基本放大电路例题.docx

1、基本放大电路例题第2章基本放大电路例题解析例2. 1三极管组成电路如图2. 2(a)(f)所示，试判断这些电路能不能对输入的交流信号进行 正常放大，并说明理由。解解此类题要注意以下问题:(1)判别三极管是否满足发射结正偏，集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。对NPN型晶体管构成的电路，集电极电源 Vcc的正极接集电极C,负极接“地”；对PNP型晶体管构成的电路，集电极电源 Vcc的负极接集电极C,正极接“地”。(2)判断有无完善的直流通路。(3)判断有无完善的交流通路。(4)在前三步判断得到肯定的结果时，再根据电路给出的参数值计算、判断三极管是否工作在放大 区。电路的分析如下：图(a)电路

2、由NPN管组成，静态情况下发射结无正向偏置，电路没有合适的静态工作点，不具备放大作用。图(b)电路由NPN管组成，发射结满足正偏条件，但集电结不是反偏，也不具备合适的静态工作 点，不能放大。图(c)电路由NPN管组成，三极管的发射结、集电结满足正偏和反偏的条件，但发射结的偏置电源Vbb将输入的交流信号旁路而不能进入三极管 b,e间的输入回路，所以尽管电路具备合适的静态工作点，仍不能对交流信号进行正常的放大。图(d)电路由PNP管组成，三极管发射结正偏，集电结反偏，交流信号能进入 b, e间的输入回路，经放大后在输出端出现，放电路能进行正常的放大。输入信号图(e)电路由PNP型管组成，三极管的发

3、射结、集电结均满足放大的偏置条件也能进入输入回路，但输出端无电阻 Rc，故输出交流信号将经电源Vcc被地短路，因此电路也不能进行正常的放大。图电路由PNP管组成，三极管的偏置满足放大的条件，二极管VD为反向偏置，在电路中起 温度补偿的作用，放电路能正常的放大。例2. 2图2. 3(a)固定偏流放大电路中，三极管的输出特性及交、 直流负载线如图2. 3(b)，试求:(1)电源电压Vcc，静态电流c和管压降VCE的值；(2)电阻Rb、Rc的值；(3)输出电压的最大不失真幅度VOM ；解(1 )由图解法可知，直流负载线与输出特性横坐标轴的交点的电压值即是 Vcc值的大小，由图2. 3(b)，读得lb

4、20卩A, Vcc6V。由Q点分别向横、纵轴作垂线，得lc= 1mA , Vce二 3Vo(2)由直流通路基极回路得Vcc 6V 3Rb- 6 300 10b1Ib20 10 A由集射极回路得Rc =vCC VcE = 3k11c(3)由交流负载线与静态工作点Q的情况可看出，在输入信号的正半周，输出电压Vce在3V到0.8V范围内，变化范围为2. 2V;在信号的负半周输出电压Vce在3V到4. 6V范围内，变 化范围为1.6V。输出电压的最大不失真幅度应取变化范围小者， 故Vom为1 6V。例2. 3用示波器观察NPN管共射单级放大电路输出电压，得到图2 . 4所示三种失真的波形，试分别写出失

5、真的类型。 _一解：（a）截止失真（顶部失真）；（b）饱和失真（底部失真）；（c）大信号失真（输入信号 过大引起的削波失真）。例2.4在图25所示的基本放大电路中， 设晶体管3=100, Vbeq = -02V,心二200 Q,Ci, C2足够大，它们在工作频率所呈现的电抗值分别远小于放大级的输入电阻和负载电阻。（1） 估算静态时的Ibq , Icq和Seq ；（2） 估算晶体管的0的值；（3） 求电压放大倍数；解Vceq 二 VccjcqRc =-10- (-2.1 3) = -3.7Vbe lb车 J = 200 (1 100)丝：144Q EQ Rc100 3k1.1 “c208be1.

6、44k11例2. 5放大电路如图2.6 （a）所示。已知图中 Rb仁10kQ , Rb2= 2. 5k Q , Rc= 2kQ , Re二 750Q, R_二 1 . 5kQ , Rs二 10kQ , Vcc二 15V, 3 二 150。设 C|,C2 , C3都可视为交流短路，试用小信号分析法计算电路的电压增益 Av，源电压放大倍数A vs，输入电阻Ri,输出电阻R。解由于三极管的小信号模型参数与静态工作点有矢，所以，在进行小信号模型分析以前，首先进行静态分析并求三极管的(1)静态分析，确定rbeVbVB-VBERe3-0.7 ,小 A/4 3mA QA 7 1rbe =200 (1)丄=2

7、00 (1 150)-A -1.5k-1I e 3(2)画出H参数小信号等效电路先画出放大电路的交流通路，即将直流电源 Vcc和所有的耦合电容、旁路电容都视为短路画出交流通路，然后根据交流通路画出 H参数小信号等效电路如图 2. 6(b)所示。(3)求动态指标根据H参数小信号等效电路得Mc 2 汉 1.51502+1.5 -85.71.5Ro : Rc = 2k11512=4VVbVcc15 30V4-0.7B VBEQ1.1mCQReACQ 1BQibo2. 7Vceq -Vcc - Icq (Rc Re) =12 -1.1 (3.3 3) : 5V(2)估算放大电路的电压放大倍数:be =

8、(1 J26 = 200 (1 J26:2.6k，1Ie 1.1由V&端输出时，电路为射极跟随器:Ri= Rbi Rb2 rbe+(1+3 )Re=15/30/2.6+(100+1) 3-97k Q上式中由于信号源内阻 Rs=0,所以Re = R, & =0。Ro2& Rc=3.3k Q例2. 7已知图28所示共基放大电路的三极管为硅管，作 3=100,试求该电路的静态工点Q,电压放大倍数Av 输入电阻Ri和输出电阻Ro 解(1)求静态工作点 作出图2. 8( a)的直流通路如图2. 8(b)所示，由直流通路得:vb= Vcc Rb2 = 6A6OV=7-5VRb1 Rb2 图2.8R.=Re

9、/?=13QRo v Rc =為半8二个直接耦合两级放大电路如图2. 9(a)所示。晶体管T|和=3 2= 50,均为硅管3 1 Vbe二0. 65V。调节Rw后使输入信号Vi二0时，Vce 0V。求：点Q及FU阻值 各级静态工作 2Av、Ri $ 9&2 - ( -VcC2)I Q2解：(1)计算静态工作点Q从已知条件可知：Vi二0时，调节Rw使Vc2二0V，即V叱0V。贝U图2. 96ro7mA5.615g7u0214mr21?A|RC1VBE2 0 “ 门 w a一 色二 0.217mA3I B2 =0.217 0.0214= 0.238mA鸣4.76呗50=ld Ibi =0.238

10、0.00476 = 0.243mAIe2 = I C2 I B2 =1.07 0.0214 =1.09mA静态时Vi二0,相当于输入端短路。Vbi -iBiRbi =-0.00476 3 -0.0143VVei 二 Vbi vbei -0.0143 0.65 一 -0.664VVci =vcci i(VbE2 )=5.35/Vcei -Vd -Vei =5.35-(-0.664) : 6VVCE2 = vc2vcci) = -6VV 0664E10.1r 6.64mA-1所以RwI ei = 6.64 0.243 = 6.88mAI 6.88呻f 0.776k,(2)计算Av画岀图2.Rw,R

11、i 和 Ro 09(a)电路的微变等效电路如图2.9(b)所示o图中Avi式中AviAv2fbe1 =300 (1S)-6 300 51E1260.2435.76k，1-300ViRnVolViVoVol(12)些=300I E151 -26 -1.53k，11.09Rb1 rbei (1 i) ReiRd rbe2=3 1.53=1.01 k Q ;-50x1.01Rc =Re1 Rw=0.1 3 5.76 (1 50) 0.0886鷺氐-50 5.6 _1831.53-3.8be2Av = AviAVA =3.8 (-1 83= 6 9 50.776=0.0886k Q。因而Ri二吕I讥f

12、be1 (1)氏 1 =1 3.22Ro=Rc2=5.6k Q=1.5kQ，试求放大电路的输入电阻、输出电阻及源电压放大倍数。解该电路为共集、共射和共集三级直接耦合放大电路，亦可看作共集一共射一共集(CC CE-CC)组合放大电路。为了保证输入和输出端的直流电位为零，电路采用了正、负 电源，并且用稳压管Vz和二极管VDi分别垫高V2、7管的射极电位。而在交流分析时，因其动态 电阻很小，可视为短路。图 2. 10 (1)输入电阻RiRi =Ri1 R 占二 一 be1 + (1 + M ( Re1 R2 )=3 (1 100) (5.3/ 2) : 150k输出电阻RoR02 = Rc2 = 3k Q3+15=3 3 ： 45 Q1 100上式中Rs3为从第三级输出信号源内阻。源电压放大倍数Avs= 101 (5.3/7 2)r3 101 (5.3/2)= (1 J ( Rei Ri2 )TZr-fbel (i) ( Re! Ri2 )Ri3二 伽 (1 r ) (Re3Rl) =1.5 101 (3/0.2) 20kQAv2Vo2Vi2Rc2 Ri3）r be2100 （320）“30 Vo (TJ(Re3Rl)v3101(3/ 0.2)1.5 101(3/0.2)0.95Vi3 rbe3 (1 J(Re3 Rl)E 0.98 (to)隔120