第5章 习题
5-1常用的电流源有哪几种?各有什么特点?试举例说出几个电流源应用的实例。 5-2描述差分放大器的电路组成结构、工作原理,说明其对巩膜信号的抑制及对差模信号放大作用?
5-3长尾式差分放大器的拖尾电阻有何作用?如改变其大小,则差分放大器的性能如何变化?
5-4带有理想电流源的差分放大电路中的电流源有何作用?
5-5 对比差分放大器和单管共射极放大器的放大倍数,可以得到哪些异共同点? 5-6 常用哪些指标来表征差分放大器的性能?试推导其表达式。 5-7 多级放大器之间有几种常用的偶合方式?各有什么特点?
5-8 多级放大器分析计算的一般步骤?多级放大器有哪描述其特点的指标? 5-9 通常模拟集成运算放大器内部由几部分组成?各有什么特点? 5-10判断题
(1)阻容耦合多级放大电路各级Q 点相互独立,它只能放大交流信号。 (2)共模信号都是直流信号,差模信号都是交流信号。
(3)对于长尾式差分放大电路,不论是单端输入还是双端输入,在差模交流通路中,发射极电阻Re 一概可视为短路。
(4)在长尾式差分放大电路单端输入情况时,只要发射极电阻Re 足够大,则Re 可视为开路。
(5)带有理想电流源的差分放大电路,只要工作在线性范围内,不论是双端输出还是单端输出,其输出电压值均与两个输入端电压的差值成正比,而与两个输入端电压本身的大小无关。
(6)一个理想对称的差分放大电路,只能放大差模输入信号,不能放大共模输入信号。 5-11填空题1
(1)放大电路产生零点漂移的主要原因是 。
(2)在相同的条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路 。这是由于 。
(3)差动放大电路是为了 而设置的,它主要通过 来实现。
(4)在长尾式差动电路中,Re的主要作用是 。
(5)抑制零漂的主要措施有 种,它们是 。
(6)通用型集成运算放大器的输入级大多采用 电路,输出级大多采用 电路。
(7)集成运算放大器的两上输入端分别为 端和 端,前者的极性与输出端 ;后者的极性同输出端 。
(8)共模抑制比KCMR是 之比,KCMR越大,表明电路 。 5-12填空题2
(1)利用电流源电路输出电流稳定的特性,在模拟集成电路中常用来为放大电路提供稳定的 ;由于电流源具有直流电阻 而交流电阻很 的特点,在模拟集成电路中广泛用作 使用。
(2)多级放大器框图如题图5-1所示。设各级的增益AV1、AV2、…AVn;输入电阻:Ri1、Ri2、…Rin;输出电阻:Ro1、Ro2、…Ron。
Ri1 Ro1 vi + voo1 _ Ri2 Ro2 vo1 vi2 + voo2 _ Rin Ron vo2 vin + voon _ von vo RL AV1 AV2 题图5-1多级放大器框图 AVn
多级放大器的增益:AV总= vo/ vi= ;多级放大器的输入电阻: ;多级放大器的输出电阻: ;多级放大器的带宽 其中的各单级放大器的带宽
(3)在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的 ,而前级的输出电阻则也可视为后级的 ;前级对后级而言又是 。 5-13填空题3
(1)由于不易制作大容量电容器,所以集成电路采用 耦合电路,因此 。
(2)差模放大倍数(3)电路的
Aud是 之比;共模放大倍数Auc是 之比。
Aud越大表示 ,Auc越大表示 。
(4)共模抑制比
KCMR是 之比,因此KCMR越大表明电路
。
(5)带用恒流源代替
Re的差动放大电路中,Re越大则Aud ,Auc ,KCMR ;Re后使电路Aud ,Auc ,KCMR 。
Re对共模信号 反馈;对差模信
(6)完全对称的长尾式差动放大器中的号 反馈。
(7)差动放大电路能有效的克服温漂,这主要是通过 实现的。 (8)理想集成运放的
Aud? ,rid? ,ro? ,IB? ,
KCMR? 。
3-14 在题图5-2的电路中,T1,T2的特性相同,且β很大,求IC2和ICE2的值,设UBE=0.6V。
VCC(+10V)IREFIC1VT1R12k?2IBR21k?IC2VT2UCE2
图5-2
题图5-3
???1??2?100。
5-15电路如题图5-3所示,已知3各管的UBE?0.7V,R?136K?I试求C3的值。
5-16、在题图5-4所示的差动放大电路中,设UI2=0(接地)。 如果希望负载电阻RL的一端接地,输出电压?UO与输入电压?UI1极性相同,则RL的另一端应接在 (c1、c2);如果希望输出电压?UO与输入电压?UI1极性相反,则RL的另一端应接
+ RB RC c1 T1 e RE -UEE 题图5-4 Uo T2 +UCC RC c2 RB + UI2 - 在 (c1、c2);当输入电压的变化量为?UI1UI1 时,RE两端 (也存在,不存在)变化
- 电压?UE;对差模信号而言,e点 (仍然是,不再是)交流接地点。
5-17双端输人、双端输出理想的差分式放大电路如题图5-5所示。求解下列问题(1) 若vi1=1500μV。vi2=500μV,求差模输人电压vid,共模输入电压vic的值;(2)若AVD=100,求差模输出电压vod;(3)当输入电压为vid时,若从 C2点输出,求 vc2与vid的相位关系;(4)若输出电压vo=1000 vi1-999 vi2时,求电路的从AVD、Avc和 KCMR的值。
题图5-5
5-18 某差动放大电路如题图5-6所示,设对管的β=50,rbb′=300Ω,UBE=0.7V,RW的影响可以忽略不计,试估算: 1.T1,T2的静态工作点。 2.差模电压放大倍数Aud= 3.仿真验证上述结果。
VCC(+12V)RC10k?RBui120k?VT1uoVT2RC10k?RB20k?ui2ΔUo
ΔU11?ΔU12RWRE10k?VEE(-12V)
题图5-6 图题5-7
5-19电路如图题5-7所示,JFET的 gm=2mS,rDS=20 kΩ,求:(1)双端输出时的差模电压增益AVD=(vo1-vo2)/vid的值;(2)电路改为单端输出时,AVD1、Avc1和KCMR的值。 5-20如题图5-8所示,Rc1 =Rc2 =5kΩ,β=100,I0=2mA,Vcc=12V,VEE=-12V,rd=1MΩ。试求:
(1)静态工作点(Q点);
(2)差模电压增益AVD、差模输入电阻Rid以及在双端输出工作方式下的输出电阻Ro (3)单端输出工作方式下的共模增益AVC; (4)单端输出工作方式下的共模抑制比KCMR。
VccRc1 Vo1 Vo2 + Vi1 - I0 T1 E rd -VEE 题图5-8 5-21电路如图题5-9所示,已知BJT的β1=β2=β3=50,rce=200 kΩ,VBE=0.7 V,试求单端输出时的差模电压增益AVD2、共模抑制比KCMR、差模输人电阻Rid和输出电阻Ro。 提示:AB两端的交流电阻
T2 Vi2 - + Rc2 Rb2 Rb1 ???3Re3rAB?r0?rce3?1??
r?(R||R)?Rbe312e3??
图题5-9
5-22电路如所示,设所有BJT的β=20,rbe=2.5KΩ,rce=200KΩ,FET的gm=4mS,其它参数如图所示。求:(1)两级放大电路的电压增益Av=Av1·Av2;(2)Rid和Ro;(3)第一级单端输出时的差模电压增益 AVD1?注:源极恒流源交流等效电阻为
vo1、共模电压增益Avc1和共模抑制比KCMR vid???(Re5?Rp3)??ro?rce5?1??
??[R3||(rbe6?Re6)]?rbe5?(Re5?Rp3)??
图题5-10
5-23 在题图5-11所示的放大电路中,各晶体管的β均为50,UBE=0.7V,rbe1=rbe2=3kΩ,
rbe4=rbe5=1.6kΩ,静态时电位器RW的滑动端调至中点,测得输出电压Uo=+3V,试计算: 1.各级静态工作点:IC1、UC1、IC2、UC2、IC4、UC4、IC5、UC5(其中电压均为对地值)以及Re的阻值。
2.总的电压放大倍数Au?
RC43k?RC53k?VCC(+6V)ΔUo(设共模抑制比极大)。 ΔU1R3k?RB1ui11k?RC16.6k?VT1VT2100?RWVT3RC26.6k?RB21k?VT4VT5uoREDZUZ=4VRE33.3k?VEE(-6V)
题图5-11
5-24 题图5-12中的T1,T2均为硅管,UBE=0.7V,两管间为直接耦合方式,已知β1=β2=50,rbb’1= rbb’2=300Ω,电容器C1,C2,C3,C4的容量足够大。 1.估算静态工作点ICQ2,UCEQ2(IBQ2的影响忽略不计) 2.求中频电压放大倍数Au 3.求输入电阻ri和输出电阻ro 4.用仿真验证上述结果
?Rc1510Rc22k? T1Rb262k?C1???Ui T2C4(+10V)+VCC?C2Rb120k?Re12k??Re1100?C3??Rc2Uo2k?RL5k??
题图5-12
5-25 电路如题图5-13所示
1.写出Au?量)
Uo及ri,ro的表达式(设β1,β2 ,rbe1,rbe2及电路中各电阻均为已知Ui2.设输入一正弦信号时,输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q点不合适,问第一级产生了什么失真?如何消除?若原因是第二级Q点不合适,问第二级产生了什么失真?又如何消除?
+VCCRb12??Ui?Rc1?C2 T1Rb2T2?C3??Uo?C1?Rb11Re1Re1Re2?CeRL
题图5-13
5-27差动放大电路如题图5-14所示,已知两管的??100,
UBE?0.7V。
(1)计算静态工作点。
(2)求差模电压放大倍数
Aud?UoUid及差模输入电阻Rid。
(3)求单端输出时的共模电压放大倍数
Auc?Uo1Uic。
(4)求单端输出情况下的共模抑制比KCMR。 题图5-14
V,RC1?10k?,R?1k?,恒5-28如题图5-15所示的放大电路中,已知VCC?VEE?15流源电流I?0.2mA,假设各三极管的??50,UBEQ?0.7V,rbe1?13.5k?,
rbe2?1.2k?。
(1)试分析差分输入级属于何种输入、输出接法。
(2)若要求当输入电压等于零时,输出电压也等于零,则第二级的集电极负载电阻RC3应
为多大?
(3)分别估算第一级和第二级的电压放大倍数Au1和Au2,以及总的电压放大倍数Au。
题图5-15