合肥工业大学：电子技术基础习题集_模拟电子技术3

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 = 2000.125mA = 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 = j2f 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 =  