模拟电路第二章 放大电路基础

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Rs′=RB1∥RB2∥Rs ib rbe βib i′ rce RC RE Ro′ i + - v o (c) 题图 2.13

【解】本题用来熟悉:接发射极电阻的共发放大器的性能特点。

R题图2.13(a)所示电路的交流等效电路如题图2.13(b)所示, 由题图2.13(b) 可列出下列方程:

vi = ibrbe+ ( ib+ io) RE

-io RL′= ( io-βib) rce+ ( ib+ io) RE

联立解上述方程,并注意到RL′<<βrce,RE<<rce,可得

vi rce Ri′= ≈rbe+(1+β)RE

ib rce+ RC∥RL 而 Ri=RB1∥RB2∥Ri′ 故可证得输入电阻的表达式。

求Ro的等效电路如题图2.16(c)所示,由题图2.13(c)可列出下列方程:

v = ( i′-βib) rce+ i′ RE∥( rbe+Rs′)

RE ib=- i′ RE+rbe+ Rs′ 联立解上述方程,并注意到RE<<rce,可得

v βRE Ro′= ≈rce 1+

i′ RE+rbe+ Rs′ 而 Ro=RC∥Ro′ 故可证得输出电阻的表达式。

【2-16】在题图2.14所示电路中,各电容对信号频率呈短路。已知晶体管的β=150,VBE(on) =0.7V,rbb′= 200Ω,VA=-100V,试求输入电阻Ri、输出电阻Ro、电压增益Av。

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C1 + vi RB1 56kΩRC 8.2kΩ VCC (15V) T RB2 15kΩ RE1 20Ω RE2 2kΩ C2 RL 8.2kΩ CE + vo - - 题图 2.14 【解】本题用来熟悉:接发射极电阻的共发放大器的性能分析。

在分析过程中注意:射极电阻RE2仅存在于直流通路中,而在交流通路中被短

路。所以交流等效电路中仅含有射极电阻RE1。

对电路进行静态分析得: VBQ-VBE(on) RB2 V= V≈3.17V I≈I = ≈1.22mA BQCCCQEQR+R RE 1 +RE 2 B1B2 所以, VT │VA│

rce= ≈81.97kΩ rbe= rbb′+(1+β) ≈3.44kΩ ICQ ICQ 因此, rce Ri=RB1∥RB2∥ rbe+(1+β)RE1 ≈4.12kΩ rce+ RC∥RL βRE1 Ro=RC∥ rce(1+ )≈7.57kΩ

RE1+ rbe+ RB1∥RB2 βRL′′ A v=- ≈-95.5 rbe+(1+β)RE1

【2-17】在题图2.15(a)所示电路中,各电容对信号频率呈短路。已知3DG6的β=50,VBE(on) =0.7V,rbb′= 50Ω,VA=∞。 (1)求电路的静态工作点;

(2)试求放大器的电压增益Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。 【解】本题用来熟悉:共基极放大电路的分析方法。 (1)由电路的直流通路易得:

RB2 VBQ= VCC≈4V RB1+RB2

VBQ-VBE(on)

ICQ≈IEQ = =1.65mA

RE 1 +RE 2 63

VCEQ≈VCC-ICQ+ (RC+RE) =3.75V

RB1 30kΩ CB

RB2 15kΩ RC 3kΩ VCC (12V) 3DG6 + 3DG6 C2 RE 2kΩC1 RL + 3kΩ vi vo + vi RE RC RL + vo - - - - (a) 题图 2.15 (b)

(2)图2.15(a)电路的交流通路如图2.15(b)所示,可见该电路为共基极放大电路。因此有

′ βRL′ VT Av= ≈88.2 其中, rbe= rbb′+(1+β) ≈0.85kΩ rbe ICQ rbe rbe R i=RE∥ ≈ ≈ 16.7Ω

1+β 1+β Ro≈RC = 3kΩ

【2-18】题图2.16(a)是一种自举式射极跟随器电路。已知晶体管的β=100,VBE(on) =0.7V,rbb′= 100Ω。

(1)求发射极电流IE和小信号模型参数gm、.re及rbe的大小;

(2)画出电路的交流等效电路(设rce=∞),并分析计算其输入电阻Ri和源电压增益Avs;

(3)当题图2.16(a)中电容CB开路时,重复(2)的要求;

(4)通过对(2)、(3)结果的比较,讨论自举式射极跟随器电路的优点。

(a) C1 Rs 10kΩvs - VCC (9V) RB1 20kΩ VCC (9V) RB1 20kΩ RB 10kΩRB2 CB 20kΩ T RB 10kΩ+ vo - T + RE 2kΩ RB2 20kΩ RE 2kΩ (b) 64

Rs + vs - ii RB RB1∥RB2 T RE + vo ib RB rbe + vo Rs vs + + vi - - - RB1∥RB2 βib RE

- Ri (c) + T RB RB1 RB2 RE vo (d) ib Rs vs + + vi Rs + vs -

RB RB1 RB2 Ri rbe + vo - - - βib RE - (e) 题图 2.16 (f) 【解】本题用来熟悉:自举式射极跟随器电路的分析方法及其特点。

(1)画出题图2.16(a)电路的直流通路如题图2.16(b)所示。由晶体管基极看出去的开路电压VBB和等效内阻RBB分别为: RB2

RB=RB+RB1∥RB2=20kΩ VBB≈ VCC= 4.5V RB1+RB2

因此可求得

VBB-VBE(on)

IBQ= ≈0.017mA IEQ =(1+β)IBQ≈1.72mA RB+(1+β)RE VT re≈ ≈15Ω IEQ

α 1 gm= ≈ ≈66.7ms re re rbe= rbb′+(1+β)re≈1.6kΩ

(2)题图2.16(a)电路的交流通路及交流等效电路分别如题图2.16(c)、(d)所示。由题图2.16(d)可列出下列方程:

vi = vbe + vo = ii(RB∥rbe)+ vo

vo = ( ii+βib)(RB1∥RB2∥RE)

RB∥rbe) vbe ii(

ib= = rbe rbe

联立上述方程解得:

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