模拟电子技术第5版课件第2章

模拟电子技术(第2版)第2章自我检测题习题详解自我检测题参考答案一、填空题1.三极管用来放大时，应使发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。2.温度升高时，三极管的电流放大系数β增大，反向饱和电流ICBO增大，正向结电压UBE下降。3.有两只三极管：A管β=200，ICEO=200μA；B管β=80，ICEO=10μA，其他参数大致相同，一般应选B管。4.共射基本放大电路的电压放大倍数为负值，说明输出信号与输入信号相位相差180o。5.放大电路未输入信号时的状态称为静态，其在特性曲线上对应的点为静态工作点；有信号输入时的状态称为动态，动态工作点移动的轨迹为交流负载线。6.在放大电路的下限截止频率处，放大倍数的幅度为中频处的0.707倍，这主要是由电路的频率特性引起的。7.场效应管是通过改变栅源电压来改变漏极电流（输出电流）的，所以它是一个电压控制电流源（或电压控制）器件。二、是非题1.由于放大的是变化量，所以在输入直流信号时，任何放大电路的输出量都没有变化。（×）提示：直接耦合放大电路就有变化。2.用无源元件组成电路(如LC谐振电路)也能将电压或电流幅度变大，因此也能组成放大电路。(×)3.放大电路中各电量的交流成分是由交流信号源提供的。（×）提示：增加的幅度所需能量是由直流电源提供的。4.通常的JFET在漏极与源极互换时，仍有正常的放大作用。（√）三、选择题1.在共射基本电路中，集电极电阻RC的作用是（C）。A.放大电流B.调节IBQC.防止输出交流信号对地短，把放大了的电流转换成电压。2.在共射基本电路中，当用直流电压表测得UCE≈VCC时，有可能是因为（A）；当测得UCE≈0，有可能是因为（B）A.Rb开路B.Rb过小C.Rc开路3.当输入电压为正弦信号时，如果PNP管共发射极放大电路发生饱和失真，则输出电压波形将(A)。A.正半周削波B.负半周削波C.不削波4.为了使高阻输出的放大电路与低阻输入的放大负载很好地配合，可以在放大电路与负载之间插入（B）。A.共射电路B.共集电路C.共基电路四、测得工作在放大电路中的几个晶体管三个电极的电位U1、U2、U3分别为下列各组数值，判别它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是绪管？确定e、b、c极。⑴U1=3.5V、U2=2.8V、U3=15V；NPN硅管1为基极，2为发射极，3为集电极。⑵U1=11.8V、U2=12V、U3=5V；PNP锗管1为基极，2为发射极，3为集电极。⑶U1=6V、U2=7.7V、U3=8V。PNP锗管2为基极，3为发射极，1为集电极。第2章习题参考答案2.1填空题1.三极管具有电流放大作用的实质是利用改变基极电流对集电极或发射极电流的控制。2.三极管在电路中的三种基本连接方式分别是：①共发射极；②共集电极；③共基极。3.放大器的输出电阻小，向外输出信号时，自身损耗小，有利于提高带负载能力。4.放大器中的电流和电压有直流分量、交流分量和总量(或叠加量)之分，在书写符号时要按规律加以区别。5.N沟道增强型MOS管栅源之间正向电压UGS增大时，沟道电阻电阻减小。2.2是非题1.NPN型晶体管是由硅材料制成的。(×)2.晶体管有两个结，因此能用两个二极管连成一个晶体管。(×)3.放大器的基本性能是具有信号放大能力。(×)4.频率失真是由电路中的电抗元件(电容、电感)引起的。(×)2.3选择题1.某NPN硅管在放大电路中测得各极对地电压分别为UC=12V，UB=4V，UE=0V，由此可判别三极管（D）。A.处于放大状态B.处于饱和状态C.处于截止状态D.已损坏2.电路静态是指输入交流信号(C)时的电路状态。A.幅值不变B.频率不变C.幅值为零3.对直流通路而言，放大电路中的电容应视为(B)。A.直流电源B.开路C.短路4.N沟道场效应管的电流是由沟道中(A)在漏、源之间电场作用下形成的。A.电子B.空穴C.电子和空穴5.基本共射电路中，β=50的晶体管换成β=100的晶体管，其他参数不变，设电路不会产生失真，则电压放大倍数(C)。A.约为原来的1/2B.基本不变C.约为原来的2倍D.约为原来的4倍2.4测得工作在放大状态的某晶体管的电流方向、大小如图P2.1所示，⑴求另一电极电流，并在图中标出实际方向；⑵判断并标出e、b、c极，判断该管是NPN型还是PNP型；⑶估算β值。解：⑴判别方法如下：晶体管三个极的电流具有如下关系IEICIBIE=IC+IB且IB最小。IE≈ICIB本例中，I3I1I1应为基极电流I2=I3－I1=2.1mA－0.1mA=2mAI3应为发射极电流，I2应为集电极电流根据KVL，晶体管流进电流应等于流出电流，②极的电流应从晶体管流出，图中标出实际方向应自上而下。⑵判断并标出e、b、c极：①基极b，②集电极c，③发射极e该管为PNP管。⑶估算β值β≈=BCII=2mA－0.1mA=202.5测得电路中几个晶体管各电极对地电压如图P2.2所示，其中某些管子已损坏。对于已损坏的管子，判断损坏情况；对于其他管子，判断它们各工作放大、饱和和截止中的哪个状态？解：图a的三极管为NPN型Si管，处于放大状态。图b的三极管为NPN型Si管，处于饱和状态。图c的三极管为NPN型管，管子损坏，发射结开路。图d的三极管为PNP型Ge管，处于放大状态。图e的三极管为PNP型管，处于截止状态。图f的三极管为PNP型Si管，处于饱和状态。图g的三极管为NPN型管，处于截止状态。图h的三极管为NPN型Si管，处于放大状态。2.6当输入正弦波电压时，试分析图P2.3所示的各电路是否具有电压放大作用？为什么？解：图(a)所示电路，不能放大交流信号。因为，三极管的基极接直流电源，导致输入端的交流信号短路到地，不能有效加到三极管。图(b)所示电路，由于电容C2隔直流，三极管不能得到直流偏置而不能工作于放大状态，电路不能放大交流信号。2.7某放大电路及晶体管输出特性曲线如图P2.4所示，图中VCC=12V，Rc=5.1kΩ，Rb=300kΩ，RL=5.1kΩ，晶体管UBE忽略不计。试用图解法确定静态工作点Q。解：用图解法确定静态工作点Q的步骤如下：①求IB40bCCbBECCBRVRUVIμA②输出回路的直流负载线方程为VCC=ICRC+UCE③求特殊点设IC=0，则UCE=Vcc，在横坐标轴上得截点M（Vcc，0）；设UCE=0，则IC=Vcc/Rc，在纵坐标轴上得截点N（0，Vcc/Rc）。代入电路参数，Vcc=12V，Vcc/Rc=2.35mA。④作负载线连结截点M（V12V，0）、N（0，2.35mA）所得直线即为直流负载线。⑤求Q点直流负载线MN与输出特性曲线族中IB=40μA曲线的交点即为静态工作点。⑥从图上读得静态工作点参数2.8电路如图P2..5所示，若晶体管UBE=0.7V，UCE(sat)=0.3V，β=50。⑴估算工作点Q；⑵求Au、Ri、Ro。解：⑴kVkVVRUVI5603.175607.018bBEQCCBQ≈30.9μAICQ=βIBQ=50×30.9μA≈1.54mAUCEQ=VCC－ICQRc=18V－(1.54mA×3.9kΩ)=11.98V该电路静态工作点为：IBQ=30.9μA，ICQ=1.54mA，UCEQ=11.98V。⑵该电路116154.12651300261300bemAImVrELR=RC//RL≈2kΩrRuuAbeLiou=－50×2/1.161≈－86Ri≈rbe≈1.161kΩ2.9分压式工作点稳定电路如图P2.6所示，已知三极管3DG4的β=60，UCE(sat)=0.3V、UBE=0.7V。⑴估算工作点Q；⑵求Au、Ri、Ro。解：⑴RRVRUb2b1CCb2B=20kΩ×16V/82kΩ≈4VRUUIIeBEBEC=（4－0.7）V/2kΩ=1.65mAUCE＝VCC－ICRC－IERe≈VCC－IC(RC+Re)=16V－1.65mA×5kΩ=7.75VIICB=1.65mA/60=27.5μA⑵126165.12661300261300bemAImVrELCLRRR///=(3×5.6/8.6)kΩ=1.95kΩrRuuAbeLiou＝－60×1.95/1.261≈－92.8///////21bibbiRRRRRrbe≈rbe≈1.261kΩRo≈RC=3kΩ2.10试分析图P2.7所示电路能否正常放大，并说明理由。解：图P2.7（a）所示电路不能正常放大，UDS为正值符合条件。因栅源电压为正偏电压，而N沟道结型场效应管要能正常放大，UGS必须为负值。图P2.7（b）所示电路不能正常放大，因该场效应管为增强型场效应管，该电路为自偏压电路，不能提供形成导电沟道的偏置电压。2.11为什么场效应管放大电路的耦合电容一般只有0.01μF左右，而晶体管放大电路的耦合电容都比较大，如在5μF以上？解：这主要是因为晶体管放大电路的输入阻抗较小，如果耦合电容的容抗较大，则输入信号将衰减较多，故一般选用较大电容，使其在工作时容抗较小。而场效应管放大电路的输入阻抗很大，可以选用小容量的电容。2.12求图P2.8所示电路的Au、Ri和Ro的表达式。解：Au＝uo/ui＝gmugsRs/(ugs+gmugsRs)＝gmRs/(1+gmRs)≈1Ri＝Rg3+Rg1Rg2/(Rg1+Rg2)Ro≈Rs∥（1/gm）2.13两级放大电路采用如图P2.9所示的直接耦合方式，它是否具有电压放大作用？解：不能正常放大。因V2的发射结正偏，发射结电压钳制在0.7V。UCE1=UBE2=0.7V。要使电路放大，应使发射结正偏，集电结反偏，且UCE1V。所以，不能正常放大。2.14某放大电路在输入端加入的信号电压值不变，当不断改变信号频率时，测得在不同频率下的输出电压值如下表所示。试问：该放大电路的下限频率fL和上限频率fH各为多少？f/HZ10304560200103101035010380103120103200103uo/V2.522.732.973.154.04.24.24.03.152.972.73解：下限截止频率为45Hz，上限截止频率为120kHz。从表中可看出，uom=4.2V，的为中频区的输出电压值。22.42omoLuuV=2.97V所对应的频率为fL，查表得，fL=45Hz。22.42omoHuuV=2.97V所对应的频率为fH，查表得，fH=120103Hz。2.15已知放大电路及其元件参数如P2.10所示，三极管β1=β2=40，rbe1=1.4kΩ，rbe2=0.9kΩ，试求：⑴电压放大倍数Au；⑵输入电阻Ri；⑶输出电阻Ro。解：⑴第二级电路为共集电极电路，输入电阻Ri2=RβrL2be1）＋＋（=0.9kΩ+41×2.55kΩ=105.45kΩAu2≈1第一级电路为分压式射极偏置共发射极电路//31RRLRi2=10kΩ//105.45kΩ=9.13kΩ172.36539.0414.113.940)1(41/11RrRAbeLu21.48Au=Au1×Au2=－21.48⑵输入电阻Ri411/)1(RriuRbebii=1.4kΩ+41×0.39kΩ=17.39kΩ//21//////ibiiRRRRRR=6.57kΩ//17.39kΩ=4.77kΩ⑶输出电阻Ro≈Ro2≈419.0122krbe≈22Ω2.16两级共发射极阻容耦合放大电路及其元件参数如图P2.11所示，晶体管β1=60，rbe1=2kΩ，β2=100，rbe2=2.2kΩ，VCC=16V，各电容的容量足够大。试求放大电路的电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。解：⑴电压放大倍数AuRL1＝R3∥R6∥R7∥rbe2=5.1kΩ//33kΩ∥10kΩ∥2.2kΩ≈1.29kΩAu1＝－β1RL1/(rbe1