模拟电路第五章课后习题答案解析

第五章 习题与思考题

◆◆ 习题 5-1 图P5－1是集成运放BG303偏置电路的示意图，已知V CC =V EE =15V ，偏置电阻R=1M Ω(需外接)。设各三极管的β均足够大，试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1、I C2。 解：V T4、VT3、R 组成镜像电流源，流过R 的基准电流IREF 为： A A R U V V I BE EE CC REF μμ3.291

7

.01515=-+=-+=

A I I I I REF C REF

C μβ

β3.292

1133=≈−−−→−+

=足够大

VT1、VT2为差分对管，则有： A A I I I C C C μμ7.142

3

.2921321≈≈=

= 本题的意图是理解镜像电流源的工作原理和估算方法。

◆◆ 习题 5-2 图P5－2是集成比较器BG307偏置电路的示意图。已知V EE =6V ，R 5=85Ω，R 6=68Ω，R 7=1.7k Ω。设三极管的β足够大，试问V T1、V T2的静态电流I C1、I C2为多大？ 解：

VT5、VT6为核心组成比例电流源，其基准电流IR7为：

mA A R R V U I EE BE R 6.21700686

7.020)(20767≈++⨯-=+---=

mA mA I R R I R R I R C C 08.2)6.285

68

(7566565=⨯=≈=

VT1、VT2为差分对管，则有： mA mA I I I C C C 04.108.22

1

21521=⨯==

= 本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法。

◆◆ 习题 5-3 图P5-3是集成运放BG305偏置电路的示意图。假设V CC =V EE =15V ，外接电阻R ＝100k Ω，其他的阻值为R 1=R 2=R 3=1k Ω，R 4=2k Ω。设三极管β足够大，试估算基准电流I REF 以及各路偏置电流I C13、I C15和I C16。

解：

此电路为多路比例电流源，其基准电流IREF 为： A mA mA R R U V V I BE EE CC REF μ29029.01

1007

.015152=≈+-+=+-+=

各路电流源电流值为：

A I I I R R I I REF C C C C μ29014142

1

1513=≈==

= A A I R R I R R I REF C C μμ1452902

1

42144216=⨯=≈=

本题的意图是练习多路比例电流源的估算方法。

◆◆ 习题 5-4 图 P5-4是集成运放FC3原理电路的一部分。已知I C10＝1.16mA,若要求I C1=I C2＝18.5μA ，试估算电阻R 11应为多大。设三极管的β足够大。 解：

若要求I C1=I C2＝18. 5μA ，则I C11＝18. 5μA ×2＝37μA ，有公式：111111

10

ln

R I I I U C C C T ≈，则 Ω=Ω⨯=Ω⨯⨯⨯⨯⨯=≈----k I I I U R C C C T 42.21042.2)10

371016.1ln 10371026(ln 3

6

36311101111 本题的意图是理解微电流源的工作原理和估算方法。

◆◆ 习题5-5 图5-5中的电路是一种传输精度更高的镜像电流源，称为威尔逊电流源。

设I C1=I C2=I C ，β1＝β2＝β3＝β，试证明： )2

22

1(23β＋＋β-

=REF c I I

解：β

ββ

β

ββ

β

β

++=++

=−−−−−−−→−+=+=++=121)

2

1(13)

2

1(3

32123C

C C I I I I I E C I I I I I C B B C E

C C REF B REF C I I I I I I =-

=-=β

3

31

)2

221(12)(2333++-=⇒++-=⇒βββββREF C C REF

C I I I I I

本题的意图是说明威尔逊电流源比一般的镜像电流源（β

2

11

2

.3.51822+=REF

C I I P 页图教材）

具有更高的传输精度。

若β＝50，可算得IC3与IREF 的误差小于1‰，而一般的镜像电流源IC2与IREF 的误差约为4％，可见威尔逊电流源的传输精度更高。

◆◆ 习题 5-6 在图P56中，假设三极管的β＝40,r be =8.2k Ω，V CC =V EE =15V ，R c =75k Ω，R e =56k Ω，R=1.8k Ω，R w =1k Ω， R w 的滑动端处于中点，负载电阻R L =30k Ω。

① 求静态工作点；

② 求差模电压放大倍数； ③ 求差模输入电阻。 解：

① A mA R R U V I V R I U R I e

BEQ EE BQ EE e EQ BEQ BQ μβ1.356

)401(28.17

.015)1(220≈⨯+⨯+-=

++-=

⇒-=---

mA A A I I BQ CQ 12.01241.340≈=⨯=≈μμβ （对地）V V R R I V U C W CQ CC CQ 94.5)]752

1

(12.015[)2(

=+⨯-=+-=

)(58.5)108.110

1.3(036

对地－＝＝V

V R I U BQ BQ -=⨯⨯⨯--

② 502

.88.1230

//)2175(402//

)2(-≈++⨯-=++

-=be

L

W

C d r R R R R A β