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模电放大电路的例题

模电放大电路的例题
模电放大电路的例题

4-1.在图示的单管共射放大电路中,已知三极管的β=50,r bb’=200Ω.

①试估算放大电路的静态工作点Q ;

②试估算r be和A v;

③假设换上β=100 三极管,电路其他参数不变,则Q 点将如何变化?

④如果换上β=100 的三极管后,仍保持I EQ(≈I CQ) 不变(此时需调整基极电阻R b),

则A v如何变化?

⑤假设仍用原来β=50的三极管,但调整R b使I EQ 增大一倍,则A v= ?

①估算Q

I CQ≈βI BQ= 50×0.02 = 1mA≈I EQ

V CEQ=V CC-I CQ R C= 12-1×5 = 7V

②估算r be和A v

③当β=100时,如电路其他参数不变,则I BQ不变,即I BQ仍为0.02mA,但

是I CQ和V CEQ将发生变化,此时

I CQ=100×0.02 = 2mA ≈I EQ

V CEQ=12-2×5=2V

可见当β=100 增大时,I CQ增大V CEQ减小,静态工作点移近饱和区。

④当β=100,I EQ不变时

r be = 200+=2826Ω≈2.8kΩ

A v = - =- 89.3

计算结果表明,当β由50增大到100,而I EQ 保持不变时,由于r be增大了将近一倍,因此|A v| 虽略有增加,但不显著。

⑤当β=50,I EQ=2mA时

r be= 200 +=856Ω

A v= - =-145.3

上面计算得到的A v值表明,虽然虽然三极管的β不变,但是由于I EQ提高,使r be减小,结果有效地提高了|A v| 。但应注意,不能为了增大|A v| 而无限度地提高I EQ,因为I EQ太大将使静态工作点进入饱和区,从而导致输出波形出现明显的非线性失真。

4-2.试用微变等效电路法估算所示放大电路

的电压放大倍数和输入、输出电阻。已知三极管的β=50, r bb’=100Ω。假设电容C1 , C2和C e足够大。

直流通路交流通路

先分别画出放大电路的直流通路和交流通路,以便估算静态工作点以及计算动态技术指标A v,R i和R o

在直流通路中,电容C1,C2和C e开路;因为C1,C2和C e足够大,可视为交流短路,所以,在交流通路中电阻R e2被短路,发射级只有一个电阻R e1,则放大电路的直流通路和交流通路分别如图所示。

根据直流通路的基级回路可以列出如下方程:

I BQ R b + V BEQ + I EQ(R e1+ R e2)= V cc

则:

由交流通路,可知放大电路的电压放大倍数为

R o=R c=2kΩ

在估算电压放大倍数时,因为本电路满足条件(1+β)R e1>>r be,所以也可用下式来近似估算A v的

数值

3-1.场效应管工作点稳定电路如图3-1所示,图中场效应管为N沟道结型结构。已知场效应管V GS(off) =-4V,I DSS =1mV,V DD =+16V,

R G1=160 k,R G2=40 k,R G =1M,R D =10

k,R S =8 k,R L=1M,计算静态工作点Q(I DQ、、V GSQ、

V DSQ)。

与自给栅偏压电路不同,工作点稳定电路栅极静态电位不等于0,因此用近似计算法求Q点的方程应为

其中V G为

代入给定参数值,解得V G为

在R S =8 k, I DSS =1mV, V GS(off) =-4V的条件下,(1)、(2)式可写成

V GS=3.2-8 I D (3)

(4)

将(3)式代入(4)式中,得

求解此方程,解得

I D1=1.52mA, I D2=0.535mA

其中I D1=1.52mA不合题意,舍去,故静态漏极电流I DQ为

I DQ=0.535mA

静态管压降V GSQ、V DSQ分别为

V GSQ=3.2-8×0.535=-1.08(V)

V DSQ=16-0535(10+8)=6.37(V)

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