第2章 基本放大电路
自测题
一.在括号内用“√”和“×”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。(×) 2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。(√)
3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(×) 4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×) 5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(√)
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。(×)
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。(×)
二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b)
(c)
(d) (e)
(f)
(g) (h) (i)
图T2.2
解:图(a)不能。VBB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C2短路。 图(f)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(i)不能。因为T截止。
三.在图T2.3 所示电路中,已知VCC12V, 晶体管β=100,Rb100k。填空:要求先填文字表达式后填得数。
'0V时,测得U0.7V,若要基极电流IBQ20A, 则Rb和RW之和 (1)当UBEQi
'
Rb=( (VCCUBEQ)/IBQ )k≈( 565 )k;而若测得UCEQ6V,
则Rc=( (VCCUCEQ)/IBQ )≈( 3 )k。 (2)若测得输入电压有效值Ui5mV时, 输出电压有效值Uo0.6V,
( U/U )≈( -120 )。 则电压放大倍数Auoi
'
若负载电阻RL值与Rc相等,则带上 图T2.3 负载后输出电压有效值Uo(
四、已知图T2.3 所示电路中VCC12V,Rc3k,静态管压降UCEQ6V,并在输出端加负载电阻RL,其阻值为3k。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Uom( A );
A.2V B.3V C.6V
1mV时,若在不失真的条件下,减小R ,则输出电压的幅值将( C ); (2)当Uwi
RLRLRc
Uo )=( 0.3 )V。
'
A.减小 B.不变 C.增大
1mV时,将R 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(3)在Uwi
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.Rc减小 C. VCC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ReRb,且
ICQ、IDQ均相等。选择正确答案填入空内,只需填A 、B 、… …
(l)输入电阻最小的电路是( C ),最大的是( D、E ); (2)输出电阻最小的电路是( B );
(3)有电压放大作用的电路是( A、C、D ); (4)有电流放大作用的电路是( A、B、D、E ); (5)高频特性最好的电路是( C );
(6)输入电压与输出电压同相的电路是( B、C、E );反相的电路是( A、D )。
六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。
解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管,如解图T2.6 所示。
图T2.6 解图T2.6
习题
2.1 分别改正图P2.1 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.1
解:(a)将-VCC改为+VCC。
(b)在+VCC与基极之间加Rb。
(c)将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。
(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.2
解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。 图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;
(a)
(b)
(c) (d) 解图P2.2
、R和R的2.3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出Q、Auio
表达式。
解:图 (a): IBQ
VCCUBEQ
R1R2(1)R3
,ICQIBQ,UCEQVCC(1)IBQRc。
R2//R3,Rr//R,RR//R Auibe1o23
rbe
R2R2R3
VCCUBEQ)/R2//R3(1)R1,ICQIBQ,
图(b):IBQ(
UCEQVCCICQR4IEQR1。
R4,RR//rbe,RR。 Aui1o4
rbe1
2.4 电路如图P2.4 (a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时UBEQ0.7V。利用图解法分别求出RL和RL3k时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom(有效值)。
(a) (b)
图P2.4
解:空载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ6V; 最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V 。
带载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ3V;
最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V 。如解图P2.4 所示。
解图P2.4 图P2.5
20mV,静态时2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80, rbe=1kΩ,Ui
UBEQ0.7V,UCEQ4V,IBQ20A。判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和“×”表
示。
(1)Au
(3)Au
420108051
3
45.71 (×200 (×) (2)A) u
0.7
802.5200 (√) 400 (×) (4)Au
1
0.70.02
k35k (×)
(5)Ri
2020
k1k (×) (6)Ri
(7)Ri3k (×) (8)Ri1k (√) (9)RO5k (√) (10)RO2.5k (×)
20mV (×60mV (√) (11)U) (12)USS
2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?
(1)正常情况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;
图P2.6 图P2.7
解:(1)IB
VCCU
Rb2
BE
U
BE
Rb1
17416311A,ICIB1.32mA,
∴UCVCCICRc8.3V。 (2) Rb1短路,IC
IB0
,∴UC15V。
VCCUCES
23.7A,
(3) Rb1开路,临界饱和基极电流IBS
Rc
实际基极电流IB
VCCU
Rb2
BE
174A。
由于IBIBS,管子饱和,∴UC
U
CES
0.5V
。
(4) Rb2开路,无基极电流,UCVCC15V。 (5) Rb2短路,发射结将烧毁,UC可能为15V。 (6) RC短路, UCVCC15V。
2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80 ,rbb100。分别计算RL和RL3k
'
、R和R。 时的Q点、Auio
解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、rbe均相等,它们分别为:
IBQ
VCCUBEQ
Rb
UBEQRs
22A
ICQIBQ1.76mA
rberbb'(1)
26mVIEQ
1.3k
空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:
Rc308 UCEQVCCICQRc6.2V; Au
rbe
RiRb//rberbe1.3k; Aus
rberbeRs
93 Au
RoRc5k
RL3k时,静态管压降、电压放大倍数分别为:
RLRLRc
UCEQVCCICQ(Rc//RL)2.3V
(Rc//RL)115 A Auus
rbe
rberbeRs
34.7 Au
RiRb//rberbe1.3k RoRc5k。
2.8若将图P2.7 所示电路中的NPN管换成PNP管,其它参数不变,则为使电路正常放
、R和R变化吗?如变化,则如何变化?若输出电压波大电源应作如何变化? Q点、Auio
形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除?
、R和R不会变化;输出电压波形底部失真对应解:由正电源改为负电源;Q点、Auio
输入信号正半周失真,对PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。
2.9 已知图P2.9所示电路中,晶体管β=100,rbe=1.4kΩ。 (1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb;
和U的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻R为多少? (2)若测得ULio
解:(1)IC
VCCU
Rc
CE
2mA
,IB
IC/20A
,
∴Rb
VCCU
IB
BE
565k
。
(2)由Au
UoUi
(Rc//RL)
rbe
100,
可得: RL2.625k。 图P2.9
2.10在图P2.9所示电路中,设静态时ICQ2mA,晶体管饱和管压降UCES0.6V。试问:当负载电阻RL和RL3k时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?
解:由于ICQ2mA,所以UCEQVCCICQRc6V。 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
Uom
UU3.82V
RL3k时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故
IR'
Uom
2.12V
2.11 电路如图P2.11所示,晶体管β=100,rbb=100Ω。
、R和R; (1)求电路的Q点、Aiou
(2)若改用β=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: UBQ
Rb1Rb1Rb2
VCC2V
IEQ
U
BQ
U
BEQ
RfRe
1mA
IBQ
IEQ1
10A
UCEQVCCIEQ(RcRfRe)5.7V 图P2.11
动态分析:rberbb'(1)
26mVIEQ
2.73k
Au
(Rc//RL)rbe(1)Rf
7.7
RiRb1//Rb2//[rbe(1)Rf]3.7k RoRc5k (2) β=200时,UBQ
U
U
Rb1Rb1Rb2
VCC2V(不变);
IEQ
BQBEQ
RfRe
1mA(不变);IBQ
IEQ1
5A(减小);
UCEQVCCIEQ(RcRfRe)5.7V(不变)。
(3) Ce开路时,Au
(Rc//RL)rbe(1)(ReRf)
Rc//RLReRf
1.92(减小);
RiRb1//Rb2//[rbe(1)(ReRf)]4.1k(增大); RoRc5k(不变)。
2.12 电路如图P2.12所示,晶体管的β=80,rbe=1kΩ。
、R和R。 (1)求出Q点; (2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的Auio
解:(1)求解Q 点: IBQ
VCCU
BEQ
Rb(1)Re
32.3A
IEQ(1)IBQ2.61mA UCEQVCCIEQRe7.17V
(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:
RL=∞时;Au
(1)Rerbe(1)Re
0.996
图P2.12
RiRb//[rbe(1)Re]110k
RL=3kΩ时;Au
(1)(Re//RL)rbe(1)(Re//RL)
0.992
RiRb//[rbe(1)(Re//RL)]76k
输出电阻:RoRe//
Rs//Rbrbe
1
37
2.13 电路如图P2.13 所示,晶体管的β=60 , rbb100。
'
、R和R (1)求解Q点、Aiou
(2)设Us = 10mV (有效值),问Ui?,Uo?若C3开路,则Ui?,Uo?
解:(1) Q 点:
IBQ
VCCU
BEQ
Rb(1)Re
BQ
31A
ICQI UC
EQ
1.86mA
图P2.13
V
CC
I(EQRcR)4.56 Ve
、R和R的分析: Aiou
rberbb'(1)
26mVIEQ(Rc//RL)95 952, Au
rbe
RiRb//rbe952 , RoRc3k。
(2)设Us = 10mV (有效值),则 Ui
RiRsRi
U
s
U304mV 3.2mV; UoAui
若C3开路,则:
Rc//RL1.5 RiRb//[rbe(1)Re]51.3k , Au
Re
RiRsRi
U14.4mV。 9.6mV, UoAui
Ui
U
s
2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电
路的共漏接法。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.14
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Rg 支路加−VGG, +VDD 改为−VDD
改正电路如解图P2.14所示。
(a)
(b)
(c) (d)
解图P2.14
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Q点;
、R和R。 (2)利用等效电路法求解Aiou
(a)
(b) (c) 图P2.15
解:(1)在转移特性中作直线uGSiDRs,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出IDQ1mA,UGSQ2V。如解图P2.15(a)所示。
(a) (b) 解图P2.21
在输出特性中作直流负载线uDSVDDiD(RdRs),与UGSQ2V的那条输出特性曲线的交点为Q 点,UDSQ3V。如解图P2.21(b)所示。
(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。
gm
iDuGS
U
DS
1mV/V
gR5; RiRg1M;RoRd5k Aumd
2.16已知图P2.16(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Q 点和Au
(a) (b)
图P2.16
解:(1)求Q 点: 根据电路图可知,UGSQVGG3V。
从转移特性查得,当UGSQ3V时的漏极电流:IDQ1mA 因此管压降 UDSQVDDIDQRd5V。
(2)求电压放大倍数:
∵gm
gR20 2mA/V, ∴ Aumd
2.17电路如图P2.17 所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采取哪些措施?若输
,则可采取哪些措施? 出电压波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大Au
解:(1)输出电压波形底部失真,类似于NPN型三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小R2或增大R1、RS;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大R2或减小R1、RS。
,就要增大漏极静态电流以增大g,故可增大R或减小R、R。(2)若想增大A21S um
2.18图P2.18中的哪些接法可以构成复合管?标出它们等效管的类型(如NPN 型、
PNP 型、N 沟道结型… … )及管脚(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g)
图P2.18
解:(a)不能。(b)不能。
(c)构成NPN 型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。 (d)不能。(e)不能。
(f)构成PNP 型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。 (g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。
第2章 基本放大电路
自测题
一.在括号内用“√”和“×”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。(×) 2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。(√)
3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(×) 4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×) 5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(√)
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。(×)
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。(×)
二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b)
(c)
(d) (e)
(f)
(g) (h) (i)
图T2.2
解:图(a)不能。VBB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C2短路。 图(f)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(i)不能。因为T截止。
三.在图T2.3 所示电路中,已知VCC12V, 晶体管β=100,Rb100k。填空:要求先填文字表达式后填得数。
'0V时,测得U0.7V,若要基极电流IBQ20A, 则Rb和RW之和 (1)当UBEQi
'
Rb=( (VCCUBEQ)/IBQ )k≈( 565 )k;而若测得UCEQ6V,
则Rc=( (VCCUCEQ)/IBQ )≈( 3 )k。 (2)若测得输入电压有效值Ui5mV时, 输出电压有效值Uo0.6V,
( U/U )≈( -120 )。 则电压放大倍数Auoi
'
若负载电阻RL值与Rc相等,则带上 图T2.3 负载后输出电压有效值Uo(
四、已知图T2.3 所示电路中VCC12V,Rc3k,静态管压降UCEQ6V,并在输出端加负载电阻RL,其阻值为3k。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Uom( A );
A.2V B.3V C.6V
1mV时,若在不失真的条件下,减小R ,则输出电压的幅值将( C ); (2)当Uwi
RLRLRc
Uo )=( 0.3 )V。
'
A.减小 B.不变 C.增大
1mV时,将R 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(3)在Uwi
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.Rc减小 C. VCC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ReRb,且
ICQ、IDQ均相等。选择正确答案填入空内,只需填A 、B 、… …
(l)输入电阻最小的电路是( C ),最大的是( D、E ); (2)输出电阻最小的电路是( B );
(3)有电压放大作用的电路是( A、C、D ); (4)有电流放大作用的电路是( A、B、D、E ); (5)高频特性最好的电路是( C );
(6)输入电压与输出电压同相的电路是( B、C、E );反相的电路是( A、D )。
六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。
解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管,如解图T2.6 所示。
图T2.6 解图T2.6
习题
2.1 分别改正图P2.1 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.1
解:(a)将-VCC改为+VCC。
(b)在+VCC与基极之间加Rb。
(c)将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。
(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.2
解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。 图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;
(a)
(b)
(c) (d) 解图P2.2
、R和R的2.3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出Q、Auio
表达式。
解:图 (a): IBQ
VCCUBEQ
R1R2(1)R3
,ICQIBQ,UCEQVCC(1)IBQRc。
R2//R3,Rr//R,RR//R Auibe1o23
rbe
R2R2R3
VCCUBEQ)/R2//R3(1)R1,ICQIBQ,
图(b):IBQ(
UCEQVCCICQR4IEQR1。
R4,RR//rbe,RR。 Aui1o4
rbe1
2.4 电路如图P2.4 (a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时UBEQ0.7V。利用图解法分别求出RL和RL3k时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom(有效值)。
(a) (b)
图P2.4
解:空载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ6V; 最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V 。
带载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ3V;
最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V 。如解图P2.4 所示。
解图P2.4 图P2.5
20mV,静态时2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80, rbe=1kΩ,Ui
UBEQ0.7V,UCEQ4V,IBQ20A。判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和“×”表
示。
(1)Au
(3)Au
420108051
3
45.71 (×200 (×) (2)A) u
0.7
802.5200 (√) 400 (×) (4)Au
1
0.70.02
k35k (×)
(5)Ri
2020
k1k (×) (6)Ri
(7)Ri3k (×) (8)Ri1k (√) (9)RO5k (√) (10)RO2.5k (×)
20mV (×60mV (√) (11)U) (12)USS
2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?
(1)正常情况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;
图P2.6 图P2.7
解:(1)IB
VCCU
Rb2
BE
U
BE
Rb1
17416311A,ICIB1.32mA,
∴UCVCCICRc8.3V。 (2) Rb1短路,IC
IB0
,∴UC15V。
VCCUCES
23.7A,
(3) Rb1开路,临界饱和基极电流IBS
Rc
实际基极电流IB
VCCU
Rb2
BE
174A。
由于IBIBS,管子饱和,∴UC
U
CES
0.5V
。
(4) Rb2开路,无基极电流,UCVCC15V。 (5) Rb2短路,发射结将烧毁,UC可能为15V。 (6) RC短路, UCVCC15V。
2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80 ,rbb100。分别计算RL和RL3k
'
、R和R。 时的Q点、Auio
解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、rbe均相等,它们分别为:
IBQ
VCCUBEQ
Rb
UBEQRs
22A
ICQIBQ1.76mA
rberbb'(1)
26mVIEQ
1.3k
空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:
Rc308 UCEQVCCICQRc6.2V; Au
rbe
RiRb//rberbe1.3k; Aus
rberbeRs
93 Au
RoRc5k
RL3k时,静态管压降、电压放大倍数分别为:
RLRLRc
UCEQVCCICQ(Rc//RL)2.3V
(Rc//RL)115 A Auus
rbe
rberbeRs
34.7 Au
RiRb//rberbe1.3k RoRc5k。
2.8若将图P2.7 所示电路中的NPN管换成PNP管,其它参数不变,则为使电路正常放
、R和R变化吗?如变化,则如何变化?若输出电压波大电源应作如何变化? Q点、Auio
形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除?
、R和R不会变化;输出电压波形底部失真对应解:由正电源改为负电源;Q点、Auio
输入信号正半周失真,对PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。
2.9 已知图P2.9所示电路中,晶体管β=100,rbe=1.4kΩ。 (1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb;
和U的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻R为多少? (2)若测得ULio
解:(1)IC
VCCU
Rc
CE
2mA
,IB
IC/20A
,
∴Rb
VCCU
IB
BE
565k
。
(2)由Au
UoUi
(Rc//RL)
rbe
100,
可得: RL2.625k。 图P2.9
2.10在图P2.9所示电路中,设静态时ICQ2mA,晶体管饱和管压降UCES0.6V。试问:当负载电阻RL和RL3k时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?
解:由于ICQ2mA,所以UCEQVCCICQRc6V。 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
Uom
UU3.82V
RL3k时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故
IR'
Uom
2.12V
2.11 电路如图P2.11所示,晶体管β=100,rbb=100Ω。
、R和R; (1)求电路的Q点、Aiou
(2)若改用β=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: UBQ
Rb1Rb1Rb2
VCC2V
IEQ
U
BQ
U
BEQ
RfRe
1mA
IBQ
IEQ1
10A
UCEQVCCIEQ(RcRfRe)5.7V 图P2.11
动态分析:rberbb'(1)
26mVIEQ
2.73k
Au
(Rc//RL)rbe(1)Rf
7.7
RiRb1//Rb2//[rbe(1)Rf]3.7k RoRc5k (2) β=200时,UBQ
U
U
Rb1Rb1Rb2
VCC2V(不变);
IEQ
BQBEQ
RfRe
1mA(不变);IBQ
IEQ1
5A(减小);
UCEQVCCIEQ(RcRfRe)5.7V(不变)。
(3) Ce开路时,Au
(Rc//RL)rbe(1)(ReRf)
Rc//RLReRf
1.92(减小);
RiRb1//Rb2//[rbe(1)(ReRf)]4.1k(增大); RoRc5k(不变)。
2.12 电路如图P2.12所示,晶体管的β=80,rbe=1kΩ。
、R和R。 (1)求出Q点; (2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的Auio
解:(1)求解Q 点: IBQ
VCCU
BEQ
Rb(1)Re
32.3A
IEQ(1)IBQ2.61mA UCEQVCCIEQRe7.17V
(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:
RL=∞时;Au
(1)Rerbe(1)Re
0.996
图P2.12
RiRb//[rbe(1)Re]110k
RL=3kΩ时;Au
(1)(Re//RL)rbe(1)(Re//RL)
0.992
RiRb//[rbe(1)(Re//RL)]76k
输出电阻:RoRe//
Rs//Rbrbe
1
37
2.13 电路如图P2.13 所示,晶体管的β=60 , rbb100。
'
、R和R (1)求解Q点、Aiou
(2)设Us = 10mV (有效值),问Ui?,Uo?若C3开路,则Ui?,Uo?
解:(1) Q 点:
IBQ
VCCU
BEQ
Rb(1)Re
BQ
31A
ICQI UC
EQ
1.86mA
图P2.13
V
CC
I(EQRcR)4.56 Ve
、R和R的分析: Aiou
rberbb'(1)
26mVIEQ(Rc//RL)95 952, Au
rbe
RiRb//rbe952 , RoRc3k。
(2)设Us = 10mV (有效值),则 Ui
RiRsRi
U
s
U304mV 3.2mV; UoAui
若C3开路,则:
Rc//RL1.5 RiRb//[rbe(1)Re]51.3k , Au
Re
RiRsRi
U14.4mV。 9.6mV, UoAui
Ui
U
s
2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电
路的共漏接法。
(a)
(b)
(c) (d)
图P2.14
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Rg 支路加−VGG, +VDD 改为−VDD
改正电路如解图P2.14所示。
(a)
(b)
(c) (d)
解图P2.14
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Q点;
、R和R。 (2)利用等效电路法求解Aiou
(a)
(b) (c) 图P2.15
解:(1)在转移特性中作直线uGSiDRs,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出IDQ1mA,UGSQ2V。如解图P2.15(a)所示。
(a) (b) 解图P2.21
在输出特性中作直流负载线uDSVDDiD(RdRs),与UGSQ2V的那条输出特性曲线的交点为Q 点,UDSQ3V。如解图P2.21(b)所示。
(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。
gm
iDuGS
U
DS
1mV/V
gR5; RiRg1M;RoRd5k Aumd
2.16已知图P2.16(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Q 点和Au
(a) (b)
图P2.16
解:(1)求Q 点: 根据电路图可知,UGSQVGG3V。
从转移特性查得,当UGSQ3V时的漏极电流:IDQ1mA 因此管压降 UDSQVDDIDQRd5V。
(2)求电压放大倍数:
∵gm
gR20 2mA/V, ∴ Aumd
2.17电路如图P2.17 所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采取哪些措施?若输
,则可采取哪些措施? 出电压波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大Au
解:(1)输出电压波形底部失真,类似于NPN型三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小R2或增大R1、RS;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大R2或减小R1、RS。
,就要增大漏极静态电流以增大g,故可增大R或减小R、R。(2)若想增大A21S um
2.18图P2.18中的哪些接法可以构成复合管?标出它们等效管的类型(如NPN 型、
PNP 型、N 沟道结型… … )及管脚(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。
(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g)
图P2.18
解:(a)不能。(b)不能。
(c)构成NPN 型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。 (d)不能。(e)不能。
(f)构成PNP 型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。 (g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。