模擬電路第二章課后習(xí)題答案

第二章習(xí)題與思考題

?題2-1試判斷圖P2-1中各放大電路有無放大作用，簡單說明理由。

解：

(a)無放大作用，不符合“發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏”的外部直流偏置要求；

(b)不能正常放大，三極管發(fā)射結(jié)沒有偏置(正偏)；

(c)無放大作用，三極管集電結(jié)沒有偏置(反偏)；

(d)無放大作用，三極管發(fā)射結(jié)沒有偏置(正偏)；

(e)有放大作用(電壓放大倍數(shù)小于1);

⑴無放大作用，電容Q使輸出端對地交流短路，輸出交流電壓信號為0；

(g)無放大作用，電容Cb使三極管基極對地交流短路，輸入交流信號無法加至三極管基極;

(h)不能正常放大，場效應(yīng)管柵源之間無直流偏置；

(i)無放大作用，VGG的極性使場效應(yīng)管不能形成導(dǎo)電溝道。

本題的意圖是掌握放大電路的組成原則和放大原理。

?題2-2試畫出P2-2中各電路的直流通路和交流通路。設(shè)電路中的電容均足夠大，變壓器為理想變壓器。

解:

-^r

交流通路

(b)

本題的意圖是掌握直流通路和交流通路的概念,練習(xí)畫出各種電路的直流通路和交流通路。

?題2-3在NPN三極管組成的單管共射放大電路中，假設(shè)電路其他參數(shù)不變，分別改變以下某一項參數(shù)

時，試定性說明放大電路的IBQ、ICQ、UCEQ將增大、減小還是不變。①增大Rb；②增大VCC；③增大B。

解：

-----------?~~O+Vcc

-f—O+Vcc

j。凡G

c,aT

山.

M1w

此

直流通路

O----------------------O--------*—o

單管共射放大電路」一

v

J_cc_UBEQ?%一0?7?%UCEQ=V(xTCQRC

Ipn------------------------?--------------------?---------%=瓦一%2

DDD

①凡TnIBQICQ，=■CEQ，

②K?cTn【BQTn，c°TnUCE°(=K-CT~~RJCQT)不定

/收基本不變

】CQTnYcc,

本題的意圖是理解單管共射放大電路中各種參數(shù)變化時對Q點的影響。

?題2-4在圖252所示NPN三極管組成的分壓式工作點穩(wěn)定電路中，假設(shè)電路其他參數(shù)不變，分別改

變以下某一項參數(shù)時，試定性說明放大電路的IBQ、ICQ、UCEQ、％和I4“I將增大、減小還是不變。

①增大Rbi;②增大Rb2；③增大Re；④增大Bo

解：

0。

++

^—寸

n

c,A凡

.vTu.

Uipt

RMo——?~~?~~--------?------------O

微變等效電路

UEQ_UBQ—UBEQUCEQ=V”-ICQ%-【EQR?

UBQXR:R%

=

XYcL1CQ(Rc+凡)

Kbl+怎27-~"

A、26(mV)4=J"

%=%,+Z(11+0]—

Ujrbe

1EQ

IT

1BQ1

UCEQJ

①凡1TnUBQTnUE°TnICQ~EQTn”

%144

工BQ"

UCEQ,

②凡2TnUBQ(NUEQJnICQKIEQ1n

展TnlA。

l

③&TncQ-IEQ(=>>UCEQT

rbe個=14比

'BQv

CQ-右?；静蛔?/p>

④>=><Ucw基本不變

Z?T

rheTnlA,,I基本不變或略增大

本題的意圖是理解分壓式穩(wěn)定Q放大電路中各種參數(shù)變化時對Q點和電壓放大倍數(shù)的影響。

?題2-5設(shè)圖P2-5中的三極管B=100,UBEQ=0.6V,VCC=12V,Rc=3kQ,Rb=120kQo求靜態(tài)工作

點處的IBQ、ICQ和UCEQ值。

IRc及+IBQ凡+UBEQ~Kcc

QCQ+IBQ)RC+【BQRI)+UBEQ=Ze

yu

BEQ12-0.6

1BQx0.027mA

%+(1+夕)4120+(1+100)x3

ICQ工/31BQ=100x0.027mA=2.7mA

UCEQ=%一/?(=12-(2.7+0.027)x3?3.82V

本題的意圖是學(xué)習(xí)運用靜態(tài)分析的基本方法求解一個簡單的但課堂上并未講過的放大電路的靜態(tài)工作點。

?題2-6已知圖P2-2（a）中:Rt,=510kQ,&=10kC,RL=1.5kQ,VCC=1OV?三極管的輸出特性如圖（b）

所示。①試用圖解法求出電路的靜態(tài)工作點，并分析這個工作點選得是否合適；②在Vcc和三極管不變

的情況下，為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓UCEQ提高到5V左右，可以改變哪些參數(shù)？如何改法？③在

Vcc和三極管不變的情況下，為了使k、Q=2mA,UCEQ=2V,應(yīng)改變哪些參數(shù)？改成什么數(shù)值？

解：

①先由估算法算出IBQ

-Uwo10-0.7

------?-------mA?0.02〃2A=20zz4

Rh510

然后，由式〃c￡=%cKT0T0ic，在輸出特性曲線上畫出直流負(fù)載線，其與橫、縱兩個坐

標(biāo)軸的交點分別未（10V,0）和（0,1mA）,直流負(fù)載線與iB=20uA的一條輸出特性曲線的交點Qi即為

靜態(tài)工作點。

由Qi可得，UCEQ心0.5V,IcQ=0.95mA?可見，Qi點靠近飽和區(qū)，位置不太合適，容易產(chǎn)生飽和失真。

②在Vcc和三極管不變的情況下，為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓UCEQ提高到5V左右，可以改變

的參數(shù)只有氐和（或）&，有以下幾種方法：1）同時減小后和及，如圖中Q2點；2）R,不變，減小

&，如圖中Q'2點；3）氏不變，增大Rb，如圖中Q”2點；4）同時增大Rb和R0，靜態(tài)工作點在圖中Q'%

點以下。

③在Vcc和三極管不變的情況下，為了使kQ=2mA,UCEQ=2V,可以改變的參數(shù)只有Rb和（或）氏。

將ic=IcQ=2mA,UCE=UCEQ=2V的一點與橫坐標(biāo)軸上uCE=10V的一點相連即可得到此時的直流負(fù)載線，此

V-UIQ-2

時集電極電阻為&=’rr——r吆Kn=-----履1=4履1,由圖可見，Q3點處IBQ=40UA,貝lj

【CQ2

Vcc-URFO10-0.7

Rh=----------=---------kQ?250kCl,因此，需要減小Rb和&為：Rt=4kQ,Rb=250kQ?

1nc0.04

本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法求Q點,并分析電路參數(shù)對Q點的影響。

?題2-7放大電路如圖P2-7(a)所示。試按照給定參數(shù)，在圖P2-7(b)中:

①畫出直流負(fù)載線：

②定出Q點(設(shè)UBEQ=0.7V)；

③畫出交流負(fù)載線。

(b)

圖P2-7

解：

①直流負(fù)載線方程為“c￡=%c-icR,TE&*%c-ic(R,+R,)=15-3ic，據(jù)此，過橫、縱兩個

坐標(biāo)軸上兩點(15,0)和(0,5)作一條直線，即為直流負(fù)載線。

②由給定電路的直流通路可得：

11

U?——vccxl5=3.3V

BQ%+%211+39

U-U

?/_UBQUBEQ3.3-0.7

l=2.6mA

CQ-EQ~~丁

則ic=kQ=2.6mA的一條水平直線與直流負(fù)載線的交點即為Q,由圖可知，UCEQ=7.2V?

③RL=R//RL=lk^,交流負(fù)載線過Q點且斜率為-1/耳=—1,如圖所示。

本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)分析。

?題2-8在圖P2-7(a)電路中，如輸出電壓波形為，試問:

①電路產(chǎn)生截止失真還是飽和失真？

②應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)以消除失真？

解：①電路產(chǎn)生飽和失真；

②應(yīng)降低Q點，為此可增大Rb2或減小Rbi。

本題的意圖是用圖解法分析波形失真。

?題2-9試作出圖P2-9中所示放大電路的負(fù)載線。已知：Rb=560kQ,，=5.1kQ,R|=R=10kQ,RL=

IMQ,兩個直流電源均為12V,三極管的輸出特性曲線如圖P2-6(b)所示。

解:

直流通路中三極管的輸出回路的戴維南等效電路如圖所示，其中。7.2匕瓦_(dá)則直流負(fù)載

線方程為“CE=72-分別過輸出特性曲線坐標(biāo)系的橫、縱兩軸上的點(7.2,0)和(0,1.8)作一條

直線，即得直流負(fù)載線。

一Uam1Q-07

可估算出/股=———蛆-mA?0.02mA=20M，則可得靜態(tài)工作點Q如圖所示。

Rb560

本題的意圖是學(xué)習(xí)運用圖解的方法畫出集電極回路含有多個電源的放大電路的負(fù)載線。

?題2-10設(shè)圖P2-10電路中三極管的B=60,Vcc=6V,K=5kQ,Rb=530kQ,RL=5kQ,試:

①估算靜態(tài)工作點；

②求g值；

③求出電壓放大倍數(shù)A,,,輸入電阻Ri和輸出電阻R0.

——O

+Vcc

I+1L

LJ+"卜

1M

一直流

5)輸出電阻

R?=Rc=52

本題的意圖是訓(xùn)練估算最基本的單管共射放大電路的Q點,并用微變等效電路法分析其動態(tài)。

?題2-11利用微變等效電路法，計算圖P2-11(a)電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻。已知：

Rbi=2.5kQ,Rb2=10kQ,Rc=2kQ,&=750。,RL=1.5kQ,RS=O,VCC=15V,三極管的輸出特性曲線如圖

(b)所示。

C,

圖P2-11

解：

1)估算Q點

2.5

%V

UBQ~vcc----------x15)V=3V

+&22.5+10

CQEQRe750

UCEQ*Vcc-ICQ(R,+()=[15—3.1X(2+0.75)]V?6.5V

2)在輸出特性曲線上用作圖的方法求6

￡=△^32mA=16()

B20/zA

—mA^\9AM(前述作圖過程中，Q點在iB=20uA輸出特性曲線上)

BQ-160

3)求三極管的輸入電阻

26zziV26

rbe=%+(1+/)=(300+161x—)Q=1650.3Qx1.65^0

IEQ3.1

4）微變等效電路

5）電壓放大倍數(shù)

Ui=ib%

L=TR=-%RL&=4〃&

4=力=-￡"=-160乂叫283.1

Uirhe1.65

6）輸入電阻

4=Rh]IIRh2IIrhe=2.5//10//1.65=0.904K2

7）輸出電阻

RO=RC=2g

本題的意圖是運用微變等效電路法分析典型的分壓式靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路。

?題2-12上題中如Rs=10kQ,則電壓放大倍數(shù)

U°

A.a

UUUR0.904

解:i=—x—=——：—Ax(-83.1)?-6.9

UsUju、4+&0.904+10

本題的意圖是了解信號源內(nèi)阻對放大倍數(shù)的影響。

?題2-13在圖P2-13的放大電路中，設(shè)三極管的B=100,UBEQ=-0.2V,rbb-=200Qo

①估算靜態(tài)時的IBQ、ICQ和UCEQ;

②計算三極管的心值；

③求出中頻時的電壓放大倍數(shù)A.；

④若輸入正弦電壓，輸出電壓波形為，試問三極管產(chǎn)生了截止失真還是飽和失真？應(yīng)調(diào)整電路中哪

個參數(shù)（增大還是減?。?？

—Vcc

(-10V)

3囪

490盒。

G4R+

5

a

—o----------------o

圖P2-13

解：

①估算靜態(tài)時的IBQ、ICQ和UCEQ

1)直流通路

2)估算Q

U8E0—+%C=°

,_%c+—BE2_10-0.2

mA=20〃A

BO—-尤490

EQ~ICQ?/3IBQ-100x20/zA-2mA

UCEQ—+%c=°

UCEQ=—%c+/coRc=(—10+2x3)V=-4V

②計算三極管的g值

26/72V26

一女C

rbe=%+(1+B)-----=(200+lOlx)0=1513aHi.5

IEQ2

③求出中頻時的電壓放大倍數(shù)4“

1）交流通路

2）微變等效電路

3）電壓放大倍數(shù)

〃=乜“

Uo=ic{RcIIRL）=pihRL

4=包以iJooH

Tb%rbeL5

4）截止失真，應(yīng)減小Rb?

本題的意圖是訓(xùn)練近似估算Q點和rbe的方法,用簡化h參數(shù)等效電路分析,以及了解PNP三極

管放大電路的真波形失真。

?題2-14在圖P2-14的電路中，設(shè)B=50,UBEQ=0.6V。

①求靜態(tài)工作點；

②畫出放大電路的微變等效電路：

③求電壓放大倍數(shù)4，輸入電阻R,和輸出電阻Ro。

解：

①1）直流通路

2）計算Q

+=

1BpRb+UBEQEQ^eVcC

—

1BQRD+(1+BQR°=VccUBEQ

%c-UBEQ12-0.6

【BQ/JA?20/zA

%+(1+04470+51x2

直

流

通

BQ=50x20/zA=

IKy?ICQ?011mA路

UCEQ=Vcc_[CQRC_1EQR(~7CC-1CQ(凡+凡)

?[12+lx(3.9+2)]V=6.1V

②1)交流通路

2)微變等效電路

③i)展=%,+(i+〃)-----=(300+51x—)Q=1626Q?1.6Z:Q

【EQ1

〃=ib%+//”ibrbe+Q+0)LK=ib[rbe+(l+mi

2)Ul>=-icRL=-pih(R.//RL)

Au/--%(R/IRL)=8(R『〃&):50,：(3.9//3.9)

"/Uij/％+(l+0R,]"%+(1+0凡1.6+(l+50)x2

3)三極管基極對地間的等效電阻

(J.

叫=3=〃,+(l+0R,=[1.6+(1+50)x2]ldl=103.6)tQ

Ib

放大電路的輸入電阻

R,=Rb//R；=(470//103.6)m?84.%。

4)放大電路的輸出電阻

R?=R,=3.92

本題的意圖是以接有發(fā)射極電阻Re的放大電路為對象,訓(xùn)練靜態(tài)分析和動態(tài)分析的基本方法。

?2-15設(shè)圖P2-15中三極管的B=100,UBEQ=0.6V,rbb=100Q,VCC=1OV,&=31<。，RF=200Q,Rb,=33k

Q,Rb2=100kQ,負(fù)載電阻RL-3kQ,電容Ci、C2和Co足夠大

①求靜態(tài)工作點；

②畫出微變等效電路：

③求人=無；

u

④設(shè)Rs=4kQ,求=5；

%

⑤求Ri和R。。

解：

圖P2-15

①

1）直流通路

2）估算Q

xlO)V?2.48V

J_UEQ_UBQ-uBEQ

。。/。=瓦函=R+&

2.48-0.6

mA-0.94mA

1.8+0.2

UCEQ=%c-1CQRC-IEQ(Re+R/)P7CL1CQ(R0+(+

=[10-0.94x(3+1.8+0.2)]V=5.3V

②

1）交流通路2）微變等效電路

Mt=11翟24電。

圖中&=("/&2

%+(1+夕)^^=口00+(1+100)26

JQ?2893.62Q?2.9AQ

1EQ094

〃=。”+乙號=鼠+（1+0隼工氏=-乙&=-題（&//七）

3x3

RHR

.L=-100x3+3?-6.5

%+(1+6)治2.9+(1+100)x0.2

④

兄=0”,=%+(1+6)號

R?X[%,+(1+￡)RF]

&=r〃尺=凡〃[%+(1+/)&]=

為+包+(1+0辱]

24.8x(2.9+101x0.2)

kCl?12女。

-24.8+2.9+101x0.2

R,,=R,=3kQ

⑤兒=2=5x"=——xA?=—^―x(-6.5)=-4.875?-4.9

UsUiU5Rj+Rs12+4

本題的意圖是在上題的基礎(chǔ)上考慮兩個發(fā)射極電阻中有一個接有旁路電容的情況。

?題2-16在圖P2-16所示的射極輸出器電路中,設(shè)三極管的B=100,Vcc=12V,&=5.6kQ,Rb=560k

C。

①求靜態(tài)工作點；

②分別求出當(dāng)RL=8和RL=1.2kQ時的4；

③分別求出當(dāng)RL=8和R|.=1.2kQ時的Ri；

④求R。。

圖P2-16

解:

①1）直流通路

2）估算Q

1B°Rb+UBEQ+1EQR@=YCC

180&+(1+⑶/膻凡=%C一UBEQ

Ycc-UBEQ

B°=R/,+(1+1)&

12-0.7

mAxO.OimA=10/^4

560+(1+100)x5.6

IEQXI(、Qx伊BQ—100x10/zA=ImA

UCEQ=VCCTEQR°A%=(12-1X5.6)V=6.4V

②

4)求RL=8時的A“

L=iR=(i+0)iK

&=4,吐+(i+0&]

4=U。=(1+叫Re_(1+.)&_(1+100)x5.6

"一五一而加+(1+夕)4]―/+(1+仍R.—2.9+(1+100)X5.6

5)求Ri_=L2kQ時的A“

U0=L(W〃&)=(I+Z?)4(R,〃&)

〃=ibrbe+〃，〃&)=ib[rbe+(1+削ReH&)]

.

u

4〃

^

.2)

(5.6/71

+100)x

(1

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K+

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