模电第三章.docx
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模电第三章
第三章 BJT放大电路
习题类型
3.1,3.3 BJT放大电路可否正常放大的分析、判断;
3.2 BJT放大电路的直流通路、交流通路;
3.4,3.6 基极分压式偏置电路的设计;
3.5 温度对固定基极偏置电路和基极分压式偏置电路的静态工作点Q影响的分析、计算;
3.7~ 共射放大电路的静态工作点Q、交流指标的分析、计算;
3.10 共基放大电路中中频段交流指标的计算;
3.11 两信号源同时存在时,放大电路电压增益的计算;
3.12 电容对放大电路中频段交流指标影响的分析、计算;
3.13~ 放大电路的交流特性分析与计算;
3.18~ 三种大体放大电路的设计;
3.22~ 多级放大电路中频段交流指标的计算;
3.26 直接耦合多级组合放大电路零点漂移的分析、计算;
3.27 两级组合放大电路的设计;
3.28 由大体放大电路组合各类两级组合放大电路,其中频段交流指标的比较;
3.29 由两级组合放大电路的交流通路画出其完整的放大电路;
3.20 改错题。
试分析题图各电路可否对正弦交流信号进行正常放大,若不能则说明理由,并更正错误。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (d)
题图
解:
(a)发射结零偏,BJT不能处于放大偏置。
需在基极加一下偏置电阻。
(b)无适合静态工作点,无交流输出,需在集电极处加一电阻。
(c)发射结反偏,BJT不能处于放大偏置,交流信号被直流电压源
短路。
需将
反相,并串一个电阻,同时将正电源
改成负电源
。
(c) 发射结无直流偏压。
把
接在基极和电源
之间。
(d) 能进行正常放大。
(e) 集电极无直流电流,BJT不能处于放大偏置。
把电容
短路。
试画出题图所示电路的直流通路和交流通路,设所有电容对交流信号都可视为短路。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
题图
解:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
如题图所示电路,设晶体管的
。
(1)试求
时的
及晶体管的集电极功耗
;
(2)若将图中的晶体管换成另一只
的晶体管,电路还可否正常放大信号?
为何?
题图
解:
(1)
(1) 换成
后,则
现在三极管的静态工作点已经在饱和区,无法正常放大信号。
如题图所示的基极分压式偏置放大电路中,已知
试估算
和
。
题图
解:
估算法
取
,则
由
(1)、
(2)可得:
题图(a)、(b)所示别离为固定基流偏置和基极分压式偏置电路。
两个电路中的晶体管相同,在
时
,其
随温度的转变率为
,
可忽略,
。
试别离求两种电路在
时的静态工作点Q和温度升高到
时由于
的转变引发
的转变程度。
题图
(a) (b)
解;(a)为固定基流偏置电路
时,
时,
的相对转变率为
(b)基极分压式偏置电路
时,
时,
的相对转变率为
由此可知,一样的温度转变,基极分压式偏置电路工作点的转变比固定基流偏置电路小得多,因此,基极分压式偏置电路取得了普遍的应用。
设计一基极分压式偏置放大电路。
技术要求是:
温度在
范围内转变时,要求
和
BJT的参数是:
时,
时,
解:
(1)估算
当
时,电流
应是最小值1mA,
应是最大值6V,由
可解得
(2)估算
因为
,则
联立求解上述两式,可得:
(3)计算
和
联立求解上述两式,可得:
(4)核算
时的
值
可见,上述结果在允许范围内,表明设计有效。
如题图所示的放大电路,已知BJT的
试求:
(1)静态工作点Q(
);
(2)放大器在中频段的
;
(3)若电容
开路,则将引发电路的哪些交流参数发生转变?
如何转变?
题图
解;
(1)
(2)
(3) 若电容
开路, 则将引发电路
增大,
减小。
如题图所示的放大电路,已知BJT的
。
为理想的硅稳压二极管,其稳压值
,各电容都足够大,试求:
(1)静态工作点Q(
);
(2)放大器在中频段的
;
(3)若
极性接反,电路可否正常放大?
计算现在的静态工作点Q,并分析
反接对
及
的影响。
题图
解:
(1)
(2)
题图3.8.1
(3)若
接反,则
由于
,集电结反偏,故电路仍能正常放大。
题图3.8.2
由此可知,
接反,使
减小,
增大,但对
无影响。
如题图所示电路,已知BJT的
试估算:
(1)静态工作点Q(
);
(2)放大器在中频段的
;
(3)若电容
开路,对电路会产生什么影响?
题图
解:
(1)
(2)
题图3.9.1
(3)若电容
开路,会使电压增益
和输出电阻
增大。
如图所示放大器,是什么组态的放大器?
若BJT的
,忽略基区宽调效应,求中频段的
和
。
题图
解:
这是共基放大器
题图3.10.1
如题图所示的电路,已知BJT的
足够大,试求
。
题图
解:
(1)当
时,该电路变成共射放大器
题图3.11.1
由于
,则
(2)当
时,该电路变成共基放大器
题图3.11.2
由于
,而
,则
所以
如题图所示的电路,已知BJT的
和
的容量足够大。
试求:
(1)
开路时,放大器在中频段的
和
;
(2)
接入时,放大器在中频段的
和
,并说明
在电路中的作用。
题图
解:
(1)
题图3.12.1
(2)
题图3.12.3
题图3.12.4
通过度析计算可知,
接入后,放大电路的输入电阻提高。
在题图(a)所示CE放大器中,晶体管输出特性曲线如图(b)所示,且该管静态VBE≈。
(1)在图(b)上作直流负载线,肯定工作点的坐标IC和VCE的值。
(2)在图(b)上作交流负载线,肯定无削波失真的最大输出电压的振幅。
(3)若是增大源电压vs,直到输出vo出现削波失真。
试画出这时vo的波形。
这是饱和失真仍是截止失真?
为何?
(a) (b)
题图
解:
(1)直流负载线为:
工作点如题图3.13.1所示,即
。
(2)
V,交流负载线如题图3.13.1所示。
由图知
V。
题图3.13.1
(3)由交流负载线位置可知,
振幅增大时,应先出现截止失真,波形如题图3.13.2所示。
题图3.13.2
将上题NPN管改成PNP管(电源应改成负电源)。
若输出电压vo出现同一削波失真的波形,这是什么失真?
为何?
解:
应为饱和失真。
和
反相,
的正半波被削波,对应
的负半周。
对PNP管而言,
的负半周使发射结正偏电压大于静态值,故只可能出现饱和失真。
如题图所示的放大电路,已知:
3BX1型锗低频小功率三极管的
电路中
,电位器
输入正弦电压的有效值
,试求:
(1)电位器调至滑动触点与“地”之间的电阻为
时的
的值;
(2)电位器滑动触点调至最上端或最下端时,若增大输入电压
,
波形是不是会产生失真?
若产生失真,是何种类型的失真?
题图
解:
(1)
题图3.15.1
(1)电位器滑动触点调至最上端时,现在
,则
最大的不截止失真幅度
最大的不饱和失真幅度
由于
,则增大输入电压
时,
第一出现截止失真。
电位器滑动触点调至最下端时,现在
,则放大器的静态工作点Q位于截止区,
不能进行正常放大。
如题图所示的放大电路,已知BJT的
(1)试求静态工作点Q(
);
(2)画出放大器的交流小信号等效电路,并求该放大器在负载
开路时中频段的
和
;
(3)若放大器接上负载
,试求现在的源电压放大倍数
;
(4)若将电阻
调大,对该放大器的性能有何影响?
(5)若输入正弦信号过大,输出电压
的波形出现顶部被削顶的现象,试问产生了何种失真,有哪些可能的办法来消除这一失真?
(6)若测试发觉Q点无转变,而
明显减小,
明显增大。
试分析该放大器出现了什么故障?