第二章基本放大电路习题答案
2.基本放大电路(2)
+
~
Re
RL U O
(a)电路图
图 2.5.1 共集电极放大电路
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第二章 基本放大电路
三、电流放大倍数
Ii b Ib
e Ie Io
Ii Ai
Ib Io Ii
Io
Ie Ib
Ie 所以
(1
RS
U S
Ic Rc
e+
Re Ie vo
-
AV
Vo Vi
( 1) IbRe Ib[rbe (1 )Re ]
( 1) Re rbe (1 )Re
Ri
Vi Ii
rbe
(1 )Re
Ro
Re
//
rbe
1
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(1
1 )rbe2
e
显然，、rbe 均比一个管子 1、rbe1 提高了很多倍。
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第二章 基本放大电路
3.构成复合管时注意事项
（1）. 前后两个三极管连接关系上，应保证前级输 出电流与后级输入电流实际方向一致。
（2）. 外加电压的极性应保证前后两个管子均为发 射结正偏，集电结反偏，使管子工作在放大区。
U o Ib (rbe Rs)
式中
Rs Rs // Rb RS
而 所以
Io Ie (1 )Ib
Ro
U o Io
rbe Rs
1
e Ie Io
rbe
第二章基本放大电路
Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏，集电结反偏，以使晶体管工 作于线性放大区； 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路；输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求：共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时：uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时，晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q，记作IBQ、 ICQ（IEQ）、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点，所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路：（1）直接耦合放大电路
－ ＋ UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题： 合二为一 静态时，U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时，VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地，且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
（2）输入电阻： 从输入端看进去的等效电阻
第二章-基本放大电路的组成PPT课件
讨论:信号源内阻越大,输出电压越小 ,即放大倍数Aus越小.
14
[2.4.5]如图所示电路,(1)电路 稳定静态工作点的物理过 程;(2)Ucc=20V,Rc=10kΩ, RB=330kΩ,β=50,求静态值.
解:(1)稳定静态工作点过程 .
T
IC
URc
UCE
IC
IB
15
(2)静态值为
16
例2:图所示两级放大电路,已知β1=β2=50,UBE1=UBE2=0.6V, 试求:(1)T1,T2的静态工作点;(2)输入电阻和输出电阻;(3) 电压放大倍数Au1,Au2,Au.
12
[2.4.3]上题中,Rs=1kΩ,试计算有负载时的AU和AUS. 解:微变等效电路如下
(1)Au结果参考上题.
13
(2)忽略RB1和RB2
•
•
Ui
rbe E s
Rs rbe
•
•
•
Aus
Uo
•
Es
Uo
•
Ui
•
Ui
•
Es
β
RL rbe
•
rbe Rs rbe
β RL 74.2 Rs rbe
解:(1)两级电路的 静态工作点为
17
(2)输入电阻不能只算前级,RE1和后极的输入电
阻是并联的,因此先从后极计算.
rbe 2
200
(1
β2
)
26 IE2
1.72kΩ
ri2 RB21 // RB22 //[rbe2 (1 β2 )RE2 ] 14kΩ
前级的负载电阻为 RL1 RE1 // ri2 9.22kΩ
输入端被短路,输入 信号不能送入。
测控电路李醒飞第五版第二、三、四、五章习题答案
第二章 信号放大电路2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。
对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配；②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低。
2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源，输出电压范围为1010S V u V -≤≤； (2)如果10S u V =时，在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时，请问电源电压的变化量是多少？（741μA 参数：输入阻抗2d r =MΩ，差模增益200a V mV =，输出阻抗75o r =Ω）（1）电路设计如图X2-1所示：25k 25k 100k L图X2-1（2）由于电压跟随器属于输入串联、输出并联型结构，该结构下的输入、输出阻抗为：()()()511212000001410i d d R r T r a V V β≅+=+=MΩ⨯+⨯≅⨯MΩ()()()1175120000010.375o o o R r T r a V V m β≅+=+=Ω+⨯≅Ω由上式我们可以看出，电压跟随器中的反馈增大了等效输入阻抗，减小了等效输出阻抗，可以达到阻抗变换的效果。
进一步计算得：10110L S L I u R V k m ≅=Ω=A0.37510 3.75S o L u R I m m V μ∆≅=Ω⨯A =2-3 在图2-2所示的电路中，已知110R k =Ω，21R =MΩ，并令运算放大器的100B I n =A 和30OS I n =A ，在以下不同情况下，计算输出失调误差o u 。
(1)0P R =；(2)12P R R R =；(3)12P R R R =，并且把所有电阻阻值缩小为原来的10分之一；(4)在(3)条件的基础上，使用3OS I n =A 的运算放大器。
第二章基本放大电路共射、共集、共基
RL u
-
（2）估算电路的电压放大倍数、输入电阻
ri和输出电阻ro。 Rb
解：
Cb1
+
vs
vi
vo
+
uvii
-
+
ii
ib
rbe
rbb'
(1
β)
26mV +
I EQ(mA)uvii
rbb'
β
26mV ICQ(mA)
-
R b r be
300Ω 50 26mA 991Ω 1.88mA
.
.
+VCC Rc
5、最大输出范围与非线性失真
非线性失真---输出信号与输入信号产生明显的差别，这种差 别体现为一种非线性。
三极管有三个电极，对小信号实现放大时在电路中可有三种连 接方式（或称三种组态）。
共(发)射极接法
共基极接法
共集电极接法
2.1 共发射极放大电路 2.2.1、电路组成及各元件作用
信号源内阻
vs 信号源
（3）输出电阻ro---对负载而言，从放大电路输出端往放大电路内 部看，除源后的等效内阻。
•
•
VS
Vi
ri
•
Vo
ro
ro=Rc
•
•
VS
Vi
除源（电压源短路、电流源断路） ri
•
Vo
ro
②通过计算获得：
第一种方法：分析法。
将信号源短路，令vs=0，保留信号源内阻Rs。将负载开路RL=∞， 从输出端加交流电压VO，在输出端产生电流Io。
+ VCC_
或 0.3V(锗管)
RB IB
B
第二章：放大电路分析基础
放大电路分析基础在我们的生活中，经常会把一些微弱的信号放大到便于测量和利用的程度。
这就要用到放大电路，它是我们这门课程的重点。
放大的基础就是能量转换。
在学习时我们把这一章的课程分为六节，它们分别是：§2、1 放大电路工作原理§2、2 放大电路的直流工作状态§2、3 放大电路的动态分析§2、4 静态工作点的稳定及其偏置电路§2、5 多级放大电路§2、6放大电路的频率特性§2、1放大电路工作原理我们知道三极管可以通过控制基极的电流来控制集电极的电流，来达到放大的目的。
放大电路就是利用三极管的这种特性来组成放大电路。
我们下面以共发射极的接法为例来说明一下。
一：放大电路的组成原理放大电路的组成原理（应具备的条件）（1）：放大器件工作在放大区（三极管的发射结正向偏置，集电结反向偏置）（2）：输入信号能输送至放大器件的输入端（三极管的发射结）（3）：有信号电压输出。
判断放大电路是否具有放大作用，就是根据这几点，它们必须同时具备。
例1：判断图（1）电路是否具有放大作用不满足条件（1），所解：图（1）a不能放大，因为是NPN三极管，所加的电压UBE以不具有放大作用。
图（1）b具有放大作用。
二：直流通路和交流通路在分析放大电路时有两类问题：直流问题和交流问题。
（1）直流通路：将放大电路中的电容视为开路，电感视为短路即得。
它又被称为静态分析。
（2）交流通路：将放大电路中的电容视为短路，电感视为开路，直流电源视为短路即得。
它又被称为动态分析。
例2：试画出图（2）所示电路的直流通路和交流通路。
解：图（2）所示电路的直流通路如图（3）所示：交流通路如图（4）所示：§2、2 放大电路的直流工作状态这一节是本章的重点内容，在这一节中我们要掌握公式法计算Q点和图形法计算Q点在学习之前，我们先来了解一个概念：什麽是Q点？它就是直流工作点，又称为静态工作点，简称Q点。
第二章基本放大电路例题分析
U CEQ I BQ R b1 R b2） U BEQ （ 12 （1 50） 5 . 1 I BQ U CEQ U CEQ （150 150 ） I BQ 0 . 7
解得： IBQ= 0.02 mA UCEQ= 6.7 V
I CQ I BQ 50 0 . 02 1 mA
2 . 79 0 . 6 0 .2 1 .3 1 . 46 mA
=12－(1.5+3.3) 1.46 =5V
I BQ I CQ
1 . 46 50
0 . 029 mA
19
2、求Au、Aus、ri、ro
画出小信号等效电路
rbe 200 （1 ）
200 51 26 1 . 46
Uo R c // R L I b R c // R L Au Ui rbe rbe I b 26 26 rbe 200 1 ） （ rbe 200 1 50 ） （ 1000 Ω IE 1 .5
A u 50 6 // 3 1 100
18
例5
已知β=50
1、求Q。 2、求Au、Aus、ri、ro
解： 1、求Q
U BQ
R b2 R b1 R b2
10 33 10
V CC
12 2 . 79 V
U CEQ V CC R e1 R e2 R c） I EQ （
I EQ
U BQ U BEQ Re
Uo （ R C // R L） Au Ui rbe （1 ） R e1
26 I EQ
1108
模电答案第二章
第2章基本放大电路自测题一•在括号内用“V和“X表明下列说法是否正确。
1•只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用。
(X2•可以说任何放大电路都有功率放大作用。
(“3•放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。
(X4•电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。
(X5•放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
(“6•由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。
(X7•只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。
(X二•试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号，简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(f) (a) (b)(c) (d) (e)(g) (h)(i)图T2.2解：图(a)不能。
V BB将输入信号短路。
图(b)可以。
图(c)不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d)不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e)不能。
输入信号被电容C2短路。
图⑴不能。
输出始终为零。
图(g)可能。
图(h)不合理。
因为G-S间电压将大于零。
图(i)不能。
因为T截止。
三•在图T2.3所示电路中，已知V CC "2V,晶体管3 =100, R b = 100k 1。
填空：要求先填文字表达式后填得数。
(1)当U i =CM时，测得U BEQ =0.7V，若要基极电流I BQ=20」A,则尺和F W之和尺=((V CC -U BEQ)/I BQ )2 - ( 565 )2 ;而若测得U CEQ =6V,则尺=((V CC -U CEQ)/-I BQ )- ( 3 )心。
(2) 若测得输入电压有效值U i =5mV时，输出电压有效值U°'=0.6V ,则电压放大倍数人二(-U°/U i ) ~(-120 )。
若负载电阻F L值与F c相等，则带上负载后输出电压有效值U。
=( L U o )=( 0.3 )V。
第二章基本放大电路
基本共射放大电路的直流通路和交流通路
VBB－U BEQ Rb
VBB越大， 越大， UBEQ取不同的 值所引起的IBQ 值所引起的 的误差越小。 的误差越小。
I BQ＝
I CQ = β I BQ U CEQ = VCC − I CQ Rc
列晶体管输入、输出回路方程， 作为已知条件， 列晶体管输入、输出回路方程，将UBEQ作为已知条件， 可估算出静态工作点。 令ICQ＝βIBQ，可估算出静态工作点。
3. 输出电阻
U −Uo U Ro = = ( − 1) RL Uo Uo RL
' o ' o
将输出等效 成有内阻的电 压源， 压源，内阻就 是输出电阻。 是输出电阻。
空载时输出 电压有效值
带RL时的输出电 压有效值
2.1.1 基本共射放大电路的组成及各元件的作用
C2 + iC + C1 iB + + + T uCE + u RS RB BE – RL uo – ui + + – iE VBB ui – – – 共发射极基本电路 RC 晶体管T 放大元件, 晶体管T--放大元件, iC=β iB。要保证集电 结反偏,发射结正偏, 结反偏,发射结正偏, + 使晶体管工作在放大 VCC 区 。 –
基本共射放大电路的工作原理与波形分析
uo uo0 0 ≠ = u= = UBEQ uBE BEUBEQ+ ui u = = UCEQ uCE CEUCEQ+ uo uCE = VCC－ 有输入信号( 有输入信号(uC= 0)时: 无输入信号(u RC 无输入信号 ii ≠ 0)时
ui
O
iC
uCE
O
测控电路(第5版)第二章习题及答案
第二章 信号放大电路2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？2-2 (1)利用一个741μA 和一只100k Ω的电位器设计可变电源，输出电压范围为1010S V u V -≤≤； (2)如果10S u V =时，在空载状态下将一个1k Ω的负载接到电压源上时，请问电源电压的变化量是多少？（741μA 参数：输入阻抗2d r =MΩ，差模增益200a V mV =，输出阻抗75o r =Ω）2-3 在图2-2所示的电路中，已知110R k =Ω，21R =MΩ，并令运算放大器的100B I n =A 和30OS I n =A ，在以下不同情况下，计算输出失调误差o u 。
(1)0P R =；(2)12P R R R =P ；(3)12P R R R =P ，并且把所有电阻阻值缩小为原来的10分之一；(4)在(3)条件的基础上，使用3OS I n =A 的运算放大器。
R R ou图2-2 题2-3图2-4 在图2-47所示的电路中，已知10R k =Ω,1C nF =和()00o u V =。
假设运算放大器有100B I n =A ，30OS I n =A 和输出饱和电压13sat V V ±=±，在不同情况下，计算运算放大器经过多长时间进入饱和。
(1)0P R =；(2)P R R =。
ou图2-47 题2-4图2-5 (1)在图2-48所示的电路中，运算放大器的10B I n =A ，所有电阻都为100R k =Ω，分析B I 对反相放大器性能的影响；(2)为了使o u 最小，在同相端上应该串联多大的电阻P R ？ou i图2-48 题2-5图2-6 图2-4b 所示中的运算放大器使用741μA ，电路增益为20V V A =-，为使电路输入电阻最大，求满足条件的电阻值（令输入失调可调范围为20mV ±，最大失调电流200OS I n =A ，最大失调电压6OS V mV =）。
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1 习 题 2.1基本要求 1.熟练掌握三种组态的BJT基本放大电路的构成、工作原理；熟练估算其直流工作点、交流指标。 2.熟悉三种组态的BJT基本放大电路的性能差异。 3.熟练掌握BJT放大电路的模型分析法：会根据BJT的直流模型作静态分析；根据交流小信号模型作动态分析。 4.熟悉图解法。 5.了解射极偏置电路稳定工作点的原理、作电流源的原理以及电流源的应用
2-1 在共射基本放大电路中，适当增大RC，电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 A．放大倍数变大，输出电阻变大； B．放大倍数变大，输出电阻不变 C．放大倍数变小，输出电阻变大； D．放大倍数变小，输出电阻变小
解：共射放大电路Cbe//(LuRRAr，oCrR 所以选择a 2-2 电路如图2-35所示，已知VCC=12 V，RC=2 k，晶体管的60，UBE=0.3 V, ICEO=0.1 mA,要求： (1) 如果欲将IC调到1.5 mA,试计算RB应取多大值？(2) 如果欲将UCE 调到3 V，试问RB应取多大
值？ 图2-35 题2-2图
解：1）CB
1.5IβImA
B
0(12)0.31.5/600.025BImAR 所以B468Rk
2）C31234.5210ImA，B0(12)0.34.5/600.075BImAR所以B
156Rk
2-3 电路图2-36所示，已知晶体管的=60，rbe k1，BEU=0.7 V，试求：(1)静态工作点 IB，IC，UCE；(2) 电压放大倍数；(3) 若输入电压 mV sin210itu，则输出电压Uo的有效值为多少? 2
+3kΩ270kΩ
+C1C
2
ui
uo
RB1
RC12V
3DG6+
－
+
－ 图2-36 题2-3图 解：1）计算电路的静态工作点：
B120.70.04270ImA CB0.04602.4IImA CE122.434.8UV
2)对电路进行动态分析 oL
u
ibe
6031801UβRAUr
3）0180101800uiUAUV 所以输出电压的有效值为1800V 1.放大器中的信号是交、直流共存的。交流信号是被放大的量；直流信号的作用是使放大器工作在放大状态，且有合适的静态工作点，以保证不失真地放大交流信号。 2.若要使放大器正常地放大交流信号，必须设置好工作状态及工作点，这首先需要作直流量的计算；若要了解放大器的交流性能，又需要作交流量的计算。而直流量与交流量的计算均可采用模型分析法，并且是分别独立进行的。切不可将两种信号混为一谈。放大器的直流等效电路用于直流量的分析；交流小信号等效电路用于交流量的分析。 3.BJT是非线性器件，不便直接参与电路的计算。一般需将其转换为模型，来代替电路中的三极管。在放大器直流等效电路中，采用BJT的直流放大模型；在放大器交流小信号等效电路中，采用BJT的交流小信号模型。要注意，BJT的交流小信号模型尽管属于交流模型，但其参数却与直流工作点有关，比如:rbe的值是要由静态电流ICQ来决定的。
2-4 分别画出图2-37所示各电路的直流通路与交流通路。
图2-37 题2-4图 解：解：将电容开路即为直流通路
Re Re 3
交流通路如下图所示： 2-5 电路见图2-38，晶体管为硅管，元件参数已给出，VCC＝12V，VBE=0.7V，=50。试计算： (1) 静态工作点。(2) 电压放大倍Au，输入电阻ri，输出电阻ro；(3) 若保持＝50不变，将RL由3.9k变为2k，则电压放大倍数将如何变化？ V12CCV
Rb1C1
Rb2
eR
eC
2CRC
50R
L
k2
10kk20
k9.3k2iU&oU
&
图2-38 题2-5图 解：1)静态工作点
101242010BVV
40.71502BI 所以0.03BImA 500.031.5cBIImA
121.521.5325.94CEUV 2）动态分析 4
beE
26mV26mV300(1)300511166.71.53mArI
oL
u
ibe
50(2//2)42.71.17UβRAUr
iibeb1b2
i
20//10//1.170.995Urr // R// RkI
oC2rRk 3）当负载电阻变为3.9k oL
u
ibe
50(2//3.9)56.51.17UβRAUr
2-6 电路见图2-39，设VCC＝15V，Rb1=60k、Rb2=20k、RC=1k、Re=5k、Rs=600，电容C1、C2和Ce都足够大，＝60，UBE=0.7V，RL=3k，试求：
(1) 电路的静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ； (2) 电路的电压放大倍数Au，放大电路的输出电阻ri和输出电阻ro； (3) 若信号源具有RS＝600的内阻，求源电压入大倍数Aus。(4) 若电路出现故障，且经测量得知UE＝0，UC＝VCC。请判明故障的原因。
图 2-39 题2-6图 解：1)静态工作点 5
20153.752060BVV
3.750.71605BI 所以0.01BImA 600.010.6cBIImA
150.610.61511.35CEUV
2）动态分析 交流未变等效电路如下
beE
26mV26mV300(1)3006129002.90.61mArkI
oL
u
ibee
601//3' 0.146 (1)(2.9615)URAUrR
ibeeb1b2[(1) ]// //[(2.9615)//60//20]14.3 krrRRR
oC1krR
usus14.30.1460.140.614.3oiiS
URAARRU
(4) UE＝0，UC＝VCC, 晶体三极管发生了损坏。 2-7 图2-40a为射极输出器，已知晶体管的＝100，UBE＝0.6V，信号源内阻Rs=0，试求： (1) 计算电路的放大倍数，输入电阻，输出电阻。(2) 电路输出波形产生了如图2-40b所示的失真。请问属饱和失真和还是截止失真？消除该种失真最有效的方法是什么？如晶体管改为PNP管，若出现的仍为底部失真，上面的答案又怎样？若把电路的形式改为共发射极（原题为共集电极，共集电极即为射极输出器）放大电路，重新回答上面两个问题。
p0p3p2
t
uo
ccV
eRLRbR1C
2C
a) b) 图2-40 题2-7图
解：交流微变等效电路如下： 6
15104.292015BVV
4.290.62EI
所以1.845EImA
beE
26mV26mV300(1)3001019581.7321.845mArkI
oL
u
ibee
(1)101(2//10)0.826 (1)1.7321012URAUrR
ib1b2beL////(1)8.57//1.732168.338.5rRRrRk
beoe
1.732=//10//0.0171101rUrRkI
15104.292015BVV
4.290.62EI
所以3.99EImA
beE
26mV26mV300(1)3001019580.9583.99mArkI
oL
u
ibee
(1)101(2//10)0.829 (1)0.9581012URAUrR
ib1b2beL////(1)8.57//0.958168.338.14rRRrRk
beoe
0.958=//10//0.0091101rUrRkI
2）如出现上述失真，是因为静态工作点设置过低，晶体管工作是进入了截至区，出现了截止失真 。应增大b2R，进而增大BI。 3）如晶体管改为PNP管，若出现的仍为底部失真，与上问答案相同。 4）若把电路的形式改为共发射极放大电路，是因为静态工作点设置过高，晶体管工作是进入了饱和区，出
现了饱和失真 。应减小b2R，进而减小BI。
2-8 共基放大电路见图2-41，已知=100，UBE＝0.7V，试计算电路的放大倍数，输入电阻，输出电