模拟电子技术习题与答案(4)

2019-03-02 22:58

(1) 放大电路的静态工作点ICQ和UCEQ;

(2) 若RL??,求输入电压ui为正弦电压时输出最大吧失真电压的幅值; (3) 若RL?7K?,求输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值。 解:

(1) 放大电路的静态工作点ICQ和UCEQ的计算如下。

根据题3-9图所示电路列写输出直流负载线方程如下:

UCE?VCC?ICRC?3?3IC

分别令IC?0,UCE,代入直流幅值线方程,得到负载线上两个坐标点,M(3,0),N(0,1),连接M、N得到输出直流负载线,如题3-9解图(a)所示。

iC/mA iB=60μA 3.0 2.5 iB=50μA

iB=40μA 2.0 Q iB=30μA 1.5 N

iB=20μA 1.0 ICQ iBQ iB=10μA 0.5 iB=0μA O 0.5 U CEQ 1 1.5 2 2.5 3 3.5 uCE/V

题3-9解图(a) 题3-9输出直流负载值

根据直流通路,得基极静态工作电流为: IBQ?VCC?UBE3?0.7??15.3?μA?

RB150?103直流负载线MN与iB?IB?15.3μA时的输出特性曲线的交点Q就是静态工作点。Q点坐标为:

IBQ?15.3μA,ICQ?0.75mA,UCEQ?0.7V

(2)RL=∞时,输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。 若RL=∞,交流负载线斜率与直流负载线斜率相同,为

?1?1?1??. 3RC//RLRC3?10如题3-9解图(b)所示。

输入电压02为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为:

Uo,max?min?Uo,max1,Uo,max2?

iC/mA iB=60μA 2.5 iB=50μA 2.0 iB=40μA 1.5 iB=30μA Q 1.0 iB=20μA ICQ iBQ iB=10μA 0.5 Uo,max1 Uo,max2 0.6V iB=0μA CEQ1 O Uces\\ 0.5 U 1 1.5 2 2.5 3 3.5 uCE/V 题 3-9解图(b) 题3-9交流负载值 由题3-9解图(b)可知,三极管VT的饱和压降Uces=0.3V,这样有

3.0 Uo,max1?UCEO?Uces?0.7?0.3?0.4 Uo,max2?ICQ?RC//RL??0.6?0.75?3?0.6?1.65?V?

因此,Uo,max=0.4V

(3)若RL=7K?,交流负载线斜率为

?1?1?,此时交流负载线如题3-9解

RC//RL2.1?103图(c)所示,三极管VT的饱和压降Uces=0.3V。 iC/mA

3.0

2.5

2.0

1.5 Q

1.0 ICQ iBQ

0.5 O Uo,max1 Uo,max2 iB=60μA iB=50μA iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA 0.4V 1.5 2 2.5 3 Uces\\ 0.5 U CEQ 1 3.5 uCE/V 题3-9解图(c) RL=7kΩ 题3-9交流负载值 输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为: Uo,max?minUo,max1,Uo,max2

??

由于

Uo,max1?UCEQ?Uces?0.7?0.3?0.4?V?

Uo,max2?ICQ(RC//RL)?0.4?0.75?0.21?0.4?1.18(V)

因此

Uo,max?0.4V

29. 用图解法确定题3-10图(a)所示放大电路的解图工作点Q。已知该电路三极管的输出

iC/mA 2.6 VCC RB 300kΩ C1 VT + ui - RL 6kΩ RC 4kΩ 2.3 2.0 1.7 + uo - 1.4 1.1 0.8 0.5 O (a) 题3-10图 2 4 6 8 (b) 10 12 iB=80μA iB=70μA iB=60μA iB=50μA iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA RL1 12V 22kΩ uCE/V 特性如题3-10图(b)所示,其中VCC=12V。

解:根据题3-10图所示电路列写输出直流负载线方程。 UCE?VCC?(IC?IO)RC?VCC?(IC?整理得:

UCE? ?UCE)RC

RL1?RLRL1?RLRL1?RLVCC?IC

RL1?RL?RCRL1?RL?RC22?6(22?6)?4?12?IC

22?6?422?6?4 ?10.5?3.5IC

分别令IC=0 ,UCE=0,代入整理负载线方程,得到负载线上两个坐标点,M(0,3),N

(10.5,0),连接M、N得到直流负载线,如题3-10解图所示。 根据直流通路,得: IB?VCC?UBE12?0.7??37?μA? 3RB300?10

M 2.6 2.3 2.0 1.7 1.4 1.1 0.8 0.5 O iC/mA iB=80μA iB=70μA iB=60μA iB=50μA iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA 2 4 6 8 10 N 12 uCE/V 题3-10解图 直流负载线MN与iB?IB?37μA的输出特性曲线的交点Q就是静态工作点。Q点坐标为:

IBQ?37μA,ICQ?1.3mA,UCEQ?5.8V

30. 题3-12图所示放大电路中,已知晶体管的??100,UBE??0.3V。

(1)估算直流工作点ICQ和UCEQ ;

(2)若偏置电阻RB1、RB2分别开路,试分别估算集电极电位UC,并说明三极管的工作状态;

(3)若RB1开路时,要求ICQ=2mA ,试确定RB2应该取多大值? 解:

(1)直流工作点ICQ和UCEQ 的估算。

VCC RB1 15kΩ RE 1.3kΩ 12V UB?RB1470VCC??12?11.36?V?RB1?RB215?470VCC?UB?UEB12?11.63?0.3??0.53?μA? 3(1??)R101?1.3?10

IBQ?VT RB2 470kΩ + uo - ICQ??IB?53?mA?

RC 2kΩ UCEQ?VCC?(1??)IBQRE?ICQRC

?12?101?0.53?10?6?1.3?103?53?10?3?2?103

题3-12图 ?11.82(V)

(2)若偏置电阻RB1开路,管子的静态工作电流为:

IBQ?VCC?UEB12?0.3??0.020(mA)

RB2?(1??)RE470?103?(1?100)?1.3?103 集电极电位UC??IBQRC?100?0.020?10?3?2?10?3?4(V) UEC?VCC??IBQRC?(1??)IBQRE 此时三极管的发射结正偏、集电结反偏,管子处于截止状态。 若偏置电阻RE2开路,则IBQ?0,UC?0,,此时管子处于放大状态。 (3)若RB1开路时,有: IBQ?VCC?UEB

RB2?(1??)REICQ???IBQ

若要求ICQ?2mA,有:

??VCC?UEB?2?mA?

RB2?(1??)RE 100?12?0.3?2?

RB2?(1?100)??1.3?103解得:RB2=453.7K?

31.3-16图所示电路,已知

RS?50?,

RB1?33K?,RB2?10K?.RB1 C1 VCC RC RC?1K?,RL?1K?,晶体管的hie?1.2K?,??50。

(1)画出交流通路及简化h参数等效电路; (2)计算输入电阻ri、电压增益AU、考虑信 号源内阻时的电压增益AU和输出电阻ro。 解: (1) 交流通路及交流等效电路分别如题3-16

解图(a)、题3-16解图(b)所示。

RS + us - C2 + VT RL uo - ?RB2 RE CE ?题3-16图 ri、AU、AUs、ro的计算。 (2)

ri?R1//R2//hie?33?10//10?10//1.2?10?1.04(k?)

???333


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