模拟电子技术题目解答第二部分共17题

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发布时间 2009-07-20

    【题目7】:放大电路三种基本组态各适用于什么场合?    

【相关知识】:晶体管和场效应管构成的基本组态放大电路的组成和特点。

【解题方法】:通过对各个基本组态放大电路特性的分析和比较,掌握其特点和主要应用场合。

【解答过程】:学习放大电路的三种基本组态,不仅要掌握用微变等效电路分析法去推导它们的动态性能指标,还应掌握三种组态放大电路在动态性能上的差别及其原因。

        (1)相位关系:CE电路为反相放大;CB和CC电路为同相放大。场效应管放大电路与晶体管放大电路相对应(CS类似CE,CG类似CB,CD类似CC)。上述不同组态的电压相位关系,无论是对NPN型或PNP型晶体管,还是对N型沟道或P型沟道场效应管均适用。

        (2)电压放大倍数:CE和CB组态具有较大的电压放大倍数;CC组态的电压放大倍数小于且接近于1,故又称射极跟随器。一般来说,由于场效应管模拟电子技术题目解答第二部分共17题值较小,CS放大电路的电压放大倍数比CE放大电路相对较低(晶体管的等效模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题/模拟电子技术题目解答第二部分共17题)。

        (3)输入电阻:若信号从基极输入(如CE、CC),输入电流为基极电流,则输入电阻较大;若信号由射极输入(如CB),输入电流为射极电流,则输入电阻较小。场效应管CS、CD电路的输入电阻通常远大于CE和CC电路的输入电阻。

        (4)输出电阻:若信号从集电极输出(如CE、CB),输出电阻较大;若信号从射极输出(如CC),因基极回路电阻要折合到输出端,则输出电阻较小。

        (5)用途:CE放大电路既有电压放大作用,又有电流放大作用,因而应用广泛,特别适合多级放大电路的中间级;CC放大电路只放大电流、不放大电压,其特点是输入电阻高、输出电阻低,多用于输入级、输出级或缓冲级,起隔离、阻抗变换或电流放大的作用;CB放大电路只放大电压、不放大电流,其最大优点是频率特性好,常用于宽频或高频放大电路。场效应管放大电路最突出的优点是输入电阻高,并且噪声低、温度稳定性好,易于集成化,因此被广泛地应用于各种集成电子电路中。

        放大电路三种组态的比较如下表所示:

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    【题目8】:多级放大电路的级间耦合方式主要有哪些?各适用于什么场合?    

【相关知识】:多极放大电路级间耦合方式种类特性。

【解题方法】:分析多级放大电路的几种主要级间耦合方式和各自优缺点,以及它们的主要应用场合。

【解答过程】:多级放大电路的级间耦合方式主要有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合。

        阻容耦合方式的优点是电路简单,各级的静态工作点相互独立,设计调试方便。缺点是不能放大频率较低的信号和直流信号,即低频特性较差,且不便于集成化。通常用于分立元件电路。

        直接耦合方式的优点是具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号,易于集成化。缺点是零漂给分析、设计和调试带来困难。适合于集成化。

        变压器耦合方式的优点是各级的静态工作点互不影响,便于分析、设计和调试,且能实现阻抗变换,可以选择最佳的负载值与放大电路匹配。缺点是频率特性较差,不能耦合低频及直流信号;笨重,体积大,价格贵。通常用于分立元件功率放大电路或高频调谐电路。

        光电耦合是通过电光转换实现电信号的传递,在电气上实现了隔离。由于光电耦合器已经实现了集成化,体积小,使用十分方便。但在线性放大电路中。由于光电耦合器件特性的非线性限制了它的应用,而在数字电路中,则应用广泛。

    【题目9】:如何正确判别各放大电路的基本组态?    

【相关知识】:放大电路的交流分析及交流通路等。

【解题方法】:必须注意放大电路的基本组态是以放大电路的交流通路为依据的。

【解答过程】:晶体管放大电路有共射、共集和共基三种接法,场效应管放大电路有共源、共漏和共栅三种接法,不同接法的放大电路具有不同的特点,也就具有不同的适用场合,因而判断放大电路属于哪种基本接法是判断其基本性能的基础。要正确判断放大电路的基本组态,属于动态分析范畴,故通常总要画出放大电路的交流通路。而对于实用电路,常常并不采用观察晶体管或场效应管哪个极接“地”的方法来判断其接法,因为在不少电路中放大管的三个极都不直接接“地”。通常是通过信号的输入、输出方式,即看输入信号作用于哪个电极和输出信号通过哪个电极作用于负载来判断基本接法,如表一、表二所示。

表一 晶体管放大电路

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表二 场效应管放大电路

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    【题目10】:组成一个正确的放大电路应注意哪些基本原则?    

【相关知识】:放大电路的基本特征、静态工作点的设置和放大电路的交直流通路。

【解题方法】:从放大电路的直流通路来判定半导体器件是否工作在线性放大区;从交流通路来判定外加的变化信号能否正确加到放大器件的相应电极,以及放大器件能否把放大后的输出信号正确输出给负载。

【解答过程】:放大电路能够放大交流信号的基本条件:一是设置合适的静态工作点Q;二是交流信号能够作用于放大电路的输入回路,并能够使输出回路的信号作用于负载,即在交流通路中信号能顺利传递(没有短路和断路的地方)。

        在组成一个正确的放大电路时应建立下列正确的概念:

        (1) 放大的本质是利用有源元件(晶体管和场效应管)实现能量的控制和转换。负载电阻的能量主要取自于直流电源,而不是信号源和有源元件。

        (2) 对放大电路的基本要求是不失真地放大。在基本放大电路中,动态信号总是加载在直流量之上,且在信号的整个周期内晶体管始终工作在放大区,场效应管始终工作在恒流区,输出信号才不会失真。因此必须设置合适的Q点。

        (3) 为了设置合适的Q点,需根据晶体管工作在放大区的条件和场效应管工作在恒流区的条件外加合适的直流电源,而且管子输出回路的直流电源也是负载电阻的供电电源。

        具体做法如下:

        一、通过画出放大电路的直流通路,从中分析:

        (1)直流供电电源(如模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题等)的大小和极性;

        (2)静态工作点(如模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题模拟电子技术题目解答第二部分共17题等)能否正确建立。

        二、通过画出放大电路的交流通路,从中分析:

        (1)输入回路中信号能否正确加入;

        (2)输出回路中信号能否正确取出(给负载)。

        例如,对于CE放大电路,信号必须加在b-e之间,以使模拟电子技术题目解答第二部分共17题发生变化,从而才能引起模拟电子技术题目解答第二部分共17题的变化。输出负载必须加在c-e之间,以使模拟电子技术题目解答第二部分共17题的变化变成模拟电子技术题目解答第二部分共17题的变化和模拟电子技术题目解答第二部分共17题的变化。

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