模拟电子与数字逻辑第11章 交流放大电路作业习题解答

第11章 基本放大电路清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉编 2002年8月23日11-2 图11-38电路，80 ,k 1 ,k 5 ,k 10 ,k 5021=Ω=Ω=Ω=Ω=βE C R R R R 。

（1）求电路的静态工作点；（2）求电压放大倍数V A 和输入电阻i r 、输出电阻or ； （3）若放大电路接入有负载Ω=k 10L R 时，再求V A 、i r 和or ； （4）画出所示电路的微变等效电路。

若输入端作用有m V sin 5t u i ω=的信号电压时，通过微变等效电路，求出电流b i 、c i 和电路输出电压o u （负载Ω=k 10L R ）（5）根据电路的静态值和动态值，定性画出所示电路中电压B u 、C u 和电流B i 、C i 的波形。

解：（1）求电路的静态工作点V3.413.1528.112U mA28.1016.080I mA 016.01803.11I mA 3.113.1I V 3.17.02V250101012CE C B E 212=⨯-⨯-=--==⨯==≈+=+=====-≈-==+⨯=+⋅≈E E C C CC B E E E BE B E CC B R I R I U I I R U U U U R R R U U ββ（2）求电压放大倍数（空载）Ω=Ω≈++=++=k 1.9219203.126)801(300mA)(mV )(26)1(300E be I r β-U CC图11-3820892.1580-≈⨯-=-=be C Vr R A β Ω==Ω≈==k 5k 56.192.1//10//50////21C o be i R r r R R r（3）求电压放大倍数（带载）13992.1)10//5(80)//(-≈⨯-=-=be L C Vr R R A β Ω==Ω≈==k 5k 56.192.1//10//50////21C o be i R r r R R r（4）微变等效电路A sin 6.2)(k 1.92(m V )sin 5μωωt t r u i be i b =Ω==A sin 208sin 6.280μωωβt t i i b c =⨯== m V sin 695sin 5139t t u A u iV o ωω-=⨯-== （5）波形图m V sin 5 V 2t u U u i B B ω+=+=A sin 6.216μωt i I i bB B +=+=m A sin 208.028.1t i I i c C C ω+=+=V sin 695.0 V 6.5t u U u c C C ω-=+= V sin -0.695t u u c o ω==-+-ott t ttU I B I U C 011-3 图11-39所示电路， ,k 5 ,k 30 ,k 120 ,k 1 m V , sin 521Ω=Ω=Ω=Ω==C S S R R R R t u ω60 ,k 5 ,k 2=Ω=Ω=βL E R R 。

（1）求电压放大倍数So VS U U A =及电压o u ； （2）求输入电阻i r 和输出电阻o r 。

解：求静态工作点：V7215.1514.115U mA14.1016.060I A 19mA 019.016015.11I mA 15.127.03I V3301203015CE C B E 212=⨯-⨯-=--==⨯===≈+=+==-=-==+⨯=+⋅≈E E C C CC B E E BE B CC B R I R I U I I R U U R R R U U βμβ求输入电阻、输出电阻：Ω≈Ω≈++=++=k 1.68167915.126)601(300mA)(mV )(26)1(300E be I r βΩ==Ω≈==k 5k 68.168.1//30//120////21C o be i R r r R R r求电压放大倍数：56168.168.168.1)5//5(60)//(-≈+⨯⨯-=+⋅-=S i i be L C VSR r r r R R A β 求输出电压：m V sin 280sin 556t t u A u SVS o ωω-=⨯-==+u Su oU CC图11-39R L11-4 ,k 5.0 ,k 5.1 ,k 5 ,k 30 ,k 120 ,k 121Ω=Ω=Ω=Ω=Ω=Ω=e E C S R R R R R R60 ,k 5=Ω=βL R（1）画出所示电路的微变等效电路；（2）若m V sin 10t u S ω=，求电压放大倍数VS A 及输出电压ou ； （3）求输入电阻i r 和输出电阻o r 。

解：（1）微变等效电路（2mA 15.127.03I V3301203015E 212=-=-==+⨯=+⋅≈E BE B CC B R U U R R R U UΩ≈Ω≈++=++=k 1.68167915.126)601(300mA)(mV )(26)1(300E be I r βΩ==Ω≈⨯++=++=k 5k 71.13]5.0)160(68.1//[30//120])1(//[//21C o e be i R r R r R R r β（3）求电压放大倍数及输出电压37.4171.1371.135.06168.1)5//5(60)1()//(-≈+⨯⨯+⨯-=+⋅++-=S i i e be L C VSR r r R r R R A ββ m V sin 7.43sin 1037.4t t u A u ωω-=⨯-== +u S u oCC题11-4图+S U o-R11-5 80 ,k 2 ,k 50 ,k 10021=Ω==Ω=Ω=βE C R R R R 。

若m V sin 500t u i ω=，求电压1o u 和2o u 。

解：mA15.227.05I V5501005015E 212=-=-==+⨯=+⋅≈E BE B CC B R U U R R R U UΩ≈++=++=k 1.2715.226)801(300mA)(mV )(26)1(300E be I r β98.028127.1280)1(1-≈⨯+⨯-=++-=E be C V R r R A ββ99.028127.1281)1()1(2≈⨯+⨯=+++=E be E V R r R A ββm V sin 490sin 50098.011t t u A u i V o ωω-=⨯-== m V sin 495sin 50099.022t t u A u iV o ωω=⨯== 结论：1o u 近似反相输出，2o u 近似同相输出。

11-6 图11-42所示电路， ,M 1 ,k 50 ,k 100 m A/V , 5.021Ω=Ω=Ω==R R R g mΩ=Ω=Ω=k 10 ,k 10 ,k 10L S D R R R 。

（1）画出所示电路的微变等效电路；（2）求A ，r 和r 。

-o1U CC题11-5图解：（1）微变等效电路见图11-42-1。

（2）求V A ，i r 和or ： Ω==Ω=Ω+Ω=+=-=⨯-=-=k 10M 1.033k 100//50M 1//5.2)10//10(5.0)//(21D o i LD m V R r R R R r R R g A补充题1：如图11-补1所示电路称为场效应管源极跟随器，已知：g m 、R G 、R 1、R 2、R S ，推导电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

+15 V - + - u o 图11-42+U SD - + - u u o 图11-补1 - + -U o U图11-补1-1 - +-U oU 图11-42-1解：微变等效电路如图11-补1-1所示。

o i gs U U U -= ⋯⋯⋯⋯（1） S gs m o R U g U = ⋯⋯⋯⋯（2）由（1）、（2）得：S m S m gsS m S gs m i o V R g R g U R g R U g U U A +=+==1)1( 输入电阻：21//R R R r G i +=输出电阻求法：将输入信号iU 短路，在输出端用“加压求流法”（图11-补1-2）。

ogs U U -= o m S o gs m S o o U g R U U g R U I +=-= S m S om Sooo o o R g R U g R U U I U r +=+==111-7 （射极输出器）80 ,k 5 ,k 9.3 ,k 200B =Ω=Ω=Ω=βL E R R R求电压放大倍数V A 和输入电阻i r 和输出电阻or 。

-U CC题11-7图u o +- +-oU 图11-补1-2o I解：Ω=Ω==+=Ω≈⨯+=++=≈⨯+⨯=+++=Ω≈⨯+=++=≈⨯=+=≈⨯++-=++-=19.5k 0195.08159.1//9.31//k 94)]5//9.3(8159.1//[200)]//)(1(//[991.0)5//9.3(8159.1)5//9.3(81)//)(1()//)(1(k 59.177.1268130026)1(300mA 77.10219.081)1(mA0219.09.3)180(2007.012)1(βββββββbe E o L E be B i L E be L E VE be B E E B BE CC B r R r R R r R r R R r R R A I r I I R R U U I11.8 (复合管组成的射极跟随器)40 70, ,k 10 ,k 10 ,k 2 ,k 300 ,k 2002121==Ω=Ω=Ω=Ω=Ω=ββL E S R R R R R(1) 画出微变等效电路;(2) 求VS A 和输入电阻ir解：(1)微变等效电路u S U CC题11-8图u o +-R Si U（2）放大倍数公式推导Si iVVS L E be be i L E be be L E io V LEbbe b be b iL E b L E c b o c b e b b c b c b e b b c R r r A A R R r r R R r R R r r R R U U A R R I r I r I UR R I R R I I U I I I I I I I I I I I I I +=+++++=+++++++==+++++=++=+=+=+==+=+=== )]//)(1)(1()1(//[//)//)(1)(1()1()//)(1)(1()//()1)(1()1()//()1)(1()//)(( , )1()1(212112*********1211212222212222111211ββββββββββββββββββ输入电阻：（3）代入数值计算97.02120120988.0988.0k 120)]10//10)(140)(170(7.1)170(100//[300//200k 7.126)1(300k 10026)1(300mA 0185.04176.01I mA76.0104.1927.0I V93002003001522211122E1E2212≈+⨯=+=≈Ω≈+++⨯++=Ω≈++=Ω≈++===+==-=⨯-==+⨯=+=S i i VVS Vi E be E be E E B CC B R r r A A Ar I r I r I R U R R R U U βββ多级放大器11.9 图11-45所示电路，u i =0.5sin ωt mV, R 11 = 100 k Ω, R 12 = 20 k Ω, R C1 = 10 k Ω, R E1 = 2 k Ω, R 21 = 39 k Ω, R 22 = 10 k Ω, R C2 = 5 k Ω, R E2 = 1.5 k Ω, β1 = β2=50, （1）求R L = 10 k Ω时，输出电压u o 。