模拟电路 1-2章习题讲解

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1、习题讲解 二极管1、二极管具有单向导电性；2、当二极管的正向导通压降大于0.7V时二极管可导通，导 通后压降可维持稳定状态；3、利用二极管单向导通和导通压降为0.7V的特性，可实现 开关电路、限幅电路、整流等功能。习题讲解 例题例1 练习题1-11、正向端电压大于负向端电压，且大于0.7V，可导通； 2、导通后使用0.7V的导通压降代替原二极管，计算导通电流。习题讲解 例2、判断图中二极管是否导通，并计算导通电流。4、电流可用下图计算1、可分别判断D1、D2的导通状态；2、将D1断开，判断D2的状态：由于正向 端电压小于负向端电压，因此D2截止；3、将D2断开，判断D1的状态：由于正向 端电压

2、大于负向端电压，因此D1导通；习题讲解 例3、判断图中二极管是否导通3、结论： D2导通， D1截止。A解： 1、D1、D2在分别判断中都可导通；2、由于D2导通后将A点的电压限制在 0.7V上，因此造成D1截止；习题讲解 稳压管1、利用其反向击穿特性实现稳压；2、需要反向电压达到并大于（但需要在安全范围之内）其 稳压值（反向击穿电压值）时才可实现稳压；例1、稳压电路如下图所示，其中输入电压峰值为10V，稳压 管稳压值为4.7V习题讲解 三极管及其基本放大电路1、三极管工作在不同状态时的判定条件：线性放大区：发射结正偏并正向偏置电压大于0.7V（硅管）、 集电结反偏；饱和区：发射结正偏、集电结

3、正偏，或C、E间压降0.3V；截止区：发射结反偏或正向偏置电压小于0.7V。习题讲解 例1、=100，饱和压降为0.3V，判断其工作状态。结论：三极管饱和或：结论：三极管饱和习题讲解 2、判断电路是否能对交流信号进行放大1、首先判断放大电路有无完善的直流通路，使三极管满足工作 在线性放大区的工作条件，具备适当的静态工作点（在给出具 体参数时需要计算后确定，静态参数决定了三极管的工作状态 从而决了整个放大器的工作状态）；2、判断有无完善的交流通路；直流通路DC 直流信号所通过的路径。对直流信号，电感是短路的，而电容是开路的。 交流通路AC 交流信号所通过的路径 。对交流信号，电感是开路的，而电容

4、和直流电源（忽略电源内阻的 情况下）是短路的。习题讲解 直 流 通 路 不 正 确交流 通路 不正 确， 造成 输出 端交 流短 路。例1、直 流 通 路 不 正 确UiUo交流 通路 不正 确UiUo习题讲解 例2、 已知Vcc = 9V，Rb1= 68k，Rb2 = 22k ，Rc = 1k，Re = 300，C = Ce = 1F， 三极 管的rbe = 700， =50R Re ev vo ov vi i+ +V Vcccc+ +- -+ +- -C CC CR Rb b1 1C Ce eR Rc cR Rb b2 21、电路静态工作点； 2、画出交流小信号等效电路； 3、计算电压放大

5、倍数、输入电阻、输出电阻；R Re e+ +V VccccR Rb b1 1R Rc cR Rb b2 2V VB BV VC CV VE EVE =2.2- VBE =2.2-0.7=1.5VVC = Vcc - IC Rc=9-0.0051000=4V根据直流通路，可计算出E、B、C三点的直 流工作电压值和各支路的电流值。习题讲解 例、 已知Vcc = 9V，Rb1= 68k，Rb2 = 22k， Rc = 1k，Re = 300，C = Ce = 1F， 三极管 的rbe = 700， =50R Re ev vo ov vi i+ +V Vcccc+ +- -+ +- -C CC CR

6、Rb b1 1C Ce eR Rc cR Rb b2 2i ib bi ic cR Rb2b2R Rc ce er rbebeb b c cv vi iv vo oibR Rb1b1AV = vo/vi = -Rc / / rbe=-(501000)/700=71vi = ib rbevo = - ib RcRi =Rb1 / Rb2 / rbe=671Ro=Rc=1k习题讲解 例：放大电电路的输输出特性曲线线及交、直流负载线负载线 如图图所示，已 知Ube=0.7V，rbb=200，Ec=10V。试试求： 1、该电该电 路的Rb、RC、RL各为为多少？ 2、该电该电 路的电压电压 增益为为多

7、少？ 3、不产产生失真时时最大输输入电压电压 的幅值为值为 多少？1、由直流负载线可得到：由交流负载线斜率为1/RL可得到：RL= RL/Rc RL1/RL习题讲解 2、ibicRbRcerbebcvi voibRLAV = vo/vi = - (Rc/ RL) / rbe3、由交流负载线可得到最大动态范围 约为Upp=4V，则由AV可得到Uimax习题讲解 差分放大器V VCCCCR Rc1c1R Rc2c2I IC C2 2I IC C1 1T T1 1T T2 2v vo o+ +- -+ +- -+ +- -v vi i1 1v vi i2 2 R Re eV VEEEER Rc ci

8、 iC CT T1 1v vin2in2+ + +- -v vin1in1T T2 2 - -+ +- -R Rc ci iC Cr rbeber rbebev vOOR Rc ci iC CT T1 1v vinCOMinCOM+ +- -+ +- -v vininCOMCOM2R2Re eT T2 2+ +- -+ +- -2R2Re eR Rc ci iC Cr rbeber rbebev vOOCOM1COM1V VOOCOM2COM2输入差模信号时的交流小信号等效模型输入共模信号时的 交流小信号等效模 型习题讲解 差分放大器V VCCCCR Rc1c1R Rc2c2I IC C2 2

9、I IC C1 1T T1 1T T2 2v vo o+ +- -+ +- -+ +- -v vi i1 1v vi i2 2 R Re eV VEEEER Rc ci iC CT T1 1v vin2in2+ + +- -v vin1in1T T2 2 - -+ +- -R Rc ci iC Cr rbeber rbebev vOO输入差模信号时的交流小信号等效模型输入电阻： Ri =2rbe电压放大倍数输出电阻： Ro =2 Rc习题讲解 例1、电路如图所示， =50，rbe=7001、静态工作点；2、输出电压及放 大倍数；习题讲解 1、静态工作点：习题讲解 2、输出电压及放大倍数输入电压

10、U1=100mV，U2=0V， 则可得到差模和共模信号如下 ： Uid=U1/2=50mV Uic=U1/2=50mV1）差模输出增益为：习题讲解 2）共模输出增益为：习题讲解 电流源的特性与用途1、输出电流恒定，与外接负载无关可用于为放大电路提供稳定的直流偏置电流。2、直流等效电阻低，交流等效电阻高作放大器的有源负载，可提高放大器增益、差分放大器的差模 增益和共模抑制比。习题讲解 3-1 电流源电路 三极管电流源电路示例12ki ic c2 2i ic c1 1T1T2vo-+-+-vi1vi29VD12k2k12V6V5kT30.6Vi ic c3 3电流源1k1k采用电流源，可提高对差模

11、信 号的放大能力，增强队共模信 号的抑制能力：1 1、对差模信号：、对差模信号： 当输入差模信号时，ic1 =-ic2 ，由于电流源能提供稳定的电流值 ，使T1和T2管的射极电位始终保持 不变，保证了其交流短路，从而是 差模放大倍数达到理想状态。2 2、对共模信号：、对共模信号： 当输入差模信号时，由于电流源交流电阻 很大，使共模放大倍数很小，从而抑制了 共模信号的输出。习题讲解 共模输出增益为：提高的RE阻值可提高 对共模信号的抑制能 力，但为保证正确的 静态工作点则需要加 大负电源。 习题讲解 3-1 电流源电路 三极管电流源电路示例 =50，rbe=700， rce3=20k12ki i

12、c c2 2i ic c1 1T1T2vo-+-+-vi1vi29VD12k2k12V6V5kT30.6Vi ic c3 3电流源1k1k电流源交流等效电阻为：ibic3Re3rce3 erbebcuib习题讲解 计算单端输出时的共模增益RciCT1vinCOM+-+-vinCOM2rT2+-+-2rRciC rberbevOCOM1vOCOM2RB1RB212ki ic c2 2i ic c1 1T1T2vo-+-+-vi1vi29VD12k2k12V6V5kT30.6Vi ic c3 3电流源1k1k使用电流源后，由于其交流电阻很大，使电路抑制共模信号能力被提高。习题讲解 场效应管一、增强

13、型一、增强型MOSMOS管管1、需要在g、s端加入正向偏置电压，且其压值大于开启电 压时才能够在d、s间形成导电沟道；2、导电沟道形成后，导电沟道的厚度与Ugs成正比，即Ugs 可控制Idmax；3、导电沟道形成后， Uds可控制Id在0与Idmax之间变化。二、耗尽型二、耗尽型MOSMOS管管1、 g、s端在无外界正向偏置电压的情况下已存在导电沟道 ， 加入Ugs且可使导电沟道加厚；2、当在g、s端加入反向偏置电压，且其压值大于沟道关闭 电压时导电沟道消失；3、导电沟道形成后， Uds可控制Id在0与Idmax之间变化。习题讲解 场效应管三、结型场效应管：三、结型场效应管：1、需要在g、s端

14、加入反向偏置电压，以保证g、s反偏，从 而不会有栅极电流存在；2、导电沟道的厚度与 Ugs 成反比，即g、s端反向偏置电压 大于沟道关闭电压时，沟道消失；3、导电沟道存在时， Uds可控制Id在0与Idmax之间变化。四、注意结型场效应管与耗尽型四、注意结型场效应管与耗尽型MOSMOS管对管对g g、s s端电压要求端电压要求 的不同：的不同：结型场效应管：Ugs,off 0，0，00习题讲解 例：已知图所示中各场效应管工作在恒流区，请将管子类型、 电源VDD的极性（+、-）、UGS的极性（0，0，0，0,任意） 分别填写在表格中。 图图号(d)(e)(f) 沟道类类 型管子类类 型VDD极

15、性UGS极 性耗尽 型增强 型耗尽 型NPP任意0任意习题讲解 例：根据如图图所示各特性曲线线判别别它们们所代表的管子类类型。 PNP型三极管N沟道结型场效应管P沟道增强型场效应管 -P沟道耗尽型场效应管习题讲解 例：两级级阻容耦合放大电电路如图图所示，已知T1的gm=1ms，rds=200K， T2的=50，rbe=1K，R1= R2=200K，RG=4.7M，RC1=10K， RS=5.1K，Rb1= 60K，Rb2=20K，Re1=100，Re2=2K，RC2=3K ，RL=3K，C1=C2=C3=Cs=Ce=20FEC=+15V；试试求：1、画出微变变等效电电路；2、求出放大电电路的电

16、压电压 放 大倍数AU；3、求放大电电路的输输入电电阻 ri和输输出电电阻rO 习题讲解 画出微变等效电路；gvivo1+-sdgmvgsvgs+-Rc1idRg rdsR1+-R2R Re1e1 i ib br rbebeR Rb2b2R Rb1b1R RC2C2vo+-RL习题讲解 gvivo1+-sdgmvgsvgs+-Rc1idRg rdsR1+-R2R Re1e1 i ib br rbebeR Rb2b2R Rb1b1R RC2C2vo+-RL参数代入后，可得到AV习题讲解 gvivo1+-sdgmvgsvgs+-Rc1idRg rdsR1+-R2R Re1e1 i ib br rbebeR Rb2b2R Rb1b1R RC2C2vo+-RL