模拟电子技术第二章习题解答

习题题2-1试判断图P2-1中各放大电路有无放大作用，简单说明理由。图P2-1题2-1解(a)无放大作用，不符合“发射结正偏，集电结反偏”的外部直流偏置要求；(b)不能正常放大，三极管发射结没有偏置（正偏）；(c)无放大作用，三极管集电结没有偏置（反偏）；(d)无放大作用，三极管发射结没有偏置（正偏）；(e)有放大作用；(f)无放大作用，输入信号的负半轴不能加到放大电路中去；(g)无放大作用，电容C2使输出端对地交流短路，输出交流电压信号为0；(h)无放大作用，电容Cb使三极管基极对地交流短路，输入交流信号无法加至三极管基极；本题的意图是掌握放大电路的组成原则和放大原理。题2-2已知图P2-2(a)中：Rb=510kΩ，Rc=10kΩ，RL=1.5kΩ，VCC＝10V。三极管的输出特性如图(b)所示。①试用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适；②在VCC和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变哪些参数？如何改法？③在VCC和三极管不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，应改变哪些参数？改成什么数值？（a）题2-2解：①先由估算法算出IBQCCBEQBQb100.7mA0.02mA20μA510VUIR然后，由式CcCCCCEiRiVu1010，在输出特性曲线上画出直流负载线，其与横、纵两个坐标轴的交点分别未（10V，0）和（0，1mA），直流负载线与iB=20uA的一条输出特性曲线的交点Q1即为静态工作点。由Q1可得，UCEQ≈0.5V，ICQ=0.95mA。可见，Q1点靠近饱和区，位置不太合适，容易产生饱和失真。②在VCC和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变的参数只有Rb和（或）Rc，有以下几种方法：1）同时减小Rb和Rc，如图中Q2点；2）Rb不变，减小Rc，如图中Q’2点；3）Rc不变，增大Rb，如图中Q’’2点；4）同时增大Rb和Rc，静态工作点在图中Q’’2点以下。③在VCC和三极管不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，可以改变的参数只有Rb和（或）Rc。将iC=ICQ=2mA，uCE=UCEQ=2V的一点与横坐标轴上uCE=10V的一点相连即可得到此时的直流负载线，此时集电极电阻为CCCEQcCQ102kΩ4kΩ2VURI，由图可见，Q3点处IBQ=40uA，则CCBEQbBQ100.7kΩ250kΩ0.04VURI，因此，需要减小Rb和Rc为：Rc＝4kΩ，Rb＝250kΩ。80μAiC/mAuCE/V0246860μA40μA20μAiB=120μA4532167100μA图P2-2（b）题2-3在图P2-3的放大电路中，设三极管的β＝100,UBEQ=-0.2V，rbb′=-200Ω。①估算静态时的IBQ、ICQ和UCEQ；②计算三极管的rbe值；③求出中频时的电压放大倍数.uA；④若输出电压出现了截止失真？应调整电路中哪个参数(增大还是减小)？图P2-3题2-3解：①估算静态时的IBQ、ICQ和UCEQ1）直流通路，2）估算QBEQBQbCCCCBEQBQb0100.2mA20μA490UIRVVUIREQCQBQ10020μA2mAIIICEQCQcCCCEQCCCQC0(1023)V4VUIRVUVIR②计算三极管的rbe值'bebbEQ26mV26(1)(200101)15131.5kΩ2rrI③求出中频时的电压放大倍数.uA1）交流通路2）微变等效电路3）电压放大倍数'ibbeoccLbL''bLLouibbebe;(//)3//31001001.5UIrUIRRIRIRRUAUIrr4）截止失真，应减小Rb。本题的意图是训练近似估算Q点和rbe的方法，用简化h参数等效电路分析uA，以及了解PNP三极管放大电路的真波形失真。（a）题2-4放大电路如图P2-4(a)所示。试按照给定参数，在图P2-4(b)中：①画出直流负载线；②定出Q点(UBEQ=0.7V)；③画出交流负载线；④定出对应于is由0~100μA时，uCE的变化范围，并由此计算Uo(正弦电压有效值)。题2-4解：①直流负载线方程为CECCCcEeCCCceC()153uViRiRViRRi，据此，过横、纵两个坐标轴上两点（15，0）和（0，5）作一条直线，即为直流负载线。②由给定电路的直流通路可得：b1BQCCb1b211153.3V;1139RUVRRBQBEQCQEQe3.30.72.6mA1UUIIR则iC=ICQ=2.6mA的一条水平直线与直流负载线的交点即为Q，由图可知，UCEQ=7.2V。③'LcL//1kΩRRR，交流负载线过Q点且斜率为'L1/1R，如图所示。本题的意图是训练用图解法进行静态和动态分析。题2-5设图P2-5电路中三极管的β＝60,VCC＝6V，Rc=5kΩ，Rb=530kΩ，RL=5kΩ，试：①估算静态工作点；②求rbe值；③画出放大电路的中频等效电路；80μAiC/mA4uCE/V5321051015202560μA40μA20μAiB=0100μAPCM图P2-4（a）（b）④求出电压放大倍数.uA，输入电阻Ri和输出电阻Ro。题2-5解：①1）直流通路；2）估算Q②'bebbEQ26(mV)26(mV)(1)[300(160)]29432.90.6rrI③1）交流通路2）微变等效电路3）电压放大倍数图P2-5EQCQBQBQ6010μA600μA0.6mAIIIICEQCCCQC(60.65)V3VUVIRCCBEQCCBQbb0.760.7mA0.01mA10μA530VUVIRRibbeUIr'''ocLbLLCL;//UIRIRRRR其中4）输入电阻5）输出电阻oC5kΩRR本题的意图是估算最基本的单管共射放大电路的Q点，并用微变等效电路法分析其动态。题2-6利用微变等效电路法，计算图P2-6(a)电路的电压放大倍数、输入电阻及输出电阻。已知：Rb1=2.5kΩ，Rb2=10kΩ,Rc=2kΩ，Rc＝750Ω，RL=1.5kΩ，RS=0，VCC=15V，三极管为3DG6,它的输出特性曲线如图(b)所示。解：1）估算Q点b1BQCCb1b22.5(15)V3V2.510RUVRRBQBEQCQEQe30.7mA3.1mA750UUIIRCEQCCCQce()[153.1(20.75)]V6.5VUVIRR2）在输出特性曲线上用作图的方法求βCB3.2mA16020μAii；CQBQ3.1mA19.4μA160II（前述作图过程中，Q点在iB=20μA输出特性曲线上）3）求三极管的输入电阻iC/mA3DG612108642051015uCE/V0μA10μA20μA30μA40μA50μA60μA70μAiB=80μA图P2-6（a）（b）'oLuibe5//56051.72.9URAUribbe(//)iUIRrbbeiibbeibbe5302.9//kΩ2.88kΩ5302.9RrURRrIRr'bebbEQ26mV26(1)(300161)1650.31.65kΩ3.1rrI4)微变等效电路5）电压放大倍数ibbeUIr'''ocLbLLcL//UIRIRRRR'oLuibe2//1.516083.11.65URAUr6）输入电阻ib1b2be////2.5//10//1.650.904kΩRRRr7）输出电阻oc2kΩRR本题的意图是运用微变等效电路法分析典型的分压式静态工作点稳定电路。题2-7上题中如Rs=10kΩ，则电压放大倍数US..o.S?UAU解：ooiiususisis0.904(83.1)6.90.90410UUURAAUUURR本题的意图是了解信号源内阻对放大倍数的影响。题2－8在图P2-8的电路中，设β＝50,UBEQ=0.6V。①求静态工作点；②画出放大电路的微变等效电路；③求电压放大倍数.uA，输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：①1）直流通路；2）计算QBQbBEQEQeCCBQbBQeCCBEQCCBEQBQbe;(1)120.6μA20μA(1)470512IRUIRVIRIRVUVUIRREQCQBQ5020μA1mAIIICEQCCCQcEQeCCCQce()[121(3.92)]V6.1VUVIRIRVIRR②1）交流通路；2）微变等效电路③1）'bebbEQ26mV26(1)(30051)16261.6kΩ1rrI2）ibbeeebbebebbee'ocbcLbcLcLouibbeebee(1)[(1)](//)(//)(//)(3.9//3.9)500.94[(1)](1)1.6(150)2LUIrIRIrIRIrRUIRIRRIRRRRUAUIrRrR3）三极管基极对地间的等效电阻：'iibeeb(1)[1.6(150)2]kΩ103.6kΩURrRI放大电路的输入电阻：'ibi//(470//103.6)kΩ84.9kΩRRRRb+-Ui.C1+470kΩRc3.9kΩ+C2RL3.9kΩUo.-++VCC（+12V）Re2kΩ图P2-84）放大电路的输出电阻oc3.9kΩRR本题的是以接有发射极电阻Re的放大电路为对象，静态分析和动态分析的基本方法。题2-9在图P2-9所示的射极输出器电路中，设三极管的β＝100,VCC=12V，Rc=5.6kΩ，Rb=560kΩ。①求静态中频等效电路；②画出中频电路；③分别求出当RL=∞和RL=1.2kΩ时的.uA；④分别求出当RL=∞和RL=1.2kΩ时的Ri；⑤求Ro。解：①1)直流通路；2）估算QBQbBEQEQeCCIRUIRV；BQBQeCCBEQ(1)bIRIRVUCCBEQBQbe120.7mA0.01mA10μA(1)560(1100)5.6VUIRREQCQBQ10010μA1mAIIICEQCCEQeCCCQe(1215.6)V6.4VUVIRVIR②1）交流通路2）微变等效电路3）'bebbEQ26(mV)26(1)[300(1100)]29262.91rrkI4）求RL=∞时的.uAoeebe(1)UIRIRibbeeebbee[(1)]UIrIRIrR图P2-9obeeuibbeebee(1)(1)(1100)5.60.99[(1)](1)2.9(1100)5.6UIRRAUIrRrR5）求RL=1.2kΩ时的.uAoeeLbeL(//)(1)(//)UIRRIRRibbeeeLbbeeL(//)[(1)(//)]UIrIRRIrRRobeLeLuibbeeLbeeL(1)(//)(1)()(1100)(5.6//1.2)0.97[(1)(//)](1)()2.9(1100)(5.6//1.2)UIRRRRAUIrRRrRR由上可见，当RL变化时，对射极输出器的电压放大倍数影响不大，即射极输出器具有较强的带负载能力。6）求RL=∞时的Ri'iibeeb(1)[2.9(1100)