第3章3.1放大电路如图P3.1所示,电流电压均为正弦波,已知R S =600Ω,U S =30mV ,U i =20mV ,R L =1k Ω,U o =1.2V 。
求该电路的电压、电流、功率放大倍数及其分贝数和输入电阻R i ;当R L 开路时,测得U o =1.8V ,求输出电阻R o 。
解:(1)求放大倍数 电压放大倍数为dBA dB A U U A u u i o u 6.3560lg 20lg 20)(6020102.13====⨯==电流放大倍数为dBA dB A mV k V R U U R U I I A i i S i S L o i o i 1.3772lg 20lg 20)(72600/)2030(1/2.1/)(/===-=Ω-Ω-=--==功率放大倍数为dBA dB A I U I U Pi P A p p i i OO O P 4.364320lg 10lg 10)(43207260====⨯===(2)求输入和输出电阻Ω=Ω⨯-=-=Ω=Ω-==k k R U U R mV mV I U R L o t o o i i i 5.01)12.18.1()1(1200600/)2030(203.2在图P3.2所示放大电路中,已知三极管β=80,r bb’=200Ω,U BEQ =0.7V ,试:(1)求I CQ 、I BQ 、U CEQ ;(2)画出H 参数小信号等效电路,求A u 、R i 、R o 、图P3.1A us ;(3)若β=60时,说明I CQ 、A u 、R i 、R o 的变化。
解:(1)求I CQ 、I BQ 、U CEQVV V R R I V U mA mAI I mA mA R U U I VVV R R R U E C CQ CCCEQ CQBQ E BEQBQ CQ CC B B B BQ 5.11)2.23.4(92.124)(024.08092.192.12.27.092.492.416622416212=+⨯-=+-=====-=-==+⨯=+=β(2)画H 参数等效电路,求Au 、R i 、R o 、A us图P3.2的H 参数等效电路如图解P3.2所示,由已求I CQ 可得Ω=Ω+Ω=β++=k ..I U )(r r EQ T 'bb be 3192126812001 故962.16.0)144(2.13.42.1)3.1//16//62(////1443.1)1.5//3.4(8021'-=+-⨯=+==Ω==Ω=Ω==-=⨯-=-==u i s i s o us C o be B B i be L i o u A R R R u u A k R R k k r R R R r R u u A β(3)当β=60,说明I CQ 、A u 、R i 、R o 的变化。
图P3.2图解P3.2因β改变时对I CQ 影响很小,可认为I CQ =1.92mA 不变,这样Ω≈Ω+Ω=k .19212661200r be故变小。
几乎不变,i o u R R 、A 3.493.0)1//16//62(1401)1.5//3.4(60Ω==Ω=Ω=-=⨯-=k R R k k R A C o i u 3.3 放大电路如图P3.3所示,已知三极管的β=100,r bb’=200Ω,U BEQ =0.7V ,试:(1)求静态工作点I CQ 、I BQ 、U CEQ ;(2)画出H 参数小信号等效电路,求A u 、R i 、R o ;(3)求源电压增益A us 。
解:(1)求静态工作点VV V R R R I V U mA mAI mA mA R R U U I VVV R R R U E E C CQ CC CEQBQ E E BEQBQ CQ CC B B B BQ 4.6)11.03(1.215)(021.01001.21.211.07.033104015102121212=++-=++-====+-=+-≈=+⨯=+=(2)画H 参数等效电路,求A u 、R i 、R o图P3.3的H 参数等效电路如图解P3.3所示,所以,由已求I CQ 可得Ω=Ω+Ω=k ..r be 4511226101200 故 161.010145.1)7.4//3(100)1()//(1-=⨯+-=++-=E be L C u R r R R A ββ图解P3.3图P3.3Ω=≈Ω=Ω⨯+=++=k R R k k R r R R R c o E be B B i 37.4])1.010145.1//(10//40[])1(//[//121β(3)求源电压增益414167451074.)(...A R R R u u A u i s i s o us -=-+=+==3.4放大电路如图P3.4所示,已知三极管的β=80,r bb’=200Ω,设各电容对交流的容抗近似为零。
试:(1)画出该电路的直流通路,求I BQ 、I CQ 、U CEQ ;(2)画出交流通路及H 参数小信号等效电路,求A u 、R i 、R o 。
解:(1)求静态工作点放大电路的直流通路如图解P3.4(a )所示,由图可得BEQ B B BQ C CQ BQ CC U )R R (I R )I I (V ++++=21故图P3.4图解P3.4mA mA R R R U V I CB B BEQCC BQ 022.09.3811001007.012)1(21=⨯++-=+++-=β则V.V ..V R )I I (V U mA.mA .I I C CQ BQ CC CEQ BQ CQ 159302208112761022080=⨯⨯-=+-==⨯=β=(2)求主要性能指标作出图P3.4电路的交流通路和H 参数等效电路如图解P3.4(b )、(c )所示。
图(c )中Ω=Ω⨯+Ω=k ..r be 417612681200由图(c )可得Ω=Ω==Ω≈Ω==-=ΩΩ⨯-=-==k k R R R k k r R R k k r R R R u u A C B o be B i be L C B i o u 75.3)9.3//100(//4.1)4.1//100(//1574.1)10//9.3//100(80)////(212β3.5 共集电极放大电路如图P3.5所示,已知β=100,r bb’=200Ω,U BEQ =0.7V 。
试:(1)估算静态工作点I CQ 、U CEQ ;(2)求A u =u o /u i 和输入电阻R i ;(3)u s =2V ,求输出电压u o 和输出电阻R o 。
解:(1)估算静态工作点由图可得mA .mA ..R R U V I I E B BEQ CC EQ CQ 7216310130070121=+-=+β+-=≈图P3.5V .V )..(R I V U E EQ CC CEQ 856372112=⨯-=-=(2) 求A u 、R i 、Ro 由已求I EQ 可得Ω=Ω+Ω=k ..rbe 73172126101200故Ω=ΩΩ+ΩΩ=++=Ω=Ω⨯+Ω=++==Ω⨯+ΩΩ⨯=+++==7.266.3//10173.1300//1//1//114)8.110173.1//(300)]//)(1(//[99.08.110173.18.1101)//)(1()//)(1(k k k k R r R R R k k k R R r R R k k k R R r R R u u A E be B s o L E be B i L E be L E i o u ββββ(3)由于R i >>R s ,所以u i =u s ,故u o=A u u i =2V3.6 一信号源R s =10k Ω,U s =1V ,负载R L =1k Ω,当R L 与信号源直接相接,如图P3.6(a )所示,和经射极输出器与信号源相接,如图P3.6(b )所示,所获得输出电压的大小有无区别?分析计算结果。
说明射极输出器的作用。
解:由图P3.6(a )可得V .V R R R U U L s L s o 091011011=+⨯=+=图P3.6由图P3.6(b )求得mA .mA .I EQ 3211013907012=+-=所以求得97405010134150101845501013413903413226101200....A k .k )..//(k R k ..r u i be =⨯+⨯=Ω=Ω⨯+Ω=Ω=Ω+Ω=则得V .V ...R R R U A U A U i s i s ui u o 808451084519740=+⨯=+==上述计算结果说明由于射极输出器的作用,图(b )输出电压远大于图(a )的。
由计算过程可以看出,1k Ω的负载电阻R L 经射极输出器后,接到信号源的等效电阻R i 显著提高,射极输出器起到了阻抗变换作用。
3.7 放大电路如图P3.7所示,已知β=70,r bb’=200Ω,I CQ =1mA ,试画出该电路的交流通路及H 参数小信号等效电路,说明它是何种组态的放大电路,并求出A u 、R i 、R o 的大小。
解:画电路的交流通路如图解P3.7(a)所示,可见图P3.7为共基极放大电路,根据图(a )可作出它的H 参数等效电路如图(b )所示,图中故Ω=≈Ω=Ω+=β+==⨯=β==k R R k .k ).//(r //R R .r R u u A c o be E i be C i o u 3028070105211102052370Ω=Ω⨯+Ω=k r be 05.2126712003.8 共源放大电路如图P3.8所示,已知场效应管g m=1.2ms,画出该电路交流通路和交流小信号等效电路,求A u、R1、R o。
解:图P3.8电路的交流通路及小信号等效电路如图解P3.8(a)、(b)所示,由图(b)可得73.212.11)10//10(2.11)//(1-=Ω⨯+Ω-=+-==kmskmsRgRRguuASmLDmiouR i=R G3+R G1//R G2=2MΩ+300kΩ//100kΩ≈2MΩR O=R D=10kΩ3.9 电路如图P3.9所示,已知V1、V2的β=80,U BEQ=0.7V,r bb’=200Ω,试求:(1)V1、V2的静态工作点I CQ及U CEQ;(2)图P3.7 图解 P3.7(a) (b)差模电压放大倍数A ud =u o /u i ;(3)差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解:(1)求静态工作点VU R I V U mAmA R U V I I EQ C CQ CC CEQ EBEQEE EQ CQ 4.2)7.0(1083.01083.08.627.012=--⨯-=--==⨯-=-=≈(2)求差模电压放大倍数Ω=Ω+Ω=k ..r be 728302681200故296721080-=⨯-=β-==.r R u u A be C i o ud (3)求差模输入电阻和输出电阻R id =2r be =2×2.7k Ω=5.4k Ω R O =2R C =20k Ω3.10 电路如图P3.10所示,已知三极管β=100,r bb’=200Ω,U BEQ =0.7V ,试求:(1)V 1、V 2的静态工作点I CQ 及U CEQ ;(2)差模电压放大倍数A ud =u o /u i ;(3)差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。