北京交通大学模拟电子技术习题及解答第三章双极型三极管基本放大电路

第三章双极型三极管基本放大电路3-1选择填空1.晶体管工作在放大区时，具有如下特点______________。a.发射结正偏，集电结反偏。b.发射结反偏，集电结正偏。c.发射结正偏，集电结正偏。d.发射结反偏，集电结反偏。2．晶体管工作在饱和区时，具有如下特点______________。a.发射结正偏，集电结反偏。b.发射结反偏，集电结正偏。c.发射结正偏，集电结正偏。d.发射结反偏，集电结反偏。3．在共射、共集、共基三种基本组态放大电路中，电压放大倍数小于1的是______组态。a.共射b.共集c.共基d.不确定4．对于题3-1图所示放大电路中，当用直流电压表测得UCE≈VCC时，有可能是因为______，测得UCE≈0时，有可能是因为________。题3-1图VT1RC+VccRB+uo-CiCo+ui-RLa.RB开路b.RC开路c.RB短路d.RB过小5．对于题3-1图所示放大电路中，当VCC=12V，RC=2kΩ，集电极电流IC计算值为1mA。用直流电压表测时UCE=8V，这说明______。a.电路工作正常b.三极管工作不正常c.电容Ci短路d.电容Co短路6.对于题3-1图所示放大电路中，若其他电路参数不变，仅当RB增大时，UCEQ将______；若仅当RC减小时，UCEQ将______；若仅当RL增大时，UCEQ将______；若仅更换一个β较小的三极管时，UCEQ将______；a.增大b.减小c.不变d.不确定7.对于题3-1图所示放大电路中，输入电压ui为余弦信号，若输入耦合电容Ci短路，则该电路______。a.正常放大b.出现饱和失真c.出现截止失真d.不确定8.对于NPN组成的基本共射放大电路，若产生饱和失真，则输出电压_______失真；若产生截止失真，则输出电压_______失真。a.顶部b.低部9.当输入电压为余弦信号时，如果PNP管共射放大电路发生饱和失真，则基极电流ib的波形将___________，集电极电流ic的波形将__________，输出电压uo的波形将________。a.正半波消波b.负半波消波c.双向消波d.不消波10.当输入电压为余弦信号时，如果NPN管共射放大电路发生饱和失真，则基极电流ib的波形将___________，集电极电流ic的波形将__________，输出电压uo的波形将________。a.正半波消波b.负半波消波c.双向消波d.不消波11.为了使高阻输出的放大电路（或高阻信号源）与低阻负载（或低阻输入电阻的放大电路）很好地配合，可以在高阻输出的放大电路与负载之间插入________。a.共射电路b.共集电路c.共基电路d.任何一种组态的电路12．为了使一个低阻输出的放大电路（或内阻极小的电压源）转变为高阻输出的放大电路（或内阻尽可能大的电流源），可以在低阻输出的放大电路的后面接入_____________。a.共射电路b.共集电路c.共基电路d.任何一种组态的电路13.在单级放大电路中，若输入电压为余弦波形，用示波器同时观察输入ui和输出uo的波形。当为CE电路时，ui和uo的相位_________；当CC电路时，，ui和uo的相位_________；当CB电路时，，ui和uo的相位________。a.同相b.反相c.相差90ºd.不确定14.可以放大电压又能放大电流的是_________组态放大电路；可以放大电压又不能放大电流的是_________组态放大电路；可以放大电流又不能放大电压的是_________组态放大电路；能够进行功率放大的是___________组态放大电路。a.CEb.CCc.CBd.任意组态15.在共射、共集、共基三种基本放大电路组态中，电压放大倍数小于1的是_______组态；输入电阻最大的是________组态，最小的是________；输出电阻最大的是________组态，最小的是________。a.CEb.CCc.CBd.任意组态16.放大电路在低频信号作用下电压放大倍数下降的原因是存在___________电容和_______电容；而在高频信号作用下的电压放大倍数下降的主要原因是存在_________电容。a.耦合b.旁路c.三极管极间17.三极管的特征频率fT点对应的β为_______。a.β=1b.β=21c.β=0.5d.β=318.某三极管的带宽增益积为1MHz。如果输入信号为单一频率的余弦波，电路能够进行信号放大的最高频率为_________。a.1MHzb.2MHzc.500kHzd.700kHz19.某放大电路无耦合电容。利用单一频率的余弦信号进行测试，测试结果是：低频增益为AU，提高输入信号频率，频率f1时信号增益为21AU，频率f2时输入信号增益为21AU，频率f3时信号增益为0.1AU。电路的通频带宽为__________。a.f1b.f2c.f320为了简化分析过程，分析题3-1图电路的低频特性时，可以忽略_________电容的影响。分析中频特性时，忽略_________电容的影响。分析高频特性时，忽略_________电容的影响。a.耦合b.旁路c.三极管极间3-1答案1．d.2.c3.b4.a,d5.d.6.a,a,c,a7.c8.b,a9.d,a,a10.d,a,b11.b12.c13.b,a,a14.a,c,b,d15.b,b,c,c,b16.a,b,c17.a18.a19.a20.c,abc,ab3-2说明利用三极管组成放大电路的基本原则。解答：不论那种组态的放大电路，如果希望能够正常放大信号，必须遵守以下原则。1．有极性连接正确的直流电源、合理的元件参数，以保证三极管发射结正偏、集电结反偏和合适的静态工作点，使三极管工作在放大区。2．信号能够从放大电路的输入端加到三极管上，经过三极管放大后，又能传给放大电路的下一级或负载。3-3题3-3图所示电路中，已知硅型晶体三极管发射结正向导通电压为0.7V，β=100，临界放大饱和时三极管压降（集电极-发射极之间）为0.3V。判断电路中各晶体管的工作状态。题3-3图VTRC=10KΩ+12V（a）VTRC=10KΩ+12V（b）+0.8VVTRC=10KΩ+5VRB=2KΩ（c）RE=1KΩ-5VRB=10KΩRB=10KΩ+2V分析：判断晶体三极管的工作状态并计算各级电流问题的分析方法如下。方法一：1．对于NPN管，若UBE0.7V，则管子截止；对于PNP管，若UBE-0.7V，或UEB0.7V则管子截止；2．若NPN管，UBE0.7V，PNP管UEB0.7V，则说明三极管处于放大状态或饱和状态。对于NPN管，如果假设三极管工作在放大区，计算结果得管子压降UCE0.3V（设小功率三极管饱和压降为0.3V），说明管子确实工作在放大状态。如果计算结果得管子压降UCE0.3V，说明管子工作在饱和区。对于PNP管，如果假设三极管工作在放大区，计算结果得管子压降UEC0.3V，说明管子确实工作在放大状态。如果计算结果得管子压降UEC0.3V，说明管子工作在饱和区。方法二：当确定三极管处于非截止状态时，计算三极管的基极电流IB及饱和电流集电极电流ICMAX（UEC=0.3V），如果βIBICMAX，说明电路处于放大状态；如果βIBICMAX，说明电路处于饱和状态方法二似乎更为简单。解：1．列写输入回路方程，计算基极电流BEBB220.7130μA10UIR电路饱和时，集电极电流CCCESCMAXC120.31.17mA10VUIRBCMAXII所以晶体管处于饱和状态。2．计算基极电流BEBB0.80.80.710μA10UIR电路饱和时，集电极电流CCCESCMAXC120.31.17mA10VUIRBCMAXII所以晶体管处于放大状态。3．计算基极电流EEBEBBE50.741.8μA1211001VUIRR电路饱和时，集电极电流CCEECESBCE550.30.88mA101VVUIRRCMAXBII所以晶体管处于饱和状态。3-4试画出用PNP、NPN型三极管组成的单管共射放大电路的原理图，标出电源电压的极性，静态工作电流IB、IC的实际方向及静态电压UBE、UCE的实际极性。解：用PNP型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(a)所示。其中静态工作电流IB、IC的实际方向如图中箭头所示，静态电压UBE-0.7V、UCE-0.3V。用NPN型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(b)所示。其中静态工作电流IB、IC的实际方向如图中箭头所示，静态电压UBE0.7V、UCE0.3V。RBRCRLCiCO-VEEIBIC+题3-4图（a）+RBRCRLCiCOVCCIBIC+（b）+PNPNPN3-5电路如图3-5所示。说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大，为什么？RBRCVTVCC（a）+ui-ICRBRCVTVCC（b）（c）RBRCVTVCC(d）RB1RCRLC2VCC（e）+us-+uo-RSRB2CE题3-5图+ui-+ui-+uo-+uo-RB1RCRLC1C2VCC+us-+uo-RSRB2CEC1VBBRERE分析：解决此问题需要进行以下几个方面的判断。1．判别三极管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。2．判断有无完善的直流通路。3．判断有无完善的交流通路。4．在前三个条件满足的条件下，最后根据电路给出的参数进行计算，根据计算结果判断三极管是否工作在放大区。但是如果电路没有给出电路参数，该步骤可以省略。默认电路参数取值合适。解：a不能。没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。b不能。电源VCC使发射结反偏，不能提供合适的静态工作点。c不能。基极电压VBB使发射结满足正偏条件，但是集电结不是反偏，电路不具备合适的静态工作点。d不能。2C电容使集电极交流接地，从而使输出电压交流部分为零。e能。有合适的直流偏置电路，输入能加到三极管上，输出也能够送到负载上。3-6请画出如题3-6图中放大电路的直流通路。RB1RCRLC2VCC（a）+us-+uo-RSRB2CE题3-6图C1RBRCRLC2VCC（b）+ui-+uo-CEC1C3RERCCRB2RCRLC2VCC（c）+ui-+uo-C1C3RB1RBRCRLC2VCC（d）+ui-+uo-C1RCCLCVTVTVTVTRE分析：在画直流通路时，电容开路，电感短路。解：题3-6图中的直流通路如题3-6图a所示。RB1RCVCC（a）RB2RBRCVCC（b）RERCCRB2RCVCC（c）RB1RBRCVCC（d）VTVTVTVTRE题3-6图a3-7请画出如题3-6图中放大电路的交流通路。分析：在画交流通路时，直流电源短路，电源内阻近似认为0；当电容、电感值较大时，近似认为电容短路，电感开路。解：题3-6图中的交流通路如题3-7图所示。RL（a）+us-+uo-RSRB2题3-7图RL（b）+ui-+uo-RB2RL（c）+ui-+uo-RB1RL（d）+ui-+uo-VTVTVTVTRB1RCRBRCRCRBRC3-8已知晶体管的β=50，UBE=0.7V，求题3-8图所示电路的工作点。题3-8图RB1200kΩRC3kΩRL12kΩCiCoVCC12V+uo-RS600Ω++VT+us-解：经过VCC、RC、RB1、UBE到地的回路电压方程为CCBQCBQB1BECCBEBQCB1CQBQCEQCCBQC10120.732μA15132005032μA1.6mA1125132μA37.1VVIRIRUUUIRRKKIIUVIR3-9放大电路如题3-9图所示。已知VCC=3V，UB=0.7V，RC=3kΩ，RB=150kΩ，晶体管VT的输出特性曲线如题3-9图a所示。试求：1．放大电路