模拟电子电路基础 1~7章思考题 答案

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• 为什么要采用恒流源式差分放大电路? 答:恒流源电路在不高的电源电压下既为差分放大电路设 置了合适的静态工作电流,又大大增强了抑制共模信号的 能力。
• 设计输出级电路主要需要考虑哪两个问题? 答:一是考虑使得最大不失真输出幅度尽可能大且对称,二 是考虑静态功耗。
• 单管射极跟随器、互补输出级电路各有何特点? 答:单管射极跟随器输出不失真,但输出幅度不对称;互补 输出级电路输出幅度大且对称,但存在较越失真。
• 直接耦合多级放大电路第一级为何采用差分放大电路?中 间级一般采用何种放大电路?如何给各级提供静态电流? 答:直接耦合多级放大电路第一级采用差分放大电路是为了 抑制温漂;中间级一般采用共射或共源放大电路;采用恒流 源给各级提供静态电流。
• 镜像电流源、微电流源、加射极输出器的电流源各有何优 缺点?
答:放大电路中交流信号和直流信号共存,但直流信号和 交流信号作用时半导体器件的模型不同,且电路中的电容、 电感等元件的等效电路也不同,从而使得交流信号和直流 信号流过的通路不同,因此可将电子电路分解为直流通路 和交流通路。
画直流通路时信号源、电感短路,电容开路;画交流 通路时直流电压源、容量较大的电容短路。
•如何快速判断晶体管基本放大电路是哪种接法(共射、共集、 共基)? 答:先看输入信号和输出信号连接哪两个端口,剩下哪个端 口即为哪种接法。
• 共射放大电路有何特点? 答:既能放大电压,又能放大电流; Uo与Ui反相;电压放大 倍数|Au|大。
• 要实现电压放大,可选用什么单管放大电路? 要实现电流放大,可选用什么单管放大电路? 要实现电压跟随,应选用什么单管放大电路? 要实现电流跟随,应选用什么单管放大电路? 若信号源为内阻较小的电压源,要求放大电路输入电 阻大,则应选用什么单管放大电路? 若信号源为内阻很大的电流源,要求放大电路输入电 阻小,则应选用什么单管放大电路? 需要宽频带放大器,应选用什么单管放大电路? 答:共射或共基;共射或共集;共集;共基;
考虑前后级之间的相互影响?答:要考虑。
• 已知uI1、uI2,如何求uId、uIc?
uID uI1 uI2
uIC

uI1
2
uI2
• 差分放大电路的四种接法中,哪些电路的静态和动态分 析方法分别相同。
答:双端输入双端输出与单端输入双端输出静态和动态分 析方法分别相同,双端输入单端输出与单端输入单端输出 静态和动态分析方法分别相同。
• 放大电路的fL和fH分别决定于什么参数? 下限截止频率fL决定于耦合或旁路电容所在回路的时间常数 上限截止频率fH决定于C’π所在回路的时间常数
• 多级放大电路的fL、fH、fbw与组成它的各级放大电路的 fLk、fHk、fbwk有何关系?
fL fLk , fH fHk , fbw fbwk
• 温度为什么会影响半导体器件的性能? 答:由于温度影响载流子的浓度,而载流子的浓度决定了半 导体的导电性能,因此温度会影响半导体器件的性能。
• 如何从PN结电流方程来理解其单向导电性及其伏安特性? 答:当PN结正向偏置且U>>UT时,i ≈ ISeU/UT ,电流随电压 按指数快速变化,呈现出很小的电阻,说明PN结正向偏置时 相当于开关导通,同时与伏安特性正向特性电流随电压的变 化相同。 当PN反向偏置且U<<-UT时, i ≈ -IS,流过PN结的反向电流很 小,说明PN结反向偏置时相当于开关断开,同时与伏安特性 反向特性电流随电压的变化相同。
答:镜像电流源简单,但当β较小时精度不高,当需要微小 电流时需要采用大电阻,不利于集成;微电流源利用小电阻 可以获得小电流,但比镜像电流源多了一个电阻,不利于集 成;加射极输出器的电流源当β较小时精度比镜像电流源高, 但多用了一个晶体管。
• 放大电路采用有源负载的原因是什么? 答:在电源电压不变的情况下,即可获得合适的静态电流, 对于交流信号,又可得到很大的等效电阻,以提高电压放大 倍数。
• 直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路各有何特点?它 们的直流负载线与交流负载线各有何关系? 答:直接耦合放大电路能够放大直流和缓慢变化的交流信 号以及中频和高频信号,负载上既有直流信号又有交流信 号;而阻容耦合放大电路不能放大直流和缓慢变化的交流 信号,但可放大中频和高频信号,负载上只有交流信号。
UGS<0时有: N沟道JFET、P沟道增强型MOS管、 N沟 道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管;
UGS=0时有: N沟道JFET、 P沟道JFET 、 N沟道耗尽型 MOS管、P沟道耗尽型MOS管。
• 共射与共源放大电路比较各有何优缺点? • 共集与共漏放大电路比较各有何优缺点?
答:共射与共源放大电路比较:共射放大电路电压放 大倍数一般比共源放大电路的大,并有电流放大作用, 但共源放大电路的输入电阻比共射放大电路的大。
设计放大电路时需要考虑在某种条件下管子能否工作在 放大状态:
• UGS>0时能工作在恒流区的场效应管有哪些? • UGS<0时能工作在恒流区的场效应管有哪些? • UGS=0时能工作在恒流区的场效应管有哪些? 答: UGS>0时有: P沟道JFET、N沟道增强型MOS管、 N沟道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管;
共集与共漏放大电路比较:共集放大电路的电压跟随 能力和带负载能力比共漏放大电路的更强(即Au更大, Ro更小) ,且具有电流放大作用,但共漏放大电路输 入电阻比共集放大电路的大。
Baidu Nhomakorabea
• 组成复合管的原则是什么?
• 保证每个管子工作在放大状态时各极电流方向正确; • 保证每个管子工作在放大状态时各极电位关系正确。 • 要有目的
• 实际晶体管的β是恒定的吗?iC在放大区是恒定的吗? 答:实际晶体管的β不是恒定,当iC较小或者较大时β均减小, β 只在的一定范围内基本恒定。 iC在放大区时一方面随iB而变化, 另一方面随UCE略微变化。
• PNP型管和NPN型管工作在放大区的条件有何不同? 答: NPN型管工作在放大区的条件:UC>UB>UE,且UBE≈0.7V (硅管); PNP型管工作在放大区的条件:UE>UB>UC,且UEB≈0.7V(硅 管)。
共集;共基;共基。
• 典型稳Q电路中为使基极电压基本恒定,要求
Rb1//Rb2<<(1+β)Re。试问Rb1//Rb2是否越小越好? 答: Rb1//Rb2太小时,一方面会使稳Q电路的输入电阻 太小,另一方面会使Rb1和Rb2上的电流增大,使静态 功耗增大。
分析放大电路时需要考虑管子是否处于放大状态:
• N沟道JFET工作在放大状态的条件?
• N沟道增强型MOS管工作在放大状态的条件?
答: N沟道JFET工作在放大状态的条件: UGS(off)<UGS≤0, UDS> UGS- UGS(off)。 N沟道增强型MOS管工作在放大状态的条件: UGS>UGS(th) , UDS >UGS- UGS(th)。
• PN结的电容效应在什么情况下会影响其单向导电性? 答:在输入信号频率很高时。
• 二极管折线化等效电路和微变等效电路的应用条件有何区别? 答:二极管折线化等效电路应用于输入信号为直流电源或低频 交流信号源;微变等效电路应用于输入信号为直流电源叠加中、 低频微小交流信号源。
• 如何区分NPN型晶体管的三个工作区? 答:当已知三个极的电位时,可通过两个结的偏置来判断; 当已知电路结构及电路参数时,可通过判断发射结的是否反偏 来判断晶体管是否工作在截止区;若发射结正偏,则可通过临 界放大(或临界饱和)状态的条件(UCE=UBE)来判断晶体管是 工作在放大状态还是饱和状态,或者通过比较IB与IBS的大小来 判断晶体管是工作在放大状态还是饱和状态。
为什么研究放大电路频率响应是不能采用h参数等效模型? h参数等效模型没有考虑晶体管的极间电容
混合π模型几个主要的化简步骤是什么? rb’c’、rce开路
Cμ密勒等效变换
一般C'π>>C''μ,且C''μ >>R'L

Cπ' Cπ C'μ Cπ (1 | K |)Cμ
简化的高频混合π模型
答:图解法优点:能比较直观、全面地反映晶体管的工作 情况。
缺点:①不方便 晶体管特性曲线不易得到 ②当输入信号较小或者频率较高时不准确,只适用 于信号幅度比较大、变化比较慢的信号(低频大 幅值信 号)。 图解法分析静态工作点:画直流通路,列输入、输出 回路方程,在输入特性上作输入回路负载线确定IBQ、UBEQ, 在输出特性上作输出回路负载线确定IBQ、UBEQ。 图解法分析非线性失真、最大不失真输出幅度:在输 出特性上作直流负载线确定Q点,过Q点作交流负载线,画 uO波形,分析非线性失真和最大不失真输出幅度。
• 直接耦合、阻容耦合、变压器耦合多级放大
电路各有何优缺点?分别何时选用?
直接耦合:
• 低频特性好 • 便于集成 •Q点互相影响 • 零点漂移
阻容耦合:
• 低频特性差 • 不便于集成 • Q点互相独立
变压器耦合:
• 低频特性差 • 不便于集成 • Q点互相独立 • 实现阻抗匹配
• 求多级放大电路的三个动态参数时,是否要
• 放大电路有何特点?其中的交流信号与直流信号有何关系? 答:放大电路中直流信号和交流信号共存,其中交流信号驮载 在直流信号上,直流信号影响交流信号的失真。
• 什么是静态工作点?静态工作点如何影响放大电路? 答:静态时晶体管各电极的直流电流和直流电压常称为静态工 作点,简称为Q点(Q-point) 。Q点包括IBQ、ICQ、 IEQ、 UBEQ、 UCEQ 。只有设置合适的Q点,使晶体管在信号整个周期内全部 处于放大状态,放大电路的输出波形才不会失真。
直接耦合放大电路的直流负载线与交流负载线斜率相 同,因而重合;阻容耦合放大电路直流负载线斜率比交流 负载线斜率小,因而交流负载线比直流负载线陡。
• PNP型晶体管共射放大电路输出电压与输入电压反相吗? 如何根据波形判断其截止失真和饱和失真? 答: PNP型晶体管共射放大电路输出电压与输入电压反相, 其输出波形出现的底部失真为截止失真,而顶部失真为饱 和失真。
利用直流通路可估算静态工作点。利用直流通路和交 流通路可理解放大电路能否正常放大(即理解放大电路的 组成原则)。另外还可利用直流通路和交流通路通过图解 法分析放大电路的静态和动态,利用交流通路和晶体管的 交流小信号模型分析放大电路的动态参数。
• 图解法有何优缺点?如何用图解法分析静态工作点、非 线性失真、最大不失真输出幅度?
• 为了使输入信号中没有共模成分,应采用何种输入方式? 输入信号需有一端接地,应采用何种输入方式?
答:双端输入方式;单端输入方式。
• 为了使电路抑制共模能力更强,应采用何种输出方式? 负载要求有一端接地,应采用何种输出方式?为了提高差 模放大倍数,应采用何种输出方式? 答:双端输出方式;单端输出方式;双端输出方式。
• 放大电路的组成原则主要包括哪两个方面? 静态时晶体管工作在放大区,有合适的Q点;动态保证交流信 号的有效传输,即 输入信号能作用到发射结以产生变化的∆iB和∆iC ( 或∆iE ) , ∆iC( 或∆iE )能够产生输出信号作用到负载。
• 为何能将电子电路分解为直流通路和交流通路?如何画 直流通路和交流通路?直流通路和交流通路有何用途?
• 如何画晶体管h参数等效模型?其使用条件是什么? 答:晶体管h参数等效模型包括两部分:b-e间为rbe,c-e间为 受控电流源βib 。 h参数等效模型的使用条件是:输入信号为 中低频交流微小信号。
•答等rb:的e公影式r响be?。 rrbbb'e的 (值1 受β哪) UIE些TQ 因素,影其响值?受rbb’,静态电流、温度
频率响应的本质是什么? 耦合、旁路电容: 低频导致放大倍数下降并且产生相移; 半导体极间电容: 高频导致放大倍数下降并且产生相移。
高通、低通电路波特图的要点是什么?
高通电路要点:
低通电路要点:
•幅频:fL,-3dB,+20dB/10倍频•幅频:fH,-3dB,-20dB/10倍频 •相频:fL,+45o , 超前0~+90o •相频:fH,- 45o , 滞后0~-90o
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