模拟电路第二章课后习题答案.docx

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1、第二章习题与思考题 题 2-1试判断图P2-1 中各放大电路有无放大作用，简单说明理由。解：(a) 无放大作用，不符合“发射结正偏，集电结反偏”的外部直流偏置要求；(b) 不能正常放大，三极管发射结没有偏置（正偏）；(c) 无放大作用，三极管集电结没有偏置（反偏）；(d) 无放大作用，三极管发射结没有偏置（正偏）；(e) 有放大作用（电压放大倍数小于1）；(f) 无放大作用，电容 C2 使输出端对地交流短路，输出交流电压信号为0；(g) 无放大作用，电容 Cb 使三极管基极对地交流短路，输入交流信号无法加至三极管基极；(h) 不能正常放大，场效应管栅源之间无直流偏置；(i) 无放大作用， VG

2、G的极性使场效应管不能形成导电沟道。本题的意图是掌握放大电路的组成原则和放大原理。 题 2-2 试画出 P2-2 中各电路的直流通路和交流通路。设电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。解：本题的意图是掌握直流通路和交流通路的概念，练习画出各种电路的直流通路和交流通路。 题 2-3在 NPN三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的I BQ、 I CQ、UCEQ将增大、减小还是不变。 增大 Rb；增大VCC；增大。解：VCCU BEQV0.7 VI CQI BQI BQU CEQVCC I CQ RCI BQRbCCCCRbRbRbI

3、 BQI CQU CEQVCCI BQI CQU CEQ ( VCCRc I CQ)不定I BQ 基本不变I CQVCC本题的意图是理解单管共射放大电路中各种参数变化时对Q点的影响。 题 2-4在图 2.5.2所示 NPN三极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的IBQ、CQ、 CEQ、be 和 |Au|将增大、减小还是不变。IUr 增大 Rb1；增大 Rb2；增大 Re；增大。解：Rb1VCCI CQI EQU EQU BQU BEQU CEQVCCI CQ RCI EQ ReU BQRb 2ReReVCCI CQ (RCRe )

4、Rb1I BQI CQrberbb (1 ) 26(mV )U oRc / RLAurbeI EQU iI BQRb1U BQU EQI CQI EQU CEQrbe| Au |I BQRb2U BQU EQI CQI EQU CEQrbe| Au |I BQReI CQI EQU CEQrbe| Au |I CQI EQ 基本不变I BQU CEQ 基本不变rbe| Au | 基本不变或略增大本题的意图是理解分压式稳定Q放大电路中各种参数变化时对Q点和电压放大倍数的影响。 题 2-5设图 P2-5中的三极管 100,U =0.6V， V 12V， R 3k， R=120k 。求静态工作点处B

5、EQCCcb的 I BQ、 I CQ和 UCEQ值。解：I RC RcI BQ RbU BEQVCC(I CQI BQ ) RcI BQ RbU BEQVCCI BQVCCU BEQ120.60.027mARb(1)Rc120(1100) 3I CQI BQ 1000.027mA2.7mAU CEQVCCI RC Rc12( 2.70.027) 33.82V本题的意图是学习运用静态分析的基本方法求解一个简单的但课堂上并未讲过的放大电路的静态工作点。 题 2-6已知图 P2-2(a) 中： Rb=510k， Rc=10k ， RL=1.5k ， VCC 10V。三极管的输出特性如图(b) 所示。

6、试用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适；在 VCC 和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到 5V 左右，可以改变哪些参数？如何改法？在 VCC和三极管不变的情况下，为了使I CQ=2mA， UCEQ=2V，应改变哪些参数？改成什么数值？解： 先由估算法算出I BQVCCU BEQ100.70.02mA20 AI BQRbmA510然后，由式 uCEVCCiC Rc1010iC ，在输出特性曲线上画出直流负载线，其与横、纵两个坐标轴的交点分别未（10V， 0）和（ 0， 1mA），直流负载线与i B=20uA 的一条输出特性曲线的交点Q1 即为静态

7、工作点。由 Q1 可得， UCEQ 0.5V ，I CQ=0.95mA。可见， Q1 点靠近饱和区，位置不太合适，容易产生饱和失真。 在 VCC和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到 5V 左右，可以改变的参数只有 R 和（或） R ，有以下几种方法：1 ）同时减小 R 和 R ，如图中 Q 点； 2）R 不变，减小 R ，如图bcbc2bc中 Q2 点； 3） Rc 不变，增大Rb，如图中 Q 2 点； 4）同时增大Rb 和 Rc ，静态工作点在图中Q 2 点以下。 在 V和三极管不变的情况下，为了使I =2mA， U =2V，可以改变的参数只有R 和（或） R 。

8、将CCCQCEQbci=I =2mA，u=U =2V 的一点与横坐标轴上u =10V 的一点相连即可得到此时的直流负载线，此时集电极电CCQCECEQCEVCCU CEQ1024k，由图可见， Q3点处 I BQ=40uA，则阻为 RcI CQ2kVCCU BEQ100.7250k，因此，需要减小R 和 R 为： R 4k， R 250k 。RbkI BQ0.04bccb本题的意图是训练用图解法求Q点，并分析电路参数对Q点的影响。 题 2- 放大电路如图P2-7(a) 画出直流负载线； 定出 Q点 ( 设 UBEQ=0.7V) ； 画出交流负载线。所示。试按照给定参数，在图P2-7(b)中：解

9、：直流负载线方程为uCEVCCiC Rci E ReVCCiC (RcRe )153iC ，据此，过横、纵两个坐标轴上两点（15，0）和（ 0， 5）作一条直线，即为直流负载线。由给定电路的直流通路可得：Rb111U BQRb 2VCC15 3.3V ，Rb11139I CQI EQU BQ U BEQ 3.3 0.72.6mARe1则 i =I=2.6mA 的一条水平直线与直流负载线的交点即为Q，由图可知， U =7.2V 。CCQCEQRR/Rk，交流负载线过Q点且斜率为1/1，如图所示。LcL1RL本题的意图是训练用图解法进行静态和动态分析。 题 2-8在图 P2-7(a) 电路中，如输

10、出电压波形为 电路产生截止失真还是饱和失真？ 应如何调整电路参数以消除失真？解： 电路产生饱和失真； 应降低 Q点，为此可增大Rb2 或减小 Rb1。，试问：本题的意图是用图解法分析波形失真。 题 2-9 试作出图，两个直流电源均为P2-9 中所示放大电路的负载线。已知：12V，三极管的输出特性曲线如图Rb=560k ， Rc5.1kP2-6(b) 所示。，R1=R=10k， RL 1M解：直流通路中三极管的输出回路的戴维南等效电路如图所示，其中 V V R4k ，则直流负载CC7.2 , C线方程为 uCE7.2 4iC ，分别过输出特性曲线坐标系的横、纵两轴上的点（7.2 ， 0）和（ 0

11、， 1.8 ）作一条直线，即得直流负载线。VCC U BEQ10 0.7mA0.0220A ，则可得静态工作点可估算出I BQQ如图所示。Rb560mA本题的意图是学习运用图解的方法画出集电极回路含有多个电源的放大电路的负载线。 题 2-10设图 P2-10 电路中三极管的60,V CC 6V， Rc=5k， Rb=530k， RL=5k，试： 估算静态工作点； 求 r be 值；.求出电压放大倍数Au ，输入电阻Ri 和输出电阻R0.解： 1 ）直流通路2 ）估算 QI BQVCCU BEQVCC0.76 0.7mA 0.01mA10 ARbRb530I EQI CQI BQI BQ60 1

12、0uA600 A 0.6mAU CEQVCCI CQ RC (60.65)V3Vrberbb(1) 26( mV )300(160) 26( mV ) 29432.9I EQ0.6 1 ）交流通路2 ）微变等效电路3）电压放大倍数U iI brbeU oI c RLI b RL其中 RLRC / RLAuU oRL605 / 5U irbe51.72.94）输入电阻U iI i ( Rb / rbe )RiU iRb / rbeRbrbe5302.9 k2.88kI iRb rbe 5302.95）输出电阻Ro RC5k本题的意图是训练估算最基本的单管共射放大电路的Q点，并用微变等效电路法分析

13、其动态。 题 2-11利用微变等效电路法，计算图P2-11(a)电路的电压放大倍数、输入电阻及输出电阻。已知：Rb1 =2.5k ， Rb2=10k ,R c=2k， Re 750， RL=1.5k ， RS=0， VCC=15V，三极管的输出特性曲线如图 (b) 所示。解：1）估算 Q点U BQRb1VCC2.5Rb2(15)V 3VRb12.510I CQI EQU BQU BEQ3 0.7 mAmARe7503.1UCEQVICQ (RR15 3.1VVCCce )( 2 0.75)6.52）在输出特性曲线上用作图的方法求i C3.2mA160i B20 AI CQ3.119.4 AQ点

14、在 iB=20uA 输出特性曲线上）I BQmA（前述作图过程中，1603）求三极管的输入电阻rberbb (1) 26mV(30016126 )1650.31.65kI EQ3.14) 微变等效电路5）电压放大倍数U iI brbeUoIcRIbRR R / RLLLcLAuU oRL1602 / 1.583.1U irbe1.656）输入电阻RiRb1 / Rb2 / rbe2.5 /10 / 1.650.904k7）输出电阻RoRc2k本题的意图是运用微变等效电路法分析典型的分压式静态工作点稳定电路。 题 2-12上题中如 Rs=10k，则电压放大倍数AusU o?U s解： AusU

15、oU oU iRiAu0.904(83.1)6.9U sU iU sRi0.904 10Rs本题的意图是了解信号源内阻对放大倍数的影响。 题 2-13 在图 P2-13 的放大电路中，设三极管的100,U=-0.2V ， rbb=200。BEQ估算静态时的I BQ、 I CQ和 UCEQ；计算三极管的r be值；.求出中频时的电压放大倍数Au； 若输入正弦电压，输出电压波形为 ，试问三极管产生了截止失真还是饱和失真？应调整电路中哪个参数 ( 增大还是减小 ) ？解： 估算静态时的I BQ、 I CQ和 UCEQ1）直流通路2）估算 QU BEQI BQ RbVCC0I BQVCCU BEQ10

16、0.220ARbmA490I EQI CQI BQ10020A2mAU CEQI CQ RcVCC0U CEQVCCI CQ RC( 1023)V4V 计算三极管的r be值rberbb (1) 26 mV(200 101 26 )15131.5kI EQ2. 求出中频时的电压放大倍数Au1 ）交流通路2）微变等效电路3 ）电压放大倍数U iI b rbeU oI c ( Rc / RL )I b RLU oI b RLR3/ 3AuU iI b rbeL100100rbe1.54 ）截止失真，应减小Rb。本题的意图是训练近似估算Q点和 rbe 的方法，用简化 h 参数等效电路分析Au ，以及

17、了解 PNP三极管放大电路的真波形失真。 题 2-14在图 P2-14 的电路中，设 50,U =0.6V 。BEQ 求静态工作点； 画出放大电路的微变等效电路；. 求电压放大倍数Au ，输入电阻Ri 和输出电阻R0。解： 1 ）直流通路2 ）计算 QI BQ RbU BEQI EQ ReVCCI BQ Rb(1)I BQ ReVCCU BEQI BQVCCU BEQ120.6Rb(1) Re47051A 20 A2IEQICQIBQ5020AmA1U CEQVCCI CQ RcI EQ ReVCC I CQ ( Rc Re )121 (3.92)V6.1V 1 ）交流通路2 ）微变等效电路

18、1 ） rberbb(1) 26 mV(3005126)16261.6kI EQ1U iI brbeI e ReI b rbe(1)I b ReI b rbe(1)Re 2 ） U oI c RLI b ( Rc / RL )AuU oI b (Rc / RL )( Rc / RL )(3.9 / 3.9)0.94U iI b rbe(1) Re rbe (1) Re501.6 (1 50)23 ）三极管基极对地间的等效电阻RiU irbe(1 ) Re 1.6(1 50) 2 k 103.6kI b放大电路的输入电阻RiRb/ Ri(470 / 103.6)k84.9k4 ）放大电路的输出电

19、阻RoRc3.9k本题的意图是以接有发射极电阻Re的放大电路为对象，训练静态分析和动态分析的基本方法。 2-15设图 P2-15 中三极管的100,UBEQ=0.6V,r bb =100， VCC=10V， Rc =3k， RF=200， Rb1=33k，Rb2 =100k，负载电阻 RL=3k，电容 C1、 C2 和 C0 足够大。求静态工作点；画出微变等效电路；.U 0求 A；.U i.U 0设 R =4k，求 Aus；.sU S求 Ri和 Ro。解：1) 直流通路2 ）估算 QU BQRb1VCC(3310)V2.48VRb1Rb 233100I CQI EQU EQU BQU BEQR

20、eRFReRF2.480.60.94mA1.8mA0.2U CEQVCCI CQ RCI EQ ( ReRF ) VCC I CQ (RC Re RF )100.94(31.80.2)V5.3V1）交流通路2 ）微变等效电路图中 Rb Rb 1 / Rb 2Rb1Rb 233100 k24.8kRb1Rb 233100rberbb(1) 26( mV )100 (1100)262893.622.9kI EQ0.94U iI b rbeI e RF rbe(1)RF I bU oI cRLI b (RC / RL )U oRc / RL33Au100336.5U irbe(12.9(1100)

21、0.2) RFRiU i / I brbe(1) RFRiRb / RiRb/ rbe(1)RF Rb rbe(1)RF Rb rbe(1)RF 24.8(2.91010.2) k12k24.82.91010.2RoRc3kAusU oU oU iRiAu12(6.5)4.875 4.9U sU iU sRiRs12 4本题的意图是在上题的基础上考虑两个发射极电阻中有一个接有旁路电容的情况。 题 2-16在图 P2-16 所示的射极输出器电路中，设三极管的100,V CC=12V，Rc =5.6k ， Rb=560k。 求静态工作点；.分别求出当RL=和 RL=1.2k 时的 Au ；分别求出

22、当RL=和 RL=1.2k 时的 Ri ；求 Ro。解： 1) 直流通路2 ）估算 QI BQ RbU BEQI EQ ReVCCI BQ Rb(1)I BQ ReVCCU BEQI BQVCCU BEQRb (1)Re120.7mA 0.01mA 10 A560(1100)5.6I EQI CQI BQ 100 10A1mAU CEQVCCI EQ ReVCCI CQ Re (12 1 5.6)V 6.4V1 ）交流通路2 ）微变等效电路3） rberbb (1) 26( mV ) 300(1 100) 26 29262.9kI EQ1.4）求 RL=时的 AuU oI e Re(1) I

23、b ReU iI b rbeI eReI b rbe(1)Re AuU o(1) I b Re(1)Re(1100) 5.60.99U iI b rbe(1 )Re rbe (1)Re2.9(1 100) 5.6.5）求 RL=1.2k 时的 AuU oI e ( Re / RL ) (1) I b (Re / RL )U iI b rbeI e ( Re / RL )I b rbe(1)( Re / RL )U o(1) I b (Re / RL )(1)(ReRL )(1100) (5.6/ 1.2)AuIb rbe(1 )(Re / RL )rbe (1)(ReRL )2.90.97U

24、i(1 100) (5.6/1.2)由上可见，当 RL 变化时，对射极输出器的电压放大倍数影响不大，即射极输出器具有较强的带负载能力。6）求 RL=时的 RiU irbe(1) Re 2.9(1 100)5.6 k568.5kRiI bRiRb / Ri(560 / 568.5) k282k7）求 R =1.2k 时的 RLiRiU irbe(1)( Re/ RL ) 2.9 (1100)(5.6/ 1.2)k102.7kI bRiRb / Ri(560 /102.7)k86.8k可见，当输出端RL变化时，对射极输出器输入端的Ri 也有影响。不考虑 Re 时， I oI e(1)I b ，而

25、U oI brbe ，则RoU orbe2.9k28.7kI o11 100考虑 Re 时， RoRe / RoRo28.7本题的主要意图是对射极输出器的静态和动态分析的基本训练，并考虑R 变化对 Au 和 Ri 的影响。L. 题 2-17画出图 P2-17放大电路的微变等效电路， 写出计算电压放大倍数U 01和U 02的表述式， 并画.U iU i出当 Rc=Re 时的两个输出电压u01 和 u02 的波形 ( 与正弦波 ui 相对应 ) 。解： 1）交流通路2）微变等效电路3）求两个电压放大倍数U iI b rbe I e ReI b rbe(1) Re U o1I c RcI b RcU o 2I e Re(1) I b Re Au 1U o1RcU irbe(1)ReAu 2U o2(1)ReU irbe(1) Re4）当 Rc 等于 Re 时， | A| | A|，即Uo1Uo2， uo1、 uo2的波形如图所示。u1u2本题的意图是说明本电路的集电极和发射极可以输出两个幅值相等，相位相反的信号。 题 2-18在图 P2-18 所示放大电路中，已知三极管的50， UBEQ=0.6V ， r bb =300， 若要求I