模拟电子技术童诗白第三版答案

第一章常用半导体器件

自测题

一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 解：（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）× 二、选择正确答案填入空内。 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C 三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。 解：UO1≈1.3V，UO2＝0，UO3≈－1.3V，UO4≈2V，UO5≈1.3V， UO6≈－2V。

四、已知稳压管的稳压值UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。求图T1.4所示电路中UO1和UO2各为多少伏。

解：UO1＝6V，UO2＝5V。 五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率PCM

＝200mW，试画出它的过损耗区。

解：根据PCM＝200mW可得：UCE＝40V时IC＝5mA，UCE＝30V时IC≈6.67mA，UCE＝20V时IC＝10mA，UCE＝10V时IC＝20mA，将各点连接成曲线，即为临界过损耗线，如解图T1.5所示。临界过损耗线的左边为过损耗区。

解图T1.5

六、电路如图T1.6

所示，VCC＝15V，β＝100，UBE＝0.7V。试问：

（1）Rb＝50kΩ时，uO＝？

（2）若T临界饱和，则Rb≈？ 解：（1）输出电压UO＝UCE＝2V。

（2）设临界饱和时UCES＝UBE＝0.7V，

IC?IB?Rb?VCC?UCES?2.86mARcIC??28.6?A所以

七．测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T1.7所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。

表T1.7 UGSUS/UGU管号 工作状V /V 态 （th）/V D/V VBB?UBE?45.4k?IBT1 T2 T3 4 5 －4 －4 －3 6 1 3 0 0 3 15 解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如解表T1.7所示。

解表T1.7 UGSUS/UGU管号 工作状态 V /V （th）/V D/V T1 T2 T3

4 5 －4 －4 3 6 3 0 0 5 区 可变电阻1截止区 －1 3 恒流区 习题

1.1选择合适答案填入空内。 解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A

1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？

解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。

1.3 电路如图P1.3所示，已知ui＝10sinωt(v)，试画出ui与uO的波形。

设二极管正向导通电压可忽略不计。

图P1.3

解图P1.3

解：ui和uo的波形如解图P1.3所示。

1.4 电路如图P1.4所示，已知ui＝5sinωt (V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。

图P1.4

解图P1.4

解：波形如解图P1.4所示。 1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。

图P1.5

解：uO的波形如解图P1.5所示。

解：图P1.5

1.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，

电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。

试问二极管中流过的交流电流有效值为多

少？

解：Id＝Ui/rD≈1mA 图P1.6

1.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问：

（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解：（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。

1.8已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA，最

大功耗PZM＝150mW。试求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。

解：电阻R的其取值范围为

R?UI?UZ?0.36～1.8k?IZ图P1.8

1.9已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，

最大稳定电流IZmax＝25mA。

（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；

（2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？

解：（1）当UI＝10V时，

UO?RL?UI?3.33VR?RL

当UI＝15V时，UO＝UZ＝6V 当UI＝35V时，UO＝UZ＝6V。 （2）坏。

IDZ?(UI?UZ)R?29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损

1.10在图P1.10所示电路中，发光二极管导通电压UD＝1.5V，正向电流在5～15mA时才能正常工作。试问：

（1）开关S在什么位置时发光二极管才能发光？ （2）R的取值范围是多少？ 解：（1）S闭合。 （2）R的范围为

Rmin?(V?UD)IDmax?233?Rmax?(V?UD)IDmin?700?。

图P1.10

1.11 电路如图P1.11（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ

＝3V，R的取值合适，uI的波形如图（c）所示。试分别画出uO1

和uO2的波形。

图P1.11

解：波形如解图P1.11所示

解图P1.11

1.12 在温度20℃时某晶体管的ICBO＝2μA，试问温度是60℃时ICBO≈？ 解：60℃时ICBO≈

5ICBO（T＝20?C）＝32μA。

1.13 有两只晶体管，一只的β＝200，ICEO＝200μA；另一只的β＝100，ICEO＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？

解：选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，因其β适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。

1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。分别求另一电极的电流，

标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。

解：答案如解图P1.14所示。 解图P1.14

1.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。

解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.15所示。 解表P1.15 T1 T2 T3 T4 T5 T6 管号 上 中 下 管型 材P Si e b c PNN Si c b e NPN Si e b c NPP Ge b e c PNP Ge c e b PNN Ge b e c NP料 1.16 电路如图P1.16所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB

为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。

解：（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。

u?9V（2）当VBB＝1V时，O

T处于放大状态。

（3）当VBB＝3V时，因为

IBQ?VBB?UBEQRb?160μA

ICQ?? IBQ?8mAuO?VCC?ICQRC＜UBE状态。

1.17电路如图P1.17少时晶体管饱和？

所以T处于饱和所示，试问β大于多

解：取UCES＝UBE，若管子饱和，则

??VCC?UBEVCC?UBE?RbRCRb?? RC??所以，时，管子饱和。

1.18电路如图P1.18所示，晶体管的β＝50，|UBE|＝0.2V，饱和管压降|UCES|＝0.1V；稳压管的稳定电压UZ＝5V，正向导通电压UD＝0.5V。试问：当uI＝0V时uO＝？当uI＝－5V时uO＝？

解：当uI＝0时，晶体管截止，稳压管击穿，uO＝－UZ＝－5V。 当uI＝－5V时，晶体管饱和，uO＝0.1V。因为

Rb?100RC

IB?uI?UBE?480μARb

IC??IB?24mAUEC?VCC?ICRC＜VCC图P1.18

1.19 分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 解：（a）可能（b）可能（c）不能

（d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏。（e）可能

1.20已知某结型场效应管的IDSS＝2mA，UGS（off）＝－4V，试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出予夹断轨迹。

iD?IDSS(1?解：根据方程：

逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性；在输出特性中，将各条曲线上uGD＝UGS（off）的点连接起来，便为予夹断线；如解图P1.20

uGS2)UGS(th)所示。

1.21已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极①、②、③的电位分别为4V、8V、12V，管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS管、增强型、耗尽型），并说明①、②、③与G、S、D的对应关系。

解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极①、②、③与G、S、D的对应关系如解图P1.21所示。

解图P1.21

1.22已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。

解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22（a）所示〕，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，

连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.22（b）所示。

解图P1.22

1.23 电路如图1.23所示，T的输出特性如图P1.22所示，分析当uI＝4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。

解：根据图P1.22所示T的输出特性可知，其开启电压为5V，根据图P1.23所示电路可知所以uGS＝uI。

当uI＝4V时，uGS小于开启电压，故T截止。

当uI＝8V时，设T工作在恒流区，根据 输出特性可知iD≈0.6mA，管压降 uDS≈VDD－iDRd≈10V

因此，uGD＝uGS－uDS≈－2V，小于开启电压，图P1.23

说明假设成立，即T工作在恒流区。

当uI＝12V时，由于VDD＝12V，必然使T工作在可变电阻区。

1.24分别判断图P1.24所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。

图P1.24 解：（a）可能（b）不能（c）不能（d）可能

第二章基本放大电路

自测题

一、在括号内用“?”或“×”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由有源元件提供的；（） （4）电路中各电量的交流成份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，所以当输入信号为直流信号时，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。（）

解：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）× （7）×

二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

图T2.2

解：（a）不能。因为输入信号被VBB短路。 （b）可能。

（c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。

（d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。

（f）不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。 （g）可能。

（h）不合理。因为G-S间电压将大于零。 （i）不能。因为T截止。

三、在图T2.3所示电路中，已知VCC＝12V，晶体管的?＝100，填空：要求先填文字表达式后填得数。

'Rb＝100kΩ。

（1）当Ui＝0V时，测得UBEQ＝0.7V，若要基极电流IBQ＝20μA，则和RW之和Rb＝≈kΩ；而若测得UCEQ＝6V，则Rc＝≈kΩ。

（2）若测得输入电压有效值出电压有效值

'Uo'Rb?Ui=5mV时，输

＝0.6V，则电压放大倍数

?Au＝≈。

若负载电阻RL值与RC相等，则带上负载

图T2.3后输出电压有效值

Uo＝＝V。

解：（1）

(VCC?UBEQ)IBQ ，565 ； (VCC?UCEQ)? IBQ， 3。

?UoUi －120 ； （2）。

四、已知图T2.3所示电路中VCC＝12V，RC＝3kΩ，静态管压降UCEQ＝6V；并在输出端加负载电阻RL，其阻值为3kΩ。选择一个合适的答案填入空内。 （1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom≈； A.2V B.3V C.6V

RL'?Uo 0.3RC＋RL?U（2）当i＝1mV时，若在不失真的条件下，减小RW，则输出电压的幅值将；

A.减小

B.不变

C.增大

（3）在Ui＝1mV时，将Rw调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输

入电压，则输出电压波形将； A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波

（4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将。 A.RW减小 B.Rc减小 C.VCC减小

解：（1）A （2）C （3）B （4）B 五、现有直接耦合基本放大电路如下： A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路

它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.7.2和2.7.9(a)所示；设图中Re

选择正确答案填入空内，只需填A、B、?? （1）输入电阻最小的电路是，最大的是； （2）输出电阻最小的电路是； （3）有电压放大作用的电路是； （4）有电流放大作用的电路是； （5）高频特性最好的电路是；

（6）输入电压与输出电压同相的电路是；反相的电路是。

解：（1）C，D E （2）B （3）A C D （4）A B D E （5）C （6）B C E， A D

六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示，试将合适的场效应管接入电路，使之能够正常放大。要求给出两种方案。

解：根据电路接法，可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管，如解图T2.6所示。

?

图T2.6 解图T2.6

习题

2.1按要求填写下表。 电路名称 连接方式（e、c、b） 公共极 输入极 输出极 共射电路 性能比较（大、中、小） ?Au? AiR i R o 其它 共集电路 共基电路 连接方式 解：答案如表所示。 性能比较（大、中、小） 输出端 c e c 电路名称 公共端 共射电路 共集电路 共基电路 e c b 输入端 b b e ?Au? AiR i 小 大 小 R o 大 小 大 其它 频带宽 大 小 大 大 大 小 2.2分别改正图P2.2所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。

要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

图P2.2

解：（a）将－VCC改为＋VCC。

（b）在＋VCC与基极之间加Rb。

（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。

（d）在VBB支路加Rb，在－VCC与集电极之间加Rc。

2.3 画出图P2.3所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。

图P2.3

解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。

图P2.3所示各电路的交流通路如解图P2.3所示；

解图P2.3

2.4 电路如图P2.4（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ＝0.7V。利用图解法分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。

图P2.4

解：空载时：IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。

带载时：IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝3V；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为1.63V。

如解图P2.4所示。

解图P2.4

2.5在图P2.5所示电路中，已知晶体管的?＝80，rbe＝1kΩ，Ui＝20mV；静态时UBEQ＝0.7V，UCEQ＝4V，IBQ＝20μA。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“?”，否则打“×”。

?（1）

???Au4??200?320?10（）（2）

???4??5.71Au0.7（）

图P2.5

???80?5??400Au1（3）（）（4）

???80?2.5??200Au1（）

（5）（7）

Ri?(200.7)k??1k?Ri?()k??35k?200.02（）（6）（） Ro?5k?Ri?3k?（）R?1k?（）

（8）i（）（10）

（9）

Ro?2.5k?（）

（11）s≈20mV ( ) （12）s≈60mV ( )

解：（1）×（2）×（3）×（4）√（5）×（6）× （7）×（8）√（9）√（10）×（11）×（12）√

?U?U2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管?＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设VCC＝12V，晶体管饱和管压降UCES＝0.5V。

（1）正常情况（2）Rb1短路 （3）Rb1开路 （4）Rb2开路（5）RC短路

图P2.6

解：设UBE＝0.7V。则

C（1）

（2）由于UBE＝0V，T截止，UC＝12V。 （3）T饱和，UC＝UCES＝0.5V。 （4）T截止，UC＝12V。

（5）由于集电极直接接直流电源，UC＝VCC＝12V

U?6.4V2.7电路如图P2.7所示，晶体管的?＝80，和RL＝3kΩ时的Q点、

rbb'?Au=100Ω。分别计算RL＝∞

、Ri和Ro。

图P2.7

解2.7 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

RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为

???308 UCEQ?6.2V Au???93 R?R?5k?Ri?1.3k? Ausoc???115 A???47UCEQ?2.3V Auus

Ri?1.3k? Ro?5k?

2.8 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Rb，减小Rc 。 （b）截止失真，减小Rb。

（c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。

2.9若由PNP型管组成的共射电路中，输出电压波形如图P2.8（a）、（b）、（c）所示，则分别产生了什么失真？

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。 2.10已知图P2.10所示电路中晶体管的?＝100，rbe=1kΩ。

（1）现已测得静态管压降UCEQ＝6V，估算Rb约为多少千欧；

??UUi（2）若测得和o的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少千

欧？

图P2.10

解：（1）

Rb?565k?

???? RL R?1.5k? AuLrbe（2）

2.11 在图P2.10所示电路中，设静态时ICQ＝2mA，晶体管饱和管压降UCES＝

0.6V。试问：当负载电阻RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？

解：空载时，

'Uom?3.82V

RL?3k?时，Uom?2.12V

2.12在图P2.10所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表中填入①增大②减小或③基本不变。 参数变化 Rb增大 IBQ UCEQ ?AuRi Ro Rc增大 RL增大 解：答案如解表P2.12所示。 解表P2.12所示

参数变化 Rb增大 Rc增大 RL增大 IBQ ② ③ ③ UCEQ ① ② ③ ?AuRi ① ③ ③ Ro ③ ① ③ ② ① ① 2.13电路如图P2.13所示，晶体管的?＝100，

rbb'=100Ω。

（1）求电路的Q点、、Ri和Ro；

（2）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？

图P2.13

?AuUBQ?2V IEQ?1mAIBQ?10 μA U?5.7V解：（1）静态分析：CEQ动态分析：

???7.7rbe?2.73k? AuRi?3.7k? Ro?Rc?5k?

（2）Ri增大，Ri≈4.1kΩ；

?Au减小，

??Au－1.92。

、Ri和Ro的表达式。

2.14试求出图P2.3（a）所示电路Q点、

解：Q点为

?AuIBQ?VCC?UBEQR1?R2?(1??)Rc ICQ?? IBQ UCEQ?VCC?(1??)IBQRc?Au

、Ri和Ro的表达式分别为

2.15试求出图P2.3（b）所示电路Q点、中的电流远大于T的基极电流。

????R2∥R3 , R?r∥R , R?R∥RAuibe1o23rbe ?Au、Ri和Ro的表达式。设静态时R2

IBQ?(解: Q点：

R2VCC?UBEQ)[R2∥R3＋(1＋?)R1]R2?R3

ICQ?? IBQ UCEQ?VCC?ICQRc?UBEQ?Au、Ri和Ro的表达式分别为

??? R4 R?R∥rbe R?RAui1o4rbe1??

2.16试求出图P2.3（c）所示电路Q点、、Ri和Ro的表达式。设静态时R2

中的电流远大于T2管的基极电流且R3中的电流远大于T1管的基极电流。 解：两只晶体管的静态电流、管压降分析如下：

?AuIBQ1?VCC?UBEQ1R1?R2?UBEQ1R3 ICQ2? ICQ1?? IBQ1 UCQ2?VCC? ICQ2R4UBQ2?R2(VCC?UBEQ1)?UBEQ1R1?R2UCEQ1?UBQ2－UBEQ2UCEQ2?UCQ2－UBQ2?UBEQ2?Au、Ri和Ro的表达式分析如下：

???Au1?1?rbe21??2rbe1???2R4 Au2rbe2??A?A?Auu1u2Ri?R2∥R3∥rbe1 Ro?R4

2.17 设图P2.17所示电路所加输入电压为正弦波。试问：

图P2.17

?U??U???AAu1o1u2Uo2Uii（1）=/≈?=/≈?

（2）画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2的波形；

解：（1）因为通常β＞＞1，所以电压放大倍数分别应为

? RcR?－c??1 rbe?(1??)ReRe??(1??)Re??1 Au2rbe?(1??)Re???Au1（2） 两个电压放大倍数说明uo1≈－ui，uo2≈ui。波形如解图P1.17所示。

解图P1.17

2.18 电路如图P2.18所示，晶体管的?＝80，rbe=1kΩ。 （1）求出Q点；

（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的和Ri； （3）求出Ro。

图P2.18

?Au解：（1）求解Q点：

IBQ?32.3μA IEQ?2.61mA UCEQ?7.17V（2）求解输入电阻和电压放大倍数： RL＝∞时

??0.996Ri?110k? AuRL＝3kΩ时 （3）求解输出电阻：

??0.992Ri?76k? AuRo?37?

2.19 电路如图P2.19所示，晶体管的?＝60，

rbb'=100Ω。

（1）求解Q点、（2）设

?Au、Ri和Ro；

Us＝10mV（有效值），问

Ui＝？Uo＝？若C开路，则Ui＝？Uo＝？

3

图P2.19

解：（1）Q点：

IBQ?31 μA ICQ?1.86mA UCEQ?4.56V?Au

、Ri和Ro的分析：

???95 R?3k? rbe?952? Ri?952? Auo（2）设

Us＝10mV（有效值），则

Ri?Us?3.2mVRs?Ri?U?304mV Uo?Aui Ui?

若C3开路，则

2.20 改正图P2.20所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。

图P2.20

???1.5Ri?51.3k? Au?U?14.4mVUi?9.6mV Uo?Aui解：（a）源极加电阻RS。

（b）漏极加电阻RD。

（c）输入端加耦合电容。

（d）在Rg支路加－VGG，＋VDD改为－VDD

改正电路如解图P2.20所示。

解图P2.20

2.21 已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）(c)所示。

（1）利用图解法求解Q点；

（2）利用等效电路法求解

?Au、Ri和Ro 。

图P2.21

解：（1）在转移特性中作直线uGS＝－iDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ＝1mA，UGSQ＝－2V。如解图P2.21（a）所示。

解图P2.21

在输出特性中作直流负载线uDS＝VDD－iD（RD＋RS），与UGSQ＝－2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ≈3V。如解图P2.21（b）所示。

（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。

gm??iD?uGSUDS??2UGS(off)IDSSIDQ?1mA/V

???gR??5 AumDRi?Rg?1M? Ro?RD?5k?

2.22 已知图P2.22（a）所示电路中场效应管的转移特性如图（b）所示。求

解电路的Q点和

?Au。

图P2.22

解：（1）求Q点：

根据电路图可知，UGSQ＝VGG＝3V。

从转移特性查得，当UGSQ＝3V时的漏极电流 IDQ＝1mA

因此管压降UDSQ＝VDD－IDQRD＝5V。 （2）求电压放大倍数：

gm?2UGS(th)IDQIDO?2mAV

???gR??20AumD2.23电路如图P.23所示，已知场效应管的低频跨导为gm，试写出

Ri和Ro的表达式。

解：

?Au、

?Au、Ri和Ro的表达式分别为

???g(R∥R)AumDLRi?R3?R1∥R2Ro?RD

图P2.23

2.24图P2.24中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN型、PNP型、N沟道结型??）及管脚（b、e、c、d、g、s）。

图P2.24

解：（a）不能。（b）不能。

（c）构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。 （d）不能。（e）不能。

（f）PNP型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。

（g）构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。

第三章多级放大电路

自测题

一、判断下列说法是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。

（1）现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为－100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。( )

（2）阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，( )它只能放大交流信号。( )

（3）直接耦合多级放大电路各级的Q点相互影响，( )它只能放大直流信号。( )

（4）只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。( ) （5）互补输出级应采用共集或共漏接法。( ) 解：（1）×（2）√√（3）√×（4）×（5）√

二、现有基本放大电路：

A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路

根据要求选择合适电路组成两级放大电路。 （1）要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000，第一级应采用，第二级应采用。

（2）要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300，第一级应采用，第二级应采用。

（3）要求输入电阻为100kΩ～200kΩ，电压放大倍数数值大于100，第一级应采用，第二级应采用。

（4）要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小

于100Ω，第一级应采用，第二级应采用。

（5）设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且，输出电阻Ro＜100，第一级应采用，第二级应采用。

解：（1）A，A （2）D，A （3）B，A （4）D，B （5）C，B

三、选择合适答案填入空内。

（1）直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是。 A.电阻阻值有误差 B.晶体管参数的分散性 C.晶体管参数受温度影响 D.电源电压不稳定

（2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是。 A.便于设计 B.放大交流信号 C.不易制作大容量电容 （3）选用差分放大电路的原因是。 A.克服温漂 B.提高输入电阻 C.稳定放入倍数 （4）差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的，共模信号是两个输入端信号的。 A.差 B.和 C.平均值

（5）用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将使电路的。

A.差模放大倍数数值增大

B.抑制共模信号能力增强 C.差模输入电阻增大

（6）互补输出级采用共集形式是为了使。

A.电压放大倍数大 B.不失真输出电压大 C.带负载能力强 解：（1）C，D （2）C （3）A （4）A，C （5）B （6）C

四、电路如图PT3.4所示，所有晶体管均为硅管，β均为60，bb=100Ω，静态时｜UBEQ｜≈0.7V。试求：

（1）静态时T1管和T2管的发射极电流。 （2）若静态时uO＞0，则应如何调节Rc2的值才能使uO＝0V？若静态uO＝0V，则Rc2＝？电压放大倍数为多少？

??U?I?＞1000Auioir'图T3.4

解：（1）T3管的集电极电流

IC3＝（UZ－UBEQ3）/ Re3＝0.3mA 静态时T1管和T2管的发射极电流 IE1＝IE2＝0.15mA

（2）若静态时uO＞0，则应减小Rc2。

当uI＝0时uO＝0，T4管的集电极电流ICQ4＝VEE / Rc4＝0.6mA。Rc2的电流及其阻值分别为

IRc1?IC2?IB4?IC2?Rc2?IE4RE4?UBEQ4IRC2ICQ4?＝0.14mA?7.14k?

电压放大倍数求解过程如下：

rbe2?rbb'?(1??)rbe4?rbb'?(1??)26mV?10.7k?IEQ226mV?2.74k?IEQ4????Rc2∥[rbe4?(1??)Re4]??16.5Au12 rbe2???Au2

? Rc4??18rbe4?(1??)Re4

??A??A??－297Auu1u2

习题

3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。

图P3.1

解：（a）共射，共基（b）共射，共射（c）共射，共射 （d）共集，共基（e）共源，共集（f）共基，共集

3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出

?Au、Ri和Ro的表达式。

图P3.2

解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。 （2）各电路、Ri和Ro的表达式分别为 图（a）

?Au????1?R2∥[rbe2?(1??2)R3]??(1??2)R3AuR1?rbe1rbe2?(1??2)R3Ri?R1?rbe1Ro?R3∥图（b）

rbe2?R21??2

??Au(1??1)(R2∥R3∥rbe2)?R?(?24)rbe1?(1??1)(R2∥R3∥rbe2)rbe2Ri?R1∥[rbe1?(1??1)(R2∥R3∥rbe2)]Ro?R4

图（c）

?2R3????1?R2∥[rbe2?(1??2)rd]??[?A]uR1?rbe1rbe2?(1??2)rdRi?R1?rbe1Ro?R3图（d）

??[?g(R∥R∥R∥r)]?(??2R8)Aum467be2rbe2Ri?R3?R1∥R2Ro?R8

解图P3.2

3.3基本放大电路如图P3.3（a）（b）所示，图（a）虚线框内为电路Ⅰ，图（b）虚线框内为电路Ⅱ。由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图（c）、（d）、（e）所示，它们均正常工作。试说明图（c）、（d）、（e）所示电路中 （1）哪些电路的输入电阻比较大； （2）哪些电路的输出电阻比较小； （3）哪个电路的

?Aus=

?U?Uos最大。

图P3.3

解:（1）图（d）、（e）所示电路的输入电阻较大。 （2）图（c）、（e）所示电路的输出电阻较小。 （3）图（e）所示电路的

?Aus最大。

3.4电路如图P3.1（a）（b）所示，晶体管的β均为50，rbe均为1.2kΩ，Q点合适。求解、Ri和Ro。

解：在图（a）所示电路中

?Au??Au1??1?rbe21??2rbe1???2R3?125Au2rbe2??A??A???125Auu1u2Ri?R1∥R2∥rbe1?0.93k?Ro?R3?3k?在图（b）所示电路中

????1?(R1∥rbe2)??50Au1rbe1????2R4??42Au2rbe2??A??A??2100Auu1u2Ri?(R5?R2∥R3)∥rbe1?1.2k?Ro?R4?1k?

3.5电路如图P3.1（c）（e）所示，晶体管的β均为80，rbe均为1.5kΩ，场效应管的gm为3mA/V；Q点合适。求解解：在图（c）所示电路中

?Au、Ri和Ro。

????1?(R3∥rbe2)??62Au1rbe1????2R4??107Au2rbe2??A??A??6634Auu1u2Ri?R1∥rbe1?1.5k?Ri?R4?2k?

在图（e）所示电路中

???g?R∥[r?(1??)R]???gR??6Au1m2be4m2(1??)R4?1rbe?(1??)R4??A??A???6Auu1u2??Au2Ri?R1?10M?Ro?R4∥rbe?R2?43?1??

3.6图P3.6所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝rbe2＝rbe。 （1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；

（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。

图P3.6

解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为

Ad?

（2）RW的滑动端在最右端时

?uO???uI?(Rc?rbeRW)2?uC1??? (Rc?RW)2rbe??uI ?uC2 ??? Rc2rbe??uI?uO??uC1??uC2??所以Ad的表达式为

? (Rc?rbeRW)2

RW)2??uI

Ad??uO???uI?(Rc?rbe比较结果可知，两种情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的

?uC1 ＞ ?uC2。

3.7图P3.7所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，bb=100Ω，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。

r' 图P3.7

解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：

UBEQ?IEQ?IEQAd和Ri分析如下：

RW?2IEQRe?VEE2VEE?UBEQ??0.517mARW＋2Re2

rbe?rbb'?(1??)Ad??26mV?5.18k?IEQ??97RWrbe?(1??)2Ri?2rbe?(1??)RW?20.5k?? Rc

3.8电路如图P3.8所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3kΩ。试问：若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？差模输入电压uId=？输出动态电压△uO=?

图P3.8

解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压△uO分别为

uI1?uI2?15mV2uId?uI1?uI2?10mVuIC?Ad??? Rc2rbe??67

由于电路的共模放大倍数为零，故△uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。

3.9电路如图P3.9所示，晶体管的β=50，

?uO?AduId??0.67Vrbb'=100Ω。

（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；

（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？

图P3.9

解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为

''RL?Rc∥RL?6.67k? , VCC?

静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为

RL?VCC?5VRc?RLICQ1?ICQ2?ICQ?IEQ?VEE?UBEQ2Re?0.265mA''UCQ1?VCC?ICQRL?3.23V

（2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：

△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V

UCQ2?VCC?15Vrbe?rbb'?(1??)Ad??uI?'? RL26mA?5.1k?IEQ??32.72(Rb?rbe)?uO?37.6mVAd若uI=10mv，则

?uO?AduI??0.327V

3.10试写出图P3.10所示电路Ad和Ri的近似表达式。设T1和T2的电流放大系数分别为β1和β2，b-e间动态电阻分别为rbe1和rbe2。

uO?UCQ1??uO?2.9V

图P3.10

解：Ad和Ri的近似表达式分别为

RL)2Ad??rbe1?(1??1)rbe2?1?2(Rc∥Ri?2[rbe1?(1??1)rbe2]

3.11电路如图P3.11所示，T1和T2的低频跨导gm均为2mA/V。试求解差模放大倍数和输入电阻。

图P3.11

解：差模放大倍数和输入电阻分别为 Ad＝－gmRD＝－40 Ri＝∞

3.12试求出图P3.12所示电路的Ad。设T1与T3的低频跨导gm均为2mA/V，T2和T4的电流放大系数β均为80。

图P3.12

解：首先求出输出电压和输入电压的变化量，然后求解差模放大倍数。

?uO??(?iD??iC)RD??(gm?uGS?? gm?uGS)RD1?uI??uGS??uBE??uGS??iDrbe??uGS?gm?uGSrbe2

1(1??)gmRDAd???21?gmrbe，若rbe=1kΩ，则Ad＝－540。

1～β5，b-e

3.13电路如图P3.13所示，T1～T5的电流放大系数分别为β态电阻分别为rbe1～rbe5，写出

间动

Au、Ri和Ro的表达式。

图P3.13

解:

Au、Ri和Ro的表达式分析如下：

Au1?Au2?Au3?Au??uO1?1?R2∥[rbe4?(1??4)R5]???uI2rbe1?uO2??R∥[rbe5?(1??5)R7]???46?uI2rbe4?(1??4)R5?uO3(1??5)R7??uI3rbe5?(1??5)R7?uO?Au1?Au2?Au3?uIrbe5?R61??5Ri?rbe1?rbe2Ro?R7∥

3.14电路如图3.14所示。已知电压放大倍数为－100，输入电压uI为正弦波，T2和T3管的饱和压降｜UCES｜=1V。试问：

（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？

（2）若Ui＝10mv(有效值)，则Uo＝？若此时R3开路，则Uo=？若R3短路，则Uo=？

P3.14

解：（1）最大不失真输出电压有效值为

Uom?VCC?UCES2?7.78V

故在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax

Uimax?

（2） 若Ui＝10mV，则Uo＝1V（有效值）。 若R3开路，则T1和T3组成复合管，等效β≈βuO≈－11V（直流）。

若R3短路，则uO≈11.3V（直流）。

Uom?77.8mV?Au1β3，T3

可能饱和，使得

第四章集成运算放大电路

自测题

一、选择合适答案填入空内。

（1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为。 A．可获得很大的放大倍数 B. 可使温漂小 C．集成工艺难于制造大容量电容 （2）通用型集成运放适用于放大。 A．高频信号 B.低频信号 C.任何频率信号

（3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的。 A.指标参数准确 B.参数不受温度影响 C．参数一致性好

（4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以。 A．减小温漂 B. 增大放大倍数 C. 提高输入电阻

（5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用。 A．共射放大电路 B.共集放大电路 C．共基放大电路 解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A

二、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。 （1）运放的输入失调电压UIO是两输入端电位之差。( ) （2）运放的输入失调电流IIO是两端电流之差。( )

KCMR?（3）运放的共模抑制比( )

（4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。( )

（5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解：（1）×（2）√（3）√（4）√（5）×

三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。各管的UBE均为0.7V，试求

AdAcIC2的值。

图T4.3

解：分析估算如下：

IR?IC0?IC1IE2?IE1VCC?UBE2?UBE1?100RμA

?ICICIR?IC0?IB2?IC0?IB1?IC?IC???1??

?IR?IR?100μA

四、电路如图T4.4所示。

图T4.4

（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放??）；

（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻??）。 解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。

（2）第一级采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载（T5、T6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。

第二级为共射放大电路，以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。

第三级为互补输出级，加了偏置电路，利用D1、D2的导通压降使T9和T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。

五、根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运致的类型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型

（1）作低频放大器，应选用。 （2）作宽频带放大器，应选用。

（3）作幅值为1μV以下微弱信号的量测放大器，应选用。 （4）作内阻为100kΩ信号源的放大器，应选用。

（5）负载需5A电流驱动的放大器，应选用。

（6）要求输出电压幅值为±80的放大器，应选用。 （7）宇航仪器中所用的放大器，应选用。

解：（1）①（2）③（3）⑦（4）②（5）⑥ （6）⑤（7）④

习题

4.1 通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？

解：通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。 通常，输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。

对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。

对中间级的要求：放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大放大倍数。

对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大。 对偏置电路的要求：提供的静态电流稳定。

4.2 已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB，最大输出电压峰-峰值Uopp＝±14V，分别计算差模输入电压u（为10μV、100μV、1mV、I即uP－uN）

1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压uO。

解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数

20lgAod?100dB

当集成运放工作在线性区时，输出电压uO＝Aod uI；当Aod uI超过±14V时，uO不是＋14V，就是－14V。故uI（即uP－uN）为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时，uO分别为1V、10V、14V、14V、－1V、－10V、－14V、－14V。

4.3已知几个集成运放的参数如表P4.3所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。

表P4.3 特性指标 单位 A1 A2 A3 A4 Aod dB 100 130 100 100 rid MΩ 2 2 1000 2 UIO mv 5 0.01 5 2 IIO nA 200 2 20 IIB nA 600 40 150 －3dBfH KCMR Hz 7 7 dB 86 120 86 96 SR V/μV 0.5 0.5 0.5 65 5 12.5 单位增益带宽 MHz Aod?1050.02 0.03 解：A1为通用型运放，A2为高精度型运放，A3为高阻型运放，A4为高速型运放。

4.4多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，UBE均为0.7V。试求IC1、IC2各为多少。

图P4.4

解：因为T1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出R中电流，再求解IC1、IC2。

VCC?UBE4?UBE0?100RμA

3IC3IBIR?IC0?IB3?IC0??IC?1??? (1??)IR??2??IC?2?IR????3当β（1＋β）＞＞3时

IC1?IC2?IR?100μA

4.5图4.5所示为多集电极晶体管构成的多路电流源。已知集电极C0与C1所接集电区的面积相同，C2所接集电区的面积是C0的两倍，ICO/IB= 4，e-b间电压约为0.7V。试求解IC1、IC2各为多少

图P4.5

解：多集电极晶体管集电极电流正比于集电区的面积。

先求出R中电流，再求解IC1、IC2。

VCC?UEB?200μA (其中UEB?0.7V)RIIR?IC?IB?IC0?C0IR??IC0?? IR?160μA 1??

IC1?IC0?160μAIC2?2IC0?320μA

4.6电路如图P4.6所示，T管的低频跨导为gm，T1和T2管d-s间的动态电阻分别为rds1和rds2。试求解电压放大倍数Au=△uO/△uI的表达式。

图P4.6

解：由于T2和T3所组成的镜像电流源是以T1为放大管的共射放大电路的有源负载，T1、T2管d-s间动态电阻分别为rds1、rds2，所以电压放大倍数Au的

表达式为

Au??uO?uI???iD(rds1∥rds2)?uI??gm(rds1∥rds2)

4.7电路如图P4.7所示，T1与T2管特性相同，它们的低频跨导为gm；T3与T4管特性对称；T2与T4管d-s间动态电阻为rds2和rds4。试求出两电路的电压放大倍数Au=△uO/△(uI1－uI2)的表达式。

图P4.7

解：在图（a）（b）所示电路中

?iD1???iD2??iD3??iD4?iO??iD2??iD4??iD2??iD1??2?iD1?iD1?gm??(uI1?uI2)2?iOgm???(uI1?uI2)图（a）所示电路的电压放大倍数

Au??uO?(uI1?uI2)?(uI1?uI2) ???iO(rds2∥rds4) ?gm(rds2∥rds4)Au?gm(rds2∥rds4)

同理，图（b）所示电路的电压放大倍数

4.8电路如图P4.8所示，具有理想的对称性。设各管β均相同。 （1）说明电路中各晶体管的作用；

（2）若输入差模电压为（uI1－uI2），则由此产生的差模电流为△iD，求解电路电流放大倍数Ai的近似表达式。 解：（1）图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T1和T2、T3和T4分别组成的复合管为放大管，T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。

（2）由于用T5和T6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分放大管的电流变化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数图P4.8 分别为

?iO?2(1??)? ?iIAi?

4.9电路如图P4.9所示，具有理想的对称性。回答题4.8所提的问题。

?iO?2(1??)??iI

图P4.9

解：（1）图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路。T1和T2、T3和T3分别组成的复合管为放大管，T5和T6组成的镜像电流源为有源负载。

（2）由于用T5和T6所构成的镜像电流源作为有源负载，将左半部分放大管的电流变化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为

?iO?2(1??)? ?iIAi??iO?2(1??)??iI

4.10电路如图P4.10所示，T1与T2管的特性相同，所有晶体管的β均相同，Rc1远大于二极管的正向电阻。当uI1＝uI2＝0V时，uO＝0V。

图P4.10

（1）求解电压放大倍数的表达式；

（2）当有共模输入电压时，uO=？简述理由。

解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下

Au1????Au2????Rc1∥rbe1Rc2rbe3rbe32

（2）当有共模输入电压时，uO近似为零。由于Rc1＞＞rd，△uC1≈△uC2，因此△uBE3≈0，故uO≈0。

4.11电路如图P4.11所示，T1与T2管为超β管，电路具有理想的对称性。选择合适的答案填入空内。 （1）该电路采用了。

A．共集-共基接法 B. 共集-共射接法 C．共射-共基接法

（2）电路所采用的上述接法是为了。 A．增大输入电阻 B.增大电流放大系数 C．展宽频带

图P4.11 （3）电路采用超β管能够。 A．增大输入级的耐压值

B.增大放大能力 C．增大带负载能力 （4）T1与T2管的静态压降约为。 A．0.7V B. 1.4V C.不可知

解：（1）C （2）C （3）B （4）A

4.12电路如图P4.11所示，试问：为什么说D1与D2的作用是减少T1与T2管集电结反向电流ICBO对输入电流的影响？

解：因为UBE3＋UCE1＝2UD，UBE1≈UD，UCE1≈UD，所以UCB1≈0，反向电流为零，因此ICBO对输入电流影响很小。

4.13在图P4.13所示电路中，已知T1～T3管的特性完全相同，β＞＞2；反相输入端的输入电流为iI1，同相输入端的输入电流为iI2。试问： （1）iC2≈? （2）iB2≈? （3）Aui=△uO/(iI1－iI2)≈？

Au?Au1?Au2

图P4.13

解：（1）因为T1和T2为镜像关系，且β＞＞2，所以iC2≈iC1≈iI2。 （2）iB3＝iI1－iC2≈iI1－iI2

（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为

?uO???iC3Rc???3 ?iB3Rc Aui??uO?(iI1?iI2)??uO?iB3???3Rc

4.14比较图P4.14所示两个电路，分别说明它的是如何消交越失真和如何实

现过流保护的。

图P4.14

解：在图（a）所示电路中，D1、D2使T2、T3微导通，可消除交越失真。R为电流采样电阻，D3对T2起过流保护。当T2导通时，uD3＝uBE2＋iOR－uD1，未过流时iOR较小，因uD3小于开启电压使D3截止；过流时因uD3大于开启电压使D3导通，为T2基极分流。D4对T4起过流保护，原因与上述相同。

在图（b）所示电路中，T4、T5使T2、T3微导通，可消除交越失真。R2为电流

采样电阻，T6对T2起过流保护。当T2导通时，uBE6＝iOR2，未过流时iOR2较小，因uBE6小于开启电压使T6截止；过流时因uBE6大于开启电压使T6导通，为T2基极分流。T7对T3起过流保护，原因与上述相同。

4.15图4.15所示电路是某集成运放电路的一部分，单电源供电，T1、T2、T3为放大管。试分析：

图P4.15

（1）100μA电流源的作用；

（2）T4的工作区域(截止、放大、饱和)； （3）50μA电流源的作用； （4）T5与R的作用 解：（1）为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流，并作为T1的有源负载。

（2）T4截止。因为uB4＝uC1＝uO＋uR＋uB2＋uB3，uE4＝uO，uB4＞uE4。

（3）50μA电流源为T3提供射极电流，在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。

（4）保护电路。uBE5＝iOR，未过流时T5电流很小；过流时使iE5＞50μA，T5更多地为T3的基极分流。

4.16电路如图P4.16所示，试说明各晶体管的作用。

图P4.16

解：T1为共射放大电路的放大管；T2和T3组成互补输出级；T4、T5、R2

组成偏置电路，用于消除交越失失真。

4.17图4.17所示简化的高精度运放电路原理图，试分析： （1）两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端； （2）T3与T4的作用； （3）电流源I3的作用； （4）D2与D3的作用。

图P4.17

解：（1）u11为反相输入端，u12为同相输入端。

（2）为T1和T2管的有源负载，将T1管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。

（3）为T6设置静态电流，且为T6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。

（4）消除交越失真。

4.18通用型运放F747的内部电路如图P4.18所示，试分析： （1）偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？

（2）哪些是放大管，组成几级放大电路，每级各是什么基本电路？

（3）T19、T20和R8组成的电路的作用是什么？

图P4.18

解：（1）由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5构成。 （2）图示电路为三级放大电路：

T1～T4构成共集-共基差分放大电路，T14～T16构成共集-共射-共集电路，T23、T24构成互补输出级。

（3）消除交越失真。互补输出级两只管子的基极之间电压

UB23－B24＝UBE20＋UBE19

使T23、T24处于微导通，从而消除交越失真。

第五章放大电路的频率响应

自测题

一、选择正确答案填入空内。

（1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是。

A.输入电压幅值不变，改变频率 B.输入电压频率不变，改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化

（2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是。 A.耦合电容和旁路电容的存在

B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 C.半导体管的非线性特性

D.放大电路的静态工作点不合适

（3）当信号频率等于放大电路的fL或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的。

A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍

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