习题解答浙大版集成电路课后答案.docx
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习题解答浙大版集成电路课后答案
第一章放大电路的动态和频响分析
题3.1.1对于放大电路的性能指标，回答下列问题：
（1）已知某放大电路第一级的电压增益为40dB，第二级的电压增益为20dB，总的电压增益为多少dB？
（2）某放大电路在负载开路时输出电压为4V，接入3kΩ的负载电阻后输出电压降为3V，则该放大电路的输出电阻为多少？
（3）为了测量某CE放大电路的输出电压，是否可以用万用表的电阻档直接去测输出端对地的电阻？
解：
（1）60dB；
（2）1kΩ；
（3）不可以。
题3.1.2一学生用交流电压表测得某放大电路的开路输出电压为4.8V，接上24kΩ的负载电阻后测出的电压值为4V。
已知电压表的内阻为120kΩ。
求该放大电路的输出电阻Ro和实际的开路输出电压Voo。
解：
由题意列方程组：
解得：
题3.1.3在图题3.1.3所示CS放大电路中，已知静态工作点为VGSQ＝-0.5V，IDQ＝2mA，VDSQ＝5V，Rs＝3kΩ。
设电压放大倍数为
＝-20，发生截止失真时输出电压的正向幅值为5V，发生饱和失真时输出电压的负向幅值为3V。
（1）当输入信号为vi=0.1sinωt（V）时，画出g、d点的电压波形vG、vD，并标出峰、谷电压的大小；
（2）当输入信号为vi=0.3sinωt（V）时，画出g、d点的电压波形vG、vD，并标出峰、谷电压的大小。
图题3.1.3
解：
（1）当vi=0.1sinωt（V）时，
栅极的静态电压为：
栅极的瞬态电压为：
漏极的瞬态电压为：
因此，vG、vD电压波形如图3.1.3（a）所示。
（b）vi=0.3sinωt（V）时
图3.1.3
（2）当vi=0.3sinωt（V）时，
可见，此时输出电压已经产生了截止失真和饱和失真，其电压波形如图3.1.3（b）所示。
题3.1.4一组同学做基本CE放大电路实验，出现了五种不同的接线方式，如图题3.1.4所示。
若从正确合理、方便实用的角度去考虑，哪一种最为可取？
图题3.1.4
解：
图（d）最合理。
基极电阻Rb由电位器与电阻串联组成，不仅可以调节阻值，从而调节放大电路的静态工作点，而且不会使阻值为0，免得使三极管电流过大而烧毁。
同时图中的耦合电容极性也正确。
题3.1.5试分析图题3.1.5所示各个电路的静态和动态测试对正弦交流信号有无放大作用，如有正常的放大作用，判断是同相放大还是反相放大。
图题3.1.5
解：
（a）没有放大作用。
因为输入端在交流通路中接地，信号加不进去；
（b）有放大作用，属于CC组态，因此为同相放大电路；
（c）没有放大作用，因为输出端交流接地；
（d）有放大作用，属于CB组态，因此为同相放大电路。
题3.1.6有一CE放大电路如图题3.1.6（a）所示。
试回答下列问题：
（1）写出该电路电压放大倍数
、输入电阻Ri和输出电阻Ro的表达式。
（2）若换用β值较小的三极管，则静态工作点IBQ、VCEQ将如何变化？
电压放大倍数|
|、输入电阻Ri和输出电阻Ro将如何变化？
（3）若将静态工作点调整到交流负载线的中央，在输入电压增大的过程中，输出端出现如图题3.1.6（b）所示的失真波形，问该失真是由于什么原因引起的？
是饱和失真还是截止失真？
（4）若该电路在调试中输出电压波形顶部出现了“缩顶”失真，问电路产生的是饱和失真还是截止失真？
应调整电路中哪个电阻，如何调整（增大或减小）？
（5）若该电路在室温下工作正常，但将它放入60℃的恒温箱中，发现输出波形失真，且幅度增大，这时电路产生了饱和失真还是截止失真？
其主要原因是什么？
图题3.1.6
解：
（1）
Ri=Rb∥rbe,Ro=RC
（2）若换用β值较小的晶体管，则IBQ基本不变，VCEQ增大，|
|减小，Ri基本不变，Ro不变。
（3）由三极管的非线性特性引起的失真，不是饱和失真，也不是截止失真。
（4）截止失真，应减小Rb。
（5）饱和失真，主要原因是由于温度升高，晶体管的VBE↓、β↑、ICEQ↑,使三极管的静态工作点升高。
题3.1.7双极型晶体管组成的基本放大电路如图题3.1.7（a）、（b）、（c）所示。
设各BJT的rbb'＝200Ω，β＝50，VBE＝0.7V。
（1）计算各电路的静态工作点；
（2）画出各电路的微变等效电路，指出它们的放大组态；
（3）求电压放大倍数
、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
（4）当逐步加大输入信号时，各放大电路将首先出现哪一种失真（截止失真或饱和失真），其最大不失真输出电压幅度为多少？
图题3.1.7
解：
图（a）电路：
（1）求静态工作点
（2）CE组态，微变等效电路为：
（3）动态指标计算
Ri=rbe=0.56kΩ
Ro=Rc=2kΩ
（4）当截止失真时，Vom1=ICQ·Rc=7.3V
当饱和失真时，Vom2=｜VCEQ｜－｜VCES｜=5.65-0.7≈5.0V
所以，首先出现饱和失真。
Vom=5.0V
图（b）电路：
（1）求静态工作点
ICQ=βIBQ=0.9mA
VCEQ=15-（Rc+Re）ICQ=9.5V
（2）CB组态，微变等效电路为：
（3）动态指标计算
Ro≈Rc=5.1kΩ
（4）当截止失真时，Vom1=ICQ·RL′=0.9×（5.1∥5.1）=2.3V
当饱和失真时，Vom2=VCEQ-VCES=9.5-0.7=8.8V
所以，首先出现截止失真，Vom=2.3V
图（c）电路：
（1）求静态工作点
ICQ=βIBQ=2mA
VCEQ=1.5-ICQ·Re=15-2×3=9V
（2）CC组态，微变等效电路为：
（3）动态指标计算
（4）当截止失真时，Vom1=ICQ·RL′=2×1.5=3V
当饱和失真时，Vom2=VCEQ-VCES=9-0.7=8.3V
所以，首先出现截止失真，Vom=3V
题3.1.8在图题3.1.8所示的放大电路中，三极管的β＝40，rbe＝0.8kΩ，VBE＝0.7V，各电容都足够大。
试计算：
（1）电路的静态工作点；
（2）求电路的中频源电压放大倍数
；
（3）求电路的最大不失真输出电压幅值。
图题3.1.8
解：
（1）求电路的静态工作点：
（2）微变等效电路为：
（3）考虑截止失真时，
考虑饱和失真时，
所以，首先出现截止失真，最大不失真输出电压为：
V。
题3.1.9放大电路如图题3.1.9所示，设晶体管的rbb'＝300Ω，β＝20，VBE＝0.7V。
Dz为理想的硅稳压二极管，其稳压值VZ＝6V。
各电容都足够大，在交流通路中均可视作短路。
（1）求电路静态工作点（ICQ和VCEQ）；
（2）画出各电路的微变等效电路；
（3）求电压放大倍数
和输入电阻Ri；
（4）说明电阻R在电路中的作用；
（5）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
和Ri的影响。
图题3.1.9
解：
（1）求静态工作点
VBQ=VZ+VBE=6.7V
mA
ICQ=βIBQ=5.5mA
VCEQ=20-5.5×1-6=8.5V
（2）微变等效电路：
（3）
Ri=Rb1∥Rb2∥rbe=24∥24∥0.395=382Ω
（4）电阻R对稳压管起限流作用，使稳压管工作在稳压区。
（5）若Dz极性接反，则VBQ=1.4V，ICQ=14.3mA，VCEQ=5V，因此，该电路仍能正常放大，但由于ICQ变大，使
增大，Ri减小。
题3.1.10FET组成的基本放大电路如图题3.1.10（a）、（b）所示。
设各FET的gm＝2mS。
（1）画出各电路的微变等效电路，指出它们的放大组态；
（2）求电压放大倍数
、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
图题3.1.10
解：
（1）电路为共源（CS）组态。
微变等效电路为：
（2）
图（b）电路：
（1）CD组态，微变等效电路为：
（2）
Ri=∞
kΩ
题3.1.11FET恒流源电路如图题3.1.11所示。
若已知管子的参数gm、rds。
试证明该恒流源的等效内阻
图题3.1.11图3.1.11
解：
在其微变等效电路中，负载开路，在输出端加
，如图3.1.11所示。
题3.1.12双极型晶体管构成的恒流源电路如图题3.1.12所示，画出该电路的微变等效电路，求恒流源的输出电阻Ro的表达式。
图题3.1.12图3.1.12
解：
微变等效电路如图3.1.12所示。
根据微变等效电路可列出:
由上可得：
题3.1.13放大电路如图题3.1.13所示，VBE＝0.7V，电位器Rw的中心抽头处于居中位置，β1＝β2＝50，rbb'＝300Ω。
（1）T1、T2管各起什么作用，它们分别是什么电路？
（2）计算静态时T1管的集电极电流IC1；
（3）求电压放大倍数
、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
图题3.1.13
解：
（1）T1管组成射极跟随器（CC电路）；
T2管组成恒流源，作为T1管放大电路的射极电阻。
（2）Ic1近似为恒流源的输出电流。
mA
（3）电压放大倍数为：
式中Ro2为恒流源的输出电阻，由于Ro2＞＞Rw，所以Ro2可忽略。
输入电阻Ri=R1+rbe1+（1+β）RL'=12+0.46+51×51=2613kΩ
输出电阻
题3.1.14放大电路如图题3.1.14所示。
（1）指出T1、T2管各起什么作用，它们分别属于何种放大电路组态？
（2）若T1、T2管参数已知，试写出T1、T2管的静态电流ICQ、静态电压VCEQ的表达式（设各管的基极电流忽略不计，VBE＝0.7V）；
（3）写出该放大电路的中频电压放大倍数
、输入电阻Ri和输出电阻Ro的近似表达式（设稳压管的rz≈0）。
图题3.1.14
解：
（1）T1管为共源放大电路
T2管为共基放大电路
（2）由
可解出IDQ。
ICQ≈IDQ
VDSQ=-（VZ-VBE-IDQR3）
VCEQ=-［VCC+VDSQ-IDQ（R2+R3）］
（3）
中频微变等效电路为：
Ri=R1
Ro=R2
题3.1.15对于高内阻的输入信号源
和阻值较小的负载RL，采用如图题3.1.15（a）、（b）、（c）所示的三个放大电路进行放大。
设信号源内阻为Rs＝100kΩ，负载RL＝100Ω。
图中CE放大电路的输入电阻Ri＝1kΩ，输出电阻Ro＝10kΩ，负载开路时的电压放大倍数为
＝-100；CC放大电路的输入电阻Ri＝100kΩ，输出电阻Ro＝100Ω，负载开路时的电压放大倍数为
≈1。
（1）分别计算三种放大器的源电压放大倍数
，并比较它们的大小；
（2）讨论Ri和Ro对源电压放大倍数的影响。
图题3.1.15
解：
（1）计算源电压放大倍数
。
图（a）电路：
图（b）电路：
图（c）电路：
由上可见，图（c）电路的
最大。
（2）Ri和Ro的大小会影响各单级放大电路的源电压放大倍数。
欲使
增大，要求Ri尽可能大，Ro尽可能小。
在多级放大电路中，还应注意各级之间的合理搭配。
题3.1.16在图题3.1.16所示的两级放大电路中，若已知
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