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第2章 基本放大电路及其分析习题解答
2.1 三极管放大电路为什么要设置静态工作点，它的作用是什么？
解：防止产生非线性失真。
2.2 在分压式偏置电路中，怎样才能使静态工作点稳定，发射极电阻的旁路电容CE的作用是什么，为什么？
解：使静态工作点稳定条件I2>>IB和VB>> UBE。
称为发射极电阻的旁路电容CE对直流而言，它不起作用，电路通过RE的作用能使静态工作点稳定；对交流而言，它因与RE并联且可看成短路，所以RE不起作用，保持电路的电压放大倍数不会下降。
2.3 多级放大电路的通频带为什么比单级放大电路的通频带要窄?
解：因为多级放大电路的电压放大倍数大于单级放大电路的电压放大倍数，而放大电路的电压放大倍数和通频带的乘积基本为常数，所以多级放大电路的通频带比单级放大电路的通频带要窄。
2.4 对于共集电极放大电路，下列说法是否正确?
(1) 输出信号方向与输入信号方向相反。
(2) 电压放大倍数小于且约等于1。
(3) 输入电阻大。
(4) 输出电阻小。
解：(1) 不正确。(2) 、(3) 和(4) 正确。
2.5 放大电路的甲类、乙类和甲乙类三种工作状态各有什么优缺点？
解：甲类: 静态工作点Ｑ大致落在交流负载线的中点，功率损耗大效率低，不失真。
乙类: 静态工作点Ｑ下移到截止区处，功率损耗很小，效率高。但此时将产生严重的失真。
甲乙类: 静态工作点Ｑ下移到接近截止区，功率损耗较小，失真也较小。
2.6 什么是交越失真？如何克服交越失真，试举例说明？
解：放大电路工作于乙类状态，因为三极管的输入特性曲线上有一段死区电压，当输入电压尚小，不足以克服死区电压时，三极管就截止，所以在死区电压这段区域内（即输入信号过零时）输出电压为零，将产生失真，这种失真叫交越失真。
为了避免交越失真，可使静态工作点稍高于截止点，即避开死区段，也就是使放大电路工作在甲乙类状态。
2.7 为什么增强型绝缘栅场效应管放大电路无法采用自给偏压电路？
解：因为增强型绝缘栅场效应管的UGS为正，所以，自给偏压电路不适应增强型绝缘栅场效应管，只适应耗尽型绝缘栅场效应管。
2.8 为什么在绝缘栅场效应管低频放大电路中，其输入端耦合电容通常取值很小，而在三极管低频放大电路中，其输入端的耦合电容往往取值较大。
解：因为绝缘栅场效应管输入电阻很大，三极管输入电阻较小。
2.9 三极管放大电路如图2-31所示，已知UCC＝12V，RC＝3kΩ，RB＝240kΩ，三极管的β＝40，试求：（1）估算各静态值IB，IC，UCE；（2）在静态时，C1和C2上的电压各为多少？极性如何？

图2-31 习题2.10的图 习题2.10的直流通路
解：（1）从已知电路可画出它的直流通路如图所示：
IB＝≈0.05mA，IC＝βIB＝2mA，UCE＝UCC－ICRC＝6V。
（2）在静态时：UC1＝UBE≈0.7V，UC2＝UCE≈6V。
2.10 在题2.9中，若调节RB，使UCE＝3V，则此时RB为多少？若调节RB，使IC＝1.5mA，此时RB又等于多少？
解：（1）从已知电路可画出它的直流通路如图所示：
因为UCC＝UCE＋ICRC，所以，IC＝＝＝3mA，IB＝＝0.075mA。
因为UCC＝UBE＋IBRB，所以，0.075＝，（设UBE＝0V），RB＝＝160kΩ。
（2）因为此时IB＝＝0.0375mA，所以，RB＝＝320KΩ。
2.11 在题2.9中，若UCC＝10V，现要求UCE＝5V，IC＝2mA，β＝40，试求 RC和RB的阻值。
解：因为UCC＝UCE＋ICRC，所以，RC＝＝＝2.5 kΩ，
RB＝＝×40＝200 kΩ。
2.12 在题2.9中，在下列两种情况下，试利用微变等效电路法计算放大电路的电压放大倍数Au。（假设rbe＝1kΩ）（1）输出端开路；（2）RL＝6kΩ。
解：其微变等效电路如图2-7(b)所示：
（1）Au=－β＝－40＝－120。
（2）＝RC//RL＝2kΩ，＝－β＝－80。
2.13 试判断如图2-32所示的电路是否具有放大作用，为什么？若不能，应如何改正？

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)
图2-32 习题2.13的图
解：（a）没有，因为没有基极偏置电阻RB。（b）没有，电源UCC应为负值。（c）有。（d）没有，因为没有基极偏置电流。（e）有。（f）有。
2.14 某放大电路的输出电阻ro＝4kΩ。输出端的开路电压有效值Uo＝2V，若该电路现接有负载电阻RL＝6 kΩ时,问此时输出电压将下降多少?
解：＝＝×2＝1.2V，所以，△U＝2－1.2＝0.8V。
2.15 如图2-10（a）所示的分压式偏置电路中，已知UCC＝15V，RC＝3.3kΩ，RE＝1.5kΩ， RB1＝33kΩ，RB2＝10kΩ，RL＝5.1kΩ，三极管的β＝66，RS＝0。试求：（1）用估算法计算静态值；（2）画出微变等效电路图；（3）计算三极管的输入电阻rbe，电压放大倍数Au，放大电路的输入电阻ri和输出电阻ro；（4）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载RL对电压放大倍数的影响。

（a） （b）
图2-10 分压式偏置电路及其直流通路
解：（1）从已知电路可画出它的直流通路如图2-10（b）所示：
VB≈UCC＝＝5.6V。
IC≈IE＝＝≈3.3mA，IB＝≈50μA。
UCE＝UCC－（RC＋RE）IC＝24－（3.3＋1.5）×3.3≈8.2V。
（2）微变等效电路见图2-11所示。

图2-11 分压式偏置电路的微变等效电路
（3）rbe≈300＋（1＋β）＝300＋（1＋66）×＝0.82kΩ
＝RC//RL＝2kΩ，＝－β＝－66×＝－161。
ri＝RB2// RB1// rbe≈740Ω，ro≈RC＝3.3 kΩ。
（4）Au＝－β＝－66＝－263。
2.16 在题2.15中，若RS=1kΩ，试计算输出端接有负载时的电压放大倍数Au＝和Aus＝，并说明信号源内阻RS对电压放大倍数的影响。
解：从习题2.15已求得：rbe＝0.82kΩ，ri＝0.74kΩ，＝2kΩ。
Au＝＝－β＝－161，AuS＝＝×＝－161×＝-68.5。
2.17 在题2.15中若将图2-10（a）所示电路中的旁路电容CE除去，试问：（1）静态值有无变化；（2）画出微变等效电路图；（3）计算电压放大倍数。
解：(1)静态值无变化。(2)微变等效电路图如图所示。
（3）因为＝RC//RL＝2kΩ，所以，Au＝－＝－≈－1.3。

习题2.17的微变等效电路图
2.18 如图2-33所示电路，若UCC＝20V，RC＝10kΩ，RB＝330kΩ，β＝50，试估算其静态值（IC，IB，UCE）并说明静态工作点稳定的原理。

图2-33 习题2.19的图 习题2.18的直流通路
解：（1）由电路图可得它的直流通路如图所示。由于，IRC＝IC＋IB＝（1＋β）IB，
所以，UCC＝IRC RC＋IBRB＋UBE＝（1＋β）IBRC＋IBRB＋UBE，
IB＝＝＝24μA，IC＝βIB＝50×0.024＝1.2mA，
UCE≈UCC－RCIC＝20－10×1.2＝8V。
（2）静态工作点稳定的原理：当IC增大时，UCE将减小，而UBE是不变的，则IB将减小，使得IC减小，即IC减小的部分与IC增大的部分相互抵消，使得IC保持不变，使静态工作点稳定。
2.19 如图2-34所示的射极输出器电路中，若已知RS＝50Ω，RB1＝100kΩ，RB2＝30kΩ，RE＝1kΩ，三极管的β＝50，rbe＝1kΩ试求Au，ri，ro。

图2-34 习题2.20的图 习题2.19的微变等效电路电图
解：根据射极输出器的特点可得，它的微变等效电路如图所示。
所以，Au＝＝≈0.98，
ri＝RB2// RB1//[ rbe＋（1＋β）RE]＝30// 100//[1＋（1＋50）×1] ≈16 kΩ
ro≈≈＝＝21Ω
2.20 如图2-35所示的电路中，若三极管的β＝60，输入电阻rbe＝1.8kΩ，信号源的输入信号ES＝15mV，内阻RS＝0.6k，各元件的数值如图中所示。试求：（1）输入电阻ri和输出电阻ro；（2）输出电压Uo；（3）若＝0，则Uo又等于多少？

图2-35 习题2.20的图 习题2.20的微变等效电路图

解：（1）它的微变等效电路如图所示，由它的微变等效电路图可得：
ri＝RB2// RB1//[ rbe＋（1＋β）]＝39// 120//[1.8＋（1＋60）×0.1] ≈6.23 kΩ。
ro≈RC＝3.9kΩ
（2）因为，Au＝＝≈－14.81，
AuS＝Au＝×（－14.81）＝－13.5，
所以，Uo＝AuS×ES＝13.5×15＝202.5mV。
（3）当＝0时，ri＝RB2// RB1//rbe＝39// 120//1.8≈1.7kΩ。
Au＝＝≈－65， AuS＝Au＝×（－65）≈－48，
Uo＝AuS×ES＝48×15＝720mV

2.21 已知如图2-36所示的电路中，三极管的β＝50，试求：（1）静态工作点；（2）电压放大倍数，输入电阻和输出电阻。

图2-36 习题2.21的图 习题2.21的直流通路
解：（1）该电路的直流通路如图所示，所以，IRC＝IB＋IC＝（1＋β）IB ，
又因为，UCC＝IRCRC＋IB（RB1＋RB2）＋UBE ，所以，IB＝＝20μA，
IC＝βIB＝50×0.02＝1mA，UCE＝UCC－（1＋β）IB RC＝12－51×0.02×5.1＝6.8V。
（2）rbe＝300＋（1＋β）×＝300＋（1＋50）×＝1.6kΩ，
＝RB2//RC＝150//5.1＝5kΩ，Au＝＝≈－154，
ri＝RB1// rbe＝150//1.6≈1.59kΩ，ro≈RB2//RC＝150//5.1≈5kΩ。

2.22 如图2-22（a）所示的OTL电路中若负载RL＝8Ω，现要求最大不失真输出功率为6.25W，设管子的饱和压降约为零，试问电源电压UCC应为多少？

（a）
图2-22 OTL互补对称放大电路
解：因为 Pom＝，所以，UCC＝＝＝20V。
2.23 如图2-28所示的场效应管分压式偏置电路中，若已知RG1＝2MΩ，RG2＝47kΩ，RG＝10MΩ，RD＝30kΩ，RS＝2kΩ，UDD＝18V，且静态时UGS＝－0.2V，gm＝1.2mA／V，试求：（1）静态值ID和UDS；（2）Au，ri和ro；（3）若不要旁路电容CS，则Auf为多少？

图2-28 分压式偏置电路 习题2.23的微变等效电路图
解： (1) 由电路图可得：VG≈UDD＝＝0.413V，
ID＝≈0.3mA，UDS＝UDD－ID（RD＋RS）＝18－0.3×（30+2）＝8.4V。
（2）微变等效电路如图所示。
所以，Au＝－gmRD＝－1.2×30＝－36，ri≈RG＝10MΩ，ro≈RD＝30KΩ。
（3）Auf＝≈－10.6 。