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文檔簡介
1、第7章 基本放大電路一、填空題1三極管工作在放大狀態(tài)的外部條件是和。2在放大電路中設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)的目的是。3在共發(fā)射極接法的單級放大電路中,負(fù)載電阻RL愈大,則電壓放大倍數(shù);信號源內(nèi)阻愈小,則電壓放大倍數(shù);發(fā)射極電阻愈小,則電壓放大倍數(shù)。4三極管能夠?qū)崿F(xiàn)電流放大作用的內(nèi)部條件是:基區(qū),且摻雜質(zhì)濃度。5一個(gè)放大電路,當(dāng)輸出端空載時(shí)其輸出電壓為6V,當(dāng)輸出端接入4K的電阻后,輸出端電壓為4V,則放大電路的輸出電阻為_。6在一個(gè)放大電路中,測得一個(gè)三極管的三個(gè)管腳P1電位為4V,P2電位為3.4V,P3電位為9V,則三個(gè)管腳P1為_極,P2為_極,P3為_極。一、 填空題答案1集電結(jié)反偏,發(fā)射
2、結(jié)正偏;2防止波形失真;3越大,越大,越大;4很薄,低;52K6基,發(fā)射,集電;二、計(jì)算題 1. 電路如圖-1所示,已知RB1= 56k,RB2 = 16k,RC = 6k,RE = 3.3k,RL =12k, VCC = 18V,晶體三極管放大倍數(shù) = 100。試計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q.解:求靜態(tài)工作點(diǎn)的直流通路見圖2-2因?yàn)榫w三極管的足夠大,假設(shè)I1>>IBQ,則可認(rèn)為,基極靜態(tài)電位VBQ近似等于VCC在RB2上的分壓,即=4V發(fā)射極電位VEQ=VBQ -VBE(on),集電極電流近似為=1mAAC、E間管壓降VCEQ為VCEQVCC - ICQ(RE+RC)=8.7V2.在圖2-
3、1中,已知rbb= 100。 試求該電路的輸入電阻、輸出電阻及電壓增益。解:其交流通路如圖2-3所示,圖2-4為其微變等效電路。圖中:RB = RB1RB2=12.44kRi =Vi/ Ii = 100+(1+)26/IEQ=2.7 kRi =RB Ri=2.2 kRo = RC =6 k3. 圖示電路中,已知: VCC12V,RB=240k,Rc=3k,電容C1、C2都足夠大,晶體管的40,UBE0.6V。(1) 估算靜態(tài)工作點(diǎn);(2) 做直流負(fù)載線驗(yàn)證(1)的結(jié)果;解:原電路的直流通路如圖16.1.3所示。計(jì)算靜態(tài)值:根據(jù)方程在輸出特性上作出直流負(fù)載線。方法如下:令,則;令,則;過點(diǎn)(0,
4、4)和(12,0)作直線,即為該電路的直流負(fù)載線,如圖16.1.4所示。與的輸出特性曲線交于Q點(diǎn),Q點(diǎn)就是電路的靜態(tài)工作點(diǎn),其對應(yīng)的坐標(biāo)值為,。與估算結(jié)果一致。(3)靜態(tài)時(shí),其C1的正極接晶體管的B,C2的正極接晶體管的C。4電路如圖16.4.1所示,已知RB1= 33k,RB2 = 10k,RC =3.3k,RE = 1.5k,RL =5.1k, VCC = 24V,晶體三極管放大倍數(shù) = 66。求:(1) 簡述靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定過程;(2) 求靜態(tài)工作點(diǎn);(3) 畫出微變等效電路;求電壓放大倍數(shù)并分析負(fù)載電阻對電壓放大倍數(shù)的影響;(4) 求輸入、輸出電阻;(5) 電容CE去掉后,電路的工作情
5、況如何?解:(1) 圖16. 4. 1是常用的分壓偏置放大電路電路。其工作點(diǎn)的穩(wěn)定過程如下:當(dāng)tIC、IEIEREUBEIBIC用估算法進(jìn)行靜態(tài)分析適當(dāng)選擇偏置電阻R1和R2則基極電位 ICIE =由上可看出,IC基本不受溫度的影響。(2)電路的直流通路如圖16.4.2所示。靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算有兩種方法,估算法和戴維寧定理法,一般采用估算法。用戴維寧定理計(jì)算用估算法計(jì)算 (3) 微變等效電路如圖16.4.3所示。輸出端開路有可見接入負(fù)載會使放大電路的放大倍數(shù)下降,負(fù)載電阻越小,放大倍數(shù)下降的越厲害。(4)輸入電阻輸出電阻(5)因?yàn)殡娙軨E本來就起到隔斷直流的作用,所以去掉后對靜態(tài)值無影響。微變等
6、效電路如圖16.4.4所示。電壓放大倍數(shù):輸入電阻輸出電阻可見,若沒有交流旁路電容CE的存在,使電路的電壓放大倍數(shù)嚴(yán)重下降,幾乎不能放大。但另一方面,的存在使電路的輸入電阻大大提高。5半導(dǎo)體三極管為什么可以作為放大器件來使用,放大的原理是什么?答:放大的原理是利用小信號對大信號的控整理用,利用BE的微小變化可以導(dǎo)致C的大變化。6電路如圖所示,設(shè)半導(dǎo)體三極管的=80,試分析當(dāng)開關(guān)K分別接通A、B、C三位置時(shí),三級管各工作在輸出特性曲線的哪個(gè)區(qū)域,并求出相應(yīng)的集電極電流Ic。 解:(1)當(dāng)開關(guān)置A,在輸入回路Bb+BE=Vcc,可得B=Vcc/b=0.3mA假設(shè)工作在放大區(qū),則C=B=24mA,C
7、E=Vcc-Ce< 0.7V,故假設(shè)不成立,三級管工作在放大區(qū)。此時(shí),CE=CES=0.3V,C=Vcc/e=3mA(2)當(dāng)開關(guān)置B,同樣的方法可判斷三級管工作在放大區(qū),C=B=1.92mA(3)當(dāng)開關(guān)置C,三級管工作在截止?fàn)顟B(tài),C=07.某固定偏流放大電路中三極管的輸出特性及交、直流負(fù)載線如圖所示,試求:(1)電源電壓CC、靜態(tài)電流B、C和CE。(2)電阻Rb、Rc的值。(3)輸出電壓的最大不失真幅度。(4)要使該電路能不失真地放大,基極正弦電流的最大幅度是多少?解: (1)直流負(fù)載線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即CC值,B=20uA,c=1mA CE=3V(2)因?yàn)槭枪潭ㄆ犉鞣糯箅娐?電路如圖
8、所示b=CC/B=300K c=(CC-CE)/C=3K(3)由交流負(fù)載線和輸出特性的交點(diǎn)可知,在輸入信號的正半周,輸出電壓CE從3V到0.8V,變化范圍為2.2V,在輸入信號的負(fù)半周,輸出電壓CE從3V到4.6V,變化范圍為1.6V。綜合考慮,輸出電壓的最大不失真幅度為1.6V。(4)同樣的方法可判斷輸出基極電流的最大幅值是20A.8.電路如圖所示,已知三極管的=100,VBE=-0.7V(1)試計(jì)算該電路的Q點(diǎn);(2)畫出簡化的H參數(shù)小信號等效電路;(3)求該電路的電壓增益AV,輸入電阻Ri,輸出電阻Ro。(4)若VO中的交流成分出現(xiàn)如圖所示的失真現(xiàn)象,問是截止失真還是飽和失真?為消除此失
9、真,應(yīng)調(diào)節(jié)電路中的哪個(gè)元件,如何調(diào)整?解:(1)B=CC/b=40ACE=-(CC-C.C)=-4V(2)步驟:先分別從三極管的三個(gè)極(b、e、c)出發(fā),根據(jù)電容和電源交流短接,畫出放大電路的交流通路;再將三極管用小信號模型替代;并將電路中電量用瞬時(shí)值或相量符號表示,即得到放大電路的小信號等效電路。 (3)be=200+(1+)26mA/EQ =857V=-(C/L)/be=-155.6(4)因?yàn)閂EB=-i+Cb1=-i+EB從輸出波形可以看出,輸出波形對應(yīng)s正半周出現(xiàn)失真,也即對應(yīng)EB減小部分出現(xiàn)失真,即為截止失真。減小b,提高靜態(tài)工作點(diǎn),可消除此失真。說明:分析這類問題時(shí),要抓住兩點(diǎn):(
10、1)發(fā)生飽和失真或截止失真與發(fā)射結(jié)的電壓有關(guān)(對于NPN型管子,為VBE;對于PNP型管子為VEB),發(fā)射結(jié)電壓過大(正半周),發(fā)生飽和失真;過?。ㄘ?fù)半周),發(fā)生截止失真。(2)利用放大電路交、直流共存的特點(diǎn),找出發(fā)射結(jié)電壓與輸入信號之間的關(guān)系。這里,要利用耦合電容兩端的電壓不變(因?yàn)闉榇箅娙?,在輸入信號變化的范圍?nèi),其兩端的電壓認(rèn)為近似不變),如上題式子中的Cb1=EB。 8.電路如圖所示為一兩級直接耦合放大電路,已知兩三極管的電流放大倍數(shù)均為,輸入電阻為be,電路參數(shù)如圖,計(jì)算放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解:本放大電路為一兩級直接耦合放大電路,兩極都是共集電極組態(tài)。計(jì)算其性能指標(biāo)時(shí),應(yīng)注意級間的相互影響。(1)求電壓放大倍數(shù) V=O/i畫出放大電路的小信號等效電路。V1=O1/i=(1+)(Re1/RL1)/be+(1+)(Re1/RL1)V2=O/O1=(1+)(Re2/RL)/be+(1+)(Re2/RL)V=O/i=V1*V2其中:RL1為第一級放大電路的負(fù)載電阻,RL1=be+(1
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