浙大模电2篇3章习题解答
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模拟电子电路_杭州电子科技大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.以下电极名称哪一个不属于MOS器件?答案:基极2.在下述几种击穿现象中,哪类击穿是不可逆的?()答案:热击穿3. NEMOSFET饱和区的工作条件为VGS Vt, VDS VGS-Vt。
答案:>,>4.分析MOS和BJT的三种基本组态结构,有明显的对应结构,其中()和()组态均为电流跟随器结构。
答案:CG,CB5.分析MOS和BJT的三种基本组态结构,有明显的对应结构,其中()和()组态均存在米勒倍增效应,因而均为窄带放大器。
答案:CS,CE6.下面对PN结单向导电性描述合理的有()。
答案:反偏时几乎没有电流通过反偏时PN结等效为一个大电阻正向导通,反向截止7.下列关于BJT和FET的描述正确的是()答案:BJT为流控器件,FET为压控器件BJT为双极型器件,FET为单极型器件8.共源(CS)放大器交流通路中,若引入源极电阻,关于其作用说法正确的是()答案:控制的大小,避免因_过大产生非线性失真稳定静态工作点拓展放大器的带宽9.当环境温度升高时,PN结()。
答案:半导体中的本征激发增强反向饱和电流增大10.与同类型、同偏置的电阻型负载差放放大器相比,有源负载差放放大器()。
答案:采用单端输出方式,但具有类似前者双端输出时的效果,甚至性能更好差模增益大大提高单端输出时共模抑制比更高广泛用于集成电路设计中11.N型半导体带负电,P型半导体带正电答案:错误12.在画放大器直流通路时,所有电容应短路,所有电感应开路答案:错误13.限幅电路仅能利用二极管的单向导电性实现。
答案:错误14.BJT和MOSFET管在集成电路中除了作为放大管使用外,还有另外两个作用分别是电流源和有源负载答案:正确15.有源负载结构既能用于CE组态,也能用于CB和CC组态。
答案:正确。
1、(1) 输入端a点的电位接近于0,若把a点接地,试问运算放大器能否正常工作?为什么?(2)输入电流接近于0,若把输入端a断开,试问运放能否正常工作?为什么?2、用集成运放设计出能完成以下功能的电路(1) uo=2us1-us2 (2) u0=5ui3、如图,已知Ui1=0.5V,Ui2=-2V,Ui3=1V,(1)A1、A2构成何种单元电路?(2)求Uo (3)确定R3的大小4、试求电路的输出电压1、二极管的正向电阻( ),反向电阻( )a)大b)小2、锗二极管的导通电压( ),死区电压( )硅二极管的导通电压( ),死区电压( )a)0.7V b)0.2V c)0.3V d)0.5V3、二极管的导通条件是外加电压U D( )a)U D>0 b)U D>死区电压c)U D>击穿电压d)U D<死区电压4、当温度升高后,二极管的反向电流()a)增大b)减小c)基本不变5、稳压管工作在()状态a)正向导通b)反向截止c)反向击穿6、在并联式稳压电路中限流电阻的作用是()a)作为负载b) 提高电压c)限定工作电流7、稳压管电路如图,U Z=6.3V,正向导通压降U D=0.7V,其输出电压为()a)6.3V b)0.7V c)7V d)14V8、稳压管电路如图,U S1=7V,U S2=3V,其输出电压为()a)0.7V b)1.4V c)3V d)7V9、稳压管电路如图,U S1=U S2=7V,正向导通压降U D=0.7V,其输出电压为()a)1.4V b)7V c)10V d)14V2.已知一个BJT的ICEO为200μA,当基极电流为20μA时,集电极电流为1mA,则该管的ICBO 约等于( )a)8mA b)10mA c)5μA d)4μA3.NPN管工作在放大区时,三个极的电位特点是( )a)UC>UB>UE b)UC<UB<UE c)UE>UB<UC4.测得NPN硅三极管VBE=-0.3V,VBC=-10V判断该管工作在什么区?5.图所示BJT的输出特性,该管的UCE=6V、IC=3mA处的电流放大倍数β为()a)60 b)80 c)100 d)106.要获得一个PNP复合管,可选用下图的哪种接法()a) b) c) d)7.放大电路如图(a)所示,若要使静态工作点从输出特性曲线(b)上的Q1移到Q2,应使( )a)RB↑b)RB↓c)RC↑d)RC↓e)RL↑f)RL↓8.放大电路如(a) ,工作点为Q2,若减小VCC(其它参数不变),则工作点()a)不变b)移至Q3 c)移至Q19.放大电路如图(a),其输入输出波形a)产生失真,应如何调节参数()a)减小RB b)增加RB c)增加RC10.放大电路输入输出波形如图b)所示,试叛断该放大电路产生的失真为()失真a)饱和b)截止11.放大电路如图,这一电路与固定偏置的共射极放大电路相比,能够()a)确保电路工作在放大区b)提高电压放大倍数c)稳定静态工作点d)提高输入电阻13.放大电路如(a) ,电容CE断开则电路的电压放大倍数将(),输入电阻()a)不变b)减小c)增大d)不确定a.1.测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是2.放大电路在高频信号作用时放大倍数下降的原因是,而低高频信号作用时放大倍数下降的原因是。
模拟电子技术第三章习题与答案第三章习题与答案3.1 问答题:1.什么是反馈?答:在电子线路中,把输出量(电压或电流)的全部或者一部分,以某种方式反送回输入回路,与输入量(电压或电流)进行比较的过程。
2.什么是正反馈?什么是负反馈?放大电路中正、负反馈如何判断?答:正反馈:反馈回输人端的信号加强原输入端的信号,多用于振荡电路。
负反馈:反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号,使放大倍数下降,主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断,通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时.我们定义其为正极性,用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时,我们定义其为负极性,用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性,一般都假设为正极性.再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系,导出输出信号的瞬时极性;然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性;最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈,减弱为负反馈。
3.什么是电压负反馈?什么是电流负反馈?如何判断?答:根据反馈信号的取样方式,分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压,称为电压反馈;凡反馈信号正比于输出电流,称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法,通常采用输出端短路法,方法是将放大器的输出端交流短路时,使输出电压等于零,如反馈信号消失,则为电压反馈,如反馈信号仍能存在,则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例,如输出电压为零,则反馈信号也为零;而电流反馈信号与输出电流成比例,只有当输出电流为零时,反馈信号才为零,因此,在将负载交流短路后,反馈信号不为零。
4.什么是串联负反馈?什么是并联负反馈?如何判断?答:输入信号与反馈信号分别加在两个输入端,是串联反馈;加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的,是负反馈。
判断反馈的极性,要采用瞬时极性法。
3.2 填空题:1.放大电路中,为了稳定静态工作点,可以引入直流负反馈;如果要稳定放大倍数,应引入交流负反馈;希望扩展频带,可以引入交流负反馈;如果增大输入电阻,应引入串联负反馈;如果降低输比电阻,应引入电压负反馈。
3.1 用叠加定理求题3.1图示电路中电流xi。
解0.3Ω(a)80mV0.1Ω(b)-2V题3.1图(a) 将电路分解成分别只有电流源作用和只有电压源作用二部分,如下图所示:Aix125.05.03.01.01.0=⨯+='Aix2.03.01.008.0-=+-=''Aiiixxx075.02.0125.0-=-=''+'=(b)-2V AiX1031-=AiX4054011012=+=AiX201)402(3-=--=AiiiiXXXX125.0201405103321-=++-=++=3.2 应用叠加定理求题3.2图示电路中电压u。
解136V题3.2图954413694136210//40810//401=⨯=⨯++=u38)3810//4022()10//40(2-=⨯++⨯-=u92005010//401010//403=⨯+=uVuuuu809200389544321=+-=++=3.3 应用叠加定理求题3.3图示电路中电压U。
解+-5V+2kΩ1kΩ-··-U2kΩ+10V1kΩ+-6U题3.3图分别对二个网孔采用顺时针方向写网孔电流方程:1k1k Ω10V(a )(b )对(a) U i i b a'-='-'++652)122( U i i b a'='++'-6)21(2 ai U '-=' 解得 mA i a3=' V k i U a 31-=Ω⨯'-=' 对(b) U i i b a''-=''-''++62)122( 106)21(2-''=''++''-U i i b aai U ''-='' 解得 mA i a4-='' V k i U a 41=Ω⨯''-='' V U U U 1)43(=+-=''+'=3.4 (a) 已知框图内的电路为无源电路,当V U S 1=,A I S 2=,V u 1-=V U S 2=,A I S 1-=,V u 5.5=问当 V U S 1-=,A I S 2-=, 则 ?=u(b) 已知框图内的电路为有源电路,可等效为一个电流源S I ,当 V U S 11=,V U S 22=,A I S 1=,A I 2= V U S 21=,V U S 5.12=,A I S 5.0=,A I 3= V U S 11-=,V U S 12=,A I S 1-=,A I 1-= 问当 V U S 5.11=,V U S 5.02=,A I S 2=,则 ?=IU S+_U S 2U S 1I(a) (b)题3.4图解(a) 根据线性叠加定理有 SSBIAUu +=将已知参数代入上式有 B A 21+=- B A -=25.5 解此联立方程有2=A Ω-=5.1B 这样就得到端口电压的方程表达式为 S S I U u 5.12-= 当 V US1-=,A I S 2-= 时,V u 1)2(5.1)1(2=-⨯--⨯=(b) 根据线性叠加定理有 SS S CIBUAUI ++=21将已知参数代入上式有C B A ++=22C B A 5.05.123++= C B A -+-=-1 解此联立方程有 911=A 31=B 91=C这样就得到端口电流的方程表达式为 S S S I UUI 913191121++=当VU S 5.11=,VU S 5.02=,AI S2= 时有A I 22.22915.0315.1911=⨯+⨯+⨯=3.7 试求图示电路中的I ,设2=g 。
第二篇第2章习题题2.2.1对于放大电路的性能指标,回答下列问题:(1)已知某放大电路第一级的电压增益为40dB ,第二级为20dB ,总的电压增益为多少dB ?(2)某放大电路在负载开路时输出电压为4V ,接入Ωk 3的负载电阻后输出电压降为3V ,则该放大电路的输出电阻为多少?(3)为了测量某CE 放大电路的输出电阻,是否可以用万用表的电阻档直接去测输出端对地的电阻?解:(1)总电压增益的分贝是二级放放大器分贝数相加,即60dB 。
(2)接入3KΩ电阻后,在内阻上产生了1V 的压降。
所以有430×+=R R R L L 1310=×=L R R KΩ。
(3)不可以用万用表的电阻档直接去测输出端对地的电阻。
题2.2.2有一CE 放大电路如图题2.2.2所示。
试回答下列问题:(1)写出该电路电压放大倍数v A ̇、输入电阻i R 和输出电阻oR 的表达式。
(2)若换用β值较小的三极管,则静态工作点BQ I 、CEQ V 将如何变化?电压放大倍数v A ̇、输入电阻i R 和输出电阻oR 将如何变化?(3)若该电路在室温下工作正常,但将它放入60˚C 的恒温箱中,发现输出波形失真,且幅度增大,这时电路产生了饱和失真还是截止失真?其主要原因是什么?图题2.2.2解:(1)这是一个典型的共射放大电路,其电压放大倍数的表达式为:beL C v r R R A //β−=̇;输入电阻:b be i R r R //=;输出电阻:C o R R ≈(2)当晶体三极管的β值变小时,基极电流不变,但集电极电流变小,V CEQ 变大;be r 电阻变大(EQT bb be I V r r )1('β++=),所以电压放大倍数下降;输入电阻增加;输出电阻不变。
(3)该失真是饱和失真,因为T 上升后,集电极电流增加,集电极和发射极之间电压下降即工作点上移(向饱和方向),因此在同样的输入信号下,输出信号将首先出现饱和失真。
模电第三章习题答案模电第三章习题答案模拟电子技术(模电)是电子工程中的重要学科,它研究的是模拟电路的设计与分析。
模电的第三章主要涉及放大器的基本概念和特性,包括放大器的分类、放大器的增益计算、放大器的频率响应等内容。
在学习模电的过程中,习题是巩固知识和提高解题能力的有效工具。
下面将给出模电第三章习题的详细解答。
1. 问题:计算电压放大倍数Av。
解答:电压放大倍数Av的计算公式为Av = Vout / Vin,其中Vout为输出电压,Vin为输入电压。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律来计算。
2. 问题:计算共模抑制比CMRR。
解答:共模抑制比CMRR的计算公式为CMRR = 20log10(Ad / Ac),其中Ad为差模增益,Ac为共模增益。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
3. 问题:计算输入阻抗Zin。
解答:输入阻抗Zin的计算公式为Zin = Vin / Iin,其中Vin为输入电压,Iin为输入电流。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
4. 问题:计算输出阻抗Zout。
解答:输出阻抗Zout的计算公式为Zout = Vout / Iout,其中Vout为输出电压,Iout为输出电流。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
5. 问题:计算最大输出功率Pmax。
解答:最大输出功率Pmax的计算公式为Pmax = Vout^2 / (4Rl),其中Vout为输出电压,Rl为负载电阻。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
通过以上习题的解答,我们可以加深对模电第三章内容的理解。
在实际应用中,我们需要熟练掌握放大器的基本概念和特性,以便能够正确设计和分析模拟电路。
同时,通过解题过程,我们也可以培养自己的逻辑思维和问题解决能力。
模电作为电子工程的重要学科,对于电子工程师的培养具有重要意义。
习题解答第1章1.1简述半导体的导电特性。
答:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
半导体一般呈晶体结构,其原子核对价电子的束缚较弱,当半导体受到外界光和热的刺激时,它便释放价电子,从而使导电能力发生变化。
例如纯净的锗从20℃升高到30℃时,它的电阻率几乎减小为原来的1/2。
又如一种硫化镉薄膜,在暗处其电阻为几十兆欧姆,受光照后,电阻可以下降到几十千欧姆,只有原来的百分之一。
利用这些敏感性可制成各种光敏元件和热敏元件。
若在纯净的半导体中加入微量的杂质,则半导体的导电能力会有更显著的增加,例如在半导体硅中,只要掺入亿分之一的硼,电阻率就会下降到原来的几万分之一,这是半导体最显著的导电特征。
利用这个特性,可制造出各种半导体器件。
1.2 简述PN结是如何形成的。
答:当P型和N型半导体结合在一起时,由于交界面两侧多数载流子浓度的差别,N区的多数载流子电子向P区扩散,P区的多数载流子空穴也要向N区扩散,于是电子与空穴复合,在交界面附近P区一侧因复合失去空穴而形成负离子区,N区一侧也因复合失去电子而形成正离子区。
这些不能移动的带电离子形成了空间电荷区,称为PN结。
PN结内存在一个由N区指向P区的内电场。
内电场的形成将阻止多数载流子的继续扩散,另一方面又会促进少数载流子的漂移,即N区的少数载流子空穴向P区移动,P区的少数载流子电子向N区移动。
因此,在交界面两侧存在两种对立的运动,漂移运动欲使PN结变窄,扩散运动运动欲使PN结变宽。
当扩散运动产生的扩散电流和漂移运动产生的漂移电流大小相等,两种运动达到动态平衡时,PN结宽度不再变化,即PN结维持一定的宽度。
由于内电场的存在,使载流子几乎不能在PN结内部停留,所以,PN 结也称为耗尽层。
1.3 二极管的特性曲线有哪几个区域?二极管的单向导电能力是指特性曲线上的哪个区域的性质?二极管的稳压能力又是指特性曲线上的哪个区域性质?答:二极管的特性曲线有正向特性、方向特性和反向击穿特性三个区域。
【1】分析图所示电路的工作情况,图中I为电流源,I=2mA。
设20℃时二极管的正向电压降U D=660mV,求在50℃时二极管的正向电压降。
该电路有何用途?电路中为什么要使用电流源?【相关知识】二极管的伏安特性、温度特性,恒流源。
【解题思路】推导二极管的正向电压降,说明影响正压降的因素及该电路的用途。
【解题过程】该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量。
其温度系数–2mV/℃。
20℃时二极管的正向电压降U D=660mV50℃时二极管的正向电压降U D=660 –(2´30)=600 mV因为二极管的正向电压降U D是温度和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管的正向电压降U D仅仅是温度一个变量的函数。
【2】电路如图(a)所示,已知,二极管导通电压。
试画出u I与u O的波形,并标出幅值。
图(a)【相关知识】二极管的伏安特性及其工作状态的判定。
【解题思路】首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态;当二极管的截止时,u O=u I;当二极管的导通时,。
【解题过程】由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示,即开启电压U on和导通电压均为0.7V。
由于二极管D1的阴极电位为+3V,而输入动态电压u I作用于D1的阳极,故只有当u I高于+3.7V时D1才导通,且一旦D1导通,其阳极电位为3.7V,输出电压u O=+3.7V。
由于D2的阳极电位为-3V,而u I作用于二极管D2的阴极,故只有当u I低于-3.7V时D2才导通,且一旦D2导通,其阴极电位即为-3.7V,输出电压u O=-3.7V。
当u I在-3.7V到+3.7V之间时,两只管子均截止,故u O=u I。
u I和u O的波形如图(b)所示。
图(b)【3】某二极管的反向饱和电流,如果将一只1.5V的干电池接在二极管两端,试计算流过二极管的电流有多大?【相关知识】二极管的伏安特性。
【解题思路】(1)根据二极管的伏安特性求出流过二极管的电流。
第二章运算放大器2.1 集成电路运算放大器2.1.1答;通常由输入级,中间级,输出级单元组成,输入级由差分式放大电路组成,可以提高整个电路的性能。
中间级由一级或多级放大电路组成,主要是可以提高电压增益。
输出级电压增益为1,可以为负载提供一定的功率。
2.1.2答:集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成,线性区的直线的斜率即Avo 很大,直线几乎成垂直直线。
非线性区由两条水平线组成,此时的Vo达到极值,等于V+或者V-。
理想情况下输出电压+Vom=V+,-Vom=V-。
2.1.3答:集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆,输出电阻r约为100欧姆,开环电压增益Avo约为10^6欧姆。
2.2 理想运算放大器2.2.1答:将集成运放的参数理想化的条件是:1.输入电阻很高,接近无穷大。
2.输出电阻很小,接近零。
3.运放的开环电压增益很大。
4、Vo极限值等于电源电压。
5、Vo未达到饱和极限值是差分出入电压为零。
2.2.2答:近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书P27。
2.3 基本线性运放电路2.3.1答:1.同相放大电路中,输出通过负反馈的作用,是使Vn自动的跟从Vp,使Vp≈Vn,或Vid=Vp-Vn≈0的现象称为虚短。
2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而运放的输入电阻的阻值又很高,因而流经两输入端之间Ip=In≈0,这种现象称为虚断。
3.输入电压Vi通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地。
由虚短的概念可知,Vn≈Vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位,称为虚地。
虚短和虚地概念的不同:虚短是由于负反馈的作用而使Vp≈Vn,但是这两个值不一定趋向于零,而虚地Vp,Vn接近是零。
2.3.2答:由于净输入电压Vid=Vi-Vf=Vp-Vm,由于是正相端输入,所以Vo为正值,Vo等于R1和R2的电压之和,所以有了负反馈电阻后,Vn增大了,Vp不变,所以Vid变小了,Vo 变小了,电压增益Av=Vo/Vi变小了。
第二篇 第3章习题题2.3.1 某集成运放的一个偏置电路如图题2.3.1所示,设T 1、T 2管的参数完全相同。
问:(1) T 1、T 2和R REF 组成什么电路?(2) I C2与I REF 有什么关系?写出I C2的表达式。
图题2.3.1解:(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路。
(2) I C2与参考电流I REF 相同,REFBE CC REF C R V V I I -==2 题2.3.2 在图题2.3.2所示的差分放大电路中,已知晶体管的β =80,r be =2 k Ω。
(1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ;(2) 求差模电压放大倍数vdA 。
图题 2.3.2解:(1) 该电路是双端输入双端输出电路,所以差模输入电阻:1.4)05.02(2)(2=+⨯=+=e be i R r R k Ω差模输出电阻为:R o =2R c =10 k Ω(2) 差模电压放大倍数为:6605.0812580)1(-=⨯+⨯-=β++β-=e be c vd R r R A题2.3.3 在图题2.3.3所示的差动放大电路中,设T 1、T 2管特性对称,β1=β2=100,V BE =0.7V ,且r bb ′=200Ω,其余参数如图中所示。
(1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ,若将R c1短路,其它参数不变,则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化?(2) 计算差模输入电阻R id 。
当从单端(c 2)输出时的差模电压放大倍数2d A =?; (3) 当两输入端加入共模信号时,求共模电压放大倍数2c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,问v C2相对于静态值变化了多少?e 点电位v E 变化了多少?图题2.3.3解:(1) 求静态工作点:m A 56.0102101/107122)1/(1=⨯+-=+β+-=e b BE EE CQ R R V V I V 7.07.01010056.01-≈-⨯-=--=BE b BQ E V R I V V 1.77.01056.012=+⨯-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V若将R c1短路,则m A 56.021==Q C Q C I I (不变)V 7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V VV 1.77.01056.0122=+⨯-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V (不变)(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数:Ω=⨯+=β++=k 9.456.026101200)1('EQ T bb be I V r r Ω=+⨯=+=k 8.29)9.410(2)(2be b id r R R5.338.2910100)(22=⨯=+β=be b c d r R R A (3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比:5.0201019.410101002)1(2-=⨯++⨯-=β+++β-=e be b c c R r R R A 675.05.3322===c d CMR A A K (即36.5dB ) (4) 当v I1=105 mV ,v I2=95 mV 时,m V 109510521=-=-=I I Id v v vm V 100295105221=+=+=I I Ic v v v m V 285100)5.0(105.33222=⨯-+⨯=⋅+⋅=∆Icc Id d O v A v A v 所以,V O2相对于静态值增加了285 mV 。
由于E 点在差模等效电路中交流接地,在共模等效电路中V E 随共模输入电压的变化而变化(射极跟随器),所以,m V 100==∆Ic E v v ,即e 点电位增加了100 mV 。
题2.3.4 差分放大电路如图题2.3.4所示,设各晶体管的β =100,V BE =0.7V ,且r be1=r be2=3 k Ω,电流源I Q =2mA ,R =1 M Ω,差分放大电路从c 2端输出。
(1) 计算静态工作点(I C1Q ,V C2Q 和V EQ );(2) 计算差模电压放大倍数2d A ,差模输入电阻R id 和输出电阻R o ; (3) 计算共模电压放大倍数2c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 若v I1 =20sin ωt mV ,v I2 =0,试画出v C2和v E 的波形,并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小,指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
图题 2.3.4解:(1) 计算静态工作点:m A 12121===Q Q C Q C I I I V 5.45.116)//(22=⨯-=-+=L c Q C CC Lc L Q C R R I V R R R V V 71.0110017.0-=⨯--=--=V R I V V b BQ BE EQ (2) 计算差模电压放大倍数,输入电阻和输出电阻:75.18)31(2)3//3(100)(2)//(2=+⨯=+β=be b L c d r R R R A Ω=+=k 8)(2be b id r R RΩ==k 3c o R R(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比:42105.72000101315.11002)1(-⨯-=⨯++⨯-=β+++β-=R r R R A be b c c 25000105.775.18422=⨯==-c d CMR A A K (即88dB ) (4) 若v I1 =20sin ωt mV ,v I2 =0,则(V) sin 375.022t v A v id c ω=⋅≈ (V) sin 01.0t v v ice ω==t v V v c Q C C ω+=+=∴sin 375.05.4222(V )t v V v e EQ E ω+-=+=sin 01.071.0(V )v C2和v E 的波形如图所示,它们的动态分量与输入电压v I1之间都相位相同。
题2.3.5 FET 组成的差分放大电路如图题2.3.5所示。
已知JFET 的g m =2 mS ,r ds =20 k Ω。
(1) 求双端输出时的差模电压放大倍数vdA ; (2) 求单端输出时的差模电压放大倍数1vd A 、共模电压放大倍数1vc A 和共模抑制比K CMR 。
图题 2.3.5解:(1) 双端输出时,3.13)20//10(2)//(2)//(2-=⨯-=-=-==ds d m gsds d gs m id o vd r R g V r R V g V V A (2) 单端输出时,7.6)20//10(221)//(212)//(11-=⨯⨯-=-=-==ds d m gsds d gs m id o vd r R g V r R V g V V A325.02021)20//10(221)//(1-=⨯+⨯-=⨯+-=s m ds d m vc R g r R g A 5.20325.07.611===vc vd CMR A A K (即26.3 dB ) 题2.3.6 采用射极恒流源的差分放大电路如图题2.3.6所示。
设差放管T 1、T 2特性对称,β1 = β2 = 50,r bb ′=300 Ω,T 3管β3 = 50,r ce3 = 100 k Ω,电位器R w 的滑动端置于中心位置,其余元件参数如图中所示。
(1) 求静态电流I CQ1、I CQ2、I CQ3和静态电压V OQ ;(2) 计算差模电压放大倍数2d A ,输入电阻R id 和输出电阻R o ; (3) 计算共模电压放大倍数2c A 和共模抑制比K CMR ; (4) 若v I1=0.02sin ωt V ,v I2 =0,画出v O 的波形,并标明静态分量和动态分量的幅值大小,指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
图题 2.3.6解:(1) 求静态工作点:m A 4.15.15030//107.012301010//33212113=+-⨯+=+β-+=e b b BE EE b b b CQ R R R V V R R R I m A 7.021321===CQ CQ CQ I I IV 5.2)10//10(7.010101210)//(22=⨯-+⨯=-+=L c CQ CC L c L OQ R R I V R R R V (2) 计算差模性能指标:Ω=⨯+=β++==k 2.27.02651300)1(1'21Q C T bb be be I V r r r Ω=⨯+=k 25.14.126513003be r 8.121.051)2.25(2550)1()(2)//(12=⨯++⨯⨯=β+++β=w be b L C d R r R R R A R id =2(R b +r be1)+(1+β)R w =2×(5+2.2)+51×0.1=19.5 k ΩR o =R c =10 k Ω(3) 计算共模性能指标:Ω=⨯++⨯+=++β+=k 832100)5.125.130//105.1501()1(333333ce e be b e o r R r R R R 003.0)832205.0(512.25550)221)(1()//(322-=⨯+⨯++⨯-=+β+++β-=o w be b L c c R R r R R R A 4267003.08.1222===c d CMR A A K (即72.6 dB ) (4) 若v I1=0.02sin ωt V ,v I2 =0时,则(V ) sin 26.05.2122t v A V v I d Q O O ω+=+= v O 波形如图所示,其动态分量与v I1之间相位相同。
题2.3.7 在图题2.3.7所示电路中,设各晶体管均为硅管,β = 100,r bb ′=200 Ω。
(1) 为使电路在静态时输出直流电位V OQ =0,R c2应选多大?(2) 求电路的差模电压放大倍数vdA ; (3) 若负电源(-12V )端改接公共地,分析各管工作状态及V O 的静态值。
图题2.3.7解:(1) 当V OQ =0时,I CQ3·R c3=V cc , ∴I CQ3=V CC /R c3=12/12=1 mAm A 01.01001333==β=CQ BQ I I m A 12.0477.0122121Re 22=-⨯==≈I I I EQ CQ I Rc2=I CQ2-I BQ3=0.12-0.01=0.11 mA Ω=+⨯=+=k 64.811.07.025.0123332Rc BE e CQ c I V R I R (2) 求差模电压放大倍数vdA : Ω=⨯+==k 1.2212.02610120021be be r r Ω=⨯+=k 83.21261012003be r 第二级(CE 反相放大级)输入电阻为R i2:R i2=r be3+(1+β3)R e3=2.83+101×0.25=28.1 k Ω差模放大级:151.222)1.28//64.8(1002)//(1221=⨯⨯=β=be i c vd r R R A 反相放大级:7.421.2812100232-=⨯-=β-=i c v R R A ∴5.64021-=⨯=v vd vd A A A (3) 若负电源(-12V )端改为接地,则因静态时V B1=V B2=0,故T 1、T 2管处于截止状态,I CQ2=0,V B3=12V ,所以T 3管也处于截止状态。