基本放大电路习题1

1、 第二章 基本放大电路 习题 2.1 测得某放大电路的输入正弦电压和电流的峰值分别为10 mV和10 A， 在负载电阻为2 k时， 测得输出正弦电压信号的峰值为2 V。 试计算该放大电路的电压放大倍数、 电流放大倍数和功率放大倍数， 并分别用分贝（dB）表示。 解：20010mV2000mV10mV2VAu?ioUU? 100A10mA1A1020002000Ai?iLoioIRUII? 4p10210010mV1mA2VA?iiooioIUIUPP? dB54407.020100lg202lg20200lg20lg20Au?ioUU dB4010lg20100lg20lg20A2i?ioII

2、? dB4740710lg102lg10)102lg(10lg10A44p?ioPP 2.2 当接入1 k的负载电阻RL时， 电压放大电路的输出电压比负载开路时的输出电压下降了20%， 求该放大电路的输出电阻。 解：?250)1(4141)145()154(?KRRRUURLLLooo 2.3 说明图2-50所示各电路对正弦交流信号有无放大作用， 为什么？ 解： （b） 不能正常放大 （）交流信号短路到地，无法加到发射结。 （）从直流通路看 BBECCBQRUUI? 当?BQBIR,0，电流过大，管子过热烧毁。 （a） 不能正常放大 （）0?BU，无法建立合适的静态工作点，导致输出波形失真。

3、（）bR没有接CCU，而是接 地。00?bbCCBQRRUI （d） 可以正常放大，只要bR cR参数选取适当。 （）有偏流bCCBQRUI? （）iu交流信号可以加到输入端输进放大。 （c） 不能正常放大 （）常数?CECuR,0 无交流信号电压输出。 （）无电压放大只有电流 放大)1(?BeiIIA （）偏流BQI正常 2.4 画出图2-51所示各放大电路的直流通路、 交流通路和微变等效电路。 图 2-51 解： 2.5 标明图2-52电路中静态工作电流IB、 IC、 IE的实际方向； 静态压降UBE、 UCE和电源电压的极性； 耦合电容和旁路电容的极性。 解： 图2-52 2.6 分压式

4、射极偏置电路如图2-53所示。 已知： UCC=12 V， Rb1=51 k， Rb2=10 k， Rc=3 k， Re=1 k， =80， 三极管的发射 结压降为0.7 V， 试计算： （1）放大电路的静态工作点IC和UCE的数值； （2）将三极管V替换为=100的三极管后，静态IC和UCE有何变化？ （3）若要求IC=1.8 mA， 应如何调整Rb1。 图2-53 解： （1）V212105110212? ?CCbbbBURRRU mA3.1K17.02?eBEBERUUI A168013.11?EBII mA283.1?ECII V84.6)K1K3(3.112)(?eCCCCCERRI

5、VU （2）若=100，静态IC和UCE不会变化（分压式放大电路，IC的大小与的大小无关，mARUUIIeBEBEC3.1?）静态工作点不移动。 （3）若要求IC = 1.8mA，则mA8.1K17.05.2?eBEBECRUUII? Ub =2.5V，K38,5.2121010 11212?bbCCbbbBRRURRRU 将Rb1由51K调整为38K。 2.7 共发射极放大电路如图2-54所示。已知 -UCC=16V，Rb=120k，RC=1.5 k，=40， 三极管的发射结压降为0.7 V，试计算： （1） 静态工作点； （2） 若将电路中的三极管用一个值为100的三极管代替， 能否提高电

6、路的放大能力， 为什么？ 图 2-54 解： （1） 静态工作点 mA1275.0K120V3.15?bCCbRUI mA1.5?bCII V35.8)5.11.516(?CCCCCERIUU （2） 若=100， 则mA1275.0?bI,mA75.12?bCII,V125.3)5.175.1216(?CEU 管子处于深度饱和状态，因为=100，IC增加使UCE，不仅下降到0，而且变负，这使UBC > 0，令管子处于过饱和状态。 2.8 某三极管共发射极放大电路的uCE波形如图2-55所示， 判断该三极管是NPN管还是PNP管？波形中的直流成分是多少？正弦交流信号的峰值是多少？ 解：该

7、三极管是PNP管 波形中直流成分是-4V 正弦信号峰值是2V（±2V） 2.9 三极管放大电路与三极管的输出特性曲线如图2-56所示， 忽略三极管的发射结电压。 （1） 用图解法求出三极管的静态工作点； （2） 若ui =50 sint（mV）产生的基极电流为ib=20 sint（A）， 试在图2-56（b）中画出iC和uCE的波形， 并求出输出电压的峰值和电压放大倍数； （3） 该电路的最大不失真输出电压幅度是多少？ （4） 当接入5.1 k的负载时， 电压放大倍数为多少？最大不失真幅度有何变化？ 图 2-55 图 2-56 解： （1） 用图解法求静态工作点 A40K300V12

8、?bCCBRVI， 根据CCCCCERIUU? 用两点法画直流负载线MN 其斜率CRtg1? 直流负载线MN和A40?bI bi的峰值为20A60A 以Q点为中心，MN和AIb?40的输出特性曲线交点即是静态工作点Q点。 （2）放大倍数Au 42V05.0V1.2?iouUUA? （3）最大不失真幅度：峰值2.15V 11-6.2=4.8V或6.2-0.7=5.5V （4）接入5.1 k负载后，交流负载线AB 变陡，斜率LRtg?1 最大不失真幅度变小，（K55.2/?LCLRRR） 峰值：1.2V 2.10 若将图2-56中的Rb改为570 k， 重新图解放大电路的静态当V120?CCCEC

9、Vui时， 当mA4.21.512,0?kRViuCCCCCE mA1?CQI V2.6?CEQU 工作点。 当增大正弦输入信号， 使ib=30 sint（A）时， 电路将出现什么问题？画出对应的iC和uCE波形。 解：)A0000198.0()A8.19(A20K570V3.11K5707.012?bI 静态工作点是由直流负载线和A20?bI的曲线相交于Q?点， A20?bI当增大正弦输入信号，使ib=30 sint（A）时，电路将 出现截止失真，波形出现削顶，如图2-56中所画出的tiC?和uCE 的削顶波形。 2.11 基本共发射极放大电路的静态工作点如图2-57所示， 由于电路中的什么

10、参数发生了改变导致静态工作点从Q0分别移动到Q1、 Q2、 Q3？（提示：电源电压、集电极电阻、基极偏置电阻的变化都会导致静态工作点的改变）。 图 2-57 解：若在工作点Q0移到Q1则Rb（减小），则IbQ（RC不变） 从Q0移到Q2，则RC（增加），使直流负载线斜率变平（Rb不变） 从Q0移到Q3，则VCC（减小），Rb（增加），（RC不变）即直流负载线斜率不变，把直流负载线平移到?CCV。 2.12 图2-56（a）所示的共发射极放大电路的输出电压波形如图2-58所示。 问： 分别发生了什么失真？该如何改善？ 若PNP管构成的基本共发射极放大电路的输出波形如图2-58所示， 发生的是什么

11、失真？如何改善？ 图 2-58 解： （1） （a）发生了截止失真，输出UO波形正半周削顶，应调整Rb使Ib增加静态工作点上移。 （b）产生了饱和失真，输出UO波形负半周削底，应使 Rb，使Ib减小，脱离饱和区，静态工作点下移。 当Rb不变（即IbQ不变）把RC使直负载线变陡使Q点往放大 区移动，脱离饱和区。 （c）发生了双重失真，在工作点合适的情况下，若输入信号过大，导致双重失真，改善办法增大电源电压VCC，或减小输入信号。 （2）若用PNP管构成基本共发射极放大电路，由于工作时采用直流负电源，所以非线形失真的波形与NPN型管正好相反。即输出电压uo的波形顶部削波失真为饱和失真，底部削波失真

12、为截止失真。其改善办法与（1）相同，即饱和失真用降低Ib（即加大Rb），截止失真用增加Ib（即减小Rb）的办法来改善波形。 2.13 三极管单级共发射极放大电路如图2-59所示。 已知三极管参数=50， Rs=1 k， 并忽略三极管的发射结压降， 其余参数如图中所示， 试计算： （1） 放大电路的静态工作点； （2） 电压放大倍数和源电压放大倍数， 并画出微变等效电路； （3） 放大电路的输入电阻和输出电阻； （4） 当放大电路的输出端接入6 k的负载电阻RL时， 电压放大倍数和源电压放大倍数有何变化？ 图 2-59 解： （1） 放大电路静态工作点 mA03.0A30400V12?KRUIb

13、CC mA5.103.050?bQCQII V645.112?CCQCCCEQRIVU （2）167184.1450?KKrRUUAbeCiOu? （?1184884300mA5.1mV26)1(300?ber） 4.90)167(18.1118.1?ioisiusUURRRA? （K4,18.1/?cobebebiRRKrrRR?） （3）K18.1/?bebebirrRR K4?coRR （4）K4.26464/?LCLCLCLRRRRR7.10118.14.250?beLurRA? 05.557.10118.1118.1)(?usiiusARRRA? 2.14 分压式偏置电路如图2-60

14、所示， 三极管的发射结电压为0.7 V。 试求放大电路的静态工作点、 电压放大倍数和输入、 输出电阻， 并画出微变等效电路。 说明接入负载LR后，uA?和usA?都下降了。 图 2-60 解： （1） 由图2-60分压偏置电路求静态工作点。 V312602020211?CCbbbBQVRRRU mA15.1K2V7.0V3?eBEOBQeEQEQRUURUI EQCQII? V1.5)(12,mA5.22mA0225.051mA15.11?ECCCEQEQBQRRIUII ?145311533006.225130015.1mV26)1(300?ber （2）9.13745.1450?beCOr

15、RA? 接入负载RL后，K2/?LCLRRR 7045.1250?beLOrRA? （3）K322.1K45.1/K15/?beBirRR )K1520/60/(21?bbBRRR K4?CORR 2.15 计算图2-61所示分压式射极偏置电路的电压放大倍数、 源电 压放大倍数和输入输出电阻。 已知信号源内阻Rs=500 ， 三极管的电流放大系数=50， 发射结压降为0.7 V。 图 2-61 解： （1） 由直流通路 V796.212331010212?CCBBBBVRRRV mA5.1K4.1096.2K4.17.0796.2?EBEBERUVI A3050mA5.1,mA5.1?CBEC

16、IIII V95.4)4.13.3(5.112)(?ECCCCCERRIVU （2） 电压放大倍数的计算 由微变等效电路 1)1(EbeLiouRrRUUA? 式中K21.5/3.3/?LCLRRR ，K67.710/33/21?BBBRRR 晶体管输入电阻 K184.111845.126)501( 30026)1(300?EbeIr 78.82.0)501(184.1250?KKKAu?（负号表示输出电压与输入反相） 75.7)78.8(6.45.0K60.4?uisiusARRRA?（源电压放大倍数） （3） 输入电阻ir和输出电阻or仍由微变等效电路求 ?K6.4)1(184.11101

17、3311K2.0)1(/21?EbebbiiiRrRRIUr K3.3?CoRr （由加压求流法求得） 在CsRu,0?开路的条件下求得 2.16 图2-62所示分压式偏置电路中的热敏电阻具有负温度系数， 试判断这两个偏置电路能否起到稳定静态工作点的作用？ 图 2-62 解：采用（a）图的接法是正确的，能起到稳定静态工作点的作用。这是因为：由于温度的升高，ICBO，ICEO，都相应增大，导致IC增大，引起了静态工作点偏移，输出特性曲线上移，甚至进入饱和区使输出波形失真。使电路工作不稳定。 分压偏置电路除了RE负反馈来稳定工作点的作用外，采用具有负 温度系数的热敏电阻Rt来稳定静态工作点。在图2

18、-62（a）的接法是正确的。 因为CCbbbBVRRR V?212 ， 当温度上升?EBbEIVRI2, EBEBERVVI? 图2-62（b）的接法不正确，不能起到稳定静态工作点的作用。 2.17 图2-32所示集电极基极偏置电路中的UCC=16 V， 发射结压降为0.7 V。 估算电路的静态工作点， 并分析温度升高时该电路稳定静态工作点的过程。 图 2-32 解：)(CBCCCCIIRVV? bCbBCCBIIIRVV?BBBECRIUV? BBBCCCBCBCCCBCBRIIRVRIIRVRVI)(7.07.0)(7.0?)1(3.15IRRIBCBB? ，)501(K10K3303.1

19、5)1(V3.15?RRICBB A2.18mA0182.0K840 V3.15?BI mA91.0A9102.1850?BCII V72.6101010)9102.18(16)(36?CCBCCCERIIVU 温度升高稳定工作点过程： 2.18 三极管放大电路如图2-63所示， 已知三极管的发射结压降为0.7 V， =100， 试求： （1） 静态工作点； （2） 源电压放大倍数 soussousUUAUUA?2211?和V （3） 输入电阻； （4） 输出电阻ro1和ro2。 图 2-63 解： （1） 静态工作点 V29.410152015212?CCbbbBVRRRU mA8.127.

20、029.4?EBEBERUUI mA8.1?ECII A18mA018.01008.1?IICB V8.2)22(8.110)(?ECCCCCERRIVU K57.815/10/21?bbBRRR K75.1mA8.1mV26)1001(300?ber ?K22.82)1001(75.1/15/20)1(/1?ebeBiBiRrRrRr （2） 源电压放大倍数 1)1(1?ECebeCuRRRrRA? beerR?)1(? 8.0804.0)1(22.8222.81111?uiSiusArRrA? 1)1()1(2?ebeeuRrRA? beerR?)1(? 8.0122.8222.82222

21、?uiSiusArRrA? （3） 输入和输出电阻 ?K224.876.203/20/15)1(/211?EbebbiRrRRr K21?CoRr K62.157.8/K2/?BSSRRR ?331001 K62.1K76.1/K21/2?SbeEoRrRr 2.19 共集电极放大电路如图2-64所示。 图中=50， Rb=100 k， Re=2 k， RL=2 k， Rs=1 k， UCC=12 V， UBE =0.7 V， 试求： （1） 画出微变等效电路； （2） 电压放大倍数和源电压放大倍数； （3） 输入电阻和输出电阻。 图 2-64 解： （1） 由直流通路图计算静态工作点 A56

22、mA056.0K2)501(K1007.012?bI mA86.2056.0)501()1(?bEII K746.03.7466.463300mA86.2mV26)501(300?ber （2） 画出微变等效电路如右图所示 （3） 求出电压放大倍数和源电压放大倍数 1986.0 51746.01 51)1()1(?LbeLiouRrRUUA? 976.0986.01.3411.34?uiSiusArRrA? （4） 输入输出电阻（oirr和） ?K1.34746.51/100)K51K746.0/(K100)1(/?LbeBiiiRrRIUr?4.3334/200050199.0746.0/K

23、21/?SbeEoRrRr （其中K99.0K100/K1/?BSSRRR） 2.20 共发射极放大电路如图2-65所示， 图中=100， UBE=0.7 V， Rs=1 k， RL=6 k， C1和C2为耦合电容， 对交流输入信号短路。 （1） 为使发射极电流IE=1 mA， Re的值应取多少？ （2） 当IE=1 mA时， 若使UC=6 V， Rc的值是多少？ （3） 计算电路的源电压放大倍数。 图 2-65 解： （1） 设K6?LceRRR ，V18?CEU V30)15(15?CCU ，EECECCIRUU2? ?K12 mA1V12V18V30 2?EEIR ，K6?ER （2）

24、当mA1?EI时，V6?CU 则K1212630?CR （3）K292600300mA1mA26)1001(300?ber 34.1029300K29K)6/6(100?beLuirRA? 10)34.10(29129?uiSbebeuiSiiusARrrARrrAK29)1(?beEbeirRrr （这是求Uo1时，RE被C2交流短路） （K3K6/K6/?LCLRRR） 2.21 图2-42的电路参数如下：Rg10 M，Rd30 k，Rs2 k， Cs10F，C1C20.01F，UDD18 V，场效应管的 UGS(off)-1 V， IDSS1 mA。 试确定该电路的静态工作点。 图2-4

25、2 自给偏压电路 解：由于MOS管栅极电流为0，即Rg中电流为0，所以栅极电位0?GQU，DQSSQIRU? SDQSDQSQGQGSQRIRIUUU?0 （栅源静态电压） 2)(2)()1( )1(offGSGSQDSSoffGSGSDSSDUUIUUII? DDQSGSQIIRU2? 联立解上述两方程： 22441)121(1DDDDIIII? 01542?DDII 当014?DI，mA25.041?DI 0)1)(14(?DDII 当0)1(?DI，DSSDII?mA1 相同不合理舍之 取 mA25.0?DQI V5.0225.0?GSQU V10)230(25.018)(?SdDQDD

26、DSQRRIUU 2.22 共源极场效应管放大电路如图2-66所示，已知场效应管工作点上的跨导gm=0.8 mS，电路参数为Rg1300 k，Rg2100 k，Rg2 M，Rs12 k，Rs210 k，Rd=10 k，Cs10 F， C1C24.7F，UDD18 V。试求： （1） 电压放大倍数； （2） 输入电阻和输出电阻。 图2-66 解： （1） 共源极放大电路的放大倍数uA? 08.3077.36.2828.01108.0111?smdmsgsmgsdgsmiouRgRgRUgURUgUUA? （2） 输入电阻ir M075.2K2075)K100/K300(K2000/21?gggiRRRr （3） 输出电阻or K10?dorr 2.23 计算图2-48所示场效应管放大电路的电压放大倍数、 输入电阻和输出电阻。已知场效应管工作点上的gm=0.9 mS。 图2-48 共漏极放大电路源极输出器 （a） 共漏极放大电路的电路图; （b） 微变等效电路 解： （1）电压放大倍数uA? LgsmLSgsmoRUgRRUgU?)/( LgsmgsogsiRUgUUUU? 68.016.316.24.29.014.29.01?LmLm