思考题与习题3
3.1填空题
(1)放大器的直流通路可用来求( )。在画直流通路时,应将电路元件中的( )开路,( )短路。
(2)交流通路只反映( )电压与( )电流之间的关系。在画交流通路时,应将耦合和旁路电容及恒压源( )。
(3)图题3.1(3)所示共射放大器的输出直流负载线方程近似为( )。该电路的交流负载线是经过( )点,且斜率为( )的一条直线。共射放大器的交流负载线是放大器工作时共射输出特性曲线上的动态点( )的运动轨迹。
图题3.1(3)
(4)CE放大器工作点选在( )的中点时,无削波失真的输出电压动态范围最大。
(5)放大器信号源的等效负载是放大器的( )电阻,而向放大器的负载RL输出功率的等效信号源的内阻是放大器的( )电阻。
(6)多级放大器的增益等于各级增益分贝数( )。若放大器的Au=-70.7倍,则Au的分贝数为( )。
(7)级联放大器常用的级间耦合方式有( )耦合,( )耦合和( )耦合。
(8)放大器级间产生共电耦合的原因是( ),消除共电耦合的方法是采用( )电路。
(9)高增益直流放大器要解决的一个主要问题是( )。
(10)在多级放大器中,中间某一级的( )电阻是上一级的负载。
(11)任何放大器的( )增益总是大于1。
(12)从频谱分析的角度而言,放大器非线性失真的主要特征是( )。
(13)图题3.1(13)(a)和(b)是两个无源单口网络,图(a)的端口等效电阻Ra等于( ),图(b)的端口等效电阻Rb等于( )。
图题3.1(13)
(14)图题3.1(14)是某放大器的通用模型。如果该放大器的端电压增益Au =-100,则该放大器的Aus=( )dB,Auo=( )dB,Ai=( )dB,AP=( )dB。
图题3.1(14)
(15)在BJT三种基本放大器中,CE组态使用较多的一个原因是( )增益最大。
(16)当温度增加时,晶体管的直流参数( )和( )增加,而( )减小,使图题3.1(16)偏置电路的工作点向( )移动。
图题3.1(16)
(17)当温度增加时,图题3.1(16)电路的电流( )几乎不变,而电流( )明显增大,电压( )明显减小。
(18)图题3.1(18)所示偏置电路称为( )偏置电路。当电路满足条件( )或( )时,稳Q效果较好。
图题3.1(18)
(19)图题3.1(18)电路中,只有电阻( )对IC几乎无影响,但RC增加时,工作点会移向( )区。
(20)在FET分立元件放大电路中,常采用的偏置电路是( )电路和( )电路。但( )偏置电路不能用于增强型MOSFET。
(21)FET的三种基本放大组态:CS组态、CD组态和CG组态,其放大特性分别与BJT的( )组态、( )组态和( )组态相似。
(22)FET的( )效应与BJT的基区宽调效应相似。基区宽调效应使集电结反偏电压变化对各极电流有影响,而FET的该效应使电压( )的变化对iD产生影响。
(23)FET的小信号参数( )是沟道调制效应的反映。
3.2判断图题3.2中哪些电路能正常放大正弦输入电压ui?哪些不能正常放大ui?并请将不能正常放大正弦输入电压的电路改正成可以正常放大的电路。
图题3.2
3.3电路如图题3.3所示。设晶体管的UBEQ=0.7 V,β=80,Rc=5.1 kΩ,Rb =220 kΩ。
图题3.3
(1)试求ui=0时的IBQ、ICQ、UCEQ及晶体管的集电极功耗PC=UCEQICQ的值;
(2)若将图中的晶体管换成另一只β=150的管子,电路还能否正常放大信号?为什么?
3.4电路如图题3.4所示。设β=100,UBEQ=0.7 V,rbb′=200 Ω,Au =-200,Rc=4 kΩ,EC=12 V。
图题3.4
(1)试选择Rb的阻值;
(2)求电路的UCEQ的值;
(3)若要求UCEQ=10 V,那么Rb的阻值应该多大?在这种情况下,电路的Au及动态范Uop-p是多少?
3.5电路如图题3.5所示。已知:晶体管VT的β=100,rbb′=300 ΩUBEQ=0.7 V,EC=12 V,Rb1 =210 kΩ,Rb2 =50 kΩ,Rc=2 kΩ,R=100 Ω,Re1 =300 Ω,Re2 =700 Ω,RL=2 kΩ,C1 =C2 =10 μF,C3 =Ce=100 μF。试估算:(1)静态工作点Q(画出直流通路);(2)Au、Ri、Ro(画出微变等效电路)。
图题3.5
3.6电路如图题3.6所示。设VT为硅管,β=50,rbb′=100 Ω,Rb1 =62 kΩ,Rb2 =15 kΩ,Rc=3 kΩ,Re=1 kΩ,C1 =C2 =10 μF,Ce=47 μF,RL=3 kΩ,EC=24 V。试求:
图题3.6
(1)静态时的IBQ、ICQ、UCEQ、UCQ的值(画出直流通路);
(2)电路的Au、Ri、Ro(画出微变等效电路);
(3)Ce开路时的静态工作点及Au、Ri、Ro(画出微变等效电路)。
3.7电路如图题3.7所示。已知VT为3AX31型锗管(UBEQ=-0.2 V),rbb′=300 Ω,β=80,Rb =12 kΩ,RL=2 kΩ,Re=150 Ω,C1 =C2 =10 μF,-EC=-6 V,信号源的内阻Rs=1 kΩ,Rc=10 Ω。
图题3.7
(1)估算静态工作点的值;
(2)画出微变等效电路;
(3)求,,Ri和Ro的值。
3.8电路如图题3.8所示。已知VT为3BXl型锗低频小功率三极管,β=20,rbb′=300 Ω,UBEQ=+0.2 V,电路中Rb1 =27 kΩ,电位器RW=20 kΩ,Rc=2 kΩ,Re=1 kΩ,EC=10 V,C1 =C2 =10 μF,Ce=47 μF,输入正弦电压的有效值Ui=10 mV。试求:
图题3.8
(1)电位器调至滑动触点与“地”之间的电阻为10 kΩ时的Uo的值;
(2)电位器滑动触点调至最上端或最下端时,uo波形是否会产生失真?若产生失真,问产生的是什么失真?
3.9在图题3.9(a)所示的CE放大器中,晶体管输出特性曲线已知(见图题3.9(b)),且该管静态,UBEQ=0.72 V。
图题3.9
(1)在图题3.9(b)上作直流负载线,确定工作点的坐标ICQ和UCEQ的值。
(2)在图题3.9(b)上作交流负载线,确定无削波失真的最大输出电压的振幅。
(3)如果增大源电压us,直到输出uo出现削波失真,试画出这时uo的波形。这是饱和失真还是截止失真?为什么?
3.10将题3.9(a)中的NPN管改为PNP管(电源应改为负电源)。若输出电压uo出现同一削波失真的波形,这是什么失真?为什么?
3.11小信号放大器如图题3.11所示。这是什么组态的放大器?若BJT的β=100,rbe=1.5 kΩ,忽略基区宽调效应,求中频段的Ri,Ro,Au和Aus。
图题3.11
3.12两级小信号放大器如图题3.12所示。VT1和VT2 的小信号参数分别为β1,rbe1和β2,rbe2。不计两管的基区宽调效应。图中所有电容都是旁路或耦合电容。
图题3.12
(1)画出放大器中频段的交流通路。
(2)求放大器中频段的Ri,Ro和Aus。
3.13电路如图题3.13所示。已知R1 =330 kΩ,R2 =10 kΩ,R3 =2 kΩ,R4 =15 kΩ,R5 =51 kΩ,R6 =4.7 kΩ,EC=12 V,各电容均足够大,对交流信号可视为短路;VT1 和VT2 的β=50,rbb′=100 Ω,|UBE|=0.7V。
图题3.13
(1)试求Au及Ri;
(2)请分析uo与ui的相位关系。
3.14 JFET自给偏压放大器如图题3.14所示。设RD=12 kΩ,RG=1 MΩ,RS =470 Ω,电源电压ED=30 V。FET的参数:IDSS =3 mA,UGS(of)=-2.4 V。
图题3.14
(1)求静态工作点UGSQ、IDQ和UDSQ。
(2)当漏极电阻超过何值时FET会进入可变电阻区?
3.15在图题3.15所示电路中,已知JFET的IDSS =1 mA,UGS(of)=-1 V。如果要求漏极到地的静态电压UDQ=10 V,求电阻R1的阻值。
图题3.15
3.16电路如图题3.16所示。已知:ED=-24 V,R1 =90 kΩ,R2 =25 kΩ,R3 =1 MΩ,RD=RS =10 kΩ;场效应管的IDSS =-2 mA,UGS(of)=5 V;电容C1、C2、C3的值均足够大,对交流信号可以视为短路。试求:
图题3.16
(1)静态工作点UGSQ、IDQ和UDSQ;
(2)从漏极输出时的电压放大倍数i及输出电阻Ro1;
(3)从源极输出时的电压放大倍数i及输出电阻Ro2;
(4)输入电阻Ri的值。
3.17 N沟道JFET共漏放大器如图题3.17所示,电路参数为R1 =40 kΩ,R2 =60 kΩ,R3 =2 MΩ,R4 =20 kΩ,负载电阻RL=80 kΩ,电源电压ED=30 V。JFET的IDSS =4 mA,UGS(of)=-4 V,rds=40 kΩ。试计算增量跨导gm,并求端电压增益Au、电流增益Ai、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
图题3.17
3.18电路如图题3.18所示。已知ED=12 V,RG=1 MΩ,RS1 =100 Ω,RS2 =2 kΩ,场效应管的IDSS =5 mA、UGS(of)=-5 V。试求Au和Ri的值。
图题3.18
3.19电路如图题3.19所示。已知RS =470 Ω,RD=2 kΩ,RL=2 kΩ,场效应管的gm=8 mS(忽略rds)。
图题3.19
(1)画出微变等效电路,求出Au和Ri的值;
(2)画出求Ro的等效电路,求出Ro的值。
3.20场效应管放大电路如图题3.20所示。已知ED=+30 V,ES =-18 V,RG=1 MΩ,VT1 的IDSS =12.5 mA、UGS(of)=-6 V,VT2 的IDSS =8 mA,UGS(of)=-4 V,电路中VT1 的IDlQ=2 mA,UDS1Q=10 V。试求RS、RD和Au的值。
图题3.20
3.21图题3.21所示为CD-CB组合放大电路。VT1和VT2 的小信号参数分别为gm,rds和β,rbe。画出微变等效电路,求出Au的表达式。
图题3.21
3.22观察图题3.22所示电路,晶体管参数为,UGS(th)1 =UGS(th)2 =0.8 V和λ1 =λ2 =0。
图题3.22
①试设计电路使UDSQ2 =7 V和Ri=400 kΩ,求R1和R2。
②试求相应的IDQ1、IDQ2和UDSQ1的值。
③试计算相应的小信号电压增益Au =uo/ui和输出电阻Ro。
3.23图题3.23所示的电路,晶体管参数为,UGS(th)1 =UGS(th)2 =2 V和λ=λ=0。试求:
图题3.23
①IDQ1、IDQ2和UDSQ1和UDSQ2。
②gm1和gm2。
③总的小信号电压增益Au =uo/ui。