模拟电子技术第二章习题解答.docx

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？

（b）

（a）
图 P2-2

题2-2解：① 先由估算法算出IBQ

然后，由式，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，由图可见，Q3点处IBQ=40uA，则
，因此，需要减小Rb和Rc为：Rc＝4kΩ，Rb＝250kΩ。

（a）
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；
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UCEQ
1）直流通路，
2）估算Q

② 计算三极管的rbe 值

③ 求出中频时的电压放大倍数
1）交流通路
2）微变等效电路
3）电压放大倍数

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，以及了解PNP三极管放大电路的真波形失真。
题 2-4放大电路如图P2-4(a)所示。试按照给定参数，在图P2-4b)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)。

（a）
（b）

图 P2-4

题2-4解：
① 直流负载线方程为，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：

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 ，交流负载线过Q点且斜率为，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；
④ 求出电压放大倍数，输入电阻Ri和输出电阻Ro。

图 P2-5

题2-5解：

① 1）直流通路； 2）估算Q
②
③ 1）交流通路 2）微变等效电路

3）电压放大倍数
4）输入电阻
5）输出电阻

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。

（b）
（a）

图 P2-6

解：1）估算Q点

2）在输出特性曲线上用作图的方法求β
； （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

4) 微变等效电路
5）电压放大倍数

6）输入电阻
7）输出电阻
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
解：
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，输入电阻Ri和输出电阻Ro。
图 P2-8

解：① 1）直流通路；
2）计算Q

② 1）交流通路； 2）微变等效电路

③ 1）
2）
3）三极管基极对地间的等效电阻：

放大电路的输入电阻：
4）放大电路的输出电阻
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；
④ 分别求出当RL=∞和RL=1.2kΩ时的Ri；⑤ 求Ro。
图 P2-9

解：① 1) 直流通路； 2）估算Q
；

② 1）交流通路 2）微变等效电路

3）
4）求RL=∞时的

5）求RL=1.2kΩ时的

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

7）求RL=1.2kΩ时的Ri

可见，当输出端RL变化时，对射极输出器输入端的Ri也有影响。
④ 不考虑Re时，，而 ，则

考虑Re时，
本题是对射极输出器的静态和动态分析的训练，并考虑RL变化对和Ri的影响。
题 2-10 在图P2-10(a) 所示的放大电路中，场效应管的漏极特性曲线如图(b)所示，VDD=20V，VGG=2V，RD=5.1kΩ，RG=10MΩ。
① 试用图解法确定静态工作点Q；
② 由特性曲线求出跨导gm；
③ 估算电压放大倍数和输出电阻Ro。

（a） （b）
图 P2-10
解：①
改电路的直流通路如图所示，据此可得直流负载线方程：
在输出特性曲线上，直流负载线与uGS=2V的输出特性曲线的交点即为Q,有图可得：
。

② 由图可知：

③
1）交流通路 2）微变等效电路

3）电压放大倍数：
4）输出电阻
本题的意图是用图解法分析最基本的共源极放大电路的Q点和FET的gm，并用微变等效电路法分析电压放大倍数和输出电阻。
题 2-11 在图P2-11所示的放大电路中，VDD=30V，RD=15kΩ，Rs=1kΩ，RG=20MΩ，Ri=30kΩ，R2=200kΩ，负载电阻RL=1MΩ，场效应管的跨导gm=1.5mS。
① 试估算电压放大倍数和输入、输出电阻Ri、Ro；② 如果不接旁路电容CS，则＝？

图 P2-11
解：①1）交流通路 2）微变等效电路

3）电压放大倍数：

4）输入电阻：
5）输出电阻：
② 1）交流通路 2）微变等效电路

3）电压放大倍数： ；

本题的意图是用微变等效电路法分析分压－自偏压式共源放大电路的，并了解源极旁路电容CS对的影响。
题 2-12 在图P2-12所示的源极输出器电路中，已知N沟道增强型MOS场效应管的开启电压UT=2V，IDO=2mA，VDD=20V，VGG=4V，RS=4.7kΩ，RG=1MΩ。
①试估算静态工作点；② 估算场效应管的跨导gm；③ 电压放大倍数和输出电阻Ro。
图 P2-12

解：
①
1）直流通路
2）根据直流通路可列写以UGSQ、IDQ为未知量的方程组：

代入已知量，解之得：

前一组解不合理，取第二组结果。可进一步求出：

②
③ 1）交流通路 2）微变等效电路
3）电压放大倍数

4）求输出电阻时的微变等效电路如图所示，则

本题是用估算法求源极输出器的Q点和FET的gm，并用微变等效电路法求和Ro。
题 2-13 假设在图P2-13所示的两极直接耦合放大电路中，VCC=15V，Rb1=360kΩ，Rc1=5.6kΩ，Rc2=750Ω，两个三极管的电流放大系数为β1＝50, β2＝30,要求：
① 估算放大电路的静态工作点；
② 估算总的电压放大倍数和输入、输出电阻Ri、Ro。

图 P2-13

解：①
1）直流通路
2）估算Q
设，可算得，，暂先假设，可算得，。可见以上假设成立。则可算得。

②
1）交流通路 ;2）微变等效电路

3）

4）

5）
6）
本题的意图是练习估算直接耦合两级放大电路的Q点和。
题 2-14 图P2-14是由NPN和PNP三极管组成的双电源直接耦合放大电路，设三极管的β1＝40,β2＝20,UBEQ1=|UBEQ2|=0.7V，VCC＝VEE=12V，Rc1=3.9kΩ，Rs＝200Ω，Rc2=3.3kΩ，Re2=2kΩ，假设当外加输入信号us=0时输出电压uo=0，要求：
① 估算当uo=0时电路中各处的电流和电压值；
② 估算总的电压放大倍数和输入、输出电阻Ri、Ro。

图 P2-14

解：① 由于故

;
;

② 1）交流通路

2）

3）

4）
5）
本题是练习NPN-PNP直接耦合放大电路的估算方法。
题 2-15 在图P2-15的电路中，已知静态时ICQ1=ICQ2=0.65mA，β1＝β2＝29。
① 求rbe1=?及中频时(C1、C2可认为交流短路)第一级放大倍数
② 求中频时及总的电压放大倍数
③ 当ui的幅度逐渐增大时，输出电压的波形将首先会出现什么性质的失真？画出这时
的uo波形并说明要使波形基本上不失真应当调节哪一个元件？是增加还是减小？
图 P2-15

解:①

②中频时第二级的电压放大倍数为：
总的电压放大倍数为

③因为

所以当ui的幅度逐渐增大时，输出电压的波形将首先会出现截止失真。应当适当调整Rb1和Rb2,减小Rb1和Rb2两个电阻，适当提高工作点。