模电第二章基本放大电路
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基本放大电路1. 实验目的 (1)掌握单管放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻输出电阻的测量方法。
(2)观察静态工作点的变化对电压放大倍数和输出波形的影响。
(3)进一步掌握示波器、低频信号发生器、晶体管毫伏表、万用表的使用。
2. 知识要点(1)实验参考电路见图2-6:图2-6 分压式共射放大电路电路参考参数:V cc=12V R w=680k Ω R B =51k Ω R B2=24k Ω R c=5.1k Ω R E =1k Ω R L =5.1k Ω C 1=C 2=C 3=10µF T 为3DG12β=60~80(2)为获得最大不失真输出电压,静态工作点应选在交流负载线中点。
为使静态工作点稳定必须满足以下条件:(3)静态工作点可由下列关系式计算(4)电压放大倍数计算(5)输入电阻输出电阻测量方法其中:0U 为带负载时的输出电压,'0U 为空载时的输出电压。
3. 预习要求BEQBQBQ UUI I >>>>,1,EBEQBQE C R U UI I -=≈,'0beLiu r R U U A β-==LC L R R R //'=,////21be be R R i r r R R R ≈=)()(26)1('mA I mV r r EQ bb be β++=,s is i i R U U U R -=LR U U R )1('00-=)300('Ω=bb r ,212CC B B B BQ V R R R U +=)(C E CQ CC CEQ R R I V U +-=(1)复习晶体管放大电路中有关静态和动态性能的基本内容并认真阅读实验指导书。
(2)掌握R B1与静态工作点之间的关系,以及电压放大倍数的增大或减小对应于R B1如何变化?(3)对各思考题做初步回答。
(4)对动态和静态有关参数进行理论计算。
模电放大电路公式模拟电路设计中的放大电路可以采用多种不同的拓扑和设计方法,每种方法都有其特定的公式和特性。
以下是一些常见的放大电路公式。
1.基本放大电路公式:放大电路的基本公式是电流倍增关系和电压增益关系。
对于共射放大电路,其电流倍增率为:β = ic / ib其中,ic是集电极电流,ib是基极电流。
电压增益为:Av = vo / vi其中,vo是输出电压,vi是输入电压。
2.电压放大器公式:电压放大器的电压增益公式可以通过放大器的输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下,电压放大器的电压增益可以通过放大器中的电流倍增率和电阻值来计算。
例如,共射放大器的电压增益公式为:Av = - β * Rc / re其中,Rc是集电极电阻,re是发射极电阻。
3.电流放大器公式:电流放大器的电流增益公式可以通过放大器的输入和输出电流之间的关系来表示。
一般情况下,电流放大器的电流增益可以通过放大器中的电压增益和电阻值来计算。
例如,共射放大器的电流增益公式为:Ai=β*(Rc/Re)其中,Rc是集电极电阻,Re是发射极电阻。
4.差分放大器公式:差分放大器是一种常用的放大电路,可以对输入信号进行放大。
差分放大器的增益公式可以通过输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下,差分放大器的增益公式为:Ad = gm * Rd其中,gm是差分对的跨导,Rd是差分对的负载电阻。
5.反馈放大器公式:反馈放大器是一种通过在放大电路中添加反馈电路来改变增益和频率响应的放大器。
反馈放大器的增益公式可以通过输入和输出电压之间的关系来表示。
一般情况下,反馈放大器的增益公式为:Af=Av/(1+β*Af)其中,Av是放大器的开环增益,β是反馈电阻和输入电阻之比,Af 是放大器的反馈增益。
这些是一些常见的模拟放大电路的基本公式,用于计算电压增益、电流增益和反馈增益等参数。
在实际设计中,根据具体的电路拓扑和设计需求,还可以采用其他公式和方法来计算放大电路的性能和参数。
在基本放大电路的三种组态中,输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在基本共射放大电路中,负载电阻RL 减小时,输出电阻RO将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在三种基本放大电路中,输入电阻最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合。
A 共射电路B 共基电路C 共集电路D 共射-共基电路在基本放大电路的三种组态中,输出电阻最小的是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了底部削平的失真,这种失真是[ ]A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.频率失真以下电路中,可用作电压跟随器的是[ ] A.差分放大电路 B.共基电路C.共射电路 D.共集电路晶体三极管的关系式iE =f(uEB)|uCB代表三极管的A.共射极输入特性B.共射极输出特性C.共基极输入特性D.共基极输出特性对于图所示的复合管,穿透电流为(设ICEO1、ICEO2分别表示T1、T2管的穿透电流)A.ICEO = ICEO2ICEOB.ICEO =ICEO1+ICEO2C.ICEO =(1+2)ICEO1+ICEO2D.ICEO =ICEO1图 [ ]在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中,当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时,输出电压波形出现了顶部削平的失真,这种失真是[ ] B.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真对于基本共射放大电路, Rb 减小时,输入电阻Ri将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在基本共射放大电路中,信号源内阻RS 减小时,输入电阻Ri将[ ]A.增大B.减少C.不变D.不能确定在三种基本放大电路中,电压增益最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定在三种基本放大电路中,电流增益最小的放大电路是[ ]A.共射放大电路B.共基放大电路C.共集放大电路D.不能确定某放大电路的负载开路时的输出电压为4V,接入3K的负载电阻后输出电压降为3V,这说明放大电路的输出电阻为。
模拟电路第二章放大电路基础模拟电路第二章放大电路基础第2章放大电路基础2.1教学要求1、掌握放大电路的组成原理,熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟识理想情况下放大器的四种模型,并掌控增益、输入电阻、电阻值等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法,特别是微变等效电路分析法。
4、掌控压缩电路三种基本组态(ce、cc、cb及cs、cd、cg)的性能特点。
5、介绍压缩电路的级间耦合方式,熟识多级压缩电路的分析方法。
2.2基本概念和内容要点2.2.1压缩电路的基本概念1、放大电路的组成原理无论何种类型的压缩电路,均由三大部分共同组成,例如图2.1右图。
第一部分就是具备压缩促进作用的半导体器件,例如三极管、场效应管,它就是整个电路的核心。
第二部分就是直流偏置电路,其促进作用就是确保半导体器件工作在压缩状态。
第三部分就是耦合电路,其促进作用就是将输出信号源和输入功率分别相连接至压缩管及的输出端的和输入端的。
(1)偏置电路①在分立元件电路中,常用的偏置方式存有压强偏置电路、自偏置电路等。
其中,分后甩偏置电路适用于于任何类型的放大器件;而自偏置电路只适合于用尽型场效应管(如jfet及dmos管)。
42输出信号耦合电路耦合电路输入功率t偏置电路外围电路图2.1下面详述偏置电路和耦合电路的特点。
②在集成电路中,广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为压缩管提供更多最合适的静态点(q)之外,还应当具备平衡q点的促进作用。
(2)耦合方式为了保证信号不失真地放大,放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输,且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。
实际电路有两种耦合方式。
①电容耦合,变压器耦合这种耦合方式具有隔直流的作用,故各级q点相互独立,互不影响,但不易集成,因此常用于分立元件放大器中。
②轻易耦合这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。
模拟电子技术基础第1章 常用半导体器件1.9测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。
在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。
图P1.9解:如解图1.9。
解图1.9第2章 基本放大电路习题2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,ber =1kΩ,20iU mV = ,静态时0.7BEQ U V =,4CEQ U V =,20BQ I A μ=。
判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和“×”表示。
(1)342002010uA -=-=-⨯ (×) (2)4 5.710.7uA =-=- (×) (3)8054001u A ⨯=-=- (×) (4)80 2.52001uA ⨯=-=- (√) (5)20120i R k k =Ω=Ω (×) (6)0.7350.02i R k k =Ω=Ω (×) (7)3i R k ≈Ω (×) (8)1i R k ≈Ω (√) (9)5OR k =Ω (√) (10) 2.5O R k =Ω (×)(11)20S U mV ≈ (×) (12)60SU mV ≈ (√)2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80 ,'100bb r =Ω。
分别计算L R =∞和3L R k =Ω时的Q 点、uA 、i R 和o R 。
解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、be r 均相等,它们分别为:22CC BEQBEQ BQ bsV U U I A R R μ-=-≈1.76CQ BQ I I mA β=≈'26(1)1.3be bb EQmVr r k I β=++≈Ω 空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为:6.2CEQ CC CQ c U V I R V =-≈; 308c ubeR A r β=-≈-// 1.3i b be be R R r r k =≈≈Ω; 93beusube sr A A r R ≈⋅≈-+5o c R R k ==Ω3L R k =Ω时,静态管压降、电压放大倍数分别为:(//) 2.3LCEQ CC CQ c L L cR U V I R R VR R =-≈+用基尔霍夫电流定律容易理解(//)115c L u be R R A r β=-≈- 34.7be us ube sr A A r R ≈⋅≈-+ // 1.3i b be be R R r r k =≈≈Ω 5o c R R k ==Ω。
习题2-1 如图2-51所示,判断三极管处于截止、放大还是饱和状态? 解:a 放大状态。
b 饱和状态。
c 截止状态。
d 放大状态。
2-2 在电路中,三极管各管脚对地电位,试分析三极管A 、B 、C 各是什么电极,该管是NPN 还是PNP ,硅管还是锗管?(1)U A =3.8V ,U B =3.1V ,U C =8V ; (2)U A =7.2V ,U B =7V ,U C =3V 。
解:(1)A 是三极管基极;根据三极管发射结正偏,导通的特点,导通压降为0.7V ,则B 是三极管发射极,C 是三极管集电极;该管是NPN 型硅管。
(2)B 是三极管基极;根据三极管发射结正偏,导通的特点,导通压降为0.2V ,则A 是三极管发射极,C 是三极管集电极;该管是PNP 型锗管。
2-3 某三极管的极限参数I CM =20mA ,P CM =100mW ,U (BR )CEO =15V ,试分析下列条件下,三极管能否正常工作?(1)I C =15m A ,U CE =8V ; (2)I C =19mA ,U CE =3V ; (3)I C =30mA ,U CE =4V 。
解:(1)U CE =8V <U (BR )CEO ,I C =15mA <I CM ,P C =U CE I C =120mW >P CM ,所以不能正常工作。
(2)U CE =3V <U (BR )CEO ,I C =19m A <I CM , P C =U CE I C =57mW <P CM ,所以能正常工作。
(3)U CE =4V <U (BR )CEO ,但I C =30mA >I CM ,所以不能正常工作。
2-4试判断图2-52中各电路有无放大作用,简单说明理由。
图2-51 习题2-1图abcd2V解:a 无放大作用。
电源极性与三极管不符。
b 无放大作用。
I B =0。
c 无放大作用。
交流通路输入短路。
d 无放大作用。
第2章基本放大电路自测题一.在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。
1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。
(×)2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。
(√)3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。
(×)4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。
(×)5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
(√)6.由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化。
(×)7.只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。
(×)二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)(g) (h) (i)图T2.2解:图(a)不能。
V BB 将输入信号短路。
图(b)可以。
图(c)不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d)不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e)不能。
输入信号被电容C 2短路。
图(f)不能。
输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。
因为G -S 间电压将大于零。
图(i)不能。
因为T 截止。
三.在图T2.3 所示电路中,已知12CC V V =, 晶体管β=100,'100b R k =Ω。
填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当0i U V =时,测得0.7BEQ U V =,若要基极电流20BQ I A μ=, 则'b R 和W R 之和b R =( ()/CC BEQ BQ V U I - )k Ω≈( 565 )k Ω;而若测得6CEQ U V =,则c R =( ()/CC CEQ BQ V U I β- )≈( 3 )k Ω。
(2)若测得输入电压有效值5i U mV =时,输出电压有效值'0.6o U V =,则电压放大倍数u A =( /o i U U - )≈( -120 )。