模电习题答案 3-11放大电路如题3-73图所示，确定UCC?12V,Rb?360 k?, RL?Rc?2 k?,三极管的Ube?0.7 V，β=60试求： 〔1〕计算静态工作点 〔2〕计算Au、Ri和Ro 〔3〕ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 解： 〔1〕计算静态工作点，?IBQ?UCC?0.712?0.7??0.03 mA，ICQ??IBQ?60?0.03 mA?1.8 mARb360 k?IEQ?(??1)IBQ?61?0.03 mA?1.83 mA UCEQ?UCC?ICQRC?12?1.8 mA?2 k??8.4 V 〔2〕计算Au、Ri和Ro 共射放大电路Ri?rbe?200?(1??)?26mV26?200?(1?60)?1.067 k? IEQ1.83Ro?RC?2 k? ???(RL//Rc)?60?(2k//2k)Au????56.2rbe1.067k 〔3〕ui的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 由于静态工作点UCEQ比拟靠近截止区，uo幅度增大时，首先出现截止失真 另外因为沟通负载线的斜率为?iC111，而静态Q点????????uCERLRL//Rc1 k(UCEQ,ICQ)为(8.4 V,1.8 mA)，在输出特性平面上，设沟通负载线与uCE轴的交点为那么 UCE off?UCEQ??uCE?8.4 V?(?1)?(?1.8 mA)?1 k?10.2 VUCE off，所以，uo幅度大于UCE off?UCEQ?10.2?8.4?1.8 V〔相应uo的有效值为1.8?1.27 V〕时，uo起先出现截止失真，此时，ui的有效值2U1.27Ui?o??0.02 VAu56.2Uo?3-14如题3-75图所示放大电路。
三极管的电流放大系数为β＝101，UBE＝0.6V，UCC＝18V，Rb1＝39 kΩ，Rb2＝13 kΩ，Rc＝2.4 kΩ，Re1＝101 Ω，Re2＝1.1kΩ, Rs＝500 Ω，RL＝2.4 kΩ，Usm＝500 mV求：①接上和断开电容CE两种状况下的静态工作点IB、IC和UCE；②接上?、输入电阻Ri和输出电阻Ro；③接上和断开电容CE时和断开电容CE时的电压放大倍数Au的输出电压Uo 解：①求，接上和断开电容CE两种状况下的静态工作点IB、IC和UCE 由于接上和断开电容CE不会影响静态工作点IB、IC和UCE，设三极管的基极电位为VB， Rb213 kUcc??18?4.5 V，而UB?0.7?(Re1?Re2)?IEQRb1?Rb239 k?13 kIEQUB?0.74.5?0.7 所以，IEQ???3.17 mA，IBQ??0.031 mARe1?Re21.1 k?0.1 k1?? ICQ?βIBQ?3.1 mA，那么，UB?UCEQ?(UCC?ICQRC)?(Re1?Re2)IEQ?(18?3.1 mA?2.4 k)?(1.1 k?0.1 k)?3.17 mA?6.76 V?、输入电阻②接上和断开电容CE时的电压放大倍数AuRi和输出电阻Ro 〔ⅰ〕接上电容CE时，沟通小信号等效电路为： 其中，小信号等效模型的参数 Rs+??Ii+I?1Ui??Ib?I2b+Ube?c?Ic??Ibrbee+RLUs-Rb1Rb2-Rc?IeUo-?-Re1rbe?200?(1??)26 mV26?200?(1?101)??1.03 k?IEQ3.17Ri题3-20图 微变等效电路Ro?)(R//R)Uo(??I??(RC//RL)?101?(2.4//2.4)bCL?Au???????10.78??UiIbrbe?(??1)IbRe1rbe?(??1)Re11.03?(101?1)?0.1Ri?Rb1//Rb2//(rbe?(??1)Re1)?39 k//13 k//(1.03 k?(101?1)?0.1 k)?5.2 k??Ro?RC?2.4 k?〔ⅱ〕断开电容CE时，沟通小信号等效电路为：???IIIcbicb?rbe?Ib+I??I++12Rs?RL?Ubee?+UiRcUoR-e1?Rb1Rb2UsRe2---Ri类似前面，断开电容CE时，RoCE题3-20图 中 开路时的等效电路??Au??(RC//RL)?101?(2.4//2.4)???0.101rbe?(??1)(Re1?Re2)1.03?(101?1)?(1.1?0.1)Ri?Rb1//Rb2//[rbe?(??1)(Re1?Re2)]?39 k//13 k//(1.03 k?(101?1)?(1.1 k?0.1 k))?9.03 k?Ro?RC?2.4 k?③接上和断开电容CE时的输出电压Uo 〔ⅰ〕接上电容CE时， Aus?而Aus??Ri??5.2?(?10.78)??9.83 ?AuRi?Rs5.2?0.5Uo，所以，uo的有效值Uo?Us?Aus?0.5 V?9.83?4.92 V Us〔ⅱ〕断开电容CE时，Aus??Ri ??9.03A?(?0.101)??0.93 uRi?Rs9.03?0.5同理，uo的有效值Uo?Us?Aus?0.5 V?0.93?0.465 V3-16在题3-77图所示放大电路中，确定UCC＝20V，Rb＝470kΩ，Re＝4.7 kΩ，RL＝4.7 kΩ，三极管β＝101，静态时UCE＝10V。
试求：(1) 静态的IB和IC；(2)三极管的输入电阻rbe及放大电路的输入电阻Ri；(3)假设Rs＝0，那么??U?U?及输出电阻Ro各为多少？(4)假设Rs＝8.2 电压放大倍数AusoskΩ，那么电压放大倍数Aus?UoUs及输出电阻Ro各为多少？(5)假设Rs＝0，而RL＝470 kΩ，那么源电压放大倍数Aus?UoUs为多少？(6)比拟(3) (4) (5)的结果，说明射级输出器的特点 解：(1) 静态的IB和IC； 依据IBRb?0.7 V?(1??)IBRe?UCC可知 ??????RbC1T?UCCRsC2usuiRe题3-22图RLuoIB?UCC?0.730?0.7??0.02 mA，Rb?(1??)Re470 k?(1?101)?4.7 k?IbRs+?b+c?Ic??IbIC??IB?2 mA IE?(??1)IB?2.02 mA(2)三极管的输入电阻rbe及放大电路的输入电阻Ri； 三极管的输入电阻+?UbeUiRb--?Ie?rbeeUs-+?ReUo1RLrbe?200?(1??)26 mV26?200?(1?101)?1.5 k? IEQ2.02RiRo2题3－22 微变等效电路放大电路的小信号等效电路如下： 由图可见，放大电路的输入电阻Ri?Rb//[rbe?(1??)(Re//RL)]?470 k//[1.5 k?(1?101)?(4.7 k//4.7k)]?158 k??U?U?及输出电阻Ro各为多少？ (3)假设Rs＝0，那么电压放大倍数Ausos当Rs＝0时，电压放大倍数??(R//R)U(??1)I(??1)(Re//RL)obeL??Aus?Au?????r?(??1)I?(R//R)r?(??1)(R//R)UIibbebeLbeeL(101?1)(4.7 k//4.7 k)??1 1.5 k?(101?1)(4.7 k//4.7 k)r?Rb//Rs1.5 k?0)?4.7 k//()?0.015 k 输出电阻Ro?Re//(be1??1?101(4)假设Rs＝8.2 kΩ，那么电压放大倍数Aus?UoUs及输出电阻Ro各为多少？ 当Rs＝8.2 kΩ时，电压放大倍数?????A??Ausu(??1)(Re//RL)RiRi??Ri?Rsrbe?(??1)(Re//RL)Ri?Rs(101?1)(4.7 k//4.7 k)158 k??0.951.5 k?(101?1)(4.7 k//4.7 k)158 k?8.2 kr?Rb//Rs1.5 k?470 k//8.2 k输出电阻Ro?Re//(be)?4.7 k//()?0.095 k?1??1?101?(5)假设Rs＝0，而RL＝470 kΩ，那么源电压放大倍数Aus?UoUs为多少？?????A??Ausu(??1)(Re//RL)(101?1)(4.7k//470k) ??11.5k?(101?1)(4.7k//470k)rbe?(??1)(Re//RL)(6)比拟(3) (4) (5)的结果，上述结果说明射级输出器输入电阻很大，有利于改变范围较大的负载；输出电压与输入电压同相位，且电压放大倍数近似为1。
4-10场效应管放大电路如例4-10图所示，确定FET开启电压UGS(th)?2 V，IDO?2 mA，其他参数如下图 (1)求静态工作点Q；(2) 画出电路的微变等效电路； (3)求放大器的Ri、Ro、Au和Aus解： (1)求静态工作点Q 首先列方程组求静态点(UGS,ID) 题4－10 图??RG1210k10kRD30k?UDD+18VC2TC1RG3RsusuiRG256k1MuoRLC35.6kR6.2kUGS?UG?US?UDD?Rg2Rg1?Rg2?IDR …….(a)UGS?1)2 …….(b)UGS(th)另由场效应管特性曲线方程，有：ID?IDO(代入确定各参数，联立(a) (b)两个方程可解得：UGS?2.64 V,ID?0.2 mA 〔另一个解UGS?1 V?UGS(th)，不符要求，略去〕 (2) 画出电路的微变等效电路Ii ?IdRG3??RSUs?gmUgs?Ui ?RG1UgsRG2rdsRDUo RL?题4-10图 微变等效电路(3)求放大器的Ri、Ro、Au和Aus〔ⅰ〕Ri?Rg3?Rg1//Rg2?1 M?210 k//56 k?1 M 〔ⅱ〕Ro?Rd?30 k???????〔ⅲ〕AuUoUi?(?gmUgs)(Rd//RL)Ugs???gm(Rd//RL) 而gm??U2IDO2?22.64(1?GSQ)??(1?)?0.64 mS UGS(th)UGS(th)22Ri??A???3.29 AuuRi?Rs???0.64?(30所以，A k//6.2 k)??3.29 u?? 〔ⅳ〕因为Ri??Rs，所以Aus3-28 源极输出器电路如题3-86图所示，确定FET工作点出的gm?1 mS，其他参数如下图。
试求放大器的Ri、Ro、Au和Aus 解：①画出电路的微变等效电路如下：gRs??dRg3?Us?UiR?Ugs?gmUgsg1Rg2sRRL?Uo②求放大器的Ri、Ro、Au和Aus 〔ⅰ〕Ri?Rg3?Rg1//Rg2?2 M 〔ⅱ〕计算Ro的等效电路如下：gRs??dRg3?Ugs?gmUgsI?Rg1Rg2sR?U???U?由KCL定律可知，I?gmUgs?，因为g、s极之间为沟通开路，所以Ugs??U，R???gU?U，所以U所以ImRo?R?I??????0,USRL??1(1?gm)R?R?0.92 k?1?gmR 〔?UAu?o??U?iⅲ(gmUgs)(R//RL)Ugs?(gmUgs)(R//RL)????〕?1 mS?(12 k//22 k)?0.891?1mS?(12 k//22 k)?gm(R//RL)1?gm(R//RL) 〔ⅳ〕因为Ri??Rs，所以Aus?Ri??A??0.89 AuuRi?Rs4-5 。