电工学(下册)电子技术基础 第3章 习题解答讲解

第3章晶体三极管及其放大电路3.1 测得放大电路中的晶体三极管3个电极①、②、③的电流大小和方向如图3.1所示，试判断晶体管的类型（NPN或PNP），说明①、②、③中哪个是基极b、发射极e、集电极c，求出电流放大系数 。

图3.1 习题3.1图解：(a) ①-c ②-b ③-e PNP β=1.2/0.03=40(b) ①-b ②-e ③-c NPN β=1.5/0.01=1503.2 试判断图3.2所示电路中开关S放在1、2、3哪个位置时的I B最大；放在哪个位置时的I B最小，为什么？+V CC图3.2 习题3.2图解：在①时，发射极相当于一个二级管导通，此时I B就等于此导通电流。

在②时，三极管相当于两个并联的二极管，此时I B等于两个二级管导通电流之和，所以此时的电流最大。

在③时，发射极导通，集电结反偏，集电结收集电子，所以I B电流下降，此时电流最小。

3.3.测得某放大电路中晶体三极管各极直流电位如图3.3所示，判断晶体管三极管的类型（NPN或PNP）及三个电极，并分别说明它们是硅管还是锗管。

解：(a) ①-e ②-c ③-b 硅NPN(b) ①-b ②-c ③-e 锗PNP(c) ①-b ②-e ③-c 锗PNP图3.3 习题3.3图3.4 用万用表直流电压挡测得晶体三极管的各极对地电位如图3.4所示，判断这些晶体管分别处于哪种工作状态（饱和、放大、截止或已损坏）。

2.7V(a)(b)－5V－－0.6V(c)－(d)9V－6V(e)0V(f)图3.4 习题3.4图解：(a) 截止 (b) 饱和 (c) 放大 (d) 饱和 (e) 截止 (f) 损坏3.5 某晶体管的极限参数为I CM = 20mA 、P CM = 200mW 、U (BR)CEO = 15V ，若它的工作电流I C = 10mA ，那么它的工作电压U CE 不能超过多少？若它的工作电压U CE = 12V ，那么它的工作电流I C 不能超过多少？解：)V (1510200,15min ,min C CM (BR)CEO CE =⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=I P U U )mA (67.1612200,20min ,min CE CM CM C =⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=U P I I3.6 图3.5所示电路对正弦信号是否有放大作用？如果没有放大作用，则说明理由并将错误加以改正（设电容的容抗可以忽略）。

解：(a) 无放大作用。

电容C 使得集电结反偏不成立。

应将电容C 改为阻值合适的电阻。

(b) 无放大作用。

V BB 使得交流输入信号无法加到三极管上。

应在此支路串联一阻值合适的电阻。

(c) 无放大作用。

PNP 三极管要求V C <V B <V E ，同时电容C 使得发射结正偏不成立。

应将V CC 的+12V 改为－12V ，同时将电容C 取消。

(d) 无放大作用。

发射极正偏不成立。

将电阻R b 接地那一端改为接到V CC 。

图3.5 习题3.6电路图3.7 确定图3.6所示电路中的静态工作点I CQ 和U CEQ 的值图3.6 习题3.7电路图解：(a) )μA (6.225007.012bBE(on)CC BQ ≈-=-=R U V I )mA (39.3BQCQ ==I I β)V (61.8139.312C CQ CC CEQ =⨯-=-=R I V U(b) )V (77.2108.17.48.1BQ =⨯+=V)mA (88.11.17.077.2e BE(on)BQ EQ CQ=-=-=≈R U V I I)V (29.2)1.13(88.110CEQ =+⨯-=U3.8 在图3.6（a ）所示电路中，假设电路其它参数不变，分别改变以下某一项参数时：（1）增大R b ；（2）增大V CC ；（3）增大β。

试定性说明放大电路的I BQ 、I CQ 和U CEQ 将增大、3.9 图3.7所示为放大电路的直流通路，晶体管均为硅管，判断它的静态工作点位于哪个区（放大区、饱和区、截止区）。

R b R bR 100k Ω(+12V)300k 2k (a)(b)(c)图3.7 习题3.9电路图解：(a) 发射结正偏导通，假设处于放大区)μA (57.822011007.05BQ =⨯+-=I)mA (71.1BQ CQ =⋅=I I β)V (56.15)(5e c CQ CEQ -=+-=R R I U∴假设错误，三极管处于饱和区。

(b) 发射结正偏导通，假设处于放大区)μA (2.325.01013007.012BQ =⨯+-=I)mA (22.3BQ CQ =⋅=I I β)V (95.3)5.02(22.312CEQ =+⨯-=U∴假设成立，三极管处于放大区。

(c) 发射结反偏截止，所以三极管处于截止区。

3.10 画出图3.8所示电路的直流通路和微变等效电路，并注意标出电压、电流的参考方向。

设所有电容对交流信号均可视为短路。

图3.8 习题3.10电路图解:(a)R R CC(b)R R CCoU +－(c)R RCC(d) cR R eCCoU +－3.11 放大电路如图3.9(a)所示。

设所有电容对交流均视为短路，BEQ U = 0.7V ，50β=。

（1）估算该电路的静态工作点Q ；（2）画出小信号等效电路；（3）求电路的输入电阻i R 和输出电阻o R ；（4）求电路的电压放大倍数uA ；（5）若o u 出现如图3.9（b ）所示的失真现象，问是截止失真还是饱和失真？为消除此失真，应该调整电路中哪个元件，如何调整？图3.9 习题3.11电路图解：(1) )μA (7.373007.012BQ =-=I )mA (88.1BQ CQ =⋅=I I β )V (35.6388.112CEQ=⨯-=U(2) )k (0.188.12651300be Ω=⨯+=roU +－U(3) )k (0.1//be be b i Ω=≈=r r R R )k (3c o Ω==R R(4) 600.12//350'//be L be b L c b u -=⨯-=⋅-=-==r R r I R R I U U A i o ββ(5) 此为截止失真，为减小失真，应减小R b 使Q 点上移。

3.12 图3.10所示NPN 三极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其它参数不变，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 、r be 和uA 将增大、减小还是基本不变。

(1)增大R b1； (2)增大R b2； (3)增大R e ； (4) 增大β。

u iu oBEQ 100β=。

U CES =0.5V （1）估算电路的静态工作点（I CQ ，U CEQ ）；（2）求电路的输入电阻i R 和输出电阻o R ；（3）求电路的电压放大倍数uA 和源电压放大倍数us A ；（4）求不失真的最大输出电压omax U 。

图3.11 习题3.13电路图解：(1) )V (412603030BQ =⨯+=V)mA (65.127.04EQ CQ =-=≈I I )V (4.5)22(65.112CEQ =+⨯-=U(2) )k (89.165.126101300be Ω=⨯+=roU +－U(3) )k (73.1////be b2b1i Ω==r R R R )k (2c o Ω==R R(4) 55.7089.14//2100'//beL be b L c b u -=⨯-=⋅-=-==r R r I R R I U U A i o ββ73.68usi i us -=+=A R R R A (5){}{}{})V (2.24//265.1,5.04.5min ',min ,min L CQ CES CEQ R F maxo =⨯-=⋅-==R I U U U U U3.14 放大电路如图3.12所示，设所有电容对交流均视为短路。

已知BEQ 0.7V U =，100β=。

（1）估算静态工作点（I CQ ，U CEQ ）；（2）画出小信号等效电路图；（3）求放大电路输入电阻i R 和输出电阻o R ；（4）计算交流电压放大倍数uA 源电压放大倍数us A 。

图3.12 习题3.14电路图解：(1) )V (412201010BQ =⨯+=V)mA (65.12.08.17.04EQ CQ =+-=≈I I )V (4.5)2.08.12(65.112CEQ =++⨯-=U(2) )k (89.165.126101300be Ω=⨯+=roU +－U(3) )k (12.5])1(//[//e1be b2b1i Ω=++=R r R R R β )k (2c o Ω==R R(4) 04.62.010189.14//2100)1('])1([//e1be L e1be b L c b u -=⨯+⨯-=++⋅-=++-==R r R R r I R R I U U A i o ββββ05.5usi i us -=+=A R R R A 3.15 电路如图3.13所示，设所有电容对交流均视为短路。

已知BEQ 0.7V U =，100β=，r ce 可忽略。

（1）估算静态工作点Q （I CQ 、I BQ 和U CEQ ）；（2）求解uA 、i R 和o R 。

图3.13 习题3.15电路图解：(1) )V (412603030BQ =⨯+=V )mA (65.127.04EQ CQ =-=≈I I)V (7.8265.112CEQ =⨯-=U )μA (5.16CQ BQ ==βII(2) )k (89.165.126101300be Ω=⨯+=rU(3) )k (45.17]//)1(//[//L e be b2b1i Ω=++=R R r R R R β )(8.271//////sb1b2be e o Ω=++=βR R R r R R(4)986.04//210189.14//2101')1(')1(]//)1([//)1(Lbe L L e be b Le b u =⨯+⨯=++⋅+=+++==R r R R R r I R R I U U A ioββββ3.16 一放大电路如图3.14(a)所示，已知晶体管的U BEQ = 0.7V 、β = 50、r bb' = 100Ω，各电容值足够大。

试求：(1) 静态工作点的值；(2) 该放大电路的电压放大倍数u A 、源电压放大倍数us A 、输入电阻R i 及输出电阻R o ； (3) C e 开路时的静态工作点及uA 、us A 、R i 、R o 。