V1=6VV2=12VDSR【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，二极管因加正向电压而导通，故输出电压为：UO=VI-UD≈6V-0.7V=5.3V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第1章常用半导体器件.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（2）VC＝6V VB＝4V VE＝3.6V（3）VC＝3.6V VB＝4V VE＝3.4V【解】：原则：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.【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IE=IB+ICABCIAIBICC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。.【解】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。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.【解】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？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.【解】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？（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。（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。.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？（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则IR=(10-6)V/1K=4mAIDZ=-8mAIDZ>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。.【解】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。（a）（b）.【解】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。（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。（2）当VBB＝1V时，因为ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。uo=VCC-ICQRC=9V所以T处于放大状态.【解】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。（3）当VBB＝3V时，因为ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。uo=VCC-ICQRCUON截止时uBEIBS，T管饱和UC＝UCES＝0.5VUB实际基极电流IBUC.（5）Rb2短路UB=VCC=15VT管饱和UC＝UCES＝0.5VUB（4）Rb2开路由于UB＝0V，T截止，UC＝15V。（6）RC短路由于集电极直接接直流电源，UC＝15V。UC.2.7电路如图P2.7所示，晶体管的＝80，=100Ω。分别计算RL＝∞和RL＝3kΩ时的Q点、AU、Ri和Ro。【解】在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为空载和带负载时，UCEQ不等.空载（RL＝∞）时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为。UCEQ=VCC-ICRC=15-51.76≈6.2V.RL＝3kΩ时，静态管压降、电压放大倍数等分别为.2.11电路如图P2.11所示，晶体管的＝100，rbb’=100Ω。（1）求电路的Q点、Au、Ri和Ro；（2）若β=200，则Q点如何变化？（3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？.【解】这是一个典型的稳定电路（1）静态分析：求解次序：UBQIEQIBQUCEQ.（1）动态分析：.（2）β=200时：求解次序不变：UBQIEQIBQUCEQ即β变化时，只有IBQ发生变化，其它参数IEQ、UCEQ保持不变。.（3）若电容Ce开路，其等效电路为：Rf+ReRo不变Ri增大|Au|减小.2.12电路如图P2.12所示，晶体管的＝80，rbe=1kΩ。（1）求出Q点；（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的Au、Ri和Ro。.【解】：（1）求解Q点：（2）求动态参数：RL＝∞时.（2）求动态参数：RL＝3kΩ时.2.13电路如图P2.13所示，晶体管的＝60，rbb’=100Ω。（1）求解Q点、Au、Ri和Ro；（2）设Us＝10mV（有效值），问Ui＝？Uo＝？若C3开路，则Ui＝？Uo＝？.【解】：（1）求Q点：求动态参数.（2）设Us＝10mV（有效值），则若C3开路，则.【例】已知，T1和T2的β均为150，UBEQ=0.7V，rbe1=4kΩ，rbe2=2.2kΩ，VCC=12V。试估算电路的Q点、Au、Ri和Ro。第3章多级放大电路.【解】求解Q点，由于电路采用阻容耦合方式，每级Q点独立求解。第一级为典型Q点稳定电路（共射）.第二级为共集放大电路，其Q点为：.求动态参数给出交流等效电路求第一级电压放大倍数，应先求其负载电阻，及第二级输入电阻Ri2。.求动态参数第二级电压放大倍数接近1将数值代入公式，其结果为0.994则整个电路的电压放大倍数为：计算公式电路的输入电阻取前级的输入电阻：Ri=1.94KΩ输出电阻RO=48Ω.【例】已知Rb=1kΩ，RC=10kΩ，RL=5.1kΩ，VCC=12V，VEE=6V;晶体管的β=100，rbe=2kΩ，UBEQ=0.7V；T1和T2的发射极静态电流均为0.5mA。（1）Re的取值应为多少？T1和T2管的管压降UCEQ等于多少？（2）计算Au(Ad)、Ri和Ro；（3）若将电路改成单端输出，用直流表测得输出电压uo=3V，试问输入电压ui约为多少？设共模电压可忽略不计。.【解】（1）根据公式（2）动态参数.（3）单端输出直流表得到的结果包含直流（静态）量和变化量。静态时，T1管的集电极电位为：差模电压放大倍数输入电压.3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出Au、Ri和Ro的表达式。【解】（a）（a）共射—共集放大电路交流等效电路如下图所示.分析.（b）（b）共集—共射放大电路交流等效电路如下图所示【解】.分析.3.4电路如图P3.1（a）所示，晶体管的β均为150，rbe均为2kΩ，Q点合适。求解AU、Ri和Ro。【解】给出电路交流通路..3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为100，rbb’=100Ω，UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。.3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为100，rbb’=100Ω，UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。【解】：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：Ad和Ri分析如下：.判断图中所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈，串联还是并联反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。直流电压串联负反馈交、直流电压串联正反馈直流电压并联负反馈交、直流电流并联负反馈第6章放大电路中的反馈.课堂练习判断图中所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈，串联还是并联反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。交、直流电压串联负反馈交、直流电压串联负反馈.【例】在图所示所示电路中，已知R2＝10KΩ，R4＝100KΩ，求解在深度负反馈条件下的Auf。反馈通路：T3、R4与R2电路引入电压串联负反馈电压放大倍数【解】.【例】在图所示所示（1）判断电路中反馈的组态；（2）求出在深度负反馈条件下的Af和Auf。(1)反馈通路：Rf与Re1电路引入电压串联负反馈电压放大倍数【解】(2).【例】如图所示，已知R1＝10KΩ，R2＝100KΩ，R3＝2KΩ，RL＝5KΩ。求解在深度负反馈条件下的Auf. 【解】：反馈通路：T、R3、R2与R1电路引入电流串联负反馈.【例】估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。【解】：该电路为电压并联负反馈。则闭环电压放大倍数为：在深度负反馈条件下：.【解】该电路为电流并联负反馈，在深度负反馈条件下：故：闭环电压放大倍数为：【例】估算深负反馈运放的闭环电压放大倍数。.判断图中所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数以及深度负反馈条件下的电压放大倍数。电路引入电流并联负反馈课堂练习电压放大倍数.判断图中所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数以及深度负反馈条件下的电压放大倍数。电路引入电压串联负反馈课堂练习电压放大倍数.判断图中所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数以及深度负反馈条件下的电压放大倍数。电路引入电压串联负反馈课堂练习电压放大倍数.【例】判断图中所示电路中引入了哪种组态的反馈，并计算它们的反馈系数以及深度负反馈条件下的电压放大倍数。【解】通过R3和R7引入直流负反馈；通过R4引入交、直流负反馈。.通过R4引入交、直流负反馈电流串联负反馈。iOiFiFiR9uF虚短：虚断:输出电流:考虑交流通路下的负反馈.6.4---6.9判断所示各电路中反馈组态，并求反馈系数和电压放大倍数。【解】电路引入交、直流电压串联负反馈虚短：虚断:由此可得:放大倍数:uF.6.4---6.9判断所示各电路中反馈组态，并求反馈系数和电压放大倍数。【解】电路引入交、直流电压并联负反馈虚断:由此可得:放大倍数:.6.10电路如图P6.10所示，已知集成运放的开环差模增益和差模输入电阻均近于无穷大，最大输出电压幅值为±14V。填空：电路引入了（填入反馈组态）交流负反馈，电路的输入电阻趋近于，电压放大倍数Auf＝△uO/△uI≈。设uI＝1V，则uO≈V；若R1开路，则uO变为V；若R1短路，则uO变为V；若R2开路，则uO变为V；若R2短路，则uO变为V。电压串联∞1111114141.6.12已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf＝20，其基本放大电路的电压放大倍数Au的相对变化率为10％，Auf的相对变化率小于0.1％，试问F和Au各为多少？先求解，再根据深度负反馈的特点求解。【解】所以.【例】：电路如图所示，已知R2>>R4，R1=R2。试问：（1）uO与uI比例系数是多少？（2）若R4开路，则比例系数又是多少？【解】电路为电流并联负反馈电路虚短：虚断:i2i1M点电位:∵R2>>R4，io=i2+iR4，可以得到比例系数为第7章信号的运算和处理.【例】：电路如图所示，已知R2>>R4，R1=R2。试问：（1）uO与uI比例系数是多少？（2）若R4开路，则比例系数又是多少？【解】（2）若R4开路，则电路为电压并联负反馈电路虚短：虚断:比例系数为.【例】：电路如图所示，已知uO=-55uI，试求R5。并说明若uI与地接反，uI与uO关系将发生什么变化？【解】前级构成同相比例运算电路，第二级构成反相比例运算电路。.可得出，R5=500kΩ接反，则前级为反相比例运算电路第二级仍为反相比例运算电路，比例系数-5因此，输入电压与输出电压比例系数为50。.【例】：设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系为：【解】可采用单个集成运放构成电路，uI1应作用于同相输入端，uI2、uI3作用于反相输入端。将比例关系代入，得：R1=10k，R2=20k，R3=25k∵R3//R2//Rf=R1，∴R4可省去。取Rf=100k，R3//R2//Rf=R1//R4，则.【例】：用集成运放实现以下运算关系，RF1=20k，RF2=100k【解】.比较得：RF1=20k，得：R1=100k，R3=15.4k；RF2=100k，得：R4=100k，R2=10k。.【例】求解图中所示电路的运算关系。【解】A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以.【例】求解图中所示电路的运算关系。【解】先求解uO1，再求解uO。.7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。.7.9电路如图P7.9所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；（2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则uO＝？（3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值uI1max＝10mV，uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性区，R2的最大值为多少？【解】（1）A2同相输入端电位.【解】（1）A2同相输入端电位输出电压或（2）将uI1＝10mV，uI2＝20mV代入上式，得uO＝100mV.【解】（3）根据题目所给参数，uI2-uI1的最大值为20mV。若R1为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，uI2-uI1＝20mV时集成运放的输出电压应为＋14V，写成表达式为故R1min≈143ΩR2max＝RW－R1min≈（10－0.143）kΩ≈9.86kΩ.
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