模拟电子技术题目解答第二部分共17题

    【题目3】：典型的共射放大电路在进行静态分析时，何时可以采用简单估算？误差有多大？    

【相关知识】：共射放大电路静态工作点的估算方法和采用戴维南等效计算方法。

【解题方法】：通过分别采用估算法和戴维南等效法求解静态工作点，对结果进行分析比较。

【解答过程】：共射放大电路是三种组态放大电路之一，典型电路如图E4a20221001Z 01所示。熟练掌握CE电路的特点和分析方法对于其它放大电路的分析是大有好处的。

图 E4a20221001Z 01 CE放大电路

        静态偏置利用电阻Rb1和Rb2对直流电源VCC分压再与射极电阻Re一起决定电路的静态工作点，并使工作点稳定。一个难点是在静态工作点计算时，何时可以采用估算方法？其误差有多大？由图1可得近似计算方法：

        ，

        若采用戴维南等效，则有：

        其中：    ，

        可见，只有在电阻Re和Rb1、Rb2 是同一数量级时才可以简单采用估算方法。如果Re比Rb1、Rb2小得多，则只能采用戴维南等效方法进行计算。大家还可以想想如果，又如何计算呢？

    【题目4】：放大电路中，直流量、交流量和瞬时总量的含义是什么？怎样表示？    

【相关知识】：放大电路的直流分析（画直流通路）和交流分析（画交流通路）。

【解题方法】：通过具体波形说明直流量、交流量和瞬时总量的含义及规范的书写格式。

【解答过程】：在放大电路工作时，总是交、直流电量共存。当有交流信号输入时，放大管各电极的电流、电压均为瞬时总量。但在进行直流分析时，应画出直流通路，此时各电流、电压均为直流量；在进行交流分析时，应暂时搁置直流量，画出交流通路，此时各电流、电压均为交流量。

        图E4a20222001Z 01为典型共射电路中，和的波形。E4a20222001Z 01（a）为共射放大电路输入电压 波形（规定交流量的英文字母用小写其下标也用小写字母表示），此时三极管的瞬时管压降为，如图E4a20222001Z 01（c）所示，（瞬时总量的英文字母用小写，其下标用大写字母表示），在图E4a20222001Z 01（c）中，虚线为静态管压降（直流量的英文字母为大写，下标也用大写字母表示），实线波形与虚线之间是ce间电压的交流分量，而在图中实线波形与横坐标值之间为ce间电压的瞬时总量。同理可知图E4a20222001Z 01（b）中基极电流、、的含义。可见在交流通路中，虽然为交变信号，使得基极回路电流随输入信号的极性有正、负的变化，但在实际电路中，基极电流瞬时总量的方向是不变的，只不过在输入信号的正半周期时总量增大，而负半周时总量减小而已。

图 E4a20222001Z 01

    【题目5】：在放大电路的分析方法中，图解分析法和微变等效电路法各有什么特点和应用场合？    

【相关知识】：基本放大电路图解法和等效电路法。

【解题方法】：通过对两种分析方法的特点的介绍，了解它们的各自特点。

【解答过程】：（1）图解分析法的优点是直观形象，在说明放大过程的有关概念时特别有用；微变等效电路法即模型分析法，其优点是分析过程简单明了，使用方便，应用广泛。

        （2）图解分析法的缺点是作图麻烦，并且需要放大管的输出特性曲线，且无法分析放大电路的频率响应；微变等效电路法的缺点是只适用于小信号动态分析。

        （3）图解分析法能够求得放大电路的静态工作点，能按输入波形画出输出电压电流波形，确定放大电路的低频电压放大倍数和最大不失真输出电压幅度；微变等效电路法能分析放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和频率响应特性。

        （4）图解分析法常用于简单放大电路的分析，在动态分析时可以是小信号工作，也可以是大信号工作；微变等效电路法适用于各种放大电路的小信号动态分析。

    【题目6】：对由不同类型场效应管构成的基本放大电路，在设置静态工作点时有何特殊要求？    

【相关知识】：场效应管设置偏置电压的方法和Q点估算。

【解题方法】：在分析场效应管构成的基本放大电路的直流通路基础上，分析其栅－源电压是否满足不同类型的场效应管特性要求。

【解答过程】：根据场效应管的类型及其特性，为设置合适的静态工作点，在输入回路和输出回路应分别加上合适的直流电源。表一中列出了各类FET对偏置电压的要求。在实际电路中，常采用自给偏压电路和分压式偏置电路。

表一 各类FET对偏置电压的要求

        （1）自给栅偏压电路——只能用于耗尽型场效应管

（a）基本电路        （b）直流通路

图E4a20231001Z 01 场效应管自偏压电路

        N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的自给栅偏压电路如图E4a20231001Z 01（a）所示。其直流通路如图E4a20231001Z 01（b）所示。因栅极电流IG≈0，静态时栅极直流电位VG=0，且耗尽型场效应管即使在VGS=0时也存在导电沟道，所以ID流过RS产生的直流压降VGS=VG-VS= -IDRS，正好作为偏置电压。注意这种电路只适用于耗尽型场效应管，而不适用于增强型场效应管。这是因为图E4a20231001Z 01中若N沟道耗尽型绝缘栅场效应管换成N沟道增强型绝缘栅场效应管，则因N沟道增强型绝缘栅场效应管要求VGS>0,而该电路不能提供正确的偏置条件，不适用于增强型场效应管。双极型三极管显然也不能采用这种偏置电路。

        （2）分压式自偏压电路——适用于增强型场效应管

        图E4a20231001Z 02（a）是N沟道增强型场效应管构成的共源放大电路，静态偏置电路如图E4a20231001Z 02（b）所示，称为分压式自偏压电路。

（a）基本电路        （b）直流通路

图E4a20231001Z 02 分压式自偏压电路

        因为场效应管栅极电流近似为零，所以Rg3内无电流流过，静态时栅极电压为固定栅压：

        而源极上的电压为自给偏压，于是偏置电压为：

        电路中也可短接，不影响静态工作点，但加上可提高放大电路输入电阻。