨导的定义得因此，时 7.24题7.24所示电路为耗尽型场效应管的自给偏压放大电路，设场效应管的夹断电压Up=-2V，饱和漏极电流IDSS=2mA，各电容的容抗均可忽略。（1）求静态工作点和跨导；（2）画出微变等效电路，并求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。（3）若CS=0，重复（2）的计算。解：（1）求静态工作点。转移特性：由此解得IDQ=0.5mA，UGSQ=-1V（舍去ID=2mA，UGS=-4V），由KVL方程：RDID+UDS+RSID=UDD，可得UDSQ=UDD-（RD+RS）IDQ=10-（6.8+2）×0.5=5.6V（2）放大电路的微变等效电路如图（a）所示（RS被旁路）输入电阻输出电阻（3）C3断开时，放大电路的微变等效电路如图（b）所示故输入电阻、输出电阻不变7.25在图7.9.7所示的分压式自偏共源放大电路中，RG=1MΩ，RG1=40kΩ，RG2=10Ω，RD=RS=2.5kΩ，RL=10kΩ，UDD=20V，各电容的容抗均可忽略，已知场效应管的夹断电压Up=-2V，饱和漏极电流IDSS=8mA。 （1）求静态工作点和跨导；（2）画出微变等效电路，计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（1）转移特性输入回路的KVL方程为解联立方程得，（UGS应大于UP，故舍去，）（2）微变等效电路如图所示放大倍数输入电阻输出电阻 '