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. . . . .思考题与习题22-1 放大电路负载上所获得的能量(即输出功率)远大于信号源送出的能量(即输入功率),是否违反了能量守恒定律?为什么?解 放大电路负载上所获得的能量(即输出功率)远大于信号源送出的能量(即输入功率),没有违反能量守恒定律。因为放大电路的本质是能量的控制和转换,在输入信号作用下,通过放大电路将直流电源的能量转换为负载所获得的交流能量,从而使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。但从整体上看,输入、输出端交、直流能量的总和依然是守恒的。2-2 某放大电路中的对数幅频特性如题2-2图所示。试问该电路的中频电压增益、下限截止频率、上限截止频率以及通频带分别为多少?解 从波特图中可以读出频率响应的主要参数。由图可知,因此;下限频率约为,上限频率约为,通频带。2-3 填空:解(1)测得PNP三极管的各极电位分别为UB = 3V,UC = 2.8V,UE = 2.7V,可以判定该三极管工作在(饱和)状态,三极管是(锗)管,其静态工作点(偏高)。(2)(共射)组态三极管放大电路既能放大电压也能放大电流,(共射)组态三极管放大电路反相放大电压信号,(共集)组态三极管放大电路最适合作为隔离电路使用。(3)当放大电路的负载电阻增大时,放大电路的输出电阻(不变);当放大电路的信号源内阻减小时,放大电路的输入电阻(不变);当放大电路的输入信号在动态范围内变化时,其电压增益在理想情况下(不变)。(4)若三极管放大电路中,测得uBE =0.02V,iB =10A,iC =490A,则该三极管的rbe =(2000), =(49), =(0.98)。(5)若差分放大电路的两个输入信号分别为ui1=10mV、ui2=6mV,则电路的差模输入电压uid为( 4 )mV,差模信号为( 2 )mV,共模信号为( 8 )mV。(6)若差分放大电路的两个输入信号分别为ui1=10mV、ui2=6mV,单端输出时的差模增益Aud=20,共模增益Auc=-0.05,则该差分放大电路从(T2)管集电极输出,输出交流电压uo=(79.6)mV,共模抑制比为( 400)。(7)OCL乙类功放为(共集)组态放大电路,OCL甲乙类功放可克服OCL乙类功放的(交越)失真。(8)CMOS门电路的输出高电平和输出低电平标准值分别为(UDD)和(0V),TTL逻辑门的输出高电平和输出低电平标准值分别为(3.6V)和(0.3V)。2-4 试判断题2-4图所示电路能否正常放大,并说明理由。解 (a)不能,发射结反偏。(b)不能,输入信号被旁路。(c)不能,无集电极电阻,使得交流输出电压恒为零。(d)能,交、直流通路均正确。2-5 电路如题2-5图所示。设三极管的,、可忽略不计,试分析当开关K分别接通A、B、C三个位置时三极管的工作状态,并求出相应的集电极电流。解 管子临界饱和时的集电极和基极电流分别为:, 下面利用电流关系判定法进行判断。(1)当K接通A位置时,有 ,所以三极管工作于饱和区,。(2)当K接通B位置时,有所以三极管工作于放大区,。(3)当K接通C位置时,因为发射结反偏,三极管工作于截止区,。2-6 共射放大电路如题2-6图所示。已知,三极管的,。(1)画出电路的直流通路,并估算电路的静态工作点(Q点);(2)画出电路的交流通路和小信号等效电路,并估算电路的电压放大倍数、输入电阻ri、输出电阻ro和源电压放大倍数;(3)当时,电路的最大不失真输出电压幅值是多大?此时若继续增大,电路将首先出现何种性质的失真?失真发生在输出波形的顶部还是底部?此时增加发射极电阻能消除该种失真吗?为什么?增加后又会影响到哪些动态参数的变化?解 (1)直流通路见题2-6解图a,静态工作点Q为(2)交流通路和小信号等效电路见题2-6解图b和c。(3)电路空载时,直流负载线和交流负载线重合,所以最大不失真输出电压幅值为4.8V。若继续增大,电路将首先出现饱和失真,表现为底部失真。增加发射极电阻能够消除该种失真,因为电路出现饱和失真说明Q点偏高,而增加后的静态基极电流即数值减小,Q点下移。增加后会使电压放大倍数的数值减小,输入电阻增大,即2-7 电路如题2-7图所示。已知,三极管的,,rbb。(1)画出电路的直流通路,并估算电路的静态工作点(Q点);(2)画出电路的交流通路和小信号等效电路,并估算电路的、ri和ro;(3)若电容CE开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?(4)若改用的管子,分析Q点将如何变化;(5)若电阻开路,且,,重画直流通路并估算电路的静态工作点。解 (1)电路的直流通路见题2-7解图a,直流基极电位为 因此,电路的静态工作点为(2)电路的交流通路和小信号等效电路见题2-7解图b和c。(3)若电容CE开路,将引起|减小,增大,即(4)当改用b200的三极管时,ICQ和UCEQ基本不变,但IBQ明显变小,即(5)若电阻开路,且,,将题2-7解图a的断开即为直流通路。此时电路的静态工作点估算如下: 2-8 画出表2-1中共基组态放大电路的小信号等效电路,并推导证明表2-1中给出的电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式。 解 电路的小信号等效电路见题2-8 解图。估算公式推导证明如下:2-9 射极输出器如题2-9图所示。已知,三极管的,。(1)画出其交流通路和小信号等效电路,指出其组态;(2)推导电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式,说明输出电压与输入电压的相位关系; (3)求解时的、ri和ro; (4)求解时的、ri和ro。解(1)交流通路和小信号等效电路如题2-9解图1所示,电路为共集组态。(2)推导电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的估算公式:输出电阻可采用外加电压求电流的方法求得,如题2-9解图2所示。(3)时,、ri和ro分别为(4)时,、ri和ro分别为2-10 已知题2-10图所示电路中场效应管的静态漏极电流,在工作点处的跨导1mS,夹断电压。 (1)画出电路的直流通路,指出电路的偏置方式,并估算静态工作点和的数值;(2)画出电路的交流通路和小信号等效电路,指出电路的组态,并计算电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro;(3)若开路,将变为多大?解 (1)电路的直流通路如题2-10解图a所示,电路为分压式偏置方式。估算和的数值:(2)电路的交流通路和小信号等效电路如题2-10解图b、c所示。电路为共源组态,电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro分别为(3)若开路,则源极和地之间接入电阻,使得数值减小,变为 2-11 画出表2-2中共漏组态电路的交流通路和交流等效电路,推导证明表2-2中该电路电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro的计算公式。解 交流通路和交流等效电路如题2-11解图1所示。 表2-2中该电路电压放大倍数和输入电阻ri的计算公式推导如下:ro的求解可采用外加电源电压法,如题2-11解图2所示。2-12 差分放大电路如题2-12图所示。已知,T1、T2特性对称且,rbb1 rbb2,试回答以下问题:(1)静态时T1、T2的、为多少?假设、上的电压可忽略。(2)求解差模电压放大倍数和共模电压放大倍数;(3)当减小时,是否会影响和的数值?解(1)静态时,忽略、上的电压时,可得T1、T2的、为(2)由图可见,电路为双端输出、空载, 由于因此,差模电压放大倍数为双端输出时的共模电压放大倍数为。(3)当减小时,由于说明、增大,使得减小,于是增大。但因电路为双端输出,故的变化并不影响,即仍为零。2-13 差分放大电路如题2-13图所示。已知,场效应管的跨导gm为2mS,试求解差模电压放大倍数、输入电阻ri和输出电阻ro。解由图可见,差分放大电路由增强型NMOS对管通过电流源耦合而成,为双端差模输入方式,由于电路为双端输出、空载,故差模电压放大倍数为AdgmRD40 由于栅极电流为零,故输入电阻为 双端输出时的输出电阻为ro2-14 OCL互补对称输出电路如题2-14图所示。已知,T1、T2的临界饱和管压降,。 (1)负载上的最大不失真功率为多大? (2)当输出电压出现交越失真时,应调整电路中哪个元件才能消除?怎样调整?(3)用Multisim软件仿真该电路,观察是否存在交越失真。解(1)(2)当输出电压出现交越失真时,应增大,从而使、发射结的正向偏置电压加大,直至交越失真消除。(3)用Multisim软件仿真该电路,不存在交越失真。2-15 题2-15图所示电路为一种CMOS集成逻辑门,已知两个输入信号都只能取0V或UDD两种数值。试列出其输出与输入之间的电平表和管子的导通、截止情况,分析电路的功能,并用Multisim软件仿真该电路的工作情况。解 列出其输出与输入之间的电平表和管子的通断情况,见题2-15解表。题2-15解表0V0V导通截止导通截止UDD0VUDD导通截止截止导通UDDUDD0V截止导通导通截止UDDUDDUDD截止导通截止导通0V电路的功能:与非门。Multisim软件仿真:略。1. 若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。2. 若不是心宽似海,哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里,为自己留下一片纯静的心灵空间,不管是潮起潮落,也不管是阴晴圆缺,你都可以免去浮躁,义无反顾,勇往直前,轻松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些时间,总会看清一些事。用一些事情,总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己,又打扰了别人。努力过后,才知道许多事情,坚持坚持,就过来了。4. 岁月是无情的,假如你丢给它的是一片空白,它还给你的也是一片空白。岁月是有情的,假如你奉献给她的是一些色彩,它奉献给你的也是一些色彩。你必须努力,当有一天蓦然回首时,你的回忆里才会多一些色彩斑斓,少一些苍白无力。只有你自己才能把岁月描画成一幅难以忘怀的人生画卷。可编辑
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