16第2章基本放大电路 第2章基本放大电路 2.1按要求填写下表 电路名称连接方式(e、c、b) 性能比较(大、中、小) 公共极输入极输出极 A,R;|R。其它 共射电路 共集电路 共基电路 解:答案如表所示。 连接方式 性能比较(大、中、小) 电路名称 公共端输入端|输出端 A1R.R。其它 共射电路 共集电 共基电路b 「大「颏带宽 2.2分别改正图P2.2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。 R 图P2.2 解:(a)将一cc改为+lcc (b)在+cc与基极之间加Rb
16第 2 章 基本放大电路 - 1 - 第 2 章 基本放大电路 2.1 按 要 求 填 写 下 表 。 电路名称 连接方式（e、c、b） 性能比较（大、中、小） 公共极 输入极 输出极 Au A i R i R o 其它 共射电路 共集电路 共基电路 解 ： 答 案 如 表 所 示 。 连接方式 性能比较（大、中、小） 电路名称 公共端 输入端 输出端 Au A i R i R o 其它 共射电路 e b c 大 大 小 大 共集电路 c b e 小 大 大 小 共基电路 b e c 大 小 小 大 频带宽 2.2 分 别 改 正 图 P2.2 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 。 图 P2.2 解 ： （ a） 将 － VC C 改 为 ＋ VC C 。 （ b） 在 ＋ VC C 与 基 极 之 间 加 Rb
16第2章基本放大电路 (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R。 2.3画出图P2.3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 R a 土中 图P23 解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。 图P2.3所示各电路的交流通路如解图P2.3所示 a) R乙 (c) 解图P2.3 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UBEQ
16第 2 章 基本放大电路 - 2 - （ c） 将 VB B 反 接 ， 且 在 输 入 端 串 联 一 个 电 阻 。 （ d） 在 VB B 支 路 加 Rb， 在 － VC C 与 集 电 极 之 间 加 Rc。 2.3 画 出 图 P2.3 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 。 图 P2.3 解 ： 将 电 容 开 路 、 变 压 器 线 圈 短 路 即 为 直 流 通 路 ， 图 略 。 图 P2.3 所 示 各 电 路 的 交 流 通 路 如 解 图 P2.3 所 示 ； 解 图 P2.3 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 UB E Q
16第2章基本放大电路 =0.7V。利用图解法分别求出R1=∞和R1=3k9时的静态工作点和最大不失 真输出电压U。m(有效值) 30uA 15kQ 3kΩ2 图P2.4 解:空载时:lBQ=20uA,lco=2mA,UcEo=6V;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:BQ=20A,lco=2mA,UcEo=3V;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P24所示。 20LA l0μA 0 解图P2.4 25在图P25所示电路中,已知晶体管的B=80,rbe=lk9,U1=20mV 静态时UBEQ=0.7V,UcEQ=4V,lBQ=20μA。判断下列结论是否正确,凡对 的在括号内打“√”,否则打“×” R R∏5k 510k K 图P2.5
16第 2 章 基本放大电路 - 3 - ＝ 0.7V。利 用 图 解 法 分 别 求 出 RL＝ ∞ 和 RL＝ 3kΩ 时 的 静 态 工 作 点 和 最 大 不 失 真 输 出 电 压 Uo m（ 有 效 值 ）。 图 P2.4 解 ： 空 载 时 ： IB Q＝ 20μ A， IC Q＝ 2mA， UC E Q＝ 6V； 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 ： IB Q＝ 20μ A， IC Q＝ 2mA， UC E Q＝ 3V； 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 2.5 在 图 P2.5 所 示 电 路 中 ，已 知 晶 体 管 的 ＝ 80，r b e＝ 1kΩ ， Ui ＝ 20mV； 静 态 时 UB E Q＝ 0.7V，UC E Q＝ 4V，IB Q＝ 20μ A。判 断 下 列 结 论 是 否 正 确 ，凡 对 的 在 括 号 内 打 “ ”， 否 则 打 “ ×”。 图 P2.5
16第2章基本放大电路 (1)A= =-200( (2)A=-≈-5.71() 20×10 0.7 (3)A 80×5 80×2.5 400 A 1=-200() (5)R=(20Q=lg() (6)R=(07 kQ= 35kQ( (7)R1≈3kg() (8)R.≈lkQ() (9)R≈5kQ() (10)R≈2.5kQ() (11)U≈20mV() (12)U≈60mV() 解: (1) (3)× (4)√ (5) (6)× (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)×(12)√ 2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=50,在下列情况下,用直流电 压表测晶体管的集电极电位,应分别为多少?设lc=12V,晶体管饱和管压 CES 0.5V (1)正常情况 (2)Rb1短路 (3)Rb1开路 (4)Rb2开路 (5)Rc短路 51kQ2 图 P2.6 解:设UBE=0.7V。则 (1)基极静态电流 ≈0.022mA R Uc=lc-lR2≈64V (2)由于UBE=0V,T截止,Uc=12V。 (3)临界饱和基极电流
16第 2 章 基本放大电路 - 4 - （ 1） 200 20 10 4 3 u A （ ） （ 2） 5.71 0.7 4 Au （ ） （ 3） 400 1 80 5 Au （ ） （ 4） 200 1 80 2.5 Au （ ） （ 5） )k 1k 20 20 ( Ri （ ） （ 6） )k 35k 0.02 0.7 ( Ri （ ） （ 7） Ri 3k （ ） （ 8） Ri 1k （ ） （ 9） Ro 5k （ ） （ 10） Ro 2.5k （ ） （ 11） Us ≈ 20mV ( ) （ 12） Us ≈ 60mV ( ) 解 ：（ 1） × （ 2） × （ 3） × （ 4） √ （ 5） × （ 6） × （ 7） × （ 8） √ （ 9） √ （ 10） × （ 11） × （ 12） √ 2.6 电 路 如 图 P2.6 所 示 ， 已 知 晶 体 管 ＝ 50， 在 下 列 情 况 下 ， 用 直 流 电 压 表 测 晶 体 管 的 集 电 极 电 位 ，应 分 别 为 多 少 ？ 设 VC C＝ 12V，晶 体 管 饱 和 管 压 降 UC E S＝ 0.5V。 （ 1） 正 常 情 况 （ 2） Rb 1 短 路 （ 3） Rb 1 开 路 （ 4） Rb 2 开 路 （ 5） RC 短 路 图 P2.6 解 ： 设 UB E＝ 0.7V。 则 （ 1） 基 极 静 态 电 流 6.4V 0.022mA C CC C c b1 BE b2 CC BE B U V I R R U R V U I （ 2） 由 于 UB E＝ 0V， T 截 止 ， UC＝ 12V。 （ 3） 临 界 饱 和 基 极 电 流
16第2章基本放大电路 CE≈0045mA BR 实际基极电流 ≈0.22mA 由于lB>lBs,故T饱和,Uc=UcEs=0.5V。 (4)T截止,Uc=12V (5)由于集电极直接接直流电源,Uc=Vcc=12v 27电路如图P2.7所示,晶体管的B=80,=1009。分别计算R1 和R1=3k9时的Q点、 R (+15V) &&D 5 3kQ R 图 P2.7 解:2.7在空载和带负载情况下,电路的静态电流、rbe均相等,它们分 别为 BEQ Rb R CO BlBo≈1.76mA 26mV The=bb +(+ ≈l.3kQ 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 UcBo=lc-lcR≈62V BR 308 R1=Rb∥rsr≈1.3kg RL=5kΩ时,静态管压降、电压放大倍数分别为
16第 2 章 基本放大电路 - 5 - 0.045mA c CC CES BS R V U I 实 际 基 极 电 流 0.22mA b2 CC BE B R V U I 由 于 IB＞ IB S， 故 T 饱 和 ， UC＝ UC E S＝ 0.5V。 （ 4） T 截 止 ， UC＝ 12V。 （ 5） 由 于 集 电 极 直 接 接 直 流 电 源 ， UC＝ VC C＝ 12V 2.7 电 路 如 图 P2.7 所 示 ， 晶 体 管 的 ＝ 80， ' bb r =100Ω 。 分 别 计 算 RL＝ ∞ 和 RL＝ 3kΩ 时 的 Q 点 、 Au 、 Ri 和 Ro。 图 P2.7 解 ： 2.7 在 空 载 和 带 负 载 情 况 下 ， 电 路 的 静 态 电 流 、 r b e 均 相 等 ， 它 们 分 别 为 1.3k 26mV (1 ) 1.76mA 22μ A EQ be bb' CQ BQ BEQ b CC BEQ BQ I r r I I R U R V U I 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 1.3k 308 6.2V i b be be be c CEQ CC CQ c R R r r r R A U V I R u ∥ RL＝ 5kΩ 时 ， 静 态 管 压 降 、 电 压 放 大 倍 数 分 别 为
16第2章基本放大电路 RL R+RL lo(R∥R)≈2.3V BRL An≈n一 R1=Rb∥sr≈1.3kg 5k9 28在图P27所示电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波 时,测得输出波形如图P2.8(a)、(b)、(c)所示,试说明电路分别产生了什 么失真,如何消除。 图P2.8 解:(a)饱和失真,增大Rb,减小R。。 (b)截止失真,减小Rb c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大ce 2.9若由PNP型管组成的共射电路中,输出电压波形如图P28(a)、(b)、 (c)所示,则分别产生了什么失真? 解:(a)截止失真;(b)饱和失真;(c)同时出现饱和失真和截止失真。 2.10已知图P2.10所示电路中晶体管的B=100,rbe=1k9 (1)现已测得静态管压降UcEQ=6V,估算R约为多少千欧; (2)若测得U1和U。的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为 多少千欧? (+12V) R,IMo 图P2.10
16第 2 章 基本放大电路 - 6 - 47 115 ( ) 2.3V s be be be ' L CQ c L c L L CEQ us u u A R r r A r R A I R R R R R U ∥ 5k 1.3k o c i b be be R R R R ∥r r 2.8 在 图 P2.7 所 示 电 路 中 ， 由 于 电 路 参 数 不 同 ， 在 信 号 源 电 压 为 正 弦 波 时 ，测 得 输 出 波 形 如 图 P2.8（ a）、（ b）、（ c）所 示 ，试 说 明 电 路 分 别 产 生 了 什 么 失 真 ， 如 何 消 除 。 图 P2.8 解 ：（ a） 饱 和 失 真 ， 增 大 Rb， 减 小 Rc 。 （ b） 截 止 失 真 ， 减 小 Rb 。 （ c） 同 时 出 现 饱 和 失 真 和 截 止 失 真 ， 应 增 大 VC C。 2.9 若 由 PNP 型 管 组 成 的 共 射 电 路 中 ，输 出 电 压 波 形 如 图 P2.8（ a）、（ b）、 （ c） 所 示 ， 则 分 别 产 生 了 什 么 失 真 ？ 解 ：（ a）截 止 失 真 ；（ b）饱 和 失 真 ；（ c）同 时 出 现 饱 和 失 真 和 截 止 失 真 。 2.10 已 知 图 P2.10 所 示 电 路 中 晶 体 管 的 ＝ 100， r b e=1kΩ 。 （ 1） 现 已 测 得 静 态 管 压 降 UC E Q＝ 6V， 估 算 Rb 约 为 多 少 千 欧 ； （ 2）若 测 得 Ui 和 Uo 的 有 效 值 分 别 为 1mV 和 100mV，则 负 载 电 阻 RL 为 多 少 千 欧 ？ 图 P2.10
16第2章基本放大电路 解:(1)求解Rb Lo= CC CEQ=2mA R CQ-20 QIA ≈565kQ (2)求解RL: A Ui A,=_BRL R=lke 1RL=1.5k2 R RL 2.11在图P2.10所示电路中,设静态时IcQ=2mA,晶体管饱和管压降 UcEs=0.6V。试问:当负载电阻R1=∞和RL=3k9时电路的最大不失真输出 电压各为多少伏? 解:由于lcQ=2mA,所以Uco=Vcc-lcQR=6V 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 R1=3k时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故 R ≈2.12v 2.12在图P2.10所示电路中,设某一参数变化时其余参数不变,在表中 填入①增大②减小或③基本不变 参数变化 BQ CEQ R R Rb增大 R。增大 R1增大 解:答案如解表P2.12所示 解表P2.12所示 参数变化B U CEQ R R。 Rb增大 1) R。增大 ① ① RL增大
16第 2 章 基本放大电路 - 7 - 解 ：（ 1） 求 解 Rb 565k 20μA 2mA BQ CC BEQ b CQ BQ c CC CEQ CQ I V U R I I R V U I （ 2） 求 解 RL： 1 1.5k 1 1 1k 100 L c L ' L be ' L i o R R R R r R A U U Au u 2.11 在 图 P2.10 所 示 电 路 中 ， 设 静 态 时 IC Q＝ 2mA， 晶 体 管 饱 和 管 压 降 UC E S＝ 0.6V。试 问 ：当 负 载 电 阻 RL＝ ∞ 和 RL＝ 3kΩ 时 电 路 的 最 大 不 失 真 输 出 电 压 各 为 多 少 伏 ？ 解 ： 由 于 IC Q＝ 2mA， 所 以 UC E Q＝ VC C－ IC QRc＝ 6V。 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 3.82V 2 CEQ CES om U U U RL 3k 时 ，当 输 入 信 号 增 大 到 一 定 幅 值 ，电 路 首 先 出 现 截 止 失 真 。故 2.12V 2 ' CQ L om I R U 2.12 在 图 P2.10 所 示 电 路 中 ， 设 某 一 参 数 变 化 时 其 余 参 数 不 变 ， 在 表 中 填 入 ① 增 大 ② 减 小 或 ③ 基 本 不 变 。 参 数 变 化 IB Q UC E Q Au Ri Ro Rb 增 大 Rc 增 大 RL 增 大 解 ： 答 案 如 解 表 P2.12 所 示 。 解 表 P2.12 所 示 参 数 变 化 IB Q UC E Q Au Ri Ro Rb 增 大 ② ① ② ① ③ Rc 增 大 ③ ② ① ③ ① RL 增 大 ③ ③ ① ③ ③
16第2章基本放大电路 213电路如图P2.3所示,晶体管的B=100,F=1009。 (1)求电路的Q点、A、R和R; (2)若电容Cε开路,则将引起电路的哪些动 态参数发生变化?如何变化? 图P2.13 解:(1)静态分析: v=2v BEQ≈1mA R +r B≈10uA UcEO &Vcc-lFo(R +r+r)=5.7V 动态分析 rhe=rbb+(1+P) 2.73kQ B(R∥R1) ≈-77 (1+B) R1=Rb1∥R2∥+(1+B)R]≈3.7kg R。=R=5k2 (2)R增大,R≈41k;减小,A R R 214试求出图P23(a)所示电路Q点、A、R1和R。的表达式 解:Q点为 R1+R2+(1+B)R B Vcc-(+B)/BoR A、R1和R。的表达式分别为 A.=-B,R=1∥R,R=R∥R Ihe 215试求出图P23(b)所示电路Q点、A、R1和R。的表达式。设静态 时R2中的电流远大于T的基极电流
16第 2 章 基本放大电路 - 8 - 2.13 电 路 如 图 P2.13 所 示 ， 晶 体 管 的 ＝ 100， ' bb r =100Ω 。 （ 1） 求 电 路 的 Q 点 、 Au 、 Ri 和 Ro； （ 2）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 ？ 图 P2.13 解 ：（ 1） 静 态 分 析 ： ( ) 5.7V 10μ A 1 1mA 2V CEQ EQ c f e EQ BQ f e BQ BEQ EQ CC b1 b2 b1 BQ U V I R R R I I R R U U I V R R R U CC 动 态 分 析 ： 5k [ (1 ) ] 3.7k 7.7 (1 ) ( ) 2.73k 26mV (1 ) o c i b1 b2 be f be f c L EQ be bb' R R R R R r R r R R R A I r r u ∥ ∥ ∥ （ 2） Ri 增 大 ， Ri≈ 4.1kΩ ； Au 减 小 ， f e ' L R R R Au ≈ － 1.92。 2.14 试 求 出 图 P2.3（ a） 所 示 电 路 Q 点 、 Au 、 Ri 和 Ro 的 表 达 式 。 解 ： Q 点 为 CEQ CC BQ c CQ BQ 1 2 c CC BEQ BQ (1 ) (1 ) U V I R I I R R R V U I Au 、 Ri 和 Ro 的 表 达 式 分 别 为 i be 1 o 2 3 be 2 3 , R r R , R R R r R R Au ∥ ∥ ∥ 2.15 试 求 出 图 P2.3（ b）所 示 电 路 Q 点 、 Au 、Ri 和 Ro 的 表 达 式 。设 静 态 时 R2 中 的 电 流 远 大 于 T 的 基 极 电 流
16第2章基本放大电路 解:Q点: R1J∥R+(1+B)R1 R B UcEo =Vcc-Icor+Up A、R1和R。的表达式分别为 BR R=R1∥ R。=R4 216试求出图P23(c)所示电路Q点、An、R;和R。的表达式。设静态 时R2中的电流远大于T2管的基极电流且R3中的电流远大于T1管的基极电流。 解:两只晶体管的静态电流、管压降分析如下 BQ1 R+R R Ico =B Vcc-lco2ra R VcC -UBEoI+Up R1+R2 UCEOI =UB02-UBE03 CEQ A、R1和R。的表达式分析如下 B 1+B2 BrA A=AMA R1=R2∥R3∥
16第 2 章 基本放大电路 - 9 - 解 : Q 点 ： CEQ CC CQ c BEQ CQ BQ CC BEQ 2 3 1 2 3 2 BQ ( ) [ (1 ) ] U V I R U I I V U R R R R R R I ∥ ＋ ＋ Au 、 Ri 和 Ro 的 表 达 式 分 别 为 o 4 be i 1 be 4 1 R R r R R r R Au ∥ 2.16 试 求 出 图 P2.3（ c）所 示 电 路 Q 点 、 Au 、Ri 和 Ro 的 表 达 式 。设 静 态 时 R2 中 的 电 流 远 大 于 T2 管 的 基 极 电 流 且 R3 中 的 电 流 远 大 于 T1 管 的 基 极 电 流 。 解 ： 两 只 晶 体 管 的 静 态 电 流 、 管 压 降 分 析 如 下 ： CEQ2 CQ2 BQ2 BEQ2 CEQ1 BQ2 BEQ2 CC BEQ1 BEQ1 1 2 2 BQ2 CQ2 CC CQ2 4 CQ2 CQ1 BQ1 3 BEQ1 1 2 CC BEQ1 BQ1 ( ) U U U U U U U V U U R R R U U V I R I I I R U R R V U I － － Au 、 Ri 和 Ro 的 表 达 式 分 析 如 下 ： o 4 i 2 3 be1 1 2 be2 2 4 2 be1 2 be2 1 1 1 R R R R R r A A A r R A r r A u u u u u ∥ ∥
16第2章基本放大电路 2.17设图P2.17所示电路所加输入电压为正弦波。试问 图P2.17 (2)画出输入电压和输出电压l1、uo1、l2的波形 解:(1)因为通常B> 所以电压放大倍数分别应为 BR。 R The +(1+B)R R (1+B)R (1+B)R (2)两个电压放大倍数说明uo1≈-l,uo2≈vi。波形如解图P1.17所 △△ 解图P1.17
16第 2 章 基本放大电路 - 10 - 2.17 设 图 P2.17 所 示 电 路 所 加 输 入 电 压 为 正 弦 波 。 试 问 ： 图 P2.17 （ 1） Au1 = Uo1 / Ui ≈ ? Au2 =Uo2 / Ui ≈ ? （ 2） 画 出 输 入 电 压 和 输 出 电 压 ui、 uo 1、 uo 2 的 波 形 ； 解 ：（ 1） 因 为 通 常 β ＞ ＞ 1， 所 以 电 压 放 大 倍 数 分 别 应 为 1 (1 ) (1 ) 1 (1 ) e e 2 e c be e c 1 r R R A R R r R R A be u u － （ 2） 两 个 电 压 放 大 倍 数 说 明 uo 1≈ － ui，uo 2≈ ui。波 形 如 解 图 P1.17 所 示 。 解 图 P1.17
