《模電》經(jīng)典習(xí)題

1例1.

電路如圖所示，試求：

1.標(biāo)明BJTT1、T2的類型及發(fā)射極箭頭方向；

2.設(shè)T1、T2的飽和壓降VCES=1V，求Pom=？；

3.若運(yùn)放的最大輸出電流為10mA，為了使RL得到最大輸出電流Iom，T1、T2的值應(yīng)不低于何值？

4.為了提高輸入電阻，降低輸出電阻并使放大性能穩(wěn)定，應(yīng)如何通過RF引入反饋？在圖中畫出連接方式；

5.在上題情況下，設(shè)運(yùn)放是理想的，若要求VS=100mV時(shí)Vo=5V，則RF=？+VS_Vo1k1kRL8R1R2R3D1D2+15V15VT1T2+9V9VRF解：1.T1為NPN,T2為PNP,如圖所示；4.RF引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，如圖所示；RF=49K2例2.

圖所示的兩級(jí)放大電路中，設(shè)各個(gè)反饋都足夠深，各電容的容抗可忽略不計(jì)。

1．指出反饋元件及其反饋類型；2．畫出小信號(hào)模型（簡(jiǎn)化的）等效電路；

3．求電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式;4．求放大器的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的近似值。Vi+_+VccRDRSRgC2C1C3T1T2RfRcRL_+Vo解：1.Rs構(gòu)成電流串聯(lián)負(fù)反饋，Rf構(gòu)成電壓并聯(lián)負(fù)反饋；Vi+_RDRSRgRfRcRL_+VorbegmVgs+_VgsIbIb2.小信號(hào)模型等效電路如圖所示；虛地3.深度負(fù)反饋下有，4.由于深度負(fù)反饋，Ri=RgRo03例3電路如圖所示，設(shè)運(yùn)放均為理想的。1．寫出uo與ui的關(guān)系式；2．流過電阻R2的電流i2=？uouii2R1R2R3R4R5R6R7A2A1解：虛地虛地uoAB由于未接負(fù)載，故B點(diǎn)電位為uo，因運(yùn)放為理想的，滿足兩虛條件，故A點(diǎn)為虛地。4例4CC-CC兩級(jí)放大電路如圖所示，已知三極管β1=β2=60，rbe1=5kΩ，rbe2=1kΩ，求電路的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。解：5例5

在圖示電路中，

1.試證明電路的電壓傳輸比為：

2.用該網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放組成一個(gè)正弦振蕩器時(shí)，其振蕩頻率為多少？增益多大時(shí)才能振

蕩？3.畫出振蕩電路圖。

RRCCuOuf解：1．

2．A≥3，F(xiàn)=1/33300PR250k470k22k3300P470k+-AR4R1RRCC3．其電路圖如右：6例6

圖中的運(yùn)放A都為理想運(yùn)放，試問電路能否產(chǎn)生振蕩？若能振蕩，請(qǐng)求出振蕩頻率fo，以及滿足起振所要求的幅度條件（即R3/R2的大?。?；如不能起振，試說明理由。R3R2+-+-+-+-RRRRCCCA1A2A3A4

解：由于

三節(jié)RC電路可移相270，因此可以滿足相位平衡條件，該電路可能產(chǎn)生振蕩。振蕩時(shí)，由圖可得：

令虛部為零，即，得到：

7注：也可以這樣計(jì)算，一節(jié)RC電路的傳輸函數(shù)為

8例7分立元件組成的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源如圖所示，試分析其工作原理，計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。9穩(wěn)壓原理：UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo當(dāng)Ui

增加或輸出電流減小使Uo升高時(shí)10輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍：因?yàn)椋核裕?1將參數(shù)代入，可求出輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。12例8

電路如圖所示，若RD>>rbe,rds>>rbe

，β>>1，gmrds>>1的條件下，試證明，電路增益為：

Au=uo/ui=gmβ(R1+R2)/（1+gmβR1）VDDRDR1R2T1T2uouI解：電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，所以

所以，

13例9

在圖所示的二種電路中；(1)各晶體管分別組成何種組態(tài)的放大電路；(2)畫出電路的直流通路和交流通路；(3)畫出低頻小信號(hào)條件下的等效電路；(4)求各電路的電壓增益Au=uo/ui；

u02ui+VCC-VEEu01T1T2RCRE(a)

解：1．對(duì)（a）圖中的T1管組成CC電路，T2管成CB電路；（b）圖的T1為CS放大電路，T2仍為CB電路；

C1uiu02-VGG+VBBT1T2RGRC+VCC(b)142．（a）（b）的直流通路如下：

u02-VGG+VBBT1T2RGRC+VCC(b)2REu02ui+VCC-VEEu01T1T2RC(a)-VEE2RE3．（a）（b）的低頻小信號(hào)等效電路如下：

uo2RGrbegmugsuiRCβib(b)uorbe1rbe2RCβib2βib1ui(a)154.各電路的電壓增益Au=uo/uiuorbe1rbe2RCβib2βib1ui(a)uo2RGrbegmugsuiRCβib(b)(a):(b):16例10

；

單端輸入/單端輸出的差動(dòng)放大電路如圖所示，β1=β2=60，rbe1=rbe2=3KΩ，UBE1=UBE2=0.6V1．計(jì)算ui為0時(shí)的Ic1、Ic2、UCE1、UCE2;2．計(jì)算Aud、rid和ro;3．計(jì)算共模電壓放大倍數(shù)Auc、CMRR，4.若輸入信號(hào)為ui=20sinωt(mV)的正弦電壓。試畫出uc2、和ue的交流電壓成份的波形，并標(biāo)明幅值大小。

RL10k+10kuoui+12V-12VT1T210k-+-

解：（1）當(dāng)ui=0時(shí)，UE=-0.6V17（2）其差模放大倍數(shù)為：

（3）共模放大倍數(shù)為：

共模抑制比：差模輸入電阻：（4）當(dāng)輸入時(shí)，可分為差模輸入電壓和共模輸入兩部分，其中ue中只有共模電壓成分，即

18所以其波形有：

20200997.5997.5010100而在uc2中既有差模成分又有共成分，所以有，

19例11

設(shè)T1和T2的電流放大系數(shù)分別為β1和β2，b-e間動(dòng)態(tài)電阻分別為rbe1和rbe2。試寫出圖示電路Ad、Ri和Ro的近似表達(dá)式。

解：Ad和Ri的近似表達(dá)式分別為

因雙端輸出：20例12

電路如圖所示，T1～T5的電流放大系數(shù)分別為β1～β5，b-e間動(dòng)態(tài)電阻分別為rbe1～rbe5，寫出Au、Ri和Ro的表達(dá)式。

解:Au

、Ri和Ro的表達(dá)式分析如下：

21例13

電路如圖所示。已知電壓放大倍數(shù)為－100，輸入電壓uI為正弦波，T2和T3管的飽和壓降｜UCES｜=1V。試問：（1）在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏？（2）若Ui＝10mv(有效值)，則Uo＝？若此時(shí)R3開路，則Uo=？若R3短路，則Uo=？解：（1）最大不失真輸出電壓有效值為故在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax（2）若Ui＝10mV，則Uo＝1V（有效值）。

若R3開路，則T1和T3組成復(fù)合管，等效β≈β1β3，T3可能飽和，使得uO≈－11V（直流）。若R3短路，則uO≈11.3V（直流）。

22例14

多路電流源電路如圖P4.4所示，已知所有晶體管的特性均相同，UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。

解：因?yàn)門1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它們的基極、集電極電流均相等，設(shè)集電極電流為IC。先求出R中電流，再求解IC1、IC2。

當(dāng)β（1＋β）＞＞3時(shí)

23例15

圖示電路是某集成運(yùn)放電路的一部分，單電源供電，T1、T2、T3為放大管。試分析：（1）100μA電流源的作用；（2）T4的工作區(qū)域(截止、放大、飽和)；（3）50μA電流源的作用；（4）T5與R的作用。解：（1）為T1提供靜態(tài)集電極電流、為T2提供基極電流，并作為T1的有源負(fù)載。（2）T4截止。因?yàn)閡B4＝uC1＝uO＋uR＋uBE2＋uBE3，uE4＝uO，uB4＞uE4。

（3）50μA電流源為T3提供射極電流，在交流等效電路中等效為阻值非常大的電阻。（4）保護(hù)電路。uBE5＝iOR，未過流時(shí)T5電流很小；過流時(shí)使iE5＞50μA，T5更多地為T2的基極分流。

24例16

相敏檢波電路如圖(a)所示，ui和uGS波形見圖(b)，設(shè)運(yùn)放為理想，場(chǎng)效應(yīng)管的電壓UP=-3V，導(dǎo)通時(shí)的溝道電阻為0Ω；1．求ωt在0～和～2期間的uo值；2．畫出輸出電壓波形；

-4oπ2π3π-1+1o3π2ππuit(b)uGS