电工与电子技术基础第5章答案.docx

1、电工与电子技术基础第5章答案习题5.1 试判断如题 5.1 图所示的各电路能否放大交流电压信号？为什么？题 5.1 图解：(a)能 (b)不能 (c)不能 (d)能 5.2 已知如题 5.2 图所示电路中，三极管均为硅管， =50，试估算静态值 IB、IC、UCE。 且 解： （a） I B =12 0.7 = 75 （A） 100 + (1 + 50) 1I C = I B = 3 . 75 （mA）I E = (1 + ) I B = 3.825 （mA）U CE = 12 3.75 2 3.825 1 = 0.75 (V) (b) U CC = ( I B + I C ) RC + I

2、B RB + U BE U CC U BE 12 0.7 IB = = = 16 （A） RB + (1 + ) RC 200 + (1 + 50) 10 I C = I B = 0.8 (mA) U CE = 12 (0.8 + 0.016) 10 = 3.84 (V)5.3 晶体管放大电路如题 5.3 图所示， 已知 UCC = 15 V， B =500 k， C = 5k， L =5k， R R R （1）求静态工作点； （2）画出微变等效电路； （3）求电压放大倍数 Au、输 =50，rbe=1k。 入电阻 ri、输出电阻 ro。题 5.2 图题 5.3 图解：(1) I B =U C

3、C U BE 15 = 30 （A） RB 500 I C = I B = 50 30 = 1.5 (mA)(V)U CE = U CC I C RC = 15 1.5 5 = 7.5第5章基本放大电路119(2)(3) Au = RC / / RL = 125 rbe Ri = RB / / rbe 1 (K) RO = RC = 5 (K)在题 5.3 图的电路中，已知 IC=1.5 mA，UCC = 12V， =37.5，rbe=1 k，输出端开路，5.4若要求 Au = -150，求该电路的 RB 和 RC 值。 解：由于 Au = RC / / RL R = C = 150 rbe

4、rbeAu = 150 = 则 RC =RC rbe150 1 = 4 (K) 37.5 U 12 = 300 (K) RB = CC = IB 40 1065.5 试问在题 5.5 图所示的各电路中，三极管工作在什么状态？题 5.5 图解：(a) I B =I CS6 = 0.12 (mA) 50 12 = = 12 (mA) 1120第5章基本放大电路I BS =IC=12 = 0.24 (mA) 50因 0 I B I BS ,所以三极管处于饱和状态。 (c)因 UBE0，所以三极管处于截止状态。 5.6 三极管放大电路如题 5.6 图（a）所示，已知 UCC = 12 V，RB =24

5、0k，RC =3 k，三 （1）试用直流通路估算各静态值 IB、IC、UCE； （2）如三极管的输出特性如题 5.6 极管的 =40。 图（b）所示，试用图解法求放大电路的静态工作点； （3）在静态（ui=0）时 C1 和 C2 上的电 压各为多少？并标出极性。 解：(1) I B =U CC U BE 12 = 50 （A） RB 240 I C = I B = 40 50 = 2 (mA)(V)U CE = U CC I C RC = 12 2 3 = 6（2）作直流负载线U CE = 0 时， I C = I C = 0 时， U CEU CE 12 = = 4 （mA） RC 3 =

6、U CC = 12 （V）直流负载线与 IB 对应的输出特性曲线的交点即 Q 点：IC=2（mA） UCE=6（V） 、 （3）C1 上的电压为 0.7（V） C2 上的电压为 6（V） C1 上的极性为左“-”右“+” C2 ， ， ， 上的极性为左“+”右“-” 。第5章基本放大电路121题 5.6 图5.7在题 5.6 图 （a） 所示电路中， 设三极管的 =40、 CC = 10 V， U 要求 UCE = 5V，C = 2mA， I求该电路的 RC 和 RB 值。 解： I C = I BIB =IC=2 = 50 （A） 40RB =U CC U BE 10 = 200 （k） I

7、B 50 106 U U CE 10 5 = = 2.5 （k） RC = CC IC 2 103实验时，用示波器测得由 NPN 管组成的共射放大电路的输出波形如题 5.8 图所示，5.8（1）说明它们各属于什么性质的失真（饱和、 截止） （2） ？ 怎样调节电路参数才能消除失真？题 5.8 图解：(a)截止失真：固定偏置电路，应减小 RB，对分压式偏置电路，可减少上偏电阻 RB1 也 可增大下偏电阻 RB2 。 (b)截止饱和失真：可以减少输入信号或提高电源电压 。 (c)饱和失真：固定偏置电路，应增大 RB，对分压式偏置电路，可增大上偏电阻 R B 1 也可 减小下偏电阻 RB2 。 5.

8、9 在题 5.9 图所示的电路中，已知 UCC = 12 V，RB =300 k，RC =2 k，RE =200，三 极管的 =50，rbe=1k。试画出该放大电路的微变等效电路，分别计算由集电极输出和由发射 极输出时的电压放大倍数，求出 Ui=0.1V 时的 Uo1 和 Uo2。 解： （1）放大电路的微变等效电路122第5章基本放大电路（2）集电极输出和由发射极输出时的电压放大倍数 集电极输出时的电压放大倍数： U RC 2000 Au1 = o1 = = 50 9.8 Ui rbe + (1 + ) RE 1 + (1 + 50) 200 发射极输出时的电压放大倍数： Au2 = （3）

9、Ui=1V 时的 Uo1 和 Uo2U o2 (1 + ) RE (1 + 50) 200 = = 1 Ui rbe + (1 + ) RE 1 + (1 + 50) 200uo1 = Au1 ui = 9.8 0.1 = 0.98 uo2 = Au2 ui = 1 0.1 = 0.1（V） （V）R R R 5.10 在如题 5.10 图所示放大电路中， 已知 UCC = 24 V， B1 =10 k， B2 =33 k， C =3.3k， RE =1.5 k，RL =5.1k，rbe=1k， =66。 （1）试估算静态工作点，若换上一只 =100 的管子，放大器能否工作在正常状态； （2）

10、画出微变等效电路； （3）求电压放大倍数 Au、输入电 阻 ri、输出电阻 ro； （4）求开路时的电压放大倍数 Auo ； （5）若 RS=1k，求对源信号的放大倍 数 Aus 。题 5.9 图题 5.10 图解： U B U CC 24 RB1 = 10 5.58 （V） RB1 + RB2 10 + 33 U U BE 5.58 0.7 = = 3.25 （mA） IC IE = B RE 1.5 I 3.25 IB = C = = 50 （A） 66U CE U CC I C ( R C + RE ) = 24 3.25 (3.3 + 1.5) = 8.4 （V）第5章基本放大电路12

11、3（2）微变等效电路如下：（3） Au =Uo R 5.1 / /3.3 = L = 66 132 Ui rbe 1 Uo R 3.3 = C = 66 = 217.8 Ui rbe 1 roRC=3.3（k) Uo ri 1 = Au = (132) = 66 ES RS + ri 1+1（4） Auo =ri = RB1 / / RB2 / / rbe rbe = 1 （k） （5） AuS =5.11 在题 5.10 图中，若将图中的发射极交流旁路电容 CE 除去， （1）试问静态工作值有 无变化； （2）画出微变等效电路； （3）求电压放大倍数 Au、输入电阻 ri、输出电阻 ro，并

12、说明 发射极电阻 RE 对电压放大倍数的影响。 解：(1) 静态工作值无变化 （2）放大电路的微变等效电路（3） Au = RL 3.3 5.1 = 66 0.98 rbe + (1 + ) RE 1 + (1 + 66) 2ri = RB1 / / RB2 / /rbe + (1 + ) RE = 10 / /33 / /1 + (1 + 66) 2 7.26 （k）roRC=3.3（k)如果没有旁路电容 CE，发射极电阻 RE 会使电压放大倍数的降低。5.12 已知某放大电路的输出电阻为 3.3 k，输出端的开路电压的有效值 Uo=2V，试问该放大电路接有负载电阻 RL=5.1 k时，输出

13、电压将下降到多少？ 解： U O =5.13RL U O = 1.2 （V） RO + RL如题 5.13 图所示放大电路中，已知 rbe=1k和 =60。 1）用图解法确定静态工作 （点 Q； 2）求电压放大倍数 Au、输入电阻 ri 和输出电阻 ro。 （124第5章基本放大电路题 5.13 图解： U B U CC 12 RB1 = 20 = 3 （V） RB1 + RB2 20 + 60 U U BE 3 0.7 IC IE = B = = 1.15 （mA） RE 2作直流负载线，如图由图可知： I B = 40 （A） UCE=6.25（V） 、5.14 如图 5.9（a）所示分压

14、式放大电路中，已知 UCC = 12 V，RB1 =20 k，RB2 =10 k， RC =RE =2 k，RL =4k，rbe=1k， =40。 1）试估算静态工作点 IC、UCE； 2）画出微变等 （ （效电路； 3）求放大器带负载时的电压放大倍数 Au。 （ U CC 12 解： U B RB2 = 10 = 4 （V） RB1 + RB2 10 + 20 U U BE 4 IC IE = B = 2 （mA） RE 2 I 2 = 50 （A） IB = C = 40 U CE U CC I C ( R C + RE ) = 12 2 (2 + 2) = 4 （V） （2）微变等效电路

15、如下：第5章基本放大电路125（3） Au =Uo R 2 / /4 = L = 40 53 Ui rbe 15.15 在图 5.11（a）所示的射极输出电路中，已知 UCC =20 V，RB =39 k，RE =3 00， rbe=1k， =50，RL =20k，试求静态工作点以及输入电阻 ri、输出电阻 ro，并画出微变等效电路。 解： I B =U CC U BE U CC 20 = 0.37 (mA) RB + (1 + ) RE RB + (1 + ) RE 39 + (1 + 50) 0.3I E = I B + I C = I B + I B = (1 + ) I B = (1

16、+ 50) 0.37 = 18.9 (A) U CE = U CC RE I E = 20 0.3 18.9 14.3 （V） ri = RB / /rbe + (1 + ) RL = 39 / /1 + (1 + 50) 0.3 = 39 / /16.3 11.5 () r 1000 忽略信号源内阻， ro be = = 20 () 505.16 在题 5.16 图所示的射极输出电路中，已知 UCC =12 V，RB1 =100 k，RB2 =20 k， RE =1k，rbe=1k， =50，UBE =0V，试求（1）静态工作点 Q 值； 2）动态参数 Au、ri 和 ro。 （题 5.16

17、 图解： （1） U B U CC 12 RB2 = 20 = 2 （V） RB1 + RB2 100 + 20 U U BE 2 IC IE = B = 2 （mA） RE 1126第5章基本放大电路IB =IC=2 = 40 （A） 50 Uo (1 + ) RL (1 + 50) 1 = = = 0.98 U i rBE + (1 + ) RL 1 + (1 + 50) 1U CE U CC I C RE = 12 2 1 = 10 （V）（2） Au = ri = RB1 / / RB2 / /rbe + (1 + ) RL = 100 / /20 / /1 + (1 + 50) 1

18、= 16.7 / /52 12.6 () r 1000 忽略信号源内阻， ro be = = 20 () 50题 5.17 图5.17 如题 5.17 图所示为两级交流放大电路，已知 UCC = 12 V，RB1 =30 k，RB2 =15k， RB3 =20 k， B4 =10k， C1=3 k， C2=2.5 k， E1 =3 k， E2 =2 k， L =5k， R R R R R R 晶体管的 1 = 2 = 40，rbe1=1.4k，rbe2=1 k。 1）画出放大电路的微变等效电路； 2）求各级电压放大倍数 Au1、 （ （ Au2 和总电压放大倍数 Au。解： （1）放大电路的微

19、变等效电路如下图： （2） RL1 = RC1 / / RB3 / / RB4 / / rbe2 = 3 / /20 / /10 / /1 0.75 () RL2 = RC2 / / RL = 2.5 / /5 1.67 () R 0.75 Au1 = 1 L1 = 40 21.4 rbe1 1.4 R 1.57 Au2 = 2 L2 = 40 62.8 rbe2 1 Au = Au1 Au2 = (21.4) (62.8) = 1343.92第5章基本放大电路1275.18 题 5.18 图所示为一个两级放大电路，已知硅三极管的 1 =40， 2 =50，rbe1=1.7k， rbe2=1.

20、1k，UBE1 =UBE2 =0 V，UCC =12 V，RB1 =56 k，RB2 =40 k，RB3=10 k，RE1 =5.6k， RE2 =1.5k，RC=3k，试求（1）前后两级放大电路的静态工作点； 2）放大器的总电压放大 （倍数 Au、输入电阻 ri 和输出电阻 ro。题 5.18 图 解：(1)第一级 U CC U BE1 12 0 I B1 = = = 42（A） RB1 + (1 + 1 ) RE1 56 + (1 + 40) 5.6I E1 = I B1 + I C1 = (1 + 1 ) I B1 = (1 + 40) 42 （A） 1.72 （mA） 题 5.20 图

21、U CE1 = U CC RE1 I E1 = 12 5.6 1.72 2.37 V） （第二级U B2 U CC 12 RB3 = 10 = 2.4 （V） RB2 + RB3 40 + 10I C2 I E2 = I B2U B2 U BE2 2.4 0 = = 1.6 （mA） RE2 1.5 I 1.6 = C2 = = 32 （A） 2 50U CE2 U CC I C2 ( R C + RE2 ) = 12 1.6 (3 + 1.5) = 4.8 （V）(2)动态参数计算 第一级为射极输出器，电压放大倍数约为 1 第二级放大倍数 RL2 = RC / / RL = 3 / / 3

22、(k) Au1 1 R 3 Au2 = 2 L2 = 50 136.4 rbe2 1.1 Au = Au1 Au2 = (1) (136.4) = 136.4 ri = RB1 / /rbe + (1 + 1 ) RE1 = 56 / /1.7 + (1 + 40) 5.6 45 (k) ro = RC = 3 (k)128第5章基本放大电路5.19 乙类互补对称功率放大器输出波形产生失真属于何种失真？应如何消除？ 解：乙类互补对称功率放大器输出波形产生的失真为两个三极管交替工作时，因死区电 压的存在而产生的交越失真，应采用甲乙类互补对称功率放大器，让三极管处于微导通状态。 5.20 在题 5

23、.20 图所示的单电源的 OTL 电路中，设 RL=8，若要求最大不失真输出功率 为 6W，管子饱和压降忽略不计，试确定电源电压 UCC 的值。 解：因为：1 ( U )2 1 2 CC U2 Pom = = CC 8 RL 2 RL所以 U CC = 8 Pom RL = 8 6 8 = 19.6 （V）（1） 5.21 已知电路及其参数如题 5.21 图所示，场效应管在工作点上的跨导 gm=1mA/V。 （3）输入电阻 ri。 画出电路的微变等效电路； （2）求电压放大倍数 Au； 解： （1）画出电路的微变等效电路（2）电压放大倍数 Au RL = RD / / RL = RD = 10

24、 U o = RL I d = g m RLU gs(k)U i = U gs + R1 I d = U gs + g m R1U gs = (1 + R1 )U gs故电压放大倍数Au =Uo g R 1 10 = m L = 3.3 1 + g m R1 1 + 1 2 Ui 100 300 k = 2.075 (M) 100 + 300（3）输入电阻 riri = RG3 + RG1 / / RG2 = 2M +5.22 源极输出器电路如题 5.22 图所示，设场效应管的参数 UP= 2V，IDSS=1mA。 （1）用故算法确定静态工作点 ID、UGS、UDS 及工作点上的跨导 gm。

25、（2）计算 Au、ri、ro。第5章基本放大电路129题 5.21 图题 5.22 图解： （1） UG = RG2 500 103 U DD = 15 3 （V） RG1 + RG2 (500 + 2000) 103 U GS = U G RS I D = 3 12 103 I D 在 U P U GS 0 范围内，耗尽型场效应管的转移特性可近似用下式表示 u I D = I DSS 1 GS UP 联立上两式可得出 ID = 0.32mA，UGS = 0.84V 所以 U DS = U DD RS I D = 15 12 103 0.322 103 11.1 （V） 工作点上的跨导 gm 为：2gm =iD ugsuds =常数=2 2 I DSS I D= 1 0.32 = 0.57 （mA/V） ugs(off) 2（2）计算 Au、ri、ro。ri = RG1 / RG2 = 2000 / 500 = 400 (k) 1 1 ro = / RS = / 12 = 1.75 (k) gm 0.57 RS 1 Au = 1 + RS gm