模拟电路课后习题答案【

? ?习题3-2若某一放大电路的电压放大倍数为100倍，则其对数电压增益是多少分贝？另一放大电路的对数电压增益为80dB,则其电压放大倍数是多少？

解：如1九 1=100,则201g 14 1=40：如201g 14 1=80,则IA 〃 1=10000。

本题的意图是了解电压?放大倍数与对数电压增益之间的关系。

? ?习题4-2在图P4.l 所示的电路中：

三极管的最大功耗等于多少？流过三极管的最大集电极电流等于多少？

三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少？

为了在负载上得到最大输出功率P°m ，输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？

解：① P CM > 0?2，而=0.2 x 2.25VV = 0.45W

② 务= 9 = 0.75A

③ 《加海〉24。=2x6U = 12U

④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态,

而略小于1，故U, R 普总券 = §Va4.24U 。

本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。

? ?习题4-3在图P4.3所示互补对称电路中，己知Vcc 为6V, R L 为8Q,假设三极管的饱和管压降U CES =1V,

① 估算电路的最大输出功率P°m ：

①②

一④

AZ ，

② 估算电路中直流电源消耗的功率Pv 和效率n ° 将本题的估算结果与习题4-1进行比较。解：①

(W-(/_)2 (3-1)2

% = —^7 ----------------- =

*' = 0.25VV

2R L

如忽略Uc ?ES ，

Pg a V^r 62

4 =——IV = 0.5625IV

8R[ 8x8

②p v

R —= --------------- W Q 0.716W 2/tR, 2^x8 C]叫

4—

呻

VDi 又

四2又

R s n

J ------------ o

VT]

C 2

ii~p- +

5 R J J U 0

K _。?25 P v 0.716

a 34.92%

图 P4-3

如忽略U CES ，则7 =—=生竺_ N 78.56%

P v 0.716

可见，在同样的VCC 和RL 之下，OCL 电路的Pom 比OTL 电路大得多(大约为4 倍)。

同时OCL 电路的PV 也比OTL 电路大得多(也大致为4倍)。最终，两种电路得效率基本相同。

此题的意图是理解OTL 互补对称放大电路的P 所和P\，的估算方法,并与OCL 电路进行比较。

? ?习题4-4在图P4-3所示的电路中：估算三极管的最大功耗：

估算三极管的最大集电极电流；

估算三极管集电极和发射极之间承受的最大电压；

为了在负载上得到最大输出功率Pom ，输入端应加上的正弦电压有效值等于多少？

P ( ,t > 0.2P = 0.2 x 0.5625 W = 0.1125 W

因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，

U Vcc

而略小于 1,故^=-4U R 2.12V 。 V2 V2 V2

本题的意图是了解OTL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法.

? ?习题4-5在图P4-1和图P4-3所示的两个互补对称电路中，已知R L = 8 Q ,假设三极管的饱和管压降

U CES 均为1 V,如果要求得到最大输出功率P°m= 3 W,试分别估算两个电路的直流电源Vcc 分别应为

多大。解：

对于图P4-1的OCL 电路

1〃 , (V CC -U CES )2 质 2 心 cm

2R L 2R L

n Lc =诉此,+ U CES = (J2x8x3 + 1)V ?7.93V 对于图P4.3的OTL 电路

p = Lu i <)m

2 cem

2R {

2Rf

n V cc = 2( J2七% + U"s ) = 2 X (>2 X 8 X 3 + l)d5

可见，在同样的Pom 和R L 时，OTL 电路的Vcc ?比OCL 电路高得多。但前者只需要一个直流电源，而后者需要正、负两路直流电源。

本题的意图是对OTL 和OCL 两种电路进行比较，当要求同样的Pom 时所需的Vcc 各为多少。 ? ?习题4-6分析图P4.6中的OTL 电路原理，试回答：

① 静态时，电容C?两端的电压应该等于多少？调整哪个电阻才能达到上述要求？

② 设Ri=1.2kQ,三极管的P = 5 0, PcM=200mW,若电阻R?或某一个二极管开路, 三极管是否安

①

②③Q ① ? ?

解

v *

— ------------ A = 0.375 A c/

2R 2x8

om 7 _ ctm

cem* cm CC

一 U CES )-

U 2 cem

全？

图P4-6

解：

①静态时，电容C?两端的电压应等于Vcc/2,即5V O应调整电阻R|达到此要求。

②若电阻R?或某一个二极管开路，则

, V cc-2U BE10-2X0.74 O CO.

们=/有= ------------- = ----------- 〃诅蚀3.58〃诅

BI 8- Ri+R, 1.2+1.2

。1 = RI = 50 x3.58/nA = 179 mA v I C X f DI

P n = P T2 = I cl U CEl = (179 X 5)mW = 895 > P CM

因此，三极管将被烧毁。

本题的意图是理解OTL电路的工作原理,了解保证电路安全的重要措施。??习题4-7分析图P4-7中的OCL电路原理，试回答：

①静态时，负载R L中的电流应为多少？

②若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？

③若二极管VDi或VDM勺极性接反，将产生什么后果？

③若VD］、VD?、R?三个元件中任一个发生开路，将产生什么后果？

①静态时，负载R L中的电流应为0,如不符合要求，应调整电阻Ri：

②若输出电压波形出现交越失直，应调整电阻R2,增大的R2阻值：

③若二极管V。或VD2的极性接反，将使功率三极管电流急剧增大，可能烧毁三极管：

④若VD H VD2、R2三个元件中任一个开路，同样可能使功率三极管电流急剧增大，烧毁三极管。

本题的意图是理解OCL电路的工作原理,了解交越失真的概念以及减小交越失真和保证电路安全的措施。

??习题4-8试分析图P4-8中各复合管的接法是否正确。如果认为不正确，请扼要说明原因：如果接法正确，说明所组成的复合管的类型(NPN或PNP),指出相应的电极，并列出复合管的B和rg的表达式。

图P4-8

解

(a)接法不正确。因心和i&的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路。从输入端看，在bl和e2之间无论加上何种极性的电压，VTi和VT?两者之中总有一个管子的发射结将被反向偏置。

(b)接法不正确。因心和iB2的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路。

(c)接法正确。复合管为PNP型。bl是复合管的b, el(c2)是复合管的e, e2是复合管c,复合管的m和和B分别为公=如，/7=舟(1+外*腐久

(d)接法不正确。因监和iB2的实际方向正好相反，无法形成统一的电流通路。

本题的意圈是了解复合管的正确接法和类型,以及复合管的B和

??习题5-1图P5-1是集成运放BG3O3偏置电路的示意图，己知V CC=V EE=15V,偏置电阻R=1MQ （需外接）。设各三极管的6均足够大，试估算基准电流1皿以及输入级放大管的电流kr Ic2o

解：VT4、VT3、R组成镜像电流源，流过R的基准电流IREF为：

+V EE—U BE 15 + 15 —（）.7

I REF =———-———= --------------------------监=29.3/M

C =I REF

\>I C3 - I REF = 29 w

1 + —

1 29 3

VT1、VT2为差分对管，贝侑：I cl = /C2 = |焰就本题的意图是

理解镜像电流源的工作原理和估算方法。

??习题5-2图P5-2是集成比较器BG307偏置电路的示意图。已知V EE=6V, Rs=85Q, R6=68 Q , R?=1.7kQ o设三极管的6足够大，试问四、V T?的静态电流1口、L为多大？解：VT5、VT6为核心组成比例电流源，其基准电流IR7为：

- 0 —2U 8芯 _ （_'/既）0 — 2 x 0.7 + 6

I K1 = ----------- - --- - --- 心= --------------- A q 2.6//14

R R/R?68 +1700

R R

/ = -A/ N =（二X 2.6）〃诅=2.08〃诅

65 R, C6 R5R1 85

VTl、VT2 为差分对管，则有：I Ci =I C2 =|/C5 =|x2.08n?A = 1.04wA 本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法。

）//A 14.7/M

??习题5-6在图P56中，假设三极管的B =40,辰=8.2灯)，V CC=V EE=I5V, R c=75k Q , R e=56kQ , R=l.8kQ, R w=lkQ, Rw的滑动端处于中点，负载电阻Ri =30kQ o

①求静态工作点：

②求差模电压放大倍数：

③求差模输入电阻。

解

①

V EE— U BE。15 — 0.7

0 一I RQ R一U BEQ一21 EQ R〃 = -V￡￡ = I BQ =—-——= --------------------------- 〃诅

盹BLQ巨e L BQ R +2(1+P)R1.8+2X(14-40)X56

1 CQ饨QI BQ =40x3.1/zA = 124/zA 蚀0.12〃L A

U CQ =V cr -/c(?(-^ + /?c) = [15-0.12x(- + 75)]V=5.94V (对地)

2 2

。阪=0 -1 RQ R=(-3?1X10'6X1.8X103)V= -5.58V (对地)

③&诂=2(/? + 孔)=[2 x (1.8 + 8.2)]XQ = 20kCl

本题的意图是掌握长尾式差分放大电路的静态和动态分析方法。

??习题5-7 在图P5-7 中，己知三极管的B =100,rbe=10.3kQ, V CC=V EE=15V, R c=36k Q, R〈=27kQ, R=2.7kQ, R w=100Q, Rw的滑动端处于中点,负载电阻R L=18kQ,试估算:

①静态工作点：

②差模电压放大倍数；

③差模输入电阻。

解: 3.1/^4

1.8 + 8.2 J50

ffl P5-5 图P5-6 R + x

7x(75+ 灼〃3%

— — 15-0.7 A °C .

n= ------------------------------ - ------ = --------------------------------------------------------- A 牝 2.6/zA

% R inn r

R +(1 + H)(_!L + 2R) 2.7X 103

+(1 + 100)X (—+

2X 27X 103

) 2 2

I CQ q 01 BQ = 100 x 2.6/zA = 260/A % 0.26/?zA

U(.Q = V CC —I(Q R C =[15-0.26X 36 ]V=5.64V

(对地)

U BQ =0-1BQ R=(一2.6x 1 O'6 x 2.7 x 10* )V a -7mV

(对地)

36//18/

(2) A d =-B

° = -100 x ----------------------------- ---------------- --- q —40

R +公 +(1+ 仞与 2.7 + 10.3 + (1 + 100)x 1(X )X1()

2 2

? ?习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中，试说明存在哪些反馈支路，

并判断哪些是

负反馈，哪些是正反馈：哪些是直流反馈，哪些是交流反馈。

如为交流反馈，试分析反馈的组态。假设各电路中电容的容抗可以忽略。 ? ?习题6-3在图P6-1所示的各电路中，试说明哪些反馈能够稳定输出电压，哪些能够稳定输出电流，哪些能够提高输入电阻，哪些能够降低输出电阻。

0 一 I RO R 一 U BE0 一 I E0 (& + 2R ) = -V,T '‘EE -U BEQ

③ %=# + 小(3)争=2、(2.7 + 1。.3 + 1。》。.。5四=36心