放大电路计算题
放大电路计算题 练习题3
一、计算分析题(每题1分)
1. 图示硅三极管放大电路中，V CC =30V ，R C =10k?，R E =
2.4 k?，R B =1M?，β=80，
BEQ U =0.7V Ω=200'bb r ，各电容对交流的容抗近似为零，试：（1）求静态工作点参数I BQ ，，
I CQ 、U CEQ 。（2）若输入幅度为0.1V 的正弦波，求输出电压u o1、u o2的幅值，并指出u o1、u o2与u i 的相位关系；（3）求输入电阻R i 和输出电阻R o1、R o2。
图号3226
解:（1）
A
k k V
V R R U V I E B BE CC BQ μβ5.244.28110007.030)1(=Ω
?+Ω-=++-=
mA A I I BQ CQ 96.15.2480=?==μβ
V k k mA V R R I V U E C CQ CC CEQ 7.5)4.210(96.130)(=Ω+Ω?-=+-≈
（2） Ω≈?+Ω=++=k mA
mV
I U r r E T bb be 3.196.12681200)
1(Q 'β 当从u o1输出时，放大电路为共射组态，故输出电压u o1与输入电压u i 反相，且
1.44.2813.11080)1(11-=Ω
?+ΩΩ
?-=++-==
k k k R r R u u A E be C i o u ββ
V V A U U u im om 41.01.41.011=?=?=
[][]Ω≈Ω?+ΩΩ=++=k k k M R r R R E be B i 6414.2813.1//1)1(//β
Ω=≈k R R C o 101
当从u o2输出时，放大电路为共集组态，故输出电压u o2与输入电压u i 同相，且
99.04.2813.14.281)1()1(122≈Ω
?+ΩΩ
?=+++==
k k k R r R u u A E be E o u ββ 或 12≈u A V
V A U U u im om 099.099.01.022=?=?=
Ω≈ΩΩ=+=1681
3
.1//4.21//
2k k r R R be E o β 输入电阻不变，为164k Ω
计算的最后结果数字：I CQ =1.96mA ， I BQ =24.5μA ，U CEQ =5.7V ；
U om1= 0.41V ，U om2= 0.099V ，R i = 164k Ω， R o1=10k Ω ， R o2=16Ω
2. 差分放大电路如图所示，已知V CC = V EE =10V ，R C =7.5k Ω，R L =10k Ω，R 1 =8.2k Ω，R 2 =1.1k Ω，R 3 =820Ω，三极管的β=100，r bb’=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）V1、V2管的静态工作点参数I CQ 、U CQ ；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /(u i1- u i2)、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：（1） mA mA I R R I REF C 34.11
.12.87
.0108201100323≈+-?≈≈
I CQ1= I CQ2=0.67mA U CQ1= U CQ2=V CC －I CQ1R C = 4.98V
（2） Ω≈Ω?
+Ω=k r be 12.467
.026
101200 8.72-12.4)(7.5//5010)
2//
( ≈Ω
Ω?-=-
=k k r R R A be L
C ud β R id =8.24 k Ω R o =15 k Ω
计算的最后结果数字： I CQ1= I CQ2=0.67mA ， U CQ1= U CQ2=4.98V ； A ud = -72.8，R id =8.24k Ω，R o =15k Ω
3. 差分放大电路如图所示，已知V CC =V EE =6V ，R C =3k Ω，I 0= 2mA ，三极管的β=50，r bb ′
=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）各管静态工作点（I BQ 、I CQ 、U CEQ ）；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /u id 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：（1） mA I I CQ CQ 1 21≈= A I I I CQ BQ BQ μβ
201
21=≈
=
V
V k mA V U R I V U U EQ C CQ CC Q C Q C 7.3)7.0(316 112E 1E =--Ω?-=-==－
（2） Ω≈?
++Ω=k mA
mV
r be 53.1126)051(200
9453.123052 -≈Ω
?Ω
?-=-==
k k r R u u A be C id od ud β Ω
=≈Ω=Ω?==k R R k k r R C o be i 306.353.122d
计算的最后结果数字：I CQ 1= I CQ 2=1mA ，I BQ 1= I BQ 2=20μA ， U CEQ1 = U CEQ2 =3.7V ；
A ud = -49，R id =3.06k Ω， R o =3k Ω
4. 差分放大电路如图所示，已知三极管的β=80，r bb’=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）V1、V2管的静态工作点参数I CQ 、U CQ ；（2）差模电压放大倍数A ud 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：4. （1） mA mA I I C C 52.11
.67
.01034≈-≈
= I CQ1= I CQ2=0.76mA U CQ2= 10V '
1'1L
CQ CC CQ R I V U -=V V 06.3)2/1.576.05(≈?-= （2） Ω≈Ω?
+Ω=k r be 97.26
7.026
81200 4.33-97.22)(5.1/2082)
//( ≈Ω
?Ω
?-
=-
=k k r R R A be
L C ud β
R id =5.94k Ω R o =5.1 k Ω
计算的最后结果数字：I CQ1= I CQ2=0.76mA ， U CQ1=3.06V ， U CQ2=10V ；
A ud = -34.3，R id =5.94k Ω，R o =5.1k Ω
5. 差分放大电路如图所示，已知三极管的β=80，r bb ′=200Ω，U BEQ =0.7V ，试：（1）求I CQ1、U CQ1和I CQ2、U CQ2 ；（2）画出该电路的差模交流通路；（3）求差模电压放大倍数A ud =u od /u id 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：（1） mA k V
R U V I I E
BEQ
EE CQ CQ 0.47102)7.010(221≈Ω
?-=
-≈
=
V k mA V R I V U U C CQ CC CQ CQ 3.71047.012 121=Ω?-=-==
（2） 画出该电路的差模交流通路如图所示
图号3305
（3）
5
.8568.4580)
2//
( 68.447.026)801(200-≈Ω
Ω?-=-=
=Ω≈?
++Ω=k k r R R u u
A k mA mV r be
L
C id
od ud be β
Ω=Ω?==Ω==k k R R k r R C o be id 201022 36.92
计算的最后结果数字： I CQ 1= I CQ 2= 0.47mA ， U CQ1 = U CQ2 =7.3V ；
A ud =-85.5，R id =9.36k Ω， R o =20k Ω
6. 放大电路如下图所示，试：
（1）画出电路的直流通路，分析两级电路之间静态工作点是否相互影响。 （2）分析各级电路的组态和级间电路的耦合方式。 （3）若R E 开路会对电路造成什么影响？若R 1短路呢？
图号3501
u
解：(1)直流通路如下图所示，因为两级直流电路彼此独立，故静态工作点互不影响。 (2)第一级电路是共基极放大电路，第二级电路是共射极的放大电路；两级之间采用的是电容耦合方式。
(3)由直流通路可见，若R E 开路，则第一级放大电路输入回路无直流通路，不能正常工作；若R 1短路，则晶体管1V 将因发射结零偏而截止。
图号3502
R R
R R
7. 电路如图所示，三极管的饱和压降可略，试回答下列问题： （1）u i =0时，流过R L 的电流有多大？
（
2）R 1、R 2、V 3、V 4所构成的电路起什么作用？
（3）为保证输出波形不失真，输入信号u i 的最大振幅为多少？管耗为最大时，求U im 。 （4）最大不失真输出时的功率P o m 和效率η
m
各为多少？
图号3407
、解：1）因电路对称，V 1与V 2的静态电流相等，所以静态（u i =0）时，流过R L 的电流等于零。
（2）R 1、R 2、V 3、V 4构成功率管V 1、V 2的正向偏压电路，用以消除交越失真。 （3）为保证输出波形不产生饱和失真，则要求输入信号最大振幅为U imm ≈U omm ≈V CC =12V
管耗最大时，输入电压的振幅为2.76.0=≈=CC om im V U U V （4）
%
5.78W 72.02L
2
CC om
≈==m R V
P η
计算的最后结果数字：
%
5.78W
72.0om ≈=m P η
8. 差分放大电路如图所示，已知β=50，r bb’=200Ω，U BEQ =0.6V ，试求：（1）I CQ1、U CQ1；（2）差模电压放大倍数A ud 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o ；（3）共模电压放大倍数A uc 和共模抑制比K CMR 的分贝值。
解：（（1） mA mA R U V I I E
BEQ
EE EQ CQ 27.010
26
.06211=?-=
-=
≈
'
1'1L
CQ CC CQ R I V U -= 式中
Ω
=Ω===+?=
k k R R R V
V L C L CC 5.7)12//20(//5.412
2012
12''
故
V U CQ 48.25.727.05.41=?-=
（2） Ω=Ω?
+Ω=k r be 1.527
.026
51200 Ω
==-=Ω
Ω
??-=-
=k r R k k r R R A be id be L C ud 2.102 8.361.5)12//20(5021)//(21β Ω==k R R c o 20
(3)
dB dB A A K R R R R r R R A uc ud CMR E L C E be L C uc 8.39)(375
.08
.36lg 2020lg
375
.020
5
.72// 2)1()//(≈==-=-=-≈++-=
ββ
计算的最后结果数字：I CQ 1= 0.27mA ，U CQ1 = 2.48V ；A ud = -36.8，R id =10.2k Ω，R o =20k Ω ,
dB K A CMR uc 8.39 375.0=-=，
9. 阻容耦合放大电路如下图所示，电容值足够大，晶体管的β为50，r b e 为1.2k Ω，试指出V 1、V 2所构成电路的组态，并求该电路的u A 、R i 和R o 。
图号3508
解： V 1组成的是共射极放大电路，V 2组成的是共基极放大电路
Ω
==Ω≈=-=?===
-≈+?-=k 3k 93.0125
125
1
13o be121i 21be2
3
22be1
2be2
11R R r R R R A A A r R A r r A u u u u u ∥∥βββ
计算的最后结果数字：
Ω
=Ω≈-==-≈k 3k 93.01251251o i 21R R A A A u u u 10. 多路输出电流源如图所示，已知各管U B E =0.7V ，1>>β，V C C =15V ，R =6.8k Ω，R 1=300Ω，R 2=900Ω，R 3=1.2k Ω，试求I 02、I 03的值。
解： 因为1>>β，故
mA k V
V I R 01.2)3.08.6(7.051EF ≈Ω
+-≈
mA mA I R R I REF 67.001.29003002102=?=≈
mA mA I R R I REF 5.001.21200
3003103≈?=≈
计算的最后结果数字： I 02=0.67mA ，I 03 =0.5mA
11. 差分放大电路如图所示，已知V CC = V EE =12V ，R C = R E =10k Ω，三极管的β=100，r bb ′=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）V 1、V 2的静态工作点I CQ1、U CEQ1和I CQ2、U CEQ2 ；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /u id ；（3）差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：（1） mA k V
R U V I I E
BEQ
EE CQ CQ 0.57102)7.012(221≈Ω
?-=
-≈
=
V
V k mA V U R I V U U EQ C CQ CC CEQ CEQ 7)7.0(1057.012 121=--Ω?-=--==
（2）
208
4.811010081.457.026)1001(200-≈Ω
Ω?-=-==
Ω
≈?
++Ω=k k r R u u A k mA
mV
r be C id
od ud be β
Ω
=Ω?==Ω==k k R R k r R C o be id 20102262.92
计算的最后结果数字： I CQ 1= I CQ 2= 0.57mA ， U CEQ1 = U CEQ2 =7V ；A ud =-208，R id =9.62k Ω， R o =20k Ω
12. 三极管放大电路如图所示，已知V CC = 12 V ，R B1 = 15k Ω，R B2 = 6.2k Ω，R C = 3 k Ω，R E =2 k Ω，R L = 3 k Ω，R S = 1k Ω，三极管的U EBQ =0.2V ，β=100，
Ω
=200'bb r ，各电容在工作频率
上的容抗可略去，试：（1）求静态工作点（I BQ 、I CQ 、U CEQ ）；（2）画出放大电路的小信号等效电路；（3）求输入电阻R i 、输出电阻R O 、电压放大倍数i
o u u u A /= 、源电压放大倍
数S o uS u u A /=。
解：（1）
V 51.3V 15
2.62
.612212-≈+?-=+-
=B B B CC BQ R R R V U
mA R V
U I I E
BQ EQ CQ 66.1mA 2
2
.051.32.0≈-=
--=
≈ A I I CQ BQ μβ6.16/=≈
V R R I V U E C C CC CEQ 3.7V )32(66.112)]([-=+?--=+--=〕〔
（2）
(3) Ω≈Ω?
+=k r be 78.1)66.126101200( 3.8478
.15
.1100-=?-=u A Ω==k r R R R be B B i 1.27////21 47.2－≈+=
u S
i i
us A R R R A R o =3k Ω
计算的最后结果数字： I CQ ≈ 1.66mA ，I BQ ≈16.6μA ，U CEQ ≈ -3.7V
84.3-≈u A ，A us = -47.2
， R i =1.27k Ω，R o =3 k Ω
13. 差分放大电路如图所示，已知三极管的β=80，r bb ′=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）I CQ1、U CQ1和I CQ2、U CQ2 ；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /u id 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解： （1） mA k V
R I I E
CQ CQ 83.08.62)7.012(2 21=Ω
?-=
≈
=
V k mA V R I V U U C CQ CC CQ CQ 2.52.883.012 121=Ω?-=-==
（2）
76
74.22)10//2.8(80)
2//(74.283.026)801(200-≈Ω
+ΩΩ?-=+-==
Ω
≈?
++Ω=k k k r R R R u u A k mA
mV
r be B L
C id
od ud be β Ω
=Ω?==Ω=Ω+Ω=+=k k R R k k k r R R C o be B id 4.162.82248.9)74.22(2)(2
计算的最后结果数字： I CQ 1= I CQ 2= 0.83mA ， U CQ1 = U CQ2 =5.2V ；
A ud = -76，R id =9.48k Ω， R o =16.4k Ω
14. 放大电路如图所示，已知三极管β=120，BEQ U =0.7V ，Ω=200'bb r ，各电容对交流的容抗近似为零，V cc=20V ，，R B1=33 k Ω， R B2=6.8k Ω，R E =2k Ω，R C1 =5k Ω，R C2 =7.5k Ω，R L =5k Ω，试：：（1）求I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）画出放大电路的小信号等效电路；（3）求A u 、R i 、R o ；（4）当R B1足够小时，会出现何种非线性失真？定性画出典型失真波形。
(1) V U BQ 42.3≈，I CQ ≈I EQ ≈1.36mA ； I BQ ≈11.3μA ；
U CEQ =7.1V
(2)
R C1
图号3224
（3）
Ω≈Ω?
+Ω=k r be 51.21.3626112200 12051
.2)
5//5(012-≈?-=u A Ω≈Ω=k k R i 74.1)51.2//8.6//33( Ω≈k R o 5
（4） 饱和失真
图号3225
计算的最后结果数字：I CQ =1.36mA ，I BQ =11.3μA ，U CEQ =7.1V ；A u = -120，R i = 1.74k Ω， R o =5k Ω 解：
15. 电流源电路如图所示，已知β1=β2=β3=100。各管的
U B E 均为0.7V ，试
求I C 2的值。
解：A k V
V I R μ1061007.0212=Ω
?-=
因为1>>β，故A I I I I R C C C μ106012=≈=≈ 计算的最后结果数字： A I C μ1062=
16. 放大电路如图所示，已知三极管β=80，BEQ U =0.7V ，Ω=200'bb r ，各电容对交流的容抗近似为零，R B1= R B2=150k Ω，R C =10k Ω，R L =10k Ω，试：（1）画出该电路的直流通路，
求I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）画出交流通路及H 参数小信号等效电路；（3）求电压放大倍数A u 、输入电阻R i 和输出电阻R o 。
图号3221
解：1）画出直流通路如图（a ）所示，由图可得
V
k mA V R I V U mA
A I I A
k k k V
R R R U V I C BQ CC CEQ BQ CQ C
B B BEQ
CC BQ 9.31001.08112)1(8.01080101081150051)7.012()1(21=Ω??-=+-==?===Ω
?+Ω+Ω-=
+++-=
βμβμβ
（2）画出交流通路、H 参数小信号等效电路分别如图（b ）、（c ）所示
图号3222
(3)
Ω≈Ω?
+Ω=k r be 83.28.02681200 13783
.2)10//10//150(80-≈?-=u A Ω≈Ω=k k R i 78.2)83.2//150( Ω≈Ω=k k R o 38.9)10//150(
计算的最后结果数字： I BQ =10μA ，I CQ = 0.8mA ，U CEQ = 3.9V ；A u = -137，R i = 2.78k Ω， R o =9.38k Ω
17. 放大电路如图所示，已知电容量足够大，Vcc=18V ，R B1=75k Ω，R B2=20k Ω，R E2=1.8k Ω，R E1=200Ω，
R C =8.2k Ω，R L =6.2k Ω，R S =600Ω，三极管的β=100，Ω=200'bb r ，U BEQ =0.7V 。试：（1）计算静态工作点（I BQ 、I CQ 、U CEQ ）；（2）画出放大电路的小信号等效电路；（3）计算电压放大倍数A u 、输入电阻R i .和输出电阻R o 。 （4）若)mV ( sin 15t u s ω=，求u o 的表达式。
解：（1）计算静态工作点 V 79.3V 75
2020
18212=+?=+=
B B B C
C BQ R R R V U
mA R R V U I I E E BQ EQ CQ 1.55mA 2
7
.079.37.02
1≈-=
+-=
≈
A
I I CQ BQ μβ 5.51/=≈
V R R R I V U E E CQ CC CEQ 19.2V )22.8(55.118)(21C =+?-=++-=〕〔
(2) 画出放大电路的小信号等效电路
（3）Ω≈Ω?
+=k r be 89.1)55
.126
101200( 162.010189.1)2.6//2.8(100-≈??-
=＋u A Ω≈Ω?+=k k R i 2.9)]2.010189.1//(20//75[ R o ≈ 8.2k Ω （4）
15)16(6
.02.92
.9-≈-?+=
us A
)V ( sin 225)V ( sin 1515m t m t u A u i us o ωω-=?-==
计算的最后结果数字： I BQ =15.5μA ，I CQ = 1.55mA ，U CEQ =2.19V ，A u = -16，R i = 9.2k Ω，R o =8.2k Ω
18. 如图所示电路中，已知V CC ＝V EE ＝16V ，R L ＝4Ω，V 1和V 2管的饱和压降│U C E (s a t )│＝2V ，输入电压足够大。试求最大不失真输出时输出功率P o m 和效率ηm 。
图号3403
解：最大输出功率和效率分别为
%
8.694πW
5.242)(CC
CE(sat)
CC L
2
CE(sat)CC om ≈-?==-=
V U V R U V P m η
计算的最后结果数字：
%
8.69W
5.24om ≈=m P η
19. 差分放大电路如图所示，已知三极管的β=50，r bb ′=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）I CQ1、U CQ1 、I CQ2、U CQ2 ；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /u id 、差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：19. （1） mA I I CQ CQ 0.5 21== V U CQ 121=
V k mA V R I V U C CQ CC CQ 7105.012 22=Ω?-=-=
（2）
7.8785.221050285.25.026)501(200≈Ω
?Ω?===
Ω
≈?
++Ω=k k r R u u A k mA
mV
r be C id
od ud be β
Ω
=≈Ω==k R R k r R C o be id 107.52
计算的最后结果数字：I CQ 1= I CQ 2=0.5mA ，U CQ1 =12V ，U CQ2 =7V ；
A ud = 87.7，R id =5.7k Ω， R o =10k Ω
20. 差分放大电路如图所示，已知β=100，r bb’=200Ω，U BEQ =0.6V ，mV u i 30-=，试求C 1点的电位。
解：（1）
mA mA R U V I E
BEQ
EE CQ 27.010
26
.0621=?-=
-≈
'
1'1L
CQ CC CQ R I V U -= 式中
Ω
=Ω===+?=
k k R R R V
V L C L CC 5.7)12//20(//5.412
2012
12''
故
V U CQ 48.25.727.05.41=?-=
（2） Ω=Ω?
+Ω=k r be 93.927
.026
101200 8.3793.9)12//20(10021)//(21-≈Ω
Ω
??-=-
=k k r R R A be L C ud β
375
.020
5
.72// 2)1()//(-=-=-≈++-=
E L C E be L C uc R R R R r R R A ββ V mV u A u A u A u id ud ic uc id ud c 13.1)30(8.371≈-?-=≈+= 故 V V V u U u c CQ C 61.313.148.2111=+=+=
计算的最后结果数字： u C1 = 3.61V
21. 放大电路如图所示，已知β=100，'bb r =200Ω，I CQ =1.5mA ，各电容对交流的容抗近似为零。试：（1）画出该电路的交流通路及H 参数小信号等效电路，并求A u 、R i 、R o 。（2）分析当接上负载电阻R L 时，对静态工作点、电压放大倍数、输出电阻各有何影响。
解：（1）画该电路的交流通路、H 参数等效电路如图所示，可见为共基极放大电路，图中
Ω≈Ω?
+Ω=k r be 95.15
.126
110200
图号3232
Ω
=≈Ω≈Ω+=+=≈?===
k R R k r R R r R u u A C o be E i be C i o u 32.16)100195.1//1(1// 15495.13100ββ
（2） 当接上负载电阻R L 时，对静态工作点、R o 无影响，但会使电压放大倍数减小。 计算的最后结果数字： A u = 154，R i = 16.2Ω， R o =3k Ω 22. 差分放大电路如图所示，已知R C = R E =10k Ω，三极管的β=100，r bb ′=200Ω，U BEQ =0.7V ，试求：（1）I CQ1、U CQ1和I CQ2、U CQ2 ；（2）差模电压放大倍数A ud =u od /u id ；（3）差模输入电阻R id 和输出电阻R o 。
解：（1） mA k V
R U V I I E
BEQ
EE CQ CQ 0.57102)7.012(221≈Ω
?-=
-≈
=
V k mA V R I V U U C CQ CC CQ CQ 6.31057.012 121=Ω?-=-==
（2）
1474.81)(21010081.457.026)1001(200B -≈Ω
+Ω?-=+-==
Ω
≈?
++Ω=k k r R R u u A k mA
mV
r be
C
id od ud be β
Ω
=Ω?==Ω≈+=k k R R k r R R C o be id 2010226.13)(2B
计算的最后结果数字： I CQ 1= I CQ 2= 0.57mA ， U CQ1 = U CQ2 =6.3V ；
A ud =-147，R id =13.6k Ω， R o =20k Ω
23. 分析图示电路：（1）三极管V 1构成何种组态电路，起何作用？若出现交越失真，该如何调节？（2）若V 3、V 5的饱和压降可忽略不计，求该电路最大不失真输出时的功率及效率。