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1、模拟电子子电路例例题_半导体体器件例例题:1.电路路如例图图(a)所所示。当当开关SS分别在在“1”和“2”时,问问哪一个个位置的的Ic较大,哪哪一个位位置的集集电极与与发射极极之间的的耐压较较高,为为什么? (a) (b)解解:SS置于“11”时,发发射结被被短路,这这时的IIc为集集电结反反向饱和和电流;C、EE极间的的耐压为为。S置置于“22”时,基基极开路路,Vcc被集集电结和和发射结结分压,使使发射结结正向偏偏置、集集电结反反向偏置置,此时时的;CC、E极极间耐压压为。故故S置于于位置“22”是的的Ic较大;在位置置“1”时时,管子子集电极极与发射射极间的的耐压较较高。分析析:S置置
2、于“22”时,晶晶体管内内部的载载流子分分配关系系如例图图(b)所示。VVcc在两两个“结结”上分分压,使使发射结结(JEE)正就就偏、集集电结(JJC)反偏偏。从发发射区扩扩散到基基区的多多子中,有有一部分分在基区区复合形形成电流流,大部部分飘移移到集电电区,形形成,即即。集电电结还有有少子漂漂移电流流,由于于IB=0,故故=,。2测得得各晶体体管在无无信号输输入时,三个电电极相对对于地地的电电压如例例图三所所示。问问哪些管管子工作作于放大大状态,哪哪些处于于截止、饱饱和、倒倒置状态态,哪些些管子已已经损坏坏?解 工作作于放大大状态时时,晶体体管的发发射结正正向偏置置、集电电结反向向偏置。故
3、故图(bb)、(ee)、(gg)中的的晶体管管工作于于放大状状态。晶体体管的发发射结和和集电结结均处于于正向偏偏置时,工工作于饱饱和状态态。本题题中的图图(d)、(ff),其其晶题管管处于饱饱和状态态。晶体体管的发发射结和和集电结结均处于于反向偏偏置时,工工作于截截止状态态。本题题的图(aa)中晶晶体管工工作于截截止状态态。图(cc)中的的晶体管管工作于于倒置状状态,因因为它的的发射结结被反向向偏置,集集电结被被正向偏偏置。图(hh)中的的晶体管管,其VVBE22.7VV,已远远大于硅硅NPNN型晶体体管发射射结正向向偏置时时的电压压,故该该管已损损坏。分析析:1)发发射结与与集电结结的偏置置
4、情况是是判断管管子工作作状态的的依据;2)发发射结正正向偏置置时,硅硅管和锗锗管的|VBE|分分别约为为0.660.8V和和0.220.4V。当当发射结结正向偏偏置、且且|VBE|远远远大于于这一范范围时,管管子发射射极与基基极间已已开路,而而|VBBE|0时,两两个电极极间已短短路,管管子均可可能已经经损坏。模拟电子子电路例例题_基本放放大电路路例题:1.已知知如图所示示,R1100k,R2511k,Rc3kk,RRe5000,Vcc112V,3DGG4的300。(11)计算算ICQ,IBQ,VCEQQ。(22)若换换上一只只600的同类类型管,估估计放大大电路能能否正常常工作。(33)若温
5、温度由升升到,试试说明VVc(对地地)将如如何变化化(增加加或减少少)。(44)如果果换上PPNP型型的三极极管,试试说明应应作哪些些改动(包包括电容容的极性性)才能能保证正正常工作作。若仍为330,则则各静态态值将有有多大的的变化?解:(1)这这种电路路的特点点是基极极电位基基本固定定,进而而固定了了IE和IC,因此此分析QQ点的思思路是:所以()换上上660的同同类型管管子,IICQIEQ不变变,放大大电路照照常工作作,只是是IBQ变了了。(33)若温温度升高高这也也可用图图解法直直观解释释:温度,由由,作负负载线OOA如图示,工工作点由由Q移到到Q,引引起IC增加。(44)如果果换上PP
6、NP管管,则应应将电源源VCC及电电解电容容的极性性反向才才能正常常工作,此此时 VVB22V,若若仍为为30,则则,注意意VBE0.22V则在PNPP管电路路中VCE出现现正值是是不可能能的,它它表明管管子进入入饱和状状态,可可见,当当PNPP管和NNPN管管替换时时,由于于的差异异,可能能使静态态值产生生较大的的变化,这这必须在在应用时时引起注注意!2. 如如图所示示基本放放大电路路中,设设晶体管管1000,VVBEQQ00.2VV ,rrbb2000,RRB4770k,RC3kk,RRL3kk,CC1,C2足够大大,在工工作频率率处电抗抗值忽略略不计。(11)估算算静态时时ICQ,IBQ
7、,VCEQQ。(22)估算算Vbe值。(33)求电电压放大大倍数AAv。(44)若输输入电流流波形为为对称正正弦波,当当输入信信号逐步步加大时时,首先先出现截截止失真真还是饱饱和失真真?示波波器荧光光屏上观观察到的的波形是是顶部还还是底部部削平?为减少少失真,应应如何调调整元件件?解:(1)注意:此此题思路路和例一一思路不不同,由由,并注注意PNNP管电电压极性性是负值值。(22)(33)()当输输入信号号逐步加加大时,首首先出现现饱和失失真。因因为输入入对称电电流波形形,输出出电流、电电压波形形基本上上也是对对称的,但但由于VVCEQQ=3.7V ,小于于,故可可判知IIc偏大,QQ点偏高高
8、。在示示波器荧荧光屏上上观察到到的波形形是顶部部削平。因因为PNNP管时时负电源源供电,输输出电流流增大,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.电路路如图所示示,已知知三极管管3DGG4A的,rbb880,RB96k,RC2.4k,RE2.4k,VCC24V,交流输入信号电压有效值vi1V。试求求:(11)输出出电压VVo1,Vo2(有有效值)。(22)用内内阻为110k的交流流电压表表分别测测量vo1和vo2时,表表的读数数是多少少?解:(1)先计计算IBQ及rbeb.计算算Vo1和Vo2,先先计算AAv1和Av2其中负号号表示
9、vvo1和vi的相位位相反。故故同理则分析说明明:(11)注意意求Av1时是是共射组组态,求求Av2是共共集电极极组态。(22)集电电极输出出电阻RRL较大,电电压表接接入测量量误差较较大。从从发射极极输出(共共集接法法),输输出电阻阻较小,电电压表接接入后误误差较小小。(33)集电电极输出出相位和和基极输输入信号号相位相相反,发发射极输输出信号号相位和和基极信信号输入入信号相相位相同同。4. 电路如图图所示,已已知RB5000k,RC2kk,信信号源内内阻Rs1kk,电电容器CC1C2100uF,晶晶体管的的rbb2000,rrbee1.2k,跨导导gm400mS,Cbe200pF,Cbc2
10、pF()画出出该电路路在中频频区,低低频区,高高频区工工作时的的简化混混合参数数等效电电路。(22)估算算时,中中频放大大倍数AAvsmm,上限限截止频频率fH及下限限截止频频率fL的值。(33)试求求RL2kk,CCL68800ppF时的的fH和fL值。解:(1)低频区中频区 高频区区将用密勒勒定理等等效为和和并注意, 计算时时可忽略略。(22)计算算且忽略略RB时 由于,故故C2不影响响电路的的低频区区特性,所所以在高频区区,因为为所以故,对放放大电路路高频区区特性影影响可忽忽略。所所以(33)负载载RL接入后后,C1,C2均将影影响放大大电路的的低频响响应,它它们的影影响分别别用fL1,
11、fL2描述述:故整个电电路的下下限截止止频率对高频特特性影响响为:由于,故故表明:当当时,fH取决于于, 即即若忽略略不会引引起大的的误差。5. 电电路如图图所示,已已知RB1115k,RB2RB377.5kk,RRC5.1k,RE4.1k,RL100k,CL1CL26800pF,T1,T2特性相同的硅管3DG11,1250,rbb均为100,结电容可忽略,C1C247uF,Ce100uF,CB10uF求:中频频放大倍倍数Av,Ri,Ro,fH 。解:首先先要判断断T1是共射射电路,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
12、值。求动态值值,画出出h参数数微变等等效电路路如图示示其中又因为则求Ri,Ro整个电路路输入电电阻整个电路路输出电电阻求fH只考虑CCL1,则则只考虑CCL2,则则所以,取取。模拟电子子电路例例题_功率放放大电路路例题:1. 功功率放大大电路如如左图所所示,已已知,负载载电阻。设设晶体管管,的特性性相同,死死区电压压可忽略略。求:1、求求,时的,;2、时,电电路的最最大输出出功率及及此时的的,及每管管的功耗耗;3、,时的,。4、电路路的最大大输出功功率及此此时的,;5、时对对应于每每个管子子的功耗耗最大的的值及此此时每个个管子的的功耗。答案答案:(1)此此电路为为互补推推挽OCCL. , 由由
13、, . ;(2);(3)(负载载两端输输出电压压)(总总输出在在R和RL的电压压);(4);(5)2.电路路如图(aa)所示示,已知知,各晶晶体管,调节节使,足够大大,试求求:(11)该电电路的最最大的输输出电压压幅值,最最大输出出功率以以及相应应的直流流电源消消耗的功功率。T1和T2每管管的管耗耗和输出出级的能能量转换换效率。(2)有人将将(a)电路转转为(bb)图电电路,以以提高最最大输出出电压幅幅值,试试分析其其工作原原理。答案答案:解:(11)静态态时,Ve2=VA=0.5VCC=77.5VV足够大大,Ve2上有有7.55V的直直流电源源等效. Vom=VCC-Ve2-VCESS1=1
14、15-77.5-1=66.5VV。,;(2)上面求求得(aa)输出出电压幅幅度的最最大值,实际上上是达不不到的,也也就是不不可能饱饱和,因为通常常Vom=VCC-iBMRc-VBE-Ve2=00.5VVCC-(VBE+iBMRC)要饱饱和,必先上升升,。因因此受到到限制,现现在加接接一个RR(如图图(b),随随负半周周到来,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。模拟电子子电路例例题_电流源源电路和和差动放放大电路路例题:1. 已已知如左左图所示示试求:(1),(2)差差模电压压放大倍倍数,并并说明恒恒流源TT3,T4作用用。解
15、:电路路是由TT1,T2双端端输入单单端输出出, (1)计计算,要从从T5,T6恒流流源入手手(2)TT3,T4组成成镜像电电流源,输入差差模电压压时注意方向向减小,则则增加。可可见T3,T4既作作为差动动放大电电路的有有源负载载又作双双端输入入转化为为单端输输出时具具有双端端输出的的放大倍倍数。2. 附附:差动动放大电电路分析析计算中中的几个个问题?(1)静静态工作作点Q如何计计算?1.对对恒流源源电路则则以恒流流源为突突破口,见见上题。.对对长尾式式电路可可把Re一分为为二,利利用半边边直流通通路求解解例图图一,二,三。(2)两两管输入入不平衡衡如何处处理?可可将输入入信号分分解为差差模和
16、共共模两种种成分进进行叠加加分别计计算。例例图。(3)单单端输入入也是一一种输入入不平衡衡的状况况,例图图。(4)双双端输入入时的负负载Rl如何处处理?对于差模模放大电电路,两两个输出出端的电电压极性性是相反反的,一一边为正正一边为为负。因因此Rl/2处处必为零零点,即即“地”。由由此可能能每一个个管子带带Rl/2的的负载,如图示。(5)等等效电路路中Re如何处处理?1.直流通通路中RRe折合到到每个管管子应为为2Re。2.共模等等效电路路中由于于引起二二管电流流极性变变化相同同,每个个管子折折合也应应为2Re。3.差模等等效电路路中注意意到双端端输入时时和单端端输入时时不同:双端端输入RRe短路处处理, 单端端输入时时Re开路处处理(指指Re足够大大,否则则应按两两管的,Rs,Re分开处处理)因因为Re是足够够大,分分流很小小,单端端输入时时有