模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第三章 思考题与习题

第三章思考题与习题解答3-1选择填空(只填a、b、c、d)(1)直接耦合放大电路能放大，阻容耦合放大电路能放大。(a.直流信号，b.交流信号，c.交、直流信号)(2)阻容耦合与直接耦合的多级放大电路之间的主要不同点是。(a.所放大的信号不同，b.交流通路不同，c.直流通路不同)(3)因为阻容耦合电路(a1.各级Q点互相独立，b1.Q点互相影响，c1.各级Au互不影响，d1.Au互相影响)，所以这类电路(a2.温漂小,b2.能放大直流信号，c2.放大倍数稳定)，但是(a3.温漂大，b3.不能放大直流信号，c3.放大倍数不稳定)。目的复习概念。解(1)a、b、c，b。(2)a、c。(3)a1，a2，b3。3-2如图题3-2所示两级阻容耦合放大电路中，三极管的均为100，be15.3kΩr，be26kΩr,S20kΩR,b1.5MΩR,e17.5kΩR，b2130kΩR，b2291kΩR，e25.1kΩR,c212kΩR,1310μFCC，230μFC，e50μFC，CCV=12V。图题3-2(a)放大电路；(b)等效电路(答案)(1)求ir和or;(2)分别求出当LR和L3.6kΩR时的SuA。目的练习画两级放大电路的微变等效电路，并利用等效电路求电路的交流参数。分析第一级是共集电路，第二级是分压供偏式工作点稳定的典型电路，1V、2V均为NPN管。解(1)求交流参数之前先画出两级放大电路的微变等效电路如图题3-2(b)所示。注意图中各级电流方向及电压极性均为实际。第一级中b1I的方向受输入信号iU极性的控制，而与1V的导电类型(NPN还是PNP)无关，iU上正下负，因此b1I向里流，输出电压o1U与iU极性相同；第二级中b2I的方向受o1U极性的控制，o1U上正下负，因此b2I向里流，也与2V的导电类型无关，或者根据c1I的方向(由1c流向1e)也能确定b2I的方向是向里流。再由电流的受控关系c1I(=2b2I)的方向向下流(由2c流向2e)，输出电压oU的实际极性应是下正上负，与假设极性相反。等效电路应画成“一”字型，如图所示。e1e1i2e1b21b22be2////////RRrRRRr7.5//30//91//62.9kΩ则3ibbe11e1//(1)1.510//5.3(1100)2.9294kΩrRrR因为第二级是共射电路，所以其输出电阻近似由c2R决定：oc212kΩrR(2)求oSSuUAU。当LR时，Lc212kΩRR1e11be11e1(1)(1100)2.90.98(1)5.3(1100)2.9uRArRc222be2121002006uRAr120.98(200)uuuAAA196则iSSi249(196)18120249uurAARr当L3.6kΩR时，Lc2L//12//3.62.77kΩRRRL22be22.77100466uRAr0.98(46)45uA因此S249454220249uA讨论由以上两种情况下的SuA结果可见，带载时的电压放大倍数比开载时小得多，即42181，说明SuA与LR有关。L3.6kΩR相当于后级的输入电阻，它越小，SuA下降得越多。放大电路的输入电阻越高，越有利于提高前级的电压放大倍数。图题3-3(a)放大电路图题3-3(b)交流通路(答案)；(c)微变等效电路(答案)※※3-3两级直接耦合放大电路如图题3-3所示。已知be1r、be2r、1、2。(1)画出放大电路的交流通路及h参数微变等效电路；(2)求两级放大电路的电压放大倍数oiuUAU的表达式，并指出oU与iU的相位关系；(3)推导该电路输出电阻的表达式。目的画直接耦合多级放大电路的微变等效电路，并利用等效电路推导交流参数表达式。分析本电路由两级直接耦合放大电路构成，第一级由NPN管构成简单供偏的工作点稳定共射放大电路；第二级是由PNP管构成的工作点稳定共射放大电路，它的集电极负载与1V管射极电阻共用一个电阻，即c2e1RR。解(1)交流通路及h参数微变等效电路如图题3-3(b)、(c)所示。(2)求oiuUAU。由图(c)知ibe1b1oUrIU求b1I:oLe1c2()URII,Le1L//RRRe11b1(1)II由回路c1be2e2RrR(视图(a))导出c2I来，即c1b2c1b2be22e2()(1)IIRIrR(视图(c))将c11b1II代入上式，写出b2b1II的关系式：1c1b1b2c1be22e2(1)RIIRrR12c1b1c22b2c1be22e2(1)RIIIRrR将e1I、c2I代回oU的表达式，得12c1oL1b1c1be22e2(1)(1)RURIRrRob112c1L1Lc1be22e2(1)(1)UIRRRRrR将b1I代入iU表达式，得be1io12c1L1Lc1be22e21(1)(1)rUURRRRrR因此12c1L1Loc1be22e212c1Libe11Lc1be22e2(1)(1)(1)(1)uRRRURrRARRUrRRrR因为两级均为共射组态，信号从输入到输出共反了两次相位，所以oU与iU同相位。(3)推导or的表达式。按着or的一般求法，应将LR开路，iU短路，此时bR被iU短路。从e1R看2V管：因为c2e1RR,2V为共射组态，隔着电流源，从它的集电极看不到输入回路，所以只能看到be1r。将be1r折合到发射极的电阻是be111r，再与e1R并联就是输出电阻了。be1oe11//1rrR3-5如图题3-5两级放大电路，在工作频率范围内，123CCC、、的容抗均很小，可视为短路。图题3-5(a)放大电路；(b)直流通路；(c)交流通路；(d)h参数微变等效电路(1)画出直、交流通路及h参数等效电路；(2)写出表达式o11iuUAU,o2i2uUAU以及ir;(3)分析oU与iU的相位关系(同相或反相)。目的熟练交、直流通路和等效电路的画法，求多级放大电路的电压放大倍数。分析图题3-5(a)由两级构成，第一级由NPN管1V构成共射电路；第二级由PNP管2V构成共射电路，两级之间采用直接耦合。本电路的特殊性是在第一级偏置电路中将bR分成两部分，即F1R与F2R，并且在它们中间与地之间加入电容2C。2C相当于交流短路，这样把F1R交流并联在输入回路，而把F2R并联到第一级的输出回路，即c1F2//RR。这是容易错误的地方，希望引起注意。解(1)图(a)电路的直流通路、交流通路和h参数微变等效电路分别如图(b)、(c)和(d)所示。在图(d)中，oU的实际极性与假设极性相同。(2)求o11iuUAU、o2i2uUAU、ir。c1F2be22e11be1////(1)uRRrRArc222be22e(1)uRArRiF1be1//rRr(3)因为两级均有反相作用，所以oU与iU同相位。图题3-7※3-7电路如图题3-7所示。已知12=50,3=80,BE1BE2UU=0.7V，BE3U0.2V，且当SU=0时，oU=0。试求：(1)各级静态工作点(各管的BI均可忽略)；(2)满足SU=0时oU=0的e2R值。目的练习利用零入—零出的条件进行求解。分析本题电路由两级构成，第一级为单入—单出(同相输出)长尾式差放，差放对管采用NPN型；第二级由PNP管构成单管共射放大电路。两级之间为直接耦合。解(1)求静态。从C3I入手。因为有零入—零出，先求C3I比较方便：C312V1mA12kΩIE3C31mAIIE3()121U对地3=9VC3B33100012.5μA80II求差放级：视c2BE3e3CCRURV回路。c2c2E3e3BE3RIRIRU因此c2C3e3BE3C1C2c2130.20.32mA10RIRUIIIRCCC1c1C1()C2()120.32UUVIR对地对地10=8.8VE1,20.7VU(2)求e2R值。e2e1C10.712120.7107.66kΩ220.32RRI3-8选择合适的答案填空。(1)电路的频率响应是指对于不同频率输入信号放大倍数的变化情况。高频时放大倍数下降，主要原因是的影响。(a.耦合电容和旁路电容，b.晶体管的非线性特性，c.晶体管的极间电容和分布电容)(2)当输入信号频率为Lf和Hf时，放大倍数的幅值约下降为中频时的(0.5，0.7，0.9)，或者说是下降了(3dB,5dB,7dB)。此时与中频时相比，放大倍数的附加相移约为(45°，90°，180°)。(3)多级放大电路与单级放大电路相比，频带(变窄，变宽，差不多)；高频时附加相移(变大，变小，基本不变)。目的复习基本概念。解(1)c;(2)0.7，3dB,45°；(3)变窄，变大。3-10放大电路如图题3-10(a)所示。已知三极管的=50,CCV=12V,1C=3μF,2C=1μF,SR=50Ω,b1R=20kΩ,b2R=80kΩ,eR=1kΩ,cR=2.5kΩ,LR=7.5kΩ，试计算由1C决定的下限频率Lf，并画出低频段的波特图。图题3-10(a)放大电路；(b)波特图(答案)目的练习求放大电路的下限频率，并画低频段波特图。解计算思路是先求EQbeiLIrrf。b1BCCb1b220122080RUVRR=2.4VBBEEQe2.40.22.2mA1UUIR注意，计算静态电流时不要代入负号，与NPN管的求法相同。be26300(150)0.9kΩ2.2rib1b2bee////(1)20//80//0.9(150)112kΩrRRrR用公式求Lf：L36Si1114Hz2π()2π(0.05+12)10310fRrC3-11共射电路如图题3-11所示。已知三极管的bbr=100Ω,ber=900Ω,mg=0.04s，πC=500pF。(1)试计算中频电压放大倍数SuA；(2)试计算电路的上、下限频率Lf及Hf；(3)用归一化画法画出波特图。图题3-11(a)放大电路；(b)波特图(答案)目的全面分析计算一个共射放大电路的频率响应。解(1)bebbberrr=100+900=1000Ωibbe//377//1kΩrRrmbe0.04gr900=36因此ocLiSSbeSi//6//315050111uURRrAUrRr(2)求Lf及Hf。L136Si11140Hz2π()2π(1+1)10210fRrCL236cL2113.5Hz2π()2π(6+3)10510fRRC取Lmax40,3.5f40HzLπbebbbS12π//(////)fCrrRR-123310.64MHz2π50010900//(10037710//110(3)本题波特图的归一化画法如图题3-11(b)所示。※3-12某放大电路的对数幅频特性如图题3-12(a)所示，试求：(1)中频电压放大倍数muA为多少分贝?折合多少倍数?(2)下限频率Lf。(3)上限频率Hf。(4)通频带bwf。(5)画出相应的相频特性，并标出频率。图题3-12(a)幅频特性；(b)相频特性(答案)目的练习从波特图上查参数。解(1)m20lg20lg1040dBxuAx=2则muA=100倍(2)由幅频