模拟电路第三章3.2
数字模拟电路---第三章 逻辑门电路(1)
路。
简称门电路。
5V一、TTL 与非门图3-1 典型TTL 与非门电路3.2 TTL 集成门电路•数字集成电路中应用最广的为TTL 电路（Transister-Transister-Logic 的缩写）•由若干晶体三极管、二极管和电阻组成，TTL 集成电路有54/74系列 ①输出高电平UOH 和输出低电平UOL 。
•输出高电平U OH：至少有一个输入端接低电平时的输出电平。
•输出低电平U OL：输入全为高电平时的输出电平。
• 电压传输特性的截止区的输出电压UOH=3.6V，饱和区的输出电压UOL=0.3V。
一般产品规定U OH≥2.4V、U OL＜0.4V时即为合格。
二、TTL与非门的特性参数③开门电平U ON 和关门电平U OFF 。
开门电平U ON 是保证输出电平达到额定低电平(0.3V )时，所允许输入高电平的最低值，表示使与非门开通的最小输入电平。
通常U ON =1.4V ，一般产品规定U ON ≤1.8V 。
关门电平U OFF 是保证输出电平为额定高电平(2.7V 左右)时，允许输入低电平的最大值，表示与非门关断所允许的最大输入电平。
通常U OFF ≈1V ，一般产品要求U OFF ≥0.8V 。
5). 扇入系数Ni和扇出系数N O 是指与非门的输入端数目。
扇入系数Ni是指与非门输出端连接同类门的个数。
反扇出系数NO映了与非门的带负载能力。
6）输入短路电流I IS 。
当与非门的一个输入端接地而其余输入端悬空时，流过接地输入端的电流称为输入短路电流。
7）8）平均功耗P 指在空载条件下工作时所消耗的电功率。
三、TTL门电路的改进 74LS系列 性能比较好的门电路应该是工作速度既快，功耗又小的门电路。
因此，通常用功耗和传输延迟时间的乘积(简称功耗—延迟积或pd积)来评价门电路性能的优劣。
74LS系列又称低功耗肖特基系列。
74LS系列是功耗延迟积较小的系列(一般t pd＜5 ns，功耗仅有2 mW) 并得到广泛应用。
模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第三章
第3章 多级放大电路自测题一、现有基本放大电路：A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路 E 。
共漏电路 根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
(1)要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000 ，第一级应采用（ A )，第二级应采用( A ）。
(2）要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300 ，第一级应采用（ D ），第二级应采用( A )。
(3)要求输入电阻为100kΩ~200kΩ，电压放大倍数数值大于100 ， 第一级应采用( B ），第二级应采用（ A ）。
(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于10MΩ,输出电阻小于100Ω，第一级应采用( D )，第二级应采用( B )。
(5)设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且1000oui iU A I =>，输出电阻R o ＜100 ，第一级应采用采用( C )，第二级应( B )。
二、选择合适答案填入空内.（1）直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是（ C 、D ）。
A ．电阻阻值有误差B ．晶体管参数的分散性C ．晶体管参数受温度影响D ．电源电压不稳 (2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是（ C ）。
A ．便于设计B ．放大交流信号C ．不易制作大容量电容 （3)选用差动放大电路的原因是( A )。
A ．克服温漂B ．提高输入电阻C ．稳定放大倍数 （4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A ），共模信号是两个输入端信号的（ C )。
A 。
差 B.和 C 。
平均值（5）用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的（ B )。
A ．差模放大倍数数值增大 B ．抑制共模信号能力增强 C ．差模输入电阻增大 (6）互补输出级采用共集形式是为了使（ C ).A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强三、电路如图T3·3所示，所有晶体管均为硅管，β均为200，'200bb r =Ω，静态时0.7BEQ U V ≈。
模拟电子技术(四版)李雅轩章 (3)
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2. 测量基本放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻 (1) 开关S1置“1”位置，把反馈网络从A点断开，在输入 端接低频信号发生器，输入频率为f=1 kHz、电压为Ui=10 mV 的正弦信号，从输出端分别测量不接负载电阻RL和接负载电阻 RL两种情况下的输出电压Uo、UoL，计算出电压放大倍数Au、输 出电阻ro(=(Uo－UoL)RL/UoL)，填入实表 3.1中。 (2) S1置“2”位置，将Rs=4.7 kΩ接入回路，调节信号源 电压，同时保持Ui=10 mV不变，测出此时信号源电压Us值的大 小，计算出输入电阻ri(=UiRs/(Us－Ui))值，填入实表3.1中。
45
4. 电流并联负反馈 电流并联负反馈的实际电路和连接方框图分别如图
3.2.7(a)和(b)所示。
图 3.2.7 电流并联负反馈 (a) 电路图；(b) 方框图
46
47
3.3 负反馈对放大器性能的影响 3.3.1 提高放大倍数的稳定性
放大器的放大倍数是由电路元件的参数决定的。若元件老 化或更换、电源不稳、负载变化或环境温度变化，则可能引起 放大器的放大倍数变化。为此，通常都要在放大器中引入负反 馈，用以提高放大倍数的稳定性。
33
图3.2.1为几个反馈电路，我们现在用瞬时极性法来判别 它们反馈的极性。
图 3.2.1 反馈极性的判别 34
2. 交流反馈与直流反馈 图3.2.2中，(a)图中反馈信号的交流成分被Ce旁路掉，在 Re上产生的反馈信号只有直流成分，因此是直流反馈。(b)图 中反馈信号通道仅通交流，不通直流，因而为交流反馈。若将 (a)图中电容Ce去掉，即Re不再并联旁路电容，则Re两端的压降 既有直流成分，又有交流成分，因而是交直流反馈。
模拟电路第三章 多级放大电路
1. 双端输入单端输出：共模信号作用下的分析
Ad
1(Rc∥RL)
2 Rbrbe
AcRbrb(R ec2 ∥ (1R L))Re
KCMRA Ad c Rb2 rb(R eb2(1rbe))Re
整理ppt
2. 单端输入双端输出
共模输入电压 差模输入电压 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入：
3.3.2 差分放大电路
一、电路的组成
零点 漂移
参数理想对称： Rb1= Rb2，Rc1= Rc2， Re1= Re2;T1、T2在任何温度下特性均相同。 uI1与uI2所加信号大小相等、极性相同——共模信号
整理ppt
二、长尾式差分放大电路
典型电路
信号特点？ uI1与uI2所加信号大小相等、极性相反——差模信号
在实际应用时，信号源需要有“ 接地”点，以避免干扰； 或负载需要有“ 接地”点，以安全工作。
根据信号源和负载的接地情况，差分放大电路有四种接法： 双端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入双端输出、 单端输入单端输出。
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三、差分放大电路的四种接法 1. 双端输入单端输出：Q点分析
由于输入回路没有变化，所以
共模放大倍数 Ac
uO c uIc
参数理想对称A时 c 0
Re的共模负反馈作用：温度变化所引起的变化等效为共模信号
如 T(℃)↑→IC1↑ IC2 ↑→UE↑→ IB1 ↓IB2 ↓→ IC1 ↓ IC2 ↓
Re负反馈作用抑制了每只差分管集电极电流、电位的变化。
整理ppt
3. 放大差模信号 差模信号：数值相等，极性相反的输入信号，即
uI1uI2uId/2
i B 1 i B2 i C 1 i C2 u C 1 u C2 u O 2 u C1
模拟电子技术第三章 习题与答案
第三章习题与答案3.1 问答题：1．什么是反馈？答：在电子线路中，把输出量（电压或电流）的全部或者一部分，以某种方式反送回输入回路，与输入量（电压或电流）进行比较的过程。
2．什么是正反馈？什么是负反馈？放大电路中正、负反馈如何判断？答：正反馈：反馈回输人端的信号加强原输入端的信号，多用于振荡电路。
负反馈：反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号，使放大倍数下降，主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断，通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时．我们定义其为正极性，用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时，我们定义其为负极性，用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性，一般都假设为正极性．再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系，导出输出信号的瞬时极性；然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性；最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈，减弱为负反馈。
3．什么是电压负反馈？什么是电流负反馈？如何判断？答：根据反馈信号的取样方式，分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压，称为电压反馈；凡反馈信号正比于输出电流，称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法，通常采用输出端短路法，方法是将放大器的输出端交流短路时，使输出电压等于零，如反馈信号消失，则为电压反馈，如反馈信号仍能存在，则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例，如输出电压为零，则反馈信号也为零；而电流反馈信号与输出电流成比例，只有当输出电流为零时，反馈信号才为零，因此，在将负载交流短路后，反馈信号不为零。
4．什么是串联负反馈？什么是并联负反馈？如何判断？答：输入信号与反馈信号分别加在两个输入端，是串联反馈；加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的，是负反馈。
判断反馈的极性，要采用瞬时极性法。
3.2 填空题：1．放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入直流负反馈；如果要稳定放大倍数，应引入交流负反馈；希望扩展频带，可以引入交流负反馈；如果增大输入电阻，应引入串联负反馈；如果降低输比电阻，应引入电压负反馈。
模拟电子技术基础 胡宴如 耿苏燕 高等教育出版社 第三章 课后答案
Ri = R B1 // R B 2 // rbe = (62 // 16 // 1.3)kΩ = 1.2kΩ uo Ri 1.2 × (−144) = Au = = −96 u s Rs + Ri 0.6 + 1.2
− 60 × ( 4.3 // 5.1 ) = −140 1 Ri = ( 62 // 16 // 1 )kΩ = 0.93kΩ Ro = RC = 4.3kΩ Au =
.c
图 P3.3
om
（2）画 H 参数等效电路，求 Au、Ri、Ro
U BQ =
RB 2 16 × 24V VCC = = 4.92V RB1 + RB 2 62 + 16 U BQ − U BEQ 4.92 − 0.7 I CQ = = mA = 1.92 mA RE 2 .2 U CEQ = VCC − I CQ ( RC + RE ) = 24V − 1.92 × ( 4.3 + 2.2 )V = 11.5V
rbe = 200Ω + 81×
由图（c）可得
Au =
u o − β ( R B 2 // RC // R L ) − 80 × (100 // 3.9 // 10)kΩ = = = −157 ui rbe 1.4kΩ
w w
所以
w
求 Au、Ri、Ro。
3.6 放大电路如图 P3.6 所示，已知三极管的β=50，rbb’=200Ω，UBEQ=0.7V，各电容
.c
om
求静态工作点 ICQ、UCEQ； （2）画出 H 参数小信号等效电路，求 Au、Ri、Ro； （3）求源电压增 益 Aus。 解： （1）求静态工作点
U BQ = I CQ ≈
《模拟电子技术基础》课后习题答案(童诗白,华成英版,高教版)3章 多级放大电路题解
基础课程教学资料第三章多级放大电路自测题一、判断下列说法是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。
（1）现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为－100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。
( )（2）阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，( )它只能放大交流信号。
( )（3）直接耦合多级放大电路各级的Q点相互影响，( )它只能放大直流信号。
( )（4）只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。
( )（5）互补输出级应采用共集或共漏接法。
( )解：（1）×（2）√√（3）√×（4）×（5）√二、现有基本放大电路：A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路E.共漏电路根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
（1）要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000，第一级应采用，第二级应采用。
（2）要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300，第一级应采用，第二级应采用。
（3）要求输入电阻为100kΩ～200kΩ，电压放大倍数数值大于100，第一级应采用，第二级应采用。
（4）要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小于100Ω，第一级应采用，第二级应采用。
（5）设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且1000io ＞I U A ui ，输出电阻R o ＜100，第一级应采用 ，第二级应采用 。
解：（1）A ，A （2）D ，A （3）B ，A （4）D ，B （5）C ，B三、选择合适答案填入空内。
（1）直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是 。
A .电阻阻值有误差 B .晶体管参数的分散性 C .晶体管参数受温度影响 D .电源电压不稳定 （2）集成放大电路采用直接耦合方式的原因是 。
A .便于设计B .放大交流信号C .不易制作大容量电容（3）选用差分放大电路的原因是 。
《模拟电子技术基础》第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
3.2 双极型晶体管
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
2.输出特性曲线—— iC=f(uCE) IB=const
以IB为参变量的一族特性曲线
(1)当UCE=0V时，因集电极无收集
作用，IC=0；
(2)随着uCE 的增大，集电区收集电
子的能力逐渐增强，iC 随着uCE 增加而
增加；
(3)当uCE 增加到使集电结反偏电压
电压，集电结应加反向偏置电压。
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
1. 晶体管内部载流子的传输
如何保证注入的载流
子尽可能地到达集电区？
P
N
IE=IEN + IEP
IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN – IBN
IEN>> IBN
ICN>>IBN
N
IEP
IE
3. 晶体管的电流放大系数
(1) 共基极直流电流放大系数
通常把被集电区收集的电子所形成的电流ICN 与发射极电流
IE之比称为共基电极直流电流放大系数。
ത
I CN
IE
由于IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN，且ICN>> IBN，ICN>>IEP。通常ത
的值小于1，但≈1，一般
ത
为0.9-0.99。
ത
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
3. 晶体管的电流放大系数
(2) 共射极直流电流放大系数
I C I CN I CBO I E I CBO ( I C I B ) I CBO
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13.3 放大电路的放大电路的基本基本基本分析方法分析方法3.3.1 图解分析法3.3.2 小信号模型分析法1. 静态工作点的图解分析2. 动态工作情况的图解分析3. 非线性失真的图解分析4. 图解分析法的适用范围1. BJT 的H 参数及小信号模型2. 用H 参数小信号模型分析基本共射极放大电路3. 小信号模型分析法的适用范围23.3.1 .3.1 图解分析法图解分析法1. 静态工作点的图解分析采用该方法分析静态工作点采用该方法分析静态工作点，，必须已知三极管的输入输出特性曲线输出特性曲线。
共射极放大电路3列输出回路方程列输出回路方程（（直流负载线直流负载线））首先首先，，画出直流通路列输入回路方程bB BB BE R i V −=v CE CC C CV V I R =−4在输出特性曲线上在输出特性曲线上，，作出直流负载线V CE =V CC －i C R c ，与I B 曲线的交点即为Q 点，从而得到V CE 和I C 。
•在输入特性曲线上在输入特性曲线上，，作出直线，两线的交点即是Q 点，得到I B 。
b B BB BE R i V −=v5•根据v s 的波形的波形，，在BJT 的输入特性曲线图上画出v BE 、i B的波形2. 动态工作情况的图解分析ωtsin sm s V =v bB s BB BE R i V −+=v v6•根据i B 的变化范围在输出特性曲线图上画出i C 和v CE 的波形cC CC CE R i V −=v•共射极放大电路中的电压共射极放大电路中的电压、、电流波形73. 静态工作点对波形失真的影响截止失真的波形8饱和失真的波形9104. 图解分析法的适用范围幅度较大而工作频率不太高的情况优点优点：：直观直观、、形象形象。
有助于建立和理解交有助于建立和理解交、、直流共存直流共存，，静态和动态等重要概念动态等重要概念；；有助于理解正确选择电路参数有助于理解正确选择电路参数、、合理设置静态工作点的重要性静态工作点的重要性。
能全面地分析放大电路的静态能全面地分析放大电路的静态、、动态工作情况工作情况。
缺点缺点：：不能分析工作频率较高时的电路工作状态不能分析工作频率较高时的电路工作状态，，也不能用来分析放大电路的输入电阻分析放大电路的输入电阻、、输出电阻等动态性能指标输出电阻等动态性能指标。
113.3.2 小信号模型分析法1. BJT 的小信号模型建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路当放大电路的输入信号电压很小时当放大电路的输入信号电压很小时，，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理处理。
由于三极管是非线性器件由于三极管是非线性器件，，这样就使得放大电路的分析非常困难分析非常困难。
建立小信号模型建立小信号模型，，就是将非线性器件做线性化处理线性化处理，，从而简化放大电路的分析和设计从而简化放大电路的分析和设计。
12VCCVCC RL13kQVsFREQ = 10kVAMPL = 1m VOFF = 010VdcCbR280kR320kRL 2kRe 1kCeCc13T i m e 0s50u s 100u s 150u s 200u s 250u s 300u s 350u s 400u s 450u s 500u sV (C c :2)V (V s :+)-50m V 0V50m V14QCi Bi BCEi EB B bi I i =+C C c i I i =+Bi βBi BEi Ci E E ei I i =+15小信号模型（a small signal model)π型CE+−bev ber m beg v BCEbi ber bi β,,C Tbe m be m B TI V r g r g I V β===16T 型T e EV r I =Cm TI g V =BCEei ei αBCEei m beg v er er172. 小信号模型分析基本共射极(CE)放大电路（1）利用直流通路求Q 点共射极放大电路bBEBB B R V V I −=一般硅管V BE =0.7V ，锗管V BE =0.2V ，β已知已知。
C B I βI =LC cCE CC CE)(R I R V V V −−=（2）画小信号等效电路小信号等效电路1819小信号等效电路（3）求放大电路动态指标)(be b b i r R i +⋅=v bc i βi ⋅=)//(L c c o R R i ⋅−=v 电压增益为电压增益20输入电阻输出电阻令0i =v 0b =i 0b =⋅iβbeb bbe b b bii i i r R i r R i i i R +=+=== )( v v ∞===L s R ,0tto v v i R21共射极放大电路放大电路如图所示放大电路如图所示。
已知BJT 的ß=80，R b =300k Ω，R c =2k Ω，V CC = +12V ，求：（1）放大电路的Q 点。
此时BJT 工作在哪个区域工作在哪个区域？？（2）当R b =100k Ω时，放大电路的Q 点。
此时BJT 工作在哪个区域作在哪个区域？（？（？（忽略忽略BJT 的饱和压降的饱和压降））v s −+ R s (1) 画放大电路的微变等效电路(a) 原理图图3.3.12 共射极放大电路β是常数是常数，，通常是已知的通常是已知的，，或从数据手册中可以查到或从数据手册中可以查到。
r be 的值需要按照公式估算的值需要按照公式估算，，但要首先求得静态电流I EQ 。
)()()()(mA mV 2611EQ bb'e bb'be I r r r r ββ++=++=R sV ɺɺI ɺ R io ɺ(b) 微变等效电路be b i r I V ɺɺ=Lb Lc o R I R I V ′=′−=ɺɺɺβbe L beb L b i o V r R r I R I V V A ''ββ−=−==ɺɺɺ式中负号表示共射极放大电路的输出电压与输入电压相位相反式中负号表示共射极放大电路的输出电压与输入电压相位相反。
输入回路:输出回路:)(beb i be i b i i 11r R V r V R V I +=+=ɺɺɺɺbeb bebe b iii i i 1r R r r R V V I V R //)(=+==ɺɺɺɺ需要注意的是需要注意的是，，放大电路的输入电阻R i 不应包含信号源内阻R s 。
(3) 计算电压增益(4) 计算输入电阻R iR sV ɺɺI ɺ R io ɺ(b) 微变等效电路图3.3.12 共射极放大电路R sV ɺɺI ɺ R io ɺ (b) 微变等效电路图3.3.12 共射极放大电路(5) 计算输出电阻R o− +R sTV ɺcTT o R I VR ==ɺɺ④由图求解在作用下产生的测试电流。
TV ɺTI ɺ根据计算输出电阻的方法(第1章介绍)0s =V ɺ①将放大电路输入端的信号源短路(令)，但保留其内阻R s 。
②将输出端负载R L 开路开路。
则输出电阻为③在输出端加一测试电压，可以得到图3.3.13所示电路所示电路。
T V ɺ需要注意的是需要注意的是，，输出电阻R o 不包含负载电阻R L 。
适用范围微变等效电路分析方法适用于三极管放大电路动态性能指标的计算，即电压增益即电压增益、、输入电阻R i 和输出电阻R o 。
当输入电压幅度较小当输入电压幅度较小，，三极管工作在线性范围三极管工作在线性范围，，可用微变等效电路来分析路来分析，，特别是对于比较复杂电路的计算非常方便特别是对于比较复杂电路的计算非常方便。
当输入电压幅度较大当输入电压幅度较大，，并且三极管工作在非线性范围时并且三极管工作在非线性范围时，，需要采用图解法用图解法。
注意事项在等效电路中在等效电路中，，电压电压、、电流均是交流量电流均是交流量，，因此因此，，不能用于分析直流静态工作情况流静态工作情况。
但H 参数值的获得是在静态工作点上进行的参数值的获得是在静态工作点上进行的。
所以所以，，放大电路的动态性能与静态工作点的设置有密切的联系动态性能与静态工作点的设置有密切的联系。
3. 微变等效电路的适用范围3.3.2 微变等效电路法。