梁明理电子线路作业题
RS + vi · Ib hie · + Ie · Ic hfeib +
vS + RE vo2 RB1//RB2
- - -
??i??RC vo1
-
?V??Ibrbe?IeRE?Ibrbe?(1??)IbRE??
V?o1??IcRC???IbRC??
?RCrbe?(1??)REV?o2?IeRE?(1??)IbRE??o1AV1?V????IbRC????V??iIbrbe?(1??)IbRE?
AV2?V?o2?(1??)IbRE???(1??)RErbe?(1??)REViIbrbe?(1??)IbRE
对于Ro1,只是相当于带发射极电阻RE的共射电路的输出电阻,所以Ro1=RC。
对于Ro2,等效于是共集电路(射随器)的输出电阻。等效电路如下图所示,令vS=0,在vo2处加上测试电压VT。
· · · I eIT Ib E B
+ + hie
· RS//RB1//RB2 Ic · VT RE R’o2 R VT E C RC - -
Ro2 R’ R o2o2??VTVT'Ro2????Ie(1??)Ib
其中
?VT?Ib??RS//RB1//RB2??rbe??
所以
Ib??RS//RB1//RB2??rbe???Ro2?'???RS//RB1//RB2??rbe?1??11
(1??)Ib
梁明理电子线路作业题
Ro2?Ro2//RE?'?RS//RB1//RB2??rbe(1??)//RE
(2)当RC =RE 时 由AV1得
?Vo1???RCrbe?(1??)RE?Vi
由AV2得
?Vo2?(1??)RErbe?(1??)RE?Vi
两式相除得
??o2V??Vo1
物理意义为两输出信号大小相等,但相位相反。但是输出电阻是不一样的。
2.10 电路如图P2.10所示,已知hfe=50,电容的容抗可以忽略。 (1)计算静态工作点;
(2) 画出简化的h参数等效电路,计算AV、Ri 和Ro。 解:(1)计算静态工作点;
VB?RB2VCCRB2?RB1?47?1547?100V?4.8V+VCC +15V
RB1 100k? C1 VB RC 3k?
VE?VB?VBE?4.8?0.7?4.1V ICQ?IE??4.1V(0.2?1.5)k?VERE1?RE2?2.4mA+ T C2 +
VE RL RB2 RE1 200? 6.2k? vo vi 47k? RE2 CE 1.5k? - -
?0.048mA?48?AIBQ?ICQhfe?2.450
ic VCEQ?VCC?ICQ?RC?RE1?RE2??15?2.4?3?0.2?1.5??3.7V(2) 画出简化的h参数等效电路,计算AV、Ri 和Ro。 简化的h参数等效电路如右所示。
其中
hie?200?(1?hfe)?200?(1?50)?26IE?742??0.742k?ib
+ hfeib + vo RB1//RB2 h ieRC RL vi
- RE1 -
262.412
梁明理电子线路作业题
.AV??hfe(Rc//RL)hie?(1?hfe)RE1??50?(3//6.2)0.742?(1?50)?0.2??9
Ri?RB1//RB2//[hie?(1?hfe)RE1]?100//47//[0.742?(1?50)?0.2?8.2k?
RO?RC?3k?
2.11 集电极—基极偏置放大电路如图P2.11所示,T为硅管,其hfe=100。 (1) 计算静态工作点;
(2) 如果要求VCE=6.5V,RB的值应为多大?
(3) 画出简化的h参数等效电路,并用密勒定理作进一下简化; (4) 推导AV、Ri和Ro的表达式,并算出它们的数值。 解:(1) 计算静态工作点; 列出下面两个回路方程,
VCE?IBRB?VBERB 120kiB+iC + RC 3k? VCC T 12V vo ? C1 Rs iB + vi vs - - Ri RB 120k+
????(1)
VCE?VCC?(1?hfe)IBRC???(2)
解得:
IB??VCC?VBERB?(1?hfe)RC12?0.7120?(1?100)?3- Ro
IB+IC + RC 3k? VCC T 12V vo ?0.027mA?27?A?
C1 + Rs IB v + ivs - - Ri IC?hfeIB?100?0.027?2.7mAVCE?VCC?(1?hfe)IBRC?12?(1?100)?0.027?3?3.8V
- Ro
(2)如果要求VCE=6.5V,RB的值应为多大? 由(1)、(2)式可解得:
RB?(1?hfe)(VCE?VBE)RCVCC?VCE?(1?100)(6.5?0.7)312?6.5?320k?
(3) 画出简化的h参数等效电路,并用密勒定理作进一下简化;
· ·
Ic C C Ib + B B + + + + RB · · Ib · RS RS · Ib V Vi R i· RC · C· · hfeIb hie hfeIb Vo Vo vS + vS + R hie RB2 B1 - -
E -
- - E -
简化h参数等效电路
经密勒定理进一步简化h参数等效电路
13
梁明理电子线路作业题
经密勒定理化简后的h参数等效电路中的RB1和RB2分别为
??RB1?RB??RB?和RB2?RBK??RBAV?1?K1?AVK?1AV?1
(5) 推导AV、Ri和Ro的表达式,并算出它们的数值。
由密勒定理化简后的h参数等效电路可知,本电路可直接代入共射电路电压放大倍数的表达式求AV。其中hie为
hie?200?(1?hfe)26(1?hfe)IB?200?260.027?1162??1.162k?
?AV??hfeRChie'?????RAV????hfe?RC//?B????A?1???V????hie
整理后得
?hfehieRCRB?RC???AV???100hfeRCRBRB?RChieRB?RC??hfehie?RC//RB?1.162(3//120)??1001.162?3??258
经密勒变换后的两个等效电阻分别为
RB1?RB??1201?258?0.463k?1?AV?
?RB2?RBAV??RB?120k?其中有AV??1AV?1
电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro分别为
R2 R1 Ri?RB1//hie?0.463//1.62?0.36k??360?
+ R?R//R?R//R?R?3k?oB2CBCC
- · ·R RL Vo Vs + RP 3- 4.3 判断图P4.2所示各电路中各交流负反馈分别是什么类型。 图P4. 3 (a)交流等效电路 R2 · + RP Vs - R3 C + - · + Rs Vs - 14 R1 R2 R1 R3 + - RL · Vo
· Vo RL
图P4. 3 (a) 图P4. 3 (b)
梁明理电子线路作业题
R1 C1 R3 +VCC R1 T2 C4 + vo -
+ vi - R3 C1 T1 R6 R5 R8 R2 R4 T2 T3 C2 +VCC R7 C3 + vo -
T1 C3 + R6 R4 vi R2 - C2 R5
图P4. 3 (c)
R7 图P4. 3 (d)
解:图(a)没有交流反馈,因为C对交流短路令R2、R3交流接地,使该回路不起交流反馈作用,但对直流有反馈,R2、R3对输出的直流电位取样反馈,反馈后的信号与净输入电压串联,并由瞬时极性法可判断出属正反馈。属直流电压串联正反馈。
图(b)的反馈回路由R1、R2、R3组成,对vo分压后反馈回输入端,对输入电流分流,并通过瞬时极性法判断出属负反馈,所以属交直流电压并联负反馈。
图(c)的反馈回路由C7、R6(R7、R4同时亦起作用)组成,该回路有电容隔直流,只对交流反馈,并对输出电压取样,反馈信号与输入回路的净输入电压串联,由瞬时极性法可判断得属正反馈,所以图(c)电路属交流电压串联正反馈。
图(d)的反馈回路由R6、R8、R3组成,没有电容,所以对交直流均有反馈作用,反馈回路对输出电流取样反馈,反馈后的信号与净输入电压串联,并通过瞬时极性法判断出属负反馈,所以该电路属交直流电流串联负反馈电路。
4.7 当放大器AV改变20%时,如果要求AVF=100而且AVF的变化不大于1%。(1)试计算AV和F值。(2)如果无反馈时的fH =20kHz,求引入反馈后的通频带BWF。
解:(1)由题意可列出以下方程
AVF?AV1?AVF?100??????????①
根据dAVFAVF1%??1dAV1?AVFAV20%
得11?AVF??????????②
????????③ ????????④
解②式得
1+AVF≥20
AV≥2000 F≥0.0095
③代入①解得 ④代入③得
(2)无反馈时fh=20kHz,直接耦合电路的下限频fl=0,所以有BW= fh=20kHz。 引入负反馈后有
15
BWF =BW | 1+AV F | =20 ? 20 = 400kHz