《电工学》秦曾煌第六版下册课后答案Word格式.docx

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可见DB管也确能导通。

IDA=

6−5.59A=0.41×

10−3

1×

A=0.41mA

IDB=

5.8−5.59A=0.21×

5.59

A=0.21mA

IR=

A=0.6210−3

9×

A=0.62mA

（3）DA和DB两管都能导通

55

VY=

11111V=4.74V

++

VY4.74

=A=0.5310

A=0.53mA

IDA=IDB=

2

0.53

mA=0.26mA

14.4稳压二极管

14.4.2

有两个稳压二极管DZ1和DZ2，其稳定电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。

如果要得到3V的稳定电压，应如何连接？

应按图4（a）或（b）连接，UZ=3V。

图中R1、R2是限流电阻。

图4:

习题14.4.2图

14.5晶体管

14.5.1

有两个晶体管分别接在电路中，今测得它们管脚的电位（对“地”）分别如下表所列：

晶体管I

晶体管II

管脚

1

3

电位/V

4

3.4

9

试判别管子的三个电极，并说明是硅管还是锗管？

是NPN型还是PNP型？

NPN型：

集电极电位最高，发射极电位最低，UBE>

0；

PNP型；

发射极电位最高，集电极电位最低，UBE<

0。

硅管：

基极电位与发射极电位大约相差0.6V或0.7V；

锗管：

基极电位与发射极电位大约相差0.2V或0.3V。

由此可知：

晶体管I：

NPN型，硅管，1−B、2−E、3−C；

晶体管II：

PNP型，锗管，1−C、2−B、3−E。

14.5.3

如何用万用表判断出一个晶体管是NPN型还是PNP型？

如何判断出管子的三个管脚？

锗管或硅管又如何通过实验区别出来？

（1）先判断基极

将插入万用表“-”（实为表内电源正极）插孔的测试笔轮流接任一管脚，而后将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得管脚间的电阻同为低电阻（BE极间和BC极间的PN结上加正向电压）或同为高电阻（上述极间的PN结上加反向电压），则接万用表“-”插孔的是基极。

（2）判断是NPN型管还是PNP型管在

（1）中，测得管脚间的电阻同为低电阻时，则为NPN型管；

测得同为高电阻时，则为PNP型。

（3）判断集电极

对已知的NPN型管或PNP型管照图5所示的两种方法接线，未知管

图5:

习题14.5.3图脚1和2用测试笔分别接万用表的“+”，“-”插孔（注意，“-”插孔接表内电

源的正极），比较两种接法1，2管脚间的电阻高低。

对NPN型管，电阻较低时接“-”插孔的是集电极；

对PNP型管，电阻较低时接“+”插孔的是集电极。

（4）判断是锗管还是硅管

B，E极间正向压降在0.6∼0.7V时为硅管；

在0.2∼0.3V时为锗管。

14.5.4

图6:

习题14.5.4图

在图6所示的各个电路中，试问晶体管工作于何种状态？

设UBE=0.6V。

计算结果见下表。

B=β

BB

15基本放大电路

15.2放大电路的静态分析

15.2.3

在图1中，若UCC=10V，今要求UCE=5V，IC=2mA，试求RC和RB

的阻值。

设晶体管的β=40。

习题15.2.3图

由UCE=UCC−RCIC可求

RC=

UCC−UCE

IC

=10−5Ω=2.5kΩ

2×

IC2

IB≈

=mA=0.05mA

β40

RB≈

UCC

IB

=kΩ=200kΩ

0.05

15.3放大电路的动态分析

15.3.2

在习题1图所示的固定偏置放大电路中，UCC=9V，晶体管的β=20，IC=

1mA。

今要求|Au|≤100，试计算RC，RB及UCE。

IC1

β20

=kΩ=180kΩ

26

[200+（20+1）×

1.05]Ω=720Ω=0.72kΩ

βRC

rbe

（空载时|Au|最大）

|Au|rbe

β

=100×

0.72

20

kΩ=3.6kΩ

UCC−RCIC=（9−3.6×

1）V=5.4V

有一放大电路如习题1图所示，其晶体管的输出特性以及放大电路的交、直

流负载线如图2所示。

试问：

（1）RB,RC,RL各为多少？

（2）不产生失真的最大输入电压UiM为多少？

（3）若不断加大输入电压的幅值，该电路首先出现何种性质的失真？

调节电路中哪个电阻能消除失真？

将阻值调大还是调小？

（4）将电阻RL调大，对交、直流负载线会产生什么影响？

（5）若电路中其他参数不变，只将晶体管换一个β值小一半的管子，这时IB，IC，UCE及|Au|将如何变化？

习题15.3.3图由图2可知，静态值为

电源电压为电流放大系数为

IC=2mA,IB=40µ

A,UCE=5V

UCC=10V

β=IC

=

0.04

=50

（1）

RB≈

=kΩ=250kΩ

由交流负载线可得

=10−5kΩ=2.5kΩ

由此得

1tanα0=,

L

8−5

R0

=1.5kΩ

R0RCRL

RL=

RCR0

=2.5×

1.5

kΩ=3.75kΩ

L=

C

（2）由图2可知

+RL

RC−R0

2.5−1.5

8−UCEQ=（8−5）V=3VUCEQ−UCES=（5−0.3）V=4.7V

不失真的最大输出电压约为UoM=3V，先求出|Au|后，再求不产生失真的最大输入电压UiM

26（mV）26

rbe=200（Ω）+（1+β）

E

=[200+（1+50）（mA）

]Ω=0.86kΩ

|Au|=

于是

βR0

=50×

0.86

UiM=

=87

UoM

|Au|

=V=34.5mV

87

（3）首先产生截止失真，这时可调节RB，减小其阻值以增大IB，将静态工作点Q上移一点。

（4）将RL阻值增大，不影响直流负载线，通过Q点的交流负载线与横轴的α0角将有所减小。

（5）IB不变，IC约减小一半，UCE增大，|Au|将减小一半。

15.3.4

已知某放大电路的输出电阻为3.3kΩ，输出端开路电压的有效值Uo0=2V，试问该放大电路接有负载电阻RL=5.1kΩ时，输出电压将下降到多少？

UoL=

o

或

RL

Eo=

5.1

Uo0

Uo0=3.3+5.1×

2V=1.2V

15.3.5

在图3中，UCC=12V，RC=2kΩ，RE=2kΩ，RB=300kΩ，晶体管的β=

50。

电路有两个输出端。

试求：

（1）电压放大倍数Au1=

出电阻ro1和ro2。

U˙o1

U˙i

和Au2=

U˙o2

；

（2）输

习题15.3.5图

IB=

UCC−UBE

RB+（1+β）RE

=12−0.6mA=0.028mA

300+（1+50）×

2

IE=（1+β）IB=（1+50）×

0.028mA=1.43mA

rbe=[200+（1+50）×

1.43]Ω=1127Ω≈1.13kΩ

从集电极输出：

Au1=

=−

be

+（1+β）RE

=−50×

2≈−1

1.13+（1+50）×

ro1≈RC=2kΩ

从发射极输出：

Au2=

（1+β）RE1

+（1+β）RE≈

ro2≈

rbe+R0

≈β

1130

50

Ω=22.6Ω

式中，R0

=RS//RB，设信号源内阻RS≈0，则R0

≈0。

15.4静态工作点的稳定

15.4.2

在教材图15.4.1所示的分压式偏置放大电路中，已知UCC=24V，RC=

3.3kΩ，RE=1.5kΩ，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RL=5.1kΩ，β=66，并

设RS≈0。

（1）试求静态值IB，IC和UCE；

（2）画出微变等效电路；

（3）计算晶体管的输入电阻rbe；

（4）计算电压放大倍数Au；

（5）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电阻RL对电压放大倍数的影响；

（6）估算放大电路的输入电阻和输出电阻。

VB=

RB1+RB2

24

RB2=33+10×

10V=5.58V

IC≈IE=

VB−UBE

RE

=5.58−0.6mA=3.32mA

1.5

IC=

3.32

mA=0.05mA

60

UCE=UCC−（RC+RE）IC=[24−（3.3+1.5）×

3.32]V=8.06V

（2）

26（mV）

（mA）

（3）

=[200+（1+66）×

3.32]Ω=0.72kΩ

Au=−β

=−66×

?

3.3×

5.1?

3.3+5.1×

0.72

=−183.7

（4）

A=−βRC

3.3

0.72=−302.5

（5）

ri=rbe//RB1//RB2≈rbe=0.72kΩ

ro≈RC=3.3kΩ

15.4.5

设计一单管晶体管放大电路，已知RL=3kΩ。

要求|Au|≥60，ri≥

1kΩ，ro<

3kΩ，工作点稳定。

建议选用高频小功率管3GD100，其技术数据见教材附录C，β值可选在50∼100之间。

最后核查静态工作点是否合适。

求得的各电阻值均采用标称值（查教材附录H）。

习题15.4.5图

（1）选择放大电路和晶体管要求工作点稳定，可选用分压偏置放大电路（教材图15.4.1），选UCC=

12V；

按建议选用晶体管3GD100，设β=50；

并设|Au|=60，ri=

1kΩ。

（2）参数计算

由式r≈[200+（1+β）26

]Ω≈ri可求

26（1+β）

26×

51

IC≈IE≈

由式A=βR0可求

=mA=1.66mA

ri−2001000−200

60×

1

L=kΩ=1.2kΩ

RCRL

R0

即

设VB=4V

R0RL

RL−R0

=1.2×

3

3−1.2

kΩ=2kΩ

RE=

IE

=4−0.6kΩ2kΩ

1.66

基极电流IB≈

mA=0.033mA

设I2=10IB，即

得

RB2=

I2=10×

0.033mA=0.33mA≈I1

VB=4kΩ=12.12kΩ（取12kΩ）

I20.33

RB1=

UCC−VB

I1

=12−4kΩ=24.24kΩ（取24kΩ）

0.33

（3）核查静态工作点

由UCE=UCC−（RC+RE）IC做直流负载线（图4）

IC=0UCE=UCC=12V

UCC12

UCE=0IC=

+RE

=mA=3mA

2+2

UCE=[12−（2+2）×

1.66]V=5.4V

静态工作点合适，在小信号情况下，不会产生失真。

15.6射极输出器

15.6.1

在图5所示的射极输出器中，已知RS=50Ω，RB1=100kΩ，RB2=30kΩ，RE=

1kΩ，晶体管的β=50，rbe=1kΩ，试求Au，ri和ro。

习题15.6.1图

Au=

（1+β）RE

=（1+50）×

1=0.98

1+（1+50）×

ri=RB1//RB2//[rbe+（1+β）RE]=16kΩ

ro≈

式中

1000+50

Ω=21Ω

S=RS//RB1//RB2≈50Ω

15.6.2

两级放大电路如图6所示，晶体管的β1=β2=40，rbe1=1.37kΩ，rbe2

=0.89kΩ。

（1）画出直流通路，并估算各级电路的静态值（计算UCE1时忽略IB2）；

（2）画出微变等效电路，并计算Au1，Au2和Au；

（3）计算ri和ro。

习题15.6.2图

（1）前极静态值

VB1=

33+8.2×

8.2V=4V

4−0.6

IC1≈IE1=3+0.39mA=1mA

IB1≈

mA=25µ

A

40

后极静态值

UCE1≈20−（10+3+0.39）×

1=6.6V

IC2≈IE2=

1.8

UC1−UBE2

RE2

=（20−10×

1）−0.6mA=1.8mA

IB2=

mA=45µ

UCE2=（20−5.1×

1.8）V=10.8V

（2）前级电压放大倍数

R01

A=β=40

rbe+（1+β1）R00

9.1

1.37+（1+40）×

0.39

=−21

RE2RL?

R0

L1=RC1//

后级电压放大倍数

rbe2+（1+β2）·

E2

（1+β2）R0

rbe2+（1+β2）R0

=（1+40）×

2.5

0.89+（1+40）×

=0.99

两级电压放大倍数

Au=Au1·

Au2=−21×

0.99=−20.8

ri=ri1=RB1//RB2//[rbe1+（1+β1）R00

]=4.77kΩ

ro=ro2≈

rbe2+RC1

β2

0.89+10

=kΩ=272Ω

前级的集电极电阻RC1即为后级的基极电阻。

从本例的两级放大电路看，提高了输入电阻，降低了输出电阻。

15.7差分放大电路

15.7.3

在图7所示的差分放大电路中，β=50，UBE=0.7V，输入电压ui1=

7mV，ui2=3mV。

（1）计算放大电路的静态值IB，IC及各电极的电位VE，VC和VB；

（2）把输入电压Ui1，ui2分解为共模分量uic1，uic2和差模分量uid1，uid2；

（3）求单端共模输出uoc1和uoc2；

（4）求单端差模输出uod1和uod2；

（5）求单端总输出uo1和uo2；

（6）求双端共模输出uoc，双端差模输出uod和双端总输出uo。

[解]

图7:

习题15.7.3图

（1）静态时，ui1=ui2=0，由教材图15.7.5的单管直流通路可得

RBIB+UBE+2REIE=UEE

UEE−UBE

B

+2（1+β）RE

6−0.7A

10×

103+2×

（1+50）×

5.1×

=0.01×

10−3A=0.01mA

IC=βIB=50×

0.01mA=0.5mA

IE=（1+β）IB=51×

0.01mA=0.51mA

VC=UCC−RCIC=[6−5.1×

103×

0.5×

10−3]V=3.45V

VE=−6+2REIE=[−6+2×

0.51×

10−3]V=−0.798VVB=−RBIB=−10×

0.01×

10−3V=−0.1V

uic1=uic2=

ui1+ui2=

ui1−ui2

7+3

mV=5mV

7−3

uid1=−uid2=

（3）由习题15.7.2所证明的公式得出

=mV=2mV

22

RC

uoc1=uoc2=−β

+rbe

uic1

rbe=[200+（1+50）×

0.51]Ω=2.8kΩ

uoc1=uoc2=−50×

10+2.8+2（1+50）×

5mV

=−2.39mV

uod1=−R

uod2=−R

B+rbe

u=−50×

2mV=−39.8mV

（−2）mV=+39.8mV

（6）

uo1=uoc1+uod1=[（−2.39）+（−39.8）]mV=−42.2mV

uo2=uoc2+uod2=[（−2.39）+39.8]mV=+37.4mV

uoc=uoc1−uoc2=0

uod=uod1−uod2=