东北大学模拟电子技术 例题习题..

VBB UBEQ IBQ Rb ICQ= IBQ
T
U CEQ VCC I CQ RC
基本共射放大电路
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例题习题
2. 常见的两种共射放大电路 (1) 直接耦合放大电路 （ RL＝∞ ）
Ib2 IBQ Ube
Ib1
已知
Ib2=Ib1+IBQ
Ube=UBEQ
I BQ I b 2 I b1
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例题习题
第1章 常用半导体器件
【例】电路如图所示，UD=0.7V，试估算开关断开和闭合输 出电压UO 。 【解】： 当开关断开时，二极管因加正 V1=6V 向电压而导通，故输出电压为： UO=VI-UD≈6V-0.7V=5.3V D
S
R
V2=12V
当开关闭合时，二极管因外加反向电压而截止，故输出电 压为： UO=V2=12V
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例题习题
求输入电阻
U i Ri Rb // rbe Ii 求输出电阻 令 U i
Ri
RO
o U Ro o I
0
Ro = Rc
0 I b 0 I b
0 U S RL
所以
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例题习题
当信号源有内阻时：
（2）两只稳压管并联时可得
0.7V和6V等两种稳压值。
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模拟电子技术B 1.6 已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝ 6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流 IZmax＝25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输 出电压UO的值； （2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象? 为什么？
I (R r ) I (R r ) U i i b be b b be
I R U o c c
Ro Rc
U Rc o Au U Rb rbe i
Ui Ri Rb rbe Ii
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例题习题
阻容耦合共射放大电路的动态分析
uo=VCC-ICQRC=9V 所以T处于放大状态
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VBB U BEQ
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例题习题
1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时 UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、 1V、3V三种情况下T的工作状态及输出 电压uO的值。 【解】 （3）当VBB＝3V时，因为
I BQ
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例题习题
三极管工作状态的判断
【例】：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下， 试判别管子工作在什么区域？
（1） VC ＝6V VB ＝0.7V VE ＝0V
原则： 发射结
集电结
截止
放大
饱和
（2） VC ＝6V
（3） VC ＝3.6V
VB ＝4V
VB ＝4V
VE ＝3.6V
VE ＝3.4V
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例题习题
1.4 电路如图P1.4所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下 UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有 效值为10mV。 试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 【解】 二极管的直流电流 ID＝（V－UD）/R＝2.6mA 其动态电阻 rD≈UT/ID＝10Ω 故动态电流有效值 Id＝Ui/rD≈1mA
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例题习题
1.8 现测得放大电路中这两只 管子两个电极的电流如图P1.8 所示。分别求另一电极的电流， 标出其实际方向，并在圆圈中 画出管子，且分别求它们的电 流放大系数β。 【解】 （a）
I C 1m A 100 I B 10A
IC 5m A 50 I B 100A
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例题习题
1.5 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向 导通电压为0.7V。试问： （1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 【解】 （1）两只稳压管串联时可得 1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。
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例题习题
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
VBB－U BEQ Rb
VBB越大， UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 的误差越小。
I BQ＝
I CQ I BQ U CEQ VCC I CQ Rc
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例题习题
简化的h参数等效电路－交流等效模型
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A
IE=IB+ IC
IB
B
IA
IC
C
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例题习题
1.3 电路如图P1.3所示，已知ui＝5sinωt (V)，二极管导通电 压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。
【解】 上半周，当ui<3.7V时，uo=ui 当ui>3.7V时，uo=3.7V
同理，下半周， 当ui>-3.7V时，uo=ui 当ui<-3.7V时，uo=-3.7V
（b）
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例题习题
1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时 UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、 1V、3V三种情况下T的工作状态及输出 电压uO的值。 【解】 （1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。 （2）当VBB＝1V时，因为
1 V 0.7V I BQ 60A Rb 5K ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。
反偏
反偏
正偏
反偏
正偏
正偏
【解】： 对NPN管而言，放大时VC ＞ VB ＞ VE 对PNP管而言，放大时VC ＜ VB ＜VE （1）放大区 （2）截止区 （3）饱和区
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例题习题
【例】
某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。
IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,试判断管脚、管型。 【解】：电流判断法。 电流的正方向 C为发射极 B为基极 A为集电极。 管型为NPN管。 管脚、管型的判断法也可采用万用表电阻法。参考实验。
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例题习题
讨论
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪 个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？
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例题习题
分析
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？
VCC U BEQ Rb
VCC 20μA Rb
发射结电阻
发射区体电阻 数值小可忽略
利用PN结的电流方程可求得
U be UT rbe rbb' rb'e rbb' (1 ) Ib I EQ
在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！
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例题习题
共射放大电路动态参数的分析 电路动态参数的分析就是求解电路电压放大倍数、输入电 阻、输出电阻。
VBB U BEQ Rb
3V 0.7V 460A 5K
ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。
uo=VCC-ICQRC<UBE
所以T处于饱和状态
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例题习题
第2章 基本放大电路
1. 静态工作点 (Quiescent Point) 放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。 静 态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、 ICQ 和UCEQ
ICQ IBQ
VCC U BEQ Rb 2

U BEQ Rb1
UCEQ = VCC – ICQ RC
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例题习题
(2). 阻容耦合放大电路
IBQ
I BQ＝
VCC－U BEQ Rb
I CQ I BQ U CEQ VCC I CQ Rc
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例题习题
阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路
直流通路
I BQ＝
VCC－U BEQ Rb
I CQ I BQ U CEQ VCC I CQ Rc
当VCC>>UBEQ时，I BQ
VCC Rb
已知：VCC＝12V， Rb＝600kΩ， Rc＝3kΩ ， β＝100。 Q＝（20uA，2mA，6V）
Q1Q2: Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB 不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于 负载线变陡， Q1Q2 的原因是RC减小。 Q2Q3: Q2和Q3在同一负载线上，即RC 不变，Q2和Q3不在同 一条输出特性曲线上，说明 Rb、VBB变化，Q2Q3 的原 因是Rb减小或VBB增大。 Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
Q1Q2: Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB 不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于 负载线变陡， Q1Q2 的原因是RC减小。 Q2Q3: Q2和Q3在同一负载线上，即RC 不变，Q2和Q3不在同 一条输出特性曲线上，说明 Rb、VBB变化，Q2Q3 的原 因是Rb减小或VBB增大。 Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。
例题习题
【解】限流电阻R上的电流IR: IR=IDZ+IL IL=UZ/RL=6V/500 =12mA （1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则 IR=(10-6)V/1K =4mA IDZ=-8mA<IZmin，所以稳压管未击穿。故
RL 500 UO U I 10V 3.33 V R RL 1000 500
b
c
e
一般为10-310-4 ，可忽略 ib 是受控源 同样，rce，且为电流控制电流源 （1/h22）很大，约为100k (CCCS) 。故一般可忽略它 。 电流方向与 们的影响，得到简化电路 ib的方向是关联的。
rbe为动态电阻
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例题习题
动态电阻 rbe 的近似表达式 基区体电阻
U i
Ri U S RS Ri
U U U Ri o o i A A us u U U U R R s s i s i
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例题习题
讨论：阻容耦合共射放大电路的静态分析和动态分析
80，rbe 1k
I BQ
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例题习题
讨论
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪 个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？
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例题习题
分析
1. 在什么参数、如何变化时Q1→ Q2 → Q3 → Q4？
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例题习题
求电压放大倍数（电压增益）
根据
I r I U I i b be c b I ( R // R ) U O c c L
U i r I b be
( R // R ) U I 则电压增益为 c c L Au O ( R // R ) I ( Rc // RL ) b c L r I rbe b be
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模拟电子技术B 1.6 已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝ 6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流 IZmax＝25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输 出电压UO的值； （2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象? 为什么？
例题习题
（1）当UI＝15V时，若UO＝UZ＝6V，则 IR=(15-6)V/1K =9mA IDZ=-3mA<IZmin，所以稳压管未击穿。故 当UI＝35V时，若UO＝UZ＝6V，则 RL 500 UIO U I =29mA 15V 5V R=(35-6)V/1K R RL 1000 500 IDZ=17mA， IZMAX>IDZ>IZMIN，所以UO＝UZ＝6V （2）当UI＝35V时，若空载，则有 IDZ= IR=(35-6)V/1K =29mA，IDZ>IZMAX 稳压管将因功耗过大而损坏。