1、第 2 章 基本放大电路及其分析习题解答 2.1 三极管放大电路为什么要设置静态工作点,它的作用是什么?解:防止产生非线性失真。2.2 在分压式偏置电路中,怎样才能使静态工作点稳定,发射极电阻的旁路电容 CE的作用是什么,为什么?解:使静态工作点稳定条件 I2IB 和 VB UBE。称为发射极电阻的旁路电容 CE 对直流而言,它不起作用,电路通过 RE 的作用能使静态工作点稳定;对交流而言,它因与 RE 并联且可看成短路,所以 RE 不起作用,保持电路的电压放大倍数不会下降。2.3 多级放大电路的通频带为什么比单级放大电路的通频带要窄?解:因为多级放大电路的电压放大倍数大于单级放大电路的电压放
2、大倍数,而放大电路的电压放大倍数和通频带的乘积基本为常数,所以多级放大电路的通频带比单级放大电路的通频带要窄。2.4 对于共集电极放大电路,下列说法是否正确?(1) 输出信号方向与输入信号方向相反。(2) 电压放大倍数小于且约等于 1。(3) 输入电阻大。(4) 输出电阻小。解:(1) 不正确。(2) 、(3) 和(4) 正确。2.5 放大电路的甲类、乙类和甲乙类三种工作状态各有什么优缺点?解:甲类: 静态工作点 大致落在交流负载线的中点,功率损耗大效率低,不失真。乙类: 静态工作点 下移到截止区处,功率损耗很小,效率高。但此时将产生严重的失真。甲乙类: 静态工作点 下移到接近截止区,功率损耗
3、较小,失真也较小。2.6 什么是交越失真?如何克服交越失真,试举例说明?解:放大电路工作于乙类状态,因为三极管的输入特性曲线上有一段死区电压,当输入电压尚小,不足以克服死区电压时,三极管就截止,所以在死区电压这段区域内(即输入信号过零时)输出电压为零,将产生失真,这种失真叫交越失真。为了避免交越失真,可使静态工作点稍高于截止点,即避开死区段,也就是使放大电路工作在甲乙类状态。2.7 为什么增强型绝缘栅场效应管放大电路无法采用自给偏压电路?解:因为增强型绝缘栅场效应管的 UGS 为正,所以,自给偏压电路不适应增强型绝缘栅场效应管,只适应耗尽型绝缘栅场效应管。2.8 为什么在绝缘栅场效应管低频放大
4、电路中,其输入端耦合电容通常取值很小,而在三极管低频放大电路中,其输入端的耦合电容往往取值较大。解:因为绝缘栅场效应管输入电阻很大,三极管输入电阻较小。2.9 三极管放大电路如图 2-31 所示,已知 UCC12V , RC3k,R B240k,三极管的 40,试求:( 1)估算各静态值 IB,I C,U CE;( 2)在静态时,C 1 和 C2 上的电压各为多少?极性如何?图 2-31 习题 2.10 的图 习题 2.10 的直流通路解:(1)从已知电路可画出它的直流通路如图所示:IB 0.05mA,I CI B2mA,U CEU CCI CRC6V。BECRUC(2)在静态时:U C1U
5、BE0.7V,U C2U CE6V 。2.10 在题 2.9 中,若调节 RB,使 UCE3V,则此时 RB 为多少?若调节 RB,使IC1.5mA,此时 RB 又等于多少?解:(1)从已知电路可画出它的直流通路如图所示:因为 UCCU CEI CRC,所以,I C 3mA,I B 0.075mA。CE312IC因为 UCCU BEI BRB,所以,0.075 , (设 UBE0V) ,R B 160k。BR0.7512(2)因为此时 IB 0.0375mA,所以,R B 320K。C0.375122.11 在题 2.9 中,若 UCC 10V,现要求 UCE5V ,I C2mA,40,试求
6、RC 和RB 的阻值。解:因为 UCC UCEI CRC,所以,R C 2.5 k,EI21RB 40200 k。BECI1022.12 在题 2.9 中,在下列两种情况下,试利用微变等效电路法计算放大电路的电压放大倍数 Au。 (假设 rbe1k) (1)输出端开路;(2)R L6k。解:其微变等效电路如图 2-7(b)所示:(1)A u= 40 120。beCrR13(2) R C/RL2k, 80。 AubeLrR2.13 试判断如图 2-32 所示的电路是否具有放大作用,为什么?若不能,应如何改正?(a) (b)(c) (d) (e) (f)图 2-32 习题 2.13 的图解:(a)
7、没有,因为没有基极偏置电阻 RB。 (b)没有,电源 UCC 应为负值。 (c)有。(d)没有,因为没有基极偏置电流。 (e)有。 (f)有。2.14 某放大电路的输出电阻 ro4k 。输出端的开路电压有效值 Uo2V ,若该电路现接有负载电阻 RL6 k 时,问此时输出电压将下降多少 ? 解: 21.2V ,所以,U 21.20.8V。oUor462.15 如图 2-10(a)所示的分压式偏置电路中,已知UCC15V ,R C3.3k,R E1.5k, RB133k ,R B210k,R L5.1k ,三极管的66,R S0。试求:( 1)用估算法计算静态值;( 2)画出微变等效电路图;(3
8、)计算三极管的输入电阻 rbe,电压放大倍数 Au,放大电路的输入电阻 ri 和输出电阻 ro;(4)计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数,并说明负载 RL 对电压放大倍数的影响。(a) (b)图 2-10 分压式偏置电路及其直流通路解:(1)从已知电路可画出它的直流通路如图 2-10(b)所示:VB UCC 5.6V。2R24103ICI E 3.3mA,I B 50A。BE576. ICUCEU CC( RCR E)I C24(3.31.5)3.38.2V。(2)微变等效电路见图 2-11 所示。图 2-11 分压式偏置电路的微变等效电路(3)r be300(1) 300(166) 0.
9、82k(mA)V26EI 263.R C/RL 2k, 66 161。 ubeLrR0.8riR B2/ RB1/ rbe740,r oR C3.3 k。(4)A u 66 263。be3.0822.16 在题 2.15 中,若 RS=1k,试计算输出端接有负载时的电压放大倍数 Au和 Aus ,并说明信号源内阻 RS 对电压放大倍数的影响。.Uio.Eso解:从习题 2.15 已求得:r be0.82k,r i0.74k, 2k。LRAu 161,A uS 161 -68.5。oibeLrR oSUEiiSr 0.7412.17 在题 2.15 中若将图 2-10(a)所示电路中的旁路电容
10、CE 除去,试问:(1)静态值有无变化;(2)画出微变等效电路图;(3)计算电压放大倍数。解:(1)静态值无变化。(2)微变等效电路图如图所示。(3)因为 R C/RL2k ,所以,A u 1.3。 ELR512.习题 2.17 的微变等效电路图2.18 如图 2-33 所示电路,若 UCC20V ,R C10k,R B330k, 50,试估算其静态值(I C,I B,U CE)并说明静态工作点稳定的原理。图 2-33 习题 2.19 的图 习题 2.18 的直流通路解:(1)由电路图可得它的直流通路如图所示。由于,I RCI CI B(1)I B,所以,U CCI RC RCI BRBU B
11、E(1)I BRCI BRBU BE,IB 24A,I C IB500.0241.2mA,E() 203(5) UCEU CCR CIC20101.28V。(2)静态工作点稳定的原理:当 IC 增大时,U CE 将减小,而 UBE 是不变的,则 IB 将减小,使得 IC 减小,即 IC 减小的部分与 IC 增大的部分相互抵消,使得 IC 保持不变,使静态工作点稳定。2.19 如图 2-34 所示的射极输出器电路中,若已知RS50,R B1100k,R B230k ,R E1k,三极管的 50,r be1k 试求Au,r i,r o。图 2-34 习题 2.20 的图 习题 2.19 的微变等效
12、电路电图解:根据射极输出器的特点可得,它的微变等效电路如图所示。所以,A u 0.98,Lbe)(1Rr1)50(riR B2/ RB1/ rbe(1)R E30/ / 100/1(1 50)1 16 kro 21beS beSB2/ .3/02.20 如图 2-35 所示的电路中,若三极管的 60,输入电阻 rbe1.8k ,信号源的输入信号 ES15mV,内阻 RS0.6k,各元件的数值如图中所示。试求:(1)输入电阻 ri和输出电阻 ro;(2)输出电压 Uo;(3)若 0,则 Uo 又等于多少?RE图 2-35 习题 2.20 的图 习题 2.20 的微变等效电路图解:(1)它的微变等
13、效电路如图所示,由它的微变等效电路图可得:riR B2/ RB1/ rbe(1) 39/ / 120/1.8( 160)0.1 6.23 k。REroR C3.9k(2)因为,A u 14.81,LbeE(1) r 60.95.8(1) AuS Au (14.81) 13.5,iSrR 6.230所以,U oA uSES13.515 202.5mV。(3)当 0 时,r iR B2/ RB1/rbe39/ 120/1.81.7k。Au 65, AuS Au (65)48,Lbe r 61.958 SiRr6071.UoA uSES4815720mV2.21 已知如图 2-36 所示的电路中,三
14、极管的 50,试求:(1)静态工作点;(2)电压放大倍数,输入电阻和输出电阻。图 2-36 习题 2.21 的图 习题 2.21 的直流通路解:(1)该电路的直流通路如图所示,所以,I RCI BI C(1)I B ,又因为,U CC IRCRCI B(R B1R B2)U BE ,所以,IB 20A,CBE12()R IC IB500.021mA,U CEU CC(1 )I B RC12510.025.16.8V。(2)r be300(1) 300(150) 1.6k,E26I 126R B2/RC150/5.15k,A u 154,LLbe r .650riR B1/ rbe150/1.6
15、1.59k,r oR B2/RC150/ 5.15k。2.22 如图 2-22(a )所示的 OTL 电路中若负载 RL8,现要求最大不失真输出功率为 6.25W,设管子的饱和压降约为零,试问电源电压 UCC 应为多少?(a) 图 2-22 OTL 互补对称放大电路解:因为 Pom ,所以, UCC 20V 。L2C8RLom8RP2568.2.23 如图 2-28 所示的场效应管分压式偏置电路中,若已知RG12M ,R G247k ,R G10M,R D30k,R S2k,U DD18V,且静态时UGS 0.2V,g m1.2mA V,试求:(1)静态值 ID 和 UDS;(2)A u,r i 和 ro;(3)若不要旁路电容 CS,则 Auf 为多少?图 2-28 分压式偏置电路 习题 2.23 的微变等效电路图解: (1) 由电路图可得:V G UDD 0.413V,21R182047ID 0.3mA,U DSU DDI D(R DR S)180.3(30+2)8.4V。SGR(2)微变等效电路如图所示。所以,A ug mRD1.23036,r iR G10M,r oR D30K。(3)A uf 10.6 。S1