一、填空题(共5题,每题2分,共计10分)
1、单项导电特性, 2、反向,正向, 3、相同;相反,(填相同或相反) 4、4.5V, 9V, 5、静态工作点, 二、选择题(共5题,每题2分,共计10 分)
四、名词解释(共4题,每小题3分,共12 分)
1、空穴——在本征半导体中惨入伍价元素后成为杂质半导体,其组成共价键的原子中,存在大量带正电的导电空穴,这种导电载流子称为空穴。
2、本征半导体——纯净的半导体晶体称为本征半导体。
3、反馈深度——在反馈放大器中将1?FA称为反馈深度,其值越大说明负反馈越强烈,反之越弱。是描述反馈强弱的物理量。
4、电流跟随器——通常把共基极放大器电路又称为电流跟随器,即该电路只有电压放大倍数,没有电流放大倍数,
五、画图与推导公式题(共3题,每小题5分,共 15 分) 1、画出集成电路运算放大器的内部结构框图;
输入端 输出端 中间级 输入级 输出级
2、设某放大器由三极放大电路组成,并试画方框简图证明其中频放大增益为: AU?AU1?AU2?AU3 解:设放大器如框图所示,则有:
Uo1?Ui2;Uo2?Ui3;Ui?Ui1;Uo3?Uo;A1????1 1) 2 3) 3 4) 4 1. 5 3. 三、判断题 (正确“√”,错“×”,共5题,每题2分,共计10分)
1 × 2 √ 3 × 4 × 5 × ??偏置电路 ???? U1 U2 U3 UO
Uo;
?U3?U2U1?;A2??U3U2?;A2??A1 A2 A3 代入上式即得:
U2?A1U1;U3?A2U2;UO?A3U3;UoA3U3A3A?A2???A2U2?3?A1U1 UiU1U1U1??? ?Au??Au?A1?A2?A3
1
3、请你画出图3所示电路的: (1)直流等效电路; (2)交流等效电路;
(3)H参数小信号模型等效电路;
六、简答题(共5题,每题3分,共计15分)
1.判断下列两个电路能不能对输入的交变信号进行正常的放大,说明理由。 答:A图电路不能对输入的交变信号进行正常的放大,因为没有给BJT加静态偏置电压(即Ub=0V),即没有建立静态工作点,不满足晶体管的工作条件。其中C1又将直流电源Us隔断。
B图电路不能对输入的交变信号进行正常的放大,因为没有给其中晶体管建立晶体管的静态工作点,虽然基极有偏置电压,但集电极C接负电源,导致集电结正偏,所以不能满足晶体管放大的工作条件。
2.判断下面电路中RF1和RF2引入的是何种反馈类型?
答:RF1和RF2引入的都是直流反馈, 其中瞬时极性判断如图, 1)RF1引入的是电流并联负反馈; 2)RF2引入的是电压串联负反馈;
3.振荡电路产生振荡的两个条件是什么? (1)要有正反馈; (2)|AF|>1;
4.射极输出器有什么特点?它在整个电路中常用来作什么电路使用?
答:电压跟随器的电压增益Av小于等于1,没有电压放大作用,输出电压和输入电压相位相同,输入阻抗高,输出阻抗低。(如,运放组成的电压跟随器Ri=∞,R0=0)在电路中常用作阻抗变换器或缓冲器。 5、已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100,现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图4所示。分别求另一电极的电流,出其实际方向,并在圆圈中画出管子各极。
解:答案如解图4所示。
2
-- (a)直流通路 (b)交流通路 (c)微变等效电路
+VCC RF2 + -- + RF1 -- -- 七、计算题(共3题,第1题15分,第2题7分,第3题6分,共计28分)
1、图示电路中,Vcc=+12V,C1= C2=50uF, C3=200uF,R3=100K, rbb?200?,β=100;R3=100K,如果Q1工作在线性放大区,完成如下问题:
(1)画出直流通路,计算静态偏置电流ICQ,判断Q1的工作区域; (2)画出交流通路;
图4 (4)电路中是否存在负反馈网络?(3)画出交流小信号等效电路,计算Ri,Ro,Vo/Vi;
如果存在直流反馈,哪些元件组成了反馈通路?如果存在交流反馈,哪些元件组成了反馈通路?并请判断负反馈类型;
(5)如果因为某种原因导致C3电容短路,则电压增益Vo/Vi增加还是降低? 如果因为某种原因导致C3电容开路,则电压增益Vo/Vi增加还是降低?
' 解:(15分)
(1)直流通路:如图所示
VCC12VV??R? THR?R2300K?100K?100K?3V12 RR300K?100KRTH? 12??75KR1?R2300K?100K KVL:VTH?RTHIB?0.7V?(1??)(RE?R6)IB VTH?0.7V3V?0.7VIB???0.01mARTH?(1??)(R?R)75K?(1?100)(0.535K?1K) E6假设Q1工作在线性放大区,
VB?VTH?RTHIB?3V?75K?0.01mA?2.25V VC?12V?RCIC?12V?4.3K?1mA?7.7V VC?VB,极电结反偏 ?Q1工作在线性放大区
(2)交流等效电路如图所示: (3)小信号模型等效电路如图所示:
解: VTI?(1??)I?1mA,r?r?(1??)r?200?(1??)?2.7K?Bbee EbbIE R?R//R//[r?(1??)R//R]?75K?//(2.7K?101?0.535K?//100K]?31.6K?i12beE3 rbe?R1//R22.7K?75KR?R//[]?0.535K?//[]?0.315KE 01??101 V?(1??)i?R//R0bE3 V?ir?(1??)i?R//RibbebE3
V0(1??)ib?RE//R3101?(0.535K//100K)??????0.96 Viibrbe?(1??)ib?RE//R32.7K?(1?100)?0.535K?//100K
(4)RE,R6 组成直流负反馈通路;
RE、RL组成交流反馈通路,反馈类型为电压串联负反馈。
'(5)如果C3短路,由直流通路可知: V0?ViIb电流增加,rbe减小,交流通路不变,所
(1??)?RE//R3,rbe?(1??)RE//R3以V0/Vi增加。
如果C3开路,直流通路不变,交流通路中RE→RE+R6,
V0(1??)?RE//R3??可知:
Virbe?(1??)RE//R3
1??rbe?(1??)RE//R3,3
RE→RE+R6, 所以RE//R3 增加,因此V0/Vi减小。
2、电路如图所示,已知R2>>R4,R1=R2,试问:
(1)输出电压Uo与输入电压Ui的比例系数为多少? (2)若R4开路,Uo与Ui的比例系数为多少?
u??u??0 R5 1、解: (1)
ui
i1?i2?R1R2ui R1 A ui R3 u- o R1 M R2 R4 + M点的点位:uM??i2R2??由于R2>>R4, ?R3??u0??1??uM??R4??uo??R3?R2???1??ui??R1?R4?
?R3??u0???1??ui, ??R4??(2)若R4开路(即R4=∞),电路变为反向比例运算电路,反馈电阻为Rf=R2+R3,有反向比例放大器特点,所以: ?R2?R3R3?? ?ui???1???R1R1R1??3、图示电路中A为理想运算放大器:
(1)哪些元件构成了反馈通路?请判断反馈类型;(2)请计算V0/Vi;
(3)如果负载RL的电压波形出现交越失真,如何调整可调电阻器Rp消除失真?
UP( ) OR DOWN(√) (4)失真消除后,Q1,Q2工作在;
甲类放大器状态( );乙类放大器状态( );甲乙类放大器状态(√) (5)如果工作Q1和Q2的Vcesat=2V,为了在RL=10Ω的负载上获得20W的平均功率,请问需要的Vcc电压值;
u0???ui??Rf
3、解:
(1)R1、R2 构成反馈通路,电压串联负反馈;
v0R2(2)运放A与输出级构成同相放大电路,且增益为: A??(1?)viR1(3) Down。
(4)选择:甲乙类放大器状态 (5)解:
V2OPEAHPL?2RLVOPEAH?PL?2RL?20?2?10?20VVCC?VOPEAH?2V?22V 4