基本放大电路例题分析
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第15章基本放大电路15-001、在题图中,若将图中的发射极交流旁路电容C E除去。
(1)试问静态工作点有无变化;(2)画出微变等效电路;(3)求放大倍数、输入电阻、输出电阻,并说明发射极电阻R E对电压放大倍数的影响。
解:(参考答案:(1)无(2)略(3)-1.3 降低)15-002、乙类互补对称功率放大器输出波形产生失真属于何种失真?应如何消除?答:截止失真。
可以用两个管子,使之都工作在已类放大状态,一个在正半周工作,另一个在负半周工作,两管的输出波形都能加到负载上,则负载上能够得到一个完整的波形,这样既能提高效率,又能消除失真15-003、在图P2.7所示电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如图P2.8(a)、(b)、(c)所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除。
图P2.8解:(a)饱和失真,增大R b,减小R c。
(b)截止失真,减小R b。
(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大V C C。
15-004、测得某放大电路中晶体管的三个电极A、B、C的对地电位分别为V A =-9 V,V B=一6 V,Vc=6.2 V,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。
解:由于锗晶体管的|V BE|≈0.2V,硅晶体管的|V BE|≈0.7V,已知用晶体管的电极B的V B=一6 V,电极C的Vc=–6.2 V,电极A的V A=-9 V,故电极A是集电极。
又根据晶体管工作在放大区时,必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知,电极B是发射极,电极C是基极,且此晶体管为PNP管。
15-006、测量某硅晶体管各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域。
(a)V C=6 V V B=0.7 V V E=0 V(b)V C=6 V V B=2 V V E=1.3 V(c)V C=6 V V B=6V V E=5.4 V(d)V C=6 V V B=4V V E=3.6 V(e)V C=3.6 V V B=4 V V E=3. 4 V解:(a)放大区,因发射结正偏,集电结反偏。
第三章例1:设一放大器以简单并联振荡回路为负载,信号中心 频率f=10MHz ,回路电容C=50pF,试计算所需的线圈电感值。
又若线圈品质因数为Q0=100,试计算回路谐振电阻和回路带宽。
若放大器所需的带宽为0.5MHz ,则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求?解:(1)计算L 值H C f C L μππω07.51050)1010()2(1)2(111226220220=⨯⨯⨯⨯===- (2)计算谐振电阻和带宽Ω=⨯⨯⨯⨯==-k L Q R p 8.311007.51021006700πωkHz Q f BW 100007.0== (3)求并联电阻1R205.0107.00===BW f Q L 回路总电阻Ω=⨯⨯⨯⨯===∑-k Q R R R L p 37.61007.510220//671π Ω=∴k R 79.71例2:电路如图所示,试求输出电压v1(t)的表达式和回路的带宽(忽略回路本身的固有损耗)。
解:由图知,回路电容为:pF C C C C C 10002121=+= s rad LC /10170==ω1R 的接入系数21211=+=C C C p 等效到回路两端的电阻为Ω==2000112R P R 回路谐振时,两端的电压)()(t i t v 与同相,电压振幅为V IR V 22000103=⨯==-,所以回路两端的电压tV k t mA iR t v 7710cos 2210cos 1)(=Ω⨯⨯== 输出电压tV tV t pv t v 77110cos 10cos 221)()(=⨯==回路品质因数Ω=⨯==-20101020005700L R Q ω 回路带宽kHz Q f BW 58.79202107007.0≈⨯==π第四章例:在下图所示的单调谐回路放大器中,工作频率为10MHz ,晶体管参数:,5.9,400,12,2.1,3.58pF C S g pF C mS g mS y oe oe ie ie fe =====μ 回路电感,4.1H L μ=接入系数p 1=0.9, p 2=0.3,1000=Q 。
了解基本差动放大电路的动态分析
一、差模放大倍数
若输入到图Z0502电路中,差分对管(T1、T2)基极的信号电压Ui1、Ui2大小相等、极性相反,
这种输入方式称为差模输入方式,所加信号称为差模信号,常用Uid表示,Uid = Ui1 - Ui2,。
差动放大电路对差模信号的放大能力用差模放大倍数表示:
设单管放大电路的放大倍数为Au1、Au2,由于电路对称,Au1=Au2 ,则差动放大电路的输出电压为:
Uod = Uo1 - Uo2 = Au1Ui1 - Au2Ui2 = Au1(Ui1 - Ui2)GS0505
即输出电压与输入电压之差成比例,故称差分放大电路。
在差模输入时,Ui1 - Ui2 = Uid ,由式GS0504和式GS0505可得:
这表明差动放大电路双端输入一双端输出时的差模电压放大倍数等于单管放大电路的放大倍数。
计算差模放大倍数,可采用第二单元中介绍的微变等效电路分析法。
先画出图Z0502电路的交流等效电路,如图Z0504所示。
这里要注意两点,一是由于Ui1 = - Ui2 = Uid /2,则Ie1 = Ie2,流过Re的差模信号电流为零,因此,Re对差模信号相当于短路,这与单管放大电路中的Re不同;二是由于Ui1 = - Ui2 ,且电路对称,UC1升高多少,UC2就下降多少,RL的中点电位保持不变,对应于交流地电位为零。
因此,半边交流等效电路如图Z0504(b)所示。
将图中三极管用简化h参数等效电路代替,便可求得单管放大电路的放大倍数,即:
若输出信号取自图Z0502电路某一管的集电极即单端输出方式,此时,输出信号有一半没。
第二章放大电路基础一、基本要求:1、认识三种组态放大电路,知道其特点及应用;2、知道放大电路基本工作原理,认识单管共发射极放大电路组成并会分析;知道静态工作点、输入电阻和输出电阻的概念及意义;3、会测试和调整静态工作点,知道静态工作点与波形失真的关系4、认识多级放大电路,认识放大电路的频率特性。
二、重难点:1、重点:单管共发射极放大电路组成、分析及特性;2、难点:放大电路原理,放大电路技术指标的理解。
三、例题:例2.1电路如题2.1(a)图所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时V BEQ=0.7V。
利用图解法分别求出R L =∞和R L =3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压V om (有效值)。
解:空载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =6V ;最大不失真输出电压峰值约为6-0.3=5.7V ,有效值约为4.03V 。
带载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,V CEQ =3V ;最大不失真输出电压峰值约为 2.7V ,有效值约为1.91V 。
v o+V BB v CE /V题2. 1图(a) (b)v CE /V解题2. 1图v CES例2.2在由NPN 型管组成的共射电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除?解:(a)饱和失真,增大R b ,减小R c 。
(b)截止失真,减小R b 。
(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大V CC 。
例2.3若由PNP 型管组成的共射电路中,输出电压波形如题2.2图(a )、(b )、(c )所示,则分别产生了什么失真?题2.2图解:(a )截止失真;(b )饱和失真;(c )同时出现饱和失真和截止失真。
例2.4电路如题2.4图(a)所示, 已知β=50,r be =1kΩ;V CC =12V ,R b1=20kΩ, R b2=10kΩ, R c =3kΩ, R e =2kΩ, R s =1kΩ,R L =3kΩ,(1)计算Q 点;(2)画出小信号等效电路;(3)计算电路的电压增益A v =v o /v i 和源电压增益A vs =v o /v s ;输入电阻R i 、输出电阻R o 。