模电典型题解

第二章晶体三极管BJT放大电路基础

例2-1 某放大电路如图(a)所示图示。已知图中

,，，，，，

，，，，。晶体管T

的、,。试求：

（1）电路的静态工作点和；

（2）输入电阻及输出电阻；

(3)电压放大倍数及

图(a)

【解题思路】

（1）由放大电路的直流通路确定其静态工作点。

（2）由放大电路的交流通路确定其输入、输出电阻及电压放大倍数。

【解题过程】

（1）由图(a)可知，该电路是能够稳定静态工作点的分压式偏置共射极放大电路。画出放大电路的直流通路如图(b)所示。根据戴维南等效电路法

图(b) 图(c)

将放大电路的直流通路中的输入回路（包括、、

）进行戴维南等效，其等效电路如图(c)所示。图中：

写出输入回路的电流方程有

由上式，可得

(2) 为了计算电路的动态指标，画出放大电路的微变等效电路，如图(d)所示。

图(d)

由于

故输入电阻

根据输出电阻R o的定义，令U s = 0，移去R L，且在原来接R L处接入电压源u，设流入输出端口的电流为i。可画出求放大电路的输出电阻的等效电路如图(e)所示。

图(e)

由于U s = 0，且因为受控电流源，当r ce可以忽略

时，为恒流源，等效内阻为“∞”，故：

（3）

【例2-2】单级放大电路如图所示，已知V cc=15V，，

,, 此时调到，，，

，，，晶体管饱和压降U CES为1V，晶体管的结电容可以忽略。试求：

（1）静态工作点，：

（2）中频电压放大倍数、输出电阻、输入电阻

；

（3）动态范围=？输入电压最大值U i p=？

时将首先出现

（4）当输入电压的最大值大于U

i p

什么失真？

【相关知识】

（1）共射极放大电路。

【解题思路】

（1）根据直流通路可求得放大电路的静态工作点。

（2）根据交流通路可求得放大电路的、、。

（3）根据静态工作点及交流负载线的斜率可求得动态范围

，同时可判断电路出现失真的状况

（4）根据电压放大倍数和动态范围可求出U i p。【解题过程】

（1）采用估算法求解静态工作点。由图可知

故

（2）利用微变等效电路法，求解放大电路的动态指标。

（3）由于，即电路的最

大不失真输出电压受截止失真的限制，故电路的动态范围

输入电压最大值

（4）由上述分析可知，当输入电压的最大值大于U ip时，电路将首先出现截止失真。

【例2-3】有一共基极放大电路如图所示。其中V CC= 24V、R B1 = 90kΩ、R B2=48kΩ、R C =R E=2.4kΩ、负载电阻R L=2.2kΩ，电容器C1、C2、C3 的电容量均足够大。晶体管T为3DG4A 型硅管，其r bb'=80Ω、。

(1)试估算静态工作点I CQ、U CEQ值；

(2)计算、R i及R o值。

【相关知识】

共基极放大电路。

【解题思路】

（1）根据放大电路的直流通路求静态值。

（2）根据放大电路的微变等效电路求A u、R i、R o。【解题过程】

(1) 本题电路中，基极电流较大，应利用戴维南定理等效，并考虑偏置电阻的影响后，计算静态工作点。

UCEQ≈VCC－ICQ (RC +RE)=24－

1.87×(

2.4+2.4)=15V

(2)

Ro=RC = 2.4 kW

第三章模拟集成基本单元电路

【例3-1】差动放大电路及其参数如图所示。设T1、T2的特性一致，β=50，U BE=0.7V，总的差模输入信号u id =50mV共模干扰信号u ic=1V，试求：

（1）T1和T2的静态工作点I C、U C之值；

（2）输出信号电压u o及共模抑制比K CMR之值；

（3）若将负载电阻接在集电极C1对地之间，重新计算

U C，再求u o及K CMR之值；

（4）差模输入电阻R id、共模输入电阻R ic和输出电阻R o之值。

【相关知识】

差分放大电路的静态和动态分析方法。

【解题思路】

根据差分放大电路的直流通路求解电路的静态工作点，双端输出时利用电路的对称性，单端输出时考虑负载对静态工作点的影响。根据差模等效电路和共模等效电路分别求解差模电压放大倍数、差模输入电阻，共模电压放大倍数、共模输入电阻，输出电阻，共模抑制比等技术指标。

【解题过程】

图中R W是调零电位器，如果电路完全对称，调零电位器R W可以不要。实际上，电路两边参数不可能完全对称，

只能说比较接近而已。因而，实际电路中需要利用调零电位器调整工作点使u i=0时u o=0。为了计算简单，在估算电路各项技术指标时，一般设R W的滑动端在电位器的中间。

（1）因电路两边完全对称，从直流等效电路可得

因

则有

（2）根据题意，应先算出电压放大倍数，然后按线性关系计算输出电压。

（3）由于电路采用直接耦合方式，当负载电阻接在集电极C1对地之间时，电路的静态工作点U C将与前面的估算值不同，必须重新估算。根据电路可得以下关系

经整理可得：

（4）差模输入电阻，共模输入电阻，输出电阻分别计算如下

双端输出时，输出电阻

【例3-2】差分放大电路如图所示。若忽略的影响。

（1）试写出输出电压的表达式。

（2）若要求等效共模信号引起输出电压的误差小于