第2章自测题、习题解答自测题2一、在括号用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。
(1)只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用;()(2)可以说任何放大电路都有功率放大作用;()(3)放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的;()(4)电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的;()(5)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作;()(6)由于放大的对象是变化量,所以当输入信号为直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化;()(7)只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。
()解:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T2-2解:(a )不能。
因为输入信号被直流电源U B B 短路。
(b )可能。
(c )不能。
因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载(叠加)在静态电压之上,必然失真。
(d )不能。
晶体管将因发射结电压过大而损坏。
(e )不能。
因为输入信号被C 2短路。
(f )不能。
因为输出信号被U C C 短路,恒为零。
(g )可能。
(h )可能。
(i )不能。
因为T 截止。
三、在图T2-3所示电路中, 已知U CC =12V ,晶体管的 =100,'b R =100k Ω。
填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当iU =0V 时,测得U BEQ =0.7V ,若要基极电流I BQ =20μA , 则'b R 和R W 之和R b= ≈ k Ω;而若测得U CEQ =6V ,则R c = ≈ k Ω。
(2)若测得输入电压有效值i U =5mV 时,输出电压有效值o U =0.6V , 则电压放大倍数uA = ≈ 。
(3) 若负载电阻R L 值与R C 相等 ,则带上负载后输出电压有效值o U = = V 。
解:(1)3 )( 565 )(BQ CEQ CC BQ BEQ CC ,;,I U U I U U β-- 。
(2)'L o i o C L120 (3) 0.3R U U U R R -⋅-;+图T2-3四、已知图T2-3所示电路中U CC =12V ,R C =3k Ω,静态管压降U CEQ =6V ;并在输出端加负载电阻R L ,其阻值为3k Ω。
选择一个合适的答案填入空。
(1)该电路的最大不失真输出电压有效值U om ≈ ; A.2VB.3VC.6V(2)当iU =1mV 时,若在不失真的条件下,减小R W ,则输出电压的幅值将 ; A.减小B.不变C.增大(3)在iU =1mV 时,将R w 调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将 ; A.顶部失真 B.底部失真C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将 。
A.R W 减小B.R c 减小C.U CC 减小解:(1)A (2)C (3)B (4)B五、未画完的场效应管放大电路如图T2-5所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。
要求给出两种方案。
图T2-5解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N 沟道和P 沟道MOS 管,如解图所示。
六、选择正确答案填入空。
(1)测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是。
A.输入电压幅值不变,改变频率B.输入电压频率不变,改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化(2)放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是。
A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适(3)当信号频率等于放大电路的f L或f H时,放大倍数的值约下降到中频时的。
A. 0.5倍B. 0.7倍C. 0.9倍即增益下降。
A.3dBB.4dBC.5dB解:(1)A (2)B,A (3)B A习题22.1按要求填写下表。
答案如表所示。
电路名称连接方式性能比较(大、中、小)公共端 输入端 输出端uA iA R i R o 其它共射电路 e b c 大大小 大共集电路 c b e 小 大 大 小共基电路bec大 小 小 大频带宽2.2分别改正图P2 2所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。
要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
图P2-2解:(a )在R b 处并接一只电容器。
(b )在+U C C 与基极之间加R b 。
(c )将U B B 反接,且在输入端串联一个电阻。
(d )在U B B 支路加R b ,在-U C C 与集电极之间加R c 。
2.3画出图P2-3所示各电路的直流通路和交流通路。
设所有电容对交流信号均可视为短路。
(重点)图P2-3解: (a )CCU 1R 2R 3R T直流通路1R 2R 3R T交流通路iu ou.(b)(c)(d)1R2R3RT直流通路4RCCV1R4RT交流通路iu ou 1R2R3RT直流通路交流通路iuouT2.4电路如图P2-4(a )所示,图(b )是晶体管的输出特性,静态时U BEQ =0.7V 。
利用图解法分别求出R L =∞和R L =3k Ω时的静态工作点和最大不失真输出电压U om (有效值)。
图P2-4解:空载时:I B Q =20μA ,I C Q =2mA ,U C E Q =6V ;最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V 。
带载时:I B Q =20μA ,I C Q =2mA ,U C E Q =3V ;最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V 。
2.5在图P2-5所示电路中,已知晶体管的β=80,r be =1k Ω,iU =20mV ; 静态时U BEQ =0.7V ,U CEQ =4V ,I BQ =20μA 。
判断下列结论是否正确,凡对的在括号打“√”,否则打“×”。
+U CC图P2-5(1)20010204A 3u-=⨯-=- ( ) (2)71.57.04A u-≈-= ( ) (3)4001580A u -=⨯-= ( ) (4)20015.280A u-=⨯-= ( ) (5)ΩΩk 1k )2020(R i ==( ) (6) ΩΩk 35k )02.07.0(R i ==( )(7)Ωk3Ri≈()(8)Ωk1R i≈()(9)Ωk5Ro≈()(10)Ωk5.2R o≈()(11)sU ≈20mV ( ) (12)s U ≈60mV ( )解:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)×(12)√2.6电路如图P2-6所示,已知晶体管β=50,在下列情况下,用直流电压表测晶体管的集电极电位,应分别为多少?设V CC=12V,晶体管饱和管压降U CES=0.5V。
(1)正常情况(2)R b1短路(3)R b1开路(4)R b2开路(5)R C短路图P2-6解:设U B E=0.7V。
(1)21120.70.721.651 3.5CC BE BEBb bU U UI AR Rμ--=-=-=5021.6 1.08C BI I mAβ==⨯=12 1.08 5.1 6.49C CC C CU U I R V=-=-⨯=(2)此时三极管截止,故U C=12V(3)2120.70.22251CC BEBbU UI mAR--===500.22211.1C BI I mAβ==⨯=此时 5.111.156.6C C CCR I V U=⨯=>故,三极管已达到饱和管压降,即0.5C CESU U V==(4)此时三极管截止,故U C=12V(5)此时12C CCU U V==2.7电路如图P2-7所示,晶体管的β=80,'bbr=100Ω。
分别计算R L=∞和R L=3kΩ时的Q点、uA 、R i和R o。
图P2-7解:当LR=∞时,直流通路如图2.7-1示:150.70.722563CC BE BEBb sU U UI AR Rμ--=-=-=8022 1.76C BI I mAβ==⨯=bRsRcRCCU+2.71-bRsRcRCCU+2.72-LRLICRI15 1.765 6.2CE CC C C U U I R V =-=-⨯=2626(1)0.1(180) 1.281.7821000be bb EQ r r k I β'=++=++⨯=Ω⨯ 当3L R k =Ω时,直流通路如图2.7-2所示:150.70.722563CC BE BE B b s U U U I A R R μ--=-=-=8022 1.76C B I I mA β==⨯=由()CE L L CC L C c CEU I R U I I R U =⎧⎨=++⎩,得:3(155 1.76) 2.3258CE U V =⨯-⨯=交流通路如图2.7-3所示: 当L R =∞时:580312.51.28o b c u i b be U I R A U I r β-===-⨯=- // 1.25i b be R R r k ==Ω 5o c R R k ==Ω当3L R k =Ω时:(//) 1.87580117.21.28o b c L u i b be U I R R A U I r β-===-⨯=- // 1.25i b be R R r k ==Ω 5o c R R k ==Ω2.8在图P2-7所示电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得电压输出波形如图P2-8(a )、(b )、(c )所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除。
图P2-8解:(a)饱和失真,增大R b,减小R c。
(b)截止失真,减小R b。
(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大U C C。
2.9若由PNP型管组成的共射电路中,输出电压波形如图P2-8(a)、(b)、(c)所示,则分别产生了什么失真?解:(a)截止失真;(b)饱和失真;(c)同时出现饱和失真和截止失真。
2.10已知图P2 -10所示电路中晶体管的β=100,r be=1kΩ。
图P2-10(1)现已测得静态管压降U CEQ=6V,估算R b约为多少千欧;(2)若测得iU 和oU 的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻R L为多少千欧?解:(1)12623CC CEQCCU UI mAR--===220100CBII Aμβ===0.7120.75650.02CC b B U R k I --===Ω (2)(//)//1001100o b c L c Lu i b be U I R R R R A U I r β-===-⨯=-故//1c L R R = 1.5L R k =Ω2.11在图P2-10所示电路中,设静态时I CQ =2mA ,晶体管饱和管压降U CES =0.6V 。