习题答案0001.docx
- 文档编号:11853022
- 上传时间:2023-04-06
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:482.62KB
习题答案0001.docx
《习题答案0001.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《习题答案0001.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
习题答案0001
第3章习题答案
3.2.1选择题
1.
晶体管能够放大的外部条件是
Co
(a)
发射结正偏,集电结正偏
(b)
发射结反偏,集电结反偏
(c)
发射结正偏,集电结反偏
2.
当晶体管工作于饱和状态时,
其
/、
Ao
(a)
发射结正偏,集电结正偏
(b)
发射结反偏,集电结反偏
(c)
发射结正偏,集电结反偏
(a)40(b)50(c)60
4.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能A。
(a)越好(b)越差(c)无变化
5.温度升高,晶体管的电流放大系数bAo
(a)增大(b)减小(c)不变
6•温度升高,晶体管的管压降|UBEL_B。
(a)升高(b)降低(c)不变
7.对PNP型晶体管来说,当其工作于放大状态时,_C极的电位最低。
(a)发射极(b)基极(c)集电极
&温度升高,晶体管输入特性曲线B。
(a)右移(b)左移(c)不变
9.温度升高,晶体管输出特性曲线Ao
(a)上移(b)下移(c)不变
10.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔—C。
(a)不变(b)减小(c)增大
11
•晶体管共射极电流放大系数b随集电极电流iC___B
12.
当晶体管的集电极电流Wcn时,下列说法正确的是__Co
(a)
晶体管一定被烧毁(b)晶体管的](c)晶体管的
一定减小
13•对于电压放大器来说,
B越小,电路的带负载能力越强。
则输出与输入电压的相位
而输出波形则出现了底部被削平的
⑻输入电阻(b)输出电阻(c)电压放大倍数
14•在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,
⑻同相(b)反相(c)相差90度
15•在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,
现象,这种失真是A失真。
(a)饱和(b)截止(c)饱和和截止
16•引起上题放大电路输出波形失真的主要原因是
(a)共射极(b)共集电极(c)共基极
18.引起放大电路静态工作不稳定的主要因素是
(a)晶体管的电流放大系数太大(b)电源电压太高
(c)晶体管参数随环境温度的变化而变化
请指出电路中的错误。
图中
322试问题图322所示各电路能否实现电压放大?
若不能,各电容对交流可视为短路。
©%
Ml
图(a)
Kb0
图(b)
图(d)
题图3-1
【相关知识】
放大电路的组成原理。
【解题思路】
放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。
即要求放大电路既要
有一定的放大能力,又要不产生失真。
因此,首先要检查电路中的晶体管(非线性器件)是否有合适的直流偏置,是否工作在放大状态(线性状态),其次检查信号源、放大器和负载
之间的信号传递通道是否畅通,并具有电压放大的能力。
【解题过程】
图⑻电路不能实现电压放大。
电路缺少集电极电阻‘I',动态时电源…'相当于短路,
输出端没有交流电压信号。
图(b)电路不能实现电压放大。
电路中缺少基极偏置电阻,动态时电源:
i.相当于短路,输入交流电压信号也被短路。
图(c)电路也不能实现电压放大。
电路中晶体管发射结没有直流偏置电压,静态电流
7=0
_,放大电路工作在截止状态。
图(d)电路能实现小信号电压放大。
为了保证输出信号不失真(截止、饱和),当输入信号
"1为正时,应不足以使三极管饱和;当输入信号九为负时,应不会使三极管截止
323电路如题图3-2所所示。
设晶体管的UBE=0.7V。
试求:
⑴静态时晶体管的IBQ、ICQ、UCE(及管子功耗PC(=ICQUCEQ值;
(2)当加入峰值为15mV的正弦波输入电压ui时的输出电压交流分量uo;
(3)输入上述信号时管子的平均功耗PC(av)值,并与静态时管子的功耗比较;
(4)若将电路中的晶体管换成另一只0=150的管子,电路还能否正常放大信
号,为什么?
题图3-2
【相关知识】
晶体管放大电路的工作原理。
【解题思路】
利用估算法求解电路的静态工作点,利用微变等效电路法分析输出信号与输入信号的关
系,从而求出输出电压的大小,进一步分析电路的静态功耗与动态功耗。
当晶体管更换后,重新计算静态工作点,分析电路失真情况。
【解题过程】
(1)
=19.5tLA
心二丙典二80x19-5x0、L56mA
^Eq=^-M=15-156x51=704V
^=E/ceqZcq=7.04x1.56=llmW
⑵由于込…,故
二仇二80x0.068sinat=5,44sinayA
%=#札=-5.1xi44sinfiit=-27.7sinatV
uo的峰值为27.7mV,uo与ui的相位相反。
(3)管子在放大电路有信号时的功耗
=一[(704-277xW3sin^)(1.56+544x106血戲〃(加)2ir」。
=(ll-0075xl0_?
)mW
可见,动态时管子的功耗有所降低。
(4)当匚=150时,
Zcq=^q=150x19.5x10-s:
=2,93mA
^ceq^c-W=15-293x51=006V
可见,管子工作于饱和状态,故电路不能正常放大信号
3.2.4在放大电路中为什么要设置静态工作点?
325通常希望放大电路的输入电阻大一些还是小一些?
为什么?
通常希望放大电路的输出电阻大一些还是小一些?
为什么?
3.2.6直流电压放大电路可以放大交流信号吗?
交流电压放大电路可以放大直流信号吗?
为什么?
3.3.1选择题
1.一放大电路如题图3-3所示,当逐渐增大输入电压J的幅度时,输出电压【的波形首
先出现了底部被削平的情况,为了消除这种失真,应AQ
(a)减小二「(b)减小(c)减小■'.
题图3-3
2.已知题图3-4示放大电路中的-1宀一,厂…,「丁一,晶体管的
-,U。
则可以判定,该晶体管处于—B_Q
(a)放大状态(b)饱和状态(c)截止状态
题图3-4
3•在上题中,若晶体管的降为50,则可以判定,
(1)该晶体管处于AQ
(a)放大状态(b)饱和状态(c)截止状态
(2)放大电路的动态范围A。
(a)增大(b)减小(c)不变
A失真。
⑶当增大输入信号的幅值时,电路的输出波形将首先出现
(a)饱和(b)截止(c)饱和
3.3.2有两个电压放大倍数相同的放大器A和B,它们的输入电阻不同。
若在它们的输入端
分别加同一个具有内阻的信号源,在负载开路的条件下测得A的输出电压小,这说明什么?
为什么会出现这样的情况?
答:
这说明放大器A的输入电阻小。
当放大器的输入电阻较小时,由信号源获得的输入电压较小,从而使输出电压较小。
333题图3-5中各电路能否不失真地放大信号。
如不能放大,请说明原因。
并加以改正,使它能够起到放大作用。
题图3-5
答:
(a)不能放大。
因PNP型管构成的放大器应加-VCC的电源电压,才可保证正确的偏置。
若
要使电路能够放大,应将电源电压改为-VCCo
BE之间交流
(b)不能放大。
因基极回路无限流电阻,有可能将管子烧坏。
另外,三极管
短路,交流信号无法送入放大器。
若要使电路能够放大,则应在VBB支路上串接限流
电阻RB
(c)不能放大。
因电容C2对交流短路,交流信号无法送入放大器。
若要使电路能够放大,
则应去掉C2。
*讨论:
阻容耦合基本放大器的组成原则:
1.电源连接要保证BJT工作在放大状态。
2.要有合适的直流工作点,以保证被放大的交流信号不失真。
3.要保证信号源、放大器、负载之间的交流传输,同时隔断三者之间的直流联系。
图3-28中的放大器是否具有放大作用,可以依据以上原则来判别。
334在题图3-6所示的电路中,当开关分别接到ABC三点时,BJT各工作在什么状态?
设晶体管的1=100,Ube=0.7V。
题图3-6
题图3-7
答:
当开关接至A点时:
BJT工作在饱和状态。
当开关接至B点时:
BJT工作在放大状态。
当开关接至C点时:
BJT工作在截止状态。
3.3.5在题图3-7电路中,BJT的一5U,Ube=0.7V,VCC=12V,Rb=45k,Rc=3k
(1)电路处于什么工作状态(饱和、放大、截止)?
(2)要使电路工作到放大区,可以调整电路中的哪几个参数?
(3)在Vcc二12V的前提下,如果Rc不变,应使Rb为多大,才能保证Uceq=6V?
答:
(1)电路处于饱和工作状态。
(2)要使电路工作到放大区,可以增大电路中的电阻Rb,减小Rc,减小,增大VCC
(3)Rb=282.5k,才能保证Uceq沖。
3.3.6电路如题图3-8(a)所示,特性曲线如题图3-8(b)。
若Vcc=12V,R^=3kQ
Rb=200kQ,bjt的Ube=°.7V。
(1)用图解法确定静态工作点Ibq、1cq和Uceq。
(2)Rc变为业移至何处?
(3)
若巳为林不变,Rb从200kQ变为150kQ,Q点将有何变化?
(4)
解:
N两点所作的直线即为直流负载线。
又知:
IBQ二沖奈遥品A
N点变化为N',连接MN'两点所作的
IBQ=80时对应的特性曲线与直流负载线MN的交点Q3即为工作点。
图解军3-8
进一步的体会。
负载电阻,耦合电容C2上的电压多大?
答:
电容C1上的电压:
Uci:
0.31mV,电容C2上的电压:
Uc2:
15.3mV
3.3.9电路如题图3-9所示。
若〉=0.99,臥’二200」,Ie=-2mA,UBEy.3V,电容“C2
o+碌
II-
5
ffl.
■
r,
题图3-10
题图3-9
答:
Au:
■-132
(RL=m),Ri~1.5k,Rg2k
Uo
3.3.10
在上题中,若
:
•=0.99,rbe=1k©。
试求电路的电压放大倍数
=Ui。
此时,如果
答:
3.3.11
(1)
(2)
(3)
解:
(1)
考虑信号源内阻
Uo
Aus=Us。
Rs=5kQ。
同时加上负载电阻Rl=10kQ,再求电路的电压放大倍数
Au=—198Aus彩~27.6
在题图3-10所示电路中,Vcc=15V
RC=3kQ
Rl=3kQB=603=3000
试求电路的静态工作点Ibq>ICQ和Uceq。
画出电路的交流小信号等效电路。
计算电路的输入电阻R和输出电阻Ro。
Rb1=60kQRb2=30kQRe=2kQ
Ube=0.7V
o
画直流等效电路(图略。
图中应将图题3-10
电路中的电容开路,并将三极管换成它的
直流放大模型)。
Ub二詁気Vcc=30
603015_5V
Icq二哄吐号7:
2.15mA
Re
UcEQ=Vcc-lcQ(Rc+Re)=15-2.15X5=4.25V
Rb=Rbl//Rb2
R26mV26小
rbe二rbb'(1:
)300(160)1k'.1
(3)Icq2.15
Ri=Rb1〃Rb2〃rbe=60〃30〃1~1k「
R)〜Rc=3k'\1
*
3.3.12在题图3-10电路中,若信号源内阻Rs=7501,信号源电压Us=40mV,试求电
■
路的输出电压Uo
■
解:
Uo■2.04V
3.3.13电路如题图3-11所示,电源电压Vee「5V,%POkQ,2k
Rl二5001」,:
=100,Ube=0.7V,电容C1、C2足够大。
(1)确定电路的静态工作点Ibq、1cq和UCEQ。
■
(2)试求电路的电压放大倍数Au。
(3)计算电路的输入电阻和输出电阻。
解:
Uceq二Vcc—Icq(RcRe)=12-1.16.3:
5V
rbe=「bb'(1:
)26mV=200(1100)至:
2.6k1.1
ICQ1.1
由Uo1端输出时,
电路为射极跟随器:
■
uo1(1JRl'1013
L0.99
Au1=Ui「be(1:
)Rl'2.61013
(•••Rl=s,Rl'=Re//RL=Re=3k")
由Uo2端输出时,电路为共射放大器:
aU2=U*二rbe(1JRL'="2.61013.3
(•.•Rl=x,rl'=Rc〃RL=Rc=3.3kl】)
R=Rb1〃Rb2〃[rbe+(1+0)Re]=15〃3O〃[2.6+1O1X3]拓9.7k。
(•••Rs=0,.Rs'=Rs//Rb=O)
Ro2~Rc=3.3k」
*讨论:
通过上述分析应该明确下列几点:
1.放大器中的信号是交、直流共存的并且各负其责。
交流信号是被放大的量;而直
流信号的作用是使放大器工作在放大状态,且有合适的静态工作点,以保证不失真地放大交流信号
2.若要使放大器正常的放大交流信号,必须设置好直流工作状态及工作点,这首先
需要作直流量的计算;若要了解放大器的交流性能,又需要作交流量的计算。
而直流量与交
流量的计算均可采用模型分析法,并且是分别独立进行的。
切不可将两种信号混为一谈。
放
大器的直流等效电路用于直流量的分析;交流小信号等效电路用于交流量的分析。
3.BJT是非线性器件,不便直接参与电路的计算。
一般需将其转换为模型。
在放大器
直流等效电路中,采用BJT的直流放大模型;在放大器交流小信号等效电路中,采用BJT
的交流小信号模型。
要注意,BJT的交流小信号模型尽管属于交流模型,但其参数却与直流
工作点有关,比如rbe的值是要由静态电流ICQ来决定的。
3.3.15电路如题图3-13所示,已知囁=1kQ,Re=51°门,Rs=1k^二吧,
U。
•••
RC=5.1k」,Rb=2002,电容C1、C2足够大。
试求电路的电压放大倍数Au=Ui1^i2。
解:
题图3-13的交流小信号等效电路如图解3-13所示
利用叠加原理作如下分析:
令Ui2=0,输入Ui1时,电路属于共射放大器,有:
Ui1:
lb[Rs「be-(1JRe]
U01---IbRC
Uo1=
联立以上两式,得:
RcUi1
rbe(V)Re
令Ui1=0,输入Ui2时,
电路属于共基极放大器,有:
Uo2---I:
Rc
Uo2=
联立以上两式,得:
Rc亢
Rsrbe(1:
)Re
Uo二Uo1Uo2
-Rc
■Rc
Ui1Ui2
艮「be(1JR.
-■Re
门(Ui1—Ui2)
Rs%(1-)Re
-505.1
(Uii-Ui2)
11510.51
:
-9.1(Uii—Ui2)
属于何种基本组态,才可以把握大方向,不致出现原则性错误。
三种电路的性能比较可参见
*讨论:
BJT构成的基本放大器有三种组态:
共射放大器、共集电极放大器(射极跟随器)、共基极放大器。
它们的交流性能有差别,用途亦不同。
在分析电路时,首先应明确它
加,若要维持原有的交流指标,可以在发射极电阻的两端并联旁路电容。
3316两级放大电路如题图
3-14所示已知Vcc=+10V只閃=20kQRb2=60kQ
Rei=2kQRe2=510QRd=2kQRl=5kQRc2=2kQ
5?
?
?
=50,Ubei二Ube2=0.7V,所有电容都足够大。
(1)计算电路的静态工作点IcQ1、UCEQ1、ICQ2和UCEQ2(忽略丨盹2的影响);
(2)计算电路的电压放大倍数Au。
(3)
UCEQ2ft4.5V
计算电路的输入电阻R和输出电阻Ro。
(1)ICQ1~0.9mA,UCEQ隹6.4V,ICQ2~2.2mA,
(2)Au"Au1Au21500(3)Ri〜1.5k,Ro~2k
3.3.17电路如题图3-15,VCC=12V,阳-听休,陰洙…侶1/,卩。
BJT
的3=50,Ube=0.7仃.|讪:
_5i.iC,旳〔匸扛,fT=70MHz,Cb'c=5pF。
求电路的
下限频率fL和上限频率fH。
题图3-15
解:
fL〜10.6Hz,fH〜197kHz
3.3.18单级放大电路如题图3-16所示,已知Vcc=15V,d」"…',•一•“,工,
尢1此时调到’,:
一,工一「,丄•二八一»-…二,,一「,壬'''',
'丄—,晶体管饱和压降UCES为1V,晶体管的结电容可以忽略。
试求:
(1)静态工作点"/,'‘门:
(2)中频电压放大倍数、输出电阻丄「、输入电阻:
;
(3)估计上限截止频率匕和下限截止频率<;
(4)动态范围■叫=?
输入电压最大值Uip=?
(5)当输入电压-\的最大值大于Uip时将首先出现什么失真?
【相关知识】
题图3-16
(1)共射极放大电路。
(2)放大电路的频率特性。
【解题思路】
(2)
根据交流通路可求得放大电路的
(3)
根据高频区、低频区的等效电路可分别求出‘三和、。
的状况(5)根据电压放大倍数」一和动态范围刚可求出Uip。
【解题过程】
(1)采用估算法求解静态工作点。
由图可知
故—■
计讣莓严二空2=2.沁
〃ceq=^cc"‘CQ&i阖15-2.5x(2+2)=5V
(2)利用微变等效电路法,求解放大电路的动态指标。
+(1+甸孚“OO+lOlx务】3kfi
『eq'H
&二妬』為"氐二49"30们・35M35kO
(3)当电路中只有一个惯性环节时,电路的截止频率可以表示为电容」所在回路的等效电阻。
在高频区,根据题意,晶体管的结电容可以忽略,影响电路上限截止频率的电容只
有负载等效电容L。
故电路的上限截止频率为
/h=
—时995kHz
2kCl(RtIIRc)2开x1600x10七x(2"2)
在低频区,影响下限截止频率的电容有和1。
可以分别考虑输入回路电容(
E)和输出回路电容(:
)的影响,再综合考虑它们共同作用时对电路下限截止频率的
影响。
只考虑输出回路电容.时
f^=离r対4Hz
132曲風+RJ27ixWxlO-dx(2+2)xlOJ
只考虑输入回路电容1和E时,为了简化计算,忽略偏置电阻及射极电阻的影响,
把射极旁路电容E折算到基极回路,则有
1
"T~47x10(
2x3.14x1.35xlOsx
1+100
由于九《人1,所以电路的下限截止频率为
/l^i=253Hz
大不失真输出电压受截止失真的限制,故电路的动态范围
垢二2“朋二2x2,5=5V
输入电压最大值
(5)由上述分析可知,当输入电压"1的最大值大于Uip时,电路将首先出现截止失真。
3319放大电路如题图3-17(a)所示,晶体管的输出特性和交、直流负载线如题图3-17(b)
所示。
已知吐',冷J"--L。
试求:
(1)电路参数乜、「I、P的数值。
(2)
在输出电压不产生失真的条件下,最大输入电压的峰值。
图(a)
(b)
题图3-17
【相关知识】
放大电路的静态、动态图解分析方法。
【解题思路】
(1)由直流负载线可获得放大电路的静态工作点;
(2)由交流负载线可获得放大电路的一些动态参数及输出电压不失真时最大的输入电压。
【解题过程】
(1)从输出特性和直流负载线可以看出,「丁-•',「丄匸,’-匸二,
J7-4V
CEQ■。
由交流负载线可看出最大不失真输出电压幅值受截止失真的限制,输
出电压幅值的最大值
^=V;=6-4=2V
竺险二40以
由"可以算出
—10—06
典40x10
4=戏「阿=“*=235W
由[罔;':
j可以算出
咯—久EQ二斗曲山
可以算出
cL.2xl0-3
由丄「门
(2)由图(b)看出
2-1
细二2mA,“詈卡0-涼
氐%+(1+向笋二Q95kC
F1
A=-jff-±=-50x—^-52.63
吒氐095
所以
输出电压不产生失真时的最大输入电压的峰值-
-^—^38mV
5263
【另一种解法】
在计算最大不失真输入电压峰值-n时,还可通过计算’门确定」:
,然后利用--■■;■■■■
的关系求解’I?
。
由图(b)可知,当输入信号增大时,放大电路将首先产生截止失真。
而电路不产生截止失真的临界条件是:
而一故
=
=40x10^x0.95xl03
=38mV
(2)RC变为4k时,uCE=0鬃讶二23^
直线即为对应的直流负载线。
IBQ=60时对应的特性曲线与此直流负载线MN'的交点Q2即为工作点。
(3)若RC为3k不变,Rb从200k变为150k时,仅IBQ变化:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 习题 答案 0001