含有场效应管和三极管的组合例题的放大电路动态分析

Question

两级阻容耦合放大电路如图所示，所有电容器都是容量足够大的，已知T1为N沟道耗尽型绝缘栅场效应管，IDSS =2mA，VP=－4V，gm = 2ms ；T2为双极型三极管，β=50、rbe= 1kΩ，或略rce，试求：
（1）二级放大电路的静态工作点；
（2）k打开和闭合时电路的中频电压放大倍数；
（3）放大电路的输入电阻和输出电阻；
（4）k闭合时，当加大输入信号时，该放大电路是先出现饱和失真还是
先出现截止失真？其最大不失真输出电压幅度为多少？
如果可能的话，写的具体点，我是新手才学，有追分！

Answer 1

(1）核实下，场效应管的参数有没有问题？不然算出的静态工作点位置不太适合放大。
运用的公式是;
Vgs=Vcc*RG1/(RG1+RG2)-IdRs=7.5-5.1kId
Id=gmVgs
以上两式子解出的Id不太合适，因为Uds太小了，因此建议减小Rg2。
如不考虑以上因素，第二级静态偏置；
Vb=15*20/80=3.75V
Ve=3.05V(Vbe取0.7V)
Ic≈Ie=3.05/1K=3.05mA
Vce=15-3.05*(1+3)=2.8V
（2）二级放大器，
第一级增益为；
Av1=-gm*Rd=2*10=20(暂不考虑第二级负载），输出电阻10K。
第二级增益为；
K闭合，Av2=-50*3K//3K/rbe=-75K/1K=-75，
输入电阻60K//20K//1K，约为1K吧。
这时总的放大倍数Av=Av1*Av2*1/(1+10)=20*75*1/11=136.4
[1/(1+10)]是考虑前级输出电压在后级分到的电压。弥补刚才没考虑后级负载的问题。后同。
K断开，Av2=-50*3K//3K/[rbe+(1+β)1K]=-75/52=-1.44
此时输入电阻60K//20K//52K=11.64K
这时总的电压增益Av=Av1*Av2*11.64/(11.64+10)=20*1.44*0.54=15.56
（3）总输入电阻Ri=47M+200K//200K=47.1M
输出电阻Ro=3K
(4)Vc电位约为9V，Vce=2.8V，输出电位向上（截止点）有6V的移动区间，而向下（饱和点）仅2.1V的移动区间，所以电路先出现饱和失真。不失真电压幅度为2.1V。（考虑饱和压降0.7V)