模拟电子技术基础第3章 多级放大电路题解童诗白.docx
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模拟电子技术基础第3章多级放大电路题解童诗白
第三章多级放大电路（童诗白）
自测题
一、判断下列说法是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。
（1）现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为－100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。
（）
（2）阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，（）它只能放大交流信号。
（）
（3）直接耦合多级放大电路各级的Q点相互影响，（）它只能放大直流信号。
（）
（4）只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。
（）
（5）互补输出级应采用共集或共漏接法。
（）
解：
（1）×
（2）√√（3）√×（4）×（5）√
二、现有基本放大电路：
A.共射电路B.共集电路C.共基电路
D.共源电路E.共漏电路
根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
（1）要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000，第一级应采用，第二级应采用。
（2）要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300，第一级应采用，第二级应采用。
（3）要求输入电阻为100kΩ～200kΩ，电压放大倍数数值大于100，第一级应采用，第二级应采用。
（4）要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小于100Ω，第一级应采用，第二级应采用。
（5）设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，I1000，输出电阻Ro＜100，第一级应采用，第二级应且Auioi
采用。
解：
（1）A，A
（2）D，A（3）B，A（4）D，B
（5）C，B
第三章题解－1
三、选择合适答案填入空内。
（1）直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是
A.电阻阻值有误差B.晶体管参数的分散性
C.晶体管参数受温度影响D.电源电压不稳定
（2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是
A.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容
（3）选用差分放大电路的原因是。
A.克服温漂B.提高输入电阻C.稳定放入倍数（4）差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的，共模信号是两个输入端信号的。
A.差B.和C.平均值
（5）用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将使电路的。
A.差模放大倍数数值增大
B.抑制共模信号能力增强C.差模输入电阻增大
（6）互补输出级采用共集形式是为了使。
A.电压放大倍数大B.不失真输出电压大
C.带负载能力强
解：
（1）C，D
（2）C（3）A（4）A，C（5）B
（6）C
四、电路如图PT3.4所示，所有晶体管均为硅管，β均为60，rbb=100'Ω，静态时｜UBEQ｜≈0.7V。
试求：
（1）静态时T1管和T2管的发射极电流。
（2）若静态时uO＞0，则应如何调节Rc2的值才能使uO＝0V？
若静态uO＝0V，则Rc2＝？
电压放大倍数为多少？
第三章题解－2
图T3.4
解：
（1）T3管的集电极电流
IC3＝（UZ－UBEQ3）/Re3＝0.3mA
静态时T1管和T2管的发射极电流
IE1＝IE2＝0.15mA
（2）若静态时uO＞0，则应减小Rc2。
当uI＝0时uO＝0，T4管的集电极电流ICQ4＝VEE/Rc4＝0.6mA。
Rc2的电流及其阻值分别为
ICQ4IRc1=IC2-IB4=IC2-
Rc2=β＝0.14mAIE4RE4+BEQ4IRC2≈7.14kΩ
电压放大倍数求解过程如下：
rbe2=rbb'+（1+β）26mVIEQ2
26mV
IEQ4≈10.7kΩrbe4=rbb'+（1+β）≈2.74kΩ
=β{Rc2∥[rbe4+（1+β）Re4]}≈16.5Au12rbe2
=-Au2βRc4rbe4+（1+β）Re4≈-18
=A⋅A≈－297Auu1u2
第三章题解－3
习题
3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。
设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。
图P3.1
解：
（a）共射，共基（b）共射，共射（c）共射，共射（d）共集，共基（e）共源，共集（f）共基，共集
第三章题解－4
3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等
、Ri和Ro的表达式。
效电路，并写出Au
图P3.2
解：
（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。
、R和R的表达式分别为
（2）各电路Aiou
图（a）
（1+β2）R3=-β1{R2∥[rbe2+（1+β2）R3]}⋅Au
R1+rbe1rbe2+（1+β2）R3
Ri=R1+rbe1
Ro=R3∥
rbe2+R21+β2
图（b）
=Au
（1+β1）（R2∥R3∥rbe2）rbe1+（1+β1）（R2∥R3∥rbe2）
⋅（-
β2R4
rbe2
）
Ri=R1∥[rbe1+（1+β1）（R2∥R3∥rbe2）]
Ro=R4
第三章题解－5
图（c）
β2R3=-β1{R2∥[rbe2+（1+β2）rd]}⋅[-A]uR1+rbe1rbe2+（1+β2）rd
Ri=R1+rbe1
Ro=R3
图（d）
A=[-gm（R4∥R6∥R7∥rbe2）]⋅（-β2R8ur）
be2
Ri=R3+R1∥R2
Ro=R8
解图P3.2
第三章题解－6
3.3基本放大电路如图P3.3（a）（b）所示，图（a）虚线框内为电路Ⅰ，图（b）虚线框内为电路Ⅱ。
由电路Ⅰ、Ⅱ组成的多级放大电路如图（c）、（d）、（e）所示，它们均正常工作。
试说明图（c）、（d）、（e）所示电路中
（1）哪些电路的输入电阻比较大；
（2）哪些电路的输出电阻比较小；
=最大。
（3）哪个电路的Ausos
图P3.3
解:
（1）图（d）、（e）所示电路的输入电阻较大。
（2）图（c）、（e）所示电路的输出电阻较小。
最大。
（3）图（e）所示电路的Aus
第三章题解－7
3.4电路如图P3.1（a）（b）所示，晶体管的β均为50，rbe均为1.2kΩ，
、Ri和Ro。
Q点合适。
求解Au
解：
在图（a）所示电路中
-β1⋅
=Au1rbe21+β2rbe1
=β2R3=125Au2rbe2
=A⋅A≈-125Auu1u2
Ri=R1∥R2∥rbe1≈0.93kΩ
Ro=R3=3kΩ
在图（b）所示电路中
=-β1⋅（R1∥rbe2）≈-50Au1rbe1
=-β2R4≈-42Au2rbe2
=A⋅A≈2100Auu1u2
Ri=（R5+R2∥R3）∥rbe1≈1.2kΩ
Ro=R4=1kΩ
3.5电路如图P3.1（c）（e）所示，晶体管的β均为80，rbe均为1.5kΩ，
、R和R。
场效应管的gm为3mA/V；Q点合适。
求解Aiou
解：
在图（c）所示电路中
=-β1⋅（R3∥rbe2）≈-62Au1rbe1
=-β2R4≈-107Au2rbe2
=A⋅A≈6634Auu1u2
Ri=R1∥rbe1≈1.5kΩ
Ri=R4=2kΩ
第三章题解－8
在图（e）所示电路中
=-g{R∥[r+（1+β）R]}≈-gR≈-6Au1m2be4m2=Au2（1+β）R4rbe+（1+β）R4≈1
=A⋅A≈-6Auu1u2
Ri=R1=10MΩ
Ro=R4∥rbe+R2
1+β≈43Ω
3.6图P3.6所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝rbe2＝rbe。
（1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；
（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。
图P3.6
解：
（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为Ad=∆uO∆uIβ（Rc+=-rbeRW2）
（2）RW的滑动端在最右端时
第三章题解－9
∆uC1=-
β（Rc+RW）
2rbe
⋅∆uI∆uC2=+
βRc2rbe
⋅∆uI
∆uO=∆uC1-∆uC2=-
β（Rc+
rbe
RW2
）⋅∆uI
所以Ad的表达式为
Ad=
∆uO∆uI
β（Rc+=-
rbe
RW2
）
比较结果可知，两种情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的∆uC1＞∆uC2。
3.7图P3.7所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，rbb=100Ω，
'
UBEQ≈0.7。
试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。
图P3.7
解：
RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：
UBEQ+IEQ⋅
RW2
+2IEQRe=VEE≈0.517mA
IEQ=
VEE-UBEQRW2＋
2Re
第三章题解－10
Ad和Ri分析如下：
rbe=rbb'+（1+β）26mVIEQ
RW
2≈5.18kΩAd=-βRcrbe+（1+β）≈-97
Ri=2rbe+（1+β）RW≈20.5kΩ
3.8电路如图P3.8所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3kΩ。
试问：
若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？
差模输入电压uId=？
输出动态电压△uO=?
图P3.8
解：
电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压△uO分别为
uIC=uI1+uI22=15mV
uId=uI1-uI2=10mV
Ad=-βRc2rbe≈-67
∆uO=AduId≈-0.67V
由于电路的共模放大倍数为零，故△uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。
第三章题解－11
3.9电路如图P3.9所示，晶体管的β=50，rbb=100Ω。
'
（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；
（2）用直流表测得uO=2V，uI=？
若uI=10mv，则uO=？
图P3.9
解：
（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为
''RL=Rc∥RL≈6.67kΩ,VCC=
RLRc+RL
⋅VCC=5V
静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为
ICQ1=ICQ2=ICQ≈IEQ≈
'
'
VEE-UBEQ
2Re
=0.265mA
UCQ1=VCC-ICQRL≈3.23V
UCQ2=VCC=15V
（2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：
△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V
rbe=rbb'+（1+β）
26mAIEQ
≈5.1kΩ
Ad=-
uI=
βRL
2（Rb+rbe）
'
≈-32.7
∆uOAd
≈37.6mV
若uI=10mv，则
∆uO=AduI≈-0.327VuO=UCQ1+∆uO≈2.9V
3.10试写出图P3.10所示电路Ad和Ri的近似表达式。
设T1和T2的
电
第三章题解－12
流放大系数分别为β
1和β2，b-e间动态电阻分别为rbe1和rbe2。
图P3.10
解：
Ad和Ri的近似表达式分别为
β1β2（Rc∥
Ad≈-rbe1RL2+（1+β1）rb）e2
Ri=2[rbe+1（1+β1）rbe]2
3.11电路如图P3.11所示，T1和T2的低频跨导gm均为2mA/V。
试求解差模放大倍数和输入电阻。
图P3.11
解：
差模放大倍数和输入电阻分别为Ad＝－gmRD＝－40Ri＝∞
3.12试求出图P3.12所示电路的Ad。
设T1与T3的低频跨导gm均
为第三章题解－13
2mA/V，T2和T4的电流放大系数β均为80。
图P3.12
解：
首先求出输出电压和输入电压的变化量，然后求解差模放大倍数。
∆uO=-（∆iD+∆iC）RD=-（gm∆uGS+βgm∆uGS）RD
1
2
∆uI=∆uGS+∆uBE=∆uGS+∆iDrbe=∆uGS+gm∆uGSrbe
Ad=-
1（1+β）gmRD
，若rbe=1kΩ，则Ad＝－540。
⋅
21+gmrbe
3.13电路如图P3.13所示，T1～T5的电流放大系数分别为β间动态电阻分别为rbe1～rbe5，写出Au、Ri和Ro的表达式。
1～
β
5，b-e
图P3.13
解:
Au、Ri和Ro的表达式分析如下：
第三章题解－14
Au1=Au2=Au3=Au=
∆uO1∆uI∆uO2∆uI2∆uO3∆uI3∆uO∆uI
=
β1{R2∥[rbe4+（1+β4）R5]}
2rbe1
=-=
β4{R6∥[rbe5+（1+β5）R7]}
rbe4+（1+β4）R5
（1+β5）R7
rbe5+（1+β5）R7
=Au1⋅Au2⋅Au3
Ri=rbe1+rbe2Ro=R7∥
rbe5+R61+β5
3.14电路如图3.14所示。
已知电压放大倍数为－100，输入电压uI为正弦波，T2和T3管的饱和压降｜UCES｜=1V。
试问：
（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？
（2）若Ui＝10mv（有效值），则Uo＝？
若此时R3开路，则Uo=？
若R3短路，则Uo=？
P3.14
解：
（1）最大不失真输出电压有效值为Uom=
VCC-UCES
2
≈7.78V
故在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax
第三章题解－15
Uimax=UomAu≈77.8mV
（2）若Ui＝10mV，则Uo＝1V（有效值）。
若R3开路，则T1和T3组成复合管，等效β≈βuO≈－11V（直流）。
若R3短路，则uO≈11.3V（直流）。
1β3，T3可能饱和，使得第三章题解－16
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