第四章 BJT三极管及其放大管.doc

第四章 BJT三极管及其放大管一、判断题双极型三极管由两个PN结构成，因此可以用两个二极管背靠背相连构成一个三极管。（ ） 三极管工作在放大区时，若iB为常数，则uCE增大时，iC几乎不变，故当三极管工作在放大区时可视为一电流源。（ ） 对三极管电路进行直流分析时，可将三极管用H参数小信号模型替代。（ ） 三极管的C、E两个区所用半导体材料相同，因此，可将三极管的C、E两个电极互换使用。（ ） 三极管的输出特性曲线随温度升高而上移，且间距随温度升高而减小。（ ） 三极管放大电路中的耦合电容在直流分析时可视为开路，交流分析时可视为短路。（ ） 处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的（ ）。 只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（ ） 根据电路放大原理可以说任何放大电路都有功率放大作用；（ ） 放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（ ） 阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，它只能放大交流信号。( ) BJT三极管有三种连接组态，其中没有密勒效应的是共射放大电路。( )FET三极管有三种连接组态，其中没有密勒效应的是共栅极放大电路。( )BJT三极管有三种连接组态，其中没有密勒效应的是共基极放大电路。( )BJT三极管有三种连接组态，比较三种组态密勒效应最强的是共发射放大电路。（ ）BJT放大电路的高频响应有三个频率参数，分别是（ ）BJT放大电路的高频响应频率参数，满足（ ）放大电路的增益在低频区的数值比较中频区小的主要原因是耦合电容和旁路电容的影响。（ ）放大电路的增益在高频区的数值比较中频区小的主要原因是三极管的极间电容。（ ）BJT放大器的低频跨导gm与共发射电流的关系是（ ）BJT放大器的电容与其低频跨导gm的关系为（ ）分析BJT放大器在高频区的增益时必须采用混合模型，而分析BJT放大器非高频区的增益时采用h参数模型。（ ）分析BJT放大器的增益时，一般采用h参数模型。（ ）三极管的输出特性曲线随温度升高而上移，且间距随温度升高而增加。对三极管电路进行交流分析时，可将三极管用H参数小信号模型替代。三极管的C、E两个区所用半导体材料虽然相同，但是不能将三极管的C、E两个电极互换使用。双极型三极管和场效应管都利用输入电流的变化控制输出电流的变化而起到放大作用。分析三极管低频小信号放大电路时，可采用微变等效电路分析法把非线性器件等效为线性器件，从而简化计算。三极管放大电路中的耦合电容在直流分析时可视为开路，交流分析时可视为短路。场效应管放大电路和双极型三极管放大电路的小信号等效模型相同。（ ）放大电路只要静态工作点合理，就可以放大电压信号。（ ）放大电路必须加上合适的直流电源才可能正常工作（ ）图示电路中。 （ ）多级放大电路的输入电阻等于第一级的输入电阻，输出电阻等于末级的输出电阻。（ ）频率失真是由于线性的电抗元件引起的，它不会产生新的频率分量，因此是一种线性失真。负载电阻所获得的能量取自于直流电源，而不是信号源。（ ）放大电路的输出电阻等于负载电阻RL。 （ ）直接耦合的多级放大电路，各级之间的静态工作点相互影响；电容耦合的多级放大电路，各级之间的静态工作点相互独立。（ ）输入电阻反映了放大电路带负载的能力。（ ）三极管放大电路中，设ub、ue分别表示基极和发射极的信号电位，则ub=UBEQ+ue 。 （ ）双极型三极管的小信号模型中，受控电流源流向不能任意假定，它由基极电流ib的流向确定。（ ）二、填空题三种基本组态双极型三极管放大电路中，若希望源电压放大倍数大，宜选用共 极电路，若希望带负载能力强，宜选用共极电路，若希望从信号源索取的电流小，宜选用共极电路，若希望用作高频电压放大器，宜选用共 极电路。发射，集电，共基放大器的静态工作点过高可能引起失真，过低则可能引起失真。分压式偏置电路具有自动稳定的优点。饱和，截止，静态工作点三种基本组态双极型三极管放大电路中，输入电阻最大的是共极电路，输入电阻最小的是共极电路，输出电阻最小的是共极电路。集电，共基，集电当放大电路要求恒压输入时，其输入电阻应远于信号源内阻；要求恒流输入时，输入电阻应远 于信号源内阻大，小放大电路中，当放大倍数下降到中频放大倍数的0.7倍时所对应的低端频率和高端频率，分别称为放大电路的频率和频率，这两个频率之间的频率范围称为放大电路的。下限,上限,带宽一个两级三极管放大电路，测得输入电压有效值为2mV，第一级和第二级的输出电压有效值均为0.1V，则该电路的放大倍数为。其中，第一级电路的放大倍数为，第二级电路的放大倍数为。50，50，1射极输出器的主要特点是：电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。1，大，小NPN管和PNP管构成放大电路时，所需的工作电压极性相 ， 但这两种管子的微变等效电路 。反，相似单级双极型三极管放大电路中，既能放大电压又能放大电流的是共极电路，只能放大电压不能放大电流的是共极电路，只能放大电流不能放大电压的是共极电路。发射，基，集电理想集成运放差模输入电阻为，开环差模电压放大倍数为，输出电阻为。，0某两级三极管放大电路，测得输入电压有效值为2mV，第一级和第二级的输出电压有效值均为0.1V，输出电压和输入电压反相，输出电阻为30，则可判断第一级和第二级放大电路的组态分别是和。共发射极，共集测量三级晶体管放大电路，得其第一级电路放大倍数为30，第二级电路放大倍数为30，第三级电路放大倍数为0.99，输出电阻为60，则可判断三级电路的组态分别是、。共发射极，共基，共集已知某放大电路的Au=100，Ai=100，则电压增益为dB，电流增益为 dB，功率增益为 dB。40，40，80单级双极型三极管放大电路中，输出电压与输入电压反相的为共 极电路，输出电压与输入电压同相的有共极电路、共极电路发射，集，基电阻反映了放大电路对信号源或前级电路的影响；电阻反映了放大电路带负载的能力输入，输出若信号带宽大于放大电路的通频带，则会产生 失真频率不论何种组态的放大电路，作放大之用的三极管都工作于输出特性曲线的 区。因此接入电路时，总要使它的发射结保持偏置，使它的集电结保持 偏置。饱和，正，反偏三极管有和两种载流子参与导电，故称作极型晶体管；而场效应管称作极型晶体管。电子和空穴，双，单极双极型半导体三极管是控制半导体器件，参与导电的载流子有种.电流，2 双极型半导体三极管按结构可分为型和型两种，两种型号的晶体管的多子与少子不同。NPN，PNP 三极管工作在放大区时，发射结为偏置，集电结为偏置。正向，反向 某处于放大状态的BJT三极管，测得三个电极的对地电位为U1=-9V，U2=-6V，U3=-6.2V，则电极为基极，为集电极，为发射极，为型管。U3，U2，U1 ，PNP 三极管电流放大系数反映了放大电路中极电流对极电流的控制能力。基，集 反映态时集电极电流与基极电流之比；反映态时的电流放大特性。静，动 有A、B、C三个二极管，测得它们的反向电流分别为、；在外加相同数值的正向电压时，电流分别是、。比较而言，性能最好的是。B 有两个三极管，A管的、，B管的、。其它参数大致相同，应该选。B 工作在放大区的三极管，当从增大到时，从变到，它的值为。50 饱和失真是由于静态工作点设置过而产生的；截止失真是由于静态工作点设置过而产生的。高，低 常用来稳定单管半导体三极管放大电路的工作点偏置电路是。分压式射（源）极偏置输入电阻最高的单管BJT半导体三极管放大电路是。共集输入电阻最低的单管BJT半导体三极管放大电路是。共基放大电路级数增加，中频放大倍数，通频带。增大,变窄当温度降低时，三极管的参数会 ，会 ，导通电压会。减小，减小，升高某放大电路中，三极管三个电极的电流如图所示，测得IA=2mA，IB=0.04mA，IC=2.04mA，则电极为基极，为集电极，为发射极；为型管；。B，A，C，PNP，50硅三极管三个电极的电压如图所示，则此三极管工作于状态。放大场效应管是利用效应，来控制漏极电流大小的半导体器件。电场某三极管的极限参数、。当工作电压时，工作电流IC不得超过 mA；当工作电压时， IC不得超过mA；当工作电流时， UCE不得超过 V 。10，20，20三极管工作在饱和区时，发射结为偏置，集电结为 偏置。正向，正向对三极管放大电路进行直流分析时，工程上常采用法或法。估算，图解工作在放大区的一个三极管，如果基极电流从10微安变化到22微安时，集电极电流从1毫安变为2.1毫安，则该三极管的约为；约为。917，099通路常用以确定静态工作点；通路提供了信号传输的途径。直流，交流用于构成放大电路时，双极型三极管工作于区；场效应管工作于区 。放大区，饱和区当ugs=0时，漏源间存在导电沟道的称为型场效应管；漏源间不存在导电沟道的称为型场效应管。耗尽型，增加型某处于放大状态的三极管，测得三个电极的对地电位为U1=9V，U2=6V，U3=6.2V，则电极为基极，为集电极，为发射极，为 型管。U3，U1 ，U2 NPN三极管电流放大系数反映了放大电路中 极电流对极电流的控制能力。发射，集电三、单项选择题图示电路（ ）A等效为PNP管 B等效为NPN管C为复合管，其等效类型不能确定 D三极管连接错误，不能构成复合管B关于三极管反向击穿电压的关系，下列正确的是（ ）。A.、 B、C、 D、A 某三极管的，则下列状态下三极管能正常工作的是（ ）。A、 B、 C、 D、A 放大电路如图所示，已知硅三极管的，则该电路中三极管的工作状态为（ ）。A、截止 B、饱和 C、放大 D、无法确定B （ ）具有不同的低频小信号电路模型。A、NPN管和PNP管 B、增强型场效应管和耗尽型场效应管C、N沟道场效应管和P沟道场效应管 D、二极管D （ ）情况下，可以用H参数小信号模型分析BJT放大电路。A、正弦小信号 B、低频大信号 C、低频小信号 D、高频小信号C 硅NPN三极管放大电路中，静态时测得集-射极之间直流电压UCE=0.3V，则此时三极管工作于（ ） 状态。A、饱和 B、截止 C、放大 D、无法确定C 在三极管放大电路中，下列等式不正确的是（ ）。A、 B、 C、 D、C 三极管当发射结和集电结都正偏时工作于（ ）状态。A、放大 B、截止 C、饱和 D、无法确定C 3DG6D型晶体三极管的PCM=100毫瓦，ICM=20毫安，UBR(CEO)30伏，如果将它接在IC15毫安，UCE20伏的电路中，则该管（ ）。A、被击穿，B、工作正常，C、功耗太大过热甚至烧坏，D、条件不足无法判断。C 测得工作在放大电路中的三极管各电极电位如图所示，其中硅材料的NPN管是（ ）A 温度升高后，（ ）。A、二极管的正向电压增加 B、二极管的反向电流减小C、三极管的增加 D、三极管的减小C 三极管工作截止区时，（ ）。A、管子的值大； B、集电极和发射极可以对调；C、管压降近似为零； D、集电极电流近似为零D 三极管工作在放大状态时（ ）。A、e结正偏，c结反偏 B、e结正偏，c结正偏 C、集电极电流为零 D、管压降很大A 三极管有三种连接组态，其中高频特性最好的是（ ）组态。A、共发射极； B、共基极； C、共集电极； D、共漏极B 三极管有三种连接组态，其中同相放大的组态是（ ）组态。A、共发射极； B、共基极； C、共集电极； D、共源极B 多级放大电路与组成它的任何一个单级放大电路相比，通频带（ ）。A、变宽 B、变窄 C、不变 D、与单级放大电路无关B 关于BJT放大电路中的静态工作点（简称Q点），下列说法中不正确的是（ ）。A、Q点过高会产生饱和失真 B、Q点过低会产生截止失真C、导致Q点不稳定的主要原因是温度变化 D、Q点可采用微变等效电路法求得D对恒流源而言，下列说法不正确的为（ ）。A、可以用作偏置电路 B、可以用作有源负载 C、交流电阻很大 D、直流电阻很大D图示电路（ ）。A、等效为PNP管，电流放大倍数约为1B、等效为NPN管，电流放大倍数约为2C、连接错误，不能构成复合管D、等效为PNP管，电流放大倍数约为12共射放大电路的静态工作点Q过高，（ ）。A、容易产生截止失真 B、容易产生饱和失真C、容易产生频率失真 D、容易产生相位失真B 共射放大电路的静态工作点Q过低，（ ）。A、容易产生截止失真 B、容易产生饱和失真C、容易产生频率失真 D、容易产生相位失真A 测得放大电路中某三极管的各极电位如图所示。该管是哪种型号的三极管（ ）A、硅管 B、锗管 C、硅管或者锗管 D、FET管硅管还是锗管，发射极、基极、集电极对应哪个管脚A测得放大电路中某三极管的各极电位如图所示。该管的基极是图中测量电压值为（ ）脚。A、3V B、2.3V C、4V D、3V或者4VA某放大电路在负载开路时的输出电压4V，接入的负载电阻后，输出电压降为3V，这说明放大电路的输出电阻为（ ）A、10 B、2 C、4 D、3C为了使高内阻信号源与低阻负载能很好地配合，可以在信号源与低阻负载间接入（ ）。A、共射电路 B、共基电路 C、共集电路 D、共集-共基串联电路C测得放大电路中的晶体三极管各电极对地电压为：VB=2.7V，VE=2V，VC=6V，则该晶体三极管为（ ）。A|、NPN硅管 B、NPN锗管 C、PNP锗管 D、PNP硅管A某晶体三极管的IE=1mA，IB=20uA，则IC=（ ）mA。A、0.98 B、1.02 C、0.8 D、1.2A如图所示复合管，已知T1的1 = 30，T2的 2 = 50，则复合后的 约为（ ）。A、1500 B、80 C、50 D、30A某共射极放大电路空载时输出电压有截止失真，在输入信号不变的情况下，经耦合电容接上负载电阻时，失真消失，这时由于（ ）。A、Q点上移 B、Q点下移 C、三极管交流负载电阻减小 D、三极管输出电阻减小C某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V；输入电压为15mv时, 输出电压为6.5V，则该放大器的电压放大倍数为（ ）。A、100 B、700 C、-100 D.433C某放大器的中频电压增益为40dB，则在上限频率fH处的电压放大倍数约为（ ）倍。A、43 B、100 C、37 D、70 C设图示电路工作于放大状态，当温度降低时，（ ）。A、三极管的b增大 B、三极管的ICBO增大 C、ICQ增大 D、UCQ增大D已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别为A和A，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝对值（ ）。A、AA B、A+A C、大于AA D、小于AAD复合管的优点之一是（ ）A、电流放大倍数大 B、电压放大倍数大C、输出电阻增大 D、输入电阻减小交越失真是（ ）。A、饱和失真 B、频率失真 C、线性失真 D、非线性失真D放大电路A、B的放大倍数相同，但输入电阻、输出电阻不同，用它们对同一个具有内阻的信号源电压进行放大，在负载开路条件下测得A的输出电压小，这说明A的（ ）。A、输入电阻大 B、输入电阻小 C、输出电阻大 D、输出电阻小B关于复合管，下述正确的是（ ）A、复合管的管型取决于第一只三极管B、复合管的输入电阻比单管的输入电阻小C、只要将任意两个三极管相连，就可构成复合管D、复合管的管型取决于最后一只三极管直接耦合电路中存在零点漂移主要是因为（ ）。A、晶体管的非线性 B、电阻阻值有误差C、晶体管参数受温度影响 D、静态工作点设计不当C乙类互补对称功率放大电路会产生交越失真的原因是（ ）。A、输入电压信号过大 B、三极管电流放大倍数太大C、晶体管输入特性的非线性 D、三极管电流放大倍数太小C图示电路中，出现下列哪种故障必使三极管截止（ ）。 A.、RB1开路 B、RB2开路 C、RC短路 D、CE短路四、计算分析题有一个两端器件，如何用万用表判断是电阻器、电容器还是普通二极管？解：采用47型万用表的电阻档测量：如果红黑表棒互换读数一样大为电阻器；红黑表棒互换读数一大一小为普通二极管；红黑表棒互换读数万用表指针先摆动以后都显示很大的读数为电容器。如何用万用表判断一个三极管的e、b、c极？解：采用47型万用表的电阻档测量（R1K档）测量两极间的电阻，如果固定某表棒（红表棒或者黑表棒）对另外两脚电阻基本相同，表棒绑定的脚为b极；再判断e与c极，可以采用万用表上的三极管档和插孔识别，也可以根据eb间与cb间的电阻差别区别。画出N沟道增强型MOS管的转移特性。说明为什么N沟道结型场效应管的uGS必须小于零？解：N沟道结型场效应管属于耗尽型FET管，uGS为0时存在导电沟道，uGS必须小于零才能使uGS控制导电沟道，从而控制漏极电流。BJT共射级连接时的H参数有几个？其各自含义是什么？解：hie：BJT输出端交流短路时的输入电阻hfe：BJT输出端交流短路时的正向电流传输比hre：BJT输入端交流开路时的反相电压传输比hoe：BJT输入端交流开路时的输出电导BJT管可以构成三种组态的放大电路，三种组态的放大电路各有什么特点？各自的适应场合？解：共射极放大电路的电压和电流增益都大于1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有关。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。共集电极放大电路只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输人级、输 出 级或缓冲级。共基极放大电路只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输人电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输人阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。放大电路的主要性能指标有哪些？解：放大电路的主要性能指标有输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真等。某放大电路中的对数幅频特性如图所示。试求该电路的中频电压增益，上限频率fH和下限频率fL；当输入信号的频率f=fL或f=fH时，该电路实际的电压增益是多少分贝？解：=60dB , fH=106, fL=102, 57 dB电路如下图所示，元件发生下列故障时，放大器工作情况如何？（1）或断开； （2）短路（3）断开 ； （4）断开；（5）击穿短路解：(1)或断开对工作点无影响。断开输入加不到发射结上，断开无输出电压。 （2）短路，发射结上无直流电电压，管子截止，同时对短路。 （3）断开，发射极直流电流=0,不能放大。 （4）断开，=0，不能放大。（5）击穿短路，、增加。静态工作点Q升高，向饱和区方向移动。电路如图所示，已知BT的电流放大系数=100。（1）估算该电路的Q点；（2）画出简化的H参数小信号等效电路；（3）计算BJT的输人电阻rbe；（4）计算Av 、Ri、Ro 。（10分）解：1）估算Q点（2）简化H参数小信号等效电路（3）求rbe（4）求Av、Ri、Ro在下图中,设三极管为3DG6，VCC12V。求（1）、；（2）未接时的电压放大倍数； （3）接=2K时的电压放大倍数；（4）求输入电阻和输出电阻。解：交流等效电路如下图所示。根据其直流通路可得=未接时（等效电路中将开路），因 所以 （3）接时可见，接负载后，集电极的交流负载电阻减小，电压放大倍数减小。求、根据求输出电阻的方法，可得=电路如下图所示，已知=12V,K,=1.5K,K,K,K, =2 K, F，F，, =0.6V。（1）估算静态工作点；（2）画出交流等效电路；（3）求、 。（4）计算 ；（5）若 开路了，电路工作情况如何？ （6）标出图中电容的极性并写出其直流电压值。解：（1）由其直流通路及式（2-14）可得： =1.2() 集电极电流:=1.2() 集电极-发射极电压:=12-1.2(2+2)=7.2（2） 等效电路如图2-12（c）所示。（3）因所以输入电阻为 根据求的方法，可得输出电阻=（4）电压放大倍数（5）若开路，电路直流工作状态未发生变化，但发射极对交流而言不能视为接地，输入电压只有一部分加到发射结上。因此基流的交流分量比未开路时小，从而使输出电压减小、电压放大倍数减小、输入电阻增加。（6）因电解电容在使用时，“+”极应接高电位，“-”极接低电位。所以，耦合电容、和发射极旁路电容的极性如图2-12（a）中所示 。 电路如图所示为分压式偏置放大电路，已知VCC=24V，=66，Rc=3.3K，Re=1.5 K，Rb1=33 K，Rb2=10 K，RL=5.1 K，300， UBEQ0.7V。求：（1）静态值IBQ、ICQ和UCEQ；（2）画出其微变等效电路；（3）计算电压放大倍数；（4）空载时的电压放大倍数；（5）估算放大电路的输入电阻Ri和输出电阻RO解： （1分） （1分） （1分） （1分） （2）画出其微变等效电路（2分）（3） （1分） （2分）（4）空载时： （2分）（5） （2分） （1分）已知电路如下图，=，其它元件参数如图中所示。求：、。解：画出等效电路如下图所示。电压放大倍数 因为 = 所以输入电阻 假设，则 所以输出电阻 下图中， ，。计算、。解：因为 所以电压放大倍数 因为 所以输入电阻 输出电阻为 电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ0.7V。利用图解法分别求出RL和RL3k时的静态工作点。解：空载时：IBQ20A，ICQ2mA，UCEQ6V； 带载时：IBQ20A，ICQ2mA，UCEQ3V。如图所示。画出图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。解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。各电路的交流通路如解图所示；在图所示电路中， 已知VCC12V，晶体管的b100，100k。填空：要求先填文字表达式后填得数。（1）当0V时，测得UBEQ0.7V，若要基极电流IBQ20A， 则 和RW之和Rbk；而若测得UCEQ6V，则Rck。（2）若测得输入电压有效值=5mV时，输出电压有效值0.6V， 则电压放大倍数 。若负载电阻RL值与RC相等 ，则带上负载后输出电压有效值V。解：（1） 。（2） 。电路如图所示，晶体管的b80，=100。分别计算RL和RL3k时的Q点、Ri 和Ro。解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为 空载时