1、第一章 思考題與習題 半導體材料都有哪些特性？為什么電子有源器件都是由半導體材料制成的？ 為什么二極管具有單向導電特性？如何用萬用表判斷二極管的好壞？ 為什么不能將兩個二極管背靠背地連接起來構成一個三極管？ 二極管的交、直流等效電阻有何區別？它們與通常電阻有什么不同？ 三極管的放大原理是什么？三極管為什么存在不同的工作狀態？(a)(b)圖P1-1如圖P1-1(a)所示的三極管電路，它與圖P1-1(b)所示的二極管有何異同？穩壓二極管為何能夠穩定電壓？圖P1-2uiDi三極管的交、直流放大倍數有何區別？共射和共基電流放大倍數的關系是什么？三極管的輸入特性和輸出特性各是什么？如圖P1-2所示，設I

2、S1011A，UT26mV，試計算uiI的值，以及ui=0.7V時二極管的直流和交流等效電阻。解：由I= IS *(exp(Ui/ UT)-1)當Ui=0時，I=0；當Ui106A；當Ui103A；當Ui=0.7V時，I=4.927A；直流等效電阻R= Uiexp(Ui/ UT)1交流等效電阻Rd 103 圖P1-3uiDRCU電路如圖P1-3所示，二極管導通電壓UD0.7V，UT26mV，電源U3.3V，電阻R1k，電容C對交流信號可視為短路；輸入電壓ui為正弦波，有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流有效值為多少？100mV，IUUD /R (3.30. 7)/1k = 2.6 mA

3、交流等效電阻：Rd = 26/I = 10 交流電流有效值：Id = Ui/Rd = 1 mA5Vu1t0u2t05V圖P1-4(a)圖P1-4(b)D1u1uoRu2D2圖P1-4(a)是由二極管D1、D2組成的電路，二極管的導通電壓UD0.3V、反向擊穿電壓足夠大，設電路的輸入電壓u1和u1如圖P1-4(b)所示，試畫出輸出uo的波形。Vu0t0解：P1-5RuoD2D1D3D4如圖P1-5所示電路，設二極管為理想二極管(導通電壓UD=0，擊穿電壓UBR= )，試畫出輸出uo的波形。uot解：如圖P1-6所示電路，設穩壓二極管導通電壓UD=0.7V，D1穩壓值UZ16.3V，D2穩壓值UZ

4、23.3V，試計算：1. 當輸入電壓Ui12V時，輸出Uo的值。2. 當輸入電壓Ui6V時，輸出Uo的值。3. 當輸入電壓Ui3V時，輸出Uo的值。圖P1-6Uo+RD1D2UiUo+RD1D2UiUo+RD1D2UiRD1UiUo+D2(a)(d)(c)(b)解：(a) 1D2反向導通，D1正向導通，Uo = UZ2UD 4V2.Uo = UZ2UD 4VUi3V時，D2反向不導通，Uo = 3V(b) 1.D1、D2均反向導通，Uo = UZ2UZ1 9.6 V反向不導通，Uo = 6VUo = 3V(c)1.D1、D2均正向導通，Uo = UDUD 1.4 V2. Uo = UDUD 1

5、.4 V3.Uo = UDUD 1.4 V(d)1.D2反向導通，D1 不導通， Uo = 3.3 V2.D2反向導通，D1 不導通，Uo = 3.3 V3D1、D2均不導通，Uo = 3V圖P1-7(a)uit(ms)06V-6Vuo+RD1D2ui圖P1-7(b)如圖P1-7(a)所示電路，設穩壓二極管導通電壓UD=0.7V，穩壓值UZ3.3V，輸入電壓波形如圖P1-7(b)所示，試畫出輸出uo的波形。t(ms)04V-4Vuo 解：(a)(b)RC2VRb6V12VRC6VRb12V12VRERC-6VRb-12VRE-5V(c)根據圖P1-8各電路中所測的電壓值判斷三極管的工作狀態放大

6、、飽和、截止和損壞。圖P1-8RC-2VRb-6V-12VRC2VRb0V12V12VRC-2VRb-2V-12V-12V(d)(e)(f)解：(a)發射極正偏壓，集電極反偏壓，IC不為零，是放大狀態；(b)發射極正偏壓，集電極正偏壓0.4V，為飽和狀態；(c)發射極正偏壓，集電極反偏壓，IC為零，而IE和IB不為零，損壞狀態；(d)發射極正偏壓，集電極反偏壓，但IC和IB為零，損壞狀態；(e)發射極無偏壓，集電極反偏壓，為截止狀態；(f)發射極正偏壓，集電極反偏壓，為放大狀態。0UCE(V)IC (mA)20uA3IB=010uA30uA40uA69121234圖P1-9某三極管的輸出特性曲

7、線如圖P1-9所示，試確定該三極管的直流和交流放大倍數。解：直流放大倍數=IC/IB=100 交流放大倍數=iC/iB=100根據圖P1-10電路中所測的電壓值，試分別計算三極管的基極電流IB、集電極電流IC和放大倍數值。2k2V43k6V12V5k-3VRb-5V-10V1k(a)(b)圖P1-10解：(a) IB = (2-0.7)V/43K =30 uA IC=(12-6)/2 =3 mA = IC /IB = 100(b) IE = (0+1.01) /1 =1.01 mA IC=(-5+10)/5 =1 mA = IC /IB = IC /(IE IC) =100第二章 思考題與習題

8、2.1什么是放大？電子電路中為什么要放大？2.2什么是共射、共基、共集放大電路？它們之間有何不同？2.3什么是直流等效電路？什么是交流等效電路？二者有何區別？2.4什么是放大電路的圖解分析法？什么是等效電路分析法？它們各適用何種情況？2.5放大電路的分析原那么是什么？為什么必須先分析放大電路的靜態工作特性？2.6放大電路的為什么要設置靜態工作點？它對放大電路的特性有何影響？ 什么是直流負載線？什么是交流負載線？二者有何區別？2.8什么是直接耦合放大電路？什么是阻容耦合放大電路？它們各有什么特點？2.9什么是截止失真？什么是飽和失真？主要原因是什么？圖P2-1(a)圖P2-1(b)+uSRE12

9、VRSRb2Rb3+uoRCCEC1C2Rb10uCE(V)iC (mA)40uA3iB=020uA60uA80uA69122468Q1Q2 圖圖P2-1(a)所示電路(值、各電容足夠大),當Rb1、Rb2=5k、Rb3、RE=500、RC時，其工作點如圖P2-1(b)中Q1所示，如何調整Rb1和RC使工作點由Q1變到Q2，調整后的Rb1和RC各為多少？解：Q2: UEQ = RE*IE = 500*4mA=2VUBQ = UEQUBQ = 12V* Rb3/ (Rb1 +Rb2 +Rb3) =3.4*12/(Rb1+5+3.4)故Rb1 = 6.7 k又UCEQ=6V=12-4*(RC+0.

10、5)得RC=1 (K)2.11根本阻容耦合放大電路及三極管輸出特性曲線如圖P2-2所示，三極管發射極的導通電壓UD=0.7V、100，VCC=12V，Rb=282k，RC=RL=1.5k，各電容值足夠大，試計算工作點、畫出直、交流負載線。解：IBQ(VCCUBE) / RB = (12-0.7)/282k= 40 uAICQ=*IBQ= 4 mAUCEQ = VCC- ICQ* RC =12 4*1.5 = 6V直流負載線: UCE = VCC- IC* RC交流負載RLRCRL 交流負載線: uCE = UCEQ + ICQ* RL - iC* RL如圖，斜率大的為交流負載線。圖P2-2(a

11、)(b)+uiuoRC+RbVCCRLC1C20uCE(V)iC (mA)40uA3iB=020uA60uA80uA69122468Q2.12如圖P2-3(a)所示的電路，試問1. 如果觀測到的輸出電壓波形如圖(b)所示，那么該失真為何種失真？主要由何種原因造成的？如何調整Rb1來解決？2. 如果觀測到的輸出電壓波形如圖(c)所示，那么該失真為何種失真？主要由何種原因造成的？如何調整Rb1來解決？ 解：圖(b)中電壓頂部削平，相當于電流底部削平，是截止失真。原因是靜態工作點太低，應增大IB，即減小Rb1；圖(c)中電壓底部削平，相當于電流頂部削平，是飽和失真。原因是靜態工作點太高，應減小IB，

12、即增大Rb1；(b)(c)圖P2-3+uiuoRC+Rb1Rb2VCCuotuot(a)+uiuoRC+RbVCCC1C2VBB圖P2-4(a)-0.11V0t0.11Vui圖P2-4(b)2.13設如圖P2-4(a)所示的放大電路，Rb=200k，RC=2k，UD=0.7V，100，VCC=12V，VBB=2.7V，各電容值足夠大，輸入、輸出特性曲線分別如圖P2-4(c)、(d)所示，試1. 計算印靜態工作點，畫出負載線2. 畫出中頻交流等效電路3. 設輸入電壓ui如圖P2-4(b)所示，試用圖解法畫出輸出uo的波形4. 輸出主要產生何種失真，如何改善+uiuoRC+Rb解：1. IBQ(V

13、BBUBQ) / Rb (2.70.7) / 2 10 uA ICQ=*IBQ= 1 mA UCEQ = VCC - ICQ * RC =12 1*2 = 10V2. 中頻交流等效電路3. 4. 輸出主要產生截止失真，uce (V)Q點tic (mA)602424681012IB=60uA50uA40uA30uA20uA10uAiCuOuBE(V)6030iB(uA)010tiB應增大靜態工作電流IBQ ，即增大VBB ，或減小Rb。(a)所示電路中，三極管的輸出特性曲線如P2-5(b)所示，RS=500，Rb1=k，Rb2k，rbb =100，VCC=12V，RE1=100，RE=400，R

14、Ck；三極管的導通電壓UD=0.7V、=100。試1. 計算靜態工作點、畫出直、交流負載線。2. 畫出該電路的h參數等效電路3. 計算電壓放大倍數Au、源電壓放大倍數AS、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro圖P2-5(a)圖P2-5(b)+uSRE1VCCRLRSRb1Rb2+uoRCC1C2CERE20uCE(V)iC (mA)40uA3iB=020uA60uA80uA69122468Q解：1. UBQVCC * Rb2/( Rb1+Rb2) 12 * 2.7/( 9.3+2.7)2.7 VUEQUBQUBEQ 2 VICQIEQ = UEQ / ( RE1+RE2) = 2 / ( 100+400

15、) = 4mAIBQICQ/=40uAUCEQVCCICQ* RC UEQ = 124*1.52 = 4V直流負載線: UCE = VCC- IC* (RE1 +RE2 +RC)交流負載RLRC+R E1 交流負載線: uCE = UCEQ + ICQ* RL - iC* RL如圖，斜率大的為交流負載線。+uSRbRCiBiBrbeRSuoRiRoiCi1RE1ui2. h參數等效電路3. Rb= Rb1| Rb22.09 krbe = rbb + 26/ IBQ =100+26/0.04 = 750Ri= Rb |rbe+(1+) RE1Ro= RCAu = uo/ui = RC /rbe+

16、(1+) RE1ui = uS * Ri / (Rs + Ri) 圖P2-6+uiuoRC+Rb1Rb2VCCRLAS =uo /uS = uo /ui* ui/uS =Au* Ri / (Rs+ Ri)2.15 在圖圖P2-6所示的直接耦合放大電路中，三極管發射極的導通電壓UD=0.7V、100，rbb =100，VCC=12V，Rb1=15.91k，Rb2=1k，RC=4k，RL=12k，試1. 計算靜態工作點2. 畫出該電路的h參數等效電路3. 計算電壓放大倍數Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro解：1. UBEQUD0.7 VIBQ(VCCUBEQ) / Rb1 UBEQ / Rb2ICQ

17、 = IBQ *= 1 mAUCEQVCCICQ* RC 6 V2. h參數等效電路+uSRb1RCiBiBrbeRb2uiuoRLRiRoiCi1 3. rbe = rbb + 26/ IBQ =100+26/0.01 = 2700 Au = uo/ui = (RCRL) /rbe= 100*3/2.7 111Ri = rbeRb115.91 2.3 kRo= RC= 4 k圖P2-7+uiuoRE+Rb1Rb2VCCRL2.16#在圖圖P2-7所示的直接耦合共集放大電路中，三極管發射極的導通電壓UD=0.7V、99，Rbb =100，VCC=12V，Rb1=4k，Rb2=5k，RE=100

18、，RL=1.4k，試1. 計算靜態工作點2. 畫出該電路的h參數等效電路3. 計算電壓放大倍數Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro解：1. UBEQUD0.7 VUB(VCCUBEQ)/( Rb2 /( Rb1+ Rb2) )(120.7)/(12.6/(10+12.6) IEQ = (UBUBEQ )/ (RE +RL) = 4 mAIBQIEQ/(1+UCEQVCCIEQ * (RE +RL)124*1.5 = 6ViB+uSRb1iBrbeRb2uiuoRiRoiEi1RLRE2. h參數等效電路3. rbe = rbb + 26/ IBQ =100+26/0.04 = 750 Ri = R

19、b1 rbe+(1+)*( RL + RE) = 10(0.75+100*1.5) =9.38 kAu = uo/ui = (1+)*RL /rbe+(1+)*( RL + RE)=101*1.4/(0.75+100*1.5)Ro= RE +( rbe + Rb1Rb2) /(1+) = 0.1+(0.75+45) /100130 圖P2-8+uSRE+VCCC2RLC1RSRbuo 圖P2-8所示的阻容耦合共集放大電路中，VCC=12V，RS=1k，Rb=530k，RE = RL=6k；三極管的導通電壓UD=0.7V，rbb=400，=99。試1. 計算靜態工作點2. 畫出該電路的h參數等效

20、電路3. 計算電壓放大倍數Au、源電壓放大倍數AS、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro 解：1. VCCIBQ* RB +UBEQ +(1+) *IBQ* REIBQ= (Vcc-UBEQ)/ RB +(1+) RE(120.7) / (100*6+530) 10 uAIEQ = IBQ *(+1)1 mAUCEQVCCIEQ * RE121*6 = 6 ViB+uSRbREiBrbeRSuiuoRiRoRL2. h參數等效電路3. rbe = rbb + 26/ IBQ =400 + 26/0.01 = 3 kRi = rbe+(1+)*( RLRE) = 3 + 100*(66) =303 kRi

21、 = Rb|Ri = 530|303 k193 kAu = uo/ ui = (1+)*( RLRE) / RiAs = uo/uS = uo/ui*ui/uS = Au * Ri/(RS+ RiRo = RE|(rbe+ RbRS) /(1+) =6|(3 + 5301)/10140 圖P2-9所示的共基放大電路中，VCC=12V，穩壓管D1的穩壓值UZ1=3V，D2的穩壓值UZ2=V，設穩壓管的交流等效電阻為0，RE=200，RC=3k，rbe=1.3k，=100。試 1. 計算靜態工作點 2. 畫出該電路的h參數等效電路u、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro圖P2-9RE+uiD2uo+VCCR

22、CR1D1R2解：1. UBQ = UZ2 3.9 V UEQ = UBQUBEQ3.2 V IEQ(UEQUZ1)/RE(3.23)/0.2 =1 mAIBQ IEQ /= 10 uAUCQ = VCCICQ * RC 121*3 = 9 VUCEQUCQUEQ93.2 = 5.8 V+uoRCiEiBrbeiCREuiRiRoiB2. h參數等效電路3. reb = rbe / (1+ Ri = RE + reb = 212.9 Ro = RC = 3 k Au = uo/ui =* RC / rbe +(1+) *RE = 100*3000 / 1.3+101*212.9 14第三章 思

23、考題與習題什么是低通電路？什么是高通電路？如何用波特圖來描述它們的頻率特性？三極管的高頻放大倍數下降的原因是什么？什么是三極管的截止頻率？什么是三極管特征頻率？二者有何關系？高頻混合等效電路各參數的物理意義是什么？它們與三極管的工作電壓、電流有何關系？圖P3-1+uSuoRC+Rb1Rb2VCC影響放大電路的高頻特性的因素是什么？影響放大電路的低頻特性的因素是什么？放大電路如圖P3-1所示，設三極管VT的rbb=100、0100、f=4.5MHz、Cob=3pF、導通電壓UD0.7V，VCC12V，Rb1=1k、Rb2=1k、RC=3k，試1. 計算靜態點2. 畫出單向化后高頻混合等效電路3.

24、 計算該電路的頻率特性、畫出波特圖解：1. IBQ =(VCC- UD)/Rb1- UD * Rb2=(12-0.7)/15.69-0.7=20 uAICQ =0*IBQ=2 mAUCEQ=VCC-ICQ*RC=12-2*3=6V 2. gm=ICQ/26=0.077 Srbe=260/ ICQ =2600/2=1300rbe= rbe + rbb =1400略去UCEQ對Cbc的影響得 Cbc = Cob=3pFCbe = gm/20*f- Cbc =770/2*4.5-3=24.23 pFCM =(1+ gm*RC)* Cbc =(1+0.077*3000)*3=695 pFiCRb1RC

25、+uSRb2uorbeC beubegmubeCMuirbbRiR單向化后高頻混合等效電路 3. Ri = Rb1/rbe = / =1.285 kAusm= uo/uS= uo/ui* ui/uS=- Ri/( Rb1+Ri) 0 *RC/ r be=-1.285 100 * =-120R= r be/(rbb+ Rb1/Rb2) = /(0.1) =578fH = 1/2 R( Cbe+CM)= 383 kHzfH180135ffH10fHfH900f20lg|AuS| (dB)-20dB/十倍頻AuS= Ausm/(1+jf/fH)圖P3-2RB+RS+-uSRCVCCCRLuo放大電路

26、如圖P3-2所示，設三極管的rbb=100、rbe、C=Cbe+CM=240pF、0100導通電壓UD0.7V，VCC12V，C=10uF，RB=1k，RS=1k，RC=RL=3k，試1. 計算靜態點2. 畫出該電路的單向化后高頻混合等效電路3. 計算該電路的低頻放大倍數、頻率特性，畫出波特圖解：1. IBQ =(VCC- UD)/Rb - UD/ RS=(12-0.7)/15.69-0.7=20 uAICQ =0*IBQ=2 mAUCEQ=VCC-ICQ*RC=12-2*3=6V 2. gm=ICQr be= rbe + rbb =1.4 k單向化后高頻混合等效電路Rb+uSRSrbeCub

27、euirbbRiRiCRCuogmubeRL 3. Ri = Rbrbe = =1.285 kAusm= uo/uS= uo/ui* ui/uS=- Ri/( RS+Ri) 0 * RL/RC/ r be=-1.285 100 * =-60R= r be(rbb+ RS|Rb) = (0.1) =578 fH = 1/2 R C= 1/2 578*240*10-12 = 1.147 MHzfL = 1/2 (RC+ RL) C= 1/2 6k*10*10-6 = 2.65 Hzf18013590fH10fHfH270225fL10fLfL0f20lg|AuS| (dB)-20dB/十倍頻20d

28、B/十倍頻fLfHAuS= Ausm/(1+jf/fH) (1+jfL/f)+uSUCERC+VCCCRSRb圖P3-3在如圖P3-3所示的阻容耦合放大電路中，三極管發射極的導通電壓UD=0.7V、rbb=200、0100、Cob=4pF、fT=100MHz，VCC=12V，Rb=565k，RS=1k，RC=3k，電容C10uF，試:1. 計算工作點2. 計算截止頻率fL、fH及源電壓放大倍數AS，畫出波特圖3. 計算通頻帶Bw解：1. IBQ =(VCC - UD)/Rb=(12-0.7)/565=20 uAICQ =0*IBQ=2 mAUCEQ=VCC -ICQ*RC=12-2*3=6V

29、2. r be=260/ ICQ =2600/2=1.3 kgm=ICQC be = gm/2fT - C bc =770/2-4=120 pFCM =(1+ gm*RC) * C bc =(1+0.077*3000)*4=928 pFRi = Rbrbe = 565 =1.4 kAusm= uo/uS= uo/ui* ui/uS=- Ri/( RS+Ri) 0 *RC/ r be=-1.4 100 * /2.4=-125R= r be(rbb+ RS|Rb) = (0.1+1|565) =596 fH = 1/2 R (C be+ CM) = 1/2 596*1048*10-12 = 255

30、 kHzfL = 1/2 (RS+ Ri) C= 1/2 2.4k*10*10-6 = 6.63 Hzf18013590fH10fHfH270225fL10fLfLBw0f20lg|AS| (dB)-20dB/十倍頻20dB/十倍頻 42fLfHAuS= Ausm/(1+jf/fH) (1-jfL/f)3. Bw = fH - fL=255kHz第四章 思考題與習題結型場效應管和MOS場效應管的轉移特性的特點是什么？與晶體三極管的轉移特性的主要區別是什么？場效應管放大電路為什么可以自生偏置？圖P4-1VDDC2RL+uoRgRDC1+uSRSIRSCS如圖P4-1所示的結型場效應管電路中，Rg

31、1M、RSRSI1k、RD5k、RL10k、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=3mA，試1. 分析靜態工作特性2. 計算該電路的電壓放大倍數、輸入和輸出電阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2UGS= -ID*RS= -ID.ID=3*(1- ID/4)2ID1=4/3mA，ID2=12mA舍去得IDQ=4/3mAUGSQ= - IDQ *RS= -4/3VUDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=12-8=4V2. gm= -2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UGS(off)= 2*3(1-1/3)/ 4=1mA/V Au=uo/ui=-gm(

32、RDRLRi= Rg1MRo= RD5kVDDC2+uoRgRSC1ui+圖P4-24.4. 如圖P4-2所示的結型場效應管電路中，Rg1M、RS400、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=10mA，試1. 分析靜態工作特性2. 計算該電路的電壓放大倍數、輸入和輸出電阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2UGS=-ID*RSD.ID=10*(1 - ID/10)2ID1=3.82 mA，ID2=26.2 mA舍去得IDQ=3.82 mAUGSQ= - IDQ *RSUDSQ=VDD-IDQ*RS2. gm=-2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UG

33、S(off)Au=uo/ui=-gm*UGS*RS/( UGS+ gm*UGS*RSRi= Rg1MRo= RS1/gm179圖P4-3VDDC2Rg2C1Rg1RSRg3ui+RL+uoRDCS4.5. 在圖P4-3所示的放大電路中，設Rg114k、Rg210k、Rg33M、RS1k、RD5k、RL10k、VDD12V、UGS(th)=2V、UGSX=6V、IDSX=4mA，各電容值足夠大，試1. 分析靜態工作特性2. 計算該電路的電壓放大倍數、輸入和輸出電阻解：1. ID=IDSX1-(UGSX-UGS) /( UGSX -UGS(th)2UGS=UG-ID*RSUG= Rg2/ (Rg1

34、 +Rg2)*VDD= 10/ (10 +14)*12=5VID=41- (1+ID)/42ID1=1 mA ID2=9 mA舍去得IDQ=1 mAUGSQ= UG - IDQ *RS= 5 - 1=4 VUDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=12-6=6 V2. gm=2IDSX1-(UGSX-UGSQ)/( UGSX -UGS(th)/(UGSX -UGS(th)=2*41-2/4/4=1mA/VAu=uo/ui=-gm (RDRL) =- 5Ri= Rg3+ Rg1Rg2=3 MRo= RD5k第五章 思考題與習題什么是放大電路的開環增益和閉環增益？什么是反應？什么是正反應？什么是負反

35、應？放大電路的有哪四種組態？如何判斷？串聯和并聯負反應對放大電路的輸入電阻有何影響？它們各適合哪種輸入信號形式？電壓和電流負反應對輸出電阻有何影響？它們穩定了什么輸出量？什么是放大電路的虛短路和虛開路？條件是什么？負反應放大電路滿足深負反應條件時，閉環放大倍數有何特點？負反應對放大電路的性能都有何影響？(a)T2+usR2R1T1R4VCC+uoR3R5R6(b)T1T2+usR1R3VCC+uoR2R4R5R6(c)T1R2R1T2VCCuo+R3R6R4R7R5C2C1+ui圖P5-1(d)T1T2+usR1R3VCCuo+R2R4R6(e)T1VCCuo+R2R3R5C1+uiR4T2T

36、3R6R8C2R1R7C3試判斷圖P5-1中各電路所引入的反應組態，設各電容對交流信號視為短路。答：(a) 電壓串連負反應 .(b) 電流并聯負反應 (c) 電流串連負反應 (d) 電壓并聯負反應 (e) 電流串連負反應5.10. 假設圖P5-1中各電路滿足深負反應條件，試計算反應系數和電壓放大倍數。解：(a) Fu= Au=(b) Fi= Au=(c) Fr= Au=-(d) Fg= Au=-(e) Fr= Au=- 5.11. 因為引入了負反應，試列出在圖P5-1各電路中輸入和輸出電阻的變化增大或減小。輸出電阻減小，輸入電阻增大輸出電阻增大，輸入電阻減小輸出電阻增大，輸入電阻增大輸出電阻減

37、小，輸入電阻減小輸出電阻增大，輸入電阻增大T1T2+usR1R3uo+R2R4R6試畫出圖P5-1(d)和(e)所示電路的中頻交流等效電路，并計算輸入和輸出電阻。解：(d) 中頻交流等效電路輸入電阻輸出電阻(e) 中頻交流等效電路 輸入電阻輸出電阻T1uo+R2R3+uiR4T2T3R6R8R7R1 集成放大電路所組成的電路如圖P5-2所示，試判斷圖P5-2中各電路所引入的反應組態。圖P5-2(a)(b)uiAuo+RfR1R2R3R4uiAuo+RfR3R4R1R2(c)uiAuo+R2R3AR1+(d)uiuo+AR1AR3R5R4+R3R6(e)uiAR1R6R7uo+R2R5R3R4+

38、A(f)uiAR1uo+R2+AR4R6R5R3答：(a) 電流串連負反應 (b) 電流并聯負反應 (c) 電壓并聯負反應 (d) 電壓串連正反應 (e) 電流串連負反應 (f) 電壓并聯負反應試計算圖P5-2(e)和(f)所示電路的反應系數和電壓放大倍數。解：(e) Fr= Au= (f) Fg= Au=在圖P5-2(a)和(b)所示電路中，R1R2R3R410k、Rf100k，試計算反應系數和電壓放大倍數。解：(a) Fr=R1= Au= =12 (b) Fi= = Au= -=-11試計算圖P5-2(c)所示電路的反應系數和電壓放大倍數。解：Fg = Au=-=- 圖P5-3uiR1R2

39、Auo+R3R4+R5在圖P5-3所示的集成放大電路中，R1R3R4100k，R51020，試1. 判斷放大電路的反應組態2. 計算該電路的反應系數3. 計算該電路的電壓放大倍數解：1. 電壓并聯負反應 2. Fg=10-4 3. Au=-=-100在圖P5-4所示的集成放大電路中，R1R210k，R42k，R51k，R3489k，三極管T的放大倍數足夠大，試1. 電路欲引入電流串聯負反應，電阻R3如何連接2. 計算該電路的反應系數3. 計算該電路的電壓放大倍數解：1. b接c，d接e 2. Fr= 3. Au=-圖P5-5+AR3UZR1UoTRLVCCWR2圖P5-4Auo+R3TVCCR

40、4R2R1ui+-VCCR5cafbde在圖P5-5所示的集成放大電路中，R1R21k，電位器W2k，穩壓管的穩壓值UZ，三極管T的放大倍數足夠大，試1. 判斷放大電路的反應組態2. 計算該電路的輸出電壓范圍解：1. 電壓串連負反應2. Uon= =5Uom=3.75*4=15Uo(5，15)在圖P5-6所示的集成放大電路中1. 為了穩定輸出電壓，電路應引入何種反應，電阻R3如何連接？2. 假設R1R210k，要求電壓放大倍數為50，電阻R3的值為多少？圖P5-6+AR1ui+D1D2R5R4R2abR3cdVCCuo+RLT1T2-VCCe解：1. b接c，d接e 2. Au=-R3/R2=

41、-50 R3 =50R2=500k第六章 思考題與習題功率放大電路的主要特點和要求是什么？功率放大電路與電壓和電流放大電路的共同點是什么？不同點是什么？為什么在功率放大電路中，效率是很重要是技術指標，而在電壓和電流放大電路那么不然？功放的類型是如何定義的？其效率各為多少？為什么在功率放大電路的輸出經常使用復合管？甲類功放有何優缺點？為什么甲類功放的效率降低？提高功放效率的有效方法是什么？什么是交越失真？乙類功放產生交越失真的原因是什么？如何改善？假設功放管的最大容許耗散功率為20W，試計算甲類功放和乙類功放的最大輸出功率各為多少？解：甲類功放情況下，= 0.5Pom/( Pom+ PCm) P

42、om = PCm /(1-)=0.5*20/(1-0.5)=20W 乙類功放情況下， Pom = PCm /(1-)=0.78*20/(1-0.78)=71W圖6-11所示的OCL功放電路，設其效率與乙類功放相同，假設電源電壓VCC20V，功放管的飽和壓降UCES=3V，負載電阻RL8，忽略功放管基極回路對交流的影響，1. 試計算電源的輸入功率PD、最大輸出功率Pom、以及功放管的消耗功率Pcm以及效率各為多少;2. 設輸入電壓ui為正弦波，其峰值為10V，試計算電源的輸入功率PD、輸出功率Po、功放管的消耗功率PC以及效率各為多少？解：1. PD=2Icm*Vcc/=2(Vcc-UCES)

43、*Vcc/(RL) =680/8=27 WPom=(Vcc-UCES)2/(2RL)=(20-3)2/16=18 WPcm= PD - Pom =-18.0625=9 W= Pom/ PD=18/27= 66.76% 2. PD=2Uim*Vcc/(RL)=2*10 *20/815 WPom= Uim2/(2 RL) WPcm= PD W= Po/ PD第七章 思考題與習題 什么是差動放大電路？為什么在直接耦合放大電路中經常采用差動放大電路？差動放大電路有哪些根本形式？各有什么特點？什么是共模抑制比？共模抑制比對電路的穩定性有何影響？差動放大電路的差模小信號特性與差模大信號特性有何不同？什么是

44、差動放大電路的電壓傳輸特性？什么是電流鏡？差動放大電路采用電流鏡負載有何優越性？如圖7-1所示的雙端輸出、雙端輸入差動放大電路，如果把發射極電阻RE換成恒流源，對電路的特性有何影響？如果把集電極電阻RC換成恒流源，對電路的特性有何影響？如圖7-7所示的單端輸出、雙端輸入差動放大電路，如果把發射極電阻RE換成恒流源，對電路的特性有何影響？如果把集電極電阻RC換成恒流源，對電路的特性有何影響？圖P7-1VCCT1-VEE+RCT2RSRS+uS2uoRCRE+uS1如圖P7-1所示的差動放大電路，晶體三極管的參數相同，UD100、rbe2.4 k、RS100、RC6k、RE、VCCVEE12V試1

45、. 計算三極管的靜態點2. 畫出該放大電路的小信號h參數等效電路3. 計算差模源電壓放大倍數、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro解：1. ViB1RC1iB2RC2+uoiB1rbe1rbe2iB2RSRS+uS/2+uS/22. 小信號h參數等效電路3. 圖P7-2VCCT1-VEE+RCT2RbRb+uS2uoRCRE+uS1W2W17.9 如圖P7-2所示的差動放大電路，三極管的參數相同，UD0.7V、100rbe2.4 k、Rb100RC、W1200W2100、REVCCVEE12V，設電位器W1和W2處于中間位置時，試1. 計算三極管的靜態點2. 畫出該放大電路的小信號h參數等效電路3. 計

46、算該差模源電壓放大倍數ASDuo/uS4. 計算該放大電路電輸入電阻Ri和輸出電阻Ro解: 1. mA, , 2. 小信號h參數等效電路, 圖中RC = RC+W1/2=6.1 kiB1RCiB2RC+uoiB1rbe1rbe2iB2RbRb+uS/2+uS/2W2/2W2/2 3. 4. 圖P7-3VCCT1-VEET2RS1RS2+uS2+uoRE+uS1RC RL 如圖P7-3所示的雙端輸入、單端輸出差動放大電路中，兩個三極管參數相同UD=0.7V、rbe、100，RS1=RS2=1k，RL=10k，RC=RE=5k，VCCVEE12V，試(1) 計算三極管T2的工作點(2) 計算差模源

47、電壓放大倍數ASD、以及輸入輸出電阻(3) 計算共模放大倍數AC、共模抑制比CMR。解：1. mA由電源等效定理 2. 3. 圖P7-4所示的直接耦合放大電路，圖中各晶體三極管的參數相同，導通電壓UD0.7V、100、RS100、rbe、IE2mA、RC6k、RE，VCCVEE12V，試1. 計算三極管T2、T3的靜態點2. 畫出該放大電路的小信號h參數等效電路3. 計算差模源電壓放大倍數ASD4. 計算該放大電路輸入電阻Ri和輸出電阻Ro 圖P7-4uo+VCCT2RS+uS2-VEET1RS+uS1T3REIERC解：1. T2管：ICQ2 IE/2=1 mAIBQ2=ICQ2/=10 u

48、AUC2 VCC-ICQ* RC =12-6 =6 VUB2 0VUCEQ2 = UC2 + UD =6.7 VT3管：ICQ3 IEQ3=(UC2 UD)/RE =(6 =1 mAIBQ3=ICQ3/=10 uAUCEQ3 =VCC-IEQ3* RE =6.7 Vrbe2iB2iB2RSiB1iB1rbe1RS+uS/2+uS/2iB3iB3rbe3uo RCRE2. 小信號h參數等效電路3. 第一級放大電路的差模輸入放大倍數A1 *RC/(RS+rbe)/2= 100*6/(0.1+2.4)/2= 120第二級放大電路的放大倍數A2 = (1+)*RE/( rbe+(1+)*REASD=u

49、o /uS1194. Ri= 2*( RS+rbe)= 2*(0.1+2.4)=5 kRo= RE | (rbe+RC)/(1+ | (+6)/101=827.12 在如圖P7-5所示的有源偏置差動放大電路中，設電路參數都是對稱的、三極管發射極的導通電壓UD=0.7V、rbe=2.4k、rce=100k、100，恒流源IE2mA，VCC=VEE=12V，RS1=RS2=100，RE=5k，試：(1) 計算三極管T2、T5的靜態點(2) 計算差模源電壓放大倍數ASD、以及輸入輸出電阻圖P7-5uo+VCCT5RE+uS1T1-VEET2RS1RS2+uS2IET4T3解：1. T2管：ICQ2

50、IE/2=1 mAIBQ2=ICQ2/=10 uAUB2 0VUC2 =(VCC-UD)/2 =(12-0.7)/2 =5.65 VUCEQ2 = UC2 + UD =5.65+0.7=6.35 VT5管：ICQ5 IEQ5=(UC2 UD)/RE 0.7)/51 mAIBQ5=ICQ5/=10 uAUCEQ5 =VCC-IEQ5* RE =12-5 =7 V2. 第二級放大電路的輸入電阻Ri= rbe+(1+)*RE k第一級放大電路的差模輸入放大倍數A1 * rce| rce| Ri /(RS+rbe) = -100*100|100|507.4 /(0.1+2.4) = 1820第二級放大

51、電路的放大倍數A2 = (1+)*RE/(rbe+(1+)*RE) ASD=uo /uS A1 * A2 = 1820*0.995=1811 Ri= 2*( RS+rbe)= 2*(0.1+2.4)=5 kRo= RE | (rbe+ rce| rce)/(1+) = 5 | (+50)/101 = 470 圖P7-6所示的放大電路中，Rb1k，R110k，R2489k，R31k，R42k，三極管T的放大倍數足夠大，試1. 電路欲引入電流串聯負反應，電阻R2如何連接2. 計算該電路的反應系數和電壓放大倍數圖P7-6T2-VEET1Rb+uiIE+ATabR2cdVCCuo+eICICR3R1f

52、R4解：1. R2兩端分別連接b、e2. Fr = R1*R3/(R1+R2+R3) = 1/50Au = -R4/Fr = - 2*50= -100圖P7-7UZT4T3uo+eT2-VEET1Rb+uiIEabR1fVCCICR3R5R4R6R2cd 圖P7-7所示的電路中，R110k，R2500k，試1. 電路欲引入電壓串聯負反應，電阻R2如何連接2. 假設電路滿足深負反應條件，計算反應系數和電壓放大倍數。解：1. R2兩端分別連接b、f2. Fr = R1 /( R1+R2) = 1/51Au = 1/Fr = 51第八章 思考題與習題 什么是運算放大器？它能完成哪些運算？8.2 什么

53、是電壓比擬器？它與一般放大電路有何不同？uiAuo+R3R4R5R2R1圖P8-18.3 在圖P8-1所示的電路中，R210k，R3R5100k，R4200k，試寫出輸出電壓uo與輸入ui的關系表達式。解: 采用運放設計一個電路，R2Auo+R1R3R5R4u3u1u2滿足運算uou1u23。解：穩定性要求須滿足：R3/R4/R5 = R1/R2-那么 與滿足運算uou1u23要求比照可得：將此關系代人式，可得： (a)uiAR1R2uo+R3R6R4R5+A(b)u1AR1R2uo+R3R6R4R5+AR7+u2圖P8-2 試寫出圖P8-2所示電路的輸出電壓與輸入的關系表達式。解:(a)第一

54、個放大器的輸出為-(R3/R1)* ui第二個放大器的輸出為-(R6/R4)* uiuo=(R6/R4)* (R3/R1)* ui+ (R3/R1)* ui得: uo=(R3/R1)* (1+ R6/R4)* ui (a)第一個放大器的輸出為-( R3/R1)* u1 第二個放大器的輸出為- R6(u1/R4+ u2/R7)得: uo= (R3/R1)* (R6/R4) * u1-(R6/R7)*u2RAuo+RCCu2u1Auo+RC RCu2u1(a)(b)圖P8-3 在滿足深負反應條件下，試寫出圖P8-3所示電路的輸出電壓與輸入的關系表達式，指出是何種運算。解:(a) u2=0時 u1=

55、0時 得： 差動積分 (b) u2=0時 u1=0時 得： 差動微分圖P8-4Auo+R2Cui2RRCCR/2 在滿足深負反應條件下，試寫出圖P8-4所示電路的輸出電壓與輸入的關系表達式，指出是何種運算。 解1: 反相輸入端有虛地特性I(s)=Ui(s)/(R+R/(1+2SRC)*(1/(1+2SRC) =Ui(s)/(2R) /(1+SRC)Uo(s) = -(I(s)/SC+(I(s)+2I(s)/SRC)/SC)=2I(s)*(1+SRC)/(RS2 C2)得Uo(s)=- Ui(s)/ (R2 S2 C2)uo = -ui(t)d2t/(R2 C2)二重積分解2：由輸出回路可得由輸

56、入回路可得由于，將(2)式代人(1)式得圖P8-5Auo+R1ui R3C1C2R2 在滿足深負反應條件下，試寫出圖P8-5所示電路的輸出電壓與輸入的關系表達式。解1： 反應電流I(s)=Ui(s)* (1+SR1 C1)/R1Uo(s)=-I(s)*(1+ SR2 C2)/S C2 =- Ui(s) ( (1+SR1 C1) (1+ SR2 C2) / S R1 C2uo = -1/ (R1 C2)ui dt+ R2 C1*d ui/dt + ( R2/ R1+C1/ C2)* ui解2：由于 那么圖P8-6uiA1uo+RR1A2R+RCR2在滿足深負反應條件下，試寫出圖P8-6所示電路的

57、輸出電壓與輸入的關系表達式，指出是何種運算。解：反相輸入端有虛地特性A2輸出得 微分圖P8-7A1uo+RA2Rui+RCR1RR滿足深負反應條件下，試寫出圖P8-7所示電路的輸出電壓與輸入的關系表達式，指出是何種運算。解1：由A1組成的加減特性： A2輸出uo為 由傅氏變換可得 微分運算uo = -RC*dui/dt 微分解2：電壓傳輸特性圖0Ui /VUO /V4VV-6V6VV2V0t4Vt6V-6VUo0Ui圖P8-8(a)RUZAuo+uiR2R3R13Vui2V0t4V(b)圖 P8-8(a)所示的滯回比擬器電路中，R1R210k、R320k、UZ=6V，試1. 計算比擬器的門限電

58、壓值，畫出電壓傳輸特性圖2. 假設輸入ui如圖(b)所示，畫出輸出uo的波形解：1. Uth+=( R2/( R3+R2)* UZ+( R3/( R3+R2)* UR，UR=3V 得：Uth+ = 4V Uth-=( R2/( R3+R2)*(- UZ)+( R3/( R3+R2)* UR得：Uth-=0V2. 輸出Uo的波形圖3V-3Vuot(ms)06V-6V12.52.5ui-4.2V4.2V0102030405060t(ms)32.552.522.542.5uo0-3Vt(ms)2.522.542.5圖P8-9uo1RUZA1uiR2R3R1R4A2uo+R4CC圖P8-9所示的電路中

59、，R110k、R2R320k、UZ=6V，輸入ui(t)3Sin0t、0250，R44k、C5uF，試1. 計算比擬器的門限電壓值，畫出電壓傳輸特性圖2. 寫出輸出uo與uo1的關系表達式3. 設輸出uoms處為0，畫出輸出uo的波形，標出相應的數值解: 1. 2. 3. ， 因為uo(t=)=0，所以在t11ms輸出電壓為最大值 輸出uo的波形為8.13圖P8-10所示的電路，試畫出uC和uo的波形，指出電路的功能解：電路的功能是產生方波圖P8-10CR6UZAuo+R4R1R2R5 R3uCuC-UTuo00+Uzt-Uz+UTt求得波形：0-時 -時 t0uo1tuo0t0uo1tuo0

60、圖P8-11uo1R4UZA1R2R1R7A2uo+R5CDR6R3 P8-11所示的電路，試1. 指出A1、A2的功能2. 畫出uo1和uo的波形，指出電路的功能3. 假設二極管D開路，畫出uo1和uo的波形，指出電路的功能解：1. A1是遲回比擬器 A2是反相積分電路 2. 鋸齒波 3. 三角波第九章 思考題與習題電路為什么能產生振蕩？產生振蕩的一般條件是什么？RC和LC振蕩電路各適合什么頻率范圍？振蕩回路Q值的物理意義是什么？它對通頻帶有何影響？如何提高振蕩回路Q值？圖P9-1C R3Auo+R1R2C R3W變壓器反應式和三點式振蕩電路各有什么特點？如圖P9-1所示的文氏橋正弦波振蕩電