【5-1】填空
1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号,放大电路应采用 耦 合方式。
2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配,以使输出功率尽可能加大,放大电路应采用 耦合方式。
3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30,则将它们级连成两级放大电路,则其放大倍数为 (a. 600,b. 大于600,c. 小于600)
4. 在三级放大电路中,已知|Au1|=50,|Au2|=80,|Au3|=25,则其总电压放大倍数|Au|= ,折合为 dB。
5. 在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的 ;而前级的输出电阻则也可视为后级的 。
6.功率放大电路的主要作用是 。
7.甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的 大小来区分的,其中甲类放大 ;乙类放大 ;甲乙类放大 。 8.乙类推挽功率放大电路的 较高,这种电路会产生特有的失真现象称 ;为消除之,常采用 。
9.一个输出功率为10W的扩音机电路,若用乙类推挽功率放大,则应选至少为 W的功率管 个。
10.理想集成运算放大器的放大倍数Au= ,输入电阻Ri= ,输出电阻Ro= 。
11.通用型集成运算放大器的输入级大多采用 电路,输出级大多采用 电路。
1. 直接 2. 变压器 3. c 小于600
4. 105,100
5. 负载,后级的信号源,信号源内阻
6. 向负载提供足够大的功率;
7. 导通角,导通角为360°,导通角为180°,大于180°而小于360°; 8. 效率,交越失真,甲乙类工作状态; 9. 2,2。 10. ∞,∞,0
11. 差分放大,互补功率输出
【5-2】电路如图5.12.1所示 1.写出Au?UoUi及Ri,Ro的表达式,设β1、β2、rbe1、rbe2及电路中各电阻均为已知。
2.设输入一正弦信号时,输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适,问第一级产生了什么失真?如何消除?若原因是第二级Q点不合适,问第二级产生了什么失真?又如何消除? 解:
U??1?Rc1//Rb2//[rbe2?(1??2)(Re2//RL)](1??2)(Re2//RL)? 1. Au?o?
Uirbe1?(1??1)Re1rbe2?(1??2)(Re2//RL)ri?Rb11//Rb12//[rbe1?(1??1)Re1]
ro?Re2//rbe2?Rc1//Rb21??2
2.输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适,第一级产生了截止
失真,可以通过减小Rb12或增加Rb11的方法消除;若原因是第二级Q点不合适,第二级产生了饱和失真。可以通过增加Rb2的方法消除。
【5-3】 某差分放大电路如图5.12.2所示,设对管的β=50,rbb′=300Ω,UBE=0.7V,RW的影响可以忽略不计,试估算:
1.VT1,VT2的静态工作点。 2.差模电压放大倍数Aud。 3.仿真验证上述结果。
VCC(+12V)+VCCRb12Rc1?C2 VT1Rb2VT2RBRC10k?VT1uOVT2RC10k?RB20k?uI2?ui?C1??C3RL?uo?uI120k?RWRb11Re1Re1Re2?CeRE10k?VEE(-12V)图5.12.1 题5-2电路图 图5.12.2 题5-3电路图
解:
1.静态工作点计算,令UI1?UI2?0 IB1?I?2VEE?UBEBRb?2(1??)ReB1?10.9μA
IC1?I UCE1C2??I?0.54m A?V)E?EI(R?2CR)?e7.7 0VC?UCE2?(VCC2.rbe?rbb'?(1??)?26mVIEUo?2.69k?
Aud?UI1?UI2??
?RCRb?rbe??22.0
【5-4】在图5.12.3所示的差分放大电路中,已知两个对称晶体管的β=50,rbe=1.2kΩ。
1.画出共模、差模半边电路的交流通路。 2.求差模电压放大倍数Aud。
3.求单端输出和双端输出时的共模抑制比KCMR。 解:
1. 在共模交流通路中,电阻R开路,故其半边电路的射极仅接有电阻Re;在差模交流通路中,电阻R的中点电压不变,相当于地,故其半边电路的发射极电阻为Re和R/2的并联。
++VT1UICRcUoc1-VT2UI1?UI22RCReReR2Uod2-
图3-5 (a)共模 (b)差模
2.Aud?UodUI1?UI2???RCrbe?(1??)(Re?R2)??3.5
3.双端输出条件下:
Aud??3.5,Auc?0 ,KCMR??
单端输出条件下: Aud??1.75, Auc? KCMR?|AudAuc|?4.2
UOCUIC???RCrbe?(1??)Re??0.4
【5-5】分析图5.12.4中的电路,在三种可能的答案(a:增大;b:减小;c:不变)中选择正确者填空,设元件参数改变所引起的工作点改变不致于造成放大管处于截止或饱和状态。
1.若电阻Re增大,则差模电压放大倍数 ,共模电压放大倍数 。
2.若电阻R增大,则差模电压放大倍数 ;共模电压放大倍数 。
3.若两个RC增大同样的数量,则差模电压放大倍数 ;共模电压放大倍数 。
VCCVCCRRC2k?VT1uI1Re4.7k?R1.2k?Re4.7k?RC2k?VT2uI2uIRbVT1RCuORWRCRbVT2uOReVEEVEE图5.12.3题5-4电路图 图5.12.4题5-5电路图
解:
提示:Re增加,导致IE减少,rbe增加,故Aud?UOUId?UOUI?1??RC2Rb?rbe减少,切记
不要简单的从Aud的表达式中无Re确定Re增加Aud不变。
1. b,b; 2. c,a; 3. a,a。
【5-6】 在图5.12.5所示的放大电路中,各晶体管的β均为50,UBE=0.7V,rbe1=rbe2=3kΩ,rbe4=rbe5=1.6kΩ,静态时电位器RW的滑动端调至中点,测得输出电压Uo=+3V,试计算: 1.各级静态工作点:IC1、UC1、IC2、UC2、IC4、UC4、IC5、UC5(其中电压均为对地值)以及Re的阻值。
2.总的电压放大倍数Au?uouI1(设共模抑制比极大)。
Rc26.6k?VT2100?Rc43k?Rc53k?uoVCC(+6V)R3k?Rb1uI11k?Rc16.6k?VT1RWVT3Rb21k?VT4VT5ReDZUZ=4VRe33.3k?VEE(-6V)
图5.12.5题5-6电路图
解:
1.静态工作点计算: IE3?URe3Re3?UZ?UBE3Re3?1mA
IC1?IC2? IC4?I?5IE32?0.5mA
VCC?URC4C4C?1mA
IB4?IB5?IC5?=20 μA
IRC1?IRC2?(IC1?IB4)= 0.52 mA UC1?UC2?VCC?IRC1RC1? 2.6 V
因为 IE4?(UC1?UBE4)?V2Re EE所以, Re?(UC1?UBE4)?VEE2IE4? 3.9 kΩ
2. 在不考虑共模输出的条件下,第一级差分电路单端输入,双端输出。定义UO1的参考方向C1端为 + 。
Au1?UO1UO2???(RC∥r1be4)Rb?rbe1?(1??)?RW2= -9.83
第二级为双端输入,单端输出
Au2?UOUO1?1?RC4= 46.88 ?2rbe4Au?Au1?Au2= -460.8
【5-7】在图5.12.6功放电路中,已知VCC=12V,RL=8Ω。ui为正弦电压,求: 1.在UCES=0的情况下,负载上可能得到的最大输出功率; 2.每个管子的管耗PCM至少应为多少?
3.每个管子的耐压U(BR)CEO至少应为多少? 解:
1. POmax=VCC2/2RL=9W;
2. PCM≥0.2Pomax=1.8W,| U<BR>CEO |≥2VCC=24V。
【5-8】电路如图5.12.7所示,已知VT1,VT2的饱和压降为2V,A为理想运算放大器且输出电压幅度足够大,且能提供足够的驱动电流。ui为正弦输入电压。 1.计算负载上所能得到的最大不失真功率; 2.求输出最大时输入电压幅度值Uim;
3.说明二极管VD1,VD2在电路中的作用。
RFRF180k??+15V+15VVT15k?+VCC5k?VT2ReVT1ui15k?ui15k?R313k?R1R1AAVD1D1Re1?1?uiVT2RLuoR313k?VD2D2ReVT2ReRLu1?RLu24?o1?24?oVT2-15V-15V-VCC5k?5k?图5.12.6 题5-7电路图 图5.12.7 题5-8电路图
解:
1. Uom=[VCC-UCE(sat)]RL/(Re+RL)=12.48V
Pomax=
Uom2RL2≈3.2W;
2. Au≈- RF/R1= -12,
故Uim=Uom/| Au |=1.04V;
3. 为T1、T2提供一定的静态偏置电压,以克服输出信号的交越失真。
【5-9】单电源乙类互补OTL电路如图5.12.8所示,已知VCC=12V,RL=8Ω,Ui为正弦电压。