第七章基本放大电路7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号,并说明原因。
解:a、b、c三个电路中晶体管发射结正偏,集电结反偏,故均正常工作,但b图中集电极交流接地,故无交流输出。
d图中晶体管集电结正偏,故晶体管不能正常工作,另外,交流输入信号交流接地。
因此a、c两电路能放大交流信号,b、d两电路不能放大交流信号。
7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示,已知三极管的电流放大系数50=β。
(1)估算电路的静态工作点;(2)计算三极管的输入电阻ber;(3)画出微变等效电路,计算电压放大倍数;(4)计算电路的输入电阻和输出电阻;(5)如果输入信号由内阻为1kΩ的信号源提供,计算源电压放大倍数;(6)去掉负载电阻,再计算电路的电压放大倍数、CC+o-题7.2图C CC(a)题7.1图输入电阻和输出电阻。
解:(1)A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=- mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-(2)Ω=+=+=9502265030026300C be I r β(3)放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β(4)输入电阻:Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 30 (6)15895.0|350-=-=-=beC u r R A β输入电阻:Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 307.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。
已知100=β (1)估算电路的静态工作点;(2)计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 (3)估算最大不失真输出电压的幅值;(4)当i u 足够大时,输出电压首先出现何种失真,如何调节R B 消除失真?解:电路的直流通路如图所示,CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βAmA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为+u o -CC +u o -题7.3图CCRmA I I BQ CQ 3.4==β,V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=(2)Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路,因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A βΩ≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||Ω==k R R C O 2(3)由于U CEQ =4.3V ,故最大不饱和失真输出电压为 V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此,最大不失真输出电压的幅值为3.6V 。
(4)由于00U U ''<',因此,输入电压足够大时,首先出现饱和失真,要消除此种现象,让饱和失真和截止失真几乎同时出现,应增大R B ,使静态工作点下移。
7.4 画出题7.4图所示电路的交流通路和微变等效电路,标明电压电流的参考方向。
+u o -C C(b)C(a)U C CC C解:各电路的交流通路和微变等效电路如图所示。
7.5 在题7.5图所示的分压式偏置电路中,三极管为硅管,40=β,V U BE 7.0=。
(1)估算电路的静态工作点;(2)若接入5k Ω的负载电阻,求电压放大倍数,输入电阻和输出电阻; (3)若射极傍路电容断开,重复(2)中的计算。
解(1)用估算法求静态工作点V U R R R U CC B B B B 2123153212=⨯+=+=mA R U U I EBEQB EQ 6.25007.02=-=-=,I C =2.6mA(a)+u o -(b)+u o -+u o -(c)C +u o-C C题7.5图A I I E BQ μβ6341261==+=V R R I U U E C C CC CEQ 5.5)5.02(6.212)(=+⨯-=+-= (2)电压放大倍数 be L C u r R R A ||β-=,其中 2626300300407000.72.6be C r k I β=+=+=Ω=Ω 827.05||240-=-=u A Ω===k r R R r be B B i 55.07.0||3||15||||21Ω==k R r C 20(3)C E 断开,工作点不变,电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7250417********...||R )(r R ||R R I )(r I R ||R I U U A E be L C Eb be b LC b i u -=⨯+⨯-=β++β-=β++β-==&&&&&输入电阻Ω=⨯+=β++=k .)..(||||]R )(r [||R ||R r E be B B i 22504170315121输出电阻 Ω==k R r C 207.6 在图7.4.1所示的共集放大电路中,设U CC =10V ,R F =5.6 k Ω,R B =240 k Ω,三极管为硅管,β=40,信号源内阻R S =10k Ω,负载电阻R L =1k Ω,试估算静态工作点,并计算电压放大倍数和输入、输出电阻。
解:基极电路的电压方程为R B I BQ +0.7+R E (1+β)I BQ =U CC由此得A R R U I EB CC BQμβ8.196.541102407.010)1(7.03=⨯+⨯-=++-=mA I I BQ CQ 79.08.1940=⨯==βV I R U U E E CC CEQ 6.579.06.510=⨯-=-=+-&O&C C+u o -图7.4.1 共集电极放大电路Ω⨯=+=3106.179.02640300be r 1≈u AΩ=⨯+=++=k R R r R r L E be B i 32]1||6.5416.1[||240]||)1([||βΩ=+=++=k R R r R r B S be E 27.041240||106.1||6.51||||0β7.7 题7.4图(a )所示电路为集电极——基极偏置放大电路,设三极管的β值为50,V CC =20V ,R C =10 k Ω,R B =330 k Ω。
(1)估算电路的静态工作点;(2)若接上2k Ω的负载电阻,计算电压放大倍数和输入电阻。
解:(1)先画出电路的直流通路,由KVL 可得 CC CE B C C U U I I R =++)( BEQ B B CE U I R U += 代入数据,解方程得A I BQ μ23=,mA I CQ 15.1=,V U CEQ 3.8=(2)接上负载后的微变等效电路如图所示Ω=+=k I r Cbe 43.126300β显然b be i I r U &&=。
另外,流过R B 的电流为Bi R U U i 01&&-=,故)()(010bBi b L I R U U R i i R U &&&&ββ--⋅'=-'= (L C L R R R ||=') b I &用i U &表示,解方程可得58)()(0-='-≈+'-'==be L B L be Bbe L iu r R R R r R r R U U A ββ&&下面求输入电阻C C+u o-R B L01(1)i b b b L u i bLU I I I I I R A U I R ββ=+=++'=++'&&&&&& ()(1)()i be B ibe LB be U r R U r R R r ββ-=++'+&&Bbe L Bbe B L B be be i i i R r R R r R R R r r U I r '++=+'-++==)1(111βββ&&, Ω='++=k R R r R r LB beB i 14.1)1(β7.8 题7.4图(b )所示电路为共基极放大电路。
(1)画出直流通路,估算电路的静态工作点;(2)导出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式。
解:(1)先画出电路的直流通路,如右图所示,与分压式偏置电路相同 CC B B B B U R R R U 212+=CQ EBEQB EQ I R U U I ≈-=,β+=1EQ BQ I I)(E C CQ CC CEQ R R I U U +-= (2)由7.4题所画微变等效电路得b be i I r U &&-=,0Lb U R I β'=-&&,beL i u r R U U A '==β0& bei Ei bb Ei i r U R U I I R U I &&&&&&)1(ββ++=--= .111i i i E beI r U R r β+==+, 即: ||1be i Er r R β=+ C R r =0U CC7.9 导出题7.9图所示电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式,证明当be E r R >>1β时,1//E L C uR R R A -≈&。
解:电路的微变等效电路如图所示b E b be i I R I r U &&&)1(1β++=,b C I R U &&β-=010)1(E be Ci u R r R U U A ββ++-==&&输入电阻3121211111(1)i i B B be E i i i iI I I I r R R r R U U U U β==++=++++&&&&&&&& ])1([||||121E be B B i R r R R r β++= 输出电阻 C R r =0 当be E r R >>1β时,1)1(E Cu R R A ββ+-=接有负载时 11||)1(E L CE Lu R R R R R A ≈+'-=ββ7.10 在题7.4图(c )所示电路中,设751=B R k Ω,52=B R k Ω,4=C R k Ω,1=E R k Ω,三极管的50=β,V U BE 7.0=,V U CC 12=,求(1)电路的静态工作点;(2)电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。