模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版課后答案第二章

第

2

章

基本放大電路自測(cè)題一．在括號(hào)內(nèi)用“√”和“×”表明下列說法是否正確。只有電路既放大電流又放大電壓,才稱其有放大作用。(×)可以說任何放大電路都有功率放大作用。(√)放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。(×)電路中各電量的交流成分是交流信號(hào)源提供的。(×)放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作。(√)由于放大的對(duì)象是變化量，所以當(dāng)輸入直流信號(hào)時(shí)，任何放大電路的輸出都毫無變化。(×)只要是共射放大電路，輸出電壓的底部失真都是飽和失真。(×)二．試分析圖

T2.2

各電路是否能放大正弦交流信號(hào)，簡述理由。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)圖

T2.2解：圖(a)不能。VBB

將輸入信號(hào)短路。圖(b)可以。圖(c)不能。輸入信號(hào)與基極偏置是并聯(lián)關(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。圖(d)不能。晶體管基極回路因無限流電阻而燒毀。圖(e)不能。輸入信號(hào)被電容

C2

短路。圖(f)不能。輸出始終為零。圖(g)可能。圖(h)不合理。因?yàn)?/p>

G-S間電壓將大于零。圖(i)不能。因?yàn)?/p>

T截止。三．在圖

T2.3

所示電路中，已知VCC

12V

,

晶體管β=100，bR'

100k

。填空：要求先填文字表達(dá)式后填得數(shù)。(1)當(dāng)Ui

0V

時(shí)，測(cè)得U

BEQ

0.7V

，若要基極電流IBQ

20'bA

,

則R'和RW

之和Rb=((VCCUBEQ)

/

IBQ )

k

≈(565

)

k

；而若測(cè)得UCEQ

6V

，則Rc

=(

(VCC

UCEQ

)

/

IBQ )≈(3)

k

。(2)若測(cè)得輸入電壓有效值Ui

5mV

時(shí)，輸出電壓有效值Uo

0.6V

，圖則電壓放大倍數(shù)

Au

(

Uo

/Ui )≈(

-120

)。若負(fù)載電阻RL

值與Rc

相等，則帶上T2.3o oL cRLR

R負(fù)載后輸出電壓有效值U

( U

' )=(

0.3

)V。四、已知圖

T2.3

所示電路中VCC

12V

,

Rc

3k

，靜態(tài)管壓降UCEQ

6V

,

并在輸出端加負(fù)載電阻RL

，其阻值為

3

k

。選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。該電路的最大不失真輸出電壓有效值Uom

( A )；A.2V B.3V C.6V當(dāng)Ui

1mV

時(shí)，若在不失真的條件下，減小

Rw

，則輸出電壓的幅值將( C )；A.減小 B.不變 C.增大在Ui

1mV

時(shí)，將

Rw

調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真，若此時(shí)增大輸入電壓，則輸出電壓波形將( B )；A.頂部失真 B.底部失真 C.為正弦波若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真，

則為消除失真，

可將( B )。A.Rw

減小B.

Rc

減小C.

VCC

減小五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下：C.共基電路A.共射電路D.共源電路B.共集電路E.共漏電路它們的電路分別如圖

2.2.1

、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.6.2

和

2.6.9(a)所示；設(shè)圖中Re

Rb

，且ICQ

、IDQ

均相等。選擇正確答案填入空內(nèi)，只需填

A

、B

、…

…(l)輸入電阻最小的電路是(C)，最大的是( D、E)；(2)輸出電阻最小的電路是(B)；有電壓放大作用的電路是(有電流放大作用的電路是((5)高頻特性最好的電路是(

CA、C、D )；A、B、D、E

)；)；(6)輸入電壓與輸出電壓同相的電路是(

B、C、E )；反相的電路是( A、D )。六、未畫完的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路如圖

T2.6

所示，試將合適的場(chǎng)效應(yīng)管接入電路，使之能夠正常放大。要求給出兩種方案。解：根據(jù)電路接法，可分別采用耗盡型

N

溝道和P

溝道MOS

管，如解圖

T2.6

所示。圖

T2.6解圖

T2.6習(xí)題2.1

分別改正圖

P2.1

所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波信號(hào)。要求保留電路原來的共射接法和耦合方式。(a)(b)(c)(d)圖

P2.1解：(a)將-VCC

改為+VCC。在+VCC與基極之間加

Rb。將

VBB

反接，且在輸入端串聯(lián)一個(gè)電阻。在

VBB

支路加

Rb，在-VCC與集電極之間加

Rc。2.2

畫出圖

P2.2

所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。(a)(b)(c) (d)圖

P2.2解：將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路，圖略。圖

P2.2所示各電路的交流通路如解圖

P2.2所示；(a)(b)(c)(d)解圖P2.22.3

分別判斷圖

P2.2(a)、(b)所示兩電路各屬哪種放大電路，并寫出Q、Au、Ri

和Ro

的表達(dá)式。BQVCC

UBEQ解：圖

(a):

I

R1

R2

(1

)R3，

ICQ

IBQ，UCEQ

VCC

(1

)IBQRc。uberAi be 1 o 2 3

R2//R3，R

r//R，

R

R//R12 3BQCC BEQ

2

3R2圖(b)：

I

(V UR

RCQBQ)/R//R(1

)R

，

I

I

，UCEQ

VCC

ICQR4

IEQR1。uberAi 1rbe

R4，R

R

//1

o 4，R

R。2.4

電路如圖

P2.4(a)所示，圖(b)是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時(shí)UBEQ

0.7V

。利用圖解法分別求出RL

和RL

3k

時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓Uom

（有效值）。(a)(b)圖

P2.4解：空載時(shí)：

IBQ

20A,

ICQ

2mA,UCEQ

6V

；最大不失真輸出電壓峰值約為

5.3V

，有效值約為

3.75V

。帶載時(shí)：

IBQ

20A,

ICQ

2mA,UCEQ

3V

；最大不失真輸出電壓峰值約為

2.3V

，有效值約為

1.63V

。如解圖

P2.4

所示。解圖

P2.4 圖

P2.52.5

在

圖

P2.5

所

示

電

路

中

,

已

知

晶

體

管

的

β=80,rbe

=1kΩ,Ui

20mV

,靜態(tài)時(shí)UBEQ

0.7V

,UCEQ

4V

,

IBQ

20A

。判斷下列結(jié)論是否正確，在括號(hào)內(nèi)打“√”和“×”表示。4u20

103(1)A

0.7u

200 (×) (2)A

4

5.71

(×)1u(3)A

80

5

400 (×)1u(4)A

80

2.5

200(√)20i(5)R

20k

1k

(×)0.02i(6)R

0.7k

35k(×)(7)Ri

3k

(×)(9)RO

5k

(√)(8)Ri

1k

(√)(10)RO

2.5k(×)(11)U

S

20mV (×)(12)U

S

60mV (√)2.6

電路如圖

P2.6所示，已知晶體管β=120，UBE=0.7V，飽和管壓降

UCES=0.5V。在下列情況下，用直流電壓表測(cè)量晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？(1)正常情況；(2)Rb1

短路；(3)Rb1

開路；(4)Rb2

開路；(5)Rb2短路；(6)RC

短路；圖

P2.6圖P2.7Bb

2

b1R RCB解:(1)

I

VCC

UBE

UBE

174

163

11A

,

I

I

1.32mA

，∴UC

VCC

IC

Rc

8.3V

。(2)

Rb1

短路,

IC

I

B

0

,∴UC

15V

。BScR(3)

Rb1

開路,臨界飽和基極電流I

VCCUCES

23.7A

，Bb

2R實(shí)際基極電流I

VCC

UBE

174A

。由于IB

IBS

,管子飽和,∴UC

UCES

0.5V

。Rb2開路,無基極電流,UC

VCC

15V

。Rb2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀，UC

可能為15V

。RC短路,

UC

VCC

15V

。bb2.7電路如圖

P2.7所示，晶體管的β=80

，r

'

100

。分別計(jì)算RL

和RL

3k

時(shí)的

Q

點(diǎn)、

Au

、Ri

和Ro

。解：在空載和帶負(fù)載情況下，電路的靜態(tài)電流、rbe

均相等，它們分別為：BQIRb Rs

VCCUBEQ

UBEQ

22AICQ

IBQ

1.76mAbe bb

'EQIr

r

(1

)26mV

1.3k空載時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為：CEQ CC CQ

cU

V

I R

6.2V

；uber

Rc

308Ai b be beR

R//r

r

1.3k

；usube srber

RA

A

93Ro

Rc

5kRL

3k

時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：CEQL cRLU VCC

ICQ(Rc//RL)

2.3VR

Ruber

(Rc//RL)

115Ausube srber

RA

A

34.7Ri

Rb//rbe

rbe

1.3kRo

Rc

5k

。2.8

若將圖

P2.7所示電路中的

NPN管換成PNP管，其它參數(shù)不變，則為使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化？

Q點(diǎn)、

Au

、Ri

和Ro

變化嗎？如變化，則如何變化？若輸出電壓波形底部失真，則說明電路產(chǎn)生了什么失真，如何消除？解：由正電源改為負(fù)電源；Q

點(diǎn)、Au

、Ri

和Ro

不會(huì)變化；輸出電壓波形底部失真對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)正半周失真，對(duì)

PNP

管而言，管子進(jìn)入截止區(qū)，即產(chǎn)生了截止失真；減小

Rb。2.9

已知圖

P2.9

所示電路中，晶體管β=100，rbe

=1.4kΩ。(1)現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降

UCEQ=6V，估算

Rb；(2)若測(cè)得U

i

和U

o

的有效值分別為

1mV

和

100mV，則負(fù)載電阻

RL

為多少？RcC B C解：(1)

I

VCC

UCE2mA

，

I

I/

20A

,IBb∴

R

VCC

U

BE

565k

。uibeU r(2)由

A

Uo

(Rc

//

RL

)

100

,可 得 :RL

2.625k。圖

P2.92.10

在圖

P2.9

所示電路中，設(shè)靜態(tài)時(shí)ICQ

2mA

，晶體管飽和管壓降UCES

0.6V

。試問：當(dāng)負(fù)載電阻RL

和RL

3k

時(shí)，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解：由于ICQ

2mA

，所以UCEQ

VCC

ICQ

Rc

6V

?？蛰d時(shí)，輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故2omU

UCEQUCES

3.82VRL

3k

時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故2CQomIR'U L

2.12V2.11

電路如圖

P2.11

所示，晶體管β=100，

rbb

=100Ω。求電路的

Q

點(diǎn)、

Au

、Ri

和Ro

；若改用β=200的晶體管，則

Q

點(diǎn)如何變化？若電容

Ce

開路，則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？解：(1)靜態(tài)分析：BQb1 b

2Rb1U VCC

2VR

REQf eI

UBQUBEQ

1mAR

RBQIEQI

10A1

UCEQ

VCC

IEQ

(Rc

Rf

Re

)

5.7V圖

P2.11be bb

'EQI動(dòng)態(tài)分析：

r

r

(1

)26mV

2.73kubef(Rc//RL

)

7.7r(1

)RARi

Rb1//Rb2//[rbe

(1

)Rf]

3.7kRo

Rc

5kBQCCb1 b

2Rb1(2)

β=200

時(shí)，U

R

RV

2V

（不變）；EQf eR

RBQIEQI

UBQ

UBEQ

1mA

（不變）；

I 1

5A

（減小）；UCEQ

VCC

IEQ

(Rc

Rf

Re

)

5.7V

（不變）。ubee f e f(Rc//RL

)r(1

)(R

R

) R

R(3)

Ce

開路時(shí)，

A

Rc

//

RL

1.92（減?。?；Ri

Rb1

//

Rb

2

//[rbe

(1

)(Re

Rf

)]

4.1k

（增大）；Ro

Rc

5k

（不變）。2.12

電路如圖

P2.12所示，晶體管的β=80，

rbe

=1kΩ。(1)求出

Q

點(diǎn)；(2)分別求出

RL=∞和

RL=3kΩ時(shí)電路的

Au

、Ri

和Ro

。解：(1)求解

Q

點(diǎn)：BQVCC

UBEQI

32.3ARb(1

)ReIEQ(1

)IBQ

2.61mAUCEQ

VCC

IEQRe

7.17V(2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：u(1

)Re

0.996rbe(1

)ReRL=∞時(shí)；A

圖

P2.12Ri

Rb//[rbe

(1

)Re]

110ku(1

)(Re//

RL)

0.992rbe(1

)(Re//

RL)RL=3kΩ時(shí)；

A

Ri

Rb//[rbe

(1

)(Re//RL)]

76ko e輸出電阻：

R

R

//

Rs

//

Rb

rbe

371

bbr'100

。問Ui

?

,Uo

?2.13

電路如圖

P2.13

所示，晶體管的β=60,求解

Q

點(diǎn)、

Au

、Ri

和Ro設(shè)

Us

=

10mV

（有效值），若

C3開路，則Ui

?

,Uo

?解：(1)Q

點(diǎn)：BQVCC

UBEQI

31ARb(1

)ReICQ

IBQ

1.86mA圖P2.13UCEQ

VCC

IEQ(Rc

Re)

4.56VAu

、Ri

和Ro

的分析：be bb

'EQIr

r

(1

)26mV

952

,uber

(Rc//RL)

95ARo

Rc

3k

。Ri

Rb//rbe

952

,(2)設(shè)

Us

=10mV

（有效值），則iss iRiU

R

RU

3.2mV

；ouiU

A

U

304mV若

C3

開路，則：Ri

Rb//[rbe

(1

)Re]

51.3k

，ueR

Rc//RL

1.5Aiss iRiU

R

RU

9.6mV

，ouiU

A

U

14.4mV

。2.14

改正圖

P2.14

所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電路的共漏接法。(a)(b)(c)(d)圖

P2.14(b)漏極加電阻

RD；(d)在

Rg

支路加?VGG，解：(a)源極加電阻

RS

；(c)輸入端加耦合電容；+VDD

改為?VDD改正電路如解圖

P2.14

所示。(a)(b)(c)(d)解圖P2.142.15

已知圖P2.21

(a)所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖(b)、(c)所示。利用圖解法求解

Q

點(diǎn)；利用等效電路法求解

Au

、Ri

和Ro

。(a)(b) (c)圖

P2.15解：(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線uGS

iD

Rs

，與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為

Q

點(diǎn)；讀出坐標(biāo)值，得出

IDQ

1mA,UGSQ

2V

。如解圖P2.15(a)所示。(a) (b)解圖

P2.21在輸出特性中作直流負(fù)載線

uDS

VDD

iD

(Rd

Rs

)

，

與UGSQ

2V

的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)為

Q

點(diǎn)，UDSQ

3V

。如解圖

P2.21(b)所示。(2)首先畫出交流等效電路（圖略），然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。mU

DSDSSDQGS GS(off

)gU

iD