基本放大电路习题1

1、第二章基本放大电路习题Word 文档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吟，在负载电阻为2 kQ时，测得输出正弦电压信号的峰值为 2V。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：AUoU?2V 2000mV10mV 10mV200IoIiUo 2000 RL2000 1mAIi10A 10A100PoUoUiLoIi2V 1mA10mV 10 Mo2 104AuUo201g 可201g 200 201g 2201g 100 20 0.7 40 54dBAi201gbIi _2201g100 201g10240dB1

2、01g PoPi_4_4_101g(2 10 ) 101g2 101g107 40 47dB2.2当接入1 kQ的负载电阻R_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:UoRo (-和51)RL(41)RL11Rl (1K ) 250442.3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？Word 文档(iii)偏流Ibq正常U CC U beI BQ-RB解：(b)不能正常放大(i )交流信号短路到地, 无法加到发射结。(ii)从直流通路看(a)不能正常放大(i ) U b 0 ,无法建立合适的静态工作点，导致输出波形失真。(i

3、i) Rb没有接Ucc,而是接当Rb0,IBQ ,电流过大,管子过热烧毁地。Ibq%°0Rb Rb(i )有偏流IBQU CCRb(d)可以正常放大，只要七Rc参数选取适当。(ii) Ui交流信号可以加到输入端输进放大。(C)不能正常放大(i ) ; RC 0,uCE 常数无交流信号电压输出。(ii)无电压放大只有电流放大Ai工(1)I B2.4 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(a)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

4、2.6 分压式射极偏置电路如图2-53所示。已知：Ucc=12 V,冏=51 kQ, R2=10 kQ, R=3 kQ, R=1 kQ,380 ,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(3=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 田Word 文档图 2-53解: UB - L 彘 12 2VU B U beRe2 0.71K1.3mA1.31 8016 MAIc Ie 1.283mAU CEVCCI C ( RCRe) 12 1.3(3KQ 1K) 6.84V(2)若310

5、0,静态Ic和Uce不会变化 一.分压式放大电路，Ic的大小与瞰大小无关，Ic IeU b U beRe1.3mA)静态工作点不移动。(3)若要求 Ic= 1.8mA，则 Ic IeU B U BERe2.5 0.71K1.8mAUb=2.5V, UbU cc10Rb11012 2.5, Rb138KQ将小由51KQ调整为38KQ。2.7 共发射极放大电路如图2-54所示。已知-Ucc= 16V, R=120kQ,Rc=1.5 kQ,340,三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B值为100的三极管代替，能否提 高电路的放大能力，为什么？Re%

6、图 2-54解:(1)静态工作点Ucc 15.3VI b -Rb120KQ0.1275mABb 5.1mAU ce U CC I C RC(16 5.1 1.5) 8.35V(2)若(3=100,贝U 1b 0.1275mA ,IC 0 Ib 12.75mA ,Uce (16 12.75 1.5)3.125V管子处于深度饱和状态，因为 3100, IC增加使UceJ,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：该三

7、极管是PNP管波形中直流成分是-4V正弦信号峰值是2V ( ±2V)图 2-552.9 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 sin3t (mV)产生的基极电流为ib=20 sin 3t (小)，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？幅度有何变化？图 2-56(4)当接入5.1 kQ的负载时，电压放大倍数为多少？最大不失真解:（1）用图解法求静态工作点iVcc12VI BRb 300K Q40(1

8、A根据 Uce UccIcRc当 L0时，UCE VCC 12V用两点法画直流负载线MN当 UCE 0,i C其斜率tgVcc"RC122.4mA5.1kRcI cq 1mA直流负载线MN和Ib40 MAib的峰值为20g7604I Uceq 6.2V以Q点为中心，MN和Ib 40 A的输出特性曲线交点即是静态工作点(2)放大倍数AuAu42Ui 0.05V(3)最大不失真幅度：峰值 2.15V11-6.2=4.8V 或 6.2-0.7=5.5V(4)接入5.1 kQ负载后，交流负载线AB变陡，斜率tg1Rl最大不失真幅度变小，（RlRC/RL2.55KQ)2.10作点当增大正弦输入

9、信号,使ib=30 sin 3t （心）时， 电路将出峰值：1.2V若将图2-56中的R改为570 kQ,重新图解放大电路的静态工现什么问题？画出对应的ic和UCE波形。解：Ib12 0.711.3V570KQ570KQ20A(19.8A) (0.0000198A)静态工作点是由直流负载线和Ib 20 MA的曲线相交于Q点,Ib 20MA当增大正弦输入信号，使ib=30 sin 3t （心）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ic t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 路中的什么参数发生了改变导致静态工作点从 Q0

10、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）。5ce，V图 2-57解：若在工作点Q0移到Qi则R4 （减小），则IbQf （Rc不变）从Q。移到Q2,则R4 （增加），使直流负载线斜率变平（Rb不变）从Q0移到Q3,则VccJ （减小），RJ （增加），（B不变）即直流 负载线斜率不变，把直流负载线平移到 Vcc。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所示已知三极管参是什么失真？如何改善?解

11、:(1)发生了截止失真，输出Uo波形正半周削顶，应调整 R4使I50 4KWord 文档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RT ,使Ib减小，脱离饱和区，静态工作点下移。当R不变（即IbQ不变）把R4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，底部削波失真为截止失真。其改 善办

12、法与（1）相同，即饱和失真用降低Ib （即加大R）,截止失真用 增加Ib （即减小Rb）的办法来改善波形。数350, R=1 kQ,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 kQ的负载电阻R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I bQU cc12V400 K30 MA 0.03mAICQBJQ50 0.03 1.5mAU CEQ VCCICQ Rc 12 1.5 4 6VAuUoUiRc

13、be1.184K167300 (1)Z6mV 300 88411841.5mARiUoRsRi U?1.181 1.18(167)90.4Word 文档(R Rb/& 爪 1.18K,R & 4K )(3) RiRb / rberbe 1.18KRo Rc 4K Q(4)RlRc / RlRc RlRc Rl2.4KQAuRlrbe50 2.41.18101.7AusRiRi1.18 101.7 55.051 1.18说明接入负载Rl后, Au和都下降了。2.14分压式偏置电路如图2-60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

14、电阻，并画出微变等效电路。图 2-60解:(1)由图2-60分压偏置电路求静态工作点U BQRb1RT定Vcc2020 12 3VI 60I EQU EQU BQ U BEOI CQI BQReRe3V 0.7V 1.15mA2KI EQI EQ1.15mA 0.0225mA5122.5mA,UcEQ 12 Ic(RcRe) 5.1V300 (126mV1.15300 5122.6 300 1153 1453(2)AoRcrbe50 41.45137.9接入负载R后，RlRc / Rl2KQRl50 2rbe1.4570(3) RiRb / rbe 15K/1.45K 1.322KQ (Rb

15、Rb1 Rb2 60 / 20 15KQ)RORC4KQ2.15 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。已知信号源阻RS=500 Q,三极管的电流放大系数 350,发射结压降为0.7 V。图 2-61解:(1)由直流通路RB210VBB2 VCC12 2.796VV B U BEReRB1 RB210 332.796 0.7 维 1.5mA1.4K1.4KIc 1.5mA. .Ic I e 1.5mA, I b -30 MA50UCEVCCIC(RCRE) 12 1.5(3.3 1.4) 4.95V(2)电压放大倍数的计算由微变等效电路AUoAuUi

16、Rlbe(1)Rei式中 RLRc/Rl3.3/5.12KQ , RbRB1RB2 33/10 7.67KQ晶体管输入电阻Au26be 300 (1)一Ie50 2K300(12650)11841.184KQ1.51.184K (1 50) 0.2K8.78 (负号表示输出电压与输入反相)Aus3 Au/(8.78)7.75 (源电压放大倍数)(3)输入电阻i和输出电阻°仍由微变等效电路求iUi一 Rb1 / Rb2 /be (1 )0.2K - I i工。33 10111.184 (1)Re4.6KQRc 3.3KQ (由加压求流法求得)在Us 0,Rc开路的条件下求得2.16 图

17、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?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,(3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R来稳定静态工作点。在图2-62(a)的接法是正确的。因为VbRb2RbiRb2当温度上升Ie ,Rb2Vb I eIe退V BERe图2-62 (b)的接法不正确，不能起到稳定静态工作点的作用

18、。2.17 图2-32所示集电极一基极偏置电路中的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。4+,邑 O* V cc仆lOkG,Q330 g* fc +K声=500侬Use图 2-32)1军：VcVccRc ( I B I C )Vb Vcc Rb Ib,Ic BbVC U BE I B RBVc 0.7RbVccRc(Ib Ic) 0.7RVcc0.7 Rc (I b Ib )RBIb Rb 15.3 Rc I b(1B) , Ib15.3VRbRc (1B)15.3330K 10K(1 50)IB 153V 0.0182mA

19、 18.2 p A 840KIC B B 50 18.2 910MA 0.91mAUCE VCC (IB IC)RC 16 (18.2 910) 10 6 10 103 6.72V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,3100,试求:(1)静态工作点；(2)(3)(4)源电压放大倍数Ausi ，和42 Uo2vU sU s输入电阻；输出电阻图 2-63(1)静态工作点UbRb215Rb1Rb220 1510 4.29VU B U BE4.29解:ReIc Ie 1.8mAIc 1.8I B 0.018mA18MAB 100U CEV

20、ccIc(Rc Re) 10 1.8(2 2) 2.8VRbRbi/Rb2 10/15 8.57KQ26mV 300 (1 100)-1.8mA1.75KQRb / ri Rb / rbe(1)Re20/15/ 1.75 (1100) 28.22KQ(2)源电压放大倍数Rcrbe(1 )ReRcRe(1B)ReAus1ri1 rT8.222 8.22(1)0.8040.8Aus2(3)(1 )R, rbe(1)Re(1B)RerbeAu2RSri28.228.220.8输入和输出电阻ri1Rb1 / Rb2 / %(1)Re15/20/203.76 8.224KQWord 文档Rc 2K QR

21、sRs/Rb 2KQ/8.57 1.62Kr02Re /rbeRS 2K o/1.76K 1.62K332L2 /331 1002.19共集电极放大电路如图2-64所示。 图中350 , Rb=100 k Q ,R=2 kQ, Rl=2 kQ, R=1 kQ, 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Ib12 0.7100K (1 50) 2K0.056mA56(1 AI E (1 )Ib (1 50) 0.056 2.86mA26mV300 (1 50

22、)300 463.6 746.32.86mA0.746K Q(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U。(1)RlUirbe (1)Rl51 10.746 510.986 1r34.1Ausri Au -0.986 0.976RS ri1 34.1(4)输入输出电阻(ri和r。)Uiri RB / rbe (1)RL100K Q/(0.746K Q 51K Q) 100/51.746 34.1KQIirbeRS0.746 0.99r。 RE / S 2KQ/ 2000 / 34 33.4(其中 RS RS / RB 1K100K0.99KQ)2.20共发射极放大电

23、路如图2-65所示，图中3100, Ube=0.7 V,R=1 k Q , R=6 k Q , Ci和C2为耦合电容， 对交流输入信号短路。11)为使发射极电流Ie=1 mA , R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 Re Rc Rl 6KQ , Uce 18VUcc 15 ( 15)30V, Ucc Uce 2Re%2Re30V 18V12V12KRe6KQI E1mA(2)当 Ie 1mA 时，Uc 6V30 6贝 URC 12KQ2 1(3) rbe 300 (1 100)6mA 300

24、2600 29K Q 1mAAuiRlrbe100(6/6)K300103429K29.rirbe294 Aui( 10.34)10ri RSrbe RS1 29rirbe (1)Re rbe 29K Q(这是求Uo1时，RE被C2交流短路)(Rl Rc / RL 6KQ/6KQ 3K Q )2.21 图 2-42 的电路参数如下：R=10 MQ,R = 30 kQ,R= 2 kQ,Cs=10 F=, Ci = C2 = 0.01F, Udd=18 V,场效应管的 UGs(off)= -1 V, Idss=1 mA。试确定该电路的静态工作点。ll-T 0解：由于U GQU GSQ图 2-42自

25、给偏压电路MOS管栅极电流为0 , U SQRS I DQU GQ U sq 0 I DQRs0,即Rg中电流为0,所以栅极电位I DQ RS（栅源静态电压）I DSS (1 4)2U GS(off)I DSS (1U GSQ ) 2U GS(off )Word 文档U GSQRS I DQ 2 I D联立解上述两方程:Id 1 (1平)2 1 4Id14ID4ID 5Id 1当 4Id 10, Id1 CC A 0.25mA 4(4Id 1)(Id1) 0当(Id 1)1 mA I dss相同不合理舍之取 i Idq 0.25mAU UGSQ 0.25 20.5VJ Udsq Udd Idq

26、 (Rd Rs)18 0.25(30 2) 10V2.22 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 Ri = 300 kQ, Rg2=100 kQ, R = 2MQ,R=2 kQ,R2=10 kQ,R = 10 kQ,Cs= 10 乒 。=。=4.7以F, Udd=18 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AuAuUogmU gsRdUi Ugs gmU gsRs1gmRd1 gmRs10.8 1081 0.8 22.63.0773.08(2)输入电阻riri Rg Rg

27、1/Rg2 2000KQ (300K/100K) 2075K Q 2.075M Q(3)输出电阻r。ro rd 10KQ2.23 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AUo gmUgs(Rs/RL)gmUgsRLUi Ugs Uo UgsA U gmRAuUi 1 gmR(2)输入电阻riRgRg1Rg2(3)输出电阻rororo / Rs ,而1 -1ro 一 / Rs0.9gmU gs Rl0.9 2.42.16 0.681 0.9 2.4 3.16