第2章 放大电路基础
2.1 教 学 要 求
1、掌握放大电路的组成原理，熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟悉理想情况下放大器的四种模型，并掌握增益、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法，特别是微变等效电路分析法。
4、掌握放大电路三种基本组态（CE 、CC 、CB 及CS 、CD 、CG ）的性能特点。 5、了解放大电路的级间耦合方式，熟悉多级放大电路的分析方法。
2.2 基本概念和内容要点
2.2.1 放大电路的基本概念
1、放大电路的组成原理
无论何种类型的放大电路，均由三大部分组成，如图2.1所示。第一部分是具有放大作用的半导体器件，如三极管、场效应管，它是整个电路的核心。第二部分是直流偏置电路，其作用是保证半导体器件工作在放大状态。第三部分是耦合电路，其作用是将输入信号源和输出负载分别连接到放大管的输入端和输出端。
（1）偏置电路
① 在分立元件电路中，常用的偏置方式有分压偏置电路、自偏置电路等。其中，分压偏置电路适用于任何类型的放大器件；而自偏置电路只适合于耗尽型场效应管（如JFET 及DMOS 管）。
下面简述偏置电路和耦合电路的特点。
② 在集成电路中，广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为放大管提供合适的静态点（Q ）之外，还应具有稳定Q 点的作用。 （2）耦合方式
为了保证信号不失真地放大，放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输，且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。实际电路有两种耦合方式。 ① 电容耦合，变压器耦合
这种耦合方式具有隔直流的作用，故各级Q 点相互独立，互不影响，但不易集成，因此常用于分立元件放大器中。 ② 直接耦合
这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。这种耦合方式存在的两个主要问题是电平配置问题和零点漂移问题。解决电平配置问题的主要方法是加电平位移电路；解决零点漂移问题的主要措施是采用低温漂的差分放大电路。 2、放大电路的主要性能指标及其意义 （1）输入和输出电阻
输入电阻R i 是从放大器输入端口视入的等效电阻，它定义为放大器输入电压V i 和输入电流I i 的比值，即
R i 与网络参数、负载电阻R L 有关，表征了放大器对信号源的负载特性。
输出电阻R o 是表征放大器带负载能力的一个重要参数。它定义为输入信号电压源v s 短路或电流源i s 开路并断开负载时，从放大器输出端口视入的一个等效电阻，即
式中V 2为负载断开处加入的电压，I 2表示由V 2引起的流入放大器输出端口的电流，R o 不仅与网络参数有关，还与源内阻R s 有关。若要求放大器具有恒定的电压输出，R o 应越小越好；若要求放大器具有恒定的电流输出，R o 应越大越好。
（2）放大倍数或增益
它表示输出信号的变化量与输入信号的变化量之比，用来衡量放大器的放大能力。根据需要处理的输入和输出电量的不同，有四种不同的增益定义，它们分别是：
为了表征负载对增益的影响，引入负载R L 开路和短路时的增益。负载R L 开路时的电压增益定义为
它与电压增益A v 的关系为
R L 短路时的电流增益定义为
它与电流增益A i 的关系为
为了表征输入信号源对放大器激励的大小，常常引入源增益的概念。其中，源电压增益定义为
源电流增益定义为
（3）
失真
它是评价放大器放大信号质量的重要指标，常分为线性失真和非线性失真两大类。
线性失真又有频率失真和瞬变失真之分，它是由于放大器是一种含有电抗元件的动态网络而产生的。前者是由于对不同频率的输入信号产生不同的增益和相移所引起的信号失真；后者是由于电抗元件对电压或电流不能突变而引起的输出波形的失真。线性失真不会在输出信号中产生新的频率分量。
非线性失真则是由于半导体器件的非线性特性所引起的。它会引起输出信号中产生新的频率分量。 3、放大电路的类型
根据输入和输出电量的不同，放大器有四种增益表达式，相应有四种类型的放大器，它们的区别集中表现在对R i 和R o 的要求上。如表2.1所示。
表2.1 放大器的类型
4、放大电路的分析方法
放大电路的分析分静态（直流）分析和动态（交流）分析，静态分析是动态分析的基础，动态性能的分析则是放大器分析的最终目的。目前，常用的放大器的分析方法有以下三种：
（1）图解分析法：利用晶体管的输入、输出特性曲线对放大器进行分析。其关键在于作放大器的直流负载线及交流负载线。该方法适宜分析电路参数对Q 点的影响以及Q 点对放大器性能的影响，分析放大器的非线性失真问题，确定放大器的最大不失真动
态范围V om 等。该方法形象、直观，但输入信号过小时，分析误差较大。
（2）等效电路分析法：利用晶体管的直流及交流小信号模型对放大器进行分析。其关键在于作放大器的直流交流通路，尤其是交流微变等效电路。该方法是工程上常用的分析方法，利用它可获得放大器各项性能指标的工程近似值。
（3）计算机仿真分析法：利用电路仿真程序进行分析。如利用PSPICE 程序对电路进行分析，它可对电路进行直流分析、交流小信号分析、瞬态分析、孟特卡罗（Monte Carlo ）分析和最坏（Worst Case ）情况分析。
2.2.2 BJT 放大电路
1、放大电路的基本组态
放大电路的组态是针对交流信号而言的。对于晶体三极管（或场效应管）放大器，观察输入信号作用在哪个电极，输出信号又从哪个电极取出，除此之外的另一个电极即为组态形式。例如：若输入信号加在晶体三极管基极，输出信号从集电极取出，则该电路为共发射极组态电路。BJT 放大电路的三种基本组态为：共发射极、共集电极和共基极。
2、三种基本组态放大电路的性能比较
见表2.2。
表2.2 BJT 放大电路
3、发射极接电阻R E 的共发放大电路
（1）电路如图2.2所示。
（2）性能指标如下所示。
R i =R B1∥R B2
∥［r be +(1+β) R E ］（增大）
R o ′增大）其中R s ′=R B1∥R B2∥R s
4、组合放大电路
组合放大电路是由三种基本组态电路相互取长补短构成的一种电路结构。这些组合主要是共发—共基组合、共集—共基组合及复合管（达林顿）组合。组合放大电路实际上是一种最简单的多级放大电路。
2.2.3 FET 放大电路
1、FET 放大电路的三种基本组态
与BJT 放大电路的三种基本组态—共发射极、共集电极和共基极相对应，FET 放大电路的三种基本组态分别为：共源极、共漏极和共栅极。 2、三种基本FET 放大电路的性能比较
见表2.3。
3、集成MOS 放大器
在MOS 集成电路中，为了提高集成度，一般都采用有源电阻取代占芯片面积较大的集成电阻，根据有源电阻的不同实现方法，集成MOS 放大器分为E/EMOS、E/DMOS和CMOS 三种类型电路。（见题【2-31】）
表2.3 FET 放大电路
4、源极接电阻R S 的共源放大电路
（1）电路如图2.3所示。
（2）性能指标如下所示。
R i =R G3+R G1∥R G2（不变）
R o = R D ∥［R S1+(1+g m R S1) rds ］（R o ′增大） 5、BJT 放大电路与FET 放大电路的性能比较
（1）比较表2.2及表2.3可知，FET 三种基本组态放大器的性能特点与BJT 放大器相似；
（2）由于i g =0，所以共源和共漏放大器的输入电阻和电流增益均趋于无穷大；
（3）在相同静态电流下，由于场效应管的g m 远小于三极管的g m ，因此共源、共栅电路的电压增益远小于共发、共基电路的增益，且共栅放大器的输入电阻比共基放大器的大，共漏放大器的输出电阻比共集放大器大。
2.2.4 多级放大电路
在许多应用场合，要求放大电路有较高的增益及合适的输入、输出电阻，而单级放大电路的增益不可能做得很大。因此，需要将多个基本放大电路级联起来，构成多级放大电路。
在构成多级放大电路时，应充分利用三种基本组态放大电路的性能特点进行合理组合，用尽可能少的级数，来满足放大电路整体性能的要求。
多级放大电路的级间耦合方式在§2.2.1节已提及，此处不再赘述。 多级放大电路性能指标的分析思路如下：通过计算每一单级指标来分析多级指标。但应特别注意，在计算单级指标时，要考虑级间相互影响，即要将后级作为前级的负载来考虑，而要将前级作为后级的信号源来考虑。因此，一个n 级放大电路总的性能指标可表示为如下的形式：
2.3 典型习题详解
【2-1】 各放大器电路如题图2.1所示，图中各电容对信号频率呈短路，试画出直流通路、交流通路、交流等效电路。设各管r
忽略不计。
【解】
将电容开路，得直流通路；将电容短路，直流电源短路，得交流通路；将晶体管用小信号电路模型取代，得交流（或微变）等效电路。
根据上述原则画出的直流、交流通路及交流等效电路如下图所示。
【2-2】 试判断题图2.2所示各电路能否正常放大，若不能，应如何改正？图中各电容C 对信号频率呈短路。
【解】本题用来熟悉：放大电路的组成原则。
分析这类问题时，应从两方面考虑。首先分析电路的直流通路，确定放大管的直流偏置是否合理；然后分析电路的交流通路，观察信号通路是否畅通。
对题图2.2（a ）：在直流通路中，要求NPN 管的V C ＞V B ＞V E ，而该电路的V CC ＜0，故直流通路有错；在交流通路中，
C B2
将输入信号交流短路，故交流信号也有错。
改正：将V CC 改为正电源，并去掉C B2。 对题图2.2（b ）：在直流通路中，由于NPN 管的发射结无偏置电压，故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：在三极管的基极到电源V CC 之间接入偏置电阻R B 。 对题图2.2（c ）：在直流通路中，由于场效应管的栅源之间无偏置电压，故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：在场效应管的栅极到电源V SS 之间接入偏置电阻R G 。 对题图2.2（d ）：在直流通路中，由于场效应管的栅源之间无偏置电压且V DD ＜0（对于N 沟道DMOS
管，要求
V DS
＞0），故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：将V DD 改为正电源，并在场效应管的栅极到地之间接入偏置电阻R G 。 【2-3】在题图2.3所示电路中，已知
室温下硅管的β=100，V BE(on)=0.7V，
－
I CBO =1015A ，试求：
（1）室温下的I CQ 、V CEQ 值； （2）温度升高40o C 、降低60o C 两种情况下的V CEQ 值，并由此分
析三极管的工作状态。
【解】本题用来熟悉：温度对放大电路Q 点的影响。
（1）室温下
I CQ =βI BQ +（1+β）I CBO ≈
βI BQ ≈2.04mA V CEQ =－V EE －I CQ R C =1.92V
（2）温度升高40o C ，即△T =40o C 时，
β′=（1+△T ×1%）β=1.4β=140
－
V BE(on)′=V BE(on)－△T ×2.5×103=0.6V
将β′、V BE(on)′、I CBO ′重新代入（1）中各方程，可求得： I BQ ′≈20.77μA ，I CQ ′≈2.9mA ，V
CEQ
′= 0.2V
由于V CEQ ′= 0.2V＜0.3V ，所以三极管工作在饱和区。 温度降低60o C ，即△T =－60o C 时，
β″= (1+△T ×1%)β= 0.4β= 40
－
V BE(on)″=V BE(on)－△T ×2.5×103 = 0.85V
将β″、
V BE(on)″、I CBO ″重新代入（1
）中各方程，可求得： I BQ ″≈19.81μA ，I CQ ″≈0.79mA ，V CEQ ″= 4.42V
由于V CEQ ″= 4.42V＞0.3V ，所以三极管工作在放大区。
【2-4】在题图2.4（a ）所示电路中，已知室温下硅管的参数与题【2-3】相同，试求温度升高40o C 时的I CQ 与V CEQ 值，并与题【
2-
3】作比较。
【解】本题用来熟悉：分压偏置电路对Q 点的稳定作用。
将图（a ）电路等效成图（b ）所示电路。其中
故而可求得室温下的静态值如下：
I CQ ≈100×19.31μA ≈1.93mA
V CEQ =V CC －I CQ (R C +R E ) = 6－1.93×(1.8+0.5 ) ≈1.56V
当△T =40o C 时，由上题知
－
β′=140，V E(on)′=0.6V，I CBO ′=16×1015A ，按照上述方法可重新求得：
I BQ ′≈15.49μA ，I CQ ′≈2.18mA ，V CEQ ′≈0.99V ＞0.3V
由于分压偏置电路具有稳定Q 点的作用。所以当温度升高40o C 时，三极管仍然工作在放大区。
【2-5】 试分析下列现象：
（1）测试两个单级放大器在负载开路下的电压增益分别为A v t1、A v t2，现将两级级联，测得总电压增益A v 明显低于A v t1A v t2。
（2）两个单级放大器在负载短路时的电流增益分别为A i n1、A i n2，现将两级级联，测得总电流增益A i ≈A i n1A i n2。
（3）测得放大器的源电压增益A v s 远小于电压增益A v ，现调节放大器的输入电阻，发现A v s ≈A v 。
【解】本题用来熟悉：放大器的输入、输出电阻对增益的影响。 （1）两级级联后，总的电压增益A v =A v 1A v 2。而
显然，当R i2＜＜R o1或R o2＞＞R L 或二者兼有时，A u ＜＜A ut1 Aut2。从中不难得出：若放大器的输入电阻越小，对前级电路电压增益的影响就越大；放大器的输出电阻越大，负载对本级电路电压增益的影响就越大。 （2）两级级联后，总的电流增益A i =A i
1A i 2。而
显然，当R i2＜＜R o1或R o2＞＞R L 或二者兼有时，A i ≈A i n1A i n2。从中不难得出：若放大器的输入电阻越小，对前级电路电流增益的影响就越小；放大器的输出电阻越大，负载对本级电路电流增益的影响就越小。 （3）放大器的源电压增益
显然，当R i1＜＜R s 时，A v ＜＜A v s ；而当R i1＞＞R s 时，A v s ≈A v 。即放大器的输入电阻越大，信号源的内阻越小，则源电压增益A v s 越接近外观增益A v 。
【2
-6】 题图2.5所示为两级直接耦合放大器中，已知晶体三极管的│V BE(on)│=0.7V，β=100，I BQ 可忽略，要求I CQ1 = 1mA ，I CQ2=1.5mA, V CEQ1=4V，│V CEQ2│=5V。试设计电路各元件值。
【解】本题用来熟悉：放大电路偏置电路的设计方法。
取V EQ1=0.2V CC =2.4V，则
R E1≈V EQ1/I CQ1=2.4 kΩ
取I 1=10I BQ1=10I CQ1/β=0.1mA，则 R B1+R B2=V CC /I 1=120 kΩ
【2-7】在题图2.6所示电路中，已知各晶体三极管的特性相同，β=100，V BE(on) = 0.7V要求I EQ1=0.5mA，I EQ2=1mA，V CEQ1=2.5V，V CEQ2=4V。设V CC =12V，V CQ2=6V，I 1=10I BQ1， 试计算各电阻值。
【解】本题用来熟悉：
多级放大电路Q 点的分析方法。 由已知条件可求得：
V EQ2=V CQ2－V CEQ2= 4－2=2V V CQ1=V EQ2+V BE(on) 2= 2+0.7=2.7V
V EQ1=V CQ1－V CEQ1=2.7－2.5=0.2V
V BQ1=V
EQ1+
V BE(on) 1= 0.2+0.7=0.9V
由于I BQ1≈I EQ1/β= 5μA ，
所以I 1=10I BQ1=50μA ，因此可求得各电阻值如下：
【2-8】在题图2.7（a ）所示为三级直接耦合放大器中，已知各管的│V BE(on)│=0.7V，β=100，I BQ 可忽略，要求I CQ1=1mA，I CQ2=1.4mA, I CQ3=1.6mA , │V CEQ │=2V。试完成下列各题：
（1）计算各电阻阻值和各管的V CQ 值；
（2）将T 2改为NPN 管，如图2.7（b ）所示，调整R C2、R CE ，保证I CQ2不变，试指出电路能否正常工作？
【解】本题用来熟悉：直接耦合放大电路Q 点的分析方法及电平位移的基本概念。 （1）第一级电路，因为
所以
第二级电路，因为
V BQ2=V CQ1= VCEQ1+V EQ1 =3.89V，V EQ2=V BQ2
+│V BE(on) 2│=4.59V 所以
第三级电路，因为
V BQ3=V CQ2=V EQ2－│V CEQ2│ =2.59V，V EQ3=V BQ3－V
BE(on)3=1.89V
所以
（2）将T 2改为NPN 管后，T 2管的集电极电位将被抬高，
V CQ2=V CEQ2+V EQ2= VCEQ2+（V CQ1－V BE(on)2）=5.19V
从而导致T 3管的集电极电流增大。
结果使V CEQ3=V CC －I CQ3（R C3 +R E3）=－3.5V ＜0.3V
显然，没有电平位移电路，将导致后级电路进入饱和区工作，无法正常放大。
【2-9】在题图2.8所示的多级直接耦合放大器中，第二级为电平位移电路。已知各管的β=100，V BE(on) =0.7V，I BQ 可忽略不计，I 0=2mA，各管的V CEQ =3V, VCQ1=2.3V。试完成下列各题：
（1）为使V OQ =0V。试确定R E2值； （2）若R E2=0，电路能否正常工作？
【解】本题用来熟悉：直接耦合放大电路Q 点的分析方法及电平位移问题。 （1）由图可知：
V OQ =V CQ1－V BE(on)2－I 0R E2－V BE(on)3+V CEQ3－V BE(on)4+V CEQ4 若使V OQ =0，可得
（2）若R E2=0，由上述方法可算得V OQ =6.2V＞V CC ，电路不能正常工作。
【2-10】题图2.9所示为某集成电路的部分内部原理图, 已知各管的β很高, │V BE(on)│=0.7V，输入端V BQ1=0，输出端V OQ =0。I CQ4=550μA ， V CQ1=14.3V。试求I CQ3及各管V CEQ 值。
【解】本题用来熟悉：多级放大电路Q 点的分析方法。
由已知条件可求得：V EQ3=V BE(on)4+I CQ4R 2+V EE =－14.245V ，则
由图可得：V EQ1=V EQ2=V BQ1－V BE(on)1=0－0.7=－0.7V ，则 V CEQ1=V CQ1－V EQ1=15V
V CEQ2=V CQ2－V EQ2=V BE(on)3+V EQ3－V EQ2=－12.845V V CEQ3=V CC －V EQ3=29.245V V CEQ4=V CQ4－V EQ4
=（V OQ －│V BE(on)7│－│V BE(on)6│）－（I CQ4R 2+V EE ）=13.545V V CEQ5=V CQ5－V EQ5=V EE －（V OQ －│V BE(on)7│）= 14.3V V CEQ6=V CQ6－V EQ6=V CC －V OQ =15V V CEQ7=V CQ7－V EQ7=V EE －V OQ = －15V 【2-11】题图2.10所示为多级放大器框图，（1）写出图（a ）的总源电压增益A v s ∑=（v o /v s ）和图（b ）的总源电流增益A is ∑=（i o /i s ）；（2）若要求源电压增益大，试提出对信号源内阻R s 和负载R L 的要求。
【解】本题用来熟悉：放大器各种增益的定义多级放大器增益的计算方法。 (1) 对于题图2.10（a ）
对于题图2.10（b ）
(2) 对于题图2.10（a ），若使A v s ∑大，则要求R s ＜＜R i1，R o5＜＜R L ；
对于题图2.13（b ），若使
A is
∑大，则要求R s ＞＞R
i1，R o5＞＞R L 。 【2-12】 已知单级电压放大器（如题图2.11（a ）所示）的R i =2 kΩ，R o =50 kΩ，
A v t =200,当输入信号源内阻R s =1 kΩ，输出负载电阻R L =10 kΩ
时，试求该电压放大器的源电压
增益A v s 。现将两级上述电压放大器级联，R s 、 R L 不变，如题图2.11图（b ）所示，试求总源电压增益A v s ∑，并对两种结果进行比较。
【解】本题用来熟悉：多级放大器增益的计算方法及A v 与A v t 、A v s 之间的关系。
对于图2.14（a ）
对于图2.14（b ）
，其中
当放大器级联后，由于后级的输入电阻将对前级的电压增益产生影响，而前级的输出电阻将对后级的电压增益产生影响，所以，总的电压增益不等于级联前两级放大器增益的乘积。在多级放大器总增益的计算中，应考虑级间影响。
【2-13】 一放大器输入正弦波信号v i =V im sin ωt ，由于器件的非线性使输出电流i O =3+sinωt +0.01sin2ωt +0.005sin3ωt +0.001 sin4ωt (mA)，试计算非线性失真系数THD 。 【解】本题用来熟悉：放大器非线性失真系数THD 的定义。
【2-14】一共发放大器如题图2.12（a ）所示，图中各电容对信号频率呈短路。试画出电路的直流通路、交流通路及交流等效电路。已知晶体三极管的β=200，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 200Ω，│V A │=150V，试求R i 、R o 、A v 、A v s 及A v max 。
【解】本题用来熟悉：共发放大器各项性能指标的分析方法。
题图2.12（a ）所示电路的直流通路、交流通路及交流等效电路分别如题图2.12（b ）、（c ）、（d ）所示。
由题图2.12（b ）可得：
所以，
由题图2.12（d ）可得：
R i =R B1∥R B2∥r be =30∥15∥4.74≈3.22k Ω R o =r ce ∥R C =130.43∥4≈3.88k Ω
－
A v max =－│V A │/V T =－150/26×103≈－5769
【2-15】 发射极接电阻的共发放大器的交流通路如题图2.13（a ）所示，若计及r ce ，且满足R C ∥R L ＜＜
βr ce ，R E ＜＜r ce ，试证
其中，R s ′=R B1∥R B2∥R s
【解】本题用来熟悉：接发射极电阻的共发放大器的性能特点。
题图2.13（a ）所示电路的交流等效电路如题图2.13（b ）所示, 由题图2.13（b ） 可列出下列方程：
v i = ib r be + ( ib + io ) RE
－i o RL ′= ( io －βi b ) rce + ( ib + io ) RE
联立解上述方程，并注意到R L ′＜＜βr ce ，R E ＜＜r ce ，可得
而 R i =R B1∥R B2∥R i ′ 故可证得输入电阻的表达式。
求R o 的等效电路如题图2.16（c ）所示，由题图2.13（c ）可列出下列方程：
联立解上述方程，并注意到R E ＜＜r ce ，可得
而 R o =R C ∥R o ′ 故可证得输出电阻的表达式。
【2-16】在题图2.14所示电路中，各电容对信号频率呈短路。已知晶体管的β=150，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 200Ω，V A =－100V ，试求输入电阻R i 、输出电阻R
o 、电压增益
A v 。
【解】本题用来熟悉：接发射极电阻的共发放大器的性能分析。
在分析过程中注意：射极电阻R E2仅存在于直流通路中，而在交流通路中被短路。所以交流等效电路中仅含有射极电阻R E1。
对电路进行静态分析得：
所以，
因此，
【2-17】在题图2.15（a ）所示电路中，各电容对信号频率呈短路。已知3DG6的β=50，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 50Ω，V A =∞。
（1）求电路的静态工作点；
（2）试求放大器的电压增益A v 、输入电阻R i 、输出电阻R o 。
【
解】本题用来熟悉：共基极放大电路的分析方法。
（1）由电路的直流通路易得：
V C E Q ≈V CC －I CQ + (R C +RE ) =3.75V
（2）图2.15（a ）电路的交流通路如图2.15（b ）所示，可见该电路为共基极放大电路。因此有
R o ≈R C = 3kΩ
【2-18】题图2.16（a ）是一种自举式射极跟随器电路。已知晶体管的β=100，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 100Ω。
（1）求发射极电流I E 和小信号模型参数g m 、. r e 及r be 的大小；
（2）画出电路的交流等效电路（设r ce =∞），并分析计算其输入电阻R i 和源电压增益A v s ；
（3）当题图2.16（a ）中电容C B 开路时，重复（2）的要求；
（4）通过对（2）、（3）结果的比较，讨论自举式射极跟随器电路的优点。
【解】本题用来熟悉：自举式射极跟随器电路的分析方法及其特点。
（1）画出题图2.16（a ）电路的直流通路如题图2.16（b ）所示。由晶体管基极看出去的开路电压V BB 和等效内阻R BB 分别为：
因此可求得
r be = rbb ′+（1+β）r e ≈1.6k Ω
（2
）题图2.16（a ）电路的交流通路及交流等效电路分别如题图2.16（c ）、（d ）所示。由题图2.16（d ）可列出下列方程：
v i = v be + vo = i i （R B ∥r be ）+ vo
v o = （ i i +βi b ）（R B1∥R B2∥R E ）
联立上述方程解得：
（3）若电容C B 开路，题图2.16（a ）电路的交流通路及交流等效电路分别如题图2.16（e ）、（f ）所示。由题图2.16（f ）可列出下列方程：
v i = v be + v o = i b r be + vo
v o = （i b +βi b ）R E
联立上述方程解得：
故 R i = Ri ′∥（R B +R B1∥R B2）≈18.2k Ω
（4）由（2）和（3）的分析结果可见，共集结构的基本组态电路采用自举电路（经C B 和10 kΩ电阻）之后，输入电阻R
i 和源电压增益A v s 明显增大，这种自举式射极跟随器在电子线路中应用很广。而共集结构的基本组态电路在不加自举（C B 开路）的情况下，输入电阻R i 的提高将受到基极偏置电阻阻值的限制。
【2-19】题图2.17（a ）所示电路能够输出一对幅度大致相等、相位相反的电压。已知晶体管的β=80，r be = 2.2kΩ，r ce 很大。（1）求电路的输入电阻R i ；（2）分别求从射极输出时的A v 2和R o2及从集电极输出时的A v 1和R o1。
【解】本题用来熟悉：放大电路性能指标的分析方法。
题图2.17（a ）所示电路的交流通路如题图2.17（b ）所示。由图（b ）容易求得：
（1） R i =R B1∥R B2∥r be +（1+β）R E ≈19k Ω
（2）
R o1= RC =3kΩ
【2-20】 图2.18（a
）为两级放大器的交流等效电路，试画出交流通路，并写出电路的输入电阻R i 及电压增益A v =v o /v i 的表达式。设两管小信号参数相同。
【解】本题用来熟悉：放大器交流通路、交流等效电路的画法以及多级放大器性能指标的计算。
题图2.18（a ）的交流通路如题图2.18（b ）所示。由题图2.18（b ）可知，该电路为共集—共基组合放大器。
【2-21】 电路如题图2.19所示，试回答如下问题：
（1）判断（a ）、（b ）、（c ）、（d ）电路各属于何种组态电路；
（2）哪个电路增益最大？哪个电路增益最小？哪个电路输入电阻最大？哪个电路输出
电阻最大？
【解】本题用来熟悉：放大器的性能指标与组态之间的关系。
（1）判断放大器的组态应从其交流通路入手，关键是看信号的输入、输出位置端。
图（a ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的集电极输出，又从T 2管的射极输入，最后从T 2管的集电极输出，所以图（a ）为共射—共基组合电路。
图（b ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的集电极输出，故T 1管接成共射电路；T 2管的基极交流接地，T 2管的集电极接T 1管的集电极，故T 2管起有源负载的作用，即T 1管的集电极负载就是T 2管集电极的输出电阻
R o2
。所以图（b ）为有源集电极负载的共射组态。
图（c ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的射极输出，又从T 2管的射极输入，最后从T 2管的集电极输出，故图（c ）为共集—共基组合电路。
图（d ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的射极输出，T 2管的集电极接T 1管的射极，T 2管仅作为T 1管的有源发射极负载，所以图（d ）为有源发射极负载的共集电极电路。
将上述电路用框图表示（如题图2.20），其结构形式更为清晰。
（2）四个电路中图（b ）的增益最大，因为它是有源集电极负载共射电路，其负载电
阻R C = Ro2可达几十k Ω～几M Ω，故单级电压增益可达103以上。增益最小的电路是图（d ），其增益A v d ≈1。输入电阻最大的是图（d ）。输出电阻最大的是图（b ）。
【2-22】放大器电路如题图2.21（a ）所示，V CC =│V EE │，要求交、直流负载线如题图2.21（b ）所示，试回答如下问题：
（1）V CC =│V EE │=? RE =? VCEQ =? RB1=? RB2=? RL =?
（2）如果输入信号v i 幅度较大，将会首先出现什么失真？动态范围V opp =?若要减小失真，增大动态范围，则应如何调节电路元件值？
【解】本题用来熟悉：放大器的电路参数与Q 点之间的关系以及Q 点与非线性失真、输出动态范围之间的关系。
（1）画出电路的直流通路、交流通路分别如题图2.22（a ）、（b ）所示。
由直流通路可得直流负载线方程为：
V CE ≈V CC +│V EE │－I C （R C +R E ）
所以有：
V CC =│V EE │=18/2=9V
故而可求得R E = 3kΩ－R C =1kΩ
V CEQ ≈V CC +│V EE │－I CQ （R C +R E ）=18－2×3=12V
由直流通路可得；
即： 从而得：
故取R B1 =63kΩ，R B2 =27kΩ。 由交流通路可得交流负载线的斜率为： 图2.24（b ）可求得：
因此有： R C ∥R L
=1 kΩ， 所以 R L =2 kΩ。
（2）由图2.24（b ）可以看出，Q 点偏低，所以输入信号v i 幅度增大时，将会首先出现截止失真。输出动态范围为：
V opp =2×（14－12）= 4V
若要增大输出动态范围，应将Q 点上移，可调整R B1 ，使其减小；或可调整R B2 ，使其增大。
【2-23】题图2.23
所示电路中，已知三极管的
β1=β2=150， r bb1′= rbb2′=50Ω，V BE(on) =0.7V，r ce 忽略不计， I CQ1
=1mA，I CQ2=1.5mA， R s =1 kΩ， 试求R i 、A v 、A v s 。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法。
该电路为共集—共发组合放大电路，分析组合电路时，应注意将后级作为前级的负载处理。
根据已知条件可得：
因此，R i = Ri1= rbe1+（1+β）（R E1∥R i2）≈288.66k Ω
其中，R i2=rbe2+（ 1+β）R E2 = 32.87kΩ
【2-24】画出题图2.24（a ）所示电路的交流通路，已知两管特性相同，r bb1′=r bb2′≈0，β=100，r ce 忽略不计， I CQ1=I CQ2=0.5mA， 试求A v 。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法。
该电路的交流通路如图2.27（b ）所示，可见该电路为共集—共基组合放大器。
其中：
R L ′=R C2∥R L =5kΩ
【2-25】电路如题图2.25所示，已知晶体三极管的β1=β2
=100，V BE(on)1=V BE(on)2=0.7V，r bb ′1= rbb ′2=0，r ce 忽略不计，V B2=5V，各电容对交流呈短路，试画出电路的直流通路和交流通路。并进而确定V CEQ1、V CEQ2、A v 、A v s 的值。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的静、动态分析方法。
该电路的直流通路和交流通路分别如题图2.26（a ）、（b ）所示。
由题图2.26（b ）可知该电路为共发—共基组合放大器。 （1）静态分析
由题图2.26（a ）可得：
I EQ1=(1+β1) I BQ1≈1.085mA I CQ2≈I EQ2=β1I CQ1≈1.074mA 则 V CEQ1=V B2－V BE(on)2－I EQ1R E ≈2.89V
V CEQ2≈V CC －I CQ2R C －I EQ1R E －V CEQ1≈2.64V （2）动态分析
其中
R C ∥R L =3kΩ
由于共基电路的电流增益接近于1，故该组合可以把放大了的共发电路输出电流几乎不衰减地送到输出负载R L ，因此这里的共基电路相当于一个电流接续器。因为共基电路的输入电阻很小，故组合后的共发电路的电压增益很小。两级放大器的电压增益由共基组态决定。而且由于共发射极的负载电阻很小，大大减小了密勒效应，从而有效地增大了共发放大器的频带宽度，所以这种组合电路广泛用于宽带放大器中。 【2-26】题图2.27所示为有源负载共发放大器的原理电路，图中C
E 对交流呈短路，
试推导输出电阻R o 的表达式。
【解】
所示。
由图2.29（b ）可得：
题图2.28（a ）的输出电阻为：R o =r ce1∥r ce2 题图2.28（b ）的输出电阻为：
【2-27】共集—共发组合放大电路如题图2.29（a ）所示，图中T 1管接成共集组态，T 3管为共发放大管T 2的集电极有源负载。已知各晶体管参数如下：β1=β2=200， β3=50，I CQ1=16.2μA ，I CQ2= I CQ3=550μA ，│V A1│=│V A2│=125V，│V A3│=50V，r bb1′= rbb2′= rbb3′=0，试计算： （1）放大器的输入电阻R i ；
（2）放大器输出短路时的互导增益A gs = ic2 /v i ； （3）放大器的输出电阻R o ；
（4）放大器输出开路时的电压增益A v t =v ot /v i ； （5）试讨论这种组合放大器的特点。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法及其性能特点。
画出电路的微变等效电路如题图2.29（b ）所示。根据给定的静态参数可计算出以下有关参数：
由题图2.29（b ）可得各项动态指标如下： （1）R i =R i1= rbe1+（1+β1）（ R 1∥r ce1∥R i2）≈4.05M Ω
其中，R i2= rbe2+（1+β2）R 2 =29.6kΩ （2）v i =i b1r be1+ ib2r be2+（
b2e1β1）i b1
（3）R o =r ce3∥R o ′≈79.5k Ω （4
（5）共集—共发组合电路吸取了共集电路高输入阻抗的特点和共发电路高增益的优点，特别适用于电流信号源的放大，是第二代集成运放F007中间增益级的电路结构。 【2-28】共源放大电路如题图2.30（a ）所示，已知场效应管的g m =1mS，r ds =200kΩ，各电容对交流呈短路。（1）画出交流等效电路；（2）求A v 、 R i 、
R
o 。
【解】
（1）电路的交流等效电路如题图2.30（b ）所示。 （2）由题图2.30（b ）可列出下列方程：
v i =v gs +i o R S1
v o =－i o R D
R i = RG3+R G1∥R G2=1075kΩ
求R o 的等效电路如题图2.31所示。 由该图可得： v o =(i o －g m v gs ) r ds +v sg v sg =－v gs =i o R S1
′
解上述方程得：
R o =R D ∥R o ′≈9.84k Ω 【2-29】在题图2.32（a ）所示的共栅放大电路中，已知场效应管的g m =1.5mS，r ds =100kΩ，各电容对交流呈短路。试画出交流等效电路，并求当v s =5mV时的输出电压v o 。
【解】本题用来熟悉：共栅放大电路的分析方法及其性能特点。
电路的交流等效电路如题图2.32（b ）所示。由图可得： R i =R S1∥R i ′≈581Ω
其中R i ′表达式的推导如下：
v o =i i ′（R D ∥R L ）
v o =i i ′（ R D ∥R L ）
v i =－v gs
【2-30】共漏放大电路如题图2.33（a ）所示，设r ds 和R L 的作用忽略不计，试完成下列各题：（1
的表达式。
【解】本题用来熟悉：共漏放大电路的分析方法及其性能特点。 （1）当忽略r ds 时，电路的交流等效电路如题图2.33（b ）所示。 （2）若忽略R L 的作用，由图2.33（b ）可列出下列方程：
v i =i i R 1+（i i +gm v gs ）R 3
（1） v gs =i i R 1－g m v gs R 2
（2） v o =g m v gs R 2+（i i +gm v gs ）R 3 （3）
联立方程（1）、（2）可解得：
求R o 的等效电路如图2.33（c ）所示，由图可列出下列方程：
【2-31】题图2.34所示为单级MOS 放大电路，已知各管参数如下：g m1=600μS ，g m2=200μS ，r ds1=r ds2=1MΩ，η1=η2=0.1，(W /l ) 1=200/20。指出各电路的名称；画出各电路的交流通路及交流等效电路；计算各电路的A v 和(W /l ) 2值。
【解】本题用来熟悉：有源负载MOS 放大电路的分析方法。
题图2.34（a ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态E/EMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于 所以 题图2.34（b ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共漏组态E/EMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于 所以
题图2.34（c ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态E/DMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于
所以
题图2.34（d ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态CMOS 放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
所以 由于
【2-32】 共源-共栅放大电路如
题图2.35所示，设各管衬底均
与V SS 相连，r ds2可忽略不计。 （1）试推导A v =v o /v i 的表达式， 并说明T 4管的作用；
（2）若没有T 2管，增益A v 将 如何变化？
【解】本题用来熟悉：
场效应管组合放大电路的分析
方法及其性能特点。
（1）T 1、T 2管构成共源-共栅组合放大电路，T 3管为负载管。
其中:
T 4管的作用是可以有效地提高电压增益A v 。其原理如下： T 4管 →I D1（I D1= ID2+ ID4）↑→g m1↑→A v ↑
（2）若没有T 2管，电路为E/DMOS放大电路。T 1管构成共源组态放大电路，T 3管为其负载管。
可见，增益A v 下降。
第2章 放大电路基础
2.1 教 学 要 求
1、掌握放大电路的组成原理，熟练掌握放大电路直流通路、交流通路及交流等效电路的画法并能熟练判断放大电路的组成是否合理。
2、熟悉理想情况下放大器的四种模型，并掌握增益、输入电阻、输出电阻等各项性能指标的基本概念。
3、掌握放大电路的分析方法，特别是微变等效电路分析法。
4、掌握放大电路三种基本组态（CE 、CC 、CB 及CS 、CD 、CG ）的性能特点。 5、了解放大电路的级间耦合方式，熟悉多级放大电路的分析方法。
2.2 基本概念和内容要点
2.2.1 放大电路的基本概念
1、放大电路的组成原理
无论何种类型的放大电路，均由三大部分组成，如图2.1所示。第一部分是具有放大作用的半导体器件，如三极管、场效应管，它是整个电路的核心。第二部分是直流偏置电路，其作用是保证半导体器件工作在放大状态。第三部分是耦合电路，其作用是将输入信号源和输出负载分别连接到放大管的输入端和输出端。
（1）偏置电路
① 在分立元件电路中，常用的偏置方式有分压偏置电路、自偏置电路等。其中，分压偏置电路适用于任何类型的放大器件；而自偏置电路只适合于耗尽型场效应管（如JFET 及DMOS 管）。
下面简述偏置电路和耦合电路的特点。
② 在集成电路中，广泛采用电流源偏置方式。
偏置电路除了为放大管提供合适的静态点（Q ）之外，还应具有稳定Q 点的作用。 （2）耦合方式
为了保证信号不失真地放大，放大器与信号源、放大器与负载、以及放大器的级与级之间的耦合方式必须保证交流信号正常传输，且尽量减小有用信号在传输过程中的损失。实际电路有两种耦合方式。 ① 电容耦合，变压器耦合
这种耦合方式具有隔直流的作用，故各级Q 点相互独立，互不影响，但不易集成，因此常用于分立元件放大器中。 ② 直接耦合
这是集成电路中广泛采用的一种耦合方式。这种耦合方式存在的两个主要问题是电平配置问题和零点漂移问题。解决电平配置问题的主要方法是加电平位移电路；解决零点漂移问题的主要措施是采用低温漂的差分放大电路。 2、放大电路的主要性能指标及其意义 （1）输入和输出电阻
输入电阻R i 是从放大器输入端口视入的等效电阻，它定义为放大器输入电压V i 和输入电流I i 的比值，即
R i 与网络参数、负载电阻R L 有关，表征了放大器对信号源的负载特性。
输出电阻R o 是表征放大器带负载能力的一个重要参数。它定义为输入信号电压源v s 短路或电流源i s 开路并断开负载时，从放大器输出端口视入的一个等效电阻，即
式中V 2为负载断开处加入的电压，I 2表示由V 2引起的流入放大器输出端口的电流，R o 不仅与网络参数有关，还与源内阻R s 有关。若要求放大器具有恒定的电压输出，R o 应越小越好；若要求放大器具有恒定的电流输出，R o 应越大越好。
（2）放大倍数或增益
它表示输出信号的变化量与输入信号的变化量之比，用来衡量放大器的放大能力。根据需要处理的输入和输出电量的不同，有四种不同的增益定义，它们分别是：
为了表征负载对增益的影响，引入负载R L 开路和短路时的增益。负载R L 开路时的电压增益定义为
它与电压增益A v 的关系为
R L 短路时的电流增益定义为
它与电流增益A i 的关系为
为了表征输入信号源对放大器激励的大小，常常引入源增益的概念。其中，源电压增益定义为
源电流增益定义为
（3）
失真
它是评价放大器放大信号质量的重要指标，常分为线性失真和非线性失真两大类。
线性失真又有频率失真和瞬变失真之分，它是由于放大器是一种含有电抗元件的动态网络而产生的。前者是由于对不同频率的输入信号产生不同的增益和相移所引起的信号失真；后者是由于电抗元件对电压或电流不能突变而引起的输出波形的失真。线性失真不会在输出信号中产生新的频率分量。
非线性失真则是由于半导体器件的非线性特性所引起的。它会引起输出信号中产生新的频率分量。 3、放大电路的类型
根据输入和输出电量的不同，放大器有四种增益表达式，相应有四种类型的放大器，它们的区别集中表现在对R i 和R o 的要求上。如表2.1所示。
表2.1 放大器的类型
4、放大电路的分析方法
放大电路的分析分静态（直流）分析和动态（交流）分析，静态分析是动态分析的基础，动态性能的分析则是放大器分析的最终目的。目前，常用的放大器的分析方法有以下三种：
（1）图解分析法：利用晶体管的输入、输出特性曲线对放大器进行分析。其关键在于作放大器的直流负载线及交流负载线。该方法适宜分析电路参数对Q 点的影响以及Q 点对放大器性能的影响，分析放大器的非线性失真问题，确定放大器的最大不失真动
态范围V om 等。该方法形象、直观，但输入信号过小时，分析误差较大。
（2）等效电路分析法：利用晶体管的直流及交流小信号模型对放大器进行分析。其关键在于作放大器的直流交流通路，尤其是交流微变等效电路。该方法是工程上常用的分析方法，利用它可获得放大器各项性能指标的工程近似值。
（3）计算机仿真分析法：利用电路仿真程序进行分析。如利用PSPICE 程序对电路进行分析，它可对电路进行直流分析、交流小信号分析、瞬态分析、孟特卡罗（Monte Carlo ）分析和最坏（Worst Case ）情况分析。
2.2.2 BJT 放大电路
1、放大电路的基本组态
放大电路的组态是针对交流信号而言的。对于晶体三极管（或场效应管）放大器，观察输入信号作用在哪个电极，输出信号又从哪个电极取出，除此之外的另一个电极即为组态形式。例如：若输入信号加在晶体三极管基极，输出信号从集电极取出，则该电路为共发射极组态电路。BJT 放大电路的三种基本组态为：共发射极、共集电极和共基极。
2、三种基本组态放大电路的性能比较
见表2.2。
表2.2 BJT 放大电路
3、发射极接电阻R E 的共发放大电路
（1）电路如图2.2所示。
（2）性能指标如下所示。
R i =R B1∥R B2
∥［r be +(1+β) R E ］（增大）
R o ′增大）其中R s ′=R B1∥R B2∥R s
4、组合放大电路
组合放大电路是由三种基本组态电路相互取长补短构成的一种电路结构。这些组合主要是共发—共基组合、共集—共基组合及复合管（达林顿）组合。组合放大电路实际上是一种最简单的多级放大电路。
2.2.3 FET 放大电路
1、FET 放大电路的三种基本组态
与BJT 放大电路的三种基本组态—共发射极、共集电极和共基极相对应，FET 放大电路的三种基本组态分别为：共源极、共漏极和共栅极。 2、三种基本FET 放大电路的性能比较
见表2.3。
3、集成MOS 放大器
在MOS 集成电路中，为了提高集成度，一般都采用有源电阻取代占芯片面积较大的集成电阻，根据有源电阻的不同实现方法，集成MOS 放大器分为E/EMOS、E/DMOS和CMOS 三种类型电路。（见题【2-31】）
表2.3 FET 放大电路
4、源极接电阻R S 的共源放大电路
（1）电路如图2.3所示。
（2）性能指标如下所示。
R i =R G3+R G1∥R G2（不变）
R o = R D ∥［R S1+(1+g m R S1) rds ］（R o ′增大） 5、BJT 放大电路与FET 放大电路的性能比较
（1）比较表2.2及表2.3可知，FET 三种基本组态放大器的性能特点与BJT 放大器相似；
（2）由于i g =0，所以共源和共漏放大器的输入电阻和电流增益均趋于无穷大；
（3）在相同静态电流下，由于场效应管的g m 远小于三极管的g m ，因此共源、共栅电路的电压增益远小于共发、共基电路的增益，且共栅放大器的输入电阻比共基放大器的大，共漏放大器的输出电阻比共集放大器大。
2.2.4 多级放大电路
在许多应用场合，要求放大电路有较高的增益及合适的输入、输出电阻，而单级放大电路的增益不可能做得很大。因此，需要将多个基本放大电路级联起来，构成多级放大电路。
在构成多级放大电路时，应充分利用三种基本组态放大电路的性能特点进行合理组合，用尽可能少的级数，来满足放大电路整体性能的要求。
多级放大电路的级间耦合方式在§2.2.1节已提及，此处不再赘述。 多级放大电路性能指标的分析思路如下：通过计算每一单级指标来分析多级指标。但应特别注意，在计算单级指标时，要考虑级间相互影响，即要将后级作为前级的负载来考虑，而要将前级作为后级的信号源来考虑。因此，一个n 级放大电路总的性能指标可表示为如下的形式：
2.3 典型习题详解
【2-1】 各放大器电路如题图2.1所示，图中各电容对信号频率呈短路，试画出直流通路、交流通路、交流等效电路。设各管r
忽略不计。
【解】
将电容开路，得直流通路；将电容短路，直流电源短路，得交流通路；将晶体管用小信号电路模型取代，得交流（或微变）等效电路。
根据上述原则画出的直流、交流通路及交流等效电路如下图所示。
【2-2】 试判断题图2.2所示各电路能否正常放大，若不能，应如何改正？图中各电容C 对信号频率呈短路。
【解】本题用来熟悉：放大电路的组成原则。
分析这类问题时，应从两方面考虑。首先分析电路的直流通路，确定放大管的直流偏置是否合理；然后分析电路的交流通路，观察信号通路是否畅通。
对题图2.2（a ）：在直流通路中，要求NPN 管的V C ＞V B ＞V E ，而该电路的V CC ＜0，故直流通路有错；在交流通路中，
C B2
将输入信号交流短路，故交流信号也有错。
改正：将V CC 改为正电源，并去掉C B2。 对题图2.2（b ）：在直流通路中，由于NPN 管的发射结无偏置电压，故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：在三极管的基极到电源V CC 之间接入偏置电阻R B 。 对题图2.2（c ）：在直流通路中，由于场效应管的栅源之间无偏置电压，故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：在场效应管的栅极到电源V SS 之间接入偏置电阻R G 。 对题图2.2（d ）：在直流通路中，由于场效应管的栅源之间无偏置电压且V DD ＜0（对于N 沟道DMOS
管，要求
V DS
＞0），故直流通路有错；交流通路没有错误。
改正：将V DD 改为正电源，并在场效应管的栅极到地之间接入偏置电阻R G 。 【2-3】在题图2.3所示电路中，已知
室温下硅管的β=100，V BE(on)=0.7V，
－
I CBO =1015A ，试求：
（1）室温下的I CQ 、V CEQ 值； （2）温度升高40o C 、降低60o C 两种情况下的V CEQ 值，并由此分
析三极管的工作状态。
【解】本题用来熟悉：温度对放大电路Q 点的影响。
（1）室温下
I CQ =βI BQ +（1+β）I CBO ≈
βI BQ ≈2.04mA V CEQ =－V EE －I CQ R C =1.92V
（2）温度升高40o C ，即△T =40o C 时，
β′=（1+△T ×1%）β=1.4β=140
－
V BE(on)′=V BE(on)－△T ×2.5×103=0.6V
将β′、V BE(on)′、I CBO ′重新代入（1）中各方程，可求得： I BQ ′≈20.77μA ，I CQ ′≈2.9mA ，V
CEQ
′= 0.2V
由于V CEQ ′= 0.2V＜0.3V ，所以三极管工作在饱和区。 温度降低60o C ，即△T =－60o C 时，
β″= (1+△T ×1%)β= 0.4β= 40
－
V BE(on)″=V BE(on)－△T ×2.5×103 = 0.85V
将β″、
V BE(on)″、I CBO ″重新代入（1
）中各方程，可求得： I BQ ″≈19.81μA ，I CQ ″≈0.79mA ，V CEQ ″= 4.42V
由于V CEQ ″= 4.42V＞0.3V ，所以三极管工作在放大区。
【2-4】在题图2.4（a ）所示电路中，已知室温下硅管的参数与题【2-3】相同，试求温度升高40o C 时的I CQ 与V CEQ 值，并与题【
2-
3】作比较。
【解】本题用来熟悉：分压偏置电路对Q 点的稳定作用。
将图（a ）电路等效成图（b ）所示电路。其中
故而可求得室温下的静态值如下：
I CQ ≈100×19.31μA ≈1.93mA
V CEQ =V CC －I CQ (R C +R E ) = 6－1.93×(1.8+0.5 ) ≈1.56V
当△T =40o C 时，由上题知
－
β′=140，V E(on)′=0.6V，I CBO ′=16×1015A ，按照上述方法可重新求得：
I BQ ′≈15.49μA ，I CQ ′≈2.18mA ，V CEQ ′≈0.99V ＞0.3V
由于分压偏置电路具有稳定Q 点的作用。所以当温度升高40o C 时，三极管仍然工作在放大区。
【2-5】 试分析下列现象：
（1）测试两个单级放大器在负载开路下的电压增益分别为A v t1、A v t2，现将两级级联，测得总电压增益A v 明显低于A v t1A v t2。
（2）两个单级放大器在负载短路时的电流增益分别为A i n1、A i n2，现将两级级联，测得总电流增益A i ≈A i n1A i n2。
（3）测得放大器的源电压增益A v s 远小于电压增益A v ，现调节放大器的输入电阻，发现A v s ≈A v 。
【解】本题用来熟悉：放大器的输入、输出电阻对增益的影响。 （1）两级级联后，总的电压增益A v =A v 1A v 2。而
显然，当R i2＜＜R o1或R o2＞＞R L 或二者兼有时，A u ＜＜A ut1 Aut2。从中不难得出：若放大器的输入电阻越小，对前级电路电压增益的影响就越大；放大器的输出电阻越大，负载对本级电路电压增益的影响就越大。 （2）两级级联后，总的电流增益A i =A i
1A i 2。而
显然，当R i2＜＜R o1或R o2＞＞R L 或二者兼有时，A i ≈A i n1A i n2。从中不难得出：若放大器的输入电阻越小，对前级电路电流增益的影响就越小；放大器的输出电阻越大，负载对本级电路电流增益的影响就越小。 （3）放大器的源电压增益
显然，当R i1＜＜R s 时，A v ＜＜A v s ；而当R i1＞＞R s 时，A v s ≈A v 。即放大器的输入电阻越大，信号源的内阻越小，则源电压增益A v s 越接近外观增益A v 。
【2
-6】 题图2.5所示为两级直接耦合放大器中，已知晶体三极管的│V BE(on)│=0.7V，β=100，I BQ 可忽略，要求I CQ1 = 1mA ，I CQ2=1.5mA, V CEQ1=4V，│V CEQ2│=5V。试设计电路各元件值。
【解】本题用来熟悉：放大电路偏置电路的设计方法。
取V EQ1=0.2V CC =2.4V，则
R E1≈V EQ1/I CQ1=2.4 kΩ
取I 1=10I BQ1=10I CQ1/β=0.1mA，则 R B1+R B2=V CC /I 1=120 kΩ
【2-7】在题图2.6所示电路中，已知各晶体三极管的特性相同，β=100，V BE(on) = 0.7V要求I EQ1=0.5mA，I EQ2=1mA，V CEQ1=2.5V，V CEQ2=4V。设V CC =12V，V CQ2=6V，I 1=10I BQ1， 试计算各电阻值。
【解】本题用来熟悉：
多级放大电路Q 点的分析方法。 由已知条件可求得：
V EQ2=V CQ2－V CEQ2= 4－2=2V V CQ1=V EQ2+V BE(on) 2= 2+0.7=2.7V
V EQ1=V CQ1－V CEQ1=2.7－2.5=0.2V
V BQ1=V
EQ1+
V BE(on) 1= 0.2+0.7=0.9V
由于I BQ1≈I EQ1/β= 5μA ，
所以I 1=10I BQ1=50μA ，因此可求得各电阻值如下：
【2-8】在题图2.7（a ）所示为三级直接耦合放大器中，已知各管的│V BE(on)│=0.7V，β=100，I BQ 可忽略，要求I CQ1=1mA，I CQ2=1.4mA, I CQ3=1.6mA , │V CEQ │=2V。试完成下列各题：
（1）计算各电阻阻值和各管的V CQ 值；
（2）将T 2改为NPN 管，如图2.7（b ）所示，调整R C2、R CE ，保证I CQ2不变，试指出电路能否正常工作？
【解】本题用来熟悉：直接耦合放大电路Q 点的分析方法及电平位移的基本概念。 （1）第一级电路，因为
所以
第二级电路，因为
V BQ2=V CQ1= VCEQ1+V EQ1 =3.89V，V EQ2=V BQ2
+│V BE(on) 2│=4.59V 所以
第三级电路，因为
V BQ3=V CQ2=V EQ2－│V CEQ2│ =2.59V，V EQ3=V BQ3－V
BE(on)3=1.89V
所以
（2）将T 2改为NPN 管后，T 2管的集电极电位将被抬高，
V CQ2=V CEQ2+V EQ2= VCEQ2+（V CQ1－V BE(on)2）=5.19V
从而导致T 3管的集电极电流增大。
结果使V CEQ3=V CC －I CQ3（R C3 +R E3）=－3.5V ＜0.3V
显然，没有电平位移电路，将导致后级电路进入饱和区工作，无法正常放大。
【2-9】在题图2.8所示的多级直接耦合放大器中，第二级为电平位移电路。已知各管的β=100，V BE(on) =0.7V，I BQ 可忽略不计，I 0=2mA，各管的V CEQ =3V, VCQ1=2.3V。试完成下列各题：
（1）为使V OQ =0V。试确定R E2值； （2）若R E2=0，电路能否正常工作？
【解】本题用来熟悉：直接耦合放大电路Q 点的分析方法及电平位移问题。 （1）由图可知：
V OQ =V CQ1－V BE(on)2－I 0R E2－V BE(on)3+V CEQ3－V BE(on)4+V CEQ4 若使V OQ =0，可得
（2）若R E2=0，由上述方法可算得V OQ =6.2V＞V CC ，电路不能正常工作。
【2-10】题图2.9所示为某集成电路的部分内部原理图, 已知各管的β很高, │V BE(on)│=0.7V，输入端V BQ1=0，输出端V OQ =0。I CQ4=550μA ， V CQ1=14.3V。试求I CQ3及各管V CEQ 值。
【解】本题用来熟悉：多级放大电路Q 点的分析方法。
由已知条件可求得：V EQ3=V BE(on)4+I CQ4R 2+V EE =－14.245V ，则
由图可得：V EQ1=V EQ2=V BQ1－V BE(on)1=0－0.7=－0.7V ，则 V CEQ1=V CQ1－V EQ1=15V
V CEQ2=V CQ2－V EQ2=V BE(on)3+V EQ3－V EQ2=－12.845V V CEQ3=V CC －V EQ3=29.245V V CEQ4=V CQ4－V EQ4
=（V OQ －│V BE(on)7│－│V BE(on)6│）－（I CQ4R 2+V EE ）=13.545V V CEQ5=V CQ5－V EQ5=V EE －（V OQ －│V BE(on)7│）= 14.3V V CEQ6=V CQ6－V EQ6=V CC －V OQ =15V V CEQ7=V CQ7－V EQ7=V EE －V OQ = －15V 【2-11】题图2.10所示为多级放大器框图，（1）写出图（a ）的总源电压增益A v s ∑=（v o /v s ）和图（b ）的总源电流增益A is ∑=（i o /i s ）；（2）若要求源电压增益大，试提出对信号源内阻R s 和负载R L 的要求。
【解】本题用来熟悉：放大器各种增益的定义多级放大器增益的计算方法。 (1) 对于题图2.10（a ）
对于题图2.10（b ）
(2) 对于题图2.10（a ），若使A v s ∑大，则要求R s ＜＜R i1，R o5＜＜R L ；
对于题图2.13（b ），若使
A is
∑大，则要求R s ＞＞R
i1，R o5＞＞R L 。 【2-12】 已知单级电压放大器（如题图2.11（a ）所示）的R i =2 kΩ，R o =50 kΩ，
A v t =200,当输入信号源内阻R s =1 kΩ，输出负载电阻R L =10 kΩ
时，试求该电压放大器的源电压
增益A v s 。现将两级上述电压放大器级联，R s 、 R L 不变，如题图2.11图（b ）所示，试求总源电压增益A v s ∑，并对两种结果进行比较。
【解】本题用来熟悉：多级放大器增益的计算方法及A v 与A v t 、A v s 之间的关系。
对于图2.14（a ）
对于图2.14（b ）
，其中
当放大器级联后，由于后级的输入电阻将对前级的电压增益产生影响，而前级的输出电阻将对后级的电压增益产生影响，所以，总的电压增益不等于级联前两级放大器增益的乘积。在多级放大器总增益的计算中，应考虑级间影响。
【2-13】 一放大器输入正弦波信号v i =V im sin ωt ，由于器件的非线性使输出电流i O =3+sinωt +0.01sin2ωt +0.005sin3ωt +0.001 sin4ωt (mA)，试计算非线性失真系数THD 。 【解】本题用来熟悉：放大器非线性失真系数THD 的定义。
【2-14】一共发放大器如题图2.12（a ）所示，图中各电容对信号频率呈短路。试画出电路的直流通路、交流通路及交流等效电路。已知晶体三极管的β=200，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 200Ω，│V A │=150V，试求R i 、R o 、A v 、A v s 及A v max 。
【解】本题用来熟悉：共发放大器各项性能指标的分析方法。
题图2.12（a ）所示电路的直流通路、交流通路及交流等效电路分别如题图2.12（b ）、（c ）、（d ）所示。
由题图2.12（b ）可得：
所以，
由题图2.12（d ）可得：
R i =R B1∥R B2∥r be =30∥15∥4.74≈3.22k Ω R o =r ce ∥R C =130.43∥4≈3.88k Ω
－
A v max =－│V A │/V T =－150/26×103≈－5769
【2-15】 发射极接电阻的共发放大器的交流通路如题图2.13（a ）所示，若计及r ce ，且满足R C ∥R L ＜＜
βr ce ，R E ＜＜r ce ，试证
其中，R s ′=R B1∥R B2∥R s
【解】本题用来熟悉：接发射极电阻的共发放大器的性能特点。
题图2.13（a ）所示电路的交流等效电路如题图2.13（b ）所示, 由题图2.13（b ） 可列出下列方程：
v i = ib r be + ( ib + io ) RE
－i o RL ′= ( io －βi b ) rce + ( ib + io ) RE
联立解上述方程，并注意到R L ′＜＜βr ce ，R E ＜＜r ce ，可得
而 R i =R B1∥R B2∥R i ′ 故可证得输入电阻的表达式。
求R o 的等效电路如题图2.16（c ）所示，由题图2.13（c ）可列出下列方程：
联立解上述方程，并注意到R E ＜＜r ce ，可得
而 R o =R C ∥R o ′ 故可证得输出电阻的表达式。
【2-16】在题图2.14所示电路中，各电容对信号频率呈短路。已知晶体管的β=150，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 200Ω，V A =－100V ，试求输入电阻R i 、输出电阻R
o 、电压增益
A v 。
【解】本题用来熟悉：接发射极电阻的共发放大器的性能分析。
在分析过程中注意：射极电阻R E2仅存在于直流通路中，而在交流通路中被短路。所以交流等效电路中仅含有射极电阻R E1。
对电路进行静态分析得：
所以，
因此，
【2-17】在题图2.15（a ）所示电路中，各电容对信号频率呈短路。已知3DG6的β=50，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 50Ω，V A =∞。
（1）求电路的静态工作点；
（2）试求放大器的电压增益A v 、输入电阻R i 、输出电阻R o 。
【
解】本题用来熟悉：共基极放大电路的分析方法。
（1）由电路的直流通路易得：
V C E Q ≈V CC －I CQ + (R C +RE ) =3.75V
（2）图2.15（a ）电路的交流通路如图2.15（b ）所示，可见该电路为共基极放大电路。因此有
R o ≈R C = 3kΩ
【2-18】题图2.16（a ）是一种自举式射极跟随器电路。已知晶体管的β=100，V BE(on) =0.7V，r bb ′= 100Ω。
（1）求发射极电流I E 和小信号模型参数g m 、. r e 及r be 的大小；
（2）画出电路的交流等效电路（设r ce =∞），并分析计算其输入电阻R i 和源电压增益A v s ；
（3）当题图2.16（a ）中电容C B 开路时，重复（2）的要求；
（4）通过对（2）、（3）结果的比较，讨论自举式射极跟随器电路的优点。
【解】本题用来熟悉：自举式射极跟随器电路的分析方法及其特点。
（1）画出题图2.16（a ）电路的直流通路如题图2.16（b ）所示。由晶体管基极看出去的开路电压V BB 和等效内阻R BB 分别为：
因此可求得
r be = rbb ′+（1+β）r e ≈1.6k Ω
（2
）题图2.16（a ）电路的交流通路及交流等效电路分别如题图2.16（c ）、（d ）所示。由题图2.16（d ）可列出下列方程：
v i = v be + vo = i i （R B ∥r be ）+ vo
v o = （ i i +βi b ）（R B1∥R B2∥R E ）
联立上述方程解得：
（3）若电容C B 开路，题图2.16（a ）电路的交流通路及交流等效电路分别如题图2.16（e ）、（f ）所示。由题图2.16（f ）可列出下列方程：
v i = v be + v o = i b r be + vo
v o = （i b +βi b ）R E
联立上述方程解得：
故 R i = Ri ′∥（R B +R B1∥R B2）≈18.2k Ω
（4）由（2）和（3）的分析结果可见，共集结构的基本组态电路采用自举电路（经C B 和10 kΩ电阻）之后，输入电阻R
i 和源电压增益A v s 明显增大，这种自举式射极跟随器在电子线路中应用很广。而共集结构的基本组态电路在不加自举（C B 开路）的情况下，输入电阻R i 的提高将受到基极偏置电阻阻值的限制。
【2-19】题图2.17（a ）所示电路能够输出一对幅度大致相等、相位相反的电压。已知晶体管的β=80，r be = 2.2kΩ，r ce 很大。（1）求电路的输入电阻R i ；（2）分别求从射极输出时的A v 2和R o2及从集电极输出时的A v 1和R o1。
【解】本题用来熟悉：放大电路性能指标的分析方法。
题图2.17（a ）所示电路的交流通路如题图2.17（b ）所示。由图（b ）容易求得：
（1） R i =R B1∥R B2∥r be +（1+β）R E ≈19k Ω
（2）
R o1= RC =3kΩ
【2-20】 图2.18（a
）为两级放大器的交流等效电路，试画出交流通路，并写出电路的输入电阻R i 及电压增益A v =v o /v i 的表达式。设两管小信号参数相同。
【解】本题用来熟悉：放大器交流通路、交流等效电路的画法以及多级放大器性能指标的计算。
题图2.18（a ）的交流通路如题图2.18（b ）所示。由题图2.18（b ）可知，该电路为共集—共基组合放大器。
【2-21】 电路如题图2.19所示，试回答如下问题：
（1）判断（a ）、（b ）、（c ）、（d ）电路各属于何种组态电路；
（2）哪个电路增益最大？哪个电路增益最小？哪个电路输入电阻最大？哪个电路输出
电阻最大？
【解】本题用来熟悉：放大器的性能指标与组态之间的关系。
（1）判断放大器的组态应从其交流通路入手，关键是看信号的输入、输出位置端。
图（a ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的集电极输出，又从T 2管的射极输入，最后从T 2管的集电极输出，所以图（a ）为共射—共基组合电路。
图（b ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的集电极输出，故T 1管接成共射电路；T 2管的基极交流接地，T 2管的集电极接T 1管的集电极，故T 2管起有源负载的作用，即T 1管的集电极负载就是T 2管集电极的输出电阻
R o2
。所以图（b ）为有源集电极负载的共射组态。
图（c ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的射极输出，又从T 2管的射极输入，最后从T 2管的集电极输出，故图（c ）为共集—共基组合电路。
图（d ）：信号从T 1管的基极输入，从T 1管的射极输出，T 2管的集电极接T 1管的射极，T 2管仅作为T 1管的有源发射极负载，所以图（d ）为有源发射极负载的共集电极电路。
将上述电路用框图表示（如题图2.20），其结构形式更为清晰。
（2）四个电路中图（b ）的增益最大，因为它是有源集电极负载共射电路，其负载电
阻R C = Ro2可达几十k Ω～几M Ω，故单级电压增益可达103以上。增益最小的电路是图（d ），其增益A v d ≈1。输入电阻最大的是图（d ）。输出电阻最大的是图（b ）。
【2-22】放大器电路如题图2.21（a ）所示，V CC =│V EE │，要求交、直流负载线如题图2.21（b ）所示，试回答如下问题：
（1）V CC =│V EE │=? RE =? VCEQ =? RB1=? RB2=? RL =?
（2）如果输入信号v i 幅度较大，将会首先出现什么失真？动态范围V opp =?若要减小失真，增大动态范围，则应如何调节电路元件值？
【解】本题用来熟悉：放大器的电路参数与Q 点之间的关系以及Q 点与非线性失真、输出动态范围之间的关系。
（1）画出电路的直流通路、交流通路分别如题图2.22（a ）、（b ）所示。
由直流通路可得直流负载线方程为：
V CE ≈V CC +│V EE │－I C （R C +R E ）
所以有：
V CC =│V EE │=18/2=9V
故而可求得R E = 3kΩ－R C =1kΩ
V CEQ ≈V CC +│V EE │－I CQ （R C +R E ）=18－2×3=12V
由直流通路可得；
即： 从而得：
故取R B1 =63kΩ，R B2 =27kΩ。 由交流通路可得交流负载线的斜率为： 图2.24（b ）可求得：
因此有： R C ∥R L
=1 kΩ， 所以 R L =2 kΩ。
（2）由图2.24（b ）可以看出，Q 点偏低，所以输入信号v i 幅度增大时，将会首先出现截止失真。输出动态范围为：
V opp =2×（14－12）= 4V
若要增大输出动态范围，应将Q 点上移，可调整R B1 ，使其减小；或可调整R B2 ，使其增大。
【2-23】题图2.23
所示电路中，已知三极管的
β1=β2=150， r bb1′= rbb2′=50Ω，V BE(on) =0.7V，r ce 忽略不计， I CQ1
=1mA，I CQ2=1.5mA， R s =1 kΩ， 试求R i 、A v 、A v s 。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法。
该电路为共集—共发组合放大电路，分析组合电路时，应注意将后级作为前级的负载处理。
根据已知条件可得：
因此，R i = Ri1= rbe1+（1+β）（R E1∥R i2）≈288.66k Ω
其中，R i2=rbe2+（ 1+β）R E2 = 32.87kΩ
【2-24】画出题图2.24（a ）所示电路的交流通路，已知两管特性相同，r bb1′=r bb2′≈0，β=100，r ce 忽略不计， I CQ1=I CQ2=0.5mA， 试求A v 。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法。
该电路的交流通路如图2.27（b ）所示，可见该电路为共集—共基组合放大器。
其中：
R L ′=R C2∥R L =5kΩ
【2-25】电路如题图2.25所示，已知晶体三极管的β1=β2
=100，V BE(on)1=V BE(on)2=0.7V，r bb ′1= rbb ′2=0，r ce 忽略不计，V B2=5V，各电容对交流呈短路，试画出电路的直流通路和交流通路。并进而确定V CEQ1、V CEQ2、A v 、A v s 的值。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的静、动态分析方法。
该电路的直流通路和交流通路分别如题图2.26（a ）、（b ）所示。
由题图2.26（b ）可知该电路为共发—共基组合放大器。 （1）静态分析
由题图2.26（a ）可得：
I EQ1=(1+β1) I BQ1≈1.085mA I CQ2≈I EQ2=β1I CQ1≈1.074mA 则 V CEQ1=V B2－V BE(on)2－I EQ1R E ≈2.89V
V CEQ2≈V CC －I CQ2R C －I EQ1R E －V CEQ1≈2.64V （2）动态分析
其中
R C ∥R L =3kΩ
由于共基电路的电流增益接近于1，故该组合可以把放大了的共发电路输出电流几乎不衰减地送到输出负载R L ，因此这里的共基电路相当于一个电流接续器。因为共基电路的输入电阻很小，故组合后的共发电路的电压增益很小。两级放大器的电压增益由共基组态决定。而且由于共发射极的负载电阻很小，大大减小了密勒效应，从而有效地增大了共发放大器的频带宽度，所以这种组合电路广泛用于宽带放大器中。 【2-26】题图2.27所示为有源负载共发放大器的原理电路，图中C
E 对交流呈短路，
试推导输出电阻R o 的表达式。
【解】
所示。
由图2.29（b ）可得：
题图2.28（a ）的输出电阻为：R o =r ce1∥r ce2 题图2.28（b ）的输出电阻为：
【2-27】共集—共发组合放大电路如题图2.29（a ）所示，图中T 1管接成共集组态，T 3管为共发放大管T 2的集电极有源负载。已知各晶体管参数如下：β1=β2=200， β3=50，I CQ1=16.2μA ，I CQ2= I CQ3=550μA ，│V A1│=│V A2│=125V，│V A3│=50V，r bb1′= rbb2′= rbb3′=0，试计算： （1）放大器的输入电阻R i ；
（2）放大器输出短路时的互导增益A gs = ic2 /v i ； （3）放大器的输出电阻R o ；
（4）放大器输出开路时的电压增益A v t =v ot /v i ； （5）试讨论这种组合放大器的特点。
【解】本题用来熟悉：组合放大器的分析方法及其性能特点。
画出电路的微变等效电路如题图2.29（b ）所示。根据给定的静态参数可计算出以下有关参数：
由题图2.29（b ）可得各项动态指标如下： （1）R i =R i1= rbe1+（1+β1）（ R 1∥r ce1∥R i2）≈4.05M Ω
其中，R i2= rbe2+（1+β2）R 2 =29.6kΩ （2）v i =i b1r be1+ ib2r be2+（
b2e1β1）i b1
（3）R o =r ce3∥R o ′≈79.5k Ω （4
（5）共集—共发组合电路吸取了共集电路高输入阻抗的特点和共发电路高增益的优点，特别适用于电流信号源的放大，是第二代集成运放F007中间增益级的电路结构。 【2-28】共源放大电路如题图2.30（a ）所示，已知场效应管的g m =1mS，r ds =200kΩ，各电容对交流呈短路。（1）画出交流等效电路；（2）求A v 、 R i 、
R
o 。
【解】
（1）电路的交流等效电路如题图2.30（b ）所示。 （2）由题图2.30（b ）可列出下列方程：
v i =v gs +i o R S1
v o =－i o R D
R i = RG3+R G1∥R G2=1075kΩ
求R o 的等效电路如题图2.31所示。 由该图可得： v o =(i o －g m v gs ) r ds +v sg v sg =－v gs =i o R S1
′
解上述方程得：
R o =R D ∥R o ′≈9.84k Ω 【2-29】在题图2.32（a ）所示的共栅放大电路中，已知场效应管的g m =1.5mS，r ds =100kΩ，各电容对交流呈短路。试画出交流等效电路，并求当v s =5mV时的输出电压v o 。
【解】本题用来熟悉：共栅放大电路的分析方法及其性能特点。
电路的交流等效电路如题图2.32（b ）所示。由图可得： R i =R S1∥R i ′≈581Ω
其中R i ′表达式的推导如下：
v o =i i ′（R D ∥R L ）
v o =i i ′（ R D ∥R L ）
v i =－v gs
【2-30】共漏放大电路如题图2.33（a ）所示，设r ds 和R L 的作用忽略不计，试完成下列各题：（1
的表达式。
【解】本题用来熟悉：共漏放大电路的分析方法及其性能特点。 （1）当忽略r ds 时，电路的交流等效电路如题图2.33（b ）所示。 （2）若忽略R L 的作用，由图2.33（b ）可列出下列方程：
v i =i i R 1+（i i +gm v gs ）R 3
（1） v gs =i i R 1－g m v gs R 2
（2） v o =g m v gs R 2+（i i +gm v gs ）R 3 （3）
联立方程（1）、（2）可解得：
求R o 的等效电路如图2.33（c ）所示，由图可列出下列方程：
【2-31】题图2.34所示为单级MOS 放大电路，已知各管参数如下：g m1=600μS ，g m2=200μS ，r ds1=r ds2=1MΩ，η1=η2=0.1，(W /l ) 1=200/20。指出各电路的名称；画出各电路的交流通路及交流等效电路；计算各电路的A v 和(W /l ) 2值。
【解】本题用来熟悉：有源负载MOS 放大电路的分析方法。
题图2.34（a ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态E/EMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于 所以 题图2.34（b ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共漏组态E/EMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于 所以
题图2.34（c ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态E/DMOS放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
由于
所以
题图2.34（d ）中，T 1为工作管，T 2为负载管，电路为共源组态CMOS 放大电路，其交流通路及交流等效电路分别如下图（a ）、（b ）所示。
所以 由于
【2-32】 共源-共栅放大电路如
题图2.35所示，设各管衬底均
与V SS 相连，r ds2可忽略不计。 （1）试推导A v =v o /v i 的表达式， 并说明T 4管的作用；
（2）若没有T 2管，增益A v 将 如何变化？
【解】本题用来熟悉：
场效应管组合放大电路的分析
方法及其性能特点。
（1）T 1、T 2管构成共源-共栅组合放大电路，T 3管为负载管。
其中:
T 4管的作用是可以有效地提高电压增益A v 。其原理如下： T 4管 →I D1（I D1= ID2+ ID4）↑→g m1↑→A v ↑
（2）若没有T 2管，电路为E/DMOS放大电路。T 1管构成共源组态放大电路，T 3管为其负载管。
可见，增益A v 下降。