模电放大电路的例题

4-1.在图示的单管共射放大电路中，已知三极管的β=50，r bb’=200Ω.

①试估算放大电路的静态工作点Q ；

②试估算r be和A v；

③假设换上β=100 三极管，电路其他参数不变，则Q 点将如何变化？

④如果换上β=100 的三极管后，仍保持I EQ(≈I CQ) 不变（此时需调整基极电阻R b），

则A v如何变化？

⑤假设仍用原来β=50的三极管，但调整R b使I EQ 增大一倍，则A v= ？

①估算Q

I CQ≈βI BQ= 50×0.02 = 1mA≈I EQ

V CEQ=V CC-I CQ R C= 12-1×5 = 7V

②估算r be和A v

③当β=100时，如电路其他参数不变，则I BQ不变，即I BQ仍为0.02mA，但

是I CQ和V CEQ将发生变化，此时

I CQ=100×0.02 = 2mA ≈I EQ

V CEQ=12-2×5=2V

可见当β=100 增大时，I CQ增大V CEQ减小，静态工作点移近饱和区。

④当β=100，I EQ不变时

r be = 200+=2826Ω≈2.8kΩ

A v = - =- 89.3

计算结果表明，当β由50增大到100，而I EQ 保持不变时，由于r be增大了将近一倍，因此|A v| 虽略有增加，但不显著。

⑤当β=50,I EQ=2mA时

r be= 200 +=856Ω

A v= - =-145.3

上面计算得到的A v值表明，虽然虽然三极管的β不变，但是由于I EQ提高，使r be减小，结果有效地提高了|A v| 。但应注意，不能为了增大|A v| 而无限度地提高I EQ，因为I EQ太大将使静态工作点进入饱和区，从而导致输出波形出现明显的非线性失真。

4-2.试用微变等效电路法估算所示放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。已知三极管的β=50, r bb’=100Ω。假设电容C1 , C2和C e足够大。

直流通路交流通路

先分别画出放大电路的直流通路和交流通路，以便估算静态工作点以及计算动态技术指标A v,R i和R o

在直流通路中，电容C1,C2和C e开路；因为C1,C2和C e足够大，可视为交流短路，所以，在交流通路中电阻R e2被短路，发射级只有一个电阻R e1，则放大电路的直流通路和交流通路分别如图所示。

根据直流通路的基级回路可以列出如下方程：

I BQ R b + V BEQ + I EQ（R e1+ R e2）= V cc

则：

由交流通路,可知放大电路的电压放大倍数为

R o=R c=2kΩ

在估算电压放大倍数时,因为本电路满足条件(1+β)R e1>>r be,所以也可用下式来近似估算A v的数值

3-1.场效应管工作点稳定电路如图3-1所示，图中场效应管为N沟道结型结构。已知场效应管V GS(off) =-4V，I DSS =1mV，V DD =+16V，R G1=160 k，R G2=40 k，R G =1M，R D =10 k，R S =8 k，R L=1M，计算静态工作点Q（I DQ、、V GSQ、V DSQ）。

与自给栅偏压电路不同，工作点稳定电路栅极静态电位不等于0，因此用近似计算法求Q点的方程应为

其中V G为

代入给定参数值，解得V G为

在R S =8 k, I DSS =1mV, V GS(off) =-4V的条件下，（1）、（2）式可写成

V GS=3.2-8 I D （3）

（4）

将（3）式代入（4）式中，得

求解此方程，解得

I D1=1.52mA, I D2=0.535mA

其中I D1=1.52mA不合题意，舍去，故静态漏极电流I DQ为

I DQ=0.535mA

静态管压降V GSQ、V DSQ分别为

V GSQ=3.2-8×0.535=-1.08(V)

V DSQ=16-0535(10+8)=6.37(V)