1、CDPC第 3 章3.1放大电路如图 P3.1所示,电流电压均为正弦波,已知RS=600,U S=30mV,U i=20mV,R L=1k,U o=1.2V。求该电路的电压、电流、功率放大倍数及其分贝数和输入电阻 Ri;当 RL开路时,测得 Uo=1.8V,求输出电阻 Ro。解:(1)求放大倍数电压放大倍数为 dBAdBAUuuio 6.350lg2l0)(1.3电流放大倍数为 dBAdBmVkRUIii SSLoioi 1.372lg0l2)( 7260/)(./)功率放大倍数为 dBAdBIUPippiO4.3620lg1l0)(7(2)求输入和输出电阻 kRUmVILotii 5.01)
2、2.8()1(6/03图 P3.1CDPC32 在图 P3.2所示放大电路中,已知三极管=80,r bb=200,U BEQ=0.7V,试:(1)求ICQ、I BQ、 UCEQ;(2)画出 H参数小信号等效电路,求 Au、R i、R o 、A us;(3)若 =60 时,说明ICQ、 Au、R i、R o的变化。解:(1)求 ICQ、I BQ、U CEQ VVRIVUmAI VVRECQCEQBEBQCQCB 5.1)2.34(9.12)(04.892.1.7.92.41621 (2)画 H参数等效电路,求 Au、R i、R o、A us图 P3.2的 H参数等效电路如图解 P3.2所示,由已
3、求 ICQ可得 kIU)(rEQTbe 319268201故图 P3.2图解 P3.2CDPC 962.160)4(.3.4.3./ 141).54(8021 uisousCbeBi LiouARAkRkr(3)当 =60,说明 ICQ、A u、R i、R o的变化。因 改变时对 ICQ影响很小,可认为 ICQ=1.92mA不变,这样 k.192620rbe故 变 小 。几 乎 不 变 , iouR、A3.49.0)1/62(45.0kRkCiu3.3 放大电路如图 P3.3所示,已知三极管的 =100,r bb=200,U BEQ=0.7V,试:(1)求静态工作点 ICQ、I BQ、U CE
4、Q;(2)画出 H参数小信号等效电路,求 Au、R i、R o;(3)求源电压增益Aus。解:(1)求静态工作点 VVRIUmAIRVVECQCEBQEBQCCBQ4.6)1.03(215 1.207.3452212图 P3.3CDPC(2)画 H参数等效电路,求 Au、R i、R o图 P3.3的 H参数等效电路如图解 P3.3所示,所以,由已求 ICQ可得 krbe 451260故 16.0.)7/3()1(/1EbeLCuRrA kR krco EbeBi3 7.4)1.045./()(/121(3)求源电压增益41674510.)(.ARuAuisos 3.4放大电路如图 P3.4所示
5、,已知三极管的 =80,r bb=200,设各电容对交流的容抗近似为零。试:(1)画出该电路的直流通路,求 IBQ、I CQ、U CEQ;(2)画出交流通路及H参数小信号等效电路,求 Au、R i、R o。图解 P3.3图 P3.4 图解 P3.4 CDPC解:(1)求静态工作点放大电路的直流通路如图解 P3.4(a)所示,由图可得 BEQBQCBQC U)R(I)I(V21故 mARRUICBEQCBQ 02.9.381072)1(21 则 V.VR)I(VUmAICQBCEQ 1593028176028 (2)求主要性能指标作出图 P3.4电路的交流通路和 H参数等效电路如图解 P3.4(
6、b) 、 (c)所示。图(c)中 krbe 4176280由图(c)可得 kRr kuACBobei beLCBio 75.3)9./10(/ 41157.)0/9(80)/(2123.5 共集电极放大电路如图 P3.5所示,已知 =100,r bb=200,U BEQ=0.7V。试:(1)估算静态工作点 ICQ、U CEQ;(2)求 Au=uo/ui和输入电阻 Ri;(3)u s=2V,求输出电压 uo和输出电阻 Ro。CDPC解:(1)估算静态工作点由图可得mARUVIEBQCEQC 72163102V.).(ICE 857(2) 求 Au、R i、Ro由已求 IEQ可得 krbe 731
7、2602故 7.26.3/107.3/1/ 14)810()( 9./1kkRrR kuAEbeBso LieEio(3)由于 RiR s,所以 ui=us,故 uo=Auui=2V3.6 一信号源 Rs=10k,U s=1V,负载 RL=1k,当 RL 与信号源直接相接,如图P3.6(a)所示,和经射极输出器与信号源相接,如图 P3.6(b)所示,所获得输出电压的大小有无区别?分析计算结果。说明射极输出器的作用。解:由图 P3.6(a)可得图 P3.5CDPC V.RULso 0911由图 P3.6(b)求得 mAIEQ3210397所以求得 974051348590326.Ak.)/(kR
8、.ruibe则得V.RUAisuio 80451970上述计算结果说明由于射极输出器的作用,图(b)输出电压远大于图(a)的。由计算过程可以看出,1k 的负载电阻 RL 经射极输出器后,接到信号源的等效电阻 Ri 显著提高,射极输出器起到了阻抗变换作用。3.7 放大电路如图 P3.7 所示,已知 =70,r bb=200, ICQ=1mA,试画出该电路的交流通路及 H 参数小信号等效电路,说明它是何种组态的放大电路,并求出 Au、R i、R o的大小。图 P3.6CDPC解:画电路的交流通路如图解 P3.7(a)所示,可见图 P3.7 为共基极放大电路,根据图(a)可作出它的 H 参数等效电路
9、如图(b)所示,图中故 kRk.)./(r/uAcobeEiCio30287152033.8 共源放大电路如图 P3.8 所示,已知场效应管 gm=1.2ms,画出该电路交流通路和交流小信号等效电路,求 Au、 R1、R o。解:图 P3.8 电路的交流通路及小信号等效电路如图解 P3.8(a) 、 (b)所示,由图(b)可得 73.212.)0/(kmsRguASLDioRi=RG3+RG1/RG2=2M+300k/100k2MRO=RD=10k图 P3.7 图解 P3.7krbe 05.216720CDPC3.9 电路如图 P3.9 所示,已知 V1、V 2的=80,U BEQ=0.7V,
10、r bb=200,试求:(1)V 1、V 2的静态工作点 ICQ 及 UCEQ;(2)差模电压放大倍数 Aud=uo/ui;( 3)差模输入电阻 Rid 和输出电阻 Ro。解:(1)求静态工作点VURIVUmAIEQCCEQBE 4.2)7.0(183.0627.1(2)求差模电压放大倍数 krbe 7283061故 2967108.rRuAbeCiod(3)求差模输入电阻和输出电阻Rid=2rbe=22.7k=5.4k RO=2RC=20k(a) (b)图解 P3.8图 P3.9CDPC3.10 电路如图 P3.10 所示,已知三极管 =100,r bb=200,U BEQ=0.7V,试求:
11、(1)V 1、V 2的静态工作点 ICQ 及 UCEQ;(2)差模电压放大倍数 Aud=uo/ui;(3)差模输入电阻 Rid 和输出电阻 Ro。解:(1)求静态工作点 VUmAICEQ17024651465(2)求 Aud krbe 85460212故 93851022k.)/(r)R/(AbeLCud(3)求 Rid、R oRid=2rbe=25.85=11.7kRo=2Rc=24k3.11 具有电流源的差分电路如图 P3.11 所示,已知 UBEQ=0.7V,=100,r bb=200,试求:(1)V 1、V 2静态工作点 ICQ、U CQ;(2)差模电压放大倍数 Aud;(3)差模输入
12、电阻 Rid 和输出电阻 Ro。解:(1)求静态工作点图 P3.10CDPC由于 mAICQ7015234故 VUIICQ8712350214(2)求 Aud由于 krbe 7350261故 1.rRAbeCud(3)求 Rid、R oRid=2rbe=27.7k=15.4k Ro=2Rc=24k3.12 差分放大电路如图 P3.12 所示, (1)求静态 UCQ2;(2)当差模输入 uid=u1i-ui2=0.02V 时,测得输出端电压 uC2=4.5V,当共模输入电压 ui1=ui2=uic=1V 时,测得输出端电压 uC2=3.6V,求该电路的差模、共模电压放大倍数及共模抑制比。图 P3
13、.11CDPC图 P3.12解:(1)求 UCQ2由图 P3.12 可得 I CQ2=Io/2=0.5mA kR/V)(VLCL 56102故 V.kmA.VIUQQ30622(2)求 Aud, Auc, KCMR)54(0136.502.4dbAKuucdCMRicoidu313 电路如图 P3.13 所示,V CC=VEE=20V, RL=10,晶体管的饱和压降UCES=0V,输入电压 ui 为正弦信号。试:(1)求最大不失真输出功率、电源供给功率、管耗及效率:(2)当输入电压振幅 Uim=10V 时,求输出功率、电源供给功率、功率及管耗;(3)求该电路的最大管耗及此CDPC时输入电压的振
14、幅。解:(1)求 Pom、P D、P C考虑到晶体管的饱和压降,功放最大不失真输出电压振幅为Uomm=VCCU CES=200=20V功放最大不失真输出功率为 WRPLom2012电源供给功率为 RUVIPLomccD 48.2510.32因此功放的效率和管耗分别为 WPomDC48.520.%74825(2)求 Uim=10V 时的 Po、P D、 和 PC由于互补电路由射极输出器构成,其输出电压与输入电压近似相等,所以 Uom=Uim,因此 WRUVPLomCDio 7.1204.32522PODCo7.5.12%97图 P3.13CDPC(3)求电路的最大管耗及此时输入电压的振幅 VVU
15、W.RPComiLC7124302221 3.14 电路如图 P3.14 所示,试回答下列问题:(1)u i=0 时,流过 RL 的电流有多大?(2)Rp 和 V6 起什么作用?V1、V3 和 V2、V4 工作在什么状态?(3)晶体管饱和压降近似为 2V,电路的最大不失真输出功率有多大?解:(1)因电路对称,V 1、 V3 与 V2、V4 的静态电流相等,所以静态(u i=0)时,流过 RL 的电流等于零。(2)Rp 与 V6 构成功率管 V1、V3 与 V2、V4 的正向偏压电路,可使V1、V3、V2、V4 管有小的正向偏置电压而处于临界导通状态,从而可消除交越失真。Rp用来调节偏压,可使交
16、越失真最小。V1V3 和 V2V4 工作在甲乙类状态。(3)为保证输出波形不产生饱和失真,则输出电压振幅为Uom=VCCU CES=202=18VW25.081po图 P3.14CDPC3.15 图 P3.15 所示复合管,试判断哪些连接是正确的?哪些是不正确的?如正确的,指出它们各自等效什么类型的三极管(NPN 或 PNP 型) 。解:图 P3.15 中(a) 、 (c) 、 (d) 、 (e) 、 (f)连接均不正确, (b)连接正确,为 NPN型。3.16 电路如图 P3.16 所示,为使电路正常工作,试回答下列问题:(1)静态时电容 C 上的电压是多大?如果偏离此值,应首先调节 RP1
17、 还是 RP2?(2)调节静态工作电流,主要调节 RP1 还是 RP2?(3)设管子饱和压降可以略去,求最大不失真输出功率、电源供给功率、管耗和效率。解:(1)静态时电容 C 两端电压应等于电源电压的 1/2,即 UC=6V。如果偏离此值,应调节 RP1。(2)欲调节 V1、V 2管静态工作点电流,则主要应调节RP2。因改变 RP2 的大小,将改变加在 V1、V 2基极与发射极之间的正向偏压的大小,从而可调节两管的静态工作点电流。(3)求最大不失真输出功率、直流电源供给功率、管耗及效率图 P3.15图 P3.33图 P3.16CDPC因为 VUCom621故 %5.7843.1.03.0)1.
18、(462)/(2.2122DomCoDLComPWRVP3.17 电路如图 P3.17 所示,设 V1、V 2的饱和压降为 0.3V,求最大不失真输出功率、管耗及电源供给功率。解:由于 omm= U CES=3V0.3V=2.7V,因此2C WRPLom460827.P.UVomDCL180460图 P3.17 图 P3.18CDPC3.18 两级阻容耦合放大电路如图 P3.18 所示,设三极管 V1、V 2的参数相同,=100,r be,1=2k,r be2=1k,求 Au,Ri,Ro。解:7.25).012(6/)1(/6.121431 232 kRrA kkREbeiCu LeBi Au
19、21Au=Au1 Au2= 25.7Ri=RB1/RB2/rbe1+(1+)R E1=120/24/(2+101 0.2)k=10.52k 67/1r/o2be2B3ECRR3.19 由集成运放构成的放大电路如图 P3.19 所示,已知输入电压 ui=1V,试求各电路的输出电压 uo。图 P3.19解:(a) Vuo51420CDPC(b) Vuo413(c)uo=ui=1V3.20 由集成运放构成的电路如图 P3.20 所示,已知集成运放的 UOM=10V,当输入电压ui=1V 时,试说明电位器 Rp 滑动端分别处于最上端 C 点,最下端 B 点和中点时,输出电压 uo 的大小。解:C 点:uo= un=ui=1VB 点:反相端接地,开环 uo=UOM=10V中点:构成同相放大电路, VuRipo25.013.21 由理想集成运放构成的电路如图 P3.21 所示,已知 ui=1V,试用“虚短路”和“虚开路”概念,求流过 R3 的电流 i。解:根据虚开路,i p=0,则得 up=ui根据虚短路得unu p=ui所以CDPC mA.Ruiin1021根据虚开路,i n=0,因此流过 R3的电流 ii 1=0.1mA图 P3.21