模电复习试题讲解.doc

【例4-1】三个两级放大电路如下图所示,已知图中所有晶体管的β均为100,rbe均为1 kΩ,所有电容均为10 μF,VCC均相同。
填空:
(1)填入共射放大电路、共基放大电路等电路名称。
图(a)的第一级为_________,第二级为_________;
图(b)的第一级为_________,第二级为_________;
图(c)的第一级为_________,第二级为_________。
(2)三个电路中输入电阻最大的电路是_________,最小的电路是_________;输出电阻最大的电路是_________,最小的电路是_________;电压放大倍数数值最大的电路是_________;低频特性最好的电路是_________;若能调节Q点,则最大不失真输出电压最大的电路是_________;输出电压与输入电压同相的电路是_________。
【相关知识】
晶体管放大电路三种接法的性能特点,多级放大电路不同耦合方式及其特点,多级放大电路动态参数与组成它的各级电路的关系。
【解题思路】
(1)通过信号的流通方向,观察输入信号作用于晶体管和场效应管的哪一极以及从哪一极输出的信号作用于负载,判断多级放大电路中各级电路属于哪种基本放大电路。
(2)根据各种晶体管基本放大电路的参数特点,以及单级放大电路连接成多级后相互间参数的影响,分析各多级放大电路参数的特点。
【解题过程】
(1)在电路(a)中,T1为第一级的放大管,信号作用于其发射极,又从集电极输出,作用于负载(即第二级电路),故第一级是共基放大电路;T2和T3组成的复合管为第二级的放大管,第一级的输出信号作用于T2的基极,又从复合管的发射极输出,故第二级是共集放大电路。
在电路(b)中,T1和T2为第一级的放大管,构成差分放大电路,信号作用于T1和T2的基极,又从T2的集电极输出,作用于负载(即第二级电路),是双端输入单端输出形式,故第一级是(共射)差分放大电路;T3为第二级的放大管,第一级的输出信号作用于T3的基极,又从其发射极输出,故第二级是共集放大电路。
在电路(c)中,第一级是典型的Q点稳定电路,信号作用于T1的基极,又从集电极输出,作用于负载(即第二级电路),故为共射放大电路;T2为第二级的放大管,第一级的输出信号作用于T2的基极,又从其集电极输出,故第二级是共射放大电路。
应当特别指出,电路(c)中T3和三个电阻( kΩ、 kΩ、1 kΩ)组成的电路构成电流源,等效成T2的集电极负载,理想情况下等效电阻趋于无穷大。电流源的特征是其输入回路没有动态信号的作用。要特别注意电路(c)的第二级电路与互补输出级的区别。
(2)比较三个电路的输入回路,电路(a)的输入级为共基电路,它的e−b间等效电阻为rbe/(1+β),Ri小于rbe/(1+β);电路(b)的输入级为差分电路,Ri大于2rbe;电路(c)输入级为共射电路,Ri是rbe与10 kΩ、 kΩ
电阻并联,Ri不可能小于rbe/(1+β);因此,输入电阻最小的电路为(a),最大的电路为(b)。
电路(c)的输出端接T2和T3的集电极,对于具有理想输出特性的晶体管,它们对“地”看进去的等效电阻均为无穷大,故电路(c)的输出电阻最大。比较电路(a)和电路(b),虽然它们的输出级均为射极输出器, kΩ,后者的信号源内阻为10 kΩ;且由于前者采用复合管作放大管,从射极回路看进去的等效电阻表达式中有1/(1+β)2,而后者从射极回路看进去的等效电阻表达式中仅为有1/(1+β),故电路(a)的输出电阻最小。
由于电路(c)采用两级共射放大电路,且第二级的电压放大倍数数值趋于无穷大,而电路(a)和(b)均只有第一级有电压放大作用,故电压放大倍数数值最大的电路是(c)。  由于只有电路(b)采用直接耦合方式,故其低频特性最好。
由于只有电路(b)采用±VCC两路电源供电,若Q点可调节,,故最大不失真输出电压最大的电路是(b)。
由于共射电路的输出电压与输入电压反相,共集和共基电路的输出电压与输入电压同相,可以逐级判断相位关系,从而得出各电路输出电压与输入电压的相位关系。电路(a)和(b)中两级电路的输出电压与输入电压均同相,故两个电路的输出电压与输入电压均同相。电路(c)中两级电路的输出电压与输入电压均反相,故整个电路的输出电压与输入电压也同相。
综上所述,答案为(1)共基放大电路,共集放大电路;差分放大电路,共集放大电路;共射放大电路,共射放大电路;(2)(b),(a);(c),(a);(c);(b);(b);(a),(b),(c)。
【例4-2】  电路如图所示,当时,。