模拟电子电路例题半导体器件例题.docx

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模拟电子电路例题半导体器件例题

模拟电子电路例题_半导体器件例题：

1.电路如例图〔a〕所示。

当开关S分别在“1”和“2”时，问哪一个位置的Ic较大，哪一个位置的集电极与发射极之间的耐压较高，为什么？

〔a〕（b）

　　[解]：

S置于“1〞时，发射结被短路，这时的Ic为集电结反向饱和电流；C、E极间的耐压为。

S置于“2〞时，基极开路，Vcc被集电结和发射结分压，使发射结正向偏置、集电结反向偏置，此时的；C、E极间耐压为。

故S置于位置“2〞是的Ic较大；在位置“1〞时，管子集电极与发射极间的耐压较高。

　　分析：

S置于“2〞时，晶体管内部的载流子分配关系如例图〔b〕所示。

Vcc在两个“结〞上分压，使发射结〔JE〕正就偏、集电结〔JC〕反偏。

从发射区扩散到基区的多子中，有一局部在基区复合形成电流，大局部飘移到集电区，形成，即。

集电结还有少子漂移电流，由于IB=0，故=，。

2．测得各晶体管在无信号输入时,三个电极相对于"地"的电压如例图三所示。

问哪些管子工作于放大状态，哪些处于截止、饱和、倒置状态，哪些管子已经损坏？

[解]

　　工作于放大状态时，晶体管的发射结正向偏置、集电结反向偏置。

故图〔b〕、〔e〕、〔g〕中的晶体管工作于放大状态。

　　晶体管的发射结和集电结均处于正向偏置时，工作于饱和状态。

此题中的图〔d〕、〔f〕，其晶题管处于饱和状态。

　　晶体管的发射结和集电结均处于反向偏置时，工作于截止状态。

此题的图〔a〕中晶体管工作于截止状态。

　　图〔c〕中的晶体管工作于倒置状态，因为它的发射结被反向偏置，集电结被正向偏置。

　　图〔h〕中的晶体管，其VBE＝2.7V，已远大于硅NPN型晶体管发射结正向偏置时的电压，故该管已损坏。

　　分析：

1〕发射结与集电结的偏置情况是判断管子工作状态的依据；2〕发射结正向偏置时，硅管和锗管的|VBE|分别约为0.6～0.8V和0.2～0.4V。

当发射结正向偏置、且|VBE|远远大于这一X围时，管子发射极与基极间已开路，而|VBE|＝0时，两个电极间已短路，管子均可能已经损坏。

模拟电子电路例题_根本放大电路例题：

1.如图所示，R1＝10kΩ,R2＝51kΩ,Rc＝3kΩ,Re＝500Ω,Vcc＝12V,3DG4的β＝30。

　　〔1〕计算ICQ,IBQ,VCEQ。

　　〔2〕假设换上一只β＝60的同类型管，估计放大电路能否正常工作。

　　〔3〕假设温度由升到，试说明Vc〔对地〕将如何变化〔增加或减少〕。

　　〔4〕如果换上PNP型的三极管，试说明应作哪些改动〔包括电容的极性〕才能保证正常工作。

假设β仍为30，那么各静态值将有多大的变化？

　　解：

〔1〕这种电路的特点是基极电位根本固定，进而固定了IE和IC，因此分析Q点的思路是：

所以

　　〔２〕换上β＝60的同类型管子，ICQIEQ不变，放大电路照常工作，只是IBQ变了。

　　〔3〕假设温度升高

　　这也可用图解法直观解释：

温度，由，作负载线OA如图示，工作点由Q移到Q'，引起IC增加。

　　〔4〕如果换上PNP管，那么应将电源VCC与电解电容的极性反向才能正常工作，此时VB＝－2V，假设

β仍为30，那么

　，注意VBE＝－0.2V

那么

在PNP管电路中VCE出现正值是不可能的，它说明管子进入饱和状态，可见，当PNP管和NPN管替换时，由于

的差异，可能使静态值产生较大的变化，这必须在应用时引起注意！

2.如图所示根本放大电路中，设晶体管β＝100，

VBEQ＝－0.2V,rbb'＝200Ω，RB＝470kΩ,RC＝3kΩ,RL＝3kΩ,C1,C2足够大，在工作频率处电抗值忽略不计。

　　〔1〕估算静态时ICQ,IBQ,VCEQ。

　　〔2〕估算Vbe值。

　　〔3〕求电压放大倍数Av。

　　〔4〕假设输入电流波形为对称正弦波，当输入信号逐步加大时，首先出现截止失真还是饱和失真？

示波器荧光屏上观察到的波形是顶部还是底部削平？

为减少失真，应如何调整元件？

　　解：

〔1〕

注意：

此题思路和例一思路不同，由,并注意PNP管电压极性是负值。

　　〔2〕

　　〔3〕

　　〔４〕当输入信号逐步加大时，首先出现饱和失真。

因为输入对称电流波形，输出电流、电压波形根本上也是对称的，但由于VCEQ=3.7V,小于，故可判知Ic偏大，Q点偏高。

在示波器荧光屏上观察到的波形是顶部削平。

因为PNP管时负电源供电，输出电流增大，vCE朝负得少的方向变化。

为了减少失真，应增大RB或减小RC，但减小RC将使AV下降，是不可取的。

3.电路如图所示，三极管3DG4A的，rbb＝80Ω，RB＝96kΩ,RC＝2.4kΩ,RE＝2.4kΩ,VCC＝24V,交流输入信号电压有效值vi＝1V。

　　试求：

〔1〕输出电压Vo1，Vo2〔有效值〕。

　　　〔2〕用内阻为10kΩ的交流电压表分别测量vo1和vo2时，表的读数是多少？

　　解：

〔1〕ａ．先计算IBQ与rbe

b.计算Vo1和Vo2,先计算Av1和Av2

其中负号表示vo1和vi的相位相反。

故

同理

那么

分析说明：

　　〔1〕注意求Av1时是共射组态，求Av2是共集电极组态。

　　〔2〕集电极输出电阻RL较大，电压表接入测量误差较大。

从发射极输出〔共集接法〕，输出电阻较小，电压表接入后误差较小。

　　（3）集电极输出相位和基极输入信号相位相反，发射极输出信号相位和基极信号输入信号相位一样。

4.电路如图所示，RB＝500kΩ，RC＝2kΩ，信号源内阻Rs＝1kΩ，电容器C1＝C2＝10uF，晶体管的rbb'＝200Ω，rb'e＝1.2kΩ，跨导gm＝40mS，Cb'e＝200pF，Cb'c＝2pF

　　〔１〕画出该电路在中频区，低频区，高频区工作时的简化混合参数等效电路。

　　〔2〕估算时，中频放大倍数Avsm，上限截止频率fH与下限截止频率fL的值。

　　〔3〕试求RL＝2kΩ，CL＝6800pF时的fH和fL值。

　　解：

〔1〕

低频区

中频区

高频区

将用密勒定理等效为和

并注意，计算时可忽略。

　　〔2〕计算且忽略RB时

由于，故C2不影响电路的低频区特性，所以

在高频区，因为

所以

故，对放大电路高频区特性影响可忽略。

所以

　　〔3〕负载RL接入后，C1，C2均将影响放大电路的低频响应，它们的影响分别用fL1，fL2描述：

故整个电路的下限截止频率

对高频特性影响为：

由于,故

说明：

当时，fH取决于

，即假设忽略不会引起大的误差。

5.电路如图所示，RB1＝15kΩ，RB2＝RB3＝7.5kΩ，RC＝5.1kΩ，RE＝4.1kΩ，RL＝10kΩ，CL1＝CL2＝6800pF,T1,T2特性一样的硅管3DG11,β1＝β2＝50，rbb均为100Ω，结电容可忽略，C1＝C2＝47uF，Ce＝100uF，CB＝10uF

求：

中频放大倍数Av，Ri，Ro，fH。

解：

首先要判断T1是共射电路，T2是共基电路，T1、T2组成共射－－共基电路组态，共基电路输入电阻小，输出电阻大，高频特性好，要求动态值首先求静态值。

求动态值，画出h参数微变等效电路如图示

其中

又因为

那么

求Ri，Ro

整个电路输入电阻

整个电路输出电阻

求fH

只考虑CL1，那么

只考虑CL2，那么

所以，取。

模拟电子电路例题_功率放大电路例题:

1.功率放大电路如左图所示，，，负载电阻。

设晶体管，的特性一样，死区电压可忽略。

求：

1、求，时的，，，；

2、时，电路的最大输出功率与此时的，与每管的功耗；

3、，时的，，，。

4、电路的最大输出功率与此时的，，；

5、时对应于每个管子的功耗最大的值与此时每个管子的功耗。

答案

答案：

〔1〕此电路为互补推挽OCL.,由,,.

；

（2）

；

（3）

（负载两端输出电压）

〔总输出在R和RL的电压〕

；

〔4〕

；

〔5〕

2.电路如图〔a）所示，，各晶体管，，，调节使，，足够大，试求：

（1）该电路的最大的输出电压幅值，最大输出功率以与相应的直流电源消耗的功率。

T1和T2每管的管耗和输出级的能量转换效率。

（2）有人将〔a）电路转为〔b〕图电路，以提高最大输出电压幅值，试分析其工作原理。

答案

答案：

解：

〔1〕静态时，，Ve2=VA=0.5VCC=7.5V足够大，Ve2上有7.5V的直流电源等效.Vom=VCC-Ve2-VCES1=15-7.5-1=6.5V。

；

（2）上面求得（a）输出电压幅度的最大值,实际上是达不到的，也就是不可能饱和，

因为通常Vom=VCC-iBMRc-VBE-Ve2=0.5VCC-（VBE+iBMRC）要饱和，

必先上升，。

因此受到限制，现在加接一个R（如图〔b））,随负半周到来，电位升高，也升高，会使，使T1基极电位被提升，,最大输出电压幅值增大，可达到，大电容C起到“自举〞的作用。

模拟电子电路例题_电流源电路和差动放大电路例题:

1.如左图所示

试求：

（1），　　　　　　　　　　　　　　

（2）差模电压放大倍数,并说明恒流源T3,T4作用。

解：

电路是由T1,T2双端输入单端输出，　　　　　　　　

（1）计算，，要从T5,T6恒流源入手

（2）T3,T4组成镜像电流源,输入差模电压时

注意方向减小，那么增加。

可见T3,T4既作为差动放大电路的有源负载又作双端输入转化为单端输出时具有双端输出的放大倍数。

2.附：

差动放大电路分析计算中的几个问题？

（1）静态工作点Q如何计算？

　1.对恒流源电路那么以恒流源为突破口，见上题。

　２.对长尾式电路可把Re一分为二，利用半边直流通路求解．例图一，二，三。

（2）两管输入不平衡如何处理?

可将输入信号分解为差模和共模两种成分进展叠加分别计算。

例图。

（3）单端输入也是一种输入不平衡的状况，例图。

（4）双端输入时的负载Rl如何处理?

对于差模放大电路，两个输出端的电压极性是相反的，一边为正一边为负。

因此Rl/2处必为零点，即“地〞。

由此可能每一个管子带Rl/2的负载，如图示。

（5）等效电路中Re如何处理？

　　1.直流通路中Re折合到每个管子应为2Re。

　　2.共模等效电路中由于引起二管电流极性变化一样，每个管子折合也应为2Re。

　　3.差模等效电路中注意到双端输入时和单端输入时不同:

　双端输入Re短路处理，

　单端输入时Re开路处理〔指Re足够大，否那么应按两管的,Rs,Re分开处理〕因为Re是足够大,分流很小，单端输入时有