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1、梁明理电子线路作业题11.5限幅电路如图限幅电路如图 P1.5 所示，设所示，设 D 为理想二极管，输入电压为理想二极管，输入电压 vi为正弦波，其振幅大于为正弦波，其振幅大于 VR。试。试 绘出输出电压绘出输出电压 vO的波形。的波形。 解：解：(1)当当 vi0） ，二极管，二极管 D 导通，相当于短接，导通，相当于短接，vO=vi，输出为正弦波。当，输出为正弦波。当 viVR时，时， 二极管二极管 D 截止，相当于断路，输出电压截止，相当于断路，输出电压 vO=VR，被限幅在，被限幅在 VR值上。分析结果是，本电路只输出小值上。分析结果是，本电路只输出小 于于 VR值的正弦波部分，大于值
2、的正弦波部分，大于 VR的正弦波被限制在的正弦波被限制在 VR上。输出波形如图上。输出波形如图 1.5（a）所示。）所示。 (2)当当 viVR时，二极管时，二极管 D 截止，相当于断路，输出电压截止，相当于断路，输出电压 vO=VR。分析结果是，本电路只输。分析结果是，本电路只输 出小于出小于 VR值的正弦波部分，大于值的正弦波部分，大于 VR的正弦波被限制在的正弦波被限制在 VR上。输出波形如图上。输出波形如图 1.5（b）所示。）所示。 (3)当当 vi0）时，二极管）时，二极管 D 导通，相当于短路，导通，相当于短路，vO=VR，输出直流电压，输出直流电压 VR。当。当 viVR时，时
3、， 二极管二极管 D 截止，相当于断路，输出电压截止，相当于断路，输出电压 vO=vi，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出大于，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出大于 VR值值 的正弦波部分，小于的正弦波部分，小于 VR的输出波被限制在的输出波被限制在 VR上。输出波形如图上。输出波形如图 1.5（c）所示。）所示。 (4)当当 vi0）时，二极管）时，二极管 D 截止，相当于断路，截止，相当于断路，vO=VR，输出直流电压，输出直流电压 VR。当。当 viVR时，时， 二极管二极管 D 导通，相当于短接，输出电压导通，相当于短接，输出电压 vO=vi，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出
4、大于，输出正弦波。分析结果是，本电路只输出大于 VR值值 的正弦波部分，小于的正弦波部分，小于 VR的输出波被限制在的输出波被限制在 VR上。输出波形如图上。输出波形如图 1.5（d）所示。）所示。1.6 双向限幅电路如图双向限幅电路如图 P1.6 所示，设所示，设 D1、D2为理想二极管，输入电压为理想二极管，输入电压 vi为正弦波，其振幅大于为正弦波，其振幅大于 Vim=3VR。试绘出输出电压。试绘出输出电压 vO的波形。的波形。 解：解：(1)当当 viVR时（时（VR0） ，二极管，二极管 D1导通，相当于短接，二极管导通，相当于短接，二极管 D2截止，相当于断路，此截止，相当于断路，
5、此 时有时有 vO=VR。输出电压被限幅在。输出电压被限幅在 VR上。上。 (2)当当VR80V，则，则 D2截止，输出电压截止，输出电压 U UO被箝位在被箝位在 80V。 根据以上分析，作出输出电压曲线如图根据以上分析，作出输出电压曲线如图 P1.7b 所示。所示。1.15 晶体管晶体管 3DG8 的输出特性如图的输出特性如图 P1.15 所示，已知它的所示，已知它的 PCM=200mW，ICM=20mA，V(BR)CEO=15V。 (1)定出安全工作区；定出安全工作区； (2)定出放大区；定出放大区； (3)当当 VCE=6V 时，能否使时，能否使 IC工作在工作在 30mA?为什么为什
6、么? 解：解：(1)安全区由安全区由 PCM=200mW 决定的集电结最大功耗曲线、决定的集电结最大功耗曲线、ICM=20mA 和和 V(BR)CEO=15V 三条曲三条曲 线确定，为了较准确地描绘出集电结最大功耗线确定，为了较准确地描绘出集电结最大功耗 PCM的曲线，在曲线上取相应的三点，即的曲线，在曲线上取相应的三点，即 V(BR)CEO=15V 时的时的 IC1、ICM=20mA 时的时的 VCE1和和 VCE=12V 时的时的 IC2。 把以上三个数据代入把以上三个数据代入 PCM=ICVCE=200mW 中中 PCM=IC1V(BR)CEO= IC1 15V=200mW，得得 IC1
7、13mA； PCM=ICMVCE1=20mA VCE1=200mW，得，得 VCE1=10V；+U UiR1U UOVR1D1+VR2D2图图 1.7R220V80V100k200k+U UiR1U UOVR1D1+VR2D2图图 1.7aR220V80V100k200kIU Ui /U UOOt图图 1.7b40V80VU UiU UO梁明理电子线路作业题3PCM=IC2VCE= IC2 12V=200mW，得，得 IC217mA 根据以上数据绘出安全工作区如图根据以上数据绘出安全工作区如图 P1.15(a)所示。所示。(2)放大区的范围是在安全工作区内再剔除截止区和饱区。如图放大区的范围是
8、在安全工作区内再剔除截止区和饱区。如图 P1.15(b)所示所示(3)当当 IC=30mA 时，有时，有 ICICM=20mA，三极管处于不安全区，故不能使用。，三极管处于不安全区，故不能使用。2.1 在图在图 P2.1 各电路中的电容对信号可视为短路，试定性分析各电路能否正常放大，为什么？各电路中的电容对信号可视为短路，试定性分析各电路能否正常放大，为什么？ 048121620 vCE/ViC/mA5151020图图 P1.15.(a)(10,20)(12,17)(15,13)048121620 vCE/ViC/mA5151020图图 P1.15(a)(10,20)(12,17)(15,13
9、)安全工作区安全工作区048121620 vCE/ViC/mA5151020图图 P1.15(b)(10,20)(12,17)(15,13)放大区放大区IB=0饱饱和和区区+vIRB+VCC(a)RC +vO+vIRB+VCC(b)RCVBB+vO梁明理电子线路作业题4图图 P2.1 解：解： (1)图图 P2.1(a)所示电路能否工作与否，与输入所示电路能否工作与否，与输入 vI有很大的关系，如果有很大的关系，如果 vi=vI,则放大电路在输则放大电路在输 入信号负半周时处于截止状态，输出信号将产生严重失真。但输入信号含有直流成份的话，如入信号负半周时处于截止状态，输出信号将产生严重失真。但
10、输入信号含有直流成份的话，如 vI=0.7V+0.2sin t，则电路可能正常工作。，则电路可能正常工作。 (2)图图 P2.1(b)所示电路不能正常工作，因直流电源所示电路不能正常工作，因直流电源 VBB把把 vI的交流成份短路，令电路无信号放的交流成份短路，令电路无信号放 大。大。 (3)图图 P2.1(c)所示电路不能正常工作，因为本电路的晶体管是所示电路不能正常工作，因为本电路的晶体管是 PNP 型，集电极电位应是最低的。型，集电极电位应是最低的。(4)图图 P2.1(d)所示电路不能正常工作，因为电路中的栅源电压不是反偏，不符合这种类型结型所示电路不能正常工作，因为电路中的栅源电压不
11、是反偏，不符合这种类型结型 场效应管的工作特性。场效应管的工作特性。 分别画出图分别画出图 P2.2 中各放大电路的直流通路和交流通路。中各放大电路的直流通路和交流通路。2.2 解：解：(1)a 图的直流通路和交流通路分别如下所示。图的直流通路和交流通路分别如下所示。(2)b 图的直流通路和交流通路分别如下所示图的直流通路和交流通路分别如下所示+vIRB+VCC(c)REVBB+vO+VDD+vIC1(d)RG2+vORG1RDC2+viC1C2RDRG3RG1RG2RSCSRL+vo+VDD(a)i+viC1 C2RB1RE1 RB22C3+vo+VDD(b)RB21RE2 CERC2RDR
12、G3RG1RG2RS+VDD(a)图直流通路图直流通路RD RG3RG1RG2RS(a)图交流通路图交流通路RLC1RB1RE1 RB22+VDD(b)图的直流通路图的直流通路RB21RE2RC2+viRB1RE1RB22+vo(b)图的交流通路图的交流通路RB21RC2+viRB1RE1RB22+vo(b)图的交流通路另一画法图的交流通路另一画法RB21RC2梁明理电子线路作业题52.3电路及晶体管的特性电路及晶体管的特性 P2.3 所示。所示。 (1)作负载线，找出静态工作点作负载线，找出静态工作点 Q 和放大器的动态范围。若要获得尽可能大的动态范围，和放大器的动态范围。若要获得尽可能大的
13、动态范围，RB应应 取多大的数值？取多大的数值？ (2)电路其他参数不变，电路其他参数不变，RC由由 2k 变为变为 5.1k ，Q 点移至何处？点移至何处？ (3)电路其他参数不变，电路其他参数不变，RB由由 16k 变为变为 32k ，Q 点移至何处？点移至何处？ (4)电路其他参数不变，电路其他参数不变，VCC由由 9V 减至减至 6V，Q 点移至何处？点移至何处？解：解：(1)作直流负载线并找出作直流负载线并找出 Q 点，先求出点，先求出 Q 点的点的 IBQ值值A50mA05. 0k16V)7 . 05 . 1 (BBEQBB BQRVVI找出直流负载线的找出直流负载线的 ICMmA
14、5 . 429CCC CMRVI找出直流负载线的找出直流负载线的 VCEM V9CCCEMVV在图上作出直流负载线，得出其在图上作出直流负载线，得出其 Q 点值为点值为 IBQ=50 A，VCEQ=5.4V；ICQ=1.9mA 动态范围动态范围 VOP-P=2 3.6V=7.2V IOP-P=2 1.9mA=3.8mA 若要使动态范围最大，忽略三极管的饱和电压时，若要使动态范围最大，忽略三极管的饱和电压时， 工作点工作点 Qm应处于直流负载线的中点，即应处于直流负载线的中点，即 VCEQ=4.5V 处，由直流负载线得出对应的处，由直流负载线得出对应的 IBQ=62.5 A， 此时的基极电阻值为
15、此时的基极电阻值为k13k8 .12mA0625. 0V)7 . 05 . 1 (BQBEQBB B1IVVR(2)当当 RC=5.1k 而其他条件均不变化时，此时的而其他条件均不变化时，此时的 IBQ=50 A、VCEM=VCC=9V 不变，但不变，但 ICM发生发生 变化，其数值为变化，其数值为再作负载线再作负载线1.8mA5.1k9VCCC CMRVI+vi3DG6RB+VCC(a)RC+VBB 1.5V9V 2k +vo16k iC/mAvCE/ViB=25 A50 A75 A100 A125 A024681012345(b)iC/mAvCE/ViB=25 A50 A75 A100 A125 A02468101234555.41.93.6QiC/mAvCE/ViB=25 A50 A75 A100 A125 A0246810123454.5Qm62.5 A1.6iC/mAvCE/ViB=25 A50 A75 A100 A125 A0246810123451Q梁明理电子线路作业题6如右图所示，如右图所示，查得查得 VCEQ=1V，ICQ=1.6mA (3)电路其他参数不变，电路其他参数不变，RB由由 16k 变为变为 32k ，Q 点移至何处？点移至何处？ 此时直流负载线的此时直流负载线的 VCEM=9V 不不 变，变，ICM=4.5mA 不变，只是不变，只是 IB
