模电习题二-2(答案)

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习题二

2.16 已知一N沟道JFET的夹断电压UGS(off) = —4 V,饱和漏极电流IDSS = 4mA,试估算:

(1) 若UGS = 0,漏极电流为多少?

(2)若UGS = —1 V,ID和gm各是多少?

解:(1) 若UGS = 0,漏极电流为饱和漏极电流IDSS = 4mA

(2) UGS = —1 V,

)(5.12)(25.2)411(4)1)22)msIIUgmAUUIIDDSSoffGSmoffGSGSDSSD(((

2.17 场效应管放大电路如图题2.17所示,电路参数如图所示。FET在工作点上的互导

g m = 1ms , (1)画出微变等效电路; (2) 试 计算 uA、Ri 、Ro;。

-++++CS-18VK30M10K2GRSRDR1C2CDDUouiu -+++CS-24VM1K3GRSRDR1C2CDDUouLRK5.1K50

图题2.17 图题2.18

解:(1)微变等效电路如图所示。

RDU0..gmUgsIiUiG.RGUgs.

微变等效电路

(2)uA.=-gmRD=-1ms×30K=-30

Ri≈RG=10MΩ Ro≈RD=30KΩ

2.18 由JFET组成的放大电路如图题2.18所示,夹断电压VUoffGS5)(,mAIDSS4,

试求:(1)静态工作点DI,GSU和DSU;

(2)电压增益uA; (3)输入电阻iR和输出电阻OR。

解 (1) 该自给偏压放大电路

DSGSIRU (1)

)(SdDDDDSRRIUU (2)

2)()1(offGSGSDSSDUUII (3)

由(1)(2)(3)公式代入数据计算得到

mAID9.0

VUDS7.16

VUGS7.2

(2) LDLRRR//

4.3LmURgA

(3) MRRgi1

KRRd1.50

2.19 图题2.19示所示电路中FET的IDSS = 5 mA,UGS(off) = -4 V,kRG911,kRG102,kRG5103,kRD3,kRS2,VUDD10,MRL1。

试问:(1)电压放大倍数uA;

(2)输入电阻Ri和输出电阻Ro;

(3)如果不接旁路电容CS,则uA为多少? C1C2ouiuDDU10VDR1GR2GR3GRSRSCLRVFRDiuDDUouVF2R3CC21C1RLRSRSu

图题2.19 图题2.20

解:(1)

22)(212)41(5)1(210)1091(10GSoffGSGSDSSDDSDDDGGGGSUUUIIKIKKRIURRRU

解得IDQ = 1.43 mA,UGSQ = -1.86 V,

gm = 1.34 mS

uA.=-gm( Rd//R1)=-4

(2)

Ri=RG3+(RG1//RG2) = 519KΩ

Ro≈RD=3KΩ

(3)uA.=-gm( Rd//R1)/(1+ gmRS)=-1.1

2.20 已知图题2.20所示电路中FET的gm = 5mS,MRR1021,kRL10,kRD20。当ui=20mV时,试求输出电压u。的大小。

解:输出电压u。为-667mv。

2.21 由FFET组成的电路如图题2.15所示,夹断电压UGS(off)=一4V,饱和漏电流IDSS=4mA,静态UGSQ=一2 V,MRG1,kRD10,VUDD20。试求:

(1)电阻R1和静态电流IDQ;

(2)保证静态UDS=4V时R2的值;

(3)计算电压增益uA。

解:(1)mAIkRD1,21 (2) kR42 (3)计算电压增益uA= -1.43

DDUiuouVFDR1R2RGR RSC1iuC2ouRLDDURG2RG1 图题2.21 图题2.22

2.22 极跟随电路如图题2.22所示,设场效应管参数:

VUoffGS2)(,mAIDSS1,MRG21,kRG5002,kRRLS12,VUDD15。

(1)用估算法确定工作DQI,GSQU,DSQU及工作点跨导。

(2)计算电压增益uA、Ri 、Ro;。

解:(1)管子的方程得又由电路可得

DSDSSDSDDGGGSGGSIIRIURRRuuu12312155.025.0212

将上述第一式代入第二式得

)25.01(123)21(12322GSGSGSGSuuuU

091332GSGSuu

则68.713693416913GSu

得VuGS87.01

VuGS47.32(小于PU,不合理,舍去)

将GSu代入管子方程得

mAuIIGSDSSDS32.0)287.01()21(22

VRIUuSDQDDDSQ2.111232.015

VmAUuUIgPGSPDSSm/57.0)287.01()1(2

77.0657.01657.01LmLmuRgRgA

KMRRRGGi4004.05.0//2//21

KRRmgSo53.157.01//12//1

2.23 阻容耦合放大电路的电压增益与频率有关,在低频区增益下降的原因是 耦合电容和旁路电容的存在 ,在高频区增益下降的原因是 半导体极间电容和分布电容的存在 。

2.24单级阻容耦合共射极放大电路的中频电压增益为-100,当信号频率为上限频率fH时,这时电路的实际增益为 -70.7 ,其输出与输入信号的相位相差 -225 度。

2.25 某放大电路的对数幅频特性如图题2.25所示,由图可知,该电路的中频电压放大倍数

为 100 倍,上限频率fH为 2×106 Hz,下限频率fL为 20 Hz,当信号频率恰好为fH或fL时,实际电压增益为 37 dB。

图题2.25 图题2.26

2.26放大电路的波特图如图题2.26所示,(1)电路的中频电压增益

20lg|umA|= 60 dB,umA= 1000 。

(2)电路的下限频率fL≈ 10 Hz,上限频率fH≈ 10 kHz.

(3)电路的电压放大倍数的表达式uA=

)10j1)(10j1)(10j1(j100)10j1)(10j1)(j101(1054543fffffff或 。

2.27已知某电路的波特图如图题2.27所示,试写出uA的表达式。

图题2.27 图题2.28

2.28已知某电路的幅频特性如图题2.28所示,试问:

(1) 写出uA的表达式;(2)该电路由几级放大电路组成;(3)当f=104Hz时,附加相移为多少? (1)

)10j1(10343fAu(2)3级 (3)-135O

2.29 已知某电路电压放大倍数

)j10)(j100(10j66fffAu

试画出放大电路的波特图。

解:图略

2.30 已知两级共射放大电路的电压放大倍数:

 j104j10104006612ffAu

试问:(1)uA=? (2)画出波特图。

解:(1)uA=100(2)图略

2.31在图题2.31所示的电路中,若=50,rbe=1.6kΩ,cbC=4pF,fT = 100MHz,bbr=300Ω, kRB560,kRC1.5,C1=10Μf, C2=20μF,试求下限频率fL和上限频率fH。

解:fL=10Hz, fH=768KHz

RCuouiC1RBC2VUCC12VT CCUVT2C1C1BRCR2BRERiuouRLECk5.2k27k91k1V12F1F50F1k1.5SR100Su

图题2.31 图题2.32

2.32 在图题2.32所示的电路中,若=40,ebr=1kΩ,cbC=3pF,ebC=100pF,bbr=100,试(1)画出高频小信号等效电路,计算上限频率fH;(2)若RL提高10倍,则中频电压增益、上限频率和增益带宽积各变化多少?

解:(1)高频小信号等效电路图略,计算上限频率fH =3.1MHz

(2)若RL提高10倍,则中频电压增益变化1.4倍,上限频率变化约0.78倍,增益带宽积变化约1.1倍。

2.33 两个放大电路的上限频率均为10MHZ,下限频率均为100HZ,当它们组成两极放大电路时,总的上限频率fH和下限频率fL为多少?

解:fL=156Hz, fH=6.43MHz 2.34 在一个两级放大电路中,已知第一级的中频电压增益为-100,下限频率fL1=10

Hz,上限频率fH1=20KHz;第二级的中频电压增益为-20,下限频率fL1=100

Hz,上限频率fH1=150KHz;试问该两级放大电路总的对数电压增益等于多少分贝?总的上限频率fH和下限频率fL为多少?

解:该两级放大电路总的对数电压增益等于66分贝;fL=110.5Hz, fH=18KHz