第2章 基本放大电路

第2章基本放大电路自测题一．在括号内用“√”和“×”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。(×)2.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。(×)4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×)5.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。(×)7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。(×)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。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)图T2.2解：图(a)不能。VBB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(f)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12CCVV,晶体管β=100，'100bRk。填空：要求先填文字表达式后填得数。(1)当0iUV时，测得0.7BEQUV，若要基极电流20BQIA,则'bR和WR之和bR=(()/CCBEQBQVUI)k≈(565)k；而若测得6CEQUV，则cR=(()/CCCEQBQVUI)≈(3)k。(2)若测得输入电压有效值5iUmV时，输出电压有效值'0.6oUV，则电压放大倍数uA(/oiUU)≈(-120)。若负载电阻LR值与cR相等，则带上图T2.3负载后输出电压有效值oU('LoLcRURR)=(0.3)V。四、已知图T2.3所示电路中12,3CCcVVRk，静态管压降6,CEQUV并在输出端加负载电阻LR，其阻值为3k。选择一个合适的答案填入空内。(1)该电路的最大不失真输出电压有效值omU(A)；A.2VB.3VC.6V(2)当1iUmV时，若在不失真的条件下，减小Rw，则输出电压的幅值将(C)；A.减小B.不变C.增大(3)在1iUmV时，将Rw调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压，则输出电压波形将(B)；A.顶部失真B.底部失真C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将(B)。A.Rw减小B.cR减小C.CCV减小五、现有直接耦合基本放大电路如下：A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路E.共漏电路它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.6.2和2.6.9(a)所示；设图中ebRR，且CQI、DQI均相等。选择正确答案填入空内，只需填A、B、……(l)输入电阻最小的电路是(C)，最大的是(D、E)；(2)输出电阻最小的电路是(B)；(3)有电压放大作用的电路是(A、C、D)；(4)有电流放大作用的电路是(A、B、D、E)；(5)高频特性最好的电路是(C)；(6)输入电压与输出电压同相的电路是(B、C、E)；反相的电路是(A、D)。六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示，试将合适的场效应管接入电路，使之能够正常放大。要求给出两种方案。解：根据电路接法，可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管，如解图T2.6所示。图T2.6解图T2.6习题2.1分别改正图P2.1所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。(a)(b)(c)(d)图P2.1解：(a)将-VCC改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb。(c)将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。(d)在VBB支路加Rb，在-VCC与集电极之间加Rc。2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)图P2.2解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示；(a)(b)(c)(d)解图P2.22.3分别判断图P2.2(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出uioQARR、、和的表达式。解：图(a):123(1)CCBEQBQVUIRRR，CQBQII，(1)CEQCCBQcUVIR。23//ubeRRAr，1//ibeRrR，23//oRRR图(b)：223123()///(1)BQCCBEQRIVURRRRR，CQBQII，41CEQCCCQEQUVIRIR。4ubeRAr，1//1beirRR，4oRR。2.4电路如图P2.4(a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时0.7BEQUV。利用图解法分别求出LR和3LRk时的静态工作点和最大不失真输出电压omU（有效值）。(a)(b)图P2.4解：空载时：20,2,6BQCQCEQIAImAUV；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。带载时：20,2,3BQCQCEQIAImAUV；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为1.63V。如解图P2.4所示。解图P2.4图P2.52.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,ber=1kΩ,20iUmV,静态时0.7BEQUV,4CEQUV,20BQIA。判断下列结论是否正确，在括号内打“√”和“×”表示。(1)342002010uA(×)(2)45.710.7uA(×)(3)8054001uA(×)(4)802.52001uA(√)(5)20120iRkk(×)(6)0.7350.02iRkk(×)(7)3iRk(×)(8)1iRk(√)(9)5ORk(√)(10)2.5ORk(×)(11)20SUmV(×)(12)60SUmV(√)2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管β=120，UBE=0.7V，饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下，用直流电压表测量晶体管的集电极电位，应分别为多少？(1)正常情况；(2)Rb1短路；(3)Rb1开路；(4)Rb2开路；(5)Rb2短路；(6)RC短路；图P2.6图P2.7解:(1)2117416311CCBEBEBbbVUUIARR,1.32CBIImA，∴8.3CCCCcUVIRV。(2)Rb1短路,0BCII,∴15CUV。(3)Rb1开路,临界饱和基极电流23.7CCCESBScVUIAR，实际基极电流2174CCBEBbVUIAR。由于BBSII,管子饱和,∴VUUCESC5.0。(4)Rb2开路,无基极电流,15CCCUVV。(5)Rb2短路，发射结将烧毁，CU可能为15V。(6)RC短路,15CCCUVV。2.7电路如图P2.7所示，晶体管的β=80，'100bbr。分别计算LR和3LRk时的Q点、uA、iR和oR。解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、ber均相等，它们分别为：22CCBEQBEQBQbsVUUIARR1.76CQBQIImA'26(1)1.3bebbEQmVrrkI空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为：6.2CEQCCCQcUVIRV；308cubeRAr//1.3ibbebeRRrrk；93beusubesrAArR5ocRRk3LRk时，静态管压降、电压放大倍数分别为：(//)2.3LCEQCCCQcLLcRUVIRRVRR(//)115cLubeRRAr34.7beusubesrAArR//1.3ibbebeRRrrk5ocRRk。2.8若将图P2.7所示电路中的NPN管换成PNP管，其它参数不变，则为使电路正常放大电源应作如何变化？Q点、uA、iR和oR变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失真，则说明电路产生了什么失真，如何消除？解：由正电源改为负电源；Q点、uA、iR和oR不会变化；输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对PNP管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真；减小Rb。2.9已知图P2.9所示电路中，晶体管β=100，ber=1.4kΩ。(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V，估算Rb；(2)若测得iU和oU的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少？解：(1)mARUVIcCECCC2，AIICB20/,∴kIUVRBBECCb565。(2)由(//)100ocLuibeURRAUr,可得:2.625LRk。图P2.92.10在图P2.9所示电路中，设静态时2CQImA，晶体管饱和管压降0.6CESUV。试问：当负载电阻LR和3LRk时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于2CQImA，所以6CEQCCCQcUVIRV。空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故3.822CEQCESomUUUV3LRk时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故'2.122CQLomIRUV2.11电路如图P2.11所示，晶体管β=100，bbr=100Ω。(1)求电路的Q点、uA、iR和oR；(2)若改用β=200的晶体管，则Q点如何变化？(3)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解：(1)静态分析：1122bBQCCbbRUVVRR1BQBEQEQfeUUImARR101EQBQIIAe(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV图P2.11动态分析：'26(1)2.73bebbEQmVrrkI(//)7.7(1)cLubefRRArR12////[(1)]3.7ibbbefRRRrRk5ocRRk(2)β=200时，1122bBQCCbbRUVVRR（不变）；1BQBEQEQfeUUImARR（不变）；51EQBQIIA（减小）；e(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV（不变）。(3)Ce开路时，(//)//1.92(1)()cLcLubeefefRRRRArRRRR（减小）；12////[(1)()]4.1ibbbeefRRRrRRk（增大）；5ocRRk（不变）。2.12电路如图P2.12所示，晶体管的β=80，ber=1kΩ。(1)求出Q点；(2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的uA、iR和oR。解：(1)求解Q点：32.3(1)CCBEQBQbeVUIARR(1)2.61EQBQIImA7.17CEQCCEQeUVIRV(2)求解放大倍数和输入、输出电阻：RL=∞时；(1)0.996(1)eubeeRArR图P2.12//[(1)]110ibbeeRRrRkRL=3kΩ时；(1)(//)0.992(1)(//)eLubeeLRRArRR//[(1)(//)]76ibbeeLRRrRRk输出电阻：////371sbbeoeRRrRR2.13电路如图P2.13所示，晶体管的β=60,'100bbr。(1)求解Q点、uA、iR和oR(2)设Us=10mV（有效值），问?iU,?oU若C3开路，则?iU,?oU解：(1)Q点：31(1)CCBEQBQbeVUIARR1.86CQBQIImA图P2.13()4.56CEQCCEQ