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复旦大学《电子线路与集成电路设计》考研真题2009年
一、
1. 判断下图所示放大电路能否正常放大交流信号。如果不能，请说明理由。
(a)不能。假设晶体管在放大区，则：
，I
CQ
=βI
BQ
≈143mA
由此可得：U
CQ
=V
CC
=I
CQ
R=-133V
-5+0.7=-4.3V
这与U
BQ
＞U
CQ
矛盾，因此晶体管不能工作在放大区。
(b)不能，理由同上。R
B
过小或R
C
过小。
(c)不能。
，U
DS
=V
DD
-I
D
R
D
＞V
TH
=U
GS
。
(d)可以，耗尽型场效应管。
二、
1. 如图1(a)为一阶高通滤波电路，其幅频特性如图1(b)所示，己知C=0.05μF，求R
1
和R
f
的值，并画出相频曲线。
图1
由集成运放电路的“虚断”和“虚短”分析，可知：
因此有：
所以有：
由幅频特性上的(200，-12)，(2×10
3
，5)两点，可得：
，零点角频率为0，所以有：
其中，
，可画出相频曲线如图2所示。
图2
三、
在图1所示电路中，已知VT
1
的参数为：
，U
GS(th)
=3V；VT
2
、VT
3
的参数为：β=200，U
BE(on)
=-0.7V，其余可忽略。其他参数都已标在电路中。求：
图1
1. 输入电阻r
i
、输出电阻r
o
和中频电压增益A
v
电路的静态等效电路如图2所示，可知：
图2
假设晶体管都工作在放大电路作用区(FET饱和，NPN放大)，则有：
因此有：U
DQ
=V
CC
-I
DQ
R
3
=12-7×0.5=8.5V＞U
GSQ
+U
GS(th)
=7V
所以，VT
1
场效应管工作在饱和区，跨导为：
由I
EQ2
R
4
-U
BE(on)
+U
DQ
=V
CC
，可得：
U
EQ2
≈I
BQ2
R
5
=6V＜U
BQ2
=U
DQ
所以，VT
2
工作在放大区，
。
同理，可得：I
EQ3
R
6
-U
BE(on)
+U
CQ2
=V
CC
U
CQ3
=0＜U
BQ2
=U
CQ2
=6V
所以，VT
3
工作在放大区，
。
电路是三级放大器。
第一级(共源放大)：A
u1
=-g
m1
·R
3
∥R
i2
，R
i1
=R
1
∥R
2
=
，R
o1
=R
3
第二级(共射放大)：
，R
i2
=r
be2
，R
o2
=R
5
第三级(共集放大)：A
u3
≈1，R
i3
=r
be3
+(1+β)R
6
，
所以输入电阻为：r
i
=R
i1
=0.3MΩ
中频电压增益为：
输出电阻为：
2. 电路下截止频率f
L
电路频率响应主要是VT
2
的发射极偏置形成回路，影响放大增益，所以：
因为
，
，所以电路下截止频率为：
四、
1. 如下图所示，设运放为理想运放，试说明电路的功能；若电路满足条件R
f
/R
1
=R
2
/R
3
，证明：
。
理想运放可用“虚断”和“虚短”分析电路，可得：
U
A
=U
B
，
，
因为
，所以：
又R
f
/R
1
=R
2
/R
3
，即R
f
R
3
=R
1
R
2
，所以：
可见，电路的功能是电压转换成电流，即电压源变成电流源。
一、
1
二、
1
三、
1
2
四、
1
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，ICQ=βIBQ≈143mA
-5+0.7=-4.3V
，UDS=VDD-IDRD＞VTH=UGS。
，零点角频率为0，所以有：
，可画出相频曲线如图2所示。
，UGS(th)=3V；VT2、VT3的参数为：β=200，UBE(on)=-0.7V，其余可忽略。其他参数都已标在电路中。求：
。
。
，Ro1=R3
，Ri2=rbe2，Ro2=R5
，
，所以电路下截止频率为：
。
，
，所以：
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