第四章 分离元件放大电路
4-1 判断图所示电路中的二极管是导通还是截止，并计算电压U ab。设图中的二极管都是理想的。
4-2 在图所示电路中，E=5V，u i=10sinωtV,二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u0的波形。
4-3 现有两个稳压管VZ1和VZ2，稳定电压分别为4.5V和9.5V，正向压降都是0.5V，试求图中各电路的输出电压U。
4-4 分析图示电路中各晶体管的工作状态。（放大、饱和、截止或损坏）。
4-5 测得某放大电路中的晶体管的三个电极A、B、C对地电位分别是U A=-9V，U B=-6V，U C=-6.2V，试分析A、B、C中哪个是基极b，发射极e，集电极c，并说明此晶体管是NPN 管还是PNP管。
4-6 试判断图示各电路能否放大交流信号？为什么？
4-7 电路如图所示，已知U CC =12V ，R C =4k Ω，R B =300 k Ω，R L =4 k Ω，晶体管β=40，
①试求出静态值I B 、I C 和U CE ；
②画出电路的微变等效电路；
③计算A u ，r i 和r 0。
4-8 放大电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性曲线。放大电路的交、直流负载线已画于图中。①试求R B 、R C 、R L 和β；②不失真的最大输入电压峰值为多少？
4-9 在图示电路中，输入正弦信号，如图(a)所示，问输出波形分别为图(b)(c)所示时，各产生了什么失真？怎样才能消除失真？
4-10 图所示电路中，R B1=20 k Ω，R B2=10k Ω，R C =2 k Ω，R E =2 k Ω，R L =4 k Ω，U CC =12V，
U BE =0.7V，β=50，求
①静态工作点；
②A u ，r i 和r 0；
③不接电容C E 时的A u ，画出此时的微变等效电路； ④若换一个β=100的晶体管，求静态工作点和A
。
4-11 射极输出器如图所示，其中U CC =12V，R B =200 k Ω，R E =2 k Ω，R L =2 k Ω，晶体管β=60，
U BE =0.6V，信号源内阻R S =100Ω，试求
①静态值； ②画出微变等效电路；
③A u ，r i 和r 0。
2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210 I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少? V 图2-36 题2-3图 解：1）计算电路的静态工作点： B 120.7 0.04270 I mA -= = C B 0.0460 2.4I I mA β==?= CE 12 2.43 4.8U V =-?= 2)对电路进行动态分析 o L u i be 6031801 U βR A U r '-?= =-==- 3）0180101800u i U A U =?=?=V 所以输出电压的有效值为1800V 1.放大器中的信号是交、直流共存的。交流信号是被放大的量；直流信号的作用是使放大器工作在放大状态，且有合适的静态工作点，以保证不失真地放大交流信号。 2.若要使放大器正常地放大交流信号，必须设置好工作状态及工作点，这首先需要作直流量的计算；
第四章§4.1 多级放大电路习题 （一）考核内容 3．掌握多级放大电路耦合方式、特点。 4.1 多级放大电路 4.4.1 多级放大电路的耦合方式 在多级放大电路中,将级与级之间的连接方式称为耦合方式.。一般常用的耦合方式有：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。 1、阻容耦合：将放大器通过电容和下一级的输入电阻连接的方式称为阻容耦合方式。 阻容耦合放大电路的优点是: (1)因电容具有“隔直”作用，所以各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。这给放大电路 的分析、设计和调试带来了很大的方便。此外，还具有体积小、重量轻等优点。 (2)在信号传输过程中，交流信号损失小。 阻容耦合放大电路的缺点是: (1)因电容对交流信号具有一定的容抗，若电容量不是足够大，则在信号传输过程中会受到一定的衰减。尤其不便于传输变化缓慢的信号。 (2) 在集成电路中制造大容量的电容很困难，所以这种耦合方式下的多级放大电路不便于集成。 2 直接耦合 为了避免在信号传输过程中，耦合电容对缓慢变化的信号带来不良影响，把前一级输出端（或 经过电阻等）直接接到下一级的输入端，这种连接方式称为直接耦合。直接耦合的优点是: (1)既可以放大交流信号，也可以放大直流和变化非常缓慢的信号。 (2)电路简单，便于集成，所以集成电路中多采用这种耦合方式。 直接耦合的缺点是: (1) 直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，各级静态工作点相互牵制。 (2) 存在零点漂移。 多级放大电路的直接耦合是指前一级放大电路的输出直接接在下一级放大电路的输入端，很显然直接耦合放大电路的各级静态工作点相互影响，并且还存在零点漂移现象，即当输入信号为零时，受环境温度等因素的影响，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。 【概念】零点漂移：指当输入信号为零时，输出信号不为零，而是在静态工作点附近上下变化。 原因：放大器件的参数受温度影响而使Q 点不稳定。也称温度漂移。 放大电路级数愈多，放大倍数愈高，零点漂移问题愈严重。 3变压器耦合：放大器的级与级之间通过变压器连接的方式称为变压器耦合。 变压器耦合的优点是: (1)由于变压器不能传输直流，故各级静态工作点互不影响，可分别计算和调整。 (2)变压器可以通过电磁感应进行交流信号的传输，并且可以进行阻抗匹配，以使负载得到最大 功率。另外由于可以根据负载选择变压器的匝比，以实现阻抗匹配，故变压器耦合放大电路在大功率放大电路中得到广泛的应用。 变压器耦合的缺点是: (1)高频和低频性能比较差，不能传输直流或变化缓慢的信号，使用只能用于交流放大。 (2)变压器的重量太大，很难集成。 4.1.2多级放大电路的分析和计算 1. 电压放大倍数：多级放大电路的分析和计算与单级放大器的分析方法基本相同。对一个n级 级联的放大器，假设各级的电压放大系数分别为 n u u3 u2 u1 A A A A ??? ? ?，则总的电压放大系数为 n u u3 u2 u1 in on i3 o3 i2 o2 i o1 i o n u A A A A U U U U U U U U U U A ??? = ????? ? ? = = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在计算每级电压增益时，必须考虑前后级之间的影响，即前级放大器作为后级放大器的信号源 输入端，后级放大器是前级放大器的负载，例如 i2 L1 R R=， i2 c1 /// L1 R R R=。 增益：一般将用分贝表示的放大倍数称为增益，用G表示。 如果输入电阻和输出电阻相等，则电压增益G u为：) (dB lg 20 i o U U G u = 若用分贝（dB）表示，则多级放大总增益为各级增益的代数和，即： (dB) ) (dB 1u u G G=+(dB) 2 u G 2．输入和输出电阻 （1）输入电阻：由于输入级连接着信号源，它的主要任务是从信号源获得输入信号。 多级放大电路的输入电阻就是输入级的输入电阻，即 i1 i R R= （2）输出电阻：多级放大电路的输出级就是电路的最后一级，其作用是推动负载工作。 多级放大电路的输出电阻就是输出级的输出电阻，即 on o R R= 在多级放大电路里，可以把后级的输入电阻作为是前级的负载。在多级放大电路里，可以把前级输出电阻是后级的信号源电阻，
第四章信号分离电路 4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为几种类型？ 滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，即对不同频率信号的幅值有不同的增益，并对其相位有不同的移相作用。按照其功能要求，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。 4-2按照电路结构，常用的二阶有源滤波电路有几种类型？特点是什么？ 常用的二阶有源滤波电路有三种：压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。 压控电压源型滤波电路使用元件数目较少，对有源器件特性理想程度要求较低，结构简单，调整方便，对于一般应用场合性能比较优良，应用十分普遍。但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗，反馈过强将降低电路稳定性，因为在这类电路中，Q值表达式均包含-Kf项，表明Kf过大，可能会使Q 值变负，导致电路自激振荡。此外这种电路Q值灵敏度较高，且均与Q成正比，如果电路Q值较高，外界条件变化将会使电路性能发生较大变化，如果电路在临界稳定条件下工作，也会导致自激振荡。 无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近，由于没有正反馈，稳定性很高。其不足之处是对有源器件特性要求较高，而且调整不如压控电压源滤波电路方便。对于低通与高通滤波电路，二者Q值灵敏度相近，但对于图4-17c所示的带通滤波电路，其Q值相对R，C变化的灵敏度不超过1，因而可实现更高的品质因数。 双二阶环型滤波电路灵敏度很低，可以利用不同端输出，或改变元件参数，获得各种不同性质的滤波电路。与此同时调整方便，各个特征参数可以独立调整。适合于构成集成电路。但利用分立器件组成双二阶环电路，用元件数目比较多，电路结构比较复杂，成本高。 4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型？简述这些逼近方式的特点。 测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。 巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内最为平坦。其特点是具有较为理想的幅频特性，同时相频特性也具有一定的线性度。 切比雪夫逼近的基本原则是允许通带内有一定的波动量ΔKp，故在电路阶数一定的条件下，可使其幅频特性更接近矩形，具有最佳的幅频特性。但是这种逼近方式相位失真较严重，对元件准确度要求也更高。 贝赛尔逼近的基本原则是使相频特性线性度最高，群时延函数τ(ω)最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小，具有最佳的相频特性。但是这种
习 题 2.1基本要求 1.熟练掌握三种组态的BJT 基本放大电路的构成、工作原理；熟练估算其直流工作点、交流指标。 2.熟悉三种组态的BJT 基本放大电路的性能差异。 3.熟练掌握BJT 放大电路的模型分析法：会根据BJT 的直流模型作静态分析；根据交流小信号模型作动态分析。 4.熟悉图解法。 5.了解射极偏置电路稳定工作点的原理、作电流源的原理以及电流源的应用 2-1 在共射基本放大电路中，适当增大R C ，电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 A ．放大倍数变大，输出电阻变大； B ．放大倍数变大，输出电阻不变 C ．放大倍数变小，输出电阻变大； D ．放大倍数变小，输出电阻变小 解：共射放大电路C be //(L u R R A r β =-，o C r R = 所以选择a 2-2 电路如图2-35所示，已知V CC =12 V ，R C =2 k Ω，晶体管的β=60，U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求： (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值？(2) 如果欲将U CE 调到3 V ，试问R B 应取多大 值？ 图2-35 题2-2图 解：1）C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.3 1.5/600.025B I mA R ---=== 所以B 468R k =Ω 2）C 3 123 4.5210I mA -= =?，B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的β=60，r be k =1Ω，BE U =0.7 V ，试求：(1)静态工作点 I B ，I C ，U CE ；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=，则输出电压U o 的有效值为多少?
第11章基本放大电路 一、填空题 1、(2-1，中)当半导体三极管的正向偏置，反向偏置偏置时，三极管具有放大作用，即极电流能控制极电流。 2、(2-1，低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同，可将三极管放大电路分为，，三种。 3、(2-1，低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。 4、(2-1，中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时， 与之间的关系。 5、(2-1，低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置外,还需输入信号。 6、(2-1，中)为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路，如果静态工作点太低，将会产生失真，应调R B，使其，则 I B，这样可克服失真。 7、(2-1，低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。 8、(2-1，低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。 9、(2-1，低)共射组态既有放大作用，又有放大作用。 10、(2-1，中)共基组态中，三极管的基极为公共端，极为输入端，极为输出端。 11、(2-1，难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于区的型的三极管。 12、(2-1，难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V，②2.8 V，③5V，试判断： a．①脚是，②脚是，③脚是（e, b，c）； b．管型是（NPN，PNP）； c．材料是（硅，锗）。 13、(2-1，中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件是，电流分配关系是。 14、(2-1，低)温度升高对三极管各种参数的影响，最终将导致I C，静态工作 点。
第四章 高频功率放大器 4-1）若非线性特性用折线近似表示，如题图4-1所示，,/10,1V mA g V V bz ==偏压 ,2V V bb -=激励电压V U 2.5=。求电流i 的各个分量幅度.,,210I I I 若要加大1I ，应怎样改 动U V bb 和？ 【解】 （1） )cos (bz bb V wt U V g i -+= 当 ,,0Φ==wt i 即 0)cos (=-Φ+bz bb V U V g 故 ο 552.5) 2(1cos cos 11 =--=-=Φ--U V V bb bz 又 I i wt ==,0 故 mA I a I mA I a I mA I a I a I mA V V mA V U V g I m m m m bZ bb m 622273.0)55(05.822366.0)55(4.422201.0)55()(22)12.52(/10)(2211000=?===?===?==Φ==-+-?=-+=οοο （2）因m I a I )(11Φ= 要 ,1↑I 应 .,)(1↑↑Φm I a 要使,)(1↑Φa 在ο120<Φ时，应增加Φ，即减小b b V ；要使 ,↑m I 应增大U 。 4-2）题图4-2所示为晶体管转移特性，用它作二倍频器，为了使c i 中的二次谐波的成分最大，bb V 应如何选取？（bb V 是直流偏压，设U V bz ,均固定不变） 。 【解】 因 U V V bb bz -= ?cos 当ο 60=?时，二次谐波分量最大，而 ,2160cos = ο故有U V V bb bz -= 21，即
4 基本放大电路 自我检测题 一．选择和填空 1. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A 或C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。 （A ．共射组态，B ．共集组态，C ．共基组态） 2．射极跟随器在连接组态方面属共 集电 极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。 3．H 参数等效电路法适用 低 频 小 信号情况。 4．图解分析法适用于 大 信号情况。 5．在线性放大条件下，调整图选择题5所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。 （A ．增大， B ．减小，C ．基本不变） （1）当R c 增大时，则静态电流I CQ 将 C ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 C ，输出电阻R o 将 A ； （2）当V CC 增大，则静态电流I CQ 将 A ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 B ，输出电阻R o 将 C 。 6．在图选择题5所示电路中 ，当输入电压为1kHz 、5mV 的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。回答以下问题。 （1）这种失真是 B 失真。 （A ．截止，B ．饱和，C ．交越，D ．频率） （2）为了消除失真，应 B 。 （A ．增大C R ，B ．增大b R ，C ．减小b R ，D ．减小 CC V ，E ．换用β大的管子）。
R b R c +V CC C 2 C 1 R L v i v o T 图选择题5 7. 随着温度升高，晶体管的电流放大系数_A_，穿透电流CEO I _A_，在I B 不变的情况下b-e 结电压V BE_B _。 （ A ．增大，B ．减小，C ．不变） 8．随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。 （A ．上移， B ．下移，C ．左移，D ．右移，E ．增大，F ．减小，G ．不变） 9．共源极放大电路的v o 与v i 反相位，多作为 中间级 使用。 10．共漏极放大电路无电压放大作用，v o 与v i 同 相位。 11．共栅极放大电路v o 与v i 反 相位。 12. 在相同负载电阻情况下，场效应管放大电路的电压放大倍数比三极管放大电路 低 ，输入电阻 高 。 13. 场效应管放大电路常用的栅压偏置电路如图选择题13所示，说明下列场效应管可以采用哪些类型的偏置电路。 （1）结型场效应管可以采用图示电路中的 b 、d ； （2）增强型MOS 场效应管可以采用图示中的 c 、d ； （3）耗尽型MOS 场效应管可以采用图示电路中的 a 、b 、c 、d 。 (a )DD V C 1 R g R d C 2 ( b )DD V C 1 R g R d C 2 ( c )DD V C 1 R d C 2 R s C s R g1 R g2( d ) DD V C 1 R d C 2 R g1 R g2R s C s v i v i v i v i v o v o v o v o VT VT VT VT 图选择题13
1 15-009、 电路如图P2.6所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降U C ES ＝0.5V 。 （1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路 （4）R b 2开路 （5）R C 短路 图P2.6 解：设U B E ＝0.7V 。则 （1） 基极静态电流 V 4.6mA 022.0c C CC C b1BE b2BE CC B ≈-=≈--= R I V U R U R U V I （2）由于U B E ＝0V ，T 截止，U C ＝12V 。 （3）临界饱和基极电流 mA 045.0 c CES CC BS ≈-=R U V I β 实际基极电流 mA 22.0 b2BE CC B ≈-= R U V I 由于I B ＞I B S ，故T 饱和，U C ＝U C ES ＝0.5V 。 （4）T 截止，U C ＝12V 。 （5）由于集电极直接接直流电源，U C ＝V C C ＝12V
15-011、图1-5中,a 管为（NPN ）型管，处于（放大 ）状态；b 管为（PNP ）型管，处于（ 断路 ）状态。 图 1 –5a 图 1 –5b 15-301、 例题 5-1 (P151) 晶体管放大电路如图所示，已知U CC = 6 V ，U CES = 1 V , R S =100 Ω, R B =265 kΩ，R C = 3kΩ，R L =3kΩ，β=50。 （1）计算BQ I ，CQ I ，CEQ U （2）计算u A , i R ，0R （3）计算m ax 0U ； 。 解：(1)mA R U U I B BE CC BQ 02.0265 7 .06=-=-= 1==B CQ I I β (mA) 3316=?-=?-=C C CC CE R I U U (V) (2)、6.102 .126 5130026) 1(300=?+=++=E be I r β (KΩ) 2V 8V 2．7V 9V 3V 0V
第四章 习题与思考题 ◆◆ 习题 4-1 在图P4-1所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ， ① 试估算电路的最大输出功率P om ； ② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。 解：① W W R U V P L cem CC om 563.18 2)16(2)(2 2≈?-=-= 如忽略U CES ，则 W W R V P L CC om 25.28 2622 2=?=≈ ② W W R V P L CC V 865.28 6222 2≈??=≈ππ %55.54865 .2563.1≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%53.78865.225.2≈== V om P P η 此题的意图是理解OCL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法。 ◆◆ 习题 4-2 在图P4-1所示的电路中： ① 三极管的最大功耗等于多少？ ② 流过三极管的最大集电极电流等于多少？ ③ 三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少? ④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ，输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？ 解：① W W P P om CM 45.025.22.02.0=?=> ② A A R V I L CC CM 75.08 6==> ③ V V V U CC CEO BR 12622)(=?=> ④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈u A ，而略小于1，故V V V U U CC cem i 24.426 22≈=≈≈。 本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
第四章信号传输电路 第四章信号传输电路 (1) 4.4.1 模拟和数据通信系统概述 (2) 4.4.2 模拟调制与解调电路 (6) 4.4.3 集成锁相环及其应用 (13)
4.4.1 模拟和数据通信系统概述 一、简介 以前讲的通信，通常是指通过电线和空间电磁波实现。随着现代技术的发展，通信的信道频率越来越高，除长波、中波、短波通信以外，还有移动通信、微波通信(其频率范围在300MHz～300GHz)、卫星通信。通信用的介质也由电线、电缆、同轴电缆、到光纤通信。电子计算机的出现后，又使模拟通信快速地发展为数字通信。 下图是一个通信系统的典型框图： 通信方式： 模拟通信方式：构成模拟通信系统：设法保持基带信号不失真，电路全为模拟电路组成(放大、调制、解调等)。 数字通信方式：构成数字通信系统：数据传输的高可靠性，严格的通信协议和标准。 二、模拟信号传输 其过程一般为：将包含要传输信息的基带电信号进行调制(用高频信号运载要传输的信号《高频信号也称载波》)T发射T接收端接收(解调即还原出原来的信息)。 模拟信号的调制分模拟正弦调制和模拟脉冲调制。 1．拟正弦调制
幅度调制AM：调幅波-普通的调幅广播。 频率调制FM：调频波-调频广播。 相位调制PM：调相波-特殊用场。 2．模拟脉冲调制 此时，载波是脉冲波，调制波可以是正弦或其它波形，根据载波信号的参量随调制波而改变的情况，可分为脉冲波调制、脉冲幅度调制PAM(信号检测)、脉冲宽度调制PWM(各种开关电源)、脉冲脉位调制PPM(锁相)。 在通信系统中要求在同一信道中能传送多个基带(调制波信号)信号，采用将各个基带信号调制到不同的载波频率上。例如，广播电台中波段，中央人民广播电台一套是560kHz，浙江人民广播电台810kHz等，560kHz、810kHz是指载波频率。这个技术称为频分复用(Frequency – division multiplexing
第四章习题解答 4-1 为什么低频功率放大器不能工作于丙类？而高频功率放大器则可工作于丙类？ 分析：本题主要考察两种放大器的信号带宽、导通角和负载等工作参数和工作原理。 解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频小信号 （信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（C θ<90?）,电流为余弦脉冲，为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。而低频功率放大器的负载为无调谐负载，如电阻、变压器等，通常为甲类或乙类工作状态。因此，低频功率放大器不能工作在丙类，而高频公率放大器则可以工作于丙类 。 4-2 提高放大器的功率与效率，应从哪几方面入手？ 分析：根据公式c o o o c P P P P P +==η=，可以得到各参数之间的关系，具体过程如下 解 功率放大器的原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率，使之转变为交流信号功率输出去。这种转换不可能是百分之百的，因为直流电源所供给的，因为直流电源所供给的功率除了转变为交流输出功率外，还有一部分功率以热能的形势消耗在集电极上，成为集电极耗散功率。 为了说明晶体管放大器的转换能力，采用集电极效率c η，其定义为 c o o o c P P P P P +== η= 由上式可以得出以下两结论: ① 设法尽量降低集电极耗散功率c P ，则集电极耗散功率c η自然会提高。这样，在给定P =时，晶体管的交流输出功率o P 就会增大； ② 由上式可得 c c c o P 1P ???? ? ?η-η= 如果维持晶体管的集电极耗散功率c P 不超过规定值，那么， 提高集电极效率c η，将使 交流输出功率o P 大幅增加。可见，提到效率对输出功率有极大的影响。当然，这时输入直流功率也要相应得提高，才能在c P 不变的情况下，增加输出功率。因此，要设法尽量降低集电极耗散功率c P ，来提高交流输出功率o P 。 4-3 丙类放大器为什么一定要用调谐回路作为集电极负载？回路为什么一定要调到谐振状态？回路失谐将产生什么结果？ 解 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号（信号的通带宽度只有其中心频率的1%或更小），其工作状态 通常选为丙类工作状态（C θ<90?）,为了不失真的放大信号，它的负载必须是谐振回路。丙类工作状态的集电极电流脉冲是尖顶余弦脉冲。这适用于欠压或临界状态。尖顶余弦脉冲 含有 基波、二次、三次、……、n 次谐波，为了获得基波分量（即基波频率的正弦波），就要在输出端抑制其他谐波分量，因此一定要调到基波谐振状态。如果回路失谐，就会使输出含有其他谐波分量，就会产生波形失真。如果激励信号过大，回路失谐还会造成管子烧坏。 4-4 功放管最大允许耗散功率为20W ，试计算当效率分别为80%、70%和50%时的集电极最大允许输出功率。
第四章集成运算放大器的应用 §4-1 集成运放的主要参数和工作点 1、理想集成运放的开环差模电压放大倍数为Aud=∞，共模抑制比为 K CMR= ∞，开环差模输入电阻为ri= ∞，差模输出电阻为r0=0 ，频带宽度为Fbw=∞。 2、集成运放根据用途不同，可分为通用型、高输入阻抗型、高精度型和低功耗型等。 3、集成运放的应用主要分为线性区和非线性区在分析电路工作原理时，都可以当作理想运放对待。 4、集成运放在线性应用时工作在负反馈状态，这时输出电压与差模输入电压满足关系；在非线性应用时工作在开环或正反馈状态，这时输出电压只有两种情况； +U0m 或-U0m 。 5、理想集成运放工作在线性区的两个特点：（1）up=uN ，净输入电压为零这一特性成为虚短， （2）ip=iN，净输入电流为零这一特性称为虚断。 6、在图4-1-1理想运放中，设Ui=25v,R=1.5KΩ，U0=-0.67V,则流过二极管的电流为10 mA ，二极管正向压降为0.67 v。
7、在图4-1-2所示电路中，集成运放是理想的，稳压管的稳压值为7.5V，Rf=2R1则U0= -15 V。 二、判断题 1、反相输入比例运算放大器是电压串联负反馈。（×） 2、同相输入比例运算放大器是电压并联正反馈。（×） 3、同相输入比例运算放大器的闭环电压放大倍数一定大于或等于1。（√） 4、电压比较器“虚断”的概念不再成立，“虚短”的概念依然成立。（√） 5、理想集成运放线性应用时，其输入端存在着“虚断”和“虚短”的特点。（√） 6、反相输入比例运算器中，当Rf=R1，它就成了跟随器。（×） 7、同相输入比例运算器中，当Rf=∞，R1=0，它就成了跟随器。（×） 三、选择题 1、反比例运算电路的反馈类型是（B ）。 A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 2、通向比例运算电路的反馈类型是（A ）。 A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电压串联正反馈 3、在图4-1-3所示电路中，设集成运放是理想的，则电路存在如下关系（B ）。 A.uN=0 B.un=ui C.up=ui-i1R2
第11章基本放大电路习题参考答案 一、填空题： 1. 放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。 2. 射极输出器具有电压放大倍数恒小于1、接近于1，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。 3. 放大器输出波形的正半周削顶了，则放大器产生的失真是截止失真，为消除这种失真，应将静态工作点上移。 4. 放大电路有两种工作状态，当u i＝0时电路的状态称为静态态，有交流信号u i输入时，放大电路的工作状态称为动态态。在动态态情况下，晶体管各极电压、电流均包含直流静态分量和交流动态分量。放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。 二、判断题 1. 射极支路接入电阻R E的目的是为了稳定静态工作点。（对） 2. 射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。（错） 3. 分压式偏置共发射极放大电路是能够稳定静态工作点的一种放大器。（对） 三、选择题： 1. 在共集电极放大电路中，输出电压与输入电压的关系是（C） A、相位相同，幅度增大； B、相位相反，幅度增大； C、相位相同，幅度相似。 2. 射极输出器是典型的（C）放大器。 A、电流串联负反馈； B、电压并联负反馈； C、电压串联负反馈。 四、问答题： 1. 放大电路中为什么要设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？ 答：为了不失真地放大交流信号，必须在电路中设置合适的静态工作点。若静态工作点高时，易造成饱和失真；若静态工作点设置低了时，又易造成截止失真。 2. 共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是什么？ 答：共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化，即让输出电压u0因R C上电压的变化而改变，从而使放大电路实现电压放大作用。 五、计算题 2. 已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且β=50，试估算静态值I B、I C、U CE。
第11章习题
第11章基本放大电路 一、填空题 1、(2-1，中)当半导体三极管的正向偏置，反向偏置偏置时，三极管具有放大作用，即极电流能控制极电流。 2、(2-1，低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同，可将三极管放大电路分为，，三种。 3、(2-1，低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。 4、(2-1，中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时，与之间的关系。 5、(2-1，低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置 外,还需输入信号。 6、(2-1，中)为了保证不失真放大，放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路，如果静态工作点太低，将会产生失真，应调 R B，使其，则I B，这样可克服失真。 7、(2-1，低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。 8、(2-1，低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。 9、(2-1，低)共射组态既有放大作用，又有放大作用。 10、(2-1，中)共基组态中，三极管的基极为公共端，极为输入端， 极为输出端。 11、(2-1，难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于区的型的三极管。 12、(2-1，难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V，②2.8 V，③5V，试判断： a．①脚是，②脚是，③脚是（e, b，c）； b．管型是（NPN，PNP）； c．材料是（硅，锗）。 13、(2-1，中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件 是，电流分配关系是。
14、(2-1，低)温度升高对三极管各种参数的影响，最终将导致I C，静态工作点。 15、(2-1，低)一般情况下，晶体三极管的电流放大系数随温度的增加 而，发射结的导通压降V BE则随温度的增加而。 16、(2-1，低)画放大器交流通路时，和应作短路处理。 17、(2-2，低)在多级放大器里。前级是后级的，后级是前级 的。 18、(2-2，低)多级放大器中每两个单级放大器之间的连接称为耦合。常用的耦合方式有：，，。 19、(2-2，中)输出端的零漂电压电压主要来自放大器静态电位的干扰变动，因此要抑制零漂，首先要抑制的零漂。目前抑制零漂比较有效的方法是采用。 20、(2-2，中)在多级放大电路的耦合方式中，只能放大交流信号，不能放大直流信号的是放大电路，既能放大直流信号，又能放大交流信号的是 放大电路，放大电路各级静态工作点是互不影响的。 22、(2-3，低)串联负反馈电路能够输入阻抗，电流负反馈能够使输出阻抗。 22、(2-4，低)放大电路中引入电压并联负反馈，可______输入电阻，_______输出电阻。 23、(2-4，中)在放大电路中，为了稳定静态工作点，宜引入________反馈；要展宽频、稳定增益，宜引入_______反馈；为了提高输入阻抗，宜引入 _________反馈。 24、(2-4，难)正弦波振荡器的振幅起振条件是、相位起振条件 是。 25、(2-4，低)要使电路产生稳定的振荡，必须满足和 两个条件。 26、(2-4，低)正弦波振荡电路一般是由和组成，此外电路还应包含有选频网络和稳幅环节。 27、(2-5，低)常见的功率放大电路从功放管的工作状态分有___________， _______________，____________几种类型。
第3章多级放大电路 习题 判断图所示各两级放大电路中T1和T2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。 (a)(b) (c) (d) (e) (f) 图 解：(a)共射，共基(b)共射,共射(c)共射,共射
(d)共集，共基 (e)共源，共集 (f)共基，共集 设图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，并写出u A 、i R 和o R 的表达 式。 (a) (b) (c) (d) 图 解：(1)图示各电路的交流等效电路如解图所示。 (2)各电路的 u A 、i R 和o R 的表达式分别为： (a)：[]{} 1222323 11 223 //(1)(1)(1)be u be be R r R R A R r r R ββββ+++=-? +++&； 11i be R R r =+； 2232 // 1be o r R R R β+=+
(b)： 1232 24112322 (1)(////)()(1)(////)be u be be be R R r R A r R R r r βββ+=+?-++& 111 232//[(1)(////)]i be be R R r R R r β=++； 4o R R = (c)：122223 11 22{//[(1)]} [](1)be d u be be d R r r R A r R r r ββββ++=- ?- +++& 11i be R R r =+； 3o R R = (d)： 284672 2 [(//////)]()u m be be R A g R R R r r β=-?-& 123//i R R R R =+； 8o R R = (a) (b) (c)
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF 题目部分： 一、选择题(15小题) (02 分)1.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20680(t u BE ω+=mV ， ) sin 2050(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的≈be r ____ （A ．13.6 KΩ，B ．34 KΩ， C ． 0.4 KΩ， D ．1 KΩ， E ．10KΩKΩ），该晶体管是____。（F ．硅管， G ．锗管）。 (02 分)2.从括号内选择正确答案，用A 、B 、C …填空。 在某双极型晶体管放大电路中，测得)sin 20280(t u BE ω+= mV ， ) sin 2040(t i B ω+=μA ，则该放大电路中晶体管的
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF ≈be r __________（A ．7 KΩ， B ．5 KΩ， C ．1 KΩ， D ．0.5 KΩ， E ．14 KΩ），该晶体管是____。（F ．硅管， G ．锗管）。 (03 分)3.判断下列计算图示电路的输出电阻o R 的公式哪个是正确的。 A ．e o R R = B ．L e o R R R //= C ．β +=1// 0be e r R R D ．β ++=1//0b be e R r R R E ．β +=1////0b be e R r R R
(03 分)4.选择正确答案用A、B、C填空。（A．共射组态， B．共集组态， C．共基组态） 在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数 A 一定小于1，____的电流放大倍数i A一定小于 u 1，____的输出电压与输入电压反相。 (02 分)5.选择正确答案，用A、B填空。（A．共源组态， B．共漏组态） 在共源组态和共漏组态两种放大电路中，_____的电压放大倍数 A 比较大，_____的输出电阻比较小。____的输出电 u 压与输入电压是同相的。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
第四章多级放大电路习题答案3.1学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。
动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1u u u =-=。在共模输入 信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： 输出电压为： 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： 或用对数形式表示为：
第四章 场效应管（FET ）及基本放大电路 §4.1 知识点归纳 一、场效应管（FET ）原理 ·FET 分别为JFET 和MOSFET 两大类。每类都有两种沟道类型，而MOSFET 又分为增强型和耗尽型（JFET 属耗尽型），故共有6种类型FET （图4-1）。 ·JFET 和MOSFET 内部结构有较大差别，但内部的沟道电流都是多子漂移电流。一般情况下，该电流与GS v 、DS v 都有关。 ·沟道未夹断时，FET 的D-S 口等效为一个压控电阻（GS v 控制电阻的大小），沟道全夹断时，沟道电流D i 为零；沟道在靠近漏端局部断时称部分夹断，此时D i 主要受控于GS v ，而DS v 影响较小。这就是FET 放大偏置状态；部分夹断与未夹断的临界点为预夹断。 ·在预夹断点，GS v 与DS v 满足预夹断方程： 耗尽型FET 的预夹断方程：P GS DS V v v -=（P V ——夹断电压） 增强型FET 的预夹断方程：T GS DS V v v -=（T V ——开启电压） ·各种类型的FET ，偏置在放大区（沟道部分夹断）的条件由表4-4总结。 表4-4 FET 放大偏置时GS v 与DS v 应满足的关系 ·偏置在放大区的FET ，GS v ~D i 满足平方律关系： 耗尽型： 2 ) 1(P GS DSS D V v I i - =（DSS I ——零偏饱和漏电流） 增强型：2 )(T GS D V v k i -=*
· FET 输出特性曲线反映关系 参变量 G S V DS D v f i )(=，该曲线将伏安平面分为可变电阻区 （沟道未夹断），放大区（沟道部分夹断）和截止区（沟道全夹断）；FET 转移特性曲线反映在放大区的关系)(GS D v f i =（此时参变量DS V 影响很小），图4-17画出以漏极流向源极的沟道电流为参考方向的6种FET 的转移特性曲线，这组曲线对表4-4是一个很好映证。 二、FET 放大偏置电路 ·源极自给偏压电路（图4-18）。该电路仅适用于耗尽型FET 。有一定稳Q 的能力，求解该电路工作点的方法是解方程组： 22() [FET ()]GS D DSS d GS T P GS S D v i I v i k v V V v R i ? =-=-?? ?=-?对于增强型,用关系式 ·混合偏压电路（图4-20）。该电路能用于任何FET ，在兼顾较大的工作电流时，稳Q 的效果更好。求解该电路工作点的方法是解方程组： ??? ??-+=D s CC GS i R R R R V v 212平方律关系式 以上两个偏置电路都不可能使FET 全夹断，故应舍去方程解中使沟道全夹断的根。 三、FET 小信号参数及模型 ·迭加在放大偏置工作点上的小信号间关系满足一个近似的线性模型（图4-22低频模 型，图4-23高频模型）。 ·小信号模型中的跨导 Q GS D m v i g ??= m g 反映信号gs v 对信号电流d i 的控制。m g 等于FET 转移特性曲线上Q 点的斜率。 m g 的估算：耗尽管 D DSS P m I I V g ||2 = 增强管D m kI g 2= ·小信号模型中的漏极内阻 Ds ds D Q v r i ?= ? ds r 是FET “沟道长度调效应”的反映，ds r 等于FET 输出特性曲线Q 点处的斜率的倒 数。 四、基本组态FET 小信号放大器指标 1．基本知识 ·FET 有共源（CS ）共漏（CD ）和共栅（CG ）三组放大组态。 ·CS 和CD 组态从栅极输入信号，其输入电阻i R 由外电路偏置电阻决定，i R 可以很大。 ·CS 放大器在其工作点电流和负载电阻与一个CE 放大器相同时，因其m g 较小，|| V A