电子技术基础第二章双极型三极管及其放大电路答案

56第二章双极型三极管及其放大电路56第一节本章关键词56第二节本章内容学习的关键点56第三节典型例题60第四节习题答案69第二章双极型三极管及其放大电路第一节本章关键词三极管放大作用；三极管开关作用；电流的控制作用；放大状态；截止状态；饱和状态；临界饱和；饱和深度；基极临界饱和电流；集电极临界饱和电流；集电极可能流动的最大电流；传感器；小信号；电位参考点；电路的简化画法；直流通路；静态工作点；交流通路；放大电路的组态；共射组态；共基组态；共集组态；大信号；图解分析法；小信号等效电路分析法；大信号；图解法；直流负载线；交流负载线；静态工作点；动态工作范围；最大不失真输出电压幅值；反相；截止失真；饱和失真；顶部失真，底部失真；双向失真；非线性失真；线性失真；小信号；三极管的直流模型；三极管的大信号模型；三极管的交流模型；三极管的小信号模型；电压放大倍数；源电压放大倍数；输入电阻；输出电阻；戴维南定理；第二节本章内容学习的关键点一、理解三极管在放大状态下的三个电极中电流的真实方向读者要掌握三极管在放大状态下的内部载流子传输过程，从而就可以理解三极管在放大状态下的三个电极中电流的真实方向，如图21所示，其中A图是NPN管，B图是PNP管。（AB图21三极管在放大状态下电极中电流的实际方向示意图（ANPN管BPNP管二、已知三极管在放大状态可以推出的结论三极管有NPN硅管、NPN锗管、PNP硅管和PNP锗管四种。这四种三极管在放大状态下发射结电压的真实方向和数值大小如图22所示，图22中同时也标示出了集电极电流和基极电流的真实方向，而且集电极电流的大小是基极电流的倍。57（AB（CD图22三极管在放大状态下发射结电压大小和真实方向三、已知三极管在饱和状态下可以推出的结论三极管在饱和状态下的发射结电压、集电极与发射极之间电压的真实方向和数值大小如图23所示。（AB58（CD图23三极管在饱和状态下的电压关系四、三极管临界饱和的定义集电结的电压正好是0时的状态定义为临界饱和状态。临界饱和状态也可以称为临界放大状态，一般使用临界饱和状态这个名词。定义临界饱和是为了便于判断BJT的状态。在输出特性曲线中，当UCE07V时，BJT处在放大区和饱和区的交界处，称为临界饱和，BJT在临界饱和状态下，集电结的电压正好是0。因为发射结电压为07V，UCE也是07V，所以集电结的电压是0。临界饱和时BJT既可以认为是处于饱和状态，也可以认为是处于放大状态，近似认为BJT既具有饱和状态时的特点，又有放大状态时的特点。临界饱和、饱和时的UCE记为UCES，S是饱和（SATURATION）的意思。五、三极管与变压器的比较三极管具有用一个电流控制另外一个电流的神奇作用。与变压器不同，变压器在理想状态下，有两个电流之间的固定关系，另外，变压器的电流大，在安培级。三极管的电流小，在毫安、微安级。六、放大电路直流通路的画法直流通路是直流电流流通的路径。一般来说，放大电路中的元件不外乎如下7种，根据每种元件对直流电流的反应，得出直流通路的画法如下（1）保留理想的直流电压源，因为直流电压源是产生直流电流的源泉。（2）保留理想的直流电流源，因为直流电流源是产生直流电流的源泉。（3）视电容为开路，因为电容不能流过直流电流。（4）保留线性电阻，因为线性电阻可以流过直流电流。注意从定义上讲此电阻为其直流电阻，但是，因为是线性电阻，所以电阻值是一样的。（5）保留三极管，因为三极管可以流过直流电流。但是三极管在随后的分析中要采用其直流模型。（6）理想的交流电压源短路，因为理想的交流电压源中可以流过直流电流，但是其两端不落直流压降。（7）理想的交流电流源开路，因为理想的交流电流源中不可以流过直流电流。七、放大电路交流通路的画法交流通路是交流电流流通的路径。一般来说，放大电路中的元件不外乎如下7种，根据每种元件对交流电流的反应，得出交流通路的画法如下（1）理想的直流电压源短路，因为理想的直流电压源中可以流过交流电流，但是其两端不落交流压降。59（2）理想的直流电流源开路，因为理想的直流电流源中不可以流过交流电流。（3）视电容为短路；因为电容可以流过交流电流，当电容的容量够大，交流电流的频率够高，电容的容抗可以近似认为是0。（4）保留线性电阻，因为线性电阻可以流过交流电流。注意从定义上讲此电阻为其交流电阻，但是，因为是线性电阻，所以电阻值是一样的。（5）保留三极管，因为三极管可以流过交流电流。但是三极管在随后的分析中要采用其交流模型。（6）保留理想的交流电压源，因为交流电压源是产生交流电流的源泉。（7）保留理想的交流电流源，因为交流电流源是产生交流电流的源泉。八、放大电路的组态放大电路的组态是描述三极管与交流输入信号源、负载的连接关系的。从交流通路来观察。放大电路分共射、共基、共集三种组态，不同组态的放大电路的性能不同。在放大电路的交流通路中，如果交流信号输入回路和交流信号输出回路的共同端是三极管的发射极，则称放大电路的组态为共射，放大电路被称为共射放大电路。在放大电路的交流通路中，如果交流信号输入回路和交流信号输出回路的共同端是三极管的集电极，则称放大电路的组态为共集，放大电路被称为共集放大电路。在放大电路的交流通路中，如果交流信号输入回路和交流信号输出回路的共同端是三极管的基极，则称放大电路的组态为共基，放大电路被称为共基放大电路。在不同组态的放大电路中，三极管的工作状态完全相同，与组态无关。由于三极管之外的电路拓扑结构不同，从而导致不同组态的放大电路有不同的特点。九、BJT的直流模型三极管的交流模型可以用图24所示的电路来表示。图24BJT的直流模型十、BJT的交流模型三极管的交流模型可以用图25所示的电路来表示。在交流模型中，三极管的发射结用一个称为RBE的线性电阻来表示，如果和第一章中二极管的交流模型来对比，相当于RD。三极管的发射结可以看成是一个二极管，第二章中二极管的直流模型和交流模型在此完全适用。所以三极管的电流控制作用可以用电流控制的电流源来表示。图25三极管的交流模型60十一、放大电路的图解分析法图解法是用做图的方法对放大电路的整体工作情况进行分析。图解法形象、直观，有助于全面认识放大电路的工作状态。十二、放大电路的小信号模型分析法第三节典型例题例21判断图26所示的放大电路是否具有正常电压放大功能。若不能，修改电路，使放大电路具有正常电压放大功能。图26例21的电路图解放大电路是否具有正常电压放大功能的判断方法如下（1）画直流通路，查看能否保证三极管的发射结正偏，集电结反偏（即Q点合适）（2）若Q点不合适，则放大电路不具有电压放大作用。若合适，继续进行判断，进入步骤（3）。（3）画交流通路，看交流输入信号能否加到三极管上，若不行，则放大电路不具有电压放大作用。若合适，继续进行判断，进入步骤（4）。（4）看交流输出信号能否从三极管输出，若能，则放大电路具有电压放大作用，否则，不具有电压放大作用。分析过程如下（1）画直流通路，查看能否保证三极管的发射结正偏，集电结反偏，即能否处于放大状态。根据画直流通路的规则，考虑每一种元件对于直流的反应，得到直流通路如图27所示。对图27进行整理，去掉不必要的支路，得到如图28所示的直流通路。在图28中，将三极管拿走，电路如图29所示。三极管为PNP管，B点的电位为正，E点的电位为0，三极管的发射结反偏，所以三极管处于截止状态，不可能处于放大状态。61图27根据规则画出的例21的直流通路图28整理后的例21的直流通路图29例21的直流通路（断开三极管）（2）改变UBB电源的极性，以使三极管的发射结正偏，将三极管再放回电路中，重画直流通路如图210所示，因为已知条件中只是给出了电路的结构，而没有给出具体的元件参数，所以此处不能用前面的方法，不能通过具体计算来判断三极管的状态。此处的方法是判断三极管的集电结的电压能否保证其处于反偏。在图210中三极管的集电极的电位为负值，而基极电位也为负值，若集电极电阻合适，三极管的集电结有可能处于反偏状态，所以，直流通路是合适的。图210修改后的例21的直流通路62（3）修改直流通路后的完整的放大电路如图211所示。图211修改直流通路后的放大电路图212图211的交流通路（4）对图211画交流通路，如图212所示，观察可知交流输入信号可以加到三极管的发射结上。（5）观察图212，可以看出，交流输出信号可以从三极管的集电极和发射极输出。例22已知图213所示的NPN基本共射放大电路中双极型半导体三极管的RBB200，375，UCC12V，RB300K，RC4K，RL4K，RS50。试计算该放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、源电压放大倍数。图213例22的电路解（1）求静态工作点Q画出放大电路的直流通路如图214所示，在其上标出电压、电流的参考方向，列KCL、KVL方程，求Q点。63图214例22的直流电路对电阻RB列欧姆定律的方程BBBECCRIUU，得到基极电流IBUA7373007012BBECCBRUUIMA41737537BCIIV4644112CCCCCERIUU（2）画出放大电路的小信号等效电路首先画出交流通路，然后将BJT用它的小信号模型代替，得到放大电路的小信号等效电路如图215所示。图215例22的小信号等效电路K890MA03770MV26200MV26200BBEIR（3）计算电压放大倍数对图215列电路方程。对RBE应用欧姆定律，RBE的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联的，得欧姆定律方程为BEBIRIU，其中正号“”表示关联的参考方向。对RC和RL并联后的电阻LC/RR应用欧姆定律，LC/RR的端电压和流过的电流的参考方向为非关64联的，得欧姆定律方程为/LCCORRIU，其中负号“”表示非关联的参考方向。对三极管来说，有BCII的关系存在。3848902537/BELCBEBLCBBEBLCCIORRRRIRRIRIRRIUUAU（4）计算输入电阻对图215列电路方程。对RBE应用欧姆定律，RBE的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联的，得欧姆定律方程为BEBIRIU，推导得BERUIIB。对RB应用欧姆定律，RB的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联的，得欧姆定律方程为B1IRIU，推导得BI1RUI。对B点列KCL方程，0B1IIII。将BERUIIB和BI1RUI代入0B1IIII，得K8870890300890300/BEBBEBBEBIIIRRRRRRIUR（5）计算输出电阻求输出电阻的等效电路如图216所示。输出电阻K4CORR。图216例22求输出电阻的等效电路（6）源电压放大倍数87905088708870384SIIUSIIOSOUSRRRAUUUUUUA65例23电路如图217所示，双极型半导体三极管的80，信号源电压为正弦波。（1）若要求发射极的直流电位为2V，求电位器RW的值。（2）求基极电流、集电极电流和集电极的电位。（3）保持发射极的直流电位为2V，求AU、RI和RO。（4）保持发射极的直流电位为2V，负载开路，再求AU、RI和RO。图217例23的电路解（1）画直流通路，如图218所示。图218例23的直流通路66根据图218，有20W1B1RR基极电位12202020W1CCB2B1B2BRURRRU发射极电位BEBEUUU发射极电流10170BF1E1EEURRUI集电极电流10170BECUII基极电流CBII集电极电位C1CCCCRIUUF1E1C1CCCF1E1EC1CCCCERRRIURRIRIUU题目要求发射极电位V22EU，有V927022BEEBUUUV9212202020W1CCB2B1B2BRURRRU求得842W1R（2）此时发射极电流为MA210122F1E1EERRUI集电极电流为MA2ECII基极电流为MA0250802CBII集电极的电位V2742212C1CCCCRIUUK241MA0250MV26200MV26200BBEIR（3）带负载时的小信号等效电路如图219所示。67图219带负载时的小信号等效电路F1BBEBF1EBEBI1RIRIRIRIU/LC1BORRIU带负载电压放大倍数5101080124121801/1/F1BELC1F1BEBLC1BIOURRRRRRIRRIUUA求输入电阻，对B点列KCL方程0B21IIIIIF1BBEBI1RIRIU推出F1BEIB1RRUIB11IRIU推出B1I1RUIB22IRIU推出B2I2RUI01F1BEIB2IB1IIRRURURUI输入电阻为1/11111F1BEB2B1F1BEB2B1IIIRRRRRRRRIUR68K7851070050016011080124112018621111111F1BEB2B1IRRRRR输出电阻为K42CORR（4）空载时的小信号等效电路如图220所示。图220空载时的小信号等效电路F1BBEBF1EBEBI1RIRIRIRIUCBORIU空载电压放大倍数2110801241428011F1BECF1BEBCBIOURRRRRIRIUUA可见，空载电压放大倍数是带负载电压放大倍数的2倍。空载不影响输入电阻和输出电阻，所以与带负载时相同。输入电阻为K785IR输出电阻为K42OR69第四节习题答案21有两只晶体管，一只的200，ICEO200A；另一只的100，ICEO10A，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子为什么解选用100、ICEO10A的管子，因其适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。22已知图221A和图B两只晶体管的电流放大系数分别为图50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图221所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。图221题22图解由题意可知，放大电路中的三极管一定处于放大状态。由图21可知在放大状态下三极管三个电极电流的真实方向，而且有BCII，CBEIII关系存在，三个电流中，基极电流最小。图221A中，所标方向为电流的真实方向，已知的两个电极中电流的真实方向均流入三极管，所以，图221A中的三极管一定是NPN型，另外一个电极一定是发射极，因为要满足KCL定律，所以发射极中电流的真实方向一定流出三极管。因为10A电流比1MA电流小，所以流过10A电流的电极为基极。流过1MA电流的电极为集电极。图221A中的三极管型号和电极中的电流如图222A所示。图221B中，所标方向为电流的真实方向，已知的两个电极中电流的真实方向一个流入三极管，另一个流出三极管，因为要满足KCL定律，所以另外一个电极中电流的真实方向一定是流出三极管，而且大小为5MA。因为100A电流比5MA电流小，所以流过100A电流的电极为基极。流过5MA电流的电极为集电极。因为有两个电极中电流的真实方向均流出三极管，所以，图221B中的三极管一定是PNP型。流过51MA电流的电极为发射极。图221B中的三极管型号和电极中的电流如图222B所示。图222题22的三极管符号23测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图223所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。70图223题23图解放大电路中的三极管一定处于放大状态。在放大状态下，三极管的发射结正偏，集电结反偏。从第一章可知，硅PN结正向导通电压约为07V，锗PN结正向导通电压约为02V。图22给出了硅NPN、硅PNP、锗NPN和锗PNP三极管在放大状态下发射结电压的大小和真实方向，可以推断出，NPN管三个电极中集电极电位最高，发射极电位最低，基极电位居中。PNP管三个电极中集电极电位最低，发射极电位最高，基极电位居中。首先，计算三极管任意两个电极之间的电位差，得到三个数值，抛却正负号，只观察其数值大小，寻找电位差为07V或者02V的两个电极，电位差为07V的为硅管，电位差为02V的为锗管，而且这两个电极哪个也不可能是集电极，而必定为基极和发射极，至于哪个是基极、哪个是发射极还不能确定。若集电极的电位在三个电极中是最高的，则可确定为NPN管。若集电极的电位在三个电极中是最低的，则可确定为PNP管。然后，根据放大状态下三极管发射结正偏的特点，可进一步分辨出发射极和基极。对于NPN管，基极电位比发射极电位高。对于PNP管，基极电位比发射极电位低。根据以上思路，对图223中的第一个三极管进行判断。计算三极管任意两个电极之间的电位差，得到三个数值，抛却正负号，只观察其数值大小，分别是07V、113V、12V，其中有一个数值是07V，是12V减去113V得到的，所以，为硅管，而且标有0V的电极一定是集电极。此集电极的电位0V是三个电极电位0V、12V、113V中最低的，所以此管为PNP管。标有12V的电极和标有113V的电极中必有一个为基极、一个为发射极，因为已经知道为PNP管，所以基极电位比发射极电位低，可知标有113V的电极为基极，标有12V的电极为发射极。对图223中的最后一个三极管进行判断。三个电极的电位有15V、118V、12V，计算三极管任意两个电极之间的电位差，得到三个数值，抛却正负号，只观察其数值大小，分别是02V、32V、3V，其中有一个数值是02V，是12V减去118V得到的，所以，可确定为锗管，而且电位为15V的电极一定是集电极。集电极的电位15V是三个电极电位15V、118V、12V中最高的，所以可确定此管为NPN管。标有12V的电极和标有118V的电极中必有一个为基极、一个为发射极，因为已经知道为NPN管，所以基极电位比发射极电位高，可知标有12V的电极为基极，标有118V的电极为发射极。图223中三极管三个极根据位置分别称为上、中、下，答案如表21所示和图224所示。表21题23答案列表管号T1T2T3T4T5T6上ECEBCB中BBBEEE下CECCBC管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN71材料SISISIGEGEGE图224题23的答案24电路如图225所示，晶体管导通时UBE07V，50。试分析UBB为0V、1V、15V三种情况下三极管的工作状态及输出电压UO的值。图225题24图解（1）当UBB0V时将三极管拿走，剩下的电路如图226所示。三极管的发射结电压为0，所以三极管截止。UO12V。72图226图225三极管拿走后的电路图（2）当UBB1V时假定把三极管从电路中拿走，剩下的电路如图226所示。在此电路拓扑结构下求三极管的发射结电压，UBEUBUE1010，发射结正偏，则三极管可能处于放大状态或处于饱和状态，需要进一步判断。把三极管放回电路中，电路的拓扑结构恢复到原始电路结构，如图227所示。图227把三极管放回电路计算三极管的基极支路中实际流动的电流A605071BBEBBBRUUI再计算三极管的集电极临界饱和电流ICS。假设三极管处于临界饱和状态，求此时三极管的集电极临界饱和电流ICS，进而求出基极临界饱和电流IBS。集电极临界饱和电流ICS也是三极管的集电极可能流过的最大电流。在UCES0条件下MA12112CCCCSRUI24MA05012CSBSII比较IB和IBS的大小IB|IBS|，所以三极管处于饱和状态。在三极管处于饱和状态的情况下，稳压管VDZ的阳极电位为0，阴极电位为01V，稳压管虽然正偏，但处于死区，所以稳压管处于截止状态。UO01V。26分别判断图231所示各电路中三极管是否有可能工作在放大状态。75图231题26图解此题中电阻的参数没有给出，所以不能用前面判断三极管状态的方法来计算电流值进而判断状态。此题的思路是第一步假定把BJT从电路中拿走，在此电路拓扑结构下求BJT的发射结电压，若发射结反偏或零偏或小于死区电压值，则BJT截止，不可能工作在放大状态。若发射结正偏，则三极管可能处于放大状态或可能处于饱和状态，需要进一步判断。进入第二步。第二步把BJT放入电路中，电路的拓扑结构恢复到原始电路结构。三极管处于放大状态或处于饱和状态的情况下，三极管的发射结的电压对于NPN（一般硅管居多）管为07V，对于PNP（一般锗管居多）为02V，此时判断集电结能否处于反偏状态，把集电结断开，与判断一个二极管电路的状态的方法一样，若能反偏，则有可能工作在放大状态。对图228（A）进行分析第一步假定把BJT从电路中拿走，如图232所示。在此电路拓扑结构下求BJT的发射结电压。三极管为PNP管，发射极为P型半导体，基极为N型半导体。发射极的电位为0，基极的电位为15V，所以发射结正偏，进入第二步。76图232图231（A）拿走三极管后的电路图第二步把BJT放入电路中，如图233所示，可知发射极的电位为0，假定三极管为锗管，则基极的电位为02V。图233图228（A）三极管放回后的电路图第三步，因为题目中没有给定元件参数，为进一步判断三极管的集电结能否反偏，可以考虑把集电结断开，如图234所示。此时集电极的电位为6V，集电极为P型半导体，只要电路中的电阻取合适的值，集电结可能处于反偏状态。所以，图231（A）电路中的三极管是有可能工作在放大状态的。图234图231（A）集电结断开后的电路图77对图231（B）进行分析第一步假定把BJT从电路中拿走，如图235所示。在此电路拓扑结构下求BJT的发射结电压。三极管为NPN管，基极为P型半导体，发射极为N型半导体。基极的电位为0，发射极的电位为6V，所以发射结正偏，进入第二步。图235图231（B）三极管拿走后的电路图第二步把BJT放入电路中，如图236所示，可知发射极的电位为6V，假定三极管为硅管，则基极的电位为53V。图236图231（B）三极管放回后的电路图第三步，因为题目中没有给定元件参数，为进一步判断三极管的集电结能否反偏，可以考虑把集电结断开，此时集电极的电位为6V，集电极为N型半导体，只要电路中的电阻取合适的值，将三极管放入后集电极的电位可以为正值，所以集电结可能处于反偏状态。所以，图231（B）电路中的三极管是有可能工作在放大状态的。对图231（C）进行分析第一步假定把BJT从电路中拿走，在此电路拓扑结构下求BJT的发射结电压。三极管为PNP管，基极为N型半导体，发射极为P型半导体。基极的电位为0，发射极的电位为6V，所以发射结不可能正偏，所以三极管的发射结处于反偏状态，不可能处于放大状态。78对图231（D）进行分析不能，观察电路图可以看出，15V的电压全部加在发射结上，没有限流电阻，而硅管的发射结在正常工作状态下只能承担07V的电压，锗管能承担的电压就更小，所以三极管的发射结会有很大的电流流过，发射结会因电流过大而损坏。对图231（E）进行分析第一步假定把BJT从电路中拿走，如图237所示。在此电路拓扑结构下求BJT的发射结电压。三极管为PNP管，发射极为P型半导体，基极为N型半导体。发射极的电位为6V，基极的电位为0V，所以发射结正偏，进入第二步。图237图231（E）三极管拿走后的电路图第二步把BJT放入电路中，如图238所示，假定三极管为锗管，V20BEU。发射极的电位为6V，则基极的电位为58V。图238图231（E）三极管放回后的电路图第三步，因为题目中没有给定元件参数，为进一步判断三极管的集电结能否反偏，可以考虑把集电结断开，此时集电极的电位为0V，基极的电位为58V。只要电路中的电阻取合适的值，集电结可能处于反偏状态。所以，图231（E）电路中的三极管是有可能工作在放大状态的。7927电路如图239所示，试问大于多少时三极管饱和图239题27图解假定把三极管从电路中拿走，剩下的电路如图240所示。在此电路拓扑结构下求三极管的发射结电压，UBEUBUE5010，发射结正偏，则三极管可能处于放大状态或处于饱和状态，需要进一步判断。图240图239拿走三极管后的电路把三极管放回电路中，电路的拓扑结构恢复到原始电路结构，如图241所示。发射结正偏，UBE07V。图241图239放回三极管后的电路在图241中，标有电流和电压的参考方向，三极管的基极支路中实际流动的电流为43100075BBECCBRUUIUA80假设三极管处于临界饱和状态，求此时三极管的集电极临界饱和电流ICS，进而求出基极临界饱和电流IBS。集电极临界饱和电流ICS也是三极管的集电极可能流过的最大电流。在UCES0条件下MA5150CCCCSRUI5CSBSII若要三极管处于饱和状态，必须满足IBIBS，所以5CSBSII0043MA。所以116。28电路如图242所示，UCC15V，100，UBE07V。试问（1）RB50K时，UO（2）若VT临界饱和，则RB图242题28图解（1）先判断出三极管的状态，再求输出电压UO。假定把三极管从电路中拿走，剩下的电路如图243所示。在此电路拓扑结构下求三极管的发射结电压，UBEUBUE2010，发射结正偏，则三极管可能处于放大状态或处于饱和状态，需要进一步判断。图243三极管拿走后的电路把三极管放回电路中，电路的拓扑结构恢复到原始电路结构，如图244所示。81图244三极管放回后的电路在图244中，标有电流和电压的参考方向，三极管的基极支路中实际流动的电流为2650702BBEBBBRUUIA假设三极管处于临界饱和状态，求此时三极管的集电极临界饱和电流ICS，进而求出基极临界饱和电流IBS。集电极临界饱和电流ICS是三极管的集电极可能流过的最大电流。在UCES0条件下MA35150CCCCSRUI3001003CSBSIIMA30A比较IB和IBS的大小IBIBS，所以三极管处于放大状态。因为三极管处在放大状态，所以集电极的电流是基极电流的倍，集电极实际流动的电流为MA62BCII。对RC应用欧姆定律，CCCECCRIUU，整理得V2CCCCCERIUU所以输出电压UOUCE2V。（2）当UCE07V时定义为临界饱和。UCEUCES07VMA28650715CCESCCCSRUUI28600100286CSBSIIMA三极管的基极支路中实际流动的电流为BBBEBBB072RRUUI所以，当三极管临界饱和时，MA02860BSBII8255K486020702BBEBBBIUUR29画出图245所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。图245题29图解根据以下规则，画出直流通路。如图246所示。（1）保留理想的直流电压源，因为直流电压源是产生直流电流的源泉。（2）保留理想的直流电流源，因为直流电流源是产生直流电流的源泉。（3）视电容为开路，因为电容不能流过直流电流。（4）保留线性电阻，因为线性电阻可以流过直流电流。注意从定义上讲此电阻为其直流电阻，但是，因为是线性电阻，所以电阻值是一样的。（5）保留三极管，因为三极管可以流过直流电流。但是三极管在随后的分析中要采用其直流模型。（6）理想的交流电压源短路，因为理想的交流电压源中可以流过直流电流，但是其两端不落直流压降。（7）理想的交流电流源开路，因为理想的交流电流源中不可以流过直流电流。（8）变压器线圈短路。83图246题29的直流通路按如下规则画出交流通路，如图247所示。（1）理想的直流电压源短路，因为理想的直流电压源中可以流过交流电流，但是其两端不落交流压降。（2）理想的直流电流源开路，因为理想的直流电流源中不可以流过交流电流。（3）视电容为短路；因为电容可以流过交流电流，当电容的容量够大，交流电流的频率够高，电容的容抗可以近似认为是0。（4）保留线性电阻，因为线性电阻可以流过交流电流。注意从定义上讲此电阻为其交流电阻，但是，因为是线性电阻，所以电阻值是一样的。（5）保留三极管，因为三极管可以流过交流电流。但是三极管在随后的分析中要采用其交流模型。（6）保留理想的交流电压源，因为交流电压源是产生交流电流的源泉。（7）保留理想的交流电流源，因为交流电流源是产生交流电流的源泉。（8）保留变压器84图247题29的交流通路210试分别画出如图248所示各电路的直流通路和交流通路。设所有的电容对交流信号视为短路。其中电压的参考方向用箭头表示。图248题210图解直流通路如图249所示。85图249题210的直流通路交流通路如图250所示。图250题210的交流通路211判断图251所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图251中所有电容对于交流信号均可视为短路。86图251题211图解放大电路的基本接法是指组态。要判断是哪种基本接法（基本组态），必须画出交流通路。交流通路如图252所示。87图252题210的交流通路（A）共射，共基（B）共射，共射（C）共射，共射（D）共集，共基（E）共基，共集212电路如图253所示，（1）说明VT1、VT2管的组态及其具有的特点；（2）写出电路的电压放大倍数表达式。图253题212图解要判断哪种基本组态，必须画出交流通路。88图253A的交流通路如图254所示。第一级为共集组态，第二级为共基组态。图254图250A的交流通路图253B的交流通路如图255所示。第一级为共基组态，第二级为共集组态。图255图250B的交流通路213分别改正图256所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。图256题213图解放大电路是否具有正常电压放大功能的判断方法如下（1）画直流通路，查看能否保证三极管的发射结正偏，集电结反偏（即Q点合适）（2）若Q点不合适，则放大电路不具有电压放大作用。若合适，继续进行判断，进入步骤（3）。（3）画交流通路，看交流输入信号能否加到三极管上，若不行，则放大电路不具有电压放大作用。若合适，继续进行判断，进入步骤（4）。（4）看交流输出信号能否从三极管输出，若能，则放大电路具有电压放大作用，否则，不具有电压放大作用。89对图256（A）进行分析（1）画直流通路，查看能否保证三极管的发射结正偏，集电结反偏，即能否处于放大状态。直流通路如图257所示。将三极管拿走，电路如图258所示。B点的电位为正，E点的电位为0，三极管的发射结可以正偏，所以三极管不会处于截止状态，可能处于放大或饱和状态，进一步再做判断。将三极管再放回电路中，重画电路如图259所示，此处画出了完整的电路。因为已知条件中只是给出了电路的结构，而没有给出具体的元件参数，所以此处不能用前面的方法，不能通过具体计算来判断三极管的状态。此处的方法是判断三极管的集电结的电压能否保证其处于反偏。在图259中三极管的集电极的电位为负值，而基极电位为正值，三极管的集电结处于正偏状态，所以三极管处于饱和状态，不能处于放大状态。图257图256（A）的直流通路图258图257断开三极管后的电路图259图256（A）的直流通路的另一种画法图260改正后的直流通路（2）修改图259所示的直流通路，将直流电压源的正、负极互换，如图260所示。观察图260，可知Q点是合适的。（3）修改直流通路后的完整的放大电路如图261所示。90图261图256（A）修改直流通路后的电路图262图261的交流通路（4）对图261画交流通路，如图262所示，观察可知交流输入信号可以加到三极管的发射结上。（5）观察图262，可以看出，交流输出信号可以从三极管的集电极和发射极之间输出。修改完毕。对图256（B）图进行分析直流通路如图263所示。可以看出，直流电源的电压全部加在发射结上，使发射结烧坏。可在VCC与基极之间加RB加以修改，如图264所示。修改直流通路后的放大电路如图265所示。画出图265的交流通路，如图266所示。可以看出，交流输入信号可以加到三极管上，交流输出信号可以从三极管输出。图263图264图265修改直流通路后的放大电路图266图265的交流通路91对图256（C）图进行分析直流通路如图267所示，整理后的直流通路如图268所示。观察图268可以看出，三极管的发射结处于零偏状态，三极管不能处于放大状态。改正方法在输入端串联一个电容，同时改变UBB的极性，修改直流通路后的完整放大电路如图269所示。对图269画交流通路，如图270所示。观察可以看出交流信号源的电压就是三极管发射结上的电压。交流输出信号可以从三极管的集电极和发射极输出。图267根据规则画出的图256（C）的直流通路图268整理后的图256（C）的直流通路图269修改直流通路后的完整放大电路图270图269的交流通路对图256（D）图进行分析图256（D）的直流通路如图271所示。可以看出，Q点合适。图256（D）的交流通路如图272所示，可见输入信号和输出信号接地。所以，图256（D）不能放大。可以修改直流通路从而改变输入信号和输出信号接地的状况。图271图256（D）的直流通路图272图256（D）的交流通路92在UBB支路加RB，以防止输入信号接地，在UCC与集电极之间加RC，以防止输出信号接地。如图273所示。还可以有其它修改方法。图273图256（D）修改后的电路214判断图274各电路能否放大正弦交流信号，如不能，请改正。图274题214图解对图274（A）进行分析，直流通路如图275所示。观察图275所示的直流通路，三极管的发射结不能正偏，Q点不合适。所以不能放大正弦交流信号。改正方法与RB电阻串联一个直流电压源，如图276所示。图275题214（A）的直流通路图276图275改正后的直流通路93图277图274（A）改正直流通路后的放大电路图278图277的交流通路对图277画交流通路，如图278所示。观察可以看出交流信号源的电压就是三极管发射结上的电压。交流输出信号可以从三极管的集电极和发射极输出。对图274（B）进行分析对图274（B）进行分析，直流通路如图279所示。观察图279所示的直流通路，三极管的发射结可以正偏，集电结可以反偏，Q点合适。再观察交流通路。交流输入信号可以加到三极管上，交流输出信号可以从三极管输出。所以，可以放大正弦交流信号。图279图274（B）的直流通路图280图274（B）的交流通路215试分析图281所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。94图281题215图解方法同前，可参考题213。此处只给出结果。（A）不能。（B）可能。（C）不能。（D）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。（E）不能。因为交流输入信号被C2短路。（F）不能。因为交流输出信号被UCC短路，恒为零。216图282画出了基本共射放大电路中BJT的输出特性及交、直流负载线，试求（1）电源电压UCC、静态电流IB、静态电流IC、管压降UCE的值。（2）电阻RB、RC的值。（3）输出电压的最大不失真幅值。（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少图282题216图解1UCC6VIB20AIC1MAUCE3V952RB300KRC3K（3）输出电压的最大不失真幅值为16V（4）基极正弦电流的最大幅值为20A217电路如图283（A）所示，图283（B）是三极管的输出特性曲线，静态时UBE07V。利用图解法分别求出RL和RL3K时的静态工作点和最大不失真输出电压UOM（有效值）。图283题217图解（1）求RL空载时的静态工作点。直流通路如图284所示。图284空载时的直流通路对RB电阻应用欧姆定律，有2015071BBEBBBRUUIA对RC电阻应用欧姆定律，利用KVL定律，得直流负载线方程0CCCECCUURI，将直流负载线画在三极管输出特性曲线中，如图286中过Q1的那条直线所示，得静态工作点如下IB20A，IC2MA，UCE6V。（2）求RL空载时的最大不失真输出电压UOM（有效值）96将图280（A）去掉负载，电路图如图285所示，列出交流负载线方程0CCCECCUURI，可见，交流负载线方程与直流负载线方程是重合的，也是如图286所示的过Q1的那条直线，因为题目中没有给出UCES的值，不妨取UCES07V（也可取0V、03V等），根据交流负载线，可以看出最大不失真输出电压峰值约为60753V，所以有效值约为375V。图285空载时的放大电路图286输出特性曲线和直流负载线、交流负载线（3）求带负载RL3K时的静态工作点。直流通路如图287所示。图287带负载时的直流通路在图287中，对RB电阻应用欧姆定律，有2015071BBEBBBRUUIA在图287中，对三极管的集电极节点C应用KCL定律，0LCECCCECCRUIRUU，整理得直流负载线方程011CLCECCCCRRUIRU将直流负载线画在三极管输出特性曲线中，如图286中过Q2的那条直线所示，得静态工97作点如下IB20A，IC2MA，UCE3V。（4）求带负载RL3K时的最大不失真输出电压UOM（有效值）图288题217图根据图288，列出交流负载线方程011CLCECCCCRRUIRU，可见，交流负载线方程与直流负载线方程相同，如图286中过Q2的那条直线所示。因为题目中没有给出UCES的值，不妨取取UCES07V（也可取0V，03V），根据交流负载线，最大不失真输出电压峰值约为23V，有效值约为163V。218在图289所示电路中，已知晶体管的80，RBE1K，输入正弦电压的有效值为IU20MV；静态时UBE07V，UCE4V，IB20A。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“”，否则打“”。图289题218图（1）200102043UA（）（2）715704UA（）98（3）4001580UA（）（4）20015280UA（）（5）K1K2020IR（）（6）K35K02070IR（）（7）K3IR（）（8）K1IR（）（9）K5OR（）（10）K52OR（）（11）SU20MV（12）SU60MV解（1）求静态工作点Q画出放大电路的直流通路如图290所示，在其上标出电压、电流的参考方向，列KCL、KVL方程，求Q点。图290图289的直流通路对电阻RB列欧姆定律的方程BBBECCRIUUBBECCBRUUIBCIICCCCCERIUU（2）画出放大电路的小信号等效电路放大电路的小信号等效电路如图291所示。图291图289的小信号等效电路（3）计算电压放大倍数对图291列电路方程。对RBE应用欧姆定律，RBE的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联99的，得欧姆定律方程为BEBIRIU，其中正号“”表示关联的参考方向。对RC和RL并联后的电阻LC/RR应用欧姆定律，LC/RR的端电压和流过的电流的参考方向为非关联的，得欧姆定律方程为/LCCORRIU，其中负号“”表示非关联的参考方向。对三极管来说，有BCII的关系存在。2001528015|580|BELCBEBLCBBEBLCCIOURRRRIRRIRIRRIUUA（4）计算输入电阻对图291列电路方程。对RBE应用欧姆定律，RBE的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联的，得欧姆定律方程为BEBIRIU，推导得BEIBRUI。对RB应用欧姆定律，RB的端电压的参考方向和流过的电流的参考方向为关联的，得欧姆定律方程为B1IRIU，推导得BI1RUI。对B点列KCL方程，0B1IIII。将BEIBRUI和BI1RUI代入0B1IIII，得115101510|BEBIIIRRIUR（5）计算输出电阻求输出电阻的等效电路如图292所示。所以，输出电阻RORC。图292求输出电阻的等效电路（6）源电压放大倍数100输入正弦电压的有效值为IU20MVSIIIURRRUS6020121IIISURRRUSMV结果（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）219电路如图293所示，已知三极管50，在下列情况下，用直流电压表测三极管的集电极电位，应分别为多少设UCC12V，三极管饱和管压降UCES05V。（1）正常情况（2）RB1短路（3）RB1开路（4）RB2开路（5）RC短路图293题219图解首先判断三极管状态。设UBE07V。（1）正常情况直流通路如图290所示。图294直流通路101对基极结点应用KCL定律，对RB1、RB2应用欧姆定律，列方程，整理得基极静态电流MA0220B1BEB2BECCBRURUUI基极临界饱和电流MA0450CCESCCBSRUUI所以三极管处于放大状态。集电极的电位为V46CCCCCRIUU（2）RB1短路直流通路如图295所示。图295RB1短路后的直流通路由于UBE0V，三极管截止，集电极电流为0，UC12V。（3）RB1开路直流通路如图296所示。图296图297图298基极临界饱和电流MA0450CCESCCBSRUUI。实际基极电流为102MA220B2BECCBRUUI，由于IBIBS，故三极管饱和。UCUCES03V。（4）RB2开路直流通路如图297所示。三极管处于截止状态，UC12V。（5）RC短路直流通路如图298所示。由于集电极直接接直流电源，UCUCC12V220电路如图299所示，晶体管的80，分别计算RL和RL5K时的Q点、UA、RI和RO。图299题220图解（1）空载时的计算空载时的直流通路如图2100所示。图2100空载时的直流通路在空载时，根据图2100，对B点列KCL方程0SBEBBECCBRURUUI求得A22MA022023302550370567015SBEBBECC