模拟电子线路第三章习题答案

2mA
IC1

IC2
R2 R1
2 0.85 1.5
1.33mA
IC3

IC2
R2 R3

2
0.85 0.51
3.33mA
（2）输出电阻R03
rbe3 1
VT I CQ 3
101 26mV 788 3.33mA
re2

VT ICQ 2

26mV 2mA
各管参数相同 故有：
rbe5 rbe6 rbe1 5.25K
rce5 rce1 200 K
令 R R5 //R4 rbe6 3.97 K
vb5 ib rbe5 R
i0

ib

vb5 R3
ib 1

rbe5 R R3
I01 n1I R
习题3.6
比例式电流源电路如题图3.6所示，已知各三 极管特性一致，VBE 0.7V , 100 , VA 120V, 试求IC1、 IC3和T3侧的输出电阻R03。
解：（1）参考电流：
IC2

VEE VBE R2 R4

6 0.7V 1.8 0.85K
13
rce3

VA IC3

120V 3.33mA
36K
R03

rce3 1

R3

rbe3
R3
R4 //re2

R2



1016K
习题3.7
电路如图3.7所示，具有理想的对
称性。设各管β均相同。
（1）说明电路中各晶体管的作用；
（2）若输入差模电压为
（Vi1－Vi2），则产生 的差模电流i0，求解 电路电流放大倍数Ai 的近似表达式。
（1）正负电源的最小值；
（2）根据VCC最小值，求三 极管的ICM和V（BR）CEO最小 值；
（3）当输出功率为最大值时， 输入电压有效值和两个电阻上 损耗的功率。
解： （1）正负电源的最小值；
电阻 R 对功放电路参数有影响
P0m

V02m 2RL

V0m 2RL P0m 2 8 9 12V
3Rc
rbe3
1Rc
R1 rbe1
239.5
习题3.5 在题图3.5所示电路中，设各管β相同， T1和T2管的集电极面积分别为T3和T4管集电 极面积的n1和n2倍。
解：（1）由图可得：
IR IC3 IB2 IB3 IB1
IC3 IC3 / I01 / I02 /
v0d vid

R0d // RL ib2 R0d // RL
rbe 2ib 2
rbe 2
180.38
习题3.8
电路如图所示，T1与T2管的
特性相同，所有晶体管的β均相同，Rc1远 大与二极管的正向电阻。当vi1＝vi2＝0时， v0＝0。
（a）求解电压放大 倍数的表达式；
（b）问当输入端有 共模输入电压时， v0＝？简述理由。
IC5 26.5mA
I CQ1

ICQ 2

1 2
IC5
13.25mA
rbe1

1

VT
I CQ1

9.8M
Rid 2R1 rbe1 19.6M
（2）差模电压增益 A v d = A v 1 A v 3
vid R1 rbe1 ib ,
v0 vi Avf 0.5 20.5 10.25V
输出功率P0
P0

v02 RL

10.25V 2
8
13.1W
电源功率P0
PD

2

VCC RL
V0m

2


20V 8

2 10.25V 23W
输出级的效率
P0 13.1 56.9%
PD 23
2Rc2 (Rc1 Rc2 )
2rbe1(Rc1 Rc2 rbe3 )
（２）输入端有共模输入电压时， v0＝？
v0 VEE
理由： ①共模输入时→
vi1 vi2 IC1 IC 2
② T3 的射极电流＞＞基极电流
D上的电流＜＜ T2的集电极负载R c1 上的电流
VBRCEO VCC V0m 13 12.24 25.24V
（3）输入电压有效值
vi
V0m 2
12.24 2
8.65V
半波正弦电流有效值：
IR
1
2
0
I
2 om
sin
td
t


I0m 2

V0m 2RL
12.24 28
0.77 A
两电阻R上的损耗功率：
(1)D1D2上电压基本不变→
电压钳位作用→
电压约为1.4V →
T1集电极电压≈0.7V
(2)ICBO与BC结电压有关→ v CB（v CB>0）越大→ ICBO越大； 超β管的 2000 ~ 10000→ 使差动输入级的基极偏置 电流减小一个数量级， 同时超β管的 集射极间的 反向击穿电压很低，一般< 5V
(3) v CB≈0 →ICBO将大大 减小对输入电流的影响。 共射—共基组合电路→ D1D2和电流源I使T3 、T4 的基极电位高于T1 、T2 管 的射极电位两个二极管压降→ 使超β管的集射极形成可靠的嵌位作用→ 使超β管工作在v CB≈0 的状态。
习题3.12 某功率放大电路如图12所示，设T4、T5的
PR

2
I
2 R
R

2 0.77 2
0.5

0.59W
习题3.14 三极管T1和T2组成的微电流源电路 如图3.9所示。 （1）根据二极管电流方程，导出T1 和T2的工 作点电流IC1和IC2的关系式；
V0m

VCC RL RL R

VCC

RL RL
R V0m
12.75V
取VCC 13V
（2）求ICM和V（BR）CEO最小值
当VCC 13V 时
V0m

VCC RL RL R

8 8.5
13
12.24V
I C M
V0m RL
12.24 8
1.57A
习题3.4 在题图3.4所示共发—共基差分电路中，
VB为共基管T3和T4提供偏置。设超β管T1和T2 管的 1 2 5000 , T3和T4管的 3 4 200 , 设T3和T4管的 VA
试求差模输入电阻Rid， 差模电压增益 A v d。
解：（1）差模输入电阻Rid 由图可得：
饱和压降及静态时的管耗忽略不计，试求：
（1）当输入电压有效值vi=0.5V时，电路的输出功率P0 及输出级的效率；
（2）当vi为多大时，电路可以获得最大输出功率P0max， 并计算P0max 。
解：(1)环路闭环放大倍数：
Avf

1 Bv
1
R3 R2
20.5
当输入电压有效值vi =0.5V时：

0 VBE VEE REE
0 0.7 (6)V
5.1K
1.04mA
1 ICQ1 ICQ 2 2 I EE 0.52mA
（2）共模输入电压vi1
差模输入电压vi2。
vic

1 2
vi1
vi2
4.995V
vid vi1 vi2 0.03V
rbe4
R2
rce1 //
R1 rbe3
2.96K
R0d rce2 // r04 180 K
（4）差模增益
vid rbe2ib2
v0d rce2 // r04 // RL ib2 R0d // RL ib2
Avd
习题3.3 电路如图3.3所示的差分电路中，
已知 vi1 5.01V , vi2 4.09V , 100 , VBE 0.7V ,
试求T1和T2管的集电极静态电流ICQ，共模输
入电压vi1和差模输入电压vi2。
解： （1）T1、T2的集电极静态电流 ICQ 由图3-3可得：
I EE
（3）电路采用超B管能够_______. A.增大输入级耐压值 B.增大放大能力
C增大带负载能力 （4）T1与T2管的静态管 压降UCEQ约为______ A. 0.7V B. 1.4V C. 不可知
解：
(1) C (2) C (3) B (4) A
习题3.10 电路如图3.9所示， 试问：为什么说D1 与D2的作用是减少T1与 T2管集电结反向电流ICB0对输入电流的影响？ 解：
解： 交流电路
Rc1远大与二极管的正向电阻
ib3 ib2
微变等效电路
（１）电压放大倍数的表达式
v0 ib3 Rc2
vi ib1 2rbe1
由分流公式：
ib 2


Rc1 Rc2 Rc1 Rc2 rbe3
ib1
ib2 (Rc1 Rc2 )
ib1
Rc1 Rc2 rbe3
v0 ib3 Rc2 ib2 Rc2
vi ib1 2rbe1
ib2 (Rc1 Rc2 )
ib1
Rc1 Rc2 rbe3
Av

v0 vi

Rc2
2rbe1
(Rc1 Rc2 )
Rc1 Rc2 rbe3
T3 的射极电压不能 满足 T3 BE结导通的 要求→ T3截止
v0 VEE
习题3.9
电路如图3.9所示，T1与T2管为超β管， 电路具有理想的对称性。选择合适的答案填入空内。 （1）该电路采用了______。
A．共集－共基接法 B共集－共射接法 C共射－共基接法
（2）电路所采用的上述接法 是为了______. A.增大输入电阻 B.增大电流放大系数 C.展宽频带
由于T1和T2管的集电极面积分别为T3和T4管 集电极面积的n1和n2倍，即：I02=n2IC3，
I01=n1IC3
整理得：
IR

IC3 2


n2


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
n1


1


IC3

1
n2
IR n1

1

I 01

n1 I C 3

1
n1I R n2

n1
（2）当 1 n1 n2 时
（2）当vi =vim时，电路可以获得最大输出功率
此时 v0m 20V ( VCC )
及
2 vim Avf 20V
20
20
vim
2 Avf
0.69V 2 20.5
P0m
V02m RL
1 VC2C 2 RL
1 20V 2
2 8
25W
习题3.13 电路如图3.13所示，已知输入为正 弦信号，RL 8 , R 0.5 ，要求最大输出功率 Pomax 9W ，试在三极管饱和压降可以忽略不计 的情况下，求下列各置：
解： （1）微变等效电路
IC5

VBE VEE R4 R5
1mA
I CQ1

ICQ 2

1 2
IC5

0.5mA
rce1 rce2
rce4

VA IC1
200K
rbe1 rbe2 rbe4 1
VT 5.25K IC1
恒流源（T5、T6）电路输出电阻r0的求取 恒流源的微变等效电路

v0 i0

ibrce5 1



rbe5 R3
R


ib
ib 1
rbe5 R3
R

rbe5 R
1
R3
R3
rbe5

R
rce5

R3 R3
rbe5 R rbe5 R

1
v01 1ib
rbe3
1 3
Av1

v01 vid

1rbe3 1 3 R1 rbe1
v01

iC 3
rbe3
3
,
v0d RciC3
Av3

v0d v01

3 Rc
rbe3
Av Av1Av3
1rbe3 1 3 R1 rbe1
R3
R3
rbe5

R rce5

R3
//
rbe5

R

1
R3
R3
rbe5

R
rce5
（2）差模输入电阻 Rid 2rbe1 10.5K
（3）差模输出电阻
恒流源（T3、T4）电路输出电阻r04：
r04

rce4 1

R2


i5

i0

ib

ib
1


rbe5
R3
R

i0

ib

vb5 R3

ib
1

rbe5
R3
R


v0 i5rce5 vb5

ib rc e5
1


rbe5
R3
R


ib
rbe5

R
r0