《北京交通大學(xué)模擬電子技術(shù)習(xí)題及解答第三章雙極型三極管基本放大電路》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《北京交通大學(xué)模擬電子技術(shù)習(xí)題及解答第三章雙極型三極管基本放大電路（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 第三章雙極型三極管基本放大電路 ? 3-1 選擇填空 1.晶體管工作在放大區(qū)時，具有如下特點______________。 a. 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 b. 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏。 c. 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 d. 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。 2．晶體管工作在飽和區(qū)時，具有如下特點______________。 a. 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 b. 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏。 c. 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 d. 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。 3．在共射、共集、共基

2、三種基本組態(tài)放大電路中，電壓放大倍數(shù)小于1的是______組態(tài)。 a. 共射 b. 共集 c. 共基 d. 不確定 4．對于題3-1圖所示放大電路中，當用直流電壓表測得UCE≈VCC時，有可能是因為______，測得UCE≈0時，有可能是因為________。 a.RB開路 b. RC開路 c. RB短路 d. RB過小 5．對于題3-1圖所示放大電路中，當VCC=12V，RC=2kΩ，集電極電流IC計算值為1mA。用直流電壓表測時UCE=8V，這說明______。 a.電路工

3、作正常 b. 三極管工作不正常 c. 電容Ci短路 d. 電容Co短路 6.對于題3-1圖所示放大電路中，若其他電路參數(shù)不變，僅當RB增大時，UCEQ將______；若僅當RC減小時，UCEQ將______；若僅當RL增大時，UCEQ將______；若僅更換一個β較小的三極管時，UCEQ將______； a.增大 b. 減小 c. 不變 d. 不確定 7.對于題3-1圖所示放大電路中，輸入電壓ui為余弦信號，若輸入耦合電容Ci短路，則該電路______。 a.正常放大 b

4、. 出現(xiàn)飽和失真 c. 出現(xiàn)截止失真 d. 不確定 8. 對于NPN組成的基本共射放大電路，若產(chǎn)生飽和失真，則輸出電壓_______失真；若產(chǎn)生截止失真，則輸出電壓_______失真。 a.頂部 b. 低部 9. 當輸入電壓為余弦信號時，如果PNP管共射放大電路發(fā)生飽和失真，則基極電流ib的波形將___________，集電極電流ic的波形將__________，輸出電壓uo的波形將________。 a.正半波消波 b. 負半波消波 c. 雙向消波 d. 不消波 10. 當輸入電壓為余弦信號時，如果

5、NPN管共射放大電路發(fā)生飽和失真，則基極電流ib的波形將___________，集電極電流ic的波形將__________，輸出電壓uo的波形將________。 a.正半波消波 b. 負半波消波 c. 雙向消波 d. 不消波 11. 為了使高阻輸出的放大電路（或高阻信號源）與低阻負載（或低阻輸入電阻的放大電路）很好地配合，可以在高阻輸出的放大電路與負載之間插入________。 a.共射電路 b. 共集電路 c. 共基電路 d. 任何一種組態(tài)的電路 12．為了使一個低阻輸出的放大電路（或內(nèi)阻極小的電壓源）轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦栎?/p>

6、出的放大電路（或內(nèi)阻盡可能大的電流源），可以在低阻輸出的放大電路的后面接入_____________。 a.共射電路 b. 共集電路 c. 共基電路 d. 任何一種組態(tài)的電路 13.在單級放大電路中，若輸入電壓為余弦波形，用示波器同時觀察輸入ui和輸出uo的波形。當為CE電路時，ui和uo的相位_________；當CC電路時，，ui和uo的相位_________；當CB電路時，，ui和uo的相位________。 a.同相 b. 反相 c. 相差90o d. 不確定 14.可以放大電

7、壓又能放大電流的是_________組態(tài)放大電路；可以放大電壓又不能放大電流的是_________組態(tài)放大電路；可以放大電流又不能放大電壓的是_________組態(tài)放大電路；能夠進行功率放大的是___________組態(tài)放大電路。 a.CE b. CC c. CB d. 任意組態(tài) 15.在共射、共集、共基三種基本放大電路組態(tài)中，電壓放大倍數(shù)小于1的是_______組態(tài)；輸入電阻最大的是________組態(tài)，最小的是________；輸出電阻最大的是________組態(tài)，最小的是________。 a.CE

8、 b. CC c. CB d. 任意組態(tài) 16.放大電路在低頻信號作用下電壓放大倍數(shù)下降的原因是存在___________電容和_______電容；而在高頻信號作用下的電壓放大倍數(shù)下降的主要原因是存在_________電容。 a.耦合 b. 旁路 c. 三極管極間 17.三極管的特征頻率fT點對應(yīng)的β為_______。 a. β=1 b. β= c. β=0.5 d. β=3 18. 某三極管的帶寬增益積為1MHz。如果輸

9、入信號為單一頻率的余弦波，電路能夠進行信號放大的最高頻率為_________。 a. 1MHz b. 2MHz c. 500kHz d. 700kHz 19. 某放大電路無耦合電容。利用單一頻率的余弦信號進行測試，測試結(jié)果是：低頻增益為AU，提高輸入信號頻率，頻率f1時信號增益為AU，頻率f2時輸入信號增益為AU，頻率f3時信號增益為0.1AU。電路的通頻帶寬為__________。 a. f1 b. f2 c. f3 20 為了簡化分析過程，分析題3-1圖電路的低頻特性時，可以忽略_________

10、電容的影響。分析中頻特性時，忽略_________電容的影響。分析高頻特性時，忽略_________電容的影響。 a.耦合 b. 旁路 c. 三極管極間 3-1答案 1．d. 2.c 3.b 4.a,d 5. d. 6. a,a,c,a 7.c 8.b,a 9.d,a,a 10.d,a,b 11.b 12.c 13.b,a,a 14. a,c,b,d 15.b,b,c,c,b 16.a,b,c 17.a 18. a 19. a 20. c, abc, ab

11、 3-2 說明利用三極管組成放大電路的基本原則。 解答：不論那種組態(tài)的放大電路，如果希望能夠正常放大信號，必須遵守以下原則。 1． 有極性連接正確的直流電源、合理的元件參數(shù)，以保證三極管發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏和合適的靜態(tài)工作點，使三極管工作在放大區(qū)。 2． 信號能夠從放大電路的輸入端 加到三極管上，經(jīng)過三極管放大后，又能傳給放大電路的下一級或負載。 3-3題3-3圖所示電路中，已知硅型晶體三極管發(fā)射結(jié)正向?qū)妷簽?.7V，β=100， 臨界放大飽和時三極管壓降（集電極-發(fā)射極之間）為0.3V。判斷電路中各晶體管的工作狀態(tài)。 分析：判斷晶體三極管的工作狀態(tài)并計算各級電流問題的

12、分析方法如下。 方法一： 1． 對于NPN管，若UBE<0.7V，則管子截止；對于PNP管，若UBE>-0.7V，或UEB<0.7V則管子截止； 2． 若NPN管，UBE>0.7V，PNP管UEB>0.7V，則說明三極管處于放大狀態(tài)或飽和狀態(tài)。 對于NPN管，如果假設(shè)三極管工作在放大區(qū)，計算結(jié)果得管子壓降UCE>0.3V（設(shè)小功率三極管飽和壓降為0.3V），說明管子確實工作在放大狀態(tài)。如果計算結(jié)果得管子壓降UCE<0.3V，說明管子工作在飽和區(qū)。 對于PNP管，如果假設(shè)三極管工作在放大區(qū)，計算結(jié)果得管子壓降UEC>0.3V，說明管子確實工作在放大狀態(tài)。如果計算結(jié)果得管子壓降UEC<0

13、.3V，說明管子工作在飽和區(qū)。 方法二： 當確定三極管處于非截止狀態(tài)時，計算三極管的基極電流IB及飽和電流集電極電流ICMAX（UEC=0.3V），如果βIB ICMAX，說明電路處于飽和狀態(tài) 方法二似乎更為簡單。 解： 1． 列寫輸入回路方程，計算基極電流 電路飽和時，集電極電流 所以晶體管處于飽和狀態(tài)。 2．計算基極電流 電路飽和時，集電極電流 所以晶體管處于放大狀態(tài)。 3．計算基極電流 電路飽和時，集電極電流 所以晶體管處于飽和狀態(tài)。 3-4 試畫出用PNP、NPN型三極管組成的單管共射放大電路

14、的原理圖，標出電源電壓的極性，靜態(tài)工作電流IB、IC的實際方向及靜態(tài)電壓UBE、UCE的實際極性。 解：用PNP型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖如題3-4圖(a)所示。 其中靜態(tài)工作電流IB、IC的實際方向如圖中箭頭所示，靜態(tài)電壓UBE<-0.7V、UCE<-0.3V。 用NPN型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖如題3-4圖(b)所示。 其中靜態(tài)工作電流IB、IC的實際方向如圖中箭頭所示，靜態(tài)電壓UBE>0.7V、UCE>0.3V。 3-5電路如圖3-5所示。說明這些電路能否對交流電壓信號進行線性放大，為什么？ 分析：解決此問題需要進行以下幾

15、個方面的判斷。 1． 判別三極管是否滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的條件，具備合適的靜態(tài)工作點。 2． 判斷有無完善的直流通路。 3． 判斷有無完善的交流通路。 4． 在前三個條件滿足的條件下，最后根據(jù)電路給出的參數(shù)進行計算，根據(jù)計算結(jié)果判斷三極管是否工作在放大區(qū)。但是如果電路沒有給出電路參數(shù)，該步驟可以省略。默認電路參數(shù)取值合適。 解： a不能。沒有直流偏置，不能提供合適的靜態(tài)工作點。 b不能。電源VCC使發(fā)射結(jié)反偏，不能提供合適的靜態(tài)工作點。 c 不能?；鶚O電壓VBB使發(fā)射結(jié)滿足正偏條件，但是集電結(jié)不是反偏，電路不具備合適的靜態(tài)工作點。 d不能。電容使集電極交流接地，從而使輸

16、出電壓交流部分為零。 e能。有合適的直流偏置電路，輸入能加到三極管上，輸出也能夠送到負載上。 3-6 請畫出如題3-6圖中放大電路的直流通路。 分析：在畫直流通路時，電容開路，電感短路。 解：題3-6圖中的直流通路如題3-6圖a所示。 3-7請畫出如題3-6圖中放大電路的交流通路。 分析：在畫交流通路時，直流電源短路，電源內(nèi)阻近似認為0；當電容、電感值較大時，近似認為電容短路，電感開路。 解：題3-6圖中的交流通路如題3-7圖所示。 3-8已知晶體管的β=50，UBE=0.7V，求題3- 8圖所示電路的工作點。 解：經(jīng)過VCC、RC、RB1、UBE到地的回

17、路電壓方程為 3-9 放大電路如題3-9圖所示。已知VCC=3V，UB=0.7V，RC=3 kΩ，RB=150 kΩ，晶體管VT的輸出特性曲線如題3-9圖a所示。試求： 1．放大電路的靜態(tài)工作點ICQ和UCEQ； 2．若RL=∞，求輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值； 3．若RL=7kΩ，輸出最大不失真電壓的幅值。 解： 1． 放大電路的靜態(tài)工作點ICQ和UCEQ計算如下。 根據(jù)題3-9圖所示電路列寫直流負載線方程如下： 分別令I(lǐng)C=0，UCE=0，代入直流負載線方程，得到負載線上兩個坐標點，M（3，0），N（0，1），連接M、N得到直流負載線。

18、 根據(jù)直流通路，得基極靜態(tài)工作電流為 直流負載線MN與iB=IB=15.3μA的輸出特性曲線的交點Q就是靜態(tài)工作點。Q點坐標為 2． RL=∞時，輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值的計算。 若RL=∞，交流負載線斜率與直流負載線斜率相同，為 如題3-9圖b所示。 輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3．若RL=7kΩ，交流負載線斜率為 輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3-10 用圖解法確定題3-10圖所示放大電路的靜態(tài)工作點Q。已知該電路三極管的輸出特性如題3-10圖a所示，

19、其中VCC=12V。 分析：利用圖解法確定放大電路靜態(tài)工作點Q的步驟如下： （1）畫出放大電路的直流通路。 （2）根據(jù)直流通路列出直流負載線方程，在三極管輸出特性坐標平面內(nèi)畫直流負載線。 （3）用估算法（或圖解法）求出靜態(tài)工作點IBQ。 （4）查出直流負載線與iB =IBQ的輸出特性曲線的交點，該交點就是靜態(tài)工作點Q。 解： 根據(jù)題3-10圖所示電路列寫直流負載線方程整理如下。 整理得 分別令I(lǐng)C=0，UCE=0，代入直流負載線方程，得到負載線上兩個坐標點，M（0,3），N（10.5,0），連接M、N得到直流負載線。 根據(jù)直流通路，得

20、 直流負載線MN與iB=IB=37μA的輸出特性曲線的交點Q就是靜態(tài)工作點。Q點坐標為 3-11 用圖解法確定題3-11圖電路的靜態(tài)工作點。已知電路中三極管的β=100， UBE=0.3V（鍺管），管子的飽和壓降UCES=0.3V。當其它參數(shù)不變，僅RC增加時，Q點將如何移動？為了使三極管不進入飽和狀態(tài)，RC應(yīng)該如何選擇？ 解： 1．估算靜態(tài)工作點。 根據(jù)直流通路，得 所以電路的靜態(tài)工作點為 2． 電路的直流負載線方程為 直流負載線示意圖如題3-11圖a所示。 當其他參數(shù)不變，RC增加時，直流負載線的斜率減小，但此時基極電流IBQ并沒有變化，所以靜

21、態(tài)工作點Q1將向左邊移動到Q2，向飽和區(qū)方向移動。 為了使三極管不進入飽和區(qū)，UCE的最小值為三極管飽和壓降，UCE=UCES=0.3V，此時 3-12如題3-12圖所示放大電路中，已知晶體管的β=100，UBE=－0.3V。 1．估算直流工作點ICQ和UCEQ。 2．若偏置電阻RB1、RB2分別開路，試分別估算集電極電位UC值，并說明各自的工作狀態(tài)； 3．若RB1開路時，要求ICQ=2mA，試確定RB2應(yīng)該取多大的值。 解： 1．直流工作點ICQ和UCEQ估算。 2．若偏置電阻RB1開路，管子的靜態(tài)工作電流為 此時三極管的發(fā)射結(jié)正偏、極點結(jié)反偏，管子處于放大

22、狀態(tài)。 若偏置電阻RB2開路， 此時管子處于截止狀態(tài)。 3．若RB1開路時，有 3-13在電路如題3-13圖中，已知VCC=6V，UBEQ=0.7V，RS=500Ω，RC=4kΩ，RB=300kΩ，晶體管VT的hfe=50，rbb’=300Ω。 （1）估算直流工作點ICQ。 （2）畫出放大電路的簡化h參數(shù)等效電路。 （3）估算放大電路的輸入電阻和RL=∞時的電壓增益AU。 （4）若RL=4kΩ時，求電壓增益AU=uO/ui和AUS=uO/uS。 解： 1．估算直流工作點ICQ。 2．放大電路的簡化h參數(shù)等效電路如題3-13圖a。 3．估算放大

23、電路的輸入電阻和RL=∞時的電壓增益AU。 4．若RL=4 kΩ時，電壓增益AU和AUS的計算。 3-14 電路如題 3-14圖所示。已知VCC=12V，RB1=51kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ，三極管的rbe=0.7kΩ，β=30。試求： 1．電路的靜態(tài)工作點。 2．畫出交流小信號等效電路 3．電壓放大倍數(shù)。 4．輸入電阻和輸出電阻。 5．CE開路時的電壓放大倍數(shù)。 解： 1．電路的靜態(tài)工作點。 利用戴維南定理進行計算。 基極的電位 基極靜態(tài)電流 基極靜態(tài)電流 集電極-發(fā)射極之間的電壓 2．交流小信號等效電路如題3-

24、14圖a所示。 3．電壓放大倍數(shù)的計算 4．輸入電阻和輸出電阻的計算。 輸入電阻 輸出電阻 5． CE開路時電壓放大倍數(shù)的計算。此時等效電路如題3-14圖b所示。 電壓放大倍數(shù)為 3-15 在題3-15圖所示放大電路中，已知晶體管的UBE=0.7V，β=100，rbb’=100Ω，Rs=200Ω，各電容足夠大。 1．畫出直流通路；計算靜態(tài)工作點。 2．畫出交流通路及交流等效電路，計算ri、rO、AU、AUs。 解： 1． 直流通路如題3-15圖a；靜態(tài)工作點計算如下。 2．交流通路及交流等效電路如題3-15圖b、題3-15圖c所示.。

25、 ri、AU、AUs、rO的計算如下。 3-16 如題3-16圖所示電路，已知Rs=50Ω，RB1=33KΩ，RB2=10KΩ，RC=1KΩ，RL=1KΩ，晶體管的hie=1.2 KΩ，β=50。 1．畫出交流通路及簡化h參數(shù)等效電路。 2．計算ri、AU、AUs、rO。 解： 1．交流通路及簡化h參數(shù)等效電路如題3-16圖a、題3-16圖b。 2．ri、AU、AUs、rO計算如下。 3-17 已知下列電壓傳輸函數(shù)為 試問： （1）上述各增益函數(shù)屬于低頻、高頻，還是高低頻增益函數(shù)？ （2）各增益函數(shù)的中頻電壓增益AU等于多少？ （3）由各增益函數(shù)求

26、下限頻率fL和上限fH值是多少？ 分析：一般情況下高頻截頻可近似為最小的高頻極點.低頻截頻可近似為最大的低頻極點。 解： 1.將Au整理為做圖的標準形式如下： 波特圖如題3-17圖a所示。 ω 顯然增益函數(shù)的中頻電壓增益為100，或40dB 。 下限角頻率為104rad，或下限頻率fL=104/2π=1.59(kHz)，上限頻率為無窮。 波特圖如題3-17 b圖所示。 ω 顯然增益函數(shù)的中頻電壓增益為1000，或60dB 。 下限頻率為5×102rad， fL=5×102/2π=73(kHz)，上限頻率為無窮。 中頻電壓增益為1012，或24

27、0dB 。下限頻率fL=0，上限頻率為100rad，fH =100/2π=15.9(Hz) 中頻電壓增益為10，或20dB 。下限頻率fL=0，上限頻率為100rad，fH =100/2π=15.9(Hz) 中頻電壓增益為105，或100dB 。 下限角頻率為103rad，下限頻率fL=103/2π=159(Hz)。 上限角頻率為106rad，上限頻率fH =106/2π=159(kHz)。 3-18放大電路如題3-18圖a所示。設(shè)晶體管VT的hfe=100，rbb’=100Ω，rb’e=2.6kΩ，Cb’e=60PF，Cb’c=4PF，Rs=1kΩ，RB=100kΩ

28、。它的幅頻特性曲線如題3-18圖b所示。 （1）確定RC的值。 （2）確定C1的值。 （3）求上限頻率fH。 分析： 1．根據(jù)題3-18圖b可知中頻增益為40dB。根據(jù)低頻小信號模型，通過計算中頻增益，獲得RC。 2．通常三極管放大電路的耦合電容影響低頻增益特性，三極管結(jié)電容影響高頻增益特性。電路中有耦合電容C1和C2，由于C2懸空，因此僅根據(jù)耦合電容C1和輸入電阻可以得到放大電路電壓傳輸函數(shù)低頻極點，根據(jù)已知的下限頻率，可以得到C1的值。 3．根據(jù)三極管高頻信號模型，可以獲得高頻時電壓傳輸函數(shù)，由此得到上限頻率。 解： 1．電路中頻信號模型如題3-18圖c所示，中頻

29、時，耦合電容、旁路電容均認為短路。三極管的結(jié)電容Cb’e′和Cce′產(chǎn)生的容抗很大，可以忽略不計，認為電容開路。 中頻時，電壓增益為 考慮信號源內(nèi)阻時，電壓增益為 2．低頻小信號時電路模型如題3-18圖d所示。放大器增益為 3． 高頻等效電路模型如題3-18圖d所示。 利用戴維南等效定理，簡化高頻等效電路模型如題3-18圖e所示。 3-19共集放大電路如題3-19圖所示。設(shè)RS=500Ω，RB1=51kΩ，RB2=20kΩ，RE=2kΩ，RL=2kΩ，C1=C2=10μF，晶體管VT的hfe=100，rbb’=80Ω，Cb’c

30、=10μF，fT=200MHz，UBE=0.7V，VCC=12V。 1.計算直流工作點ICQ、UCEQ。 2.求中頻電壓增益，輸入電阻和輸出電阻。 3.若忽略Cb’c，求上限頻率fH，并對引起的誤差進行簡單的討論。 解： 1.直流工作點IBQ、ICQ、UCEQ的計算。 2. 中頻電壓增益的計算 3．特征頻率f T定義是當 |b |=1 時對應(yīng)的頻率。三極管高頻等效電路模型如題3-19圖a所示。 高頻等效電路如題3-19圖b、c所示。根據(jù)高頻等效電路，得上限頻率為 放大電路的最高截止頻率為，。顯然，如果忽略，最高截止頻率的計算

31、結(jié)果將比實際值略高。 3-20 已知題3-20圖所示放大電路，三極管為硅管，電流增益hfe=100。試問 1．該電路屬于什么組態(tài)的放大電路？ 2．電路的靜態(tài)工作點是多少？ 3．電壓放大倍數(shù)是多少？ 4．輸入電阻和輸出電阻為多少？ 解： 1． 題3-20圖放大電路是共基組態(tài)。 2． 靜態(tài)工作點的計算。 題3-20圖放大電路的直流通路如題3-20圖 a所示。 根據(jù)直流通路，得 基極的電位 基極靜態(tài)電流 基極靜態(tài)電流 集電極-發(fā)射極之間的電壓 3． 電壓增益的計算。 題3-20圖放大電路的交流通路如題3-20圖 b所示, 等效電路如題3-2

32、0圖c所示。 4． 輸入電阻和輸出電阻的計算 輸入電阻 ??? 輸出電阻 3-21已知共基放大電路如題3-21圖所示。已知晶體管VT的hfe=50，rbb’=50Ω，UBEQ=0.7V,電路中的電容對交流可視為短路。 1．求靜態(tài)工作點。 2．畫出h參數(shù)等效電路；求中頻電壓增益ＡU,輸入電阻和輸出電阻。 分析：題3-21圖電路為CB組態(tài)放大電路。在進行低頻小信號分析時，可以使用CB組態(tài)的h參數(shù)模型，也可以使用比較熟悉的CE組態(tài)的h參數(shù)模型。 解： 方法一： 1． 直流電路如題3-21圖a所示。 2．利用CB組態(tài)的h參數(shù)模型進行交流特性分析。交流等效電路如題3-21圖b所示。 方法二： 1． 靜態(tài)工作點的計算方法同方法一，略 2． 利用CE組態(tài)的h參數(shù)模型進行交流特性分析。交流等效電路如題3-21圖c所示。 輸入電阻 輸出電阻 專心---專注---專業(yè)