5.2,5.6及5.12三次腰穿,测得压力分别为320,230,280。四次检测(第三次腰穿采的样在两个医院做了测试),结果均为未见有核细胞,未见肿瘤细胞。最后一次测试结论提到有可疑,建议再做一次测试。
脑部静脉血管造影做了,没有找到血栓(动脉的没做,医生说不会导致这样的头痛)
4.30 头颅螺旋CT平扫
影像所见:所示颅脑实质密度两侧对称,未见明显异常密度灶,脑室,脑池和脑沟形态,大小未见异常改变,中线结构未见移位。
影像诊断:颅脑平扫未见明显异常
5.1 磁共振黑水成像+头颅平扫
影像所见:所示高层脑实质结构两侧基本对称,信号如常,DWI序列未见明显弥散受限征象,脑室,脑池和脑沟未见扩大,中线结构无移位
影像诊断:颅脑MRI平扫及弥散成像,黑水相未见明显异常
5.7 胸部螺旋CT增强扫描
影像所见:两肺下叶见散在条索状,斑点状密度增高影,边界尚清,左肺上叶见多发结节状密度增高影,边界清,纵隔内未见明显肿大淋巴结。两下胸膜增厚。胸部增强未见明显异常强化灶。PICC管内置,右侧胸膜增厚。
影像诊断:两肺下叶纤维增殖灶,左肺上叶多发结节灶,增殖灶,建议随访,右侧胸膜增厚
胃镜检查做了两次,结果均为只找到胃窦粘膜慢性胃炎(活动性)伴轻度肠化
MIC放大电路
MIC 放大电路
内容摘要 :本设计是应用数模电路知识完成无线调频话筒设计。放大电路理是 将声波信号通过麦克风转化为音频电信号, 通过改变结电容来改变高频振荡器的 输出频率,进行放大,有电压低,受话灵敏,制作简易等特点 。
一、设计内容及要求
1、任务
(1) 设计一款简单的放大器电路
(2) 根据需要列出元件清单。
(3) 使用万用板搭建并且独立焊接电路。
(4) 调试电路查看放大效果。
2、要求
(1) Mic灵敏度高
(2)放大效果明显
二、设计方案
本实验是用模电三极管放大功效放大的电路,
图 2.1 发射部分结构框图
三、电路工作原理及设计
MIC是驻极体话筒,它的作用就是感应空气中声波的微弱振动,并输出跟声 音变化规律一样的电信号 (注意:话筒有正负极之分, 一般和外壳相通的是负极) 。
R1是 MIC 驻极话筒的偏置电阻,有了这个电阻,话筒才能输出音频信号, 这是因为 MIC 话筒内部本身有一极场效应管放大电路, 用来阻抗匹配和提高输出 能力等作用。
R2是 Q9018的基极偏置电阻, 给 Q 提供一个较小的基极电流, Q 将会有一个 较大的发射极电流到过 R3。由于 R2、 R3中的电流作用会在各自电阻上产生压降 并互相影响, 结果会自动稳定在某一数值状态, 这便是射极跟随器, 直流负反馈 不稳定直流工作点的作用。
R3是 Q9018的发射极电阻,起稳定直流工作点作用 C1是电源滤波电容,给 交流信号提供回路,减小电源的交流内阻。
C2是音频信号耦合电容,将话筒感应输出的声音电信号专递到下一级。 C3是 Q9018的基极滤波电容,一方面滤除高频杂音,另一方面让 Q9018的高频电位为 0,对 50MHz 以上的高频电路来说, Q9018是一个共基极放大电 路, 这是最后能形成振荡的基础。 因为振荡电路的基础条件就是必须具备一定 的增益,再就是具备合适相位的反馈(一般是正反馈)。
图一 实验电路图
四、测试
1.模拟话筒发出的声音放大信号
图二 模拟话筒发出的声音放大信号
2.为减少噪声的影响,场效应管 T1的工作点取低一些 取工作点为:
V V GS 3-=
mA I DQ 3. 0=
能够得到:
GS DQ V R R I -=+) (32
所以:Ω==+K mA
V
R R 103. 0332 再取 2
CC
D V V =
Vcc =9V
则有:V V D 5. 4=
所以有:V V DS 5. 135. 4=-=
Ω==
K mA
V
R 153. 05. 44 因为在总体分析中我们已经确定话筒的放大倍数为 20倍 所以有:203
4
==
R R A v
附 录:
附录一 整机电路原理
图
说明,原理图中 mic 和二极管电阻代替
附录二 PCB图
课程设计评审表
放大电路
3.2运算放大器电路
3.2.1运算放大器基本特性
1.常用运算放大器类型
运算放大器一般可分为通用型、精密型、低噪声型、高速型、低电压低功率型、单电源型等几种。本节以美国TI 公司的产品为例,说明其各类的主要特点。
(1)通用型运算放大器通用型运算放大器的参数是按工业上的普通用途设定的,各方面性能都较差或中等,价格低廉,其典型代表是工业标准产品μA741、LM358、OP07、LM324、LF412等。
(2)精密型运算放大器要求运算放大器有很好的精确度,特别是对输入失调电压U IO 、输入偏置电流I IB 、温度漂移系数、共模抑制比K CMR 等参数有严格要求。如U IO 不大于lmV,高精密型运算放大器的U IO 只有几十微伏,常用于需要精确测量的场合。其典型产品有
TLC4501/TLC4502、TLE2027/TLE2037、TLE2022、TLC2201、TLC2254等。
(3)低噪声型运算放大器也属于精密型运算放大器,要求器件产生的噪声低,即等效输入噪声电压密度σVn ≤15nV/Hz ,另外需要考虑电流噪声密度,它跟输入偏流有关。
双极型运算放大器通常具有较低的电压噪声,但电流噪声较大,而CMOS 运算放大器的电压噪声较大,但电流噪声很小。低噪声型运算放大器的产品有TlE2027/TLE2037、TLE2227/TLE2237、TlC2201、TLV2362/TLV2262等。
(4)高速型运算放大器要求运算放大器的运行速度快,即增益带宽乘积大、转换速率快,通常用于处理频带宽、变化速度快的信号。双极型运算放大器的输入级是JFET 的运算放大器,通常具有较高的运行速度。典型产品有TlE2037/TLE2237、TLV2362、TLE2141/TLE2142/TLE2144、TLE2071、TLE2072/TLE2074、TLC4501等。
(5)低电压、低功率型运算放大器用于低电压供电,如3V 电源电压运行的系统或电池供电的系统。要求器件耗电小(500μA) ,能低电压运行(3V),最好具有轨对轨(rail to rail )性能,可扩大动态范围。主要产品有TLV2211、TLV2262、TLV2264、TLE2021、TLC2254、TLV2442、TLV2341等。
(6)单电源型运算放大器单电源运算放大器要求用单个电源电压(典型电压为5V)供电,其输入端和输出端的电压可低达0V。多数单电源型运算放大器是用CMOS 技术制造的。
单电源型运算放大器也可用于对称电源供电的电路,只要总电压不超过允许范围即可。另外,有些单电源型运算放大器的输出级不是推挽电路结构,当信号跨越电源中点电压时会产生交越失真。
2. 运算放大器的基本参数
表示运算放大器性能的参数有:单/双电源工作电压、电源电流、输入失调电压、输入失调电流、输入电阻、转换速率、差模输入电阻、失调电流温漂、输入偏置电流、偏置电流温漂、差模电压增益、共模电压增益、单位增益带宽、电源电压抑制、差模输入电压范围、共模输入电压范围、输入噪声电压、输入噪声电流、失调电压温漂、建立时间、长时间漂移等。
不同的运算放大器参数差别很大,使用运算放大器前需要对参数进行仔细的分析。
3.运算放大器选用时注意事项
(1)若无特殊要求,应尽量选用通用型运放。当一个电路中有多个运放时,建议选用双运放(如LM358)或四运放(如LM324等)。
(2)应正确认识、对待各种参数,不要盲目片面追求指标的先进,例如场效应管输入级的运放,其输入阻抗虽高,但失调电压也较大,低功耗运放的转换速率必然也较低;各种参数指标是在一定的测试条件下测出的,如果使用条件和测试条件不一致,则指标的数值也将会有差异。
(3)当用运放作弱信号放大时,应特别致意选用失调以及噪声系数均很小的运放,如ICL7650。同时应保持运放同相端与反相端对地的等效直流电阻等。此外,在高输入阻抗及低失调、低漂移的高精度运放的印刷底板布线方案中,其输入端应加保护环。
(4)当运放用于直流放大时,必须妥善进行调零。有调零端的运放应按标准推荐的调零电路进行调零;若没有调零端的运放,则可参考图3.2.1进行调零。
(5)为了消除运放的高频自激,应参照推荐参数在规定的消振引脚之间接入适当电容消振,同时应尽量避免两级以上放大级级连,以减小消振困难。为了消除电源内阻引起的寄生振荡,可在运放电源端对地就近接去耦电容,考虑到去耦电解电容的电感效应,常常在其两端在并联一个容量为0.01~0.1μF的瓷片电容。
图3.2.1常见的调零电路
3.2.2基本运放应用电路
1.反相输入比例运算电路
反相输入比例运算电路如图3.2.2所示,其电压放大倍数为
A uf =R f v o ;=?v i R 1
为使输入电流引起的误差最小,应取平衡电阻R p =R f //R1。当R f =R 1时,A u f =-1,即v o =-v i
,电路为反相器。
图3.2.2反相输入比例运算电路
实际应用时还应注意以下几点:
(1)本电路的电压放大倍数不宜过大。通常R f 宜小于1M ?,因R f 过大会影响阻值的精度;R 1不宜过小,R 1过小将要从信号源或前级吸取较大的电流。
(2)作为闭环负反馈工作的放大器,其小信号上限工作频率f H 受运放增益带宽积GWB=A vd ·f H 的限制。以μA741为例,其开环差模电压放大倍数A ud =105倍,开环f H =10Hz,故运放的单位增益上限频率f T =1MHz,即作为电压跟随器或反相器工作时的最高工作频率为
则电路允许的上限频率为100kHz。1MHz 。若用μA741设计A uf 为20dB 即便10倍的放大电路,
(3)如果运放工作于大信号输入状态,则此时电路的最大不失真输入幅度V im 及信号频率将受运放转换速率SR 的制约。仍以μA741为例,其SR=0.5V/μs,若输入信号的最高频率为100kHz ,则其不失真最大输入电压V im <=(sr) 2πf="" max="" )="">=(sr)>
2. 同相输入比例运算电路
同相输入比例运算电路如图3.2.3所示电路,其电压放大倍数为:
R f v o A uf ==
1+v i R 1
图3.2.3同相输入比例运算电路
为使输入电流引起的误差最小,应取平衡电阻R p =Rf //R1。当R f //R1=0时,即使用一根导
线替代R f ,Auf =1,电路演变成为电压跟随器。
3.反相输入比例求和电路
反相输入比例求和电路如图3.2.4所示电路,其输出电压为:
v o =?R f (v 1/R 1+v 2/R 2+v 3/R 3)
平衡电阻R p =R f //R 1//R 2//R 3
。
图3.2.4反相输入比例求和电路
4. 差动放大电路
差动放大电路如图3.2.5所示电路,其输出电压为:
V o =?(Rf /R 1) ·V 1+(1+R f /R 1)·(1+R 3/(R2+R 3))·V
2
图3.2.5差动放大电路
5. 积分运算电路
积分运算电路如图3.2.6所示电路,其输出电压为:
1t v o =?v i dt R 1
C ∫0
图3.2.6积分运算电路
通常,为限制低频电压增益,在积分电容C 两端并联一个阻值较大的电阻R f 。当输入
信号的频率f i >1/(2πR f C)时,电路为积分器;若f i ?1/(2πR f C),则电路近似于反相比例运
算器,其低频电压放大倍数A vf ≈?R f /R 1。当R f =100kΩ、C=0.022μF 时,积分与比例运算
36的分界频率约为1/(2πR f C)=1/(2π×100×10×0.022×10?)=72Hz。
3.2.3测量放大电路
测量放大器又称数据放大器、仪表放大器。其主要特点是:输入阻抗高、输出阻抗低,失调及零漂很小,放大倍数精度可调,具有差动输入、单端输出,共模抑制比很高。适用于大的共模电压背景下对缓变微弱的差值信号进行放大,常用于热电偶、应变电桥、生物信号等的放大。
1.三运放测量放大器
三运放测量放大器电路如图3.2.7所示。其电压放大倍数为:Auf =1+2R 1/R G
。
图3.2.7三运放测量放大电路
2. 单片集成测量放大器
市场上测量放大器品种繁多,有通用型如INAll0、INAll4/115、INAl31等;有高精度型如AD522、AD524、AD624等;有低噪声低功耗型如INAl02、INAl03等及可编程型如AD526。下面介绍高精度型单片集成测量放大器AD522。
AD522是美国AD 公司生产的单片集成测量放大器。图3.2.8给出了它的引脚图,用它接成的电桥放大电路见图3.2.9。
其引脚说明如下:
l、3脚:信号的同相及反相输入端;
2、14脚:接增益调节电阻;
7脚:放大器输出端;
8、5、9脚:分别为V+、V-及地端;
4、6脚:接调零电位器;
11脚:参考电位端,一般接地;
12脚:用于检测;
13脚:接输入信号引线的屏蔽网,以减小外电场的干扰。为提供放大器偏置电流的通路,信号地必须与电源地端9脚相连。负载接于11与7脚之间,同时11脚必须与9脚相连,以使负载电流流至地端。放大器的放大倍数为U vf =1+2100,RG 单位为KΩ。R G
图3.2.8AD522
内部及引脚图图3.2.9采用AD522电桥放大电路
放大电路
第一章 放大电路的基本原理和分析方法(一)
一、概述
放大电路是组成模拟电路的基本单元电路,各种实际电路由它演变派生并进一步组合而成。许多重要概念和常用的分析方法将在本章进行介绍,因此,学习本章是学习本课程的基础和重点。
(一)放大的概念—放大的实质可以从两个方面来看:一是其能量的控制作用,即用一个能量比较小的信号去控制另一个能量,使负载上得到较大的能量;二是放大作用必须针对变化量而言,即输入信号有一个比较小的变化量,则在输出端得到一个比较大的变化量。
(二)静态和动态—静态是指当放大电路没有输入信号(U i )时,仅在外电源 Vcc 作用下电路的工作状态。为了表示其工作状态,求出此时的 IB , Ic 和 UcE 值,它在特性曲线上是一个确定的点,通常叫静态工作点。动态是指放大电路加入交流输入信号(U ≠ 0)时电路的工作状态。为了表征动态特性,一般引用负载线、动态范围、放大倍数、输入电阻和输出电阻等性能指标来表示。动态讨论的变化量往往是在某个特定的静态基础上变化的,因此可将它们两者的关系形象地认为是在静态工作条件下“驮”上了一个动态的工作信号。
(三)静态工作点—在电路参数一定的情况下,三极管总有一个确定的静态工作状态,我们用一个点来表示,叫静态工作点。一般用 IBQ , IcQ 和 UcEQ 的数值来描述。
(四)非线性失真—放大电路的核心元件是双极型三极管或场效应管,由于它们本身是非线性元件,其输入、输出特性电压、电流间的关系都是非线性的,因此输出波形总会出现或多或少的失真,尤其当工作点设置不合理或输入信号幅度 过大时,这种失真更为严重。
(五)频率特性—随着输入信号频率的不同,放大电路电压放大倍数的模和相角都要随之变化。把幅度随频率的变化叫幅频特性,相位随频率的变化叫相频特性,统称为放大电路的频率特性。
二、单管共射放大电路
(一)放大电路正常放大的条件
要使放大电路能够基本不失真地进行放大,必须具备以下四个条件: 1、电路外加电压的极性必须保证三极管工作在放大状态,即发射结正向偏置,集电结反向偏置;
2 、输入回路应保证输入信号能送进电路,也就是说输入电压的变化能转换成三极管输入电流的变化;
3 、输出回路应保证三极管输出电流的变化能够转换成输出电压的变化并能够送至负载;
4 、为电路设置合适的静态工作点,以保证输出信号基本不失真。 (二)静态工作点的设置
图 1 (a)为 NPN 管的输出特性, AB 为负载线。 由图可以看出:若静态工作点设置过高,如 Q1,则易出现饱和失真,此时 UcE 很小,输出u 0波形如图1(b) ,出现了底部失真(NPN 型单管基本共射电路);
若静态工作点设置过低,如 Q2,此时 IB 很小,近似为零,则易出现截止失真,输出u 0波形如图1(c) ,出现了顶部失真( NPN 型单管基本共射电路)。可见,设置一个合适的静态工作点,如图中的 Q,可使输入信号的正负半周在 Q 点附近对称变化,得到一个基本不失真的输出电压,见图1(d )。
图一
(三)判断电路能否正常放大的方法
判断一个放大电路(以单管共射放大电路为例)能否正常放大的一般步骤是: 1、检查电路偏置
放大电路外电源的设置是否能使三极管工作在放大状态:对于 NPN 管来说, U BE 应大于零, UBC 应小于零。对于 PNP 管则相反。 2 、检查静态工作点的设置
输入回路中基极电阻的选择要适当。不能太大,以避免三极管工作在截止区,也不能太小,以避免三极管工作在饱和区。R b 的选择要保证三极管工作在放大区。输出回路中, Uceq = Vc ―I CQ R ,要使三极管工作在放大状态,也应注意R c 值的选择。
3 .检查输入回路输入回路应保证输入电压的变化能转换成三极管输入电流的变化。一般应避免输入信号被交流短路或开路。
4 .检查输出回路输出回路应保证集电极电流的变化能转换成输出电压的变化并送至负载。一般应避免输出信号被交流短路或开路。
三、放大电路的基本分析方法
(一)如何找出放大电路的直流通路和交流通路
1 、电抗性元件在交直流通路中的处理方法。由于在放大电路中存在电抗性元件,它们对不同频率的信号呈现的电抗是不同的,因此
放大电路
的直流通路和交流通路是不同的。
根据以上原则.单管共射
放大电路
的直交流通路如图 2(a )和(b )所示。 在直流通路中,电容 C1, C2开路,在交流通路中电容 C1 , C2短路,电源V CC 短路。
由图(a )可得(1)、(2)、(3)式
(1) (2) (3)
图二
【 例1 】 试判断图3各电路能否对输入信号不失真地进行放大,并简述理由。 解: 图(a )电路无放大作用。静态基极电流 0
图(b )电路无放大作用。VBB 交流通路短路,输入信号送不进去,Ui = 0 图(c )电路有放大作用。符合组成原则.
图(d )电路无放大作用。三极管发射结反向偏置,I BQ = 0
图(e )电路有放大作用。三极管为 PNP 型,偏置符合要求,其它组成原则也符合要求。
图(f )电路无放大作用。C b 将输入交流信号短路, U = 0。
图三
【 说明 】:本题练习根据放大电路的组成原则判断电路能否正常工作的方法。
【 例 2 】试画出图 4各电路的直流通路和交流通路。设各电路中的电容足够大,电路中的变压器为理想变压器。
图四
解: 已知电容足够大,在交流通路中可视为短路,直流开路;理想变压器
绕组阻抗可以忽略,集电极电阻为。,在直流通路中可视为开路,交流通路中有
阻抗变换作用。另外,理想电压源可视为交流短路。根据以上原则,可画出图 4各电路的直流通路和交流通路,分别见图 5和图 6 所示。
图五
图六
【 说明 】:本题练习放大电路交直流通路的画法。
【 例 3 】单管共射放大电路如图七 (a) 所示。已知三极管导通时 UBEQ = 0 . 7V ,试用估算法计算该电路的I BQ , ICQ 和 UCEQ 值。若三极管发射极接有R e = 0 . 3kΩ的电阻,则此时的 IBQ , ICQ 和 UCEQ 值又为多少? 解:本题练习用枯算法估算静态工作.点的方法。 根据式 (1) ~(3) 可得
若三极管发射极接有 Re = 0 . 3kΩ的电阻,其电路的直流通路如图 1 . 4 . 6 ( b)所示,可列出电压方程为
图七
【 说明 】:本题练习用枯算法估算静态工作.点的方法。
(二)放大电路的两种分析方法 ― 图解法和微变等效电路法 1、图解法—是利用三极管的特性曲线采用作图进行求解的方法。它形象直观,多用于确定静态工作点和分析波形失真。 (1)图解法确定静态工作点的一般步骤:
① 根据输出回路i c 与u CE 的关系列出其线性方程 uCE = VcC ―icR ,取两点:
② 在三极管的输出特性上连接这两点,得到直流负载线; ③ 用估算法
求出 IBQ 值,确定一个点,称做静态工作点,用 Q
表示;
④ 以 Q 点作水平和垂直线相交于 iC 和 uCE 坐标,便可得到相应的 IcQ 值和 Uc EQ 值。
( 2 )
用图解法求单管共射放大电路的电压放大倍数
用图解法求放大电路的电压放大倍数要通过电路的交流通路来确定。其一般步骤是:
① 求电路的交流负载线。交流负载线有两个特点:第一,其斜率为–1/R,其中R L = Rc ‖R L ;第二,通过静态工作点 Q。具体作法是:在输出特性上作一条斜率为(–1/R)的直线,平移此直线,使其相交于Q 点,便得到了交流负载线。交流负载线才真正反映放大电路动态工作点移动的轨迹; ② 在输入特性 Q 点附近取 △i B ,相应就有一个 △u BE ; ③ 在输出特性 Q 点附近,根据输入特性所取 △i B 的值可找到相应的△i B 值,就有一个对应的 △i C 值和 △u CE 值; ④ 根据
可求出 Au 值。
( 3 ) 图解法分析波形失真
图解法分析波形失真具有直观、明了的优点。现将由于静态工作点设置不合 理产生的波形失真情况汇总于表 (一) 中。
图解法观察波形失真(一)
( 4 ) 图解法观察电路参数对静态工作点的影响
图 8示出了电路参数对静态工作点的影响。
图八
图(a ) 为改变电源电压 Vcc 时静态工作点的变化情况。由图看出,当 Vcc 增加时, Q 点基本平行右移。这是因为 Vcc 增加,Vcc/Rc 增加且I BQ = (Vcc ―U BEQ )/Rb 也增加。
图(b )为改变基极电阻R b 时静态工作点变化情况。由图看出,当R b 增加时,Q 点沿负载线下移。这是因为I BQ =(Vcc ―U BEQ )/Rb , 当 Rb 增加,I BQ 减小。 Rb 增加, 管子易截止。
图(c )为改变集电极电阻R c 时静态工作点变化情况。由图看出, 当 Rc 增加时, Q 点平行左移。这是因为 Rc 增加,负载线斜率(–1/R)变小,直流负载线变平坦。R c 增加,管子易饱和。
图(d )为改变三极管电流放大系数β时静态工作点变化情况。由图看出,β增大,Q 点沿负载线向左上方移动。这是因为由于温度变化或更换三极管使β增大,三极管的输出特性发生了变化的缘故。
【 例 4 】单管共射放大电路如图9(a )所示。给出三极管的输入、输出特性如图(b )和图(c )。试用图解法(I BQ 用估算法)确定静态工作点和求电压放大倍数 Au 的数值(已知:三极管的 UBEQ = 0 . 7V )
解:(1) 作直流负载线
(2) 估算法求 IBQ
可确定静态工作点 Q ,见图(c )。 (3)求
Ic
Q
和
Uc
EQ
沿 Q 点作水平和垂直线可得到 IcQ = 2mA , UCEQ = 6V。 (4) 作交流负载线
已知 RL ′ = Rc ‖R L = 1.5kΩ, 作斜率为1/RL ′ = -(1/1.5) 的交流负载线的辅助线,见图(c )虚线 CD 所示。平移辅助线,使其交于 Q,便得到交流负载线 EF。 (5)求电压放大倍数 Au
在输入特性 Q 点附近取 △i B (i B 由 20 μA 变化至 60 μA ),相应就有一个 △u BE ,见图(b);在输出特性 Q 点附近根据 △i B 的范围就有一个对应的 △i C 和△u CE 根据定义A u = (△u 0/△u 1) = (△u CE /△u BE ) = [(uCE1 –u CE2)/(uBE1- uBE2)] = (5 – 7)/(0.8 – 0.6) = -10,见图(b )和(c )。
图九
【 说明 】本题练习用图解法确定静态工作点和进行动态分析的方法。
【 例 5 】在图10 (a) 所示的单管共射放大电路中,已知当 Rc = 2kΩ, Rb =500k Ω, UBEQ = 0 . 7V , VcC = 12V 时的直流负载线及静态工作点如图10 中的 AB 线和Q 点。
当单独改变以下参数时,静态工作点 Q 将如何变化? ( l ) Rc 由 2kΩ变为3k Ω;
( 2 ) Rb 由 500kΩ变为 800kΩ; ( 3 ) VcC 由1 2V 变为 1 5V。
图十
解: (1)R C 增加为3k Ω时:
直流负载线变平坦,见直线 CB 。静态工作点从 Q 移至 Q1(左移)。 ( 2)R b 增加为 800kΩ时:
静态工作点由 Q 移至 Q2(右下)。 ( 3) VCC 增加15V 时:
直流负载线不变,
直流负载线平移,见图 DE 线,静态工作点由 Q 移至 Q3 。(右上)。 【 说明 】本题练习改变电路参数对静态工作点的影响。
2、微变等效电路法
( l ) 三极管的微变等效电路
由图11三极管的输入输出特性可以看出:
输入回路中,在输入特性的 Q 点附近,特性近似是一段直线,可以认为 △i B 和 △u BE 成正比,即可用一个等效电阻来表示输入电压u BE 和输入电流 iB 间的关系,即
图十一
r be = △u BE /△i B
输出回路中,在输出特性的 Q 点附近,特性近似是一段水平线,即 △i C
与 △u CE 基本无关,而基本取决于 △i B ,△i C = β△i B ,故从输出端往里看,可用一个大小为β△i B 的恒流源来代替三极管。
(2) 放大电路微变等效电路的画法
画放大电路的微变等效电路,一般按如下步骤进行: ① 画出三极管的微变等效电路; ② 画出其它部分的交流通路。
图 12 ( a)所示的单管共射放大电路的微变等效电路见图(b )所示。虚线框内为三极管的微变等效电路。
图十二
( 3)单管共射放大电路 Au ,R i 和R 0的计算
现将单管共射放大电路 Au ,R i ,R 0的计算公式归纳如下:(4)~(7)式
(4) (5) (6) (7)
【 例 6 】 在图12 ( a) 所示的单管共射放大电路中,设三极管的β= 100 , U BE = 0 . 7V , rbb′ =200?, C1, C2足够大,又知 VCC =
10V , R
b
= 490k?, Rc = RL = 3k Ω。
( 1) 估算静态时的 IBQ , ICQ 和 UCEQ 值; ( 2) 画出电路的微变等效电路; ( 3) 计算晶体管的 rbe 值;
( 4) 求电路中频电压放大倍数 Au ; ( 5) 求输入电阻 Ri 和输出电阻 R。;
(6) 若用示波器观察到的波形是底部失真,试问是截止失真还是饱和失真?欲想改善输出波形,可改变电路中哪些参数?是增大还是减小? 解:(1) 根据式(1 )~ ( 3 ) ,可求出
(2) 电路的微变等效电路见图12 ( b)所示。 (3) 根据式5, (4) 根据式4,
(5)根据式6, 由式7 由式
( 6) 因是 NPN管,故为饱和失真。要设法使静态工作点降低,增大 Rb 可改 善输出波形。
【 说明 】本题练习对单管共射电路的综合分析计算方法。
【 例 7 】放大电路如图13 (a) 所示。已知 Vcc = 12V , Rc = 2kΩ, R e = 0 . 3k Ω, RL = 2kΩ, UBEQ = 0 . 7V ,三极管的β=100 , rbb ′=200Ω, (1) 要使静态时 UcEQ = 6V , Rb 的阻值应为多少? (2) 画出电路的微变等效电路;
(3) Rb 为上述阻值时,计算当R L = ∞和 RL =2kΩ时的电压放大倍数
(4) R为上述阻值时,计算当输入端有信号源及信号源内阻 Rs =1kΩ时的电压放大倍数
(RL =2kΩ) 。
图十三 解:
( 2) 画出电路的微变等效电路见图13 ( b)所示。
从图13 ( b)的微变等效电路可以看出:
(8)
由例 7的
分析
可知:发射极接有电阻
Re 使电压放大倍数下降,且 A us < au="">
【 说明 】本题练习具有发射机电阻 R 。和信号源内阻 R 。的单管
共射放大电路的分析计算方法。
四、静态工作点的稳定问题
图十四 (a)为分压式工作点稳定电路。图(b )和图(c )分别为它的直流通路和微变等效电路。 该电路当 IR >>IBQ 时,三极管基极电位基本上由R b1和R b2的分压所决定。因此,对分压式工作点稳定电路的静态分析应从I BQ 入手。
图十四
【 例 8 】 分压式工作点稳定电路如图15所示。设各三极管的电流放大系数β均为 50 , rbb' = 300Ω,R 1 = 20kΩ,R 2 = 40kΩ,Re = 2 . 5Kω,R e1 , = 1kΩ,Re 2 = 2 . 5kΩ, R c =2k Ω, RL = 2kΩ, Rs = 2k Ω, UBEQ = 0 . 7V , VcC = 12V。 (1)试估算电路的静态工作点; (2)画出两电路的微变等效电路;
(3)求两电路的电压放大倍数 A u ( AuS ) 、输入电阻R i 和输出电阻R 0。 解:
与
图(a )电路相比,图(b )电路的不同点在于: 电路增加了信号源内阻R s ,因此图(b )电路
②静态时射极电阻 Rel , Re2串联,动态时射极有电阻 Rel 。
①
图十五
= 12 一 0 . 9 ( l + 2 . 5 十 2 ) 一 7 . 05V
( 2 ) 其微变等效电路分别参见图 14(c)和图13 ( b)所示。图 13 ( b ) 中 Rb
=R 1/ / R2, Re = Re1。
【 说明 】本题练习分压式工作.点稳定电路的分析方法。
精华答案
基尔霍夫第一定律
第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL ,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。
KCL 的第一种陈述:对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流进)该节点的所有支路电流的代数和为零。
KCL 的第二种陈述:对于任一集总电路中的任一闭合面,在任一时刻,通过该闭合面的所有支路电流的代数和等于零。
注:如果规定参考方向向着节点的电流取正号,则背着节点的就取负号。同样,如果规定流入闭合面的电流取正号,则流出闭合面的电流就取负号。
(2) 基尔霍夫第二定律
第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL ,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒公理。
KVL 可表述为对于任一集总电路中的任一回路,在任一时刻,沿着该回路的所有支路电压降的代数和为零。
好:0 不好:0 原创:0 非原创:0
三、放大电路的动态分析
1、放大电路的三种基本组态 共射组态(CE):
共集组态(CC):
共基组态(CB):
FET 放大电路的三种基本组态: 共源组态(CS):
共漏组态(CD):
共栅组态(CG):
2、基本放大电路的动态分析放大电路分析的一般步骤 ① 求静态工作点,根据Q 点计算小信号模型参数,如r be ; ② 确定交流通路; ③ 画出微变等效电路;
④ 计算动态性能指标(如A v 、R i 、R o ) 。 (1).共射放大电路的动态分析
① 求电压放大倍数:
②计算输入电阻:输入电阻是放大器输入端看进去的等效电阻。
③ 计算输出电阻:当信号源短路,负载开路,并从负载两端看进去的等效电阻。由于信号源短路后,基极电流为零,所以受控源开路,故有:
。通常在实际
测量中,是当信号源短路,负载开路后,在负载开路二端加上一个等效电压源,然后产生多大电流来计量的。
(2).共集放大电路的动态分析
① 求电压放大倍数:
。
② 输入电阻计算:
③ 计算输出电阻:
(3)共基放大电路的动态分析
① 求电压放大倍数:
② 计算输入电阻:
③ 计算输出电阻:。
(4)FET 放大电路的动态分析 以共源(CS)放大电路为例:
,
共漏(CD)放大电路低频小信号微变等效电路:
共栅(CG)放大电路低频小信号微变等效电路:
3、放大器三种组态下的性能指标比较
4、多级放大电路的性能指标
单级放大器的电压放大倍数是有限的,在许多场合必须要有比较大的放大量,如微伏级的电视信号要放大到上百或几百伏以上时,就要有上百或几百万倍以上的电压增益。所以需要多级放大器连接起来。要把多级放大器连接起来,主要应解决各级之间的连接问题。 (1)级间耦合(级间连接): 级间的连接原则:
① 静态时各级都应有合适的静态工作点,且互相不影响;② 动态时信号能实现畅通有效的传递。 阻容耦合:
阻容耦合的优缺点:
优点:电路简单,且各级之间的静态工作点互不影响,在多级放大器中应用广泛。
缺点:由于采用了电容耦合,所以不能放大直流信号或频率较低的信号,从频率特性上讲,低频响应较差,且不便于集成化。 直接耦合:
从电路图看各级也可以有合适的静态工作点和直接耦合信号。其优点是低频特性好,可以放大变化缓慢的或直流信号,易于集成化。缺点是各级静态工作点相互影响,分析、设计和调试较困难;并且还存在零点漂移问题。 变压器耦合:
优点:各级静态工作点互不影响,能实现阻抗变换。 缺点:频率特性不好,且非常笨重。 光电耦合:
抗干扰能力强,数字电路中应用广泛。
放大电路
1. 电路如图所示,从括号内选择正确答案,用A 、B 、C …填空。 1.用直流电压表测出U CE ≈V CC ,可能是因为_____。
A 、V CC 过大 , B 、R c 开路, C 、R b 开路, D 、β 过大 2.用直流电压表测出U CE ≈0,可能是因为_____。
A 、V CC 过大 , B 、R c 短路, C 、R b 过大, D 、β 过大
答案:C|D
2. 假设图示电路工作在线性放大区,C1、C2对交流信号可视为短路。 1.用直流电压表测得U CE 和U O ,两者数值____。 A 、相等, B 、不等, C 、相近
2.输入1kHZ 正弦信号后,用双踪示波器Y 轴交流耦合输入档测出输出电压波形和集电极对地电压波形,两者____。
A 、相同, B 、不同, C 、反向;
测出输入电压和输出电压波形,两者相位差____。 A 、0°, B 、90°, C 、180°
答案:B|A|C
3. 调整图示电路有关参数,试分析电路性能指标的变化 A 、增大, B 、减小, C 、变化不大
将____,输入电阻R 将____; 1.当R e 增大,则静态电流I CQ 将____,电压放大倍数A u i 将____,输入电阻R 将____。2.当V CC 增大,则静态电流I CQ 将_____,电压放大倍数A
u i
答案:BCA|ACC
4. 在图示放大电路中,当输入一正弦电压后,输出电压顶部出现削平失真,说明管子进入了
____(A 、夹断区, B 、可变电阻区)为了减小失真程度应增大____(A 、R g1,B 、R g2)
L
答案:A|A
5.A 、共射组态, B 、共集组态, C 、共基组态
在共射、共集、共基组态放大电路中输入电阻最大的是_____;输入电阻最小的是____,输
最小的是____,电流放大能力最小的是____。 出电阻最小的是____,电压放大倍数A u
答案:B|C|B|B|C
6.A 、共射组态, B 、共集组态, C 、共基组态
一定小于1,____的电在共射、共集、共基三种组态的放大电路中____的电压放大倍数A u
流放大倍数A i 一定小于1,____的输出电压与输入电压反相。 答案:B|C|A
7. 共射放大电路即能放大____,也能放大____;共集放大电路能放大____;但不能放大____;共基放大电路能放大____,但不能放大____。 A 、电压, B 、电流 答案:A|B|B|A|A|B
8.A 、共射组态, B 、共集组态, C 、共基组态
在共射、共集、共基组态三种放大电路中,只能放大电压、不能放大电流的是____;只能放大电流不能放大电压的是____;即能放大电压又能放大电流的是____。 答案:C|B|A
9. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中,希望电压放大倍数绝对值大,可选用_____;希望带负载能力强,应选用____;希望从信号源索取电流小,应选用____;希望即能放大电压,又能放大电流,应选用____;希望高频响应性能好,应选用____。 A 、共射组态, B 、共集组态, C 、共基组态 答案:A|B|B|A|C
10. 场效应管属于____(A 、电压,B 、电流)控制型元件,栅极的____(A 、电压, B 、电流)几乎等于零,所以共源放大电路的输入电阻通常比共射放大电路的输入电阻____(A 、大,B 、小)。 答案:A|B|A
11. 共射放大电路的输入电阻通常比共源放大电路的输入电阻A 、大, B 、小)这是因为双极型晶体管属于____(A 、电压, B 、电流)控制型元件,基极电流比场效应管的栅极电流____(A 、大得多, B 、小得多)。 答案:B|B|A
12. 共源放大电路的输入电阻通常____(A 、大于, B 、小于)共射放大电路的输入电阻,因此共源放大电路从信号源索取的电流比较____(A 、大, B 、小)。 答案:A|B
13. 为下列不同的要求分别从图示电路中选择合适的电路形式。
比较大,应选____。 1.电压放大倍数A u
2.带负载能力强,应选____。
接近1,并且输出电压与输入电压反相,应选____。 3.电压放大倍数A u
( a )( b )( c )
答案:B|C|A
14. 判断下列计算图示电路的输出电阻R o 的公式哪个是正确的。 A 、R o =R e ,B 、R o =R e //R L ,C 、R o =R e //
r be
, 1+β
D 、R o =R e //
r be +R b r //R b
,E 、R o =
R e //be
1+β1+β
u L
答案:C
=40, =25、A =100、A 15. 在三级放大电路中,已知各级电压放大倍数分别是A u 3u 1u 2 =dB 。 则三级放大电路A u
答案:105 100
16. 在三级放大电路中,已知各级电压增益分别是20dB 、25dB 、35dB ,则三级放大电路总增益为 dB ,折合为 倍。 答案:80 104
17. 在多级放大电路中,后一级的输入电阻可视为前一级的,而前一级的输出电阻可视为后一级的 。
答案:负载电阻 信号源内阻
时,18. 在计算两级放大电路中第一级电压放大倍数A 应把第二级的 作为第一u 1
时,不应把第一级的 作为第二及的级的负载,而在计算第二级放大倍数A u 2 = 。 信号源内阻,这时两级放大电路的A u ×A 答案:输入电阻 输出电阻 A u 1u 2
19. 放大电路如图所示,若出现C e 、C b 断开故障,试就放大电路下列参数与C e 、C b 正常接入相比,选择正确答案填空:(A 、增大, B 、减小, C 、不变) 1.I ,I CQ2 2.U CEQ1U CEQ2;
U 3.A u =o ;
U i
4.R i R o
u 答案: CC|CC|B|AC
20. 拟用晶体管构成一个三极放大电路,要求从信号源索取的信号电流要小,带负载能力要强,电压放大倍数要大,试选择正确答案填空。
A 、共射放大电路,B 、共基放大电路,C 、共集放大电路 1.输入级选用????; 2.中间级选用????; 3.输出级选用????。 答案:C|A|C
21. 两级阻容耦合放大电路如图所示。设输入一正弦信号时,输出电压波形出现了顶部失真。试在下列问题中选择正确答案填空。
1.若输出电压波形出现了顶部失真的原因是第一级静态工作点不合适,则第一级产生了????,(A 、饱和失真,B 、截止失真)为消除该失真,可调整R b12,使其阻值????。(C 、增加,D 、减小)
2.若输出电压波形出现了顶部失真的原因是第二级静态工作点不合适,则第二级产生了????,(A 、饱和失真,B 、截止失真)为消除该失真,可调整R b2,使其阻值????。(C 、增加,D 、减小)
答案:BD|AC
22. 直接耦合与变压器耦合多级放大电路之间主要不同点是????。 A 、所放大的信号不同,B 、交流通路不同,C 、直流通路不同 答案:C
23. 因为变压器耦合放大电路????(A 、各级静态工作点Q 相互独立,B 、Q 点相互影响,C 、各级A u 相互影响,D 、A u 互不影响),所以这类电路????(A 、温漂小,B 、能放大直流信号,C 、放大倍数稳定),但是????(A 、温漂大,B 、不能放大直流信号,C 、放大倍数不稳定)。 答案:A|A|B
24. 直接耦合放大电路能放大????,阻容耦合放大电路能放大????,变压器耦合放大电路能放大????。
A 、直流信号,B 、交流信号,C 、交直流信号 答案:C|B|B
25. 因为直接耦合放大电路????(A 、各级静态工作点Q 相互独立,B 、Q 点相互影响,C 、各级A u 互相影响,D 、A u 互不影响),所以这类电路????(A 、温漂小,B 、能放大直流信号,C 、放大倍数稳定),但是????(A 、低频特性不好,B 、放大倍数不稳定,C 、必须进行电平配合)。 答案:B|B|C
26. 因为阻容耦合放大电路????(A 、各级静态工作点Q 相互独立,B 、Q 点相互影响,C 、各级A u 相互影响,D 、各级A u 相互不影响),所以这类电路????(A 、温漂小,B 、能放大直流信号,C 、放大倍数稳定),但是????(A 、温漂大,B 、不能放大直流信号,C 、放大倍数不稳定)。 答案: A|A|B
27. 直接耦合与阻容耦合多级放大电路之间主要不同点是????。 A 、所放大的信号不同,B 、交流通路不同,C 、直流通路不同 答案:C
28. 阻容耦合两级放大电路如图所示。已知V CC =12V ,R b1=R b2=500k Ω,R c1=R c2=3k Ω,晶体管VT 1、VT 2特性相同,且β1=β2=29,U BE1=U BE2=0.7V ,耦合电容C 1~C 3的电容量足够大。试选择填空:当正弦输入电压的幅度逐渐增大时,失真首先由????(A 、第一级, B 、第二级)引起。且为????(A 、截止失真,B 、饱和失真),u O 波形的????(A 、顶部,B 、底部)削平,为使其基本不失真,应调节????(A 、R b1,B 、R c1,C 、R b2,D 、R c2),并使该电阻????(A 、增大,B 、减小)。
答案:B|A|A|C|B
29. 某晶体管输出特性和用该晶体管组成的放大电路如图所示,设晶体管的U BEQ =0.6V ,电容对交流信号可视为短路。
1.在输出特性曲线上画出该放大电路的直流负载线和交流负载线,标明静态工作点Q ; 2.确定静态时I CQ 和U CEQ 的值;
3.当逐渐增大正弦输入电压幅度时,首先出现饱和失真还是截止失真? 4.为了获得尽量大的不失真输出电压,R b 应增大还是减小?
654
R L Ω
3210
答案:1.I BQ =20μA ,作图如下:
6543210
2.I CQ ≈2mA ,U CEQ ≈3V 3.首先出现截止失真 4.减小R b
30. 共集放大电路及晶体管输出特性如图所示,设U BEQ =0.7V ,电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
1.确定晶体管的β值,估算I BQ 的值;
2.画出直流负载线,确定I CQ 、U CEQ 的值;
3.画出交流负载线,确定上述条件下最大正弦输出幅度。
6
54
L 5k Ω
3210
5
10
15
CE
答案:1.β ≈50, I BQ =2.
6543210
V CC -U BEQ R b +1+β R e
≈40μA
直流负载线如图所示,I CQ ≈2mA ,U CEQ ≈5V
3.交流负载线如上图,u o =i e R e =-u ce , U om -≈5V , U om +≈4.5V , 取U om =4.5V 31. 已知图示电路中晶体管的β=
160,r b b '=100Ω,U BEQ =0.7V ,电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
1.估算电路在静态时的I BQ 、I CQ 、U CEQ ;
、输入电阻R 、输出电阻R 。 2.求电压放大倍数A i o u
答案:1.U B ≈V CC
U B -U BEQ R b1
≈6. 5V , I CQ ≈I EQ =≈1. 94mA
R b1+R b2R e
I BQ ≈
I EQ (1+β)
≈12μA , U CEQ =V CC -I CQ R c -I EQ R e ≈5. 3V
2.r be =r b b '+(1+β )
U T
=-βR c ≈-142 ≈2. 26k Ω, A u
r be I EQ
R i =r be // R b1// R b2≈2.1k Ω, R o =R c =2k Ω
32. 已知图示放大电路的静态工作点正常,场效应管跨导g m =5mS ,r d s 可视为无穷大,电容的容抗可忽略不计。 1.画出微变等效电路图;
、输入电阻R 、输出电阻R 。
2.计算电压放大倍数A i o u
R L 20k Ω
答案:1.
L
=-g (R //R )≈-33,R =R //R ≈900k Ω,R =R =10k Ω 2.A o d i g1g2u m d L
33. 放大电路和示波器测得输出电压u O 的波形如图所示,试问该放大电路产生了饱和失真还
是截止失真?为消除失真应调整电路哪个参数?该参数应增大还是减小?
u L
u t
u
答案:饱和失真,应增大R b 或减小R c
34. 放大电路及相应的晶体管输出特性如图。设U BEQ =0.7V ,U CES ≈0.5V ,电容容量足够大。 1.根据晶体管输出特性确定晶体管的β 值;
2.求出静态电流I BQ 的值,并用图解法确定I CQ 和U CEQ 的值;
3.图解确定此时该电路的最大不失真输出电压幅值。
654
R L 6k Ω
3210
答案:1.β≈100
2.I BQ ≈30μA , 作直流负载线, I CQ ≈3mA , U CEQ ≈6V
6
I CQ
CEQ
12
CE
'=R c //R L =1. 5k Ω, 过Q 作交流负载线,斜率为-3.R L
1
,
1. 5k Ω
作图得U om +≈4.5V ,U om -≈5.5V , ∴最大不失真输出电压幅值U om =4.5V
35. 已知图示电路中晶体管的β=120,r b b '=200Ω,U BEQ =0.7V ,电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
1.若要求静态电流I CQ =1.5mA ,估算R e 的值;
、输入电阻R 、输出电阻R 。
2.求电压放大倍数A i o u
答案:1.U B ≈V CC
U B -U BEQ U B -U BEQ R b1
≈3. 58V , R e =≈=1. 92k Ω .
R b1+R b2I EQ I CQ U T
=-βR c ≈-142 ≈2. 28k Ω, A u
r be I EQ
2.r be =r b b '+(1+β )
R i =r be // R b1// R b2≈1.96k Ω, R o =R c =2.7k Ω
36. 射极跟随器及晶体管输出特性如图,U BEQ =0.6V ,电容足够大,对交流信号可视为短路。 1.确定晶体管的β值,估算I BQ 的值; 2.画出直流负载线,确定I CQ 、U CEQ 的值;
3.画出交流负载线,确定上述条件下正弦输出电压最大跟随幅度。
654
L
Ω
3210
答案:1.β = 100,I BQ =
V CC -U BEQ R b +1+β R e
≈30μA
2
.直流负载线如图,I CQ ≈3mA ,U CEQ ≈6V
3
3.交流负载线如上图,u o =-u ce ,U om -≈4.5V ,U om +≈5.3V , 最大跟随幅度4.5V
37. 已知图示电路中晶体管的U B EQ =0.7V ,U C ES =0.5V 。β>>1,各电容的容量足够大。要求电路静态电压U C EQ =4V 。 1.估算R b1的值;
2.当逐渐增大正弦输入电压时,输出电压波形首先出现饱和失真还是截止失真?
R L 3k Ω
答案: 1.I C Q ≈
V C C -U C EQ R c + R e
=2mA , U B =I EQ R e +U B
E Q
≈4. 7V
R b1≈
U B
≈12. 9k Ω
V C C -U B /R b2
2.U om+=I CQ (R c // R L )≈2.4V ,U om -=U C EQ -U CES =3.5V ,首先出现截止失真 38. 放大电路及晶体管输入和输出特性如图所示。
1.在输入特性曲线上图解确定静态电流I BQ 和静态电压U BEQ ; 2.在输出特性曲线上图解确定静态电流I CQ 和静态电压U CEQ 。
u V
答案:1.作图如下,I BQ ≈55μA ,U BEQ ≈0.7V 2.作图如下,I CQ ≈2.7mA ,U CEQ ≈6.5V
39. 某硅晶体管的输出特性曲线和用该晶体管组成的放大电路及其直流、交流负载线如图所示。由此求解:
1.电源电压V CC ,静态电流I CQ ,静态电压U CEQ ; 2.电路参数R c 、R L ;
3.该电路在此条件下最大不失真输出电压幅值U om 。 4.为了获得更大的不失真输出电压,R b 应增大还是减小?
8
R L
6420
答案:1.V CC ≈12V , I CQ ≈4mA , U CEQ ≈4V 2.R c ≈2k Ω, R 'L ≈500Ω , R L ≈667Ω 3.U om +≈2V , U om -≈3.5V , 取U om ≈2V 4. 减小R b
40. 已知图示电路中晶体管的β=100,r b b '=200Ω,U BEQ =0.7V ,电容的容量足够大,对交流信号可视为短路。
1.估算电路在静态时的I BQ 、I CQ 、U CEQ ; 2.画出简化h 参数交流等效电路图;
、输入电阻R 和输出电阻R 。
3.求电压放大倍数A i o u
R L 10k Ω
答案:1.U B ≈V CC
U B -U BEQ R b1
≈2. 93V ,I CQ ≈I EQ =≈0. 93mA ,
R b1+R b2R e1+R e2
I BQ ≈I EQ (1+β )≈9. 2μA ,U CEQ ≈V CC -I CQ (R c +R e1+R e2) ≈2. 8V
2.
.
L
3.r be =r b b '+(1+β )
U T
=-β (R c //R L )≈-13 ≈3. 02k Ω,A u
I EQ r be +1+β R e2
R i =R b1//R b2//[r be +(1+β) R e2]≈10.8k Ω,R o =R c =4.3k Ω ?U GS
41. 图示电路中场效应管的转移特性可表达为:I D =I DSS 1-
U
GS(off)?
1.求静态工作点I DQ 、U DSQ ; 2.画出微变等效电路图;
?
? ??
2
其中 I D S S =5mA ,U GS(off)=-3V ,各电容都足够大,对交流信号可视为短路。
、输入电阻R 、输出电阻R 。
3.求电压放大倍数A i o u
+V 2
R L 15k Ω
答案:1.I DQ
2.
?-2?=5 1-?mA ≈0. 56mA , U D SQ =V D D -I D Q R d ≈4. 4V ?-3?
L
3.g m =
d i D 2
=-
d u GS I DQ U GS (off )
=-g (R //R )≈-6. 67 I DSS ?I DQ ≈1. 11mS ,A u m d L
R i =R g =1M Ω ,R o =R d =10k Ω
42. 设图中各电路的场效应管跨导g m 均等于1mS 。试问哪几个电路能正常放大,并且电压放大倍数绝对值大于1?
( a )
( b )
( c )( d )
答案:AD
43. 试估算图示多级放大电路静态工作电流,电压:I CQ1、U CEQ1、I CQ2、 U CEQ2,并判断VT 1、 VT 2的工作状态,设VT 1、 VT 2的特性相同,且 β=49,U BE =0. 7V ,I B2<>
u
答案:I CQ1≈I EQ1=
V CC -U BE
≈1. 41mA , U CEQ 1=V CC -I EQ 1R e1=9. 18V
R b1
+R e1
1+β
I CQ 2≈I EQ 2=(I EQ 1?R e1-U BE )/R e2≈2. 12mA , U CEQ 2=V CC -I EQ R e2=9. 88V
VT 1、VT 2工作在放大区。
44. 阻容耦合两级放大电路如图。设电容器对交流信号均可视为短路,试写出下列各表达式:
U U o1 1.A u 1=,A u 2=o ;
U U i o1
2.R i 、R o 。
=-答案:1.A u 1
β R c1//R e2//
?
r be1
?
r be2
1+β2
???
?, A =β(R c2//R L )
u 2
r b e 2
2.R i =R b11//R b12//r be1, R o =R c2
45. 多级放大电路如图所示,设VT 1、 VT 2 、VT 3 特性相同,且β1=β2=β3=β,r be1、r be2、r be3、VD 1的r d1、VD 2的r d2均已知。 1.判断各管构成的基本放大电路组态;
U 2.写出A u =o ,R i ,R o 的近似表达式。
U i
答案:1.VT 1、VT 3为共集(CC )组态, VT 2为共射(CE )组态;
=A ?A ?A ≈A ≈-2.A u u 1u 2u 3u 2
β(R c2//R i3)
, 式中R i3=r be3+(1+β)R e3
r be2+1+βr d1//r d1 R i =R b1//[r be1+(1+β)(R e1//R i2)],式中R i2=r be2+(1+β)(r d1//r d2) R o =R e3//
r be3+R c2
1+β
46. 多级放大电路如图所示,设晶体管VT 1、 VT 2的特性对称,且 β=50, U BE =0. 7V ,
r bb '=300Ω,电容对交流信号均可视为短路。试估算:
1.静态工作点I CQ1、I CQ2、U CEQ1、U CEQ2;
U 2.输入电阻R i ,输出电阻R o 和源电压放大倍数A us =o 。 U s
u 答案:1.I CQ1≈I EQ1=
R b22V CC -U BE1
≈2. 56mA ,U BQ2≈V CC =5. 1V , R b1R b21+R b22
R e1+
1+β
U CQ 1=U EQ 2=U BQ 2-U BE
=4. 4V ,I R C =
1
V CC -U CQ1
R c1
≈0. 979mA ,
I CQ 2≈I EQ 2=I CQ 1-I R C1=1. 58mA ,U EQ 1=I EQ 1R e1=1. 28V ,
U CEQ 1=U CQ 1-U EQ 1=3. 12V ,U CEQ 2=U CQ 2-U EQ 2=V CC -I CQ 2R c2-U EQ 2≈3V
2.r be1=r b b '1+(1+β)
2626
≈818Ω, r be2=r b b '+(1+β)≈1. 14k Ω I EQ1I EQ2
R i =R b1//r be1≈r be1=81Ω8, R o =R c2=1k Ω
U R i
A u s =o =?
U s R s +R i
-β(R c1//
r be2
)
1+ββ(R c2//R L )?≈-13. 8 r be1r be2
47. 多级放大电路如图所示,设VT 1、 VT 2特性相同,且β1=β2=50,r be 1=r be 2=1k Ω,
U BE1=U BE2=0. 7V ,电阻R b11=20k Ω,R b12=40k Ω,R c1=2k Ω,R e1=500Ω,
'=1. 5k Ω,R e2=R L =8k Ω,电源V CC =12V ,电容C 1、C e 对交流信号均可视为短路。 R e1
1.静态时输出电压U O =?
U 2.A u =o =? R i =? R o =?
U i
3.R L 开路时,定性说明对电路工作将产生什么影响?
答案:1.I CQ 1≈I EQ 1≈1. 65mA , U O ≈U C Q 1-U B E 2=8V U CQ 1≈V CC -I CQ 1R c1≈8. 7V ,
=-2.A u
β1(1+β2)(R e2//R L )?
R c1
R c1+r be2+1+β2R e2//R L ≈-3. 72 r be1+1+β1R e1
R c1+r be2
≈60Ω
1+β2
R i =R b11//R b12//[r be1+(1+β1)R e1]≈8. 88k Ω, R o =R e2//
3.R L 开路,对I CQ1、U CQ1、U O 、R i 和R o 均无影响;对I CQ2有影响;由于R o 很小,故R L
影响不大。 开路对A u
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