3.11测得某放大电路中BT的三个电极A、B、C的对地电位分别为VA=-9V,VB= 6V,ve=6.2Ⅴ,试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极ε、集电极c,并说明此BJT 是NPN管还是PNP管。 解由于锗BJT的V|≈02V,硅BJT的VB≈0.7,已知用BT的电极B的ⅤB= 一6V,电极C的vc=-6.2V,电极A的VA=-9V,故电极A是集电极。又根据BJT 工作在放大区时,必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知,电极B是发射极,电极C 是基极,且此BJT为PNP管。 3.2.1试分析图题3.2.1所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。并简述理由。(设各电 容的容抗可忽略) 解图题3.2.l无放大作用。因R3=0,一方面使发射结所加电压太高,易烧坏管子;另 方面使输人信号v;被短路 图题3.2.1b有交流放大作用,电路偏置正常,且交流信号能够传输 图题3.2.lc无交流放大作用,因电容Cb隔断了基极的直流通路 图题3.2.id无交流放大作用,因电源Ⅴs的极性接反 OR. R R T (b) V R R T Rt 图题3.2.1 332测量某硅BJT各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域 (a) Vc=6V VB=0.7V VE=0V (b)Vc=6 v VB=2 V VE=1.3 V (c)Vc=6 V VB=6V VE=5.4 V (d) vc=6 v vb=4V VE=3.6 V
3.1.1 测得某放大电路中 BJT 的三个电极 A、B、C 的对地电位分别为 VA=-9 V,VB=一 6 V,Vc=6.2 V,试分析 A、B、C 中哪个是基极 b、发射极 e、集电极 c,并说明此 BJT 是 NPN 管还是 PNP 管。 解 由于锗 BJT 的|VBE|≈0.2V,硅 BJT 的|VBE|≈0.7V,已知用 BJT 的电极 B 的 VB= 一 6 V,电极 C 的 Vc=–6.2 V,电极 A 的 VA=-9 V,故电极 A 是集电极。又根据 BJT 工作在放大区时,必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知,电极 B 是发射极,电极 C 是基极,且此 BJT 为 PNP 管。 3.2.1 试分析图题 3.2.1 所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。并简述理由。(设各电 容的容抗可忽略) 解 图题 3.2.la 无放大作用。因 Rb=0,一方面使发射结所加电压太高,易烧坏管子;另 一方面使输人信号 vi 被短路。 图题 3.2.1b 有交流放大作用,电路偏置正常,且交流信号能够传输。 图题 3.2.lc 无交流放大作用,因电容 Cbl 隔断了基极的直流通路。 图题 3.2.id 无交流放大作用,因电源 Vcc的极性接反。 3.3.2 测量某硅 BJT 各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域。 (a)VC=6 V VB=0.7 V VE=0 V (b)VC=6 V VB=2 V VE=1.3 V (c)VC=6 V VB=6V VE=5.4 V (d)VC=6 V VB=4V VE=3.6 V
(o) Vc=3.6V VB=4V ve=3. 4 v 解(a)放大区,因发射结正偏,集电结反偏 (b)放大区,VBE=(2-1.3)V=0.7V,VcB=(6-2)V=4V,发射结正偏, 集电结反偏 (C)饱和区 (d)截止区 (e)饱和区 3.3.5设输出特性如图题3.3.1所示的BJT接成图题3.33所示的电路,具基极端上接 VBB=3.2V与电阻Rb=20k9相串联,而Vcc=6V,Rc=2009,求电路中的IB、Ic和ⅤcE 的值,设VBE=0.7V 解 0.125mA 由题3.3.1已求得β=200,故 lc=BB=200×0.125mA=2 Vc -lR=lv 3.3.6图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT的输出特性及交、直流负载线,试求: (1)电源电压c,静态电流lB、Ic和管压降Vcε的值:(2)电阻R、Rc的值;(3)输出 电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少? 图题3.3.6 解(1)由图3.3.6可知,直流负载线与横坐标轴的交点即Vc值的大小,故Vc=6V。 由Q点的位置可知,IB=20A,lc=1mA,VcE=3V。 (2)由基极回路得:R≈=300k92 由集一射极回路得R CCE=3KQ
(。)VC=3.6 V VB=4 V VE=3. 4 V 解(a)放大区,因发射结正偏,集电结反偏。 (b)放大区,VBE=(2—l.3)V=0.7 V,VCB=(6-2)V=4 V,发射结正偏, 集电结反偏。 (C)饱和区。 (d)截止区。 (e)饱和区。 3.3.5 设输出特性如图题 3.3.1 所示的 BJT 接成图题 3.3.3 所示的电路,具基极端上接 VBB=3.2 V 与电阻 Rb=20 kΩ相串联,而 Vcc=6 V,RC=200Ω,求电路中的 IB、IC和 VCE 的值,设 VBE=0.7 V。 解 mA R V V I b BB BE B = 0.125 − == 由题 3.3.1 已求得β=200,故 IC = I B = 2000.125mA = 25mA VCE =VCC − ICRC =1V 3.3.6 图题 3.3.6 画出了某固定偏流放大电路中 BJT 的输出特性及交、直流负载线,试求: (1)电源电压 VCC,静态电流 IB、IC和管压降 VCE 的值;(2)电阻 Rb、RC的值;(3)输出 电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少? 解 (1)由图 3.3.6 可知,直流负载线与横坐标轴的交点即 Vcc 值的大小,故 Vcc= 6 V。 由 Q 点的位置可知,IB =20µA,IC=1 mA,VCE=3 V。 (2)由基极回路得: = k I V R B CC b 300 由集-射极回路得 = − == k I V V R C CC CE C 3
(3)求输出电压的最大不失真幅度 由交流负载线与输出特性的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压vcE从3V到 0.8V,变化范围为2.2V;在输入信号的负半周,输出电压vcE从3V到4.6V,变化范围 为1.6V。综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为1.6V (4)基极正弦电流的最大幅值是20μA。 34.1画出图题341所示电路的小信号等效电路,设电路中各电容容抗均可忽略,并注意标 出电压、电流的正方向 解图题3.4.1所示各电路的小信号等效电路如图解3.4.1所示
(3)求输出电压的最大不失真幅度 由交流负载线与输出特性的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压 vCE 从 3V 到 0.8V,变化范围为 2.2V;在输入信号的负半周,输出电压 vCE 从 3V 到 4.6V,变化范围 为 1.6V。综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为 1.6V。 (4)基极正弦电流的最大幅值是 20 µA。 3.4.1 画出图题 3.4.1 所示电路的小信号等效电路,设电路中各电容容抗均可忽略,并注意标 出电压、电流的正方向。 解 图题 3.4.1 所示各电路的小信号等效电路如图解 3.4.1 所示
凸,凸 R R 图题3.4、t p 图解J.4.1 34.2单管放大电路如图题342所示已知BJT的电流放大系数B=50。(1)估算Q点 (2)画出简化H参数小信号等效电路:(3)估算BJT的朝人电阻ne:(4)如输出端接入 4k9的电阻负载,计算Ar= 及=
3.4.2 单管放大电路如图题 3.4.2 所示已知 BJT 的电流放大系数β=50。(1)估算 Q 点; (2)画出简化 H 参数小信号等效电路;(3)估算 BJT 的朝人电阻 rbe;(4)如输出端接入 4 kΩ的电阻负载,计算 i O V V V A = 及 S O VS V V A =
解(1)估算Q点 R 4041c=Bg=2m VcE =VcC-lcR=4l (2)简化的H参数小信号等效电路如图解342所示。 (3)求rt =200g+(1+B) 26m 26mv =200g2+(1+50) 8639 2mA (4) VBR1B(RC‖R2) ≈-116 s,V“R+、R,‖y=-73 R R,+R‖r 图题3.4.2 图解3.4:2 345在图题345所示电路中设电容C1、C2、C3对交流信号可视为短路。(1)写出静态电 流lc及电压Vc的表达式:(2)写出电压增益A,、输人电或Ri.和输出电阻Ro的表达式: (3)若将电容C3开路,对电路将会产生什么影响? 解(1)Ic及ⅤcE的表达式 lc=flB≈B CE=VCC-I(R2+R3) (2)A1、Ri.和Ro的表达式 A, =-B(R, RL) R2=R1‖heRo≈R2
解(1)估算 Q 点 A R V I b CC B = 40 IC = I B = 2mA VCE =VCC − IC RC = 4V (2)简化的 H 参数小信号等效电路如图解 3.4.2 所示。 (3)求 rbe = + + = + + = 863 2 26 200 (1 50) 26 200 (1 ) mA mV I mV r E b c (4) 116 ( || ) ' 0 = = − = − − be C L be L i V r R R r R V V A 73 || || 0 0 − + = + = = = s b be b be V i s i V s i s i VS R R r R r A R R R A V V V V V V A 3.4.5 在图题 3.4.5 所示电路中设电容 C1、C2、C3 对交流信号可视为短路。(1)写出静态电 流 Ic 及电压 VCE 的表达式;(2)写出电压增益 AV 、输人电或 Ri.和输出电阻 Ro 的表达式; (3)若将电容 C3 开路,对电路将会产生什么影响? 解(1)Ic 及 VCE 的表达式 R1 V I I CC C = B ( ) R2 R3 V V I CE = CC − C + (2) AV 、Ri.和 Ro 的表达式 be L V r R R A ( || ) 2 = − i be R R || r = 1 RO R2
(3)C3开路后,将使电压增益的大小增加 (R2+R3)‖R2] 同时Ro也将增加,Ro≈R2+R3 3.52如图题3.52所示的偏置电路中,热敏电阻R:具有负温度系数、问能否起到稳定工作 点的作用? R Rbi T R (b) 图题3.5.2 解图题3.5.2a所示电路能稳定Q点,过程如下 T个 图题3.52b所示电路不能稳定Q点,因为 T↑ 3.54电路如图3.54所示,设β=100, 试求:(1)Q点;(2)电压增益 10V 和A12= 2 k 入电阻Ri:;(4)输出电阻Ro1和Ro2 解(1)求Q点 R Vc≈4.3 R Rs2 ks 15k 2 kQ R 图题3.5.4
(3)C3 开路后,将使电压增益的大小增加 be L V r R R R A [( ) || ] 2 + 3 = − 同时 Ro 也将增加, RO R2 + R3 。 3.5.2 如图题 3.5.2 所示的偏置电路中,热敏电阻 Rt 具有负温度系数、问能否起到稳定工作 点的作用? 解 图题 3.5.2a 所示电路能稳定 Q 点,过程如下: → → → C t BE B C I R V I I T 图题 3.5.2b 所示电路不能稳定 Q 点,因为 → → → C t BE B C I R V I I T 3.5.4 电路如图 3.5.4 所示,设β=100, 试 求 :( 1) Q 点 ;( 2 ) 电压 增 益 s o V V V A 1 1 = 和 s o V V V A 2 2 = ;(3)输 入电阻 Ri;(4)输出电阻 RO1 和 RO2、 解 (1)求 Q 点 V V R R R V CC b b b B 4.3 1 2 2 + =
ICslespB-le DE=l8mA R Ⅰ(R+ c( (2)求rbe及Ri 26m rse=6+(1+B) ≈1.66KQ R1=Rb1l‖R2‖k2+(1+B)R2]≈82k R vv v, e +(I+B)Re r+r R (1+B)RR1+R (4)求Ro1和Ro2 Ro1≈Rc=2kg h =R∥+(n∥R2‖R) 1+B 3.63共基极电路如图题3.63所示。射极电路里接入一恒流 源,设β=100,R,=0,R1=∞。试确定电路的电压增益 输入电阻和输出电阻 26m 解rk=rn+(1+B) ≈28kQ 其中IE=1.01mA。 B(RC‖R 268 R ≈280 1+B R0≈R=7.5c2
mA R V V I I e B BE C E =1.8 − = VCE =VCC − IC (Rc + Re ) = 2.8V A I I C B = = 18 (2)求 rbe及 Ri = + + k I mV r r E be bb 1.66 26 ' (1 ) Ri = Rb1 || Rb2 ||[rbe + (1+ )Re ] 8.2k (3) 0.79 (1 ) 01 01 1 − + + + = = = − i s i be e c s i s i V R R R r R R V V V V V V A 0.8 (1 ) 02 02 2 + + + = = = − i s i be e e s i s i V R R R r R R V V V V V V A (4)求 RO1 和 RO2、 RO1 RC = 2k + + = 31 1 ( || || ) || 1 2 02 be b b s e r R R R R R 3.6.3 共基极电路如图题 3.6.3 所示。射极电路里接入一恒流 源,设 =100,Rs = 0,RL = 。试确定电路的电压增益、 输入电阻和输出电阻。 解 = + + k I mV r r E be bb 2.8 26 ' (1 ) 其中 IE=1.01mA。 268 ( || ) = be C L V r R R A + = 28 1 be i r R R0 Rc = 7.5k
3.7.1某放大电路中Av的数幅频特性如图题3.7.1所示。(1)试求该电路的中频电压增益 A|,上限频率f,下限频率f;(2)当输人信号的频率f=f或f=f时,该电路实际 的电压增益是多少分贝? 解(1)由图题3.7.1可知,中频电压增益|A|=100,上限频率人f=10°HZ 下限频率f=102HZ (2)当f=f或f=f时,实际的电压增益是57dB 201gl l/dB 40 +20dB/十倍频程 20dB/十倍频程 20 图题3.7.1 373一放大电路的增益函数为 A(s)=10 (2×10°) 试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益、下限频率f和上限频率f以及增益下降 到1时的频率 解对于实际频率而言,可用s=j2代人原增益传递函数表达式,得 j2可f j2x+2x×10 2丌×10° 由此式可知,中频增益|AM=10,f=10HZ,f=10HZ。其幅频响应的波特图如图解 3.7.3所示。增益下降到1时的频率为IHZ及10MHZ 20lg Al/dBI 20dB/十倍频程 20dB/十倍频程 0.1 1010fH 图解3.7.3
3.7.1 某放大电路中 AV 的数幅频特性如图题 3.7.1 所示。(1)试求该电路的中频电压增益 | A | VM ,上限频率 fH,下限频率 fL;(2)当输人信号的频率 f=fL 或 f=fH 时,该电路实际 的电压增益是多少分贝? 解 (1)由图题 3.7.1 可知,中频电压增益 | A | VM =1000,上限频率人 fH=108HZ, 下限频率 fL=102HZ。 (2)当 f=fL 或 f=fH 时,实际的电压增益是 57 dB。 3.7.3 一放大电路的增益函数为 (2 10 ) 1 1 2 10 (s) 10 6 + • + = s s s A 试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益、下限频率 fL 和上限频率 fH 以及增益下降 到 1 时的频率。 解 对于实际频率而言,可用 s = j2f 代人原增益传递函数表达式,得 ) 10 (1 1 ) 10 (1 10 2 10 2 1 1 2 2 10 2 10 6 6 f j f j j f j f j f A + − = + + = 由此式可知,中频增益|AM|=10,f=10 HZ,fH=106HZ。其幅频响应的波特图如图解 3.7.3 所示。增益下降到 1 时的频率为 IHZ 及 10 MHZ
376一高频BJT,在lc=1.5mA时,测出其低频H参数为:nhe=1.1K9,B。=50,特征频 率fr=100MHz,Cbc=3pF,试求混合∏型参数gm、e、hb、Cbe° =5769×10-3S=5769mS B =866.79 r=e-e。=233392 =92DF fB fr =2MHz 2f7 3.7.8电路如图3.5.1所示(射极偏置电路),设在它的输人端接一内阻Rs=5K9的信 号源.电路参数为:Rb1=33K9,R2=22K 9。Re=3.9K9,Rc=4.7K9,RL=5.1K 9,Ce=50uF(与Re并联的电容器).vcc 5V.IE≈0.33mA,Bo=120,r=300K 50g2,f1=700MHZ及 Cb=lpF。求:(1)输入电阻R,(2)中o T 频区电压增益AwM(3)上限频率f B RL 解(1)求R R RliE≈iB+ (1+B) R1=R‖R2l‖le≈5.552 图3.5.1 (2)求中频电压增益|A1M 因 R 故 1A1= B(R‖R2) ≈30.64 (3)求上限频率f
3.7.6 一高频 BJT,在 Ic=1.5mA 时,测出其低频 H 参数为:rbe=1.1KΩ,βo=50,特征频 率 T f =100MHz,Cb c = 3pF ,试求混合 型参数 m b e bb Cb e g r r 、 、 、 。 S mS mV I r g E e m 57.69 10 57.69 26 1 3 = = = = − ' = = 866.7 m b e g r r be ' = rbe − r b ' e = 233.3 pF f g C T m b e 92 2 ' = = MHz f f T = = 2 3.7.8 电路如图 3.5.1 所示(射极偏置电路),设在它的输人端接一内阻 Rs= 5KΩ的信 号源.电路参数为:Rb1= 33KΩ,Rb2=22K Ω。Re=3.9KΩ,Rc=4.7KΩ,RL= 5.1K Ω,Ce= 50μF(与 Re 并联的电容器).Vcc =5V.IE≈0.33mA,β0=120,rce=300 K Ω , rbb = 50 , fT=700 MHZ 及 Cb c = 1pF 。求:(1)输入电阻 Ri;(2)中 频区电压增益|AVM|(3)上限频率 fH。 解 (1)求 Ri = + + k I mV r r E be bb 9.58 26 ' (1 ) Ri = Rb1 || Rb2 || rbe 5.55k (2)求中频电压增益 | | AVM 因 Rc rce 故 30.64 ( || ) | |= be c L VM r R R A (3)求上限频率 fH mS mV I g E m 12.96 26 =
B≈9.47kC2 C=D≈289pF C=CA+(1+g, R C.=34.98pF 其中R2=R2∥R1≈245C2。 R=(6+R.‖B)≈2652 RC& 1.72MHz
= k g r m b e ' 9.47 pF f g C T m b e 2.89 2 ' = C C g R C pF b e m L b e ' (1 ) ' 34.98 ' = + + = 其中 RL = Rc // RL 2.45k。 R = (r bb ' + Rs || Rb ) || r b ' e 2.65k MHz RC f H 1.72 2 1 =