射击跟随器静态ip的缺点工作点调整方法有哪些缺点

放大电路静态工作点的稳定问题_百度文库
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放大电路静态工作点的稳定问题|
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电工学实验――单管放大电路的研究(二)|1​、​掌​握​射​极​跟​随​器​的​特​性​及​测​试​方​法​。​ ​
​
、​进​一​步​学​习​放​大​器​各​项​参​数​的​测​试​方​法​。​
​
、​进​一​步​学​习​M​U​L​T​I​S​I​M​仿​真​软​件​的​使​用​。
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你可能喜欢2.1既然BJT具有两个PN结,可否用两.. - ℡﹏2014ゞ.的主页
2.1&&既然BJT具有两个PN结,可否用两个二极管取代PN结并相联以构成一只BJT?试说明其理由。&&
答:不可以,因为BJT的两个PN结掺杂浓度、面积等制作工艺与二极管不同&
2.2&&要使BJT具有放大作用,发射结和集电结的偏置电压应如何联接?&&
答:集电极结反偏,发射结正偏&
2.3&&一只NPN型BJT,具有e、b、c三个电极,能否将e、c两电极交换使用?为什么?&&&
答:不可以,因为未吸收更多的电子,集电极面积大,为发射更多的电子发射极掺杂浓度高。交换后,集电极发射电子的能力很低,三极管的放大能力降低。&
2.4&&为什么BJT的输出特性在VCE>1V以后是平坦的?又为什么说,BJT是电流控制器件?&&
答:BJT的输出特性在VCE>1V以后因为发射极发射出来的所有电子都被集电极吸收,此时再增加集电极与发射极之间的电压,发射极也没有更多的电子向外发射了所以VCE>1V以后的输出特性是平坦的。&
2.5&&BJT的电流放大系数a、b是如何定义的,能否从共射极输出特性上求得b值,并算出a值?在整个输出特性上,b或a值是否均匀一致?&&&
答:b&=IC/IB,a=IC/IE,在整个输出特性上,b或a值基本是均匀一致的。&
2.6&&如何用一台欧姆表(模拟型)判别一只BJT的三个电极e、b、c?&&&
答:数字表:因为数字表红表棒接表内电源正极,所以红表棒接一只用黑表棒测另两只脚均为低阻的脚为NPN型管的基极,由于发射极参杂浓度高,导电性也好,所以阻值较小的为发射极。如果模拟表测出如上结果,则为PNP型管。&
2.7&&为什么说,放大器是一种能量控制器件?一台输出功率为5W的扩音机,这5W功率来自何处?当扩音机接通电源和微音器,但无人对着微音器讲话时,喇叭无声音发出。于是有人对放大器用两句话来描述:“小能量控制大能量,放大对象是变化量”,对此有如何体会?&&
答:话音产生的功率是很低的,经放大器放大后声音加大,说明信号的功率被放大。这种功率来自于放大器将直流电源的电功率转换成了声音的功率。显然这种音频变化的能量是可以被控制的。&
2.8&&在分析电路时,为什么要规定参考电位点和正方向?&&&
答:便于计算&
2.9&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&放大电路为什么要设置合适的Q点?在图T2.9中,设Rb=300kW,Rc=4kW,VCC=12V。如果使IB=0mA或80mA,问电路能否正常工作?&
答:放大电路设置合适的Q点可以放大电路工作在放大区还可以使输出电压达到最大值。&
图T2.9&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.10&
Rb=300kW,Rc=4kW,VCC=12V。&
如果使IB=0mA放大电路工作在截止区。&
如果使IB=&80mA,ICMAX=VCC/RC=12/4=3mA&&&b&=IC/IB&=3/0.08=37.5&
如果b&&37&放大器可以工作在放大区。否则,工作在饱和区。&
2.10&&在图T2.10的电路中,设Rb=300kW,Rc=4kW,VCC=12V。若RL≈∞,问交流负载线是什么?&
解:直流负载线:M&=&VCC&=12V,N&=&VCC/RC=&12&/&4&=3mA&&
&&&&交流负载线:因为RL≈∞,交直流负载线是重合的。所以A&=&M&=12V&,B&=&N&=3mA&
2.11&&当测量图T2.10中的集电极电压VCE时,发现它的值与VCC=12V接近,问管子处于什么工作状态?试分析其原因,并排除故障使之正常工作。&
答:测量中的集电极电压VCE的值与VCC=12V接近,说明管子处于截止状态。原因可能是基极电阻开路或接触不良。&
2.12&&BJT的小信号模型是在什么条件下建立的?其中的受控电源的性质如何?&
答:是在低频交流小信号条件下建立的。受控电源iC&的大小仅仅取决于基极静态电流和动态的输入电流的大小。&
2.13&&在画小信号等效电路时,常将电路中的直流电源短路,即把直流电源VCC的正端看成是直流正电位、交流地电位。对此如何理解?&
答:因为交流信号在电源上如同在电容上一样不会引起波动。(在频率足够高和电容足够大的情况下,电容的容抗近似为0)所以直流电源对于交流信号而言始终是处于短路状态。所以在画小信号等效电路时,将电路中的直流电源看作短路。&
2.14&&在简化的BJT的小信号模型中,两个参数rbe和b怎样求得?若用万用表的“&”档测量两极b、e之间的电阻,是否为rbe?&
答:rbe=rbb’+26/IB&&,&b&=IC/IB&。若用万用表的“&”档测量两极b、e之间的电阻,不是交流的动态电阻rbe&。而是万用表内提供的电源在二极管上形成的静态直流电阻。&
2.15&&试比较图解分析法和小信号模型分析法的特点和应用范围。&
答:图解法看起来直观,比较容易看出来三极管所处的工作状态和根据工作点Q看出来最大输出电压的大致范围。对交直流参数都可以分析。缺点是精度太低。小信号模型分析法分析精确,但是不能对静态直流参数分析。&
2.16&&放大电路工作点不稳定的主要原因是什么?&
答:由于三极管BC结处于反向偏置,反向漂移电流极易受温度的影响。所以,放大电路工作点不稳定的主要原因是受温度的影响。&
2.17&&试列举几种稳定工作点的措施,并说明理由。&
答:(1)选择稳定性较好的硅三极管,减小漂移电流(2)在发射极增加负反馈电阻,当集电极电流上升时使得发射极电压也上升,迫使基射电压下降,减小基极电流。抵消由于温度上升引起的集电极电流的上升。&
2.18&&在电子设备中,如某只BJT已失效,需要加以更换。由于半导体器件特性的分散性,新换上的管子的参数(例如b)可能偏高,Q点与更换前不同,将向上移动。试用所讨论的稳定工作点的方法,能否解决此问题?&
答:可以解决。这是由于分压式偏置电路的放大倍数分子分母都有b。&
2.19&&既然共集电极电路的电压增益小于1(接近1),那么它在电路中能起什么作用?&
答:虽然共集电极电路的电压增益小于1,可是输出的电流可以被放大,因为IE=1+bIB。&
另外,共集电极电路具有同相放大的作用、输入阻抗高、输出阻抗低。可以对电路进行匹配。做输入级,可以获得较高的源信号电压,做输出级,可以带阻抗较低的负载。&
2.20&&共集电极电路又称为电压跟随器,这里的“跟随”二字的意义何在?&
答:这里的“跟随”是指共集电极电路输入、输出的电压信号在极型上是同相的。&
2.21&&共基极电路又称为电流跟随器,这里的“跟随”又意味着什么?&
答:指共集电极电路输入、输出信号在电流的极型上是同相的。&
2.22&&共射、共集和共基表示BJT的三种电路接法,而反相电压放大器,电压跟随器和电流跟随器则相应地表达了输出量与输入量之间的大小与相位关系,如何从物理概念上来理解?&
答:共射:反相放大,输入、输出电压相位相反&
共集:电压同相跟随,输入、输出电压相位相同输入、输出电压近似相等。&
共基:电流同相跟随,输入、输出电流近似相等ic跟随ie变化。&
2.23&&多级放大器的增益、输入电阻、输出电阻各应如何计算?&
答:放大器的增益:输出量比输入量。即输出量与输入量的倍数。&
输入电阻:在输入信号为零的条件下,从放大器输入端看进放大器的电阻&
输出电阻:在输入信号为零的条件下,不包含负载从放大器输出端看进放大器的电阻。2.24&&常用的多级放大器的极间耦合方式有哪些?各有什么优缺点?&
答:常用的多级放大器的极间耦合方式有:直接耦合,高、低频特性都好,适用于集成电路。变压器耦合,适用于两电路的电源与地需要隔离的场合。但是低频特性差。光电耦合适用于两电路的电源与地需要隔离的场合,抗干扰能力强。阻容耦合:电路简单,中频特性好。便于实现。&
2.25&&一个放大电路的理想频响是一条水平线,而实际放大电路的频响一般只有在中频区是平坦的,而在低频区或高频区,其频响则是衰减的,这是由哪些因素引起的?&
答:低频区主要是由于输入、输出端的电容和射极旁路电容Ce造成的影响。高频区是由于三极管内部的结电容造成的影响。&
2.26&&放大电路的通频带是怎样定义的?&
答:上限截止频率&-&下限截止频率&=&通频带&
2.27&&在射级偏置放大电路中,影响低频响应的主要因素是射极旁路电容Ce,而影响高频响应的是BJT的极间电容,为什么?试从物理概念上加以分析。&
答:从容抗的表达式可以看出:频率越低,容抗越高。CE与输出、输入都构成串联状态。UI、C1、RBE、CE、地。CE折合到基极增大1+b&倍,对输入端的分流作用也增大,放大器得到的净输入信号减小。&
而影响高频响应的是BJT的极间电容,是因为频率较高时三极管的结电容的容抗降低,CB'E对输入来的信号有分流作用,使之不能全部进入rbb’,Cb'c的存在又使得输入信号直接进入集电极,因此都影响到信号的放大。&
2.28&&在工程实践中,改善放大电路低频响应的根本方法是采用直接耦合放大电路,而改善高频响应的较好方法是采用共基极放大电路,为什么?&
答:直接耦合,低频特性好的原因是取消了影响低频特性的输入、输出电容。共基极放大电路&
是宽频带放大电路,也包含了高频部分。即高频特性也较好。&
2.29&&多级放大电路的频带宽度为什么比其中的任一单级电路的频带窄?&&
2.30&&当一阶跃信号加入放大电路的输入端时,若其响应信号的上升时间很短,意味着该放大电路的高频响应好,这种说法科学吗?&
答:不,还应该考虑下降&
2.31&&同前题,若输入信号的平顶降落很小,表示放大电路的低频响应好,试从电路的工作原理来理解。&
2.32&&测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为VA=-9V,VB&=-6V,VC=-6.2V,试分析中A、B、C哪个是基极b、发射极e、集电极c,并说明此BJT是NPN管还是PNP管。&
答:为找出基极,先找出最小电压差的两个电极:VBC=&VB-VC=-6-(-6.2)=0.2V。&因为是0.2V电压差所以是锗管。B、C中有一个是基极。放大时的三极管中间电位的是基极。VC=-6.2V是基极。与基极点位最接近的是发射极,VB=-6V&是发射极。剩下的VA是集电极。只有管为PNP管:UC&UB&UC,&所以,A是集电极,B是发射极,C是基极&
2.33&&测得某放大电路中BJT的两个电极的电流如图T2.33所示。&
(1)求另一个电极电流,并在图中标出实际方向;&
(2)标出e、b、c极,并判断该管是NPN管还是PNP管;&
(3)估算其&和&值。&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.33&
答:因为有两条腿电流流入,所以是NPN管。根据基尔霍夫定律:流入节点的电流等于流出的电流,所以第三条腿为4.1mA.且是发射极。电流最小的是基极,第一条腿是基极,剩下的第二条腿是发集电极。&
2.34&&&&&&&&试分析图T2.34所示各电路对正弦交流信号有无放大作用,并简述理由。设各电容的容抗可忽略。&
答:(a)基极与电源短路,会烧坏三极管。不能放大&
(b)Rb、Rc选择合适,可以放大&
(c)发射极反偏。不能放大&
(d)基极没有静态电流,不能放大&
(e)输出信号被CE短路,没有输出,不能放大。&
(f)集电极没有静态电流,不能放大。&
2.35&&电路如图T2.35所示,设BJT的&=80,Rc=4kW,VCC=12V,ICEO、UCES可忽略不计。试分析当Rb分别为40kW、500kW和∞(开路)时,BJT各工作在其输出特性曲线的哪些区域,并求出相应的集电极电流IC。&
图T2.35&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.36&
解2.35:为判断工作区先求出集电极最大电流:&
Rb=40KW时:&&&
三极管饱和。IC=ICMAX=2.92mA&
Rb=500KW时:&
IC=1.84mA&&放大&
2.36&&测得电路中几个三极管的各极对地电压如图T2.36所示,其中某些管子已损坏,对于已损环的管子,判断损环情况,其它管子则判断它们各工作在放大、饱和和截止状态中的哪个状态?&&&
(a)&NPN&&UB&UE&&BE结反偏&&截止&&
(b)PNP&UC&UB&UE&UBE=&-0.2&Ge&&UC&UB&CE结反偏&;UB&UE&CE结正偏&,放大&&
(c)&NPN&&UC&UB&&饱和&
(d)&NPN&UBE&0.7V&BE结开路&烧坏&
(e)&PNP&UB&UE&&即UN&UP&BE结反偏&截止&
(f&)&PNP&&&UC&UB&UE&&&UBE&=&0.7V&&Ge&&放大&
(g)&NPN&UBE&=&0&&截止&
(h)NPN&UC&UB&UE&UBE&=&0.7V&&&放大&
2.37&&画出图T2.37所示电路的直流通路和交流通路。若输入信号是正弦波,试分析图中的iB、uL、uCE、iE、iR和uo哪些是直流量?哪些是纯粹的交流量?哪些是直流量上迭加交流量?设电路中各电容可视为交流短路,各电感可视为交流开路。&
答:直流量:iB、交直流量:uCE、iE、iR&&交流量:uL、uo&
2.38&&图T2.38为某放大电路及三极管输出特性曲线。图中VCC=12V,Rc=5kW,Rb=560kW,RL=5kW,三极管UBE=0.7V。&
(1)图解法确定静态工作点判断三极管所处的状态;&
(2)画出交流负载线;&
(3)确定最大输出电压幅值Uomax。&
&M=12V&&&N=&VCC/RC=12/5=2.4mA&&&直流负载线UCE=7V&&IC=&1mA&&
由图解得:连接MN过IB=20uA线得静态工作点Q处于放大区。在Q做垂线交于uce得三极管静态CE电压UCE,做水平线交于iC得静态直流电流IC。&
直流负载线UCE=7V&&IC=&1mA&&
A=&UCE&&+ICRL’=&UCE+IC(RC//RL)=7+1(5//5)=9.5V&
B=IC+UCE/RL’=&1+9.5/2.5=4.8mA&&
连接A过静态工作点Q交于B得交流负载线。从图中可看出&&&&&&Q到A点间距较小,最大输出电压取较小值,&
复合量-静态量=&输出量&
uCE&–UCE&=&9.5-7=2.5V&
UOMAX=2.5V&
2.39&&电路及三极管输出特性仍如图T2.38所示。&
(1)若Rb=10MW(1)若Rb=10MW,其它参数仍如上题所示,确定此时的Q点,判断三极管所处的状态;&
(2)若Rb=150kW,其他参数仍如上题所示,确定此时的工作点Q,判断三极管所处的状态;&
(3)若Rc=20kW,其它参数仍如上图所示,Q点将发生什么变化?三极管的工作状态有无改变?&
(4)若VCC=18V,其它参数仍为上题所示,Q点将如何移动?&
(5)总结电路参数Rb、Rc和VCC的变化对工作点影响的规律。&
(1)若Rb=10MW,&,此时的Q1点接近截止区的M点,三极管所处的状态为临界截止状态;&
(2)若Rb=150kW,&此时的工作点Q2,接近饱和区的N点,三极管所处的状态为临界饱和状态;&
(3)若Rc=20kW,&&&Q点将完全进入饱和区。三极管的工作状态饱和状态。&
(4)若VCC=18V,&
N=Vcc/&RC=18/5=3.6mA&&
N点将向上M点将向右移,工作点沿IB=30&uA线向右上移。&
(5)总结电路参数Rb、Rc和VCC的变化对工作点影响的规律。&
Rb&&增大工作Q点沿直流负载线向右下移。静态电流减小,UCE增大。&
Rb&&减小工作Q点沿直流负载线向左上移。静态电流增大,UCE减小。&
VCC&&增大工作Q点沿IB线向右上移。功率增大&
VCC&&减小工作Q点沿IB线向右下移。功率减小&
Rc&&增大工作Q点沿IB线向左移。静态电流不变,UCE增大,静态功耗增大&
Rc&&减小工作Q点沿IB线向右移。静态电流不变,UCE减小,静态功耗减小&
2.40&&电路如图T2.40所示,图中VCC=12V,Rs=1kW,Rc=4kW,Rb=560kW,RL=4kW,三极管的UBE=0.7V,rbb&=100W,b=50。&
(1)估算静态工作点IB、IC、UCE;&
(2)画出三极管及整个放大电路的交流微变等效电路;&
(3)求Au、Ri、Ro、Aus。&
解:(1)&&&&
(2)(微变等效电路略)&
2.41&&电路仍如图T2.40所示,各参数不变。若输入信号源的us的有效值Us=20mV,用直流电压表和电流表分别测得&UCE=8V,UBE=0.7V,IB&=20mA。判断下列结论正确与否,并说明理由。&
(1)Au=UCE&/UBE&=8/0.7≈11.4;&&&&&&&&&&&&&&&&&错:不应该是直流电压之比&
(2)Ri=Us/IB=20/20=1kW;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&错:Ri=ui/ii&
(3)Aus&=-bRc/Ri&=-50×4/1=-200;&&&&&&&&错:Aus&=(-bRc/rbe)Ri/(Ri+&Rs)&
(4)Ro=&Rc//RL=4∥4=2kW。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&对:流进集电极的电流同时流过Rc&、RL。&
2.42&&在图T2.42所示电路中,VCC=10V,Rc=10kW,Rb=510kW,RL=1.5kW,三管T为硅NPN管,其b=50。&
(1)估算工作点Q。问Q点合适否?&
(2)欲使IC=2mA,UCE=2V,在不改变VCC和不更换管子的情况下可采取什么措施?&
图T2.40&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.42&
解:(1)&&&&
&&&UCE≤0.3V&管子处于饱和区,Q点不合适。&
(2)欲使IC=2mA,UCE=2V,在不改变VCC和不更换管子的情况下更换Rb、Rc。&
2.43&&电路仍如图T2.42所示,若电路参数为:VCC=24V,Rc=2kW,RL开路,三极管b=100,rbb&=100W。(1)若使IC=1mA,求Rb与此时的Au;(2)若要求Au增大一倍,可采取什么措施?&
解:(1)&&&&
(2)若要求Au增大一倍,1、将b&或Rc增大1倍&2、改变Rb&将rbe&减小1倍&
2.44&&分压式偏置电路如图T2.44&所示,已知三极管的UBE=0.7V,rbb&=100W,b=60,UCE(sat)=0.3V。&
(1)估算工作点Q;&
(2)求放大电路的Au、Ri、Ro、Aus。&
(3)求最大输出电压幅值Uomax&;&
(4)若电路其它参数不变,问上偏流电阻Rb1为多大时,能使UCE&=4V?&
&&图T2.44&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.45&
解:①求静态工作点&&
&基极电位:&
集电极电流:&
UCE电压:&
②求解:Au、Ri、Ro、Aus&
求结电阻:&
求放大倍数:&
求输入电阻:&
求输出电阻:&
求源电压放大倍数:&
③求最大输出电压:&
④求其它参数不变,UCE=4V时的RB1:&
2.45&&在图T2.45所示电路中,三极管的rbb&=100W,b=50。&
(1)求静态电流IC;&
(2)画出微变等效电路;&
(3)求Ri和Ro;&
(4)若Us=15mV&,求Uo。&
②微变等效电路:
RS&&&&&&&&&&&&&&RB1&&&&&&RB2
45&&解:①求IC&
③求Ri、RO&&&&
④若US=15mV,求UO:&
答:静态电路IC=2mA;微变等效电路如图;Ri=4.5K;RO=3.3K;US=15mV时UO=-120mV&
2.46&&求图T2.46所示各电路的静态工作点。设UBE,ICBO均可忽略。(提示:先判断三极管的工作区,再求工作点)&
解:∵UBE,ICBO均可忽略,UBE=0V;UB=UE&
(a)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&放大&
(b)&&UBE&0&;IB=IC=0&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&截止&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&放大&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&放大&
&&UCE&VCC&&&&放大&
(f)&&UB&UE&&发射结反偏&&截止&
(g)UB=&-5V&&&&&&&放大&
答:IB&=&110&uA&、&&&&&IC&=&5.4&mA&、&&&&&&&UCE&&=&3.4V&&&&&放大&&&解毕&
(&i&)&&&&&&&放大&
如果考虑UBE&=&0.7V,则&
(&j&)&&&&&
&&&&&饱和&
2.47求图T2.47所示各电路的输入电阻表达式,&设b和rbe已知。&
③&&&&&&&&&&&&
2.48&&求图T2.48所示的射极输出器的Au、Ri和Ro。设三极管的UBE=0.7V,b=50,rbb&=100W。&
②&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&答:Au&≈&1;&&Ri&=&42K;&&RO&=&1.7K&
2.49&&电路如图T2.49所示,三极管参数UBE=0.7V,rbb&=100W,b=50,UCE(sat)=0.3V。&
(1)求静态电流IC;&
(2)求分别从集电极和发射极输出时的输入电阻、输出电阻和源电压放大倍数Aus1=uo1/us、Au2=uo2&/us;&
(3)uo1与uo2大致是一对什么信号?&
(4)求分别从集电极和发射极输出时的最大输出电压幅值Uomax1、Uomax2;&
(5)若分别在集电极和发射极至地之间接上负载RL=2kW,问uo1和uo2哪个变化大?为什么?&
图T2.48&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图T2.49&
解:&①静态参数&
集电极输出时的交流参数:&
&&发射极输出时的交流参数:&
④UOMAX1&=&min[UCE-UCEsat&,ICRC]=&min&[8.6-0.3,3.85X2K]=8.3V&
答:①电路的静态电流IC=3.85mA;&
②集电极输出时的电压放大倍数:Au1=&-0.98&;&输入/出电阻:Ri1&=8.4K;Ro1&=2K&
发射极输出时的电压放大倍数:Au2=&0.99&&;&输入/出电阻:Ri2&=7.8K;Ro2&=1.5&
③输出幅度基本相同、但是,两者极性互为反相的信号。&
1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100,现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。分别求另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈中画出管子。&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图P1.14&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&解图P1.14&
解:答案如解图P1.14所示。&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&1.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管。&
&&&&解:晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如解表P1.15所示。&
解表P1.15&
1.19&分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。&
解:(a)可能(b)可能(c)不能&(d)不能,T的发射结会因电流过大而损坏。(e)可能&
1.&电路如图所示,试问β大于多少时晶体管饱和&
解:取UCES=UBE,若管子饱和,则:&
所以,&&&&&&&&&&&&&时,管子饱和。&
2.&共射放大电路如图P2.2&(a)&所示,晶体管的输出特性曲线如图P2.2&(b)&所示,设晶体的UBEQ=0.6V。&
(1)S断开时,分别作出Rb&为285KΩ和570KΩ时的静态工作点Q及Q′,并分别求出这两种情况下的最大不失真输出幅值。&
(2)当S闭合,Rb=285KΩ时,作出此时的静态工作点Q”及求最大不失真输出幅值。&
解:(1)&因为&
当Rb=285KΩ时&IBQ=40μA&ICQ=1.5&IBQ&mA&&&&&&&&&&&&&&UCEQ=6V&Uom≈5V&
当Rb=570KΩ时&IBQ=20μA&ICQ=0.8mA&&&&&&&&UCEQ=8.8V&Uom≈3.2V&
(2)经Q点作斜率为-1/&RL′(RL′=2KΩ)的交流负载线如图P2.2(b)所示,&
这时&UC′=ICQ&RL′+UCEQ=9V   Uom≈3V&
3.放大电路如图所示,设晶体管的β=20,&rbbˊ=300Ω,UBEQ=0.7V&,DZ为理想稳压二极管,其稳压值UZ=6V,各电容对交流均可视为短路。&
(1)求静态工作点Q.&
(2)求电压放大倍数Au和输入电阻Ri.&
(3)若Dz极性接反,电路能否正常放大?试计算此时的静态工作点,并定性分析Dz反接对Au,Ri的影响。&
解:(1)电阻R的作用是使Dz有一个合适的工作电流,Dz为理想硅稳压管,Dz两端的直流电压为6V,而交流压降为0,(动态电阻为0)。&
(3)Dz反接时,Uz为硅二极管的正向压降,Uz≈0.7V,此时UBQ=1.4V,IBQ≈0.715mA,&
ICQ=14.3mA,UCEQ=5V.&
4.在图所示电路中,已知晶体管的b=80,rbe=1kΩ,&=20mV;静态时UBE=0.7V,UCE=4V,IB=20μA。&
计算IC、IB、UCE、Us、Au、Ri&和Ro。&
&&&&&&&&&&&&
5.求下图所示共射基本放大电路电路的工作点IB、IC、UCE&
VCC=9V,设:Rb=150kΩ,Rc=2kΩ,UBE=0.7V,UCE(sat)=0.3V,β=50。&
6.电路如下图所示,晶体管的b=80,&=100Ω、RL=5KΩ时。计算IC、IB、UCE、Au、Ri&和Ro。(可忽略电容的容抗及UBE)&
解电路的静态参数分别为&
动态参数分别为&
&&&&&&&&&&
7.下图所示放大电路中,已知VCC=28V,Rb1=90KΩ,Rb2=10KΩ,Rc=6.8KΩ,Re=1.2KΩ,RL=6.8KΩ,设三极管β=100,UBE很小可忽略,rbb’=200Ω(本题共20分)&
(1)&&&&&&&试画出直流通路;(4分)&
(2)&&&&&&&求该电路的静态工作点ICQ&、UCEQ、&IBQ。(6分)&
(3)试画出小信号微变等效电路;(4分)&
(4)求该电路的电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。(6分)&
解:(1)如图所示&
解:(2)&
解:(3)如图所示&
:Ri=&Rb1&//&Rb2&//&rbe&=&10k&//&90k&//&1.34K=1.16k&
8.VCC=16V,Rb1=60kΩ,Rb2=20kΩ,Rbb’=100Ω,Rc=3kΩ,UBE=0.7V,UCE(sat)=0.3V,β=60。&
9.图示放大电路中,&=12V,&,&,&,&,&,&,UBE=0.7V,试求:(1)静态工作点;(2)画出该放大电路的交流通路,并求出其输入、输出电阻和电压放大倍数;&
10.某微变交流小信号接到一个电压放大器的输入端,当放大器的输出端开路时,输出电压为6V,当接入2KΩ负载电阻后,输出电压下降为3V,试求该电路的输出电阻,且画出该放大电路的组成方框图。&
解:设当放大器的输出端开路时,输出电压为uo=6V,&当接入2KΩ负载电阻后,输出电压下降为uo’&=3V,该电路的输出电阻,&
11.电路如图P2.13所示,晶体管的b&=100,rbb’&=100Ω(UBE=0.7V)。&
&&&&(1)求电路的Q点、Au、Ri和Ro;&
&(2)若为了提高输入阻抗将电容Ce开路,Ri、Au等于多少?Ro是否会发生变化?为什么?&&&&&&&&&
解:(1)静态分析:&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&动态分析:&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
(2)为了提高输入阻抗将电容Ce开路后:&
Ri增大,Ri≈7.7kΩ;Au’减小,Au’=-1.94&
12.下图所示放大电路中,Rb=400KΩ,Re=2KΩ,VCC=16V,RL=2KΩ,三极管β=50,&=200Ω,Rs=100Ω,试完成下列各题。&
(1)判断该电路是何种组态的放大电路&
(2)计算该电路的输入、输出电阻及电压放大倍数。&
解:(1)该电路是电压串联负反馈组态的放大电路&
解:(2)&&&&&
13.&分析图所示是一个二级阻容耦合放大电路。&
解:它第一级是共集放大电路,第二级是共射放大电路,因此它是共集—共射组态的二级放大电路。&
图3.1&二级阻容耦合放大电路&
下面我们来分析这个放大电路,设电容C1,C2,C3,Ce均为足够大。&
1.静态工作点计算&&&&
2.交流性能计算先求出每级电压放大倍数,再求出总的电压放大倍数。晶体管的h参数为&
&&&&&&&&&&&&&
第二级的输入电阻ri2相当于是第一级的负载电阻,它为&
输入电阻和输出电阻:&
例1&&图示的共射基本放大电路中,已知:VCC=15V,b&=&50,rbb’=200W求:&
(1)静态工作点;(2)Au&、Ri、Ro&;(3)若Rs=300W,求源电压放大倍数Aus;(4)最大输出电压幅度Uomax&。&
解:这里根据前面的分析直接引用有关公式进行计算:&
IB&≈VCC&/Rb=15/360≈40×10-3&mA&=&40mA&
IC&=βIB&&=50×40mA&=&2mA&
UCE&=&VCC-ICRc&=&15-2×4.7=5.6(V)&
放大倍数:&
输入电阻:&
输出电阻:&
源放大倍数:&
答:&静态工作点:&IB&=&40mA;IC&=&2mA;UCE&=5.6V;Au=&-138;&Ri=850;Ro&=4.7K&
例2&放大电路如下图所示,估算Q点。解:列回路KVL方程&
例3有两只晶体管,一只的β=200,ICEO=200μA;另一只的β=100,ICEO=10μA,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?&
解:选用β=100、ICEO=10μA的管子,因其β适中、ICEO较小,因而温度稳定性较另一只管子好。&
选管子的原则:在小信号放大时,第一级β适中,不要过大,反向漏电流越小噪声越小。因此ICEO越小越好&
例4、电路如图所示,晶体管导通时UBE=0.7V,β=50。试分析VBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。&
解:(1)当VBB=0时,T截止,uO=12V。&
&&&&(2)当VBB=1V时,因为:&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&0.3V&UCE&VCC;所以T处于放大状态。&
(3)当VBB=1.5V时,因为&
所以T处于饱和状态。答:(1)&&T:截止;(2)&IB=60uA,&IC=3mA,&&uo=9V;(3)&&T:饱和&&&&&&解毕&
例5、电路如图所示,试问β大于多少时晶体管饱和?&
解:取UCES=UBE,若管子饱和,则:&
所以,&&&&&&&&&&&&&时,管子饱和。&
例6&分析图所示是一个二级阻容耦合放大电路。&
解:它第一级是共集放大电路,第二级是共射放大电路,因此它是共集—共射组态的二级放大电路。&
图3.1&二级阻容耦合放大电路&
下面我们来分析这个放大电路,设&
电容C1,C2,C3,Ce均为足够大。&
1.静态工作点计算&
2.交流性能计算先求出每级电压放大倍数,再求出总的电压放大倍数。晶体管的h参数为&
第二级的输入电阻ri2相当于是第一级的负载电阻,它为&
输入电阻和输出电&
一、在电子线路的分析计算中,哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略&
答:在电子线路的分析计算中,经常根据工程观点,采用近似的计算方法。这是为了简化复杂的实际问题,突出主要矛盾,使分析计算得以比较顺利地进行。在这里,过分追求严密,既无必要,也不可能。但是,近似计算又必须是合理的,必须满足工程上对计算精度的要求。例如,在固定偏置的放大电路中,偏置电流&如Vcc=12V,VBEQ=0.7V,则相对于Vcc,在计算时完全可以略去VBEQ,而认为&这样做,计算误差小于10%,满足工程要求。但是,如果&是两个数值较大而又比较接近的电流之差:&此时第一个除式中的VBEQ就不能忽略,而且两个除式的计算都要比较精确,要有较多的有效数字位数,否则会得出不合理的结果。又如,在求两个电阻并联后的总电阻时,如果一个电阻比另一个大10倍以上,则可认为总电阻近似等于较小的电阻,这样的近似计算误差也不大于10%。再如,在求放大电路的输出电阻时,管子的rec往往是和一个比它小得多的电阻(例如RC)并联。这时,因为rce&&Rc,在并联时rce就可略去&,而认为输出电阻RO≈Rc。但是,在晶体管恒流源中,如果略去管子的rce,则恒流源的输出电阻Ro→∞。在这里,rce是和一个无限大的电阻并联,当然就不能略去。一个电阻是否可忽略,要看它和其它电阻相比所起作用的大小&
二、在放大电路中,交流信号源为什么要标出正、负&
答:弄清这个问题有助于真正理解放大电路的工作原理和交、直流共存的特点,也是初学者容易产生疑问的地方放大电路在静态(νi=0)和动态(νi0≠)时,各处的电压如上图所示。对Cb1:在静态时,+Vcc通过Rb对它充电,稳态时,它两端的电压必然等于VBEQ,而通过它的直流电流为零。电压极性是右正左负。所以,它的作用之一是&隔断直流&,不使它影响信号源。在动态时,如果电容量很大,而vi幅值很小,Cb1两端的电压将保持不变。这样,Cb1两端的交流电压将为零,而全部Vi都加在管子的b-e结上,使VCE=VCBQ+vi所以,Cb1的另一个作用是&传送交流&,使交流信号顺利通过。
  对Cb2情况相似。在静态时,Vcc通过Rc对它充电。稳态时,它两端的电压必然等VBEQ,极性是左正右负,而通过它的直流电流为零,所以RL上的电压vo=0。这是Cb2的隔直作用。在动态时,如果电容量很大,Cb2两端的电压将保持不变,仍为VBEQ。这样,Cb2两端的交流电压将为零,而VCE=VCBQ+vce中的交流&分量全部出现在RL上,即vo=vce。这是Cb2的传送交流作用&
四、如果用PNP型三极管组成的共射电路,直流电源和耦合电容的极性应当如何考虑?直流负载线的方程式有何变化&
答:这里也有初学者容易产生混淆的问题。在采用PNP型管时,首先电源的极性要反接,耦合电容(一般用电解电容器)的极性也要反接。电路中IB、Ic和VCE的方向也要和NPN型管的相反。这样,直流负载线的的方程式应为&-VCE=VCC-ICRC。它的形式与采用NPN管时略有不同。所以,建议放大电路中直流电压和电流的极性和方向以NPN管为准,对PNP管则全部反号。这时,直流负载线的议程式仍为&VCE=VCC-ICRC,式中VCE、VCC、IC都为负值&
五、工作点是一个什么概念?&除了直流静态工作点之外,有没有交流动态工作点&
答:工作点是放大电路分析中一个十分重要的概念,它指的是电路中二极管或晶体管的工作状态,经常用它们极间的电压和流入电极的电流的大小来表示。例如,二极管的VD、ID,三极管的VBE,ib,VCE,ic。管子的工作状态和工作点分两类。一类是不加交流输入信号,电路中只有直流量的工作状态和工作点,叫&静态&和&静态工作点&。另一类是加了交流输入信号后,电路中直流和交流量共存的工作状态和工作点。此时,电路和管子中的电压和电流都随时间变动,所以叫&动态&和&动态工作点&。前面说过,在直流电源、元件参数和管子特性(有时还包括负载电阻)确定之后,直流静态工作点只有一个。而在交流动态时,工作点随交流输入信号在时间上不断变化,它的变化轨迹就是交流负载线。在某一交流输入信号下,管子的交流动态工作点在交流负载线上的变化范围就是动态范围?&
六、什么是管子的静态功耗?如果交流输入信号幅值较大,如何减小这一功耗&
答:管子的静态功耗PVQ就是在静态时管子集电极上消耗的功率:PVQ=VCEQICQ。为了减少这一功耗,就要尽量降低管子的静态工作点Q。但是,在交流输入信号幅度较大时,降低Q点会使放大电路输出信号失真。此时,可以采用新的电路组成方案来解决,如乙类推挽或互补对称电路(见第&功率放大器&)&
七、放大电路负载最大的情况究竟是Ro→∞还是RL=0?为什么经常说RL愈小,电路负载愈大&
答:电路负载的大小是指负载上输出功率的大小。在中频时,放大电路可以等效画成交流空载输出电压与输出电阻的串联,如图所示,其中V∞是电路的空载输出电压,RO是内阻,RL是负载电阻。不难求出,负载上的输出功率为&利用上式可求出Po为最大值Pomax时,负载电阻RLo=Ro,而&这就是说,从RL=0到RL=PLO,电路的输出功率P0随RL的增大而增大:从RL=PLO到RL→∞,P0则随RL的增大而减小,如图(b)所示。放大电路一般工作在RL&RLO=RO的情况,所以说负载电阻RL愈小,Po也就是电路负载愈大。如果RL→∞(空载)或RL=0(短路),则均有Po=0,是负载最小的情况。&
八、交流电阻和直流电阻区别何在?线性电阻元件有没有这两种电阻?为什么rbe不能用于静态计算&
答:对线性电阻元件,只要工作频率不太高,它的电阻是个常数。也就是说,它在直流工作和交流工作时电阻相同,没有直流(静态)电阻与交流(动态)电阻之分。非线性电阻元件则不然。它的伏安特性I=f(V&)不是直线,是曲线。即使是在直流工作时,只要电压和电流不同,或者说静态工作点不同,它的直流(静态)电阻R=&也不同(见图)。如果直流信号上还叠加着交流小信号,则非线性电阻元件对交流小信号的交流(动态)电阻就是伏安特性在静态工作点处切线斜率的倒数,即&。所以,非线性电阻无件的交流(动态)电阻随工作点的不同而不同。从几何上说,非线性电阻元件的直流电阻元件的直流电阻由伏安特性在静态工作点处的割线斜率决定,而交流电阻则由特性在静态工作点处的切线斜决定。晶体管的发射结是PN结,它的伏安特性是非线性的。&,其中第二部分就是PN结的伏安特性在静态工作点处切线斜率的倒数折合到基极回路后的值,是发射结的交流(动态)电阻,当然不能用来求静态电流&,也不能由静态的VBEQ和IBQ来求&。否则,就是混淆了放大电路中直流量和交流量的区别,混淆了非线性元件直流(静态)电阻和交流(动态)电阻的区别&
九、在的放大电路中,如果RL→∞(空载),调节Rb使电路在一定的vi时&产生最大不失真输出电压,问Rb应为多大?怎样才能调到最佳位置&
答:在R→∞时,放大电路的直流负载线与交流负载线重合。为了产生最大不失真输出电压,Q点应选在负载线中央。此时必有
即&所以&。在实际工作中,通过调节Rb来调整Q点是比较简单可行因而也是经常使用的方法。在调节时,应使输出电压既无饱和失真(对NPN型管是波形底部削平),又无载止失真(对NPN型管是波形顶部削平)。同时,在充分加大Vi时,输出波形又同时在预部和底部出现失&真&
十、在采用NPN型管组成放大电路时,如何判断输出波形的失真是由于饱和还是截止?如果彩PNP型管,判断的结果又如何&
答:这也是初学时容易混淆而又不易记住的问题。实际上,由于采用NPN管和PNP管时,电压的极性相反,所以判断的方法也将相反。
在左图,画出了两种管子工作在截止失真的情况。对于NPN&管,因为电压极性为正,截止失真发生的输出波形正半周的顶部。对于PNP管,因为电压极性为负,截止失真发生在输出波形负半周的底部。如果是饱和失真,则判断结果上述相反&
十一、对于发射极有两个电阻,且有一个并有电容的放大电路如果要用图解法求最大不失真输出电压幅值,应该怎样进行&
答:这里的主要问题在射极上有电阻Re和R‘e。在动态时,R‘e被短路,但Re还在。画交流负载线时应该考虑它,而且用交流负载线上的动态范围决定出来的最大不失真电压幅值不是(Vcm)M,而是(Vcem)M,两者还相差Re上的电压。
  1.作直流负载线&,如图(b)上的虚线。用分析射极偏置电路的方法求出ICQ=2.71mA,用它和直流负载线的交点定出Q点。
  2.作交流负载线。这里有两种处理方法:&
  (1)&过Q点作斜率为&的直线(如图&(b)上的交流负载线。注意:对应于这条线,横坐标表示的将是vo而不是vCE)。由此定出(Vom)M=12.3-6.9=5.4V。
  (2)&过Q点作斜率为&的直线作为交流负载线,此时横坐标轴仍表示&。但是,在计算(Vom)M时,应从由这条交流负载线确定的值减去ICQ*0.2KΩ=0.54V才是(Vom)M&
十二、一般认为放大电路的输入电阻Ri愈大愈好,但在某些情况下则要求Ri小些。这些是什么情况&
答:一般情况下,放大电路的信号源是一个电压源,它的内阻ro很小。为了使放大电路的输入电压Vi尽可能不失真地复现信号源电压Vs,希望放大电路的输入电阻Ri尽可能大,使&。在把放大电路用在测量电压的仪器内时,这一点龙为重要。在阴极射线示波器内用放大电路驱动磁偏转线圈时,也是这样。但是,当信号源是一个内阻Ro很大的电流源时,就要求放大电路的输入电阻Ri比信号源内阻Ro小得多,使流入放大电路输入端的电流Ii尽可能接近信号源电流&。
例如,光电管和硅光电池都以高内阻提供电流。为了把电流变换为低内阻电压源,就使用输入电阻小的放大电路。另外,为了减小外界干扰对放大电路的影响时,也希望放大电路的输入电阻小。必须指出:输入电阻的要领是对静态工作点附近的变化信号来说的,属于交流动态电阻,不能用来计算放大电路的静态工作点&
十三、“共射放大电路的交流输入量和输出量反相”,这种说法确切吗&
答:这种说法不确切,因为它没有指明输入量和输出量是什么。在放大电路的分析中,经常是讲电压增益。这时,输出量和输入量都是电压。在这种情况下,共射放大电路从集电极输出的交流电压是和从基极输入的交流电压反相的。如果讲座的是基极输入电压和射极输出电流(约等于集电极输出电流)的相位关系,则在共射放大电路中两者是同相的。在本书的第6部分&放大电路中的反馈&中分析多级放大电路级间反馈的极性时,要分析从输入量到引出反馈的那个输出量(电压或电流)的相位关系,此时就要特别注意这一点&
十四、在用微变等效电路求放大电路的输出电阻时,对受控电流源应该如何处理&
答:对不同接法组态的放大电路,决定输出电阻的微变等效电路不同,对受控电流源的处理也不同。例如,对共射电路决定输出电阻的等效电路如图,图中的Rs是信号源内阻,rce是三极管的输出电阻.在这个电路中,由于流过rbe的&,受控源β&也是零。所以,输出电阻&
又如,对上图的共基电路,决定输出电阻的等效电路如下图(a).如果不考虑rbe,则因&
而Ro=Rc。如果考虑rbe,则可将有内阻rbe的受控电流源变换为有内阻rbe的受控电压源,其方向为左正右负(图&(b)).令R=Rs//Re//rbe,则得&,所以&或&从而求得&可见Ro很大,是(1+β)rce量级,而&
十五、共射放大电路的电压增益&。选择电流放大系数β大的管子是否可以提高放大电路的电压增益&
答:从&的表达式看,似乎加大β就可以提高&。实际上还应考虑到管子的参数rbe和β有关,即&。如果不考虑rbb’,并认为1+β≈β,则&.由此可见,加大β并不能有效地提高&。提高&的有效途径是调整放大电路的静态工作点以增大IEQ,这是在实践中经常采用的方法&
http://col./zskj/5006/resource/dyjj/dyjj4.htm放大电路的频率响应&
一、什么叫频率响应?如果放大电路的幅频特性是一条水平线,好不好&
答:频率响应(或率特性)是一个电路或系统的输出量与输入量(一般都是电压)之比(传输系数或增益)和输入信号的频率之间的关系。因为这个比值一般是复量,所以频率响应又可分为幅频特性和相频特性。频率响应的画法有多种。一种是以频率为参量,把电路或系统的传输系数或增益在不同频率下的幅值和对应的相位画在极坐标平面上。这就是幅相特性,在自动控制理论中经常用到。另一种就是在本课程中使用的对数幅频特性和相频特性。只要电路或系统中有电抗元件,因为它们的电抗随频率变化,电路或系统的传输系数或增益就将随频率的变化而变化。在放大电路中,影响频率响应的是耦合电容、旁路电容(低频段)、管子结电容和电路中的寄生电容(高频段)。如果放大电路的幅频特性是一条水平线,也就是说放大电路对不同频率的输入信号有相同的放大,看起来很理想,实际上是不行的。因为对放大电路有影响的外界干扰的噪声往往是高频的,如果幅频特性是水平线,干扰对电路的影响将很大,这样的放大电路是不能正常工作的。理想的频率特性应该是:下限截目频率fL低于输入信号中的最低频率,而上限截止频率fH高于输入信号中的最高频率&
二、在工作频率f低时,晶体管的&。在f高时,β又为什么下降&
答:在晶体管手中查出的管子的电流放大系数,一般是在信号频率较低(例如1KHz)时测定的。对于共射接法,通常用&表示。如果不断提高测试频率,则β先是保持低频值不变,而当频率进一步提高后,它就开始下降(图5-01)。这是因为晶体管的电流是由发射结出发,经基区输送,集电结收集,再经集电区体电阻送到外电路的。(1)就发射结而言,它可以等效为电阻re和电容CTe的并联。通过结电容&的电流对基区不起注入作用。当信号频率升高时,通过CTe的电流变大,发射结的发射效率就下降。另外,对CTe的充放电需要一定时间,这就使注入基区的电流的增大比发射区的电流的处升要慢。总之,由结电容的存在,不仅使发射效率下降,而且使注入电流的变化相对于发射结电流有时间延迟。(2)从发射区注入基区的电子从发射结边缘移动到集电结边缘,要有一个基区渡越时间τb,而且不同的电子τb也不同,有分散性,当频率提高时,τb的分散性就不能忽略。这样,集电结收集到的信号波形会展宽,幅度也会变小。(3)当信号频率较高时,基区电子穿过集电结时,也有一定的分散,所以穿过结到达集电区的电子电流减小了,这也使电流放大系数下降。(4)最后,电子在进入集电区后,流过集电区的体电阻,造成电压降,引起集电结电压变化。这样,又要对集电结势垒电容充放电,再次引起信号延迟和幅度减小。上述四个因素都使晶体管的β随信号频率的升高而下降&
三、在画出放大电路的截止频率和高频微变等效电路后,采用时间常数法决定电路的下限和上限截目频率,其根据是什么?要注意些什么&
答:以图5-02(a)的电路为例,它的低频和高频微变等效电路如图5-03和5-04&
要决定电路的截止频率,应该从等效电路写出相应的传递函数,画出频率特性,然后根据截止频率的定义来求。但是,这样做比较繁琐。实际上,在放大电路中,从输入US到输出Uo有一系列的信号传递过程,每一个过程都要涉及某些RC电路这些RC电路的时间常数就决定着电路的截止频率。
  以低频段为例。从US到Uo有两个信号传递过程:一是从US到Ib,一是从βIb到Uo前一过程涉及两个电容C1和Ce。先单独考虑C1,同时认为Ce短路。此时,&
高通电路的频率特性,它在&处有一个向下的转折,斜率为&,这个转折决定了放大电路的下限截止频率。在时间常数法中,求对应于C1的下限截止频率时,先求&,现时求&,和上面通过写频率特性的求法是完全一致的。
  再看高频段的情况。从US到Uo有两个过程:一个是从US到Ub'e,它涉及电容C'π另一个过程由gmUb'e&到&,它不涉及电容。对前一过程,&
这是一个低通电路的频率特性,它在&处有一个向下斜率为-20dB/dec的转折,这个转折决定了放大电路的上限截止频率。在时间常数法中,先求对应于C'π的时间常数&再求&,两者是完全一样的&
在应用时间常数法求上下限截止频率时,要注意信号的传递过程,所涉及的RC电路,并正确地求出其时间常数。例如,在低频段,当考虑电容Ce的作用时,信号传递的第一个过程是从US到Ib,涉及的电容是Ce,此时C1被认为是短路。把图5-04上点b以左的电路化为U'S与R'S的串联电路其中&,并令&,则经过推导可得出&
这一过程涉及两个时间常数&。通常&,所以影响低频特性的主要是τ2,&而&。在时间常数法中,对应于Ce的&
,和前面算出的主要的τ2完全相同&
四、如何用混合参数II型等效电路说明共基和共集放大电路的高频响 应比共射电路好&
答:共基放大电路的交流通路和高频微变等效电路如图5-05。rbb'&和Cμ数值不大,可以忽略,从图5-05(b)看出,由于输入和输出之间没有反馈电容,因而不存在因密勒疚而必须将Cμ折算到输入回路的问题。这样,输入端的电容只有Cπ,它比共射电路中的C'π要小得多。这样,&所在Cπ回路的时间常数τ要比共射电路小得多,相应的&上限截止频率也要大得多。所以共基放大电路的高频响应比共射放大电路好,共基电路常用于高频和宽频带低输入阻抗的场合。
  共集放大电路的简化交流通路如图5-06。由图可见,因为它的集电极交流接地,所以管子b-c极之间的结电容Cπ对输入电流的分流作用减小了。这时从基极向管内看进去Cπ的等效电容就是Cπ,而不是共射放大电路中的&。另一方面,由于射极接有R'e,使b-e极之间的极间电容Cπ对输入电流的分流作用也减小了。因此,共集放大电路的高频特性也比一般的共射放大电路好得多&
五、当放大电路中的管子和信号源选定之后,电路的增益一带宽积GBP也就大体上因定了。对共集电路,&,所以fH高,但在共基电路中Au在数值上和共射电路相近,也比较大,为什么还用于高频和宽带放大&
答:应该指出,放大电路的增益-带宽积还与电路的组态有关。在上题中已经分析过,共基电路的上限截止频率fH要比共射电路大得多。因此,虽然共基电路的电压增益Au在数值上和共射电路相近,但它的GBP要比共射电路大得多。另外,和共集电路相比,虽然高频特性都比共射电路好得多,但共基电路的电压增又要大得多。所以,共基电路广泛用于高频和宽频带放大&
六、在用混合参数II型等效电路分析放大电路的频率响应时,如果在同一频段内有两价目以上的τ起作用 ,而且两者相差4-5倍以上时,就取最小的(对低频段)或最大的(对高频段)作为决定截止频率的τ,这是为什么&
答:对低频段,如果有两个以上的τ起作用,它们对应着&,&,则根据估算多级放大电路下限截目5-13,电路的&。如果&,即&则只取fL1作为下限截止频率,与按上式的估算结果只差(2-3)%。这样,完全有理由取最小的τ来估算放大电路的下限截止频率。对高频段,情况与比相似&
http://col./zskj/5006/resource/dyjj/dyjj4.htm&

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