模電第2章晶體管答案

1、2.1 已知晶體管工作在線性放大區(qū)，并測得個電極對地電位如題圖2.1所示。試畫出各晶體管的電路符號，確定每管的b、e、c極，并說明是鍺管還是硅管。0.7V8V0V(a)-0.7V-8V0V(b)4V1V3.7V(c)4V4.3V9V(d)題圖2.1解：8V0V0.7V硅NPN-8V0V-0.7V硅PNP1V4V3.7V鍺PNP9V4.3V鍺NPN4V題圖（a）：題圖（b）：題圖（c）：題圖（d）：2.3 已測得晶體管電極管各電極對地電位如題圖2.3所示，試判別各晶體管的工作狀態(tài)（放大、飽和、截止或損壞）。-5V-0.3V0V3AX81(a)12V3V0V(d)3DG86.6V6.3V7V3CG

2、21(c)8V2.5V3V(b)3BX1題圖2.3解：題圖（a）3AX為PNP鍺管，V（正偏），V（反偏），放大狀態(tài)題圖（b）：e結(jié)反偏，c結(jié)反偏，截止?fàn)顟B(tài)題圖（c）：e結(jié)正偏，c結(jié)正偏，飽和狀態(tài)題圖（d）：e結(jié)開路，晶體管損壞2.5某晶體三極管在室溫時的V，V，pA。試求的，和的數(shù)值。解：pA2.6某晶體管的共射輸出特性曲線如題圖2.6所示（1） 求IBQ=0.3mA時，Q1、Q2點的值。（2） 確定該管的U(BR)CEO和PCM。題圖2.6解：（1）Q1點：（2）2.7 硅晶體管電路如題圖2.7所示。設(shè)晶體管的V，。判別電路的工作狀態(tài)。9V1VD0.3V（a）TRB470kRC2kRE1k

3、（b）TRB100kRC2kRE1k（c）15V15V題圖2.7解：題圖（b）：處于放大狀態(tài)題圖（c）：A，mA(V)不可能，表明晶體管處于飽和狀態(tài)。2.9 晶體管電路如題圖2.9所示。已知100，UBE-0.3V(1)估算直流工作點ICQ、UCEQ。(2)若偏置電阻RB1、RB2分別開路,試分別估算集電極電位UC值，并說明各自的工作狀態(tài)。(3)若RB2開路時要求ICQ2mA，試確定RB1應(yīng)取多大值。題圖2.9（2）當(dāng)RB1開路時，I3Q=0,管子截止。UC=0.當(dāng)RB2開路時，則有2.14 判別題圖2.14 所示各電路能否對正弦信號進行電壓放大？為什么？各電容對電信號可視作短路。UCCRBR

4、CC2 REC1 ui+uoT CECB (a)UCCRBC2 REC1 ui+voT (b)(c)UCCRBRCC2 RCC1 ui+uoT UCCRCC2 REC1 ui+T (d)RBREuouiuiui(e) (f)題圖2.14解：圖（a）：因為輸出信號被短路了，所以不能進行電壓放大。圖（b）：因為輸入信號被短路了，所以不能進行電壓放大。圖(c)中管子截止，電路不能正常放大。應(yīng)將RB改接在b極與地之間。圖（d）：晶體管基極偏置為零，不能進行放大。圖(e)中會使e結(jié)燒壞且輸入信號短路，因而電路不能正常放大，應(yīng)在b極到Ucc之間接偏置電阻RB。2.17圖(f)中電路可以正常放大。放大電路如

5、圖2.17（a）所示，正常工作時靜態(tài)工作點為Q。（1）如工作點變?yōu)閳D2.17（b）中的和，試分析是由電路中哪一元件參數(shù)改變而引起的？ （2）如工作點變?yōu)閳D2.17（c）中和的，又是電路中哪一元件參數(shù)改變而引起的？C1RBRCC2TRL+uo(a)+uiUCC0uCE(b)icUCC0uCE(c)icUCC題圖2.17解：（1）不變，不變，不變，而變化，工作點的變化可見圖2.13（b）。若原工作點為Q，減小時，移至，增加時，移至。 （2）不變，負(fù)載線斜率不變，和同時變化，工作點的變化如圖2.13（c）所示。如原工作點為Q，增加，也增加，工作點可移至，反之，下降，也下降，工作點可移至。2.18放大

6、電路及晶體管三極管的輸出特性如題圖2.18（a）和（b）所示。設(shè)，各電容對信號視作短路。 （1）晶體管的和各為多少？ （2）在圖2.18（b）上作直流負(fù)載線和交流負(fù)載線。 （3）如圖2.18（a）電路中加接k的負(fù)載，重復(fù)（2）。 （4）當(dāng)時，為得到最大的輸出電壓振幅值Uom，工作點如何選?。ㄕ{(diào)節(jié)）？此時Uom=？的值又應(yīng)為多少?C1RB 500kRC2kC2T+uo(a)CERE1k(b)題圖2.182468101221345610A20A30A40A50A60AuCE/ViCE/mA0ui+解：（1）輸出特性理想化，。（2）先求工作點（A），直流負(fù)載線，取兩點，可得直流負(fù)載線如圖2.18（b

7、）中線，工作點Q(V，mA)，交流負(fù)載線的斜率為，可得圖2.18（b）中線（交流負(fù)載線）。（3）此時直流負(fù)載線不變，仍如圖2.14（b）中線，而交流負(fù)載線的斜率為，如圖2.18（b）中線。（4）為得最大，工作點應(yīng)選在交流負(fù)載之中點。將圖2.18（b）中線（=1k）平移使之與直流負(fù)載線線的交點是此交流負(fù)載線之中點，即點（V，mA）。此時，=3V。 調(diào)節(jié)使A，則，解得k。2.19 圖2.19（a）放大電路中，設(shè)晶體管的輸出特性曲線如圖2.19（b）所示。V，k，k，直流負(fù)載線如圖2.19（b）中粗實線所示。Q點為mA，V。 （1）如電路中k，試做出該電路的交流負(fù)載線。iC/mA （2）如基極正弦波

8、電流的峰值為40A（即在0A范圍內(nèi)變動），試畫出相應(yīng)的與uo的變化波形，并標(biāo)出該放大電路中不失真的最大輸出電壓的峰峰值UO(p-p)。RSC1RBRCC2TRL+uoUs(a)圖2.19UCC12345636912iB=120A20A40A60A80A100ANicABuceUo(p-p)MQQ1ibQ20uCE/V(b)P解：（1） 在圖2.19（b）上作斜率為 的輔助線AB，再過Q點作平行于AB的直線MN，MN即為交流負(fù)載線?；蛘撸涸O(shè)P點是Q點在橫軸上的垂足，QP相應(yīng)于mA的值，因此，在橫軸上截PM=V，連接MQ并延長至縱軸N的直線就是斜率為的交流負(fù)載線。（2）在圖2.19（b）上以Q點為

9、中心，以A那根線起始，畫幅度為的正弦波，即從變到，再回到；接著變到，再返回到，變成一個周期，如圖所示。隨著的變化，輸出回路的工作點將沿著交流負(fù)載線（而不是沿著直流負(fù)載線）上、下移動，即Q點在至范圍內(nèi)變化，由此即可畫出相應(yīng)的（即）和的正弦波型。圖（b）中有斜線的電壓和電流波形對應(yīng)的正半周。不難看出，與（即）的相位是相反的（相位差）。從圖看出波形無明顯失真，所以（V）2.20放大電路如題圖2.20（a）所示，已知50，UBE=0.7V，UCBE=0，RC=2K.(1)若要求放大電路由最大的輸出動態(tài)范圍，問RB應(yīng)調(diào)到多大？(2)若已知該電路的交、直流負(fù)載線如題圖2.20（b）所示，試求：UCC=?

10、RC=? UCEQ=? ICQ=? RL=? RB=? 輸出動態(tài)范圍UOPP=?題圖2.20解：（1）要求動態(tài)范圍最大，應(yīng)滿足(2)由直流負(fù)載線可知：2.23試計算題圖2.23所示共射放大電路的靜態(tài)工作點UCEQ，源電壓放大倍數(shù)，輸入電阻和輸出電阻。設(shè)基極靜態(tài)電流A，k，k，V，厄爾利電壓V，C為隔直、耦合電容。RSCRCVRL+UoUs+UiUCC題圖2.23RB解：（1）計算工作點和、。已知A則（mA） (V)由以上關(guān)系式可以看出，因電路輸出端沒有隔直電容，負(fù)載電阻與工作點有關(guān)。由上式解得而（k）（k）（2）計算源電壓放大倍數(shù)。先畫出圖2.13電路的小信號等效電路如下圖所示。ii=ibRC

11、RLrceicioUo+Us+()RoRi圖2.17(b)Rs （3）計算輸入電阻、輸出電阻。kkibUs+RLRERo+UiRi+RC(b)2.27電路如題圖2.27所示，BJT的，mA，基極靜態(tài)電流由電流源IB提供，設(shè)A，RS=0.15kW,k。試計算、和。電容C對信號可視為短路。ibUoRSCVRL+UoUs+UiIBRiRoRE題圖2.27RS解： （mA）（k）其小信號等效電路如圖(b)所示。（k）用輔助電源法可求得輸出電阻為 2.29 基放大電路如題圖2.29(a)所示。已知晶體管的，k，k，；，k，k，各電容對交流信號可視為短路。試計算電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。C1C3C2R

12、LRoRi+UoRB1RCVRERSUs+RB2+Ui題圖2.29解：其交流通路和小信號等效電路分別如圖2.21（b）和（c）,則VRCRERLRSvs+viRiRo+vo(b)RSUs+UiRiRErbeRCRLibicieioRo(c)圖2.29+Uoib 用輔助電源法可求得晶體管共基組態(tài)的輸出電阻為 2.30 在題圖2.30所示的共基放大電路中，晶體管的50，.(1) 計算放大器的直流工作點。(2) 求放大器的Au2、Ri和Ro。題圖2.302.34組合放大電路如題圖2.34所示。已知兩個晶體管的參數(shù)相同：，k，； k，k，k。（1）畫出該電路的交流通路。（2）求該電路的輸入電阻、電壓增

13、益和輸出電阻。V1V2RBRCRERiRoRL+Ui+Uo題圖2.34UCC+UiRBV1V2RERiRi1Ri2RoRCRL+Uo(a)(b)解:（1）該電路的交流通路如圖2.34(b)所示。（2） k，k2.31 三級放大電路如題圖5.7(a)所示。設(shè)晶體管V1 V3的，D1和D2的直流壓降為0.7V。已知靜態(tài)IEQ3=3mA。各電容對交流信號可視作短路。 (1)試求各管的靜態(tài)集電極電流ICQ。 (2)計算電壓放大倍數(shù)，輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。+UiC1RiD1D2RoR2 3k R3 2k R1 2k V1V2V3RB+UoUCC12V(a)+Ui+UoRBR2R3rbe1ib1ib1ib3rbe2ib2rbe3ib3(b)題圖2.352reib2解：(1) (2)等效電路如圖2.35(b)所示。(3)首先求各管的 2.36兩級放大電路如題圖2.36所示，各電容對交流信號可視作短路。V1RS+UsC1RE1R1C2R2R3R4R5R6RLC4V2+UoUCC題圖2.36(1) 試畫出電路的交流通路和直流通路。(2) 說明各級的電路組態(tài)和耦合方式。(3) R1和R2的作用是什么？RL短路對電路有何影響？(4) RE1