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最新第二章基本放大电路习题答案

2-2 电路如图2-35所示,已知V CC =12 V ,R C =2 k Ω,晶体管的β=60,U BE =0.3 V , I CEO =0.1 mA ,要求: (1) 如果欲将I C 调到1.5 mA,试计算R B 应取多大值?(2) 如果欲将U CE 调到3 V ,试问R B 应取多大值?图2-35 题2-2图解:1)C B 1.5I βI mA == B 0(12)0.31.5/600.025BI mA R ---===所以B 468R k =Ω2)C31234.5210I mA -==⨯,B 0(12)0.34.5/600.075B I mA R ---===所以B 156R k =Ω 2-3 电路图2-36所示,已知晶体管的β=60,r be k =1Ω,BE U =0.7 V ,试求:(1)静态工作点 I B ,I C ,U CE ;(2) 电压放大倍数;(3) 若输入电压 mV sin 210i t u ω=,则输出电压U o 的有效值为多少?V图2-36 题2-3图解:1)计算电路的静态工作点:B 120.70.04270I mA -== C B 0.0460 2.4I I mA β==⨯= CE 12 2.43 4.8U V =-⨯=2)对电路进行动态分析o L u i be 6031801U βR A U r '-⨯==-==- 3)0180101800u i U A U =⨯=⨯=V 所以输出电压的有效值为1800V1.放大器中的信号是交、直流共存的。

交流信号是被放大的量;直流信号的作用是使放大器工作在放大状态,且有合适的静态工作点,以保证不失真地放大交流信号。

2.若要使放大器正常地放大交流信号,必须设置好工作状态及工作点,这首先需要作直流量的计算;若要了解放大器的交流性能,又需要作交流量的计算。

而直流量与交流量的计算均可采用模型分析法,并且是分别独立进行的。

切不可将两种信号混为一谈。

放大器的直流等效电路用于直流量的分析;交流小信号等效电路用于交流量的分析。

3.BJT 是非线性器件,不便直接参与电路的计算。

一般需将其转换为模型,来代替电路中的三极管。

在放大器直流等效电路中,采用BJT 的直流放大模型;在放大器交流小信号等效电路中,采用BJT 的交流小信号模型。

要注意,BJT 的交流小信号模型尽管属于交流模型,但其参数却与直流工作点有关,比如:r be 的值是要由静态电流I CQ 来决定的。

2-4 分别画出图2-37所示各电路的直流通路与交流通路。

图2-37 题2-4图解:解:将电容开路即为直流通路交流通路如下图所示:2-5 电路见图2-38,晶体管为硅管,元件参数已给出,V CC =12V ,V BE =0.7V ,β=50。

试计算: (1) 静态工作点。

(2) 电压放大倍A u ,输入电阻r i ,输出电阻r o ;(3) 若保持β=50不变,将R L 由3.9Ωk 变为2Ωk ,则电压放大倍数将如何变化?图2-38 题2-5图R eR e解:1)静态工作点101242010B V V =⨯=+()40.71502B I -=+⨯ 所以0.03B I mA = 500.03 1.5c B I I mA β==⨯= 12 1.52 1.532 5.94CE U V =-⨯-⨯=2)动态分析be E 26mV 26mV300(1)300511166.71.53mAr I β=Ω++=Ω+⨯=Ω o L u i be 50(2//2)42.71.17U βR A U r '-⨯==-==- ii be b1b2i20//10//1.170.995U r r // R // R k I ====Ω o C 2r R k ==Ω3)当负载电阻变为3.9k Ωo L u i be 50(2//3.9)56.51.17U βR A U r '-⨯==-==- 2-6 电路见图2-39,设V CC =15V ,R b1=60Ωk 、R b2=20Ωk 、R C =1Ωk 、R e =5Ωk 、R s =600Ω,电容C 1、C 2和C e 都足够大,β=60,U BE =0.7V ,R L =3Ωk ,试求:(1) 电路的静态工作点I BQ 、I CQ 、U CEQ ; (2) 电路的电压放大倍数A u ,放大电路的输出电阻r i 和输出电阻r o ; (3) 若信号源具有R S =600Ω的内阻,求源电压入大倍数A us 。

(4) 若电路出现故障,且经测量得知U E =0,U C =V CC 。

请判明故障的原因。

图 2-39 题2-6图解:1)静态工作点2015 3.752060B V V =⨯=+()3.750.71605B I -=+⨯ 所以0.01B I mA = 600.010.6c B I I mA β==⨯= 150.610.61511.35CE U V =-⨯-⨯=2)动态分析 交流未变等效电路如下be E 26mV 26mV300(1)300612900 2.90.61mAr k I β=Ω++=Ω+⨯=Ω=Ω ()o L u i be e 601//3'0.146 (1)(2.9615)U R A U r R ββ⨯==-==-+++⨯i be e b1b2[(1) ]// //[(2.9615)//60//20]14.3 k r r R R R β=++=+⨯=Ωo C 1k r R ≈=Ωus u s 14.30.1460.140.614.3o i i SU R A A R R U ∙∙===-=-++(4) U E =0,U C =V CC, 晶体三极管发生了损坏。

2-7 图2-40a 为射极输出器,已知晶体管的β=100,U BE =0.6V ,信号源内阻R s =0,试求:(1) 计算电路的放大倍数,输入电阻,输出电阻。

(2) 电路输出波形产生了如图2-40b 所示的失真。

请问属饱和失真和还是截止失真?消除该种失真最有效的方法是什么?如晶体管改为PNP 管,若出现的仍为底部失真,上面的答案又怎样?若把电路的形式改为共发射极(原题为共集电极,共集电极即为射极输出器)放大电路,重新回答上面两个问题。

pp3p 2tu o++--ccV eR LR bR 1C 2Ca)b)图2-40 题2-7图解:交流微变等效电路如下:1510 4.292015B V V =⨯=+ 4.290.62E I -=⨯所以 1.845E I mA =be E 26mV 26mV300(1)300101958 1.7321.845mAr k I β=Ω++=Ω+⨯=Ω=Ω o L u i be e (1)101(2//10)0.826 (1) 1.7321012U R A U r R ββ'+⨯====+++⨯[][]i b1b2be L////(1)8.57//1.732168.338.5r R R r R k β'=++=⨯=Ω be o e 1.732=//10//0.0171101r U r R k I β===Ω+ 1510 4.292015B V V =⨯=+ 4.290.62E I -=⨯所以 3.99E I mA =be E 26mV 26mV300(1)3001019580.9583.99mAr k I β=Ω++=Ω+⨯=Ω=Ω o L u i be e (1)101(2//10)0.829 (1)0.9581012U R A U r R ββ'+⨯====+++⨯[][]i b1b2be L////(1)8.57//0.958168.338.14r R R r R k β'=++=⨯=Ω be o e 0.958=//10//0.0091101r U r R k I β===Ω+ 2)如出现上述失真,是因为静态工作点设置过低,晶体管工作是进入了截至区,出现了截止失真 。

应增大b2R ,进而增大B I。

3)如晶体管改为PNP 管,若出现的仍为底部失真,与上问答案相同。

4)若把电路的形式改为共发射极放大电路,是因为静态工作点设置过高,晶体管工作是进入了饱和区,出现了饱和失真 。

应减小b2R ,进而减小B I 。

2-8 共基放大电路见图2-41,已知β=100,U BE =0.7V ,试计算电路的放大倍数,输入电阻,输出电阻。

图2-41 题2-8图解:直流通路如下图所示,由直流通路确定E I ,进而确定be r 。

4.712 3.8410 4.7B V V =⨯=+ 3.840.7 1.3E I -=⨯所以 2.42E I mA =be E 26mV 26mV300(1)3001011389.6 1.392.41mAr k I β=Ω++=Ω+⨯=Ω=Ω 先画出交流微变等效电路如下图所示:()u o i L be 1001//10/'/65.41.39A U U R r β⨯====bei e //1.3//0.01380.01361r r R k β===Ω+ r o ≈R C =1k Ω2-9 放大电路见图2-42,R C =10k Ω,R E =270Ω,晶体管为硅管,U BE =0.6 V ,β=45,试求:(1) 若要求静态时U CE = 5 V ,R B 的数值应该调到多少? (2) 试计算电路的放大倍数,输入电阻,输出电阻。

24V图2-42 题2-9题2-4图解:解:直流通路如下图所示对图示直流通路列基尔霍夫电压方程如下;24()CE E C E U I R R =-+所以24245 1.85()100.27CE E C E U I mA R R --===++ 所以 1.850.04(1)46E B I I mA β===+0.650.62.381.85CE B B U R k I --===Ω E be 26mV 26mV300(1)300469460.951.85mAk I r β=Ω++=Ω+⨯=Ω=Ω(2)交流微变等效电路如下图所示(2)根据基尔霍夫定律有()1()()b b i b i b be E B C B C C I r I R I R I I R I R R I R βββ∙∙∙∙∙∙∙'''++=+-=+-()1()b b b be E C i B C I r I R I R I R R ββ∙∙∙∙'+++=+()1()()b b b b be E C B C i b i B C I r I R I R I R R I I I R R ββ∙∙∙∙∙∙∙'+++++=+=+()1b b i be E U I r I R β∙∙∙=++()()()()()()()be E B C B be E C 1()1()(1)()0.95460.27 2.38100.351() 2.380.95460.2710b b i be EB C ib b b b be E C B i C I r I R U R R I I r I R I R I R R r R r R R k R r R R βββββ∙∙∙∙∙∙∙∙++==++++++++++⨯+===Ω+++++++()()1()()1()b b b be E Ci b b O C CB C b be E B CB C I r I R I R U I I R I R R R I r R R R R R ββββββ∙∙∙∙∙∙∙∙⎡⎤'+++⎢⎥=-=-⎢⎥+⎣⎦++-⎡⎤⎣⎦=+()()()()()()be E B Cbe E B C 1(1)()(1)()10.95460.2745 2.381045102.770.95460.2712.38b be E B Co B C b b ibe u EI r R R R r R R R R R U r R R R U I r A I R βββββββ∙∙∙∙∙++-⎡⎤⎣⎦++-+===++++++⨯-⨯==-+⨯⨯外加电源法求输出电阻的等效电路如下:因为()1b b be E I r I R β∙∙++=0 所以0b I ∙= C o B // 2.38//10 1.92r R R k ===Ω2-10 电路见图2-43,已知晶体管V 的β= 50,U BE = 0.7 V ,R B1 = 24 k Ω,R B2 =15 k Ω, R C = 2 k Ω, R E = 2k Ω,R L =10 k Ω,要求:(1) 估算静态工作点Q ;(2) 推导分别自M ,N 两端输出时的电压放大倍数的表达式;(3) 当V t sin 2i ω=u 时,近似计算u o1,u o2,,,并画出u i ,u o1,u o2, 的波形。

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