浙大模电2篇3章习题解答

第二篇 第3章习题

题2.3.1 某集成运放的一个偏置电路如图题2.3.1所示，设T 1、T 2管的参数完全相同。问：

(1) T 1、T 2和R REF 组成什么电路？

(2) I C2与I REF 有什么关系？写出I C2的表达式。

图题2.3.1

解：(1) T 1、T 2和R 2组成基本镜像电流源电路。

(2) I C2与参考电流I REF 相同，REF

BE

CC REF C R V V I I -=

=2

题2.3.2 在图题2.3.2所示的差分放大电路中，已知晶体管的β =80，r be =2 k Ω。

(1) 求输入电阻R i 和输出电阻R o ；

(2) 求差模电压放大倍数vd

A 。

图题 2.3.2

解：(1) 该电路是双端输入双端输出电路，所以差模输入电阻：

1.4)05.02(2)(2=+⨯=+=e be i R r R k Ω

差模输出电阻为：R o =2R c =10 k Ω

(2) 差模电压放大倍数为：66

05

.0812580)1(-=⨯+⨯-

=β++β-=e

be c

vd

R r R A

题2.3.3 在图题2.3.3所示的差动放大电路中，设T 1、T 2管特性对称，β1=β2=100，V BE =0.7V ，且r bb ′=200Ω，其余参数如图中所示。

(1) 计算T 1、T 2管的静态电流I CQ 和静态电压V CEQ ，若将R c1短路，其它参数不变，则T 1、T 2管的静态电流和电压如何变化？

(2) 计算差模输入电阻R id 。当从单端（c 2）输出时的差模电压放大倍数2d A =?； (3) 当两输入端加入共模信号时，求共模电压放大倍数2

c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，问v C2相对于静态值变化了多少？e 点电位v E 变化了多少？

图题2.3.3

解：(1) 求静态工作点：

mA

56.010

2101/107122)1/(1=⨯+-=

+β+-=

e

b BE EE CQ R R V V I

V

7.07.010100

56.01-≈-⨯-

=--=BE b BQ E V R I V

V

1.77.01056.012=+⨯-=--=E c CQ CC CEQ V R I V V

若将R c1短路，则

mA

56.021==Q C Q C I I （不变）

V

7.127.0121=+=-=E CC Q CE V V V

V

1.77.01056.0122=+⨯-=--=E c CQ CC Q CE V R I V V （不变）

(2) 计算差模输入电阻和差模电压放大倍数：

Ω=⨯

+=β++=k 9.456

.026101200)

1('EQ

T bb be I V r r

Ω

=+⨯=+=k 8.29)9.410(2)(2be b id r R R

5.338

.2910100)

(22=⨯=

+β=

be b c d r R R A

(3) 求共模电压放大倍数和共模抑制比：

5

.020

1019.410101002)1(2

-=⨯++⨯-

=β+++β-=e

be b c

c R r R R A

675.05.332

2

===c d CMR

A A K （即36.5d

B ） (4) 当v I1=105 mV ，v I2=95 mV 时，

mV 109510521=-=-=I I Id v v v mV

1002

95

1052

2

1=+=

+=

I I Ic v v v

mV 285100)5.0(105.33222=⨯-+⨯=⋅+⋅=∆Ic

c I

d d O v A v A v 所以，V O2相对于静态值增加了285 mV 。

由于E 点在差模等效电路中交流接地，在共模等效电路中V E 随共模输入电压的变

化而变化（射极跟随器），所以，mV 100==∆Ic E v v ，即e 点电位增加了100 mV 。 题2.3.4 差分放大电路如图题2.3.4所示，设各晶体管的β =100，V BE =0.7V ，且r be1=r be2=3 k Ω，电流源I Q =2mA ，R =1 M Ω，差分放大电路从c 2端输出。

(1) 计算静态工作点（I C1Q ，V C2Q 和V EQ ）；

(2) 计算差模电压放大倍数2d A ，差模输入电阻R id 和输出电阻R o ； (3) 计算共模电压放大倍数2

c A 和共模抑制比K CMR ； (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，试画出v C2和v E 的波形，并在图上标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。

图题 2.3.4

解：(1) 计算静态工作点：

mA

12

121==

=Q Q C Q C I I I

V

5.45.116)//(22=⨯-=-+=

L c Q C CC L

c L Q C R R I V R R R V

V

71.01100

17.0-=⨯-

-=--=V R I V V b BQ BE EQ

(2) 计算差模电压放大倍数，输入电阻和输出电阻：

75.18)

31(2)3//3(100)(2)//(2

=+⨯=+β=be b L c d r R R R A

Ω=+=k 8)(2be b id r R R

Ω

==k 3c o R R

(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比：

4

2

10

5.72000

101315.11002)1(-⨯-=⨯++⨯-

=β+++β-=R

r R R A be b c

c

25000105.775.1842

2=⨯==-c d CMR

A A K （即88d

B ） (4) 若v I1 =20sin ωt mV ，v I2 =0，则

(V) sin 375.022t v A v i d c ω=⋅≈ (V )

sin 01.0t v v ic e ω==

t v V v c Q C C ω+=+=∴sin 375.05.4222（V ）

t

v V v e EQ E ω+-=+=sin 01.071.0（V ）