模拟电路第二章 放大电路基础 联系客服

发布时间 : 星期三 文章模拟电路第二章 放大电路基础更新完毕开始阅读fcc1f20590c69ec3d5bb7579

当△T=40C时,由上题知

β′=140,VE(on)′=0.6V,ICBO′=16×10-15A,按照上述方法可重新求得: IBQ′≈15.49μA,ICQ′≈2.18mA,VCEQ′≈0.99V>0.3V

由于分压偏置电路具有稳定Q点的作用。所以当温度升高40oC时,三极管仍然工作在放大区。

【2-5】 试分析下列现象:

(1)测试两个单级放大器在负载开路下的电压增益分别为Avt1、Avt2,现将两级级联,测得总电压增益Av明显低于Avt1Avt2。

(2)两个单级放大器在负载短路时的电流增益分别为Ain1、Ain2,现将两级级联,测得总电流增益Ai≈Ain1Ain2。

(3)测得放大器的源电压增益Avs远小于电压增益Av,现调节放大器的输入电阻,发现Avs≈Av。

【解】本题用来熟悉:放大器的输入、输出电阻对增益的影响。 (1)两级级联后,总的电压增益Av=Av1Av2。而

RL RL1 Ri2

Av1= Avt1 = Avt1 Av2= Avt2

Ro2 +RL Ro1 +RL1 Ro1 +Ri2 显然,当Ri2<<Ro1或Ro2>>RL或二者兼有时,Au<<Aut1 Aut2。从中不难得出:若放大器的输入电阻越小,对前级电路电压增益的影响就越大;放大器的输出电阻越大,负载对本级电路电压增益的影响就越大。 (2)两级级联后,总的电流增益Ai=Ai1Ai2。而

Ro1 Ro1

Ai = A = Ain1 1in1Ro1 +RL1 Ro1 +Ri2 Ro2

Ai2= Ain2

Ro2 +RL o

显然,当Ri2<<Ro1或Ro2>>RL或二者兼有时,Ai≈Ain1Ain2。从中不难得出:若放大器的输入电阻越小,对前级电路电流增益的影响就越小;放大器的输出电阻越大,负载对本级电路电流增益的影响就越小。 (3)放大器的源电压增益 Ri1

Avs= Av

Rs+Ri1

显然,当Ri1<<Rs时,Av<<Avs;而当Ri1>>Rs时,Avs≈Av。即放大器的输

入电阻越大,信号源的内阻越小,则源电压增益Avs越接近外观增益Av。

【2-6】 题图2.5所示为两级直接耦合放大器中,已知晶体三极管的│VBE(on)│=0.7V,β=100,IBQ可忽略,要求ICQ1 = 1mA,ICQ2=1.5mA,VCEQ1=4V,│VCEQ2│=5V。试设计电路各元件值。

【解】本题用来熟悉:放大电路偏置电路的设计方法。

54

取VEQ1=0.2VCC=2.4V,则

RE1≈VEQ1/ICQ1=2.4 kΩ 取I1=10IBQ1=10ICQ1/β=0.1mA,则 RB1+RB2=VCC/I1=120 kΩ RB2 VBQ1 VCC =VBE(on) 1+VEQ1=3.1V ≈ RB1 +RB2 RB1 =89 kΩ RB2 =31 kΩ VCC-VCEQ1-VEQ1 RC1= =5.6kΩ

ICQ1 VCC-│VBE(on)2 │-VCEQ1-VEQ1

RE2≈ =3.27kΩ

ICQ2

RB1 RC1 T1 RB2 RE1 RE2 T2 RC2 VCC (+12V) 题图 2.5 VEQ2-│VCEQ2│ │VBE(on)2│+ VCEQ1+VEQ1-│VCEQ2│

RC2= = =1.4kΩ

ICQ2 ICQ2 【2-7】在题图2.6所示电路中,已知各晶体三极管的特性相同,β=100,VBE(on) = 0.7V要求IEQ1=0.5mA,IEQ2=1mA,VCEQ1=2.5V,VCEQ2=4V。设VCC=12V,VCQ2=6V,I1=10IBQ1, 试计算各电阻值。 【解】本题用来熟悉:

多级放大电路Q点的分析方法。 由已知条件可求得:

VEQ2=VCQ2-VCEQ2= 4-2=2V VCQ1=VEQ2+VBE(on) 2= 2+0.7=2.7V VEQ1=VCQ1-VCEQ1=2.7-2.5=0.2V

RB2 RB1 RC1 I1 VCC RC2 T2 RE2 T1 RE1 VBQ1=VEQ1+VBE(on) 1= 0.2+0.7=0.9V 由于IBQ1≈IEQ1/β= 5μA,

所以I1=10IBQ1=50μA,因此可求得各电阻值如下:

题图 2.6 VEQ2 VCC-VCQ2 VCC-VCQ2

R= ≈1.9kΩ R= ≈ = 6kΩ E2 C2I1+ IEQ2 ICQ2 IEQ2 VEQ1 VCC-VCQ1 VCC-VCQ1

RC1= ≈ =18.6kΩ RE1= = 400Ω

IEQ1 ICQ1 IEQ1 VBQ1 VEQ2-VBQ1

R= ≈16.4kΩ B2RB1= =22kΩ I+ 1 IBQ1 I1

55

【2-8】在题图2.7(a)所示为三级直接耦合放大器中,已知各管的│VBE(on)│=0.7V,β=100,IBQ可忽略,要求ICQ1=1mA,ICQ2=1.4mA, ICQ3=1.6mA ,│VCEQ│=2V。试完成下列各题:

(1)计算各电阻阻值和各管的VCQ值;

(2)将T2改为NPN管,如图2.7(b)所示,调整RC2、RCE,保证ICQ2不变,试指出电路能否正常工作?

RB1 VCC (6V) RE2 T2 RC2 RC3 T3 RE3 VCC (6V) RC2 T2 RE2 (b) RC1 T1 6.2kΩ Ω 4.7k

RB2 RE1 (a) 题图 2.7 【解】本题用来熟悉:直接耦合放大电路Q点的分析方法及电平位移的基本概念。 (1)第一级电路,因为

RB2

VBQ1≈ VCC ≈2.59V RB1 +RB2 所以

VEQ1

RE1≈ ≈1.89kΩ

ICQ1 第二级电路,因为

VBQ2=VCQ1= VCEQ1+VEQ1 =3.89V,VEQ2=VBQ2+│VBE(on) 2│=4.59V 所以

VCC-VEQ2

RE2≈ =1kΩ

ICQ2 第三级电路,因为

VBQ3=VCQ2=VEQ2-│VCEQ2│ =2.59V,VEQ3=VBQ3-VBE(on)3=1.89V 所以

VEQ3 VCC-VCEQ3-VEQ3

RE3≈ ≈1.18kΩ RC3= ≈1.32kΩ

ICQ3 ICQ3 VEQ2-│VCEQ2│

RC2= =1.85kΩ

ICQ2 VCC-VCEQ1-VEQ1

RC1= =2.11kΩ

ICQ1 VEQ1=VBQ1-VBE(on)1=1.89V (2)将T2改为NPN管后,T2管的集电极电位将被抬高,

VCQ2=VCEQ2+VEQ2= VCEQ2+(VCQ1-VBE(on)2)=5.19V

56

从而导致T3管的集电极电流增大。 VBQ3-│VBE(on) 3│ VCQ2-│VBE(on) 3│ CQ3≈ = ≈3.8 mA IRC3 RC3 结果使VCEQ3=VCC-ICQ3(RC3 +RE3)=-3.5V<0.3V

显然,没有电平位移电路,将导致后级电路进入饱和区工作,无法正常放大。

【2-9】在题图2.8所示的多级直接耦合放大器中,第二级为电平位移电路。已知各管的β=100,VBE(on) =0.7V,IBQ可忽略不计,I0=2mA,各管的VCEQ=3V, VCQ1=2.3V。试完成下列各题:

(1)为使VOQ=0V。试确定RE2值; (2)若RE2=0,电路能否正常工作?

RC2 RC1

VBQ1 vI T1 RE1 RE2 I0 T2 T3 RE3 RE3 VEE (-6V) 题图 2.8 VCC (+6V) RC3 RC4 vO T4

【解】本题用来熟悉:直接耦合放大电路Q点的分析方法及电平位移问题。 (1)由图可知:

VOQ=VCQ1-VBE(on)2-I0RE2-VBE(on)3+VCEQ3-VBE(on)4+VCEQ4 若使VOQ=0,可得

VCQ1-3VBE(on)+2VCEQ3

E2= =3.1kΩ RI0 (2)若RE2=0,由上述方法可算得VOQ=6.2V>VCC,电路不能正常工作。

【2-10】题图2.9所示为某集成电路的部分内部原理图,已知各管的β很高,│VBE(on)│=0.7V,输入端VBQ1=0,输出端VOQ=0。ICQ4=550μA, VCQ1=14.3V。试求ICQ3及各管VCEQ值。

【解】本题用来熟悉:多级放大电路Q点的分析方法。

57