電子線路-梁明理第五版全答案

1、第1章半導(dǎo)體器件的特性1.1知識(shí)點(diǎn)歸納1 .雜質(zhì)半導(dǎo)體與PN結(jié)在本征半導(dǎo)體中摻入不同雜質(zhì)就形成N型和P型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體中有兩種載流 子，自由電子和空穴，載流子因濃度而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)成為擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，因電位差而產(chǎn)生 的運(yùn)動(dòng)成為漂移運(yùn)動(dòng)。在同一種本征半導(dǎo)體基片上制作兩種雜質(zhì)半導(dǎo)體，在它們的 交界面上，上述兩種運(yùn)動(dòng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就形成了 PN結(jié)。其基本特性是單向?qū)щ?性。2 .半導(dǎo)體二極管一個(gè)PN結(jié)引出電極后就構(gòu)成了二極管，加上正向偏壓時(shí)形成擴(kuò)散電流，電流與 電壓呈指數(shù)關(guān)系，加反向電壓時(shí)，產(chǎn)生漂移電流，其數(shù)值很小。體現(xiàn)出單向?qū)щ娦浴?晶體管晶體管具有電流放大作用，對(duì)發(fā)射極正向偏置集電極反向偏置時(shí)，從射區(qū)流到

2、 基區(qū)的非平衡少子中僅有很少部分與基區(qū)的多子復(fù)合，形成基極電流而大部分在集電結(jié)外電場作用下形成漂移電流入，體現(xiàn)出對(duì)兒的控制，可將視為 控制的電流源。晶體管有放大、飽和、截止三個(gè)工作區(qū)域。4 .場效應(yīng)管場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過柵-源電壓的電場效應(yīng)去控制漏極電流，因輸 入回路的PN結(jié)處于反向偏置或輸入端處于絕緣狀態(tài)因此輸入電阻遠(yuǎn)大于晶體管。場 效應(yīng)管局又夾斷區(qū)（即截止區(qū)）、橫流區(qū)（即線性區(qū)）和可比阿安電阻區(qū)三個(gè)工作區(qū) 域。學(xué)完本章后應(yīng)掌握：1 .熟悉下列定義、概念和原理：自由電子與空穴，擴(kuò)散與漂移，復(fù)合，空間電荷 區(qū)，PN結(jié)，耗盡層，導(dǎo)電溝道，二極管單向?qū)щ娦裕w管和場效應(yīng)管的放大作用 及

3、三個(gè)工作區(qū)域。2 .掌握二極管、穩(wěn)壓管、晶體管，場效應(yīng)管的外特性，主要參數(shù)的物理意義。L2習(xí)題與思考題詳解1-1試簡述PN結(jié)的形成過程?？臻g電荷壓，阻擋層，耗盡層和勢壘壓等名稱是根據(jù)什么特性提出來的。答：PN結(jié)的形成過程：當(dāng)兩塊半導(dǎo)體結(jié)合在一起時(shí)，P區(qū)的空穴濃度高于N區(qū)，于是空穴將越過交界 面由P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散；同理，N區(qū)的電子濃度高于P區(qū)，電子越過交界面由N區(qū)向P 區(qū)擴(kuò)散。多子由一區(qū)擴(kuò)散到另一區(qū)時(shí)，形成另一區(qū)的少子并與該區(qū)的多子復(fù)合，因 此，在交界面的一側(cè)留下帶負(fù)電荷的受主離子，另一側(cè)留下帶正電荷的施主高子。 于是在交界面附近形成一個(gè)空間電壓區(qū)，即PN結(jié)。空間電荷壓：在PN結(jié)無可移動(dòng)的帶電荷之

4、緣故。勢壘層：在PN結(jié)中，N區(qū)電位高于P區(qū)電位，兩區(qū)存在接觸電位差之緣故。耗盡層：在PN結(jié)中，只有不能移動(dòng)的數(shù)量相等的正負(fù)離子，而載流子因擴(kuò)散和 復(fù)合而消耗掉了之故。阻擋層：由于PN結(jié)中存在接觸電勢壓，阻擋了電子擴(kuò)散之故。1-2 (1)在室溫下，當(dāng)硅二極管的反向電流達(dá)到其反向飽和電流兒皿的95%時(shí)，反 向電壓是多少？(2)計(jì)算偏壓為±0V時(shí)，相應(yīng)的正向電流和反向電流的比值。(3)如果反向飽和電流為10nA,計(jì)算相應(yīng)于電壓為0.6時(shí)的正向電流，并說明 這一結(jié)果與實(shí)際不符的原因。解:(1)因?yàn)?Id= S( e% 1)所以 Vd= Vdn 1J = 26mvXlnO. 95 = -1.3

5、3 mv，R(SAT)Rtxan0"60=10 g指=1,0X10 261-3在測量二極管的正向電阻時(shí),用表的“RX10”檔測出的阻值小而用“RX100” 檔測出大，原因何在？答：因?yàn)槿f用表“RX10”檔的阻小，測量二極管的正向阻值小，而“RX100”檔的阻 大，測量的二極管的正向阻值大。1-4怎樣用萬能表判斷二極管的極性和好壞？答：判斷二極管的極性與好壞，選擇萬用表“RxlK”電阻檔，此時(shí)黑表棒為正極， 紅表棒為電源負(fù)極。用黑紅表棒接待測二極管兩極，觀察阻值大小，再反過來相接， 觀察阻值大小，若兩次測量均大，說明二極管斷路，若第一次測量阻值大，第二次 測量阻值小，則測量值小的連接時(shí)

6、，黑表棒接二極管的陽極，紅表棒接二極管的陰 極；并說明二極管是好的；若兩次測量阻值均小，說明二極管被擊穿。1-5限幅電路如圖所示，設(shè)D為理想二極管，輸入電壓vi為正弦波，其振幅大于%,試紿出輸出電壓為的波形。(b)(b)(c)(d)1-6雙向限幅器如圖所示，設(shè)為理想二極管，輸入電壓為正弦波，其振幅Vi=3Vr,試給出輸出電壓u。的波形。1-7雙向限幅器如圖所示，設(shè)2。、為理想二極管，輸入電壓明由OTOOV作線性變化，給出相對(duì)于w的輸出電壓U。隨時(shí)間變化的曲線。解:VA =V - V v R2 v R1% +/?280-20100 + 200x100 + 20=40(V)x%+ 41-8求圖所示

7、各電路中的電流I和電壓V （設(shè)電路中的二極管為理想二極管）+3V C D1 以解：a對(duì)于A。2a管正向偏壓，2的偏壓最大先導(dǎo)通，隨之反偏截止。所以Uo=lV3-Kb "A。均處于正向偏置狀態(tài)，D1的偏置電壓大先導(dǎo)通，O2O3則由于D1的導(dǎo)通反偏而截止。則=3l/,/=5M 1-9穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路如圖示，已知穩(wěn)壓管穩(wěn)定電壓V=6V最大穩(wěn)定電流/zma、=25mA限流電阻R二500QR求：1.匕=15匕凡=2KQ時(shí)，電路工作是否正常？2 .匕=10u，凡=800。時(shí)，電路工作情況如何？3.匕=20匕凡開路，電路可能出現(xiàn)什么情況？為什么？V V 15 6解：(1). Il = t_L = 1

8、8l4A R 0.5-=3滔 2則 I= I代 一 Ir =18-3 = 15mA/£右0皿所以電路正常工作 =%=61，匕_也_ 10-6R 05-=SmAIR! = = 1.5mAI = I犬 -IM =8-7.5 = 0,5niA < Ir° &七a/w匕 nun穩(wěn)壓管無法穩(wěn)壓（3） = 氣£ =若三=28滔/£.做穩(wěn)壓管可能會(huì)熱擊穿。1-10將兩個(gè)二極管如圖連接起來，是否與晶體管一樣具有電流放大作用，為什么？答：不含。因?yàn)檫@樣連接不會(huì)形成基區(qū)，不會(huì)產(chǎn)生復(fù)合現(xiàn)象，形成小電流對(duì)大電 流的控制。所以不具備電流放大效應(yīng)。1-11為什么晶體管

9、發(fā)射區(qū)摻雜濃度大，而基區(qū)摻雜程度小且做得很??？答：發(fā)射區(qū)濃度大即多數(shù)載流子濃度大，便于發(fā)射進(jìn)入基區(qū)，而基區(qū)摻雜濃度小， 多數(shù)載流子少，復(fù)合后仍有大量的由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的多子到達(dá)集電區(qū)，即基壓 也做得較窄。1-12將一個(gè)PNP型晶體管接成共發(fā)射極放大電路，（1）畫出電路，標(biāo)出電源極性。（2）如果管子的/小=0.98要得到10mA集電極電路，問基極電流多大？（3）試分析部載流子的運(yùn)動(dòng)情況。20x022hfe hfb 0.98（3）分析管載流子運(yùn)動(dòng)情況（略）見書14頁1-13一個(gè)晶體管的I產(chǎn)10uA, L=0.5mA ,在什么條件下，才能用這兩個(gè)數(shù)據(jù)來計(jì) 算這的交流電流放大倍數(shù)？答：在忽略/人。后

10、，且輸出特性曲線平行時(shí)，/%=力在此時(shí)才可用1 1c計(jì)算這的 交流電流放大倍數(shù)。1-14若測得放大電路中晶體管三個(gè)電極對(duì)地的電壓分別為V尸-6. 2V.V2= - 6V,V3= -9V,試判斷晶體管的電極和類型。答：若晶體管工作在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)正偏，集電路反偏，再者各電路均為負(fù)值，所 以該晶體管為PMP型，極性如圖所示。-9V-6. 2V-6V1T5晶體管3DG8A的輸出曲線 如圖示，已知它的Pof200jw, I=20mA. V（Qc麗=15V （1）定義安全工作區(qū)（2）定出放大區(qū)當(dāng)k=6V時(shí),能否使Ic工作在30mA,為什么？解：（1）陰影線外為過耗區(qū)，為安全區(qū)。（2） VcESV（BR）

11、Cm之間為放大區(qū),匕心為飽和壓降。（3）當(dāng)匕產(chǎn)6V時(shí)，不能使L工作在30mA因?yàn)?Icv=20mA第2章 放大器基礎(chǔ)2. 1知識(shí)點(diǎn)歸納一、放大的概念放大實(shí)質(zhì)上是將微弱的信號(hào)通過有源器件（晶體管或場效應(yīng)管）對(duì)能量進(jìn)行控 制的過程，是將直流電源提供的能量轉(zhuǎn)化為負(fù)載所獲得的雖信號(hào)變化的能量。放大 的前提是信號(hào)不失真。二、放大電路的組成原則1 .放大電路的核心元件是有源器件，即晶體管或場效應(yīng)管。2 .正確的直流電源電壓數(shù)值、極性與其它電路參數(shù)應(yīng)保證晶體管工作在放大區(qū), 場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)，即建立起合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。保證電路中的信號(hào)不失真。三、放大器的主要性能指標(biāo)：1 .放大倍數(shù)A2 .輸入電阻尺3

12、.輸出電阻R。4 .最大不失真輸出電壓5 .下限截止頻率上限截止頻率力/及同頻帶8卬6 .最大輸出功率外,“和效率"。四、放大電路的分析方法分析放大電路的方法有兩種，即圖解法和微變等效電路法。圖解法用于確定靜 態(tài)工作點(diǎn)和分析打信號(hào)工作的動(dòng)態(tài)情況，微變等效電路法只適用于分析、計(jì)算低頻 小信號(hào)工作時(shí)電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。分析電路應(yīng)遵循“先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)”的原則，只有靜態(tài)工作點(diǎn)合適，分析動(dòng)態(tài) 才有意義。五、晶體管和場效應(yīng)管基本放大電路1 .晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種組態(tài)。共射放大電路即有電流 放大作用，又有電壓放大作用，輸入電阻居三種電路之中，輸出電阻較大，適應(yīng)于 一般放大。共集放大

13、電路之放大電流不放大電壓，因輸入電阻高而行作為多級(jí)放大 器的輸入端因疏忽電阻低而常作為多級(jí)放大器的輸出級(jí)。又因電壓放大倍數(shù)約等于 1而用作信號(hào)的跟隨。共基電路之放大電壓而不放大電流輸入電阻小，高頻特性好適 應(yīng)于寬頻帶放大電路。2 .場效應(yīng)管放大電路的共源接法，共漏接法與晶體管放大電路的共射、共集接法 相對(duì)應(yīng)，但比晶體管電路輸入阻抗高，噪聲系數(shù)低，典雅放大倍數(shù)小適應(yīng)于低電壓 放大電路的輸入級(jí)。六、阻容耦合放大電路在中頻段的放大倍數(shù)最大且為定值，當(dāng)信號(hào)頻率太高或 太低時(shí)，放大倍數(shù)都要降低。七、多級(jí)放大器的耦合方式有直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。直接耦合便 于集成，既可放大交流又可放大直流信號(hào)，但

14、必須解決好零點(diǎn)漂移問題。阻容耦合 能克服零點(diǎn)漂移的問題，但低頻響應(yīng)差，不便于集成。變壓器耦合有阻抗變換作用， 但低頻響應(yīng)差，且體大笨重，只用于特殊場合。八、多級(jí)放大器的放大倍數(shù)為各級(jí)放大器放大倍數(shù)的乘積，通頻帶窄于單級(jí)放 大器，級(jí)數(shù)越多，頻帶越窄。學(xué)完本章應(yīng)達(dá)到下列要求：1 .掌握以下基本概念和定義：放大、靜態(tài)工作點(diǎn)、非線性失真、直流通路和交 流通路、交、直流負(fù)載線、放大倍數(shù)，輸出動(dòng)態(tài)圍等。2 .掌握各種形式的基本放大電路的工作原理及特點(diǎn)，能根據(jù)要求選擇電路的類 型。3 .掌握放大電路的分析方法，能計(jì)算靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的各種。2. 2習(xí)題與思考題詳解2-1圖示各電路中的電容對(duì)信號(hào)可視短路，試定性分析

15、各電路能否正常放大，為什答：(a)只要Rg取值適當(dāng)使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，就可以放大信號(hào)。(b)只要凡 凡取值適當(dāng)使發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，就可以放大信號(hào)(c)匕忑使集電結(jié)反偏，不能正常放大。(d) v > 0 , U小>0,故不能正常放大。2-2分別畫出圖示各電路的直流通路和交流通路。2-3電路及晶體管特性如圖示（1）作負(fù)載線，找出靜態(tài)工作點(diǎn)Q和放大器的動(dòng)態(tài)圍。若要獲得盡可能大的動(dòng)態(tài)圍，此應(yīng)取多大數(shù)值？（2）電路其他參數(shù)不變，由2kC變?yōu)?.1AO. Q點(diǎn)移到何處？(3)電路其他參數(shù)不變，此由16Ao變成32kQ, Q點(diǎn)移到何處？(4)電路其他參數(shù)不變，匕由9V減到6V, Q點(diǎn)

16、移到何處？解：(DQ點(diǎn)：直流負(fù)載線MN, M(0.4.5) N(9,0)交一="助一江=50A曲線與 16KQ(5.4,L8).動(dòng)態(tài)圍：UPP = (Vcc -UCEQ)*2 = 3.6*2 = 7.2(V).由圖分析可得最大動(dòng)態(tài)圍在山” =%c-Uce0=9 O.3 = 8.7"),可得Q點(diǎn)2八則小三=位9v 9（2）二二=1.764（泊）,Q點(diǎn)沿4=50曲線左移得8,（L 0,1. 6）.R 5.1(3) IB = U/二。"=粵 =25(A) ,Q點(diǎn)沿負(fù)載線下移至夕(7. 2,1. 0).2-4放大電路和晶體管特性如2-3題圖(1)求靜態(tài)工作附近的和兒.畫出

17、簡化h參數(shù)等效電路，計(jì)算Av,",R0.解：（1） / =-. = 11=36.'% 50AT謊:吟（2） h參數(shù)電路解：& = 8第奴區(qū)十姐14、16& = & + /% = 14 +16 = 30伏。）Ro = R0 = 2（K。）2-5放大電路如圖示，hfe = 60 ,求：（1）計(jì)算不帶負(fù)載此時(shí)e點(diǎn)，畫出h參數(shù)等效電路，計(jì)算（2）計(jì)算帶上負(fù)載勺后靜態(tài)e點(diǎn)，畫出h參數(shù) 等效電路，計(jì)算】“和凡.=45（ A）_UcUbeUcc _ 15VRb、 叫 330KCQ =/也叫,=45*60 = 2.7（泊）UrFn =”一/“% =15 2.7*5,1

18、 = 1.23（丫） L >1 yXJ LL yxL交流通路：h等效電路, n 八,、26微,% =k協(xié)+（1+%）二- lsq26= 300 + （1 + 60）=*= =300 + 587.4= 887.4=0,88710A，（=_婦，竺2L = _7 68"“ /+%） RbM39 + 0.84=降十%比=39.8（履1）Rq=Rc =5.1（%C）（2） & = 10ACU . R 15*10. Rce » R則 Ucq= = - = 9.93（v）= U-Qic + K 2>. 1 + 1U% 理 _ 15 9.93CQRc=0.99（洲）cq

19、 _ 0.99mABQ %60= 16.7（/A）hie =Rhb.+（ + h Q= 300 + （1 + 60） = 1902。= 1.9kQ1 eq0.99Z=% =/M&=_60*L384703Q ，（&,+%）39 + 1.95 1 * 1 QR： = RcHRl= - = 1.384（m）5.1 I 1R；RB,+R&h：409（kQ）R（）= R（ =5.1（AC）2-6圖示電路輸入正弦信號(hào)時(shí)，若輸出波形如（b） （c）,試問他們?yōu)楹畏N失真？如 何調(diào)節(jié)才可能使輸出不失真？若改變滑變Rm的大小仍得不到完好正弦波輸出，為什2-7電路如圖，已知，=60,（b）為

20、截止失真；減小7?用有可能使輸出不失真。（C）為飽和失真，增大火用有可能使輸出不失真（2）改變農(nóng)用值仍不能得到完好正弦輸出，可能是凡取值不當(dāng)之故。電容容抗可忽略求：（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，（2）畫出h參數(shù)等效電路，計(jì)算人和凡解：UrUcc% 18*22 R“ + Rr 68 + 22 IX= 4.4(V)/C(? = I BQ.h" = 28A *60 = 1680/M = 1 .68(，A)Uceq =UCC -(R(, + g ) = 18 1.68*(5.1 + 2.2) = 5.736(V)（2） h參數(shù)電路h,e =跖，+ (1 + % )= 300 + (1 + 60)來=

21、1244(。)= 1.2442 ??；一球60xlx5.U4二4 二二.叁生一生二_= -122.99由 與怒 124偵/< =R叫 /尺展 /1 = 1.15%CRo=R(,=5.(kCl)2-8阻容耦合射極輸出器如圖，已知人£=50（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）畫出簡化h參數(shù)電路，計(jì)算5“，凡和R。:(1)u _uu CC 口 BE凡+(1 + "")凡15-0.7250 + (1 + 60)*5.1=28(/M)Iqq = Ibq . hje = 28 * 50 = 1400(/A) = 1 AniAUceq =Ucc -=15-1.4*5.1 = 7.8

22、6(V)(2) h參數(shù)等效電路通 1k出（）扁 7 250khie1=F中hfeiB=300+ (1 + 50) 1.247(kQ) 1.4mAC 6 5.1X104=%="可="5。)爾3里工0 993 回 廄十(1十甌& 1.247 + (1 + 50)得 3499"+=250/1,247 + (1 + 50)*5,1250*261= 127.69(0250 + 261紇=3_%R ;2_也 二匹鳥11+與 底 與2.24350二 0.044g)2+1,247.1 4 250-502-9電路如圖示，電容的容抗均可忽略（1） 畫出簡化的h參數(shù) U等效電路

23、，計(jì)算A” =黃，（2）當(dāng)時(shí)，兩個(gè)轉(zhuǎn)出電壓U02在振幅和相位上有何關(guān)系？“v“ ,Ros Roi解：（1） h參數(shù)等效電路1_，oi hje'ib，Rc h/cF=一山%+（i+初七=-一+（1+/）鼎工二（i+1%）（ hie +。+，?*）&Rqi = Rc&2=4乜/七 hfe（2）當(dāng)凡=4時(shí)，“，）,幅度基本相等，相位相差180°2T0電路如圖，已知力二50.電容的容抗均可忽略A”，Rj 和 R。% 聯(lián)（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)15*47 =4.8(V) 100 + 474.8-0.70.2+ 1.5=2.4(l4) = /(q（2）畫出簡化的h參數(shù)等效電路

24、，計(jì)算=二=48(A)呢h. 50,%蹈二分c 1喈凡+為 + %)= 15-2.4X:(3+0.2+1.5) =15-11.28 = 3.72()（2）h參數(shù)等效電路Ro;Jo一 腌 與-LI一立 &+Q+,),五馬- o,85 + (1+ 50)X 0.2 - 11.05 /% =300 + (1 + 50)*26V2AniA=852.5(0)& = RrH Rin hie + (1 + /爐e) /?G J = 47 /100/711.05 = 8.21(KD)R0 = R'= 3KQ2T1集電極-基極偏置放大電路如圖示。T為硅管。hfe = 100120K（1）

25、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。，（2）如果要求匕.£ =6.51/的值應(yīng)為多大？（3）畫出簡化為h參數(shù)等效電路，并用密 勒定理作進(jìn)一步簡化。U。（4）推導(dǎo)A.,4，/?。的表達(dá)式，并算出它的數(shù)石值。2”除%-4 _ 12-0.7/十12cH<1 十 5Q1磔=1 至&=12-2.05x3=593v /二%4凡導(dǎo)出乙,幾二七-4鵬雙一%-J籌甘片4 Ues=1；：表n(1+50 %?=£|2153=319-153=166果0（3） h參數(shù)等效電路，并密勒定理簡化。Kb密勒定理指出：具有N個(gè)獨(dú)立接點(diǎn)的任意網(wǎng)絡(luò)，如圖，N為參數(shù)接點(diǎn)，若接點(diǎn)1、2間接有阻抗EZ并已知節(jié)點(diǎn)電壓匕和匕之

26、比K(K = >% )，斷開阻抗E'在節(jié)點(diǎn)1與N之間接Z=Z'，節(jié)點(diǎn)2與N之間接Z2=Z'K，新網(wǎng)絡(luò)與原網(wǎng)絡(luò)等效。，密勒定理簡化后：其中居=旦1 K一-淅/凡人五J“一 5一 活血 4 丁其中rj=z2r(.瓦'=心/乙*RhAu Rc - RhAur，_ ' 4 -1 4，-1 凡“A”L&& _- & + RbAG _ (R1+ 凡)Ai &-c + Au-1Au-h Rb，%8Ij _ "1 一 加=1-_ 4A"h 十 &+hie+ RH-hieAu"1 - Au-Au代

27、入孤式及:h 4 %4，,心_ k(Rc + RQAm-Rc _ 卜凡&4“JH,Am11 4Af (rc+rh)au-rc x-hie+RH-hieAu /%RcRsA X (/% + R" (凡.+凡)4一凡.卜町凡, Rb - (& + Rb)A， hieRB Rc = -hfeRcRBhie -hfeRcRB + h/eRcRHhieAu; hfKcRu(% + &)- RcRJ/%瓦(七十 % )h紀(jì)(8人喪&=%'Rc = 4 = 300 + (1 + 100)x2.05 汐2A1581Q = 1.581(K)代入數(shù)值；AU =10

28、0x3x120x(1.581 + 120；-1.581x120x31.581xl20xf3 + 120-100xl.581x3x1204376916-569.164376346.84” 1X(1 6 )2333556 - 56916 - -33580.441.581x12。1.581+120-1.581x130.32189.72121,581-206= 1,678(KQ)% = %' =0.78(KQ)3x120x13046800(3 + 120)x130-3 - 599872-12圖示源極輸出器，設(shè)gnFlms,rd可略不計(jì)，是推導(dǎo)電壓放大倍數(shù)Av,和輸入電阻凡的表達(dá)式，并算出其數(shù)值

29、。解：等效電路如圖Au _ y_O_ _g”GS(R1 +&)_ gm(Rl +&)Ui Ugs +(R1 + & )&”/$1 + g,n(R + &)若 g, = imsAu = 0.63R =凡R+&)三3 7MQ 2-13 MOS管放大電路如圖所示（a）,放大管輸出特性如圖（b）,所示(1)用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q,并求出工作點(diǎn)處的跨導(dǎo)gm(2)畫出交流等效電路，求電壓放大倍數(shù)Av解：0451216 20 BS/vZ ，畫負(fù)載線，Ug三Ue=3u時(shí)Q點(diǎn)，8V,2mAAu 墾=_g/Gs&= -gA=-4x5.1 =-20.42T5

30、圖示-一恒流源電路，試證：LBIrefRJR、證：由圖可得VjfEl +，El , & = 丫g + /£2 , & 由于/£2/fl = lE2 JC2 4 %£l + IR , & = %E2 + '0 .&二RlO - 1 REF2-16放大電路如圖，已知晶體管系數(shù)小，=200Q,%, = 900Q,%c =3尸方 %7 = 100尸百加二60ms,設(shè)的容抗很小，可視短路。（1）畫出低頻混合又等效電路，不考慮。2,推導(dǎo)出放大電路的下線效率，的表達(dá)式，并 算出其值（2）不考慮G，下線效率力_2=?（3）同時(shí)考慮GC?，畫

31、出這一放大電路的低頻對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性/=?（4）計(jì)算電路的上限頻率/，并畫出高頻段的對(duì)數(shù)幅頻特性和相頻特性。解：略（1）低頻混合冗等效電路，不計(jì)a作用:MB2-17兩極放大電路如圖，設(shè)/加=力腔=50(1)計(jì)算T刀的靜態(tài)工作點(diǎn)和心也2（2）計(jì)算放大器的中能電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。 解q 二 u 二 X 2 = 4立即十五2233KQ十& 2KQ稽Q點(diǎn)：i = 4i =4.2-0.7(3+0,33>103=ArnAlcl _ AAmA5022M陷=，第42 一 %由 及2次2 = 8一累我月二21-1.66x56= 11.7U“函=。代-3(4 +。+&2)

32、= 21-1.1 乂 (10 + 3+0.網(wǎng)=6W與管。點(diǎn)：US2 = U g =%匕心r &c = 21 1.1 乂10= 10口10-0.75.6X103'孰）筌二 2。十51 喑二1.3硝力+ +町q)f = 200+51乂言=J72（2）兩極放大器的微變等效電路如圖示第一級(jí)放大倍數(shù)A =% = 一 5跖4,1 5 彳西扃其中&Zl =七1"人2十口十，善2 1" & 二 1OKQ41K0 十 51(5.6KQ"5.6KQ)= 9.35KQ則& = -= -25.650x9.35KQ1.4K + 51X0.33KQ第二

33、級(jí)是射極輸出器，放大倍數(shù)2 .- + （1十：.之）.衣/其中&'=旦2 & =-x5,$= 2,8KQ 251X2.8KQ1KQ+51X2.8KQ= 0.99總電壓放大倍數(shù)A =4廠A? =25.6x099 =一25.3放大器的輸入電阻是第一節(jié)輸入電阻：0鳥=?=旦田%M4 + h）.R凡= 33K/8.2K/（1.4KCJ+51x0.33K）= 4.8KQ放大器的輸出電阻Ro = R,、"4i = O.2KC1 +，22-18兩級(jí)直耦放大器如圖所示試分析這一放大器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及偏置的提供方法設(shè)腦=/?依=&）,%=% =1KQ，試計(jì)算 Av, RM。

34、答：（1）該電路是兩極直接耦合電路，7,石管分別為NPN, PNP型管，采用±12電源供電，Q點(diǎn)相互牽連。（2）交流等效電路4=% = /"%+瓦2 +1見 “一彳一 %+瓦-1） 跖u° _ h .RUi2 % + （力足 + 1）42hfed 凡1 兒2 ; Gr2 +,見2 *夕2 - 凡24 = Ai-42 =R1 + （入52 + 1）叫2+ （力/ 2 + 0尺2% +（力川+ 1）（1hfel，h 挖 2 : R（ 1 : & 2凡1 + hie2 + （1 + 力/）,62 4” + （1 + 力-1） * 凡80x80x3x3576005

35、7600 .幺八h I）（3 + 1+81x1）（1 + 81x1.2） -85x98.2 8347凡=幺=K + （1 + i） 1=1+81x1 = 82（KQ）AR° = Rc2= 3（K。）第3章 集成運(yùn)算放大器3.1知識(shí)點(diǎn)歸納本章講述了集成運(yùn)放的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，電路組成，主要性能參數(shù)、種類及使用方法。1 .集成運(yùn)放實(shí)際上是一種好性能的直接耦合放大電路。通常由輸入級(jí)、中間級(jí)、 輸出級(jí)和偏置電路等四部分組成，雙極型管組成的集成運(yùn)放，輸入級(jí)多用差分放大 電路，中間級(jí)為共射電路，輸出級(jí)多用互補(bǔ)輸出級(jí)，偏置電路是多路電流源電路。2 .電流源電路不僅可為各級(jí)放大電路提供合適的靜態(tài)電流，又可作

36、為有源負(fù)載, 從而大大提高了運(yùn)放的增益。3 使用集成運(yùn)放應(yīng)注意調(diào)零、頻率補(bǔ)償及必要的電路保護(hù)。學(xué)完本章應(yīng)達(dá)能到下列要求1 .熟悉集成運(yùn)放的組成及性能，正確理解主要指標(biāo)參數(shù)的物理意義及其使用注 意事項(xiàng)。2 .了解電流源電路的工作原理。3 .能讀懂集成運(yùn)放5G23, 5G24的工作原理。3.2習(xí)題與思考題詳解3-1.差分放大電路如圖所示，Rp為調(diào)零電位器，假設(shè)電路完全對(duì)稱，兩管的力,=50,（1）若電路作雙端輸出，即開關(guān)S與1 接通，試計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，差模放大倍數(shù)Ad。共模放大倍數(shù)4“.，共模抑制比Kcmr,差模輸入電阻時(shí)和輸出電阻A”（2）若電路作單端輸出，即開關(guān)S與 2接通，試計(jì)算電路的

37、靜態(tài)工作點(diǎn)，Adi，A«i，Ke,凡，七和凡w解：（D雙端輸出時(shí)1）電子電路對(duì)稱，兩管對(duì)應(yīng)的電流及電壓分別相等，即Ifn = 182 = /臺(tái)，= 1C2 = Ic，UcEl = UcE2 = CE直流通路如圖示：于流過相的兩個(gè)電流大小相等，向相同，所以流過心的直流電 流2及，當(dāng)于單管射極電流流過2R±計(jì)算靜杰工作點(diǎn)：UEE -UBE = IbRb +Ie-Rp+ 2Ie.Re Re > RP ,則 2一-=/內(nèi)+2(1 +，/ IbRe七匕 tit. n n 、 je n cu _uu EE u BE& + 2(l + /?*) Re(12-0.7) V 5

38、K + 2x51xl0K=1 KM)Ic = htc-1R =50x11/A = 0.55mAUce=Ucc+Uee-IcRc-2IiRe=12 + 12-0.55x(W+2x0) = 1.5V2）差模較大時(shí)，q一分為二，Uj=Ujd，Ui2 = -Uid由于4中流過的電流的增量數(shù)值相等方向相反，所以&上無變化的壓。差模 微變等電路如圖：r =r /_Lr =10K/k20K =5KQL ° 2 '2，U02 = -UNd取端差模電壓放大倍數(shù)UNd - Uo2d _ Uidu汨一（Ui» ud r +h +（i + h）Lr n lew 2 Phic = 3

39、00 + （1 + V 26/n，=3OO + 51x =2.66KQIe （mA）0.55 + 0.011F50x5K。一 <Aud = -24.55K。+ 2.66 ATQ + 51x0.5x0.1ATQ3）共模時(shí)U=Ur?=U“.，鳥,上流過電流的增量相等，方向相反，即為沒管發(fā)射極二 Gi = Ui2 = Uic,則埴k = uo2cif _1/雙端輸出共模電壓放大倍數(shù)4c = d,必=oUg4）共模抑制比 Kc=gl=s n«|-、 5d 25d5) rid=- =壯=幾4i2加品+%（）+（1 +端）【垃久=2 Rb+ % +( 1 + hjRp乙=2x(5 + 2.

40、66 + 51x0.5x0.1) = 20.42/CQ6）由共模微變電路可得%=3=傳+3+(1+/7/；廝+(1+/%»2/=5K+2.66K+51x0.5x0,1K+51x2x10K= 1030KQ對(duì)于共模信號(hào)，兩輸入端是并聯(lián)的，因此整個(gè)差動(dòng)放大器的共模輸入電阻:乙=Sq=gxl035 = 515KC7）雙端輸出的輸出電阻q/=2H(.=2xlOK = 2OKQ（2）開關(guān)K與2接通，電路做單端輸出：靜態(tài)工作點(diǎn)除UcE矽卜，其他系數(shù)與（1）的靜態(tài)工工作點(diǎn)相同，即, Ir=11 AIc = 0.55/714U cd=7.5V但是由于z管的集點(diǎn)極有一負(fù)載尺接地，直流通路如圖,4&quo

41、t;=；%=T2.25?。ǚ?quot;）= -0,32&+%+：（+ 2 凡）（1 + 除）膏卜 38.28R, = 20.42KQRo=Rc=0KQ利用戴維南定理，將左圖等效成右圖，其中:RJ =凡 & = 10K 20K = 6.67 KCR.R +%c=盛繇 xl2 = WUr,. = Urr '+ U I R、- 2/. /?.匕ICC七七 L L 2 七”上 匕=8 +12-0.55x6.67-0.5x0.561x0.1-2x0.561x10 = 5.08V3-2 .簡單的晶體管電路如圖所示，試用h參數(shù)等效電路（略去但,rCe= *不能忽略）推導(dǎo)出電流源的交

42、流阻R八8的表達(dá)式lb hfelb Io 入n irCTI I Ri Qi Hh°eHri 口 Ri T 7 T TTHe?1oB解：恒流源等效電路如圖所示，為推導(dǎo)交流電阻Rg,在AB端加一電壓得到電-1U 一 U流由圖可得/% = %,= %, h =氏10 = + 04則：k=4圈曲十尺創(chuàng)心巴馬_g1L L仁也鳥L七匕十百/Je號(hào)一上五缶上因“y勤“卜白黃西卜取耳”網(wǎng)咚4=%+卜+康旅慳4+4小即用作恒流源的晶體管，其輸出特性曲線較為平坦，也就是力=絲也%>>1. c% + RJ/R?»i成立,得到:% =，丸 %> +q/%)/° &quo

43、t; % +&& &+% +&&ce1+吆_3 Zq+凡一 一3-3,圖為帶恒流源的差分放大器，設(shè)晶體管的/% =50,1）計(jì)7,4和7；靜態(tài)工作點(diǎn)2）若心3 =一 = 80KQ,利用3.3結(jié)果，計(jì)算恒流源的交流電阻尺鉆 %3）廠舞電路A w ' Ae' Kc,即，&.和R/解：（1）計(jì)算/的靜態(tài)工作點(diǎn)：%, =" （一 U"） = X （- 12） = -7.6V&+R182K +47K月-L = "6一/ = °£3&36KQ°/£30.10

44、6/A nnno .I 八=-= 0.002mA1 + h,e 51Ic. = I. I=0.106 0.002 = 0.1 04l4UCEi=UE?>=S.2V（2MZ靜態(tài)工作點(diǎn)：I f.A = If, 2 = Ic3 = xO. 104mA = 0.052M22E0.052l4八八=0.001/z/A51= Lx /», = 0.052 一 0.001 = 0.05 biiAC 1 C Z £.1 n IVC = VC2 = Vcc-VcCRc=12-0.051x100 = 6.9V（3）7；管的輸入電阻3 = 300 +（1 + hfe）笠竺= 300 + (1

45、 + 50)= 12.8KO0.106恒流源的交流電阻R L" 心" = 80KQ +4+小+4&50x80KQx36KQ36K。+128KO + 82Ko / 47 KQ=1.91MC7；管是恒流源，其直流電阻小，交流電阻大，在計(jì)算差模電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻時(shí)等效為直流電阻，忽略不計(jì)；在計(jì)算共模電壓放大倍數(shù)和共模輸入電阻時(shí)等效為交流電阻刀管的輸入電阻幾 =300 + (1+ %)型生。= 300+(1 + 50)3-= 25.8KQ 'IEl(niA)0.052由于單端輸出，所以差模電壓放大倍數(shù):端KR =_50XI00K。= _698E2(此2 +%

46、p2(10KQ + 25.8KO)（%/小且凡|>>幾I，忽略）共模放大倍數(shù):50X100KQ&2+%+2(1 + /%)Rw10KO + 25.8KC + 2x51xL91Mo=-0.026共模抑制比:卜69.8| "|4h|" H.0261|=2684.6差模輸入電阻:=" = 2(R82+R8i%P = 2x(Rb2+%P = 2x(10KQ + 25.8KC) = 71.6KQ Ld共模輸入電阻：& =沖=；2 + &/3 + 2(1 + %)，/='10KQ + 5.1MC(25.8KO +2 X 51X1.9

47、1MO) = 2.5"。2輸出電阻«w=4 = 100KQ3-4共射共基差分電路如圖示，試導(dǎo)出其差模電壓放大倍數(shù)A.并畫出將（和改為恒流源電路。答：7,7；組成共射差動(dòng)電路，丁工組成共基極電路。接在力,集電極上，由于共基極電路設(shè)有電流放大能力，/小三3，/門=/個(gè)， 則的集電極負(fù)載分別近似為凡.，小刀是雙入雙出差動(dòng)放大電路，其差模放大 倍數(shù)與單管放大電路一樣。即dw=竺將Re改為恒流源的差放電路如上圖示。3-5.指出圖中哪些組合是合理的，哪些是不合理的。對(duì)于合理的復(fù)合管標(biāo)出其3個(gè) 點(diǎn)極。并說明是PNP管還是NPN管。答：(a)管，電極如圖標(biāo)圖合理，為NPN(b)圖合理，為P

48、NP管，極性如圖標(biāo)(c)圖不合理，不符合三極管電流流向。3-6.圖示電路中q = on寸U。= 0 ,晶體管為硅管，Ube =。，7匕力加=80試計(jì)算RC的值和電路的電壓放大倍數(shù)解：(1)先計(jì)算 由于q=o, u° = o。則靜態(tài)時(shí):, Uf卜 12V .r, = L. = = 1.2mA門 £3 Rc2 10KC u = u -1 R =12-1.2x0.22 = 11.74VUC2 =心=匕3 _Ube3 = 11 74V-0.7V = 11.04VUE2 = VH2 _UHE2 =0-0.7 = -0.7V，C2 =1E2 =V+/12V-0.7Vntz 七工 一2R

49、e12x47KC= 120/M r _%-U。 AC1 一 ；(2)計(jì)算電壓放大倍數(shù)不,。73管的輸入電阻演3 =300 + (1 + /%)26mA0八= 300x81x = 2.0551.280xl0KQ% + (1 + hQ - RE22.05KC + (1 + 80) x 0.22K。= -40.25又4管組成雙入單出差放電路。則，二筌其中33。+-，3i=3OO + 81x = 17.85/m0.12/?)=凡."/73+(1 +3)R£2 = 8KC2.055KC + 81x0.22KC = 5.7K。El <80x5.7KQ rr則 4山=12.772x

50、l7.85KQ所以，總電壓放大倍數(shù)：4 =4m43 =12.77x(-40.25) = -514第4章反饋放大器4. 1知識(shí)點(diǎn)歸納本章主要研究了反饋的基本概念、負(fù)反饋放大器的一般表達(dá)式，、負(fù)反饋對(duì)放大 器性能的影響和放大器電路穩(wěn)定性等問題。闡明了反饋的判斷方法，深度負(fù)反饋條 件下放大倍數(shù)的估算方法，根據(jù)需要正確引入負(fù)反饋的方法。1 .在電路中，將輸出量的一部分或全部通過一定的電路形式作用于輸入回路， 去影響輸入量的措施稱為反饋。如使凈輸入量減少則為負(fù)反饋，若使凈輸入量增加 則為正反饋。若反饋存在于直流通路中則為直流反饋，若反饋存在于交流通路中則 為交流反饋。反饋量取自于輸出電壓則為電壓反饋，若

51、反饋量取自于輸出電流則為 電流反饋。交流負(fù)反饋有四種形式：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電壓并聯(lián)負(fù)反饋，電流串聯(lián) 負(fù)反饋，電流并聯(lián)負(fù)反饋。2 .電路中“有無反饋”，取決于輸出回路和輸入回路是否存在反饋通路；“直流 反饋和交流反饋”決定與反饋通路存在于直流通路還是交流通路；”正、負(fù)反饋”的 判定采用瞬時(shí)極性法，反饋結(jié)果使凈輸入量贈(zèng)加則為正反饋，減小則為負(fù)反饋。判 斷''電壓反饋和電流反饋”可令輸出電壓等于零，若反饋量隨之為零，則為電壓反 饋，若反饋量依然存在，則為電流反饋。”串聯(lián)和并聯(lián)”判定是，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放 大器是并聯(lián)連接的則為并聯(lián)反饋，若是串聯(lián)連接的則為串聯(lián)反饋。3 .反饋的作用效果與信

52、號(hào)源阻R,有關(guān)，對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，Rs大時(shí)，反饋效果明 顯，Rs=O時(shí)，無反饋?zhàn)饔?；?duì)于串聯(lián)負(fù)反饋，上越小，反饋效果越顯著，反之，Rs= 8時(shí)，串聯(lián)反饋無 . 效果。 .4 .對(duì)于滿足，|1 +工?|>>1利用的 IAfI«i/IfI = lxol/lifl 關(guān)系 和應(yīng)i陣 花小的特點(diǎn)，求深度負(fù)反饋放大器增益。欲求電壓增益，除電壓串聯(lián)負(fù)反 饋外，其它各類型的負(fù)反饋還需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5 .引入交流負(fù)反饋后，可以改善當(dāng)打電路多方面的性能，可以提高放大倍數(shù)的 穩(wěn)定性，改變輸入電阻和輸出電阻，展寬頻帶，減小非線性失真等。學(xué)完本章后應(yīng)達(dá)到下列要求：1能夠正確判斷電路中是否引入了反饋以及反

53、饋的性質(zhì)。6 .正確理解負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)在不同反饋組臺(tái)下的物理意義，并能夠估 算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)。7 .掌握負(fù)反債四種組態(tài)對(duì)放大電路性能的影響，并能根據(jù)需要在放大電路中正 確的引入交流負(fù)反饋。4.2習(xí)題思考題詳解4-1在圖示電路中，指出反饋通路，判斷所引的反饋是正反饋還是負(fù)反饋，是交流 反饋還是直流反饋，設(shè)電容的容抗可以忽略。解：(a)反饋通路由段, C, &構(gòu)成，反饋送至反相輸入端，屬于電壓串聯(lián)負(fù)反饋， 由于C交流接地，故為直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。(b) RR】,&構(gòu)成反饋支路，是交直流負(fù)反饋，反饋信號(hào)取至非輸出端而 送入輸入端，故為交直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。(c)

54、R-R、,引入本級(jí)負(fù)反饋，&引入交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋，&引入直流電流串聯(lián)負(fù)反饋；。3，4，4，RG引入兩級(jí)間反饋，是電壓串聯(lián)正反饋。（d） R3引入本級(jí)電流串聯(lián)負(fù)反饋。&，C引入本級(jí)直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。&引入本級(jí)交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。R（, 凡引入三級(jí)間交直流電流串聯(lián)負(fù)反饋。4-3判斷上圖所示各電路流負(fù)反饋分別是什么類型。（分析同4-2） 4-2指出下面的說法是否正確，如果有錯(cuò)，錯(cuò)在哪里？1 .既然在深度負(fù)反饋的條件下，閉環(huán)放大|4卜£倍數(shù)與放大器的系數(shù)幾 團(tuán)乎無關(guān)，因此，器時(shí)的系數(shù)就沒有什么實(shí)際意義了，于是可以隨便用一個(gè)管子，只要適當(dāng)選取F ,就能獲得恒定的且為所需大小的2 .負(fù)反饋能展寬起帶，因此，可用低頻管代替高頻管，只要加上足夠深的負(fù)反饋 即可。解（1）這種說法是錯(cuò)誤的。因?yàn)樯疃蓉?fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)的近似估算式為4,=首先是在1 +幺尸1的條件下得到的