§5-1 放大的基本概念 :
1.
增益 = 電壓增益 = 電流增益 =
功率增益 =
分貝(dB) =
1.( ) 今有一放大器,其功率增益為30,若輸入電壓為5V,輸出電壓為15V,則其電流增益為 (A) 3 (B) 5 (C) 10 (D) 15
2.( ) 某一放大器其輸出電壓為15V,電壓增益為5,則其輸入電壓為 (A) 3V (B) 5V (C) 7.5V (D) 10V
2. 訊號失真 :
波幅失真(諧波失真) =
原因 :
頻率失真 =
原因 :
相位失真 =
原因 :
§5-2晶體放大器分析
晶体電路( BJT , FET )的主要功能是用於信號放大:
要誏電晶體(BJT)電路具有此功能,必須誏電晶体處於
要誏場效電晶體(FET)電路具有此功能,必須誏(FET)處於
為了誏放大器做不失真的線性放大,必需選擇適當工作點,因此放大器的電路設計或分析可分為二部分
1. 直流偏壓電路分析 : 確定電晶體處於區,定出工作點
2. 交流信號分析 : 瞭解電路之增益、輸入阻抗、輸出阻抗等
A : 電晶體放大器的直流分析
依交流訊號之輸入與輸出位置,可將電晶体放大電路分為
、 、 ,但其分析計算方式完全一樣,步驟為三
1.假設電晶体處於順向工作區 : VBE = 0.7 或忽略為 0
Ic = β IB
2.利用KVL定律 (內外各一圈 ) 及KCL定律結合求出: VB、VC、VE 、IB、 Ic
3. 小心驗証確定順向工作區之要求 : 射基 、集基
1. 固定偏壓法 :
分析 : (1)電晶體溫度增高 → Ic →電晶體溫度 最後
(2)電晶體溫度增高 →VBE →Ic →電晶體溫度 →VBE →Ic 電晶體溫度 最後
射極回授偏壓法 :
分析 :
(1)電晶體溫度增高 → Ic →VE →VB → IB →Ic →電晶體溫度
(2)電晶體溫度增高 → VBE →IB →Ic →VE →VB → IB →Ic →電晶體溫度
分壓式偏壓法 :
1.如右圖所示電路,IB =20mA,求RB之值約為? (A) 500kW (B) 465kW (C) 245kW (D) 100kW
如右圖所示集極回授偏壓電路、矽電晶體、b =50,則VCE約為 (A) 3.2V (B) 4.78V (C) 5.35V (D) 6.5V
參考右圖,RB應為多少才能滿足Q點之條件? (A) 430kW (B) 43kW (C) 500kW (D) 50kW
及
如右圖矽製電晶體的b =200,順偏時VBE =0.7V,求集極對地的電壓VC ≒? (A) 9.3V (B) 8V (C) 7V (D) 6V (E) 5V E)5V。
如右圖中,若電晶體之VBE =0.7伏特時,則電晶體對地電壓VC約為 (A) 8.42伏特 (B) 12.28伏特 (C) 7.72伏特 (D) 11.58伏特
如右圖所示的IC與VC? (A) IC =2.4mA,VC =15.42V (B) IC =9mA,VC =0.2V (C) IC =0mA,VC =20V (D) IC =3.76mA,VC =-9.6V
將圖a 所示電路轉成圖b所示的電路,其VB及RB值應為 (A) 4V、30kW (B) 4V、20kW (C) 11.3V、3kW (D) 8.7V、30kW
如右圖所示分壓式偏壓電路、矽電晶體、b =100,由基極看入的戴維寧等效電壓VBB,及戴維寧等效電阻RBB,其值分別為 (A) VBB =2.4V,RBB=9kW (B) VBB =2V,RBB =10kW (C) VBB =9.6V,RBB =6.6kW (D) VBB =2.4V,RBB =8kW
對於右圖的固定偏壓電路,b =50,IB =48mA,則電流IC為? (A) 1.4mA (B) 2.4mA (C) 3.4mA (D) 4.4mA
承上題,電壓VCE等於? (A) 9.86V (B) 7.96V (C) 6.96V (D) 5.96V
(四)電晶体的工作點與負載線
1.電晶体的工作點
電晶體在無信號輸入時,由偏壓所提供之穩定直流工作電流與電壓,在特性曲線上對應點稱為工作點
工作點求法 :
2.電晶体的負載線
當基極電壓改變時,則Ic、VCE及等值隨之改變,因此電晶體的直流工作點會沿著一條斜線移動,此斜線稱直流負載線
直流負載線求法 :
圖所示,射極接地特性曲線中之負載線,其負載電阻為? (A) 0.1kW (B) 1kW (C) 4kW (D) 10kW
在右圖所示之特性曲線,以Q點為工作點,在不失真要求下,問基極最大容許輸入電流IB為 (A) IB =±0.25mA (B) IB =±0.20mA (C) IB =±0.15mA (D) IB =±0.10mA
(三) 電晶体的直流補償方式
B : 場效電晶體放大器的直流分析
依交流訊號之輸入與輸出位置,可將場效電晶體放大電路分為
、 、 ,但其分析計算方式完全一樣
(FET)的電壓電流方程式
(一) 歐姆區(三極体區)電壓、電流方程式
條件 :
( 1 ) 極、 極皆未夾止
( 2 ) VDS < -Vp + VGS VDS很小時
ID = f (VDS VGS )
ID =
(二) 飽和區(夾止區)電壓、電流方程式
條件 :
( 1 ) 極夾止、 極未夾止
( 2 ) VDS >= -Vp + VGS
ID = f ( VGS )
ID =
(1) 有一 P-channel JFET 在Vp = 5V、IDSS = 10mA、VGS = 1,5V時IDS = ?
§4-6場效電晶體的偏壓電路
.
.
.
.
§5-2電晶體的基本放大電路分析 :
(一)電路之虛擬模型 (參數等效電路)
1, Z參數等效電路 : 輸入與輸出皆預定為載維寧等效即
2. Y參數等效電路 : 輸入與輸出皆預定為諾頓等效即
3. h參數等效電路 : 輸入預定為載維寧等效即 與輸出預定為諾頓等效即
如右圖所示為h參數等效電路,下列敘述何者為不真? (A) hr = (B) hr = (C) ho = (D) hi =
如右圖所示,該雙埠電路之h11為 (A) 2 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 以上皆非E)以上皆非。(所列答案單位均為W)
如右圖之電路,其h11= (A) 6k (B) 9k (C) 6k//3k (D) 3k (E) 以上皆非E)以上皆非。
如右圖所示的雙埠網路中,h11與h22參數分別為多少? (A) h11=1.5W,h22=1.5 (B) h11=1.67W,h22=1.33 (C) h11=1.5W,h22=0.67 (D) h11=3W,h22=1.5
(二)電晶体CE,CB,CC三种組態之模型
(二)共射放大電路
分柝 : 偏壓電源拿掉( )、電容短路
(三)共集放大電路
(四)共基放大電路
83.( C ) 如右圖中,求A¢I ==?
(A) -34 (B) -30 (C) -44.5 (D) -54 (E) -60 E)-60。
84.( B ) 承上題中,求R=? (A) 0.8k (B) 1.05kW (C) 1.2kW (D) 0.9kW (E) 1.3kW E)1.3kW。
85.( C ) 承上題中,求Ri =? (A) 0.7k (B) 1.2kW (C) 0.943kW (D) 0.5kW (E) 0.8kW E)0.8kW。
86.( A ) 承上題中,求AV ==? (A) -212 (B) -180 (C) -240 (D) -150 (E) -120 E)-120。
87.( A ) 承上題中,求AVS ==? (A) -18.2 (B) -25 (C) -30 (D) -42 (E) -212 E)-212。
88.( C ) 試求右圖一電路之rb為何? (A) 125W (B) 225W (C) 325W (D) 525W 〔註:求rb =hie =?〕
89.( B ) 續上題,Zi為何? (A) 225W (B) 325W (C) 150kW (D) 4kW
90.( B ) 續上題,AV為何? (A) -515 (B) -615 (C) -400 (D) -12.3
91.( D ) 如右圖所示,若電晶體為矽質(
即VBE =0.7V),b 值為100,RE =1kW、RC =2kW、VCC =15V,則欲使電路工作於VCE =9V,RB應為多少? (A) 330 (B) 520 (C) 615 (D) 714 kW
92.( A ) 承上題,此電路為何種組態的放大電路? (A) 共射極(CE)放大電路 (B) 共基極(CB)放大電路 (C) 共集極(CC)放大電路 (D) 以上皆非
93.( C ) 如右圖所示,電路的輸入阻抗Zin為 (A) 790 (B) 420 (C) 1300 (D) 511 W
94.( B ) 承上題,電路的輸出阻抗Zout為 (A) 1.3 (B) 2 (C) 3.5 (D) 1 kW
95.( C ) 某一電晶體放大電路,設ZL=2.5´103W,hi =3.2´103W,hr =1.3´10-4,hf =100,ho =7.6´10-6W,則輸入阻抗Zi為 (A) 1.13´103 (B) 2.14´103 (C) 3.17´103 (D) 4.45´103 歐姆
96.( D ) 如右圖, hfe =50,hie =1k,hre =hoe =0,求Av值為 (A) 50 (B) -50 (C) 200 (D) -200
97.( B ) 續上題功率增益Ap值為 (A) 1k (B) 10k (C) 100k (D) 50k
98.( B ) 下列何者為共射極放大電路的電流增益大小? (A) a (B) b (C) (D)
99.( B ) 下列有關共射極放大電路的輸出電壓相位,何者敘述正確? (A) 與輸入電壓同相 (B) 與輸入電壓反相 (C) 視輸入電壓的頻率而定 (D) 視輸入電壓大小而定
100.( D ) 如右圖所示電晶體放大電路,以共射極h參數hie =1100W,hre =2.5´10-4,hoe =25´10-6 ,hfe =50,則Av =為
(A) 50 (B) -50 (C) 46 (D) -46
(三)FETCD,CG,CS三种組態之模型
1.( ) 右圖為一共閘極電路,下列敘述何者正確? (A) AV = (B) R i = (C) Ro =(1+m)RS (D) Ro =
7.( ) 如圖所示,已知金氧半電晶體的互導為gm=1m,汲極(Drain)電阻rd =20kW,則其電壓增益為? (A) -2 (B) -20 (C) -200 (D) 2000
8.( ) 如圖所示,若gm =3mA/V,rd =20kW,RS =20kW,則電壓增益Av = (A) 1 (B) gm rd=60 (C) gmRS=60 (D) gm(RD+RS)=30
11.( ) 如圖之電路,m =30,rd =50kW,若輸入Vi加於閘極與地之間,則其放大倍數= (A) -16.8 (B) -17.5 (C) -18.7 (D) -20.3
12.( ) 右圖之電路,gm =2mA/V,rd =10k若忽略電容之效應,則其電壓增益約為 (A) -14.3 (B) -15.8 (C) -18.9 (D) -20
18.( ) 如圖所示電路,若gm =4mA/V,RS =2kW,則Av值為 (A) 0.67 (B) 0.78 (C) 0.89 (D) 0.98
19.( ) 如圖之電路,其參數值gm =2mA/V,rd =40k,若RD =20k,則電壓增益Av為 (A) -57 (B) -38 (C) -26.6 (D) -20.5
20.( ) 同上題,其電壓增益為
(A) (B) (C) (D)
21.( ) 同上題,若輸出改由源極對地輸出,則其輸出阻抗(不包含RS)為 (A) (B) (C) (D) (m+1)(rd +RD)
22.( ) 同上題,其電壓增益為 (A) -
(B) - (C) -
(D) -
23.( ) 如右圖之電路,其輸出阻抗(不包含RD)為 (A) rd +m RS (B) rd +RS (C) (D) rd +(m+1)RS