第3章習(xí)題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第3章習(xí)題答案3.2.1 選擇題1晶體管能夠放大的外部條件是_C_。(a) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏 (b) 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏(c) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏2當(dāng)晶體管工作于飽和狀態(tài)時(shí)，其_A_。(a) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏 (b) 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏(c) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏3. 測得晶體管三個(gè)電極的靜態(tài)電流分別為0.06mA，3.66mA和3.6mA。則該管的為_C_。(a) 40 (b) 50 (c) 604反向飽和電流越小，晶體管的穩(wěn)定性能_A_。(a) 越好 (b) 越差 (c) 無變化5溫度升高，晶體管的電流放大系數(shù)b_A_。(a) 增大 (b

2、) 減小 (c) 不變 6溫度升高，晶體管的管壓降|UBE|_B_。(a) 升高 (b) 降低 (c) 不變 7對PNP型晶體管來說，當(dāng)其工作于放大狀態(tài)時(shí)，_C_極的電位最低。(a) 發(fā)射極 (b) 基極 (c) 集電極 8溫度升高，晶體管輸入特性曲線_B_。(a) 右移 (b) 左移 (c) 不變 9溫度升高，晶體管輸出特性曲線_A_。(a) 上移 (b) 下移 (c) 不變 10溫度升高，晶體管輸出特性曲線間隔_C_。(a) 不變 (b) 減小 (c) 增大11晶體管共射極電流放大系數(shù)b隨集電極電流iC_B_。(a) 不變化 (b) 有一定變化 (c) 無法判斷 12.當(dāng)晶體管的集電極電流

3、時(shí)，下列說法正確的是_C_。(a) 晶體管一定被燒毀 (b) 晶體管的 (c) 晶體管的一定減小 13對于電壓放大器來說，_B_越小，電路的帶負(fù)載能力越強(qiáng)。(a) 輸入電阻 (b) 輸出電阻 (c) 電壓放大倍數(shù)14在單級(jí)共射放大電路中，若輸入電壓為正弦波形，則輸出與輸入電壓的相位_B_。(a) 同相 (b) 反相 (c) 相差90度 15在單級(jí)共射放大電路中，若輸入電壓為正弦波形，而輸出波形則出現(xiàn)了底部被削平的現(xiàn)象，這種失真是_A_失真。(a) 飽和 (b) 截止 (c) 飽和和截止 16引起上題放大電路輸出波形失真的主要原因是_C_。(a) 輸入電阻太小 (b) 靜態(tài)工作點(diǎn)偏低 (c) 靜

4、態(tài)工作點(diǎn)偏高17. 既能放大電壓，也能放大電流的是_A_放大電路。(a) 共射極 (b) 共集電極 (c) 共基極 18. 引起放大電路靜態(tài)工作不穩(wěn)定的主要因素是_C_。(a) 晶體管的電流放大系數(shù)太大 (b) 電源電壓太高 (c) 晶體管參數(shù)隨環(huán)境溫度的變化而變化3.2.2 試問題圖3.2.2所示各電路能否實(shí)現(xiàn)電壓放大？若不能，請指出電路中的錯(cuò)誤。圖中各電容對交流可視為短路。圖(a) 圖(b)圖(c) 圖(d)題圖 3-1【相關(guān)知識(shí)】放大電路的組成原理。【解題思路】放大電路的作用是把微弱的電信號(hào)不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。即要求放大電路既要有一定的放大能力，又要不產(chǎn)生失真。因此，首先要檢

5、查電路中的晶體管（非線性器件）是否有合適的直流偏置，是否工作在放大狀態(tài)（線性狀態(tài)），其次檢查信號(hào)源、放大器和負(fù)載之間的信號(hào)傳遞通道是否暢通，并具有電壓放大的能力?！窘忸}過程】 圖(a)電路不能實(shí)現(xiàn)電壓放大。電路缺少集電極電阻，動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路，輸出端沒有交流電壓信號(hào)。圖(b)電路不能實(shí)現(xiàn)電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻，動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路，輸入 交流電壓信號(hào)也被短路。 圖(c) 電路也不能實(shí)現(xiàn)電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒有直流偏置電壓，靜態(tài)電流， 放大電路工作在截止?fàn)顟B(tài)。圖(d)電路能實(shí)現(xiàn)小信號(hào)電壓放大。為了保證輸出信號(hào)不失真（截止、飽和），當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，應(yīng)不足以使三極管飽和；當(dāng)輸

6、入信號(hào)為負(fù)時(shí)，應(yīng)不會(huì)使三極管截止3.2.3 電路如題圖3-2所所示。設(shè)晶體管的UBE = 0.7V。試求： (1) 靜態(tài)時(shí)晶體管的IBQ、ICQ、UCEQ及管子功耗PC（= ICQUCEQ）值 ；(2) 當(dāng)加入峰值為15mV的正弦波輸入電壓ui時(shí)的輸出電壓交流分量uo；(3) 輸入上述信號(hào)時(shí)管子的平均功耗PC（av）值，并與靜態(tài)時(shí)管子的功耗比較；(4) 若將電路中的晶體管換成另一只的管子，電路還能否正常放大信號(hào)，為什么？題圖3-2【相關(guān)知識(shí)】晶體管放大電路的工作原理?！窘忸}思路】利用估算法求解電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，利用微變等效電路法分析輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系，從而求出輸出電壓的大小，進(jìn)一步分析電

7、路的靜態(tài)功耗與動(dòng)態(tài)功耗。當(dāng)晶體管更換后，重新計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，分析電路失真情況。【解題過程】 (1) (2) 由于，故uo的峰值為27.7 mV，uo與 ui的相位相反。 (3) 管子在放大電路有信號(hào)時(shí)的功耗 可見，動(dòng)態(tài)時(shí)管子的功耗有所降低。 (4) 當(dāng) =150時(shí)， 可見，管子工作于飽和狀態(tài)，故電路不能正常放大信號(hào)。3.2.4 在放大電路中為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？3.2.5 通常希望放大電路的輸入電阻大一些還是小一些？為什么？通常希望放大電路的輸出電阻大一些還是小一些？為什么？3.2.6 直流電壓放大電路可以放大交流信號(hào)嗎？交流電壓放大電路可以放大直流信號(hào)嗎？為什么？3.3.1 選擇題1. 一

8、放大電路如題圖3-3所示，當(dāng)逐漸增大輸入電壓的幅度時(shí)，輸出電壓的波形首先出現(xiàn)了底部被削平的情況，為了消除這種失真，應(yīng)_A_。(a) 減小 (b) 減小 (c) 減小 題圖3-32. 已知題圖3-4示放大電路中的，,晶體管的，。則可以判定，該晶體管處于_B_。(a) 放大狀態(tài) (b) 飽和狀態(tài) (c) 截止?fàn)顟B(tài) 題圖 3-43在上題中，若晶體管的降為50，則可以判定，(1)該晶體管處于_A_。(a) 放大狀態(tài) (b) 飽和狀態(tài) (c) 截止?fàn)顟B(tài) (2) 放大電路的動(dòng)態(tài)范圍_A_。(a) 增大 (b) 減小 (c) 不變 (3) 當(dāng)增大輸入信號(hào)的幅值時(shí)，電路的輸出波形將首先出現(xiàn)_A_失真。(a)

9、飽和 (b) 截止 (c) 飽和 3.3.2 有兩個(gè)電壓放大倍數(shù)相同的放大器A和B，它們的輸入電阻不同。若在它們的輸入端分別加同一個(gè)具有內(nèi)阻的信號(hào)源，在負(fù)載開路的條件下測得A的輸出電壓小，這說明什么？為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況？答： 這說明放大器A的輸入電阻小。當(dāng)放大器的輸入電阻較小時(shí)，由信號(hào)源獲得的輸入電壓較小，從而使輸出電壓較小。3.3.3 題圖3-5中各電路能否不失真地放大信號(hào)。如不能放大，請說明原因。并加以改正，使它能夠起到放大作用。題圖3-5 答：（a）不能放大。因PNP型管構(gòu)成的放大器應(yīng)加-VCC的電源電壓，才可保證正確的偏置。若要使電路能夠放大，應(yīng)將電源電壓改為-VCC。（b）不能放

10、大。因基極回路無限流電阻，有可能將管子燒壞。另外，三極管B、E之間交流短路，交流信號(hào)無法送入放大器。若要使電路能夠放大，則應(yīng)在VBB支路上串接限流電阻RB。（c）不能放大。因電容C2對交流短路，交流信號(hào)無法送入放大器。若要使電路能夠放大，則應(yīng)去掉C2。*討論：阻容耦合基本放大器的組成原則：1. 電源連接要保證BJT工作在放大狀態(tài)。2. 要有合適的直流工作點(diǎn)，以保證被放大的交流信號(hào)不失真。3. 要保證信號(hào)源、放大器、負(fù)載之間的交流傳輸，同時(shí)隔斷三者之間的直流聯(lián)系。圖3-28中的放大器是否具有放大作用，可以依據(jù)以上原則來判別。3.3.4 在題圖3-6所示的電路中，當(dāng)開關(guān)分別接到A、B、C三點(diǎn)時(shí)，B

11、JT各工作在什么狀態(tài)？設(shè)晶體管的b=100,。題圖3-6 題圖3-7答： 當(dāng)開關(guān)接至A點(diǎn)時(shí)：BJT工作在飽和狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)接至B點(diǎn)時(shí)：BJT工作在放大狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)接至C點(diǎn)時(shí)：BJT工作在截止?fàn)顟B(tài)。3.3.5 在題圖3-7電路中， BJT的b=50，VCC12V，W，W。（1）電路處于什么工作狀態(tài)（飽和、放大、截止）？（2）要使電路工作到放大區(qū)，可以調(diào)整電路中的哪幾個(gè)參數(shù)？（3）在的前提下，如果不變，應(yīng)使為多大，才能保證？答：（1）電路處于飽和工作狀態(tài)。（2）要使電路工作到放大區(qū)，可以增大電路中的電阻，減小，減小b，增大VCC。（3），才能保證。3.3.6 電路如題圖3-8（a）所示，特性曲線如題

12、圖3-8（b）。若， BJT的。（1）用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)、和。（2）變?yōu)?kW移至何處？（3）若為3kW不變，從變?yōu)椋琎點(diǎn)將有何變化？ a） b）題圖3-8 解：（1）電路的線性方程： uCE=VCC-iCRC當(dāng)iC=0時(shí)：uCE=VCC=12V，確定M點(diǎn)。當(dāng)uCE=0時(shí)：，確定N點(diǎn)。連接M、N兩點(diǎn)所作的直線即為直流負(fù)載線。又知： IBQ=60mA時(shí)對應(yīng)的特性曲線與直流負(fù)載線MN的交點(diǎn)Q1即為工作點(diǎn)。（2）RC變?yōu)?kW時(shí)，uCE=0，N點(diǎn)變化為N，連接MN兩點(diǎn)所作的直線即為對應(yīng)的直流負(fù)載線。IBQ=60mA時(shí)對應(yīng)的特性曲線與此直流負(fù)載線MN的交點(diǎn)Q2即為工作點(diǎn)。（3）若RC為3kW不變，

13、Rb從200kW變?yōu)?50kW時(shí)，僅IBQ變化： IBQ=80mA時(shí)對應(yīng)的特性曲線與直流負(fù)載線MN的交點(diǎn)Q3即為工作點(diǎn)。以上各直流負(fù)載線及工作點(diǎn)見圖解3-8。圖解3-8*討論：圖解法具有直觀、全面的特點(diǎn)，它可以幫助我們合理安排工作點(diǎn)的位置，了解電路參數(shù)改變對工作點(diǎn)的影響，從而正確地選擇電路參數(shù)，通過題2.5的分析可以對此有進(jìn)一步的體會(huì)。3.3.7 在題圖3-7電路中，調(diào)整的大小，使，如果不考慮BJT的反向飽和電流和飽和壓降，當(dāng)輸入信號(hào)的幅度逐漸加大時(shí)，最先出現(xiàn)的是飽和失真還是截止失真？電路可以得到的最大不失真輸出電壓的峰值多大？答：最先出現(xiàn)的是飽和失真。電路可以得到的最大不失真輸出電壓的峰值約

14、5V。3.3.8 在題圖3-8電路中，設(shè)電容C1C25mF，BJT的。 當(dāng)輸入信號(hào)，時(shí)，耦合電容C1上電壓多大？如果在輸出端加上的負(fù)載電阻，耦合電容C2上的電壓多大？答： 電容C1上的電壓：，電容C2上的電壓：3.3.9 電路如題圖3-9所示。若，電容C1、C2足夠大，求電路的電壓放大倍數(shù)，輸入電阻和輸出電阻。題圖3-9 題圖3-10答： （RL=），Ri1.5kW，Ro2kW3.3.10 在上題中，若。試求電路的電壓放大倍數(shù)=。此時(shí)，如果考慮信號(hào)源內(nèi)阻。同時(shí)加上負(fù)載電阻，再求電路的電壓放大倍數(shù)= 。答： ，3.3.11 在題圖3-10所示電路中，, , ,。（1）試求電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、和。（

15、2）畫出電路的交流小信號(hào)等效電路。（3）計(jì)算電路的輸入電阻和輸出電阻。 解：（1）畫直流等效電路（圖略。圖中應(yīng)將圖題3-10電路中的電容開路，并將三極管換成它的直流放大模型）。 UCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=15-2.155=4.25V（2）電路的交流小信號(hào)等效電路如圖解3-10所示： 題解3-10Rb=Rb1/Rb2 （3） Ri=Rb1/Rb2/rbe=60/30/11kW RoRC=3kW3.3.12 在題圖3-10電路中，若信號(hào)源內(nèi)阻，信號(hào)源電壓，試求電路的輸出電壓解： 3.3.13 電路如題圖3-11所示,電源電壓,， ,電容C1、C2足夠大。（1）確定電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、和

16、。（2）試求電路的電壓放大倍數(shù)。（3）計(jì)算電路的輸入電阻和輸出電阻。題圖3-11 題圖3-12解：（1）IBQ=20mA，ICQ=2mA，（2）（3）Ri38.7kW，Ro15W3.3.14 電路如題圖3-12所示，如果，, ,，電容C1、C2足夠大。（1）計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、和。（2）分別計(jì)算電路的電壓放大倍數(shù)=和=。（3）求電路的輸入電阻。（4）分別計(jì)算電路的輸出電阻和。 解：（1）首先確定直流工作點(diǎn)（放大器的直流等效電路略）： （2）估算放大器的電壓放大倍數(shù)： 由Uo1端輸出時(shí)，電路為射極跟隨器：=（RL=,RL=Re/RL=Re=3kW)由Uo2端輸出時(shí)，電路為共射放大器：=(RL=

17、,RL=RC/RL=RC=3.3kW)（3） （4） （RS=0,RS=RS/Rb=0） Ro2RC=3.3kW*討論：通過上述分析應(yīng)該明確下列幾點(diǎn)：1. 放大器中的信號(hào)是交、直流共存的并且各負(fù)其責(zé)。交流信號(hào)是被放大的量；而直流信號(hào)的作用是使放大器工作在放大狀態(tài)，且有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證不失真地放大交流信號(hào)。2. 若要使放大器正常的放大交流信號(hào)，必須設(shè)置好直流工作狀態(tài)及工作點(diǎn)，這首先需要作直流量的計(jì)算；若要了解放大器的交流性能，又需要作交流量的計(jì)算。而直流量與交流量的計(jì)算均可采用模型分析法，并且是分別獨(dú)立進(jìn)行的。切不可將兩種信號(hào)混為一談。放大器的直流等效電路用于直流量的分析；交流小信號(hào)等效

18、電路用于交流量的分析。3. BJT是非線性器件，不便直接參與電路的計(jì)算。一般需將其轉(zhuǎn)換為模型。在放大器直流等效電路中，采用BJT的直流放大模型；在放大器交流小信號(hào)等效電路中，采用BJT的交流小信號(hào)模型。要注意，BJT的交流小信號(hào)模型盡管屬于交流模型，但其參數(shù)卻與直流工作點(diǎn)有關(guān)，比如rbe的值是要由靜態(tài)電流ICQ來決定的。3.3.15 電路如題圖3-13所示，已知，,b=50，電容C1、C2足夠大。試求電路的電壓放大倍數(shù)=。題圖3-13 題圖3-14 解：題圖3-13的交流小信號(hào)等效電路如圖解3-13所示圖解3-13在以下分析中，因Rb=200kW，遠(yuǎn)大于與之并聯(lián)的電阻，故忽略其作用。利用疊加原

19、理作如下分析： 令，輸入時(shí)，電路屬于共射放大器，有： 聯(lián)立以上兩式，得：令，輸入時(shí)，電路屬于共基極放大器，有： 聯(lián)立以上兩式，得：*討論：BJT構(gòu)成的基本放大器有三種組態(tài)：共射放大器、共集電極放大器（射極跟隨器）、共基極放大器。它們的交流性能有差別，用途亦不同。在分析電路時(shí)，首先應(yīng)明確它屬于何種基本組態(tài)，才可以把握大方向，不致出現(xiàn)原則性錯(cuò)誤。三種電路的性能比較可參見 表解3-1?；痉糯箅娐饭采渖潆S共基直流工作點(diǎn)，交流小信號(hào)等效電路電壓放大倍數(shù)RL= RC/ RL較大 RL= Re/ RL近似為1RL= RC/ RL較大電流放大倍數(shù)較大較大近似為1輸入電阻Ri=Rb rbe適中Ri=Rb rb

20、e+(1+b) RL很大較小輸出電阻RoRC適中()很小RoRC適中通頻帶較窄較寬很寬相位關(guān)系輸入與輸出反相輸入與輸出同相輸入與輸出同相用途（放大交流信號(hào)）可作多級(jí)放大器的中間級(jí)（緩沖、隔離）可作多級(jí)放大器的輸入級(jí)、輸出級(jí)和中間緩沖級(jí)（提高頻率特性）可用作寬帶放大器注：帶有發(fā)射極電阻的共射放大器，其電壓放大倍數(shù)會(huì)大幅下降，同時(shí)輸入電阻也會(huì)增加，若要維持原有的交流指標(biāo)，可以在發(fā)射極電阻的兩端并聯(lián)旁路電容。 3.3.16 兩級(jí)放大電路如題圖3-14所示，已知，,，, ,，所有電容都足夠大。（1）計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、和（忽略的影響）；（2）計(jì)算電路的電壓放大倍數(shù)。（3）計(jì)算電路的輸入電阻和輸出電阻

21、。解：（1）ICQ10.9mA，UCEQ16.4V，ICQ22.2mA，（2）（3）Ri1.5kW，Ro2kW 3.3.17 電路如題圖3-15， VCC12V，Rb=470kW，Rc=6kW,RS=1kW，C1=C2=5mF。BJT的=50，,rbb=500W，rbe=2kW，fT=70MHz，Cbc=5pF。求電路的下限頻率fL和上限頻率fH。題圖3-15解： fL10.6Hz，fH197kHz 3.3.18 單級(jí)放大電路如題圖3-16所示，已知Vcc=15V，, 此時(shí)調(diào)到，晶體管飽和壓降UCES為1V，晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求： （1）靜態(tài)工作點(diǎn)，： （2）中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻

22、、輸入電阻； （3）估計(jì)上限截止頻率和下限截止頻率； （4）動(dòng)態(tài)范圍=？輸入電壓最大值Ui p=？ （5）當(dāng)輸入電壓的最大值大于Ui p時(shí)將首先出現(xiàn)什么失真？題圖 3-16【相關(guān)知識(shí)】（1）共射極放大電路。 （2）放大電路的頻率特性?！窘忸}思路】（1）根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。（2）根據(jù)交流通路可求得放大電路的、。（3）根據(jù)高頻區(qū)、低頻區(qū)的等效電路可分別求出和。（4）根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)及交流負(fù)載線的斜率可求得動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)可判斷電路出現(xiàn)失真的狀況（5）根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動(dòng)態(tài)范圍可求出Ui p?！窘忸}過程】（1）采用估算法求解靜態(tài)工作點(diǎn)。由圖可知 故 （2）利用微變等效電路法，求解放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。 （3）當(dāng)電路中只有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)時(shí)，電路的截止頻率可以表示為，其中 為電容 所在回路的等效電阻