第4章模电习题答案

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1、第4章多级放大电路和集成运算放大器4.1本章教学基本要求本章介绍了多级放大电路的耦合方式及主要性能指标分析方法；概要介绍了集成运算放大器；重点介绍了差动放大电路的工作原理、主要参数的分析方法和电路主要性能指标的计算。本章的教学基本要求见表4.1。表4.1第4章教学内容与要求教学内容教学要求重点与难点熟练掌握正确理解一般了解名级放大电路级间耦介J重点：熟练掌握差动放大电路的分析计算。难点：带有恒流源的差动放大电路的计算,集成运放等效模型理解。多级放大电路的分析方法V其它务级放大电路差动放大电路电路组成及抑

2、制零点漂移的原理J差动放大电路的工作原理]7不同输入输出模式F主要技术指标分析集成运算放大器基本组成tV内部电路结构V外在特点与主要参数电流源电路4学完本章后应正确理解多级放人电路的耦合模式，熟练掌握多级放人电路的分析计算;正确理解直接耦合放人电路中零点漂移现象及其抑制措施；熟练掌握差动放人电路的工作原理、输入和输出方式及各项指标的计算；熟练学握理想集成运放的特点和实际运放的主要参数。4.2本章主要知识点本章是全书的重点之一，介绍了多级放大电路的级间耦合问题、多级放人电路的分析方法，巫点阐述了多级放大电

3、路动态性能指标的计算方法；介绍了集成运放内部电路组成、理想集成运放的特点和实际集成运放的主要参数，巫点讨论了作为输入级的差动放大电路的分析计算方法。4.2.1多级放大电路1.将基木放人电路级联或适当组合可以构成各具特点的多级放人电路。多级放人电路的电床放大倍数为每一单级电路放大倍数的乘积，但在计算每级电床放大倍数时应将后级输入电阻作为其负载。多级放大电路的输入电阻为第一•级的输入电阻，而输出电阻为末级的输出电阻。2.多级放大电路的耦合方式主要有四种：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。儿种耦合方式

4、各有优缺点，只有直接耦合适用于集成放大电路。3.直接耦合放人电路的特点是能够放大直流或变化缓慢的信号，但容易产牛零点漂移。4.2.2集成运算放放大器1.集成运放是利用半导体制造工艺将放大电路中的管子、电阻、连线等集成在一块芯片上制成的，是一种高增益直接耦合多级放人电路，它通常由差动输入级、屮间放人级、互补射极跟随器输出级以及电流源电路组成。由丁具有体积小、性能好、价格便宜等优点，在模拟电路中获得广泛应用。1.集成运放作为一个基本的信号处理器件，有两个输入端（一个为同相端，另一个为反相端）和一个输出端，其

5、外特性是由它的性能指标来表征的。因此，只有理解了各项指标的含义，在实际应用中才能合理地选择集成运放。4.2・3差动放大电路1.差动放大电路是解决零点漂移坟有效的办法。在其发射极电路中接入的公共电阻R"对差模信号会造成强烈负反馈，H具有抑制共模信号作川，从而有效克服零点漂移。2.差动放人电路按输入、输出方式的不同可组成四种典型电路。差动放人电路的四种形式其性能与输入方式无关，只与输出方式育关。在电路具体分析时，静态工作点从“尾巴”估算着手；差模动态特性用“躯干”分析。3.电流源对提高集成运放的性能有重要的

6、作用。电流源是根据晶体管工作在放大状态下具有恒流特性来实现的。镜像电流源、比例电流源、微电流源等是集成电路屮常川的电流源。其作用主要有两个：一是作稳定偏流；二是作放大电路的有源负载。4.3典型例题和考研试题解析4.3.1典型例题【例4-1]已知电路如例图4-1所示，Vcc=+12V氐，=1000,0]=角=60,7?bi—300kQ,RC]—2kfl,RB2—200kfl,=2kQ,RL—2kfl,UBE=0.7V,G、c2.g对交流看作短路。（i）估算静态工作点J】、心、*2、I小（2）计算总的电压放

7、大倍数；（3）求放大电路的输入电阻和输出电阻。例图兮1【解4・1】【解题思路】本题是阻容耦合两级放大电路，故前后两级静态工作点独立；第一级为共发射极电路，故输入电阻即第一级放大电路的输入电阻；笫二级为共集电极接法的射击跟随器，输出电阻尽管是第二级的输出电阻，但是在计算过程中要考虑前一级放大电路的输出电阻对其的影响。【解题过程】（1）静态工作点Vcc-(/BEQ,=113^別/?bl300"cc一“BEQ2/C1=60x38)iA«2.3mAb°—-——=35pA忑+(1+02)心200+61x2C202

8、人2=60x35

9、iA«2.1mA（2）总的电压放大倍数。采用教材P127页的方法1：在计算第一级的电床放大倍数时,把第二级的输入电阻作为第一级的负载考虑，然后单独计算第二级的放人借数。◎=加+(1+0J竿巴二100+61x梟〜0.8kQrbe2=张+(1+烷)普空=100+61x£〜0.8kQ1EQ2厶1%=Rh2//[rhe2+(1+02)(R«///?J]=200//[0.8+61x(2//2)]«47kQ50(RcJRJ60x(2