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题图1.9
题1.10题图1.10电路中,测得UE=-0.7V,若三极管β=50,求IE、IB、IC和UC。
题图1.10
第二章 放大器基础
⒈讨论题与思考题
⑴为什么放大电路能把小能量的电信号放大到所要求的程度?
试说明组成放大电路的基本原则?
⑵在阻容耦合放大电路中,耦合电容有何作用?
若耦合电容采用电解电容,其极性应如何安排?
⑶什么是放大电路的静态分析?
静态分析时依据什么电路?
⑷什么是放大电路的动态分析?
进行动态分析时依据什么电路?
⑸ 放大电路的输出动态范围也可以通过实验的方法测得。
怎样用示波器观察基本共射放大电路的最大不失真输出电压波形?
⑹场效应管的工作原理与普通三极管不同,那么场效应管放大电路的偏置电路有何特点?
它有几种偏置方式?
⑺为提高电压放大倍数和改善电路性能指标,放大电路中往往采用由多个单级放大电路级连而成的多级放大器。
多级放大器有那几种耦合方式?
它们各有什么特点和问题?
⑻为什么说频率响应是放大器的一项重要性能指标?
⒉作业题
题2.1单管放大电路与三极管特性曲线如题图2.1(a)、(b)所示。
1用图解法确定静态工作点Q;
2当RC由4kW增大到6kΩ时,工作点Q将怎样移动?
3当RB由200kW变为100kΩ时,工作点Q将怎样移动?
4
当-Vcc由-12V变为-6V时,工作点Q将怎样移动?
(a) (b)
题图2.1
题2.2放大电路如题图2.2(a)所示,三极管的输出特性曲线如题图2.2(b)所示。
用图解法:
1画出直流负载线并确定工作点Q(设UBEQ=0.7V);
2画出交流负载线,并确定对应iB由0~100μA变化时,uCE的变化范围,并计算输出正弦电压有效值。
(a) (b)
题图2.2
题2.3题图2.3所示电路中,三极管β=100,
100Ω,UBEQ=0.7V。
1求三极管的静态工作点Q;
2求电压增益Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro。
题图2.3
题2.4题图2.4所示放大电路中,三极管β=100,UBEQ=0.6V,C1、C2、Ce可视为交流短路。
1求静态工作点Q;
2用等效电路法求电压增益Au=uo/ui、源电压
增益Aus=uo/us;
3求输入电阻Ri、输出电阻Ro。
题图2.4
题2.5三极管β=100,C1、C2可视为交流短路。
1求集电极直流电流IC和电位UC;
2求电压增益Au=
。
题图2.5
题2.6 题图2.6所示放大电路中,三极管β=100,UBEQ=0.6V ,
200Ω。
1求电压放大倍数Au;
2求输入电阻Ri、输出电阻Ro。
题图2.6
题2.7在题图2.7所示放大电路中,已知管子β=50,
300Ω,UBEQ=0.7V,电容C1、C2、C3可视为交流短路,Rs=500Ω。
1计算电压增益Au1=
、Au2=
输入电阻Ri、输出电阻Ro1、Ro2。
2说明此放大电路的功能。
题图2.7
题2.8在题图2.8所示共集电路中,输出电压通过耦合电容C3加到RB3的下端,已知
300Ω,
1kΩ,gm=100mS,RB1=RB2=20kΩ,RB3=100kΩ,RE=RL=1kΩ,所有电容可视为短路,
、
可忽略,
求输入电阻Ri。
题图2.8
题2.9题图2.9中FET的UGS(off)= -2V,IDSS=1mA。
求:
1为使静态时IDQ= 0.64mA,源极电阻R应选多
大?
2电压放大倍数Au,输入电阻Ri,输出电阻Ro;
3若C3虚焊开路,则Au、Ri、Ro为多少?
题图2.9
2.10题图2.10所示放大电路中,场效应管跨导gm=2mS,
50kΩ,三极管的β=100,
1kΩ,
=∞,电容C1、C2、C3、C4可
视为交流短路。
1画出放大器的微变等效电路;
2计算放大器的中频电压增益Au=
、输
入电阻Ri和输出电阻Ro。
题图2.10
题2.11已知单管放大器的中频电压增益
=-200,fL=10Hz,fH=1MHz,试
1画出放大器的渐近伯德图。
2f=fL和f=fH时,电压放大倍数的模
和相角φ各为多少?
题2.12 单管放大器如题图2.12所示,已知IC=2.5mA,β=50,Cμ=4pF,
fT=50MHz,
50Ω,求放大器的下限频率fL和上限频率fH。
题图2.12
第三章集成运算放大器
⑴在集成电路中广泛使用各种具有很大交流电阻的电流源电路,三极管电流源电路的交流等效电阻与哪些参数有关?
如何改进?
⑵恒流源在集成电路中除作偏置电路外,还可作为放大电路的有源负载,以提高电压增益。
试说明恒流源作负载,对放大器的动态性能有何改善?
⑶ 集成运算放大器实际上是一个高增益的多级直接耦合放大电路,直接耦合放大电路存在零点漂移问题。
什么是零点漂移?
怎样衡量放大器的零点漂移?
⑷ 什么是差动放大电路?
差动放大电路有何特性?
⑸电流源电路在差动放大电路中起什么作用?
⑹通常集成运算放大器由哪几部分组成?
各部分电路具有哪些主要性能?
⑺集成运算放大器技术参数与选择方法?
⑻集成运放理想化的条件?
题3.1在题图3.1所示的电路中,T1、T2、T3的特性都相同,且β1=β2=β3很大,UBE1=UBE2=UBE3=0.7V,请计算u1–u2=?
题图3.1
题3.2 对称三极管组成题图3.2所示的微电流源电路,设三极管β相等,UBE=0.6V,VCC=+15V。
1根据三极管电流方程导出工作电流IC1与IC2之间的关系式。
(设漏电流IS1=IS2)
2若要求IC1=0.5mA,IC2=20μA,则电阻R、RE各为多大?
题图3.2
题3.3在题图3.3所示的一种改进型镜像电流源中,设U1=U2=10V,
R1=8.6kΩ,R2=4.7kΩ,三个晶体管的特性均相同,且β=50,UBE=0.7V。
求晶体管T2的集电极电位(对地)UC2。
题图3.3
题3.4在题图3.4的电路中,设+VCC=+12V,–VEE=–6V,RB=1kΩ,RC=15kΩ,RE=7.5kΩ,RW=200Ω且滑动端位于中点,RL=∞,晶体管T1、T2的特性相同,β=100,
rbb’=300Ω,UBE=0.7V。
1求静态电流ICQ1、ICQ2以及集电极静态电位(对地)UCQ1和
UCQ2。
2若ui1=20mV,ui2=15mV,且共模电压放大倍数的影响可忽略
不计,求两管集电极对地电压uC1(即uA)和uC2(即uB)。
题图3.4
题3.5在题图3.5所示的电路中,直流电流表的满偏电流为100μA,电表支路的总电阻为2kΩ,两管的β=50,rbb’=300Ω。
试计算:
1当ui=0时,每管的IB、IC各是多少?
2为使电流表指针满偏,需加多大的输入电压(直流)?
3如果ui=–0.7V,这时会发生什么情况?
试估计流过电流
表的电流大概有多少?
如果ui=2V,又会出现什么情况?
流
过电流表的电流有变化吗?
题图3.5
题3.6恒流源式差动放大电路如题图3.6所示,已知三极管的UBE=0.7V,ß
=50,rbb’=100Ω,稳压管的UZ=+6V,+VCC=+12V,–VEE=–12V,RB=5kΩ,RC=100kΩ,RE=53kΩ,RL=30kΩ。
1简述恒流源结构的优点;
2求静态工作点Q(IBQ、ICQ、UCEQ);
3求差模电压放大倍数Aud;
4求差模输入电阻Rid与输出电阻Rod。
题图3.6
题3.7具有镜像电流源的差动放大电路如题图3.7所示。
已知VCC=VEE=15V,RB=10kΩ,RC=100kΩ,RL=150kΩ,RW=0.3kΩ,R=144kΩ,三极管T1~T4特性相同,UBE=0.6V,
β=100,rbb’=100Ω,T3管的rce=100kΩ。
试计算:
1IC1、IC3、UCEQ1、UCEQ2、UCEQ3;
2差模输入电阻Rid、输出电阻Rod;
3差模电压放大倍数Aud;
4共模电压放大倍数Auc;
5当ui1=50mV、ui2=30mV时,uo=?
uC1=?
题图3.7
题3.8差动放大电路如题图3.8所示。
已知三极管的β1=β2=50,β3=80,rbb’=100Ω,UBE1=UBE2=0.7V,UBE3=–0.2V,–VEE=–12V,当输入信号ui=0时,测得uo为零。
1估算T1、T2管的工作点IC1、IC2和电阻RE的大小。
2当ui=10mV时,估算输出电压uo的值。
3若要在T2管的集电极得到最大不失真输出幅度
Uo2max,对应的ui有效值为多少?
题图3.8
题3.9在题图3.9所示差动放大电路中,已知β=80,rbe=2kΩ,ui=20mV,电流源I=2mA。
求:
1输出电压uo=?
2输入电流ii=?
3最大不失真的输出电压幅值Uommax=?
题图3.9
题3.10恒流源差动放大电路如题图3.10所示,已知三极管参数:
β=50,UBE=0.7V,rce3=100kΩ,其他元件参数如图所示。
试求:
1静态工作点(IC1、IC3、UCE1、UCE3);
2最大不失真的输出电压幅值Uommax;
3当us1=210mV,us2=200mV时,uo=?
题图3.10
题3.11题图3.11为恒流源差动放大电路。
已知T1、T2特性相
同,β1=β2=β3=β=50,T3管的rce3=200kΩ,稳压管DZ的稳
压值UZ=7.5V,其他元件参数如图所示。
试求:
1各三极管的静态工作点;
2分别计算单端输出、双端输出时,放大电路的
Aud、Auc;
3单端输出时共模抑制比KCMR。
题图3.11
题3.12恒流源式差动放大电路如题图3.12所示。
UZ=4V,VCC=VEE=9V,Rb=5kΩ,Rc=10kΩ,R1=5kΩ,R2=1kΩ,Re=8.5kΩ,RL=30kΩ,三极管:
β=80,UBE=0.6V,rbb`=100Ω。
1
各三极管的静态工作点Q1~Q3;
2差模电压放大倍数Aud;
3当ui1=28mV,ui2=–20mV时,uo=?
此时
uC1、uC2各为多少伏?
题图3.12
第四章集成运算放大器应用
⑴ 试说明“虚短”和“虚断”的概念?
⑵与同相放大器、加法器和差动放大器相对应是否有同相积分电路、求和积分电路和差动积分电路?
试画出其典型电路形式。
⑶积分电路中,时间常数RC有何限制?
是否有更理想的改进型电路?
⑷微分电路中,输出电压正比于输入电压对时间的微分,说明输出对输入的变化量敏感。
是否也容易引入噪声而使信噪比下降呢?
如何解决?
⑸什么叫通带、阻带和截止频率?
按通带和阻带相互位置不同,有源滤波器通常可以分为哪几类?
它们的理想幅频特性如何?
⑹ 能否从二阶传递函数中直接看出,它是属于二阶低通、高通、带通、带阻或全通滤波器?
如能,试说明其规律。
⑺试说明运放工作在非线性区时的特点?
⑻如何确认运放是工作在线性区或非线性区?
题4.1 在题图4.1中,各集成运算放大器为理想的,试写出各输出电压的值。
(a) (b)
题图4.1
题4.2设题图4.2中的A为理想运算放大器,其共
模与差模输入范围都足够大,+VCC和–VEE同时也是
运放A的电源电压。
已知晶体三极管的rbe1=rbe2=1kΩ,
β1=β2=50,I为理想恒流源,求电压放大倍数
Au=uo/ui=?
题图4.2
题4.3在题图4.3中,已知运算放大器是理想的,电阻R1=10kΩ,R2=R3=R5=20kΩ,R4=0.5kΩ,试求输出电压uo=f(ui)的近似表达式。
题图4.3
题4.4 电路如题图4.4所示。
请回答:
1欲实现uo=K(ui2-ui1)的运算关系(K为常数),电阻
R1、R2、R3、R4之间应有什么关系?
设A1、A2均为理想
运算放大器。
2在实际电路中,输入电压ui1、ui2的大小应受什么限
制?
题图4.4
题4.5电路如题图4.5(a)所示,A为理想运算放大器。
1求uo对ui1、ui2的运算关系式。
2若R1=1kΩ,R2=2kΩ,C=1μF,ui1和ui2的波形如图(b)
所示,t=0时uC=0,试画出uo(0≤t≤5ms)的波形图,并标明
电压数值。
(a) (b)
题图4.5
题4.6理想运放组成题图4.6(a)所示的电路,其中R1=R2=100kΩ,C1=10μF,C2=5μF。
图(b)为输入信号波形,分别画出uo1、uo相对于ui的波形。
(a) (b)
题图4.6
题4.7 理想运放组成题图4.7所示电路,导出uo=f(ui1,ui2)
的表达式,输入信号应满足什么条件?
题图4.7
题4.8试判断题图4.8中的各种电路是什么类型的滤波器(低通、高通、带通还是带阻滤波器,有源还是无源,几阶滤波)。
(a) (b)
(c) (d)
题图4.8
题4.9二阶带通滤波电路如题图4.9所示,已知电路增益
表达式为:
式中,
;
在下述参数条件下,求出
Aup、f0、Q:
1R1=1.3kΩ,R2=2kΩ,R3=80kΩ,C=0.1μF;
2R1=1.6kΩ,R2=250kΩ,R3=160kΩ,C=0.5μF
题图4.9
题4.10 将正弦信号ui=Umsinωt分别送到题图4.10(a)、(b)和(c)三个电路的输入端,试分别画出它们的输出电压uo的波型,并在波形图上标
出各处电压值。
已知Um=15V,而且
1图(a)中稳压管的稳压值UZ=±
7V;
2图(b)中稳压管参数同上,且参考电压UREF=6V,R1=R2=10kΩ;
3
图(c)中稳压管参数同上,且UREF=6V,R1=8.2kΩ,R2=50kΩ,RF=10kΩ。
(a) (b) (c)
题图4.10
题4.11在题图4.11所示电路中:
1分析电路由哪些基本单元组成;
2设ui1=ui2=0时,电容上的电压uC=0,uo=12V。
求当ui1=–10V、ui2=0时,经过多少时间uo由+12V变–12V;
3uo变成–12V后,ui2由0改为+15V,求再经过多少时间uo由–12V变为+12V;
画出uo1和uo的波形。
题图4.11
第五章反馈放大器
⑴ 什么是反馈?
如何判别电路有无反馈?
⑵如何判断反馈极性和组态?
⑶方框图分析法主要用途是什么?
结合实例说明求基本放大器输入电路和输出电路的原理和法则。
⑷定性和定量分析反馈放大器应大致采取什么步骤?
一般说来,四种类型的负反馈放大器的主要分析内容是什么?
⑸试用物理概念说明,负反馈为什么可以扩展频带?
⑹ 试说明负反馈对放大器对输入电阻和输出电阻有何影响?
⑺深度负反馈条件下,估算增益的方法?
⑻负反馈放大器产生自激振荡的条件是什么?
常用的消振方法是什么?
题5.1判断题图5.1(a)~(d)所示电路中哪些是负反馈?
哪些是正反馈?
哪些是交流反馈?
(a) (b)
(c) (d)
题图5.1
题5.2判断题图5.2中各电路所引反馈的极性及交流反馈的组态。
(a) (b) (c)
题图5.2
题5.3反馈放大电路如题图5.3所示。
1判断图中级间反馈的极性或组态(负反馈应讨论组态)。
2若满足深度负反馈条件,则Auf=uo/ui、Rif、Rof各为多
少?
题图5.3
题5.4设题图5.4所示电路中的运放是理想的,试问电路中存在何种极性和组态(类型)的级间反馈?
推导出Auf=uo/ui的表达式。
题图5.4
题5.5在题图5.5所示电路中:
1计算在未接入T3且ui=0时,T1管的UC1Q和
UEQ(设β1=β2=100,UBEQ1=UBEQ2=0.7V)。
2计算当ui=+5mV时,uC1、uC2各是多少?
给
定rbe=10.8kΩ。
3如接入T3并通过c3经RF反馈到b2,试说明
b3应与c1还是c2相连才能实现负反馈。
4在第③小题情况下,若|
|>
>
1,试计算RF
应是多少才能使引入负反馈后的电压放大倍数
=10。
题图5.5
题5.6由差动放大器和运算放大器组成的反馈放大电路如题图5.6所示。
回答下列问题:
当ui=0时,UC1=UC2=?
(设UBE=0.7V)
2要使由uo到b2的反馈为电压串联负反馈,则c1和c2
应分别接至运放的哪个输入端(在图中用+、–号标出)?
3引入电压串联负反馈后,闭环电压放大倍数Auf=uo/ui
是多少?
设A为理想运放。
4若要引入电压并联负反馈,则c1、c2又应分别接至运放
的哪个输入端(在图中标出)?
Rf应接到何处?
若Rf、Rb数
值不变,则Auf=?
题图5.6
题5.7已知负反馈放大器的开环增益A为105,若要求获得100倍的闭环增益,问其反馈系数F应取多大?
如果由于制造误差,其开环增益A减小为103,则此时的闭环增益Af变为多少?
相应的闭环增益的相对变化量
是多少?
题5.8 已知某电压串联负反馈放大电路的开环频率特性如题图5.8所示。
1写出基本放大器电压放大倍数
的表达式。
2
若反馈系数
=0.01,判断闭环后电路是否能稳定工作?
如能稳定,请写出相位裕度;
如产生自激,则求出在45o相位裕度下的
题图5.8
题5.9某集成运放的直流开环增益为104,相应的极点频率分别为fp1=200kHz,fp2=2MHz,fp3=20MHz,已知产生第一个极点频率fp1电路的等效输出电阻Ro1=20kΩ。
为保证放大器稳定工作,采用简单的电容滞后补偿技术。
试问:
1若要求在闭环增益为10时稳定工作,则要求外接最小电容Cφ是多大?
2若要求实现单位增益时稳定工作,则补偿电容Cφ应取多大?
第六章功率放大电路
⑴ 功率放大器有何特点?
对其有何基本要求?
⑵功率放大电路的选管原则?
⑶ 分析乙类互补对称电路的传输特性及波形失真,说明减少或消除失真的方法?
⑷ 如何计算复合管的共射电流放大系数和输入电阻?
题6.1在图6.1(c)所示的OCL电路中,已知VCC=20V,RL=8Ω,ui为正弦电压。
1在输入信号Ui=10V(有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
2在UCE(sat)≈0和ui的幅度足够大的情况下,负载可能得到的最大输出功率和效率。
每个管子的PCM至少应为多少?
4每个管子的耐压|U(BR)CEO|至少应为多少?
题图6.1
题6.2一互补推挽式OTL电路如题图6.2所示,设其最大不失真功率为6.25W,晶体管饱和压降及静态功耗可以忽略不计。
1电源电压VCC至少应取多少?
2T2、T3管的PCM至少应选多大?
3若输出波形出现交越失
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