模拟电路第二章课后知识题目解析

第二章习题与思考题

◆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。

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（电压放大倍数小于1）；

(f) 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；

(g) 无放大作用，电容C b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；

(h) 不能正常放大，场效应管栅源之间无直流偏置；

(i) 无放大作用，VGG的极性使场效应管不能形成导电沟道。

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 试画出P2-2中各电路的直流通路和交流通路。设电路中的电容均足够大，变压器为理想变压

器。解：

本题的意图是掌握直流通路和交流通路的概念，练习画出各种电路的直流通路和交流通路。

◆ 题 2-3 在NPN 三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的I BQ 、I CQ 、U CEQ 将增大、减小还是不变。 ① 增大Rb ；②增大VCC ；③增大β。 解：

① ↓↓?↓?↑?CEQ CQ BQ b U I I R

② 不定)(↑-↑=↑?↑?↑?CQ c CC CEQ CQ BQ CC I R V U I I V ③ ??

?↓↑?↑?CC CQ

BQ V I I 基本不变β

本题的意图是理解单管共射放大电路中各种参数变化时对Q 点的影响。

b

CC

b CC b

BEQ

CC BQ R V R V R U V I ≈-≈

-=

7.0BQ

BQ CQ I I I ββ≈≈C

CQ CC CEQ R I V U -=

变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的I BQ 、I CQ 、U CEQ 、r be 和||u

A 将增大、减小还是不变。 ① 增大R b1；②增大R b2；③增大Re ；④增大β。 解：

① ???

??↑

↓?↓↑

↑?≈↑?↑?↑?||1u be

CEQ BQ EQ

CQ EQ BQ b A r U I I I U U R

CC

b b b BQ V R R R U 211

+≈

e

BEQ

BQ e

EQ EQ CQ R U U R U I I -=

=

≈)

(e C CQ CC e

EQ C CQ CC CEQ R R I V R I R I V U +-≈--=β

CQ

BQ I I ≈

be L

c

i

o u r R R U U A //β-== EQ

bb be I mV r r )

(26)

1('β++≈

② ???

??↓

↑?↑↓↓?≈↓?↓?↑?||2u be

CEQ BQ EQ

CQ EQ BQ b A r U I I I U U R

③ ???

??↓

↑?↑↓

↓?≈↑?||u be

CEQ BQ EQ

CQ e A r U I I I R

④ ???

?

?↑?↓

????↑≈基本不变或略增大

基本不变基本不变||u be

CEQ BQ EQ CQ A r U I I I β 本题的意图是理解分压式稳定Q 放大电路中各种参数变化时对Q 点和电压放大倍数的影响。

◆ 题 2-5 设图P2-5中的三极管β＝100,U BEQ =0.6V ，V CC ＝12V ，R c ＝3k Ω，R b =120k Ω。求静态工作点处的I BQ 、I CQ 和U CEQ 值。

解：

CC BEQ b BQ c R V U R I R I C =++ CC

BEQ b BQ c BQ CQ V U R I R I I =+++)(

mA R R U

V I c b BEQ

CC BQ 027.03

)1001(1206

.012)1(≈?++-=++-=β

mA mA I I BQ CQ 7.2027.0100=?=≈β

V R I V U c R CC CEQ C 82.33)027.07.2(12≈?+-=-=

本题的意图是学习运用静态分析的基本方法求解一个简单的但课堂上并未讲过的放大电路的静态工作点。

◆ 题 2-6 已知图P2-2(a)中：R b =510k Ω，R c =10k Ω，R L =1.5k Ω，V CC ＝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V CC 和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压U CEQ 提高到5V 左右，可以改变哪些参数？如何改法？③ 在V CC 和三极管不变的情况下，为了使I CQ =2mA ，U CEQ =2V ，应改变哪些参数？改成什么数值？

解：

A mA mA R U V I

b

BEQ

CC BQ μ2002.0510

7

.010=≈-≈

-=

然后，由式C c C CC CE i R i V u 1010-=-=，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i B =20uA 的一条输出特性曲线的交点Q 1即为静态工作点。

由Q 1可得，U CEQ ≈0.5V ，I CQ =0.95mA 。可见，Q 1点靠近饱和区，位置不太合适，容易产生饱和失真。

② 在V CC 和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压U CEQ 提高到5V 左右，可以改变的参数只有R b 和（或）R c ，有以下几种方法： 1）同时减小R b 和R c ，如图中Q 2点；2）R b 不变，减小R c ，如图中Q ’2点；3）R c 不变，增大R b ，如图中Q ’’2点；4）同时增大R b 和R c ，静态工作点在图中Q ’’2点以下。

③ 在V CC 和三极管不变的情况下，为了使I CQ =2mA ，U CEQ =2V ，可以改变的参数只有R b 和（或）R c 。将i C =I CQ =2mA ，u CE =U CEQ =2V 的一点与横坐标轴上u CE =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Ω=Ω-=

-=

k k I U V R CQ

CEQ

CC c 42

2

10，由图可见，Q 3点处I BQ =40uA ，则 Ω≈Ω-=

-=

k k I U V R BQ

BEQ

CC b 25004

.07

.010，因此，需要减小R b 和R c 为：R c ＝4k Ω，R b ＝250k Ω。

本题的意图是训练用图解法求Q 点，并分析电路参数对Q 点的影响。

◆ 题 2-７ 放大电路如图P2-7(a)所示。试按照给定参数，在图P2-7(b)中：

① 画出直流负载线；

② 定出Q 点(设U BEQ =0.7V)； ③ 画出交流负载线。

解：

① 直流负载线方程为C e c C CC e E c C CC CE i R R i V R i R i V u 315)(-=+-≈--=，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：

V V R R R U CC b b b BQ 3.31539

1111

211=?+=+≈

，

mA R U U I I e

BEQ

BQ EQ CQ 6.21

7

.03.3=-=

-=

≈ 则i C =I CQ =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，U CEQ =7.2V 。

本题的意图是训练用图解法进行静态和动态分析。

◆题2-8在图P2-7(a)电路中，如输出电压波形为，试问：

①电路产生截止失真还是饱和失真？

②应如何调整电路参数以消除失真？

解：①电路产生饱和失真；

②应降低Q点，为此可增大R b2或减小R b1。

本题的意图是用图解法分析波形失真。

◆ 题 2-9 试作出图P2-9中所示放大电路的负载线。已知：R b =560k Ω，R c ＝5.1k Ω，R 1=R=10k Ω，R L ＝1M Ω，两个直流电源均为12V ，三极管的输出特性曲线如图P2-6(b)所示。

解：

直流通路中三极管的输出回路的戴维南等效电路如图所示，其中Ω≈≈k R V V C CC 4,2.7'

'，则直流负载

线方程为C CE i u 42.7-=，分别过输出特性曲线坐标系的横、纵两轴上的点（7.2，0）和（0，1.8）作一条直线，即得直流负载线。

可估算出A mA mA R U V I b

BEQ

CC BQ μ2002.0560

7

.010=≈-≈

-=

，则可得静态工作点Q 如图所示。 本题的意图是学习运用图解的方法画出集电极回路含有多个电源的放大电路的负载线。

◆ 题 2-10 设图P2-10电路中三极管的β＝60,V CC ＝6V ，R c =5k Ω，R b =530k Ω，R L =5k Ω，试：

① 估算静态工作点； ② 求r be 值；

③求出电压放大倍数.

u A ，输入电阻R i 和输出电阻R 0.

解：

① 1）直流通路

2）估算Q

② Ω≈Ω=

Ω++≈++≈

9.22943]6

.0)(26)601(300[)(26)1('mV I mV r r EQ bb be β ③ 1）交流通路 2）微变等效电路

mA

A uA I I I I BQ BQ CQ EQ 6.06001060==?=≈≈≈μββV

V R I V U C CQ CC CEQ 3)56.06(=?-=-=A mA mA R V R U V I b CC b

BEQ

CC BQ μ1001.0530

7

.067.0==-=-≈

-=

3）电压放大倍数 4）输入电阻

5）输出电阻

Ω==k R R C o 5

本题的意图是训练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 2-11 利用微变等效电路法，计算图P2-11(a)电路的电压放大倍数、输入电阻及输出电阻。已知：

R b1=2.5k Ω，R b2=10k Ω,R c =2k Ω，R e ＝750Ω，RL=1.5k Ω，RS=0，V CC =15V ，三极管的输出特性曲线如图(b)所示。 be

b i r I U =L

C L L

b L

c o R R R R I R I U //'

''=-=-=其中 β7.519.25

//560'-≈?-=-==be L i o u r R U U A β )

//(be b i i r R I U =Ω

≈Ω+?=+===k k r R r R r R I U R be b be b be b i i i 88.29.25309.2530//

1）估算Q 点 V V V R R R U CC b b b BQ 3)1510

5.25

.2(211=?+=+≈

mA mA R U U I I e

BEQ

BQ EQ CQ 1.3750

7

.03≈-≈

-=

≈ V V R R I V U e c CQ CC CEQ 5.6)]75.02(1.315[)(≈+?-=+-≈ 2）在输出特性曲线上用作图的方法求β 160202.3=≈

??=

A

mA

i i B C

μβ

A mA I I CQ

BQ μβ

4.19160

1

.3≈=

≈

（前述作图过程中，Q 点在iB=20uA 输出特性曲线上） 3）求三极管的输入电阻 Ω≈Ω≈Ω?+=++=k I mV r r EQ bb be 65.13.1650)1

.326

161300(26)

1('β

4) 微变等效电路

5）电压放大倍数

be

b i r I U = L

c L L

b L

c o R R R R I R I U //'

''=-=-= β

1.83

65.1

5.1//2160'≈?-=-==be

L i o u r R U U A β

6）输入电阻

Ω===k r R R R be b b i 904.065.1//10//5.2////21 7）输出电阻

Ω==k R R c o 2

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 2-12 上题中如Rs=10k Ω，则电压放大倍数

?==s

o us U U A 解：9.6)1.83(10904.0904.0-≈-?+=+=?==u s i i s

i i o s o us A R R R U U U U U U A 本题的意图是了解信号源内阻对放大倍数的影响。

◆ 题 2-13 在图P2-13的放大电路中，设三极管的β＝100,U BEQ =-0.2V ，r bb ’=200Ω。

① 估算静态时的I BQ 、I CQ 和U CEQ ； ② 计算三极管的r be 值；

③ 求出中频时的电压放大倍数.

u A ；

④ 若输入正弦电压，输出电压波形为 ，试问三极管产生了截止失真还是饱和失真？应调整电路中哪

解：

① 估算静态时的I BQ 、I CQ 和U CEQ

1）直流通路 2）估算Q

A mA R U V I V R I U b

BEQ

CC BQ CC b BQ BEQ μ20490

2

.0100=-=

+=

=+- mA A I I I BQ CQ EQ 220100=?=≈≈μβ

V

V R I V U V R I U C CQ CC CEQ CC c CQ CEQ 4)3210(0

-=?+-=+-==+-

② 计算三极管的r be 值

Ω≈Ω=Ω?+=++=k I mV r r EQ bb be 5.11513)2

26

101200(26)

1('β ③ 求出中频时的电压放大倍数.

u A 1）交流通路 2）微变等效电路 3）电压放大倍数

1005.13//3100)//('''-=?-=-=-====-=be

L be b L b i o u L

b L

c c o be

b i r R r I R I U U A R I R R I U r I U βββ 4）截止失真，应减小R b 。

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u

A ，以及了解PNP 三极管放大电路的真波形失真。

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.

u A ，输入电阻R i 和输出电阻R 0。 解：

① 1）直流通路 2）计算Q

A

A R R U V

I

U V R I R I V R I U R I e

b BEQ CC BQ BEQ CC e BQ b BQ CC

e EQ BEQ b BQ μμββ202

514706

.012)1()1(≈?+-=

++-=

-=++=++

mA A I I I BQ CQ EQ 12050=?=≈≈μβ

V

V R R I V R I R I V U e c CQ CC e EQ c CQ CC CEQ 1.6)]29.3(112[)

(=+?+≈+-≈--=

② 1）交流通路 2）微变等效电路