现代电子线路基础（陆利忠）第3章习题答案（新）

习 题

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3.1 试求题图3.1所示的三个电流源电路的输出电流Io的表达式。

IrVCCRrVT1IoVT2VT1ReIrVCCRrIoVT2IrVCCRrIoVT2VT1Re

题图 3.2

Ir解：对于电路图（a）镜像电流源有：Io?1?2??Vcc?VBE?1??

?1?2?Rr???????1???I? ?o?VTIrVT??Vcc?VBEln?ln??对于电路图（b）微电流源有：Io?ReIoRe??Rr?Ir对于电路图（c）电流源有：Io?1?1??Vcc?2VBE?1??

?1?1?Rr??????3.2 在题图3.2所示的电路中,已知晶体管VT1,VT2,VT3的特性相同,且β足够大,导通

电压VBE均为0.7V, VCC=+15V, R1=10kΩ,R2?5k?,计算：

(1) 直流电平V1-V2的值；

(2) 若在VT3的基极输入一个交流小信号vi,则在VT2的集电极输出相应的信号vo,试写出

vo/vi的表达式。

IrV1R1R2VT1VCCVT2V2VT2

题图 3.2

（1）V1?V2?VBE3?R2IC2?VBE3?R2I1?VBE3?(VCC?VBE1)R2

R1?0.7?(15?0.7)?5?7.85(V)

10

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第3章 集成运算放大器基础

(2)

vovi?rce2≈1

rce2?R23.4 放大器电路题图3.4所示。已知晶体管VT1和VT2相同,β＝100；VT3和VT4相同,其rce?20k?,VT5的IDSS=1mA,其余参数如图中所示。

(1) 估算晶体管VT2的静态电流IC2Q和静态时的输出电压VO ；

(2) 求电路的差模放大倍数Avd。

+15VRC10KVT1+-vi1+VT2RL10Kvo-VT5VT4-15VVT3ID

题图3.4

解：1）静态工作点求解如下： VT5的VGS=0，ID=1mA； (方向为流出漏极为正)

IC3?IC4?ID?1mA 即IEE?1mA， 故IE2Q?IC2Q?0.5(mA)

VC2?Vcc?RC(ICQ2?IL)?Vcc?RCICQ2?VC2RC RL

由上式可解得：VC2?VCC?ICQ2RCRL?15?0.5?10?10?5(V)，即Vo?5(V)

RC?RL20 2）re?26?52(?)，r??5.2K? 0.5对于差模信号：

vod??ibRC//RL??(RC//RL)vid 2r?即有：Avd??(RC//RL)?100?5?48

2r?2?5.23.4求题图3.4所示电流源的电流比IO/I2=?已知N沟道结型场效应管参数为:夹断电压VP=

-1.5V,μnCox=4μA/V2,沟道宽长比W2/L2=W3/L3=70/10,W1/L1=80。

习 题

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+VCC=15VVT2I2VT3VT1Io

题图 3.5

解：VT1、VT22组成电流源，并且：

Io?

?nCoxW12L1(VGS?VP)2 和 I2??nCoxW22L2(VGS?VP)2

IoW1L180???11.4 I2W2L273.5 题图3.5所示的恒压源电路,vi为输入信号,vo为输出信号,RL为负载电阻,已知VT1、

VT2 的跨导为gm1 、gm2,试写出vo /vi的表示式。

+EVT2VT1RSRLvoviIid2rds2g2、d1gm2vgs2gm1vgs1s2、g1RSs1RLvords1vi 题图 3.5 图（a）小信号等效电路

解：图(a)电路的交流小信号等效电路如上右图所示。

（1）根据等效电路可以进行一些合理的近似。因为一般情况下存在

1gm2因此可以将rds2的分流作用忽略（即开路）；同样，将rds1??rds2、rds2??Rs，

的分流作用也忽略掉。

根据等效电路得到：vgs2?vi?Rsgm2vgs2，即：vgs2?

又vgs1?Rsgm2vgs2?vo，所以：vgs1?vi

1?Rsgm2Rsgm2vi?vo

1?Rsgm2 因为，vo?RLgm1vgs1?RsRLgm1gm2vi?RLgm1vo，

1?Rsgm2

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第3章 集成运算放大器基础

所以：

vogm1gm2RsRLgm1gm2RsRL??。 vi(1?gm2Rs)(1?gm1RL)1?gm1RL?gm2Rs?gm1gm2RLRs（2）如果不忽略两个场效应管rds1、rds2的分流作用，也可采用基本相同的思路来

求出输出电压与输入电压的比值。

vgs2?vi?gm2vgs2rds2RsRs?rds2gm2vgs2Rsrds2Rs?rds2，即：vgs2?vi

gm2rds2Rs1?Rs?rds2vgs1?又

?vo?gm2Rsrds2vi?vo

Rs?rds2?gm2Rsrds2vov?vogm1gm2Rsrds2v?vo?gm1vgs1?i?vi?gm1vo?i RLrds1Rs?rds2?gm2Rsrds2rds1将上式整理后可得：

vogm1gm2rds1rds2RsRL?RsRL?rds2RL?gm2rds2RsRL? vi(Rs?rds2?gm2rds2Rs)(RL?rds1?gm1rds1RL)

注意：通过该题的求解，可以看出在工程上合理的近似将使问题变得更简单。

3.6 题图3.6所示电路为共栅极放大电路,vi为输入信号,vo为输出信号,已知VT1、VT2 的

跨导为gm1 、gm2,rds1、rds2为已知,试写出vo /vi的表示式(忽略rds1分流）。

+EVT2VT1+EG+vi+vords2s2、g2d1gm1vgs1gm2vgs2d2、g1s1virds1vo--

题图 3.6 图（a）小信号等效电路

解：图(a)电路的交流小信号等效电路如上右图所示。因为vgs2?0，所以，Q2的等效

电流源相当于开路（等效电流为0）。根据等效电路得到：vgs1??vi （1）如果将rds1的分流作用忽略掉。则vo?rds2(?gm1vgs1)?gm1rds2vi 即：

vo?gm1rds2。 vivov?viv?vo??o?gm1vgs1?i?gm1vi rds2rds1rds1 （2）如果考虑rds1的分流作用，