142 电工学试题精选与答题技巧 例题精解 【例题161】试说明16.1中各电路对交流信号能否放大? R + taCc taCc Ro Rc Re? 图16.1例题16.1的图 【解】(1)在图16.1(a)中,R=0。从交流通路可以看出,输出端被短路, U。=0,故电路无放大作用 2)在图16.1(b)中,R1=0,从交流通路可以看出,输λ端被短路,信号不能 送入,Uh=0,故电路无放大作用 (3)在图16.1(c)中,电路有放大作用。 (4)在图16.1(d)中,无偏流,故电路无放大作用。 【例题16.2】图162是集电极-基极偏置放大电路。(1)试说明其稳定静态工作点 的物理过程;(2)设Ucc=20V,Rc=10kΩ2,RB=30k,β=50,试求其静态值。 【解】(1)稳定静态工作点的物理过程如下: 温度升高→lc↑→UB↑→Ul↓ lc↓←lB (2)求静态值 lB+lc≈lc Rc (B+ IcRc+ IBRB+UBE=Ucc 1=Uc-U=.20-07=003mA +B)Rc+RB51×10+330
142 电工学试题精选与答题技巧 一、 例题精解 【例题 16.1】 试说明 16.1 中各电路对交流信号能否放大？ 图 16.1 例题 16.1 的图 【解】 （1） 在图 16.1（a）中，RC = 0 。从交流通路可以看出，输出端被短路， • U o = 0，故电路无放大作用。 （2）在图 16.1（b）中，RB1 = 0，从交流通路可以看出，输入端被短路，信号不能 送入， 0 U& be = ，故电路无放大作用。 （3） 在图 16.1（c）中，电路有放大作用。 （4） 在图 16.1（d）中，无偏流，故电路无放大作用。 【例题 16.2】 图 16.2 是集电极-基极偏置放大电路。（1）试说明其稳定静态工作点 的物理过程；（2）设UCC = 20V, RC = 10kΩ, RB = 330kΩ, β = 50, 试求其静态值。 【解】 （1）稳定静态工作点的物理过程如下： 温度升高→IC↑→UBE↑→UCE↓ IC↓ ←IB↓←— ↓ （2）求静态值 (I B + IC)RC + I B RB + UBE =UCC 0.023mA 51 10 330 20 0.7 1 C B CC BE B = × + − = + + − = R R U U I （ β） UCC (c) (a) (b) UCC UCC (d) RB1 RB1 RB2 RC R RC C RB2 UCC UCC RB RC C1 C2 I B IC UBE UCE I B + I C ≈ I C
第十六章基本放大电路 143 lC=BIB=50×0.023=1.15mA UcE =Ucc-Ic Rc=20-1.15x10=8.5V 图162例题162的图 【例题16.3】电压放大倍数是放大电路的一个重要性能指标,是否可以通过选用 电流放大系数β较高的三极管来获得较高的电压放大倍数?如果增大三极管的静态工 作电流,是否能提高电压放大倍数? 【解】在图163(a)、(b)所示的固定偏置和分压式偏置的共射放大电路中, 电压放大倍数的表达式均为=-B,似乎两者的电压放大倍数都将随着B的上升 以同样的比例增大,实际却不然。因为re的表达式为rh=[300+(1+B) 在固定偏流式放大电路中,当β增大时,lB基本不变,而l将增大,故也基本 不变。因此,在不失真的条件下,A将随着的增大基本上按同样的比例增大 对于分压式偏置共射放大电路,当B增大时,l基本不变,故me几乎与B成正比 增加,致使Au基本不变。 如果适当地加大三极管的静态工作电流l,在没有饱和的情况下,r值减小,放大 倍数A增加。因此,增加l是提高共射放大电路电压放大倍数的一个有效措施。但应 指出,随着r的减小、Au的增加,输入电阻r却减小了 R R (a)固定偏置放大电路 b)分压式放大电路 图163例题163的图 【例题164】图164所示的分压式偏置放大电路中,已知Ucc=12V,Rc=33kg2 33k2,RB2=10kQ,RE1=2002,RB2=1.3kg2,R1=5.k2,Rs=6009,晶体管为PNP 型锗管。试计算该电路 1)B=50时的静态值、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 (2)换用B=100的晶体管后的静态值和电压放大倍数 Rs R rzd Re Anluo U
第十六章 基本放大电路 143 I C = β I B = 50×0.023 = 1.15mA UCE =UCC − I C RC = 20 −1.15×10 = 8.5V 图 16.2 例题 16.2 的图 【例题 16.3】 电压放大倍数是放大电路的一个重要性能指标，是否可以通过选用 电流放大系数β较高的三极管来获得较高的电压放大倍数？如果增大三极管的静态工 作电流，是否能提高电压放大倍数？ 【解】 在图 16.3 （a）、（b）所示的固定偏置和分压式偏置的共射放大电路中， 电压放大倍数的表达式均为 r R A be L u ′ & = −β ，似乎两者的电压放大倍数都将随着β的上升 以同样的比例增大，实际却不然。因为 rbe 的表达式为 = + + ]Ω (mA) 26(mV) [300 (1 ) E be I r β 。 在固定偏流式放大电路中，当β增大时，IB 基本不变，而 IE 将增大，故 rbe 也基本 不变。因此，在不失真的条件下，Au将随着β的增大基本上按同样的比例增大。 对于分压式偏置共射放大电路，当β增大时，IE 基本不变，故 rbe 几乎与β成正比 增加，致使 Au基本不变。 如果适当地加大三极管的静态工作电流 IE，在没有饱和的情况下，rbe 值减小，放大 倍数 Au 增加。因此，增加 IE 是提高共射放大电路电压放大倍数的一个有效措施。但应 指出，随着 rbe 的减小、Au的增加，输入电阻 ri却减小了。 (a) 固定偏置放大电路 (b) 分压式放大电路 图 16.3 例题 16.3 的图 【例题 16.4】 图 16.4 所示的分压式偏置放大电路中，已知UCC = 12V,RC = 3.3kΩ ， 33k , 10k , 200 , 1.3k , 5.1k , 600 , RB1 = Ω RB2 = Ω RE1 = Ω RE2 = Ω RL = Ω RS = Ω 晶体管为 PNP 型锗管。试计算该电路： （1） β=50 时的静态值、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻； （2） 换用β=100 的晶体管后的静态值和电压放大倍数。 E& S −UCC RC RL C1 C2 RB1 RB2 RE2 CE RS U&o RE1 RS E& S RC RL U&o RB1 I &b RB2 I & β b I &c RE1 rbe U CC RC RL C1 C2 RB1 RB2 RE2 CE U CC RB RC RL C1 C2
14 电工学试题精选与答题技巧 a)分压式偏置电路 (b)微变等效电路 图164例题164的图 【解】(1)B=50时的静态值 由图164(a)电路的直流通路(电容视作开路,图略)知: 10 RBI+ RB2 33+0×(-12)=-28V RE1+RE0.2+1.3 1.67 32.7A lc=BlB=50×00327=1 UCE Ucc-Ic(Rc+ ReI+Re2)=4.15V 求B=50时的A ro 首先须画出微变等效电路,如图164(b)所示。 rbe=300+(1l+B) 300+51× =1.094k9 167 A==-B(R∥R) 50(3.3∥5.1)=-887 (1+B)R r1=RB1∥|RB/lrb+(1+B)REl=33/10/1.094+51×0.2]=4.57k 4.57 A 0.6+457 (-887)=-7.84 ro≈Rc=3.3k (2)改用B=100的晶体管后的静态值、A hs-B+距。28-0.3 =1.67mA RE 0.2+1.3 1.67 1+β1+100 lC=BIB=50×00327=1.65mA UCE = Ucc-Ic(Rc+ REI+ Re2)=4.08V rbe=300+(1+B) l(mA)=30101x26 26(mV) =1.87kg U。B(RC∥R1) 100(3.3/5.1) uU. rbe+(1+B)R!187+101×0.2 从以上结果分析可见,对于分压式偏置放大电路,当更换了不同管子后,静态工作 点和放大倍数基本不变。工作点之所以能稳定,是由于l自动调节的结果。这个特性有 利于电子设备的批量生产和维修。 【例题16.5】为提高放大电路的负载能力,多级放大器的末级常采用射极输出器 共射一共集两级阻容耦合放大电路如图16.5所 已知R1=51kg R2=1lkg2,R3=5.1kg,R4=5192,Rs=lkg,R6=150k9,R=3.3kg,B1=B2=50
144 电工学试题精选与答题技巧 (a) 分压式偏置电路 (b) 微变等效电路 图 16.4 例题 16.4 的图 【解】（1）β=50 时的静态值 由图 16.4(a)电路的直流通路（电容视作开路，图略）知： 12 2.8V 33 10 10 CC B1 B2 B2 B × − = − + − = + = （ U ） （ ） R R R V 1.67mA 0.2 1.3 2.8 0.3 E1 E2 B BE E = + − = + − + = R R V U I 32.7 A 1 50 1.67 1 E B µ β = + = + = I I IC = β I B = 50 ×0.0 327 = 1.635mA −UCE ≈UCC − I C (RC + RE1 + RE2) = 4.15V 求 β = 50 时的 A& u 、 A& us 、ri和 ro 首先须画出微变等效电路，如图 16.4（b）所示。 = + + = + × = 1.094kΩ 1.67 26 300 51 (mA) 26(mV) 300 (1 ) E be I r β 8.87 1.094 51 0.2 50(3.3//5.1) (1 ) ( // ) be E1 C L i o u = − + × = − + + = = − r R R R U U A β β & & & ri = RB1 // RB2 //[rbe + (1+ β )RE1] = 33//10//[1.094 + 51×0.2] = 4.57kΩ ( 8.87) 7.84 0.6 4.57 4.57 u S i i us − = − + = + = A R r r A& & ro ≈ RC = 3.3kΩ （2） 改用 β = 100的晶体管后的静态值、 A& u 1.67mA 0.2 1.3 2.8 0.3 E1 E2 B BE E = + − = + − + = R R V U I 16.5 A 1 100 1.67 1 β E B = µ + = + = I I I C = β I B = 50×0。0327 = 1.65mA −UCE ≈UCC − I C(RC + RE1 + RE2) = 4.08V = + + = + × = 1.87kΩ 1.67 26 300 101 (mA) 26(mV) 300 (1 ) E be I r β 9.08 1.87 101 0.2 100(3.3//5.1) (1 ) ( // ) be E1 C L i o u = − + × = − + + = = − r R R R U U A β β & & & 从以上结果分析可见，对于分压式偏置放大电路，当更换了不同管子后，静态工作 点和放大倍数基本不变。工作点之所以能稳定，是由于 IC自动调节的结果。这个特性有 利于电子设备的批量生产和维修。 【例题 16.5】 为提高放大电路的负载能力，多级放大器的末级常采用射极输出器。 共 射 – 共集两级阻容耦合放大电路如图 16.5 所示。已知 51k , R1 = Ω 11k , R2 = Ω 5.1k , R3 = Ω 51 , R4 = Ω 1k , R5 = Ω 150k , R6 = Ω 3.3k , R7 = Ω 50, 1 2 β = β =
第十六章基本放大电路 145 UBE=0.7V, Ucc=12V (1)求各级的静态工作点 (2)求电路的输入电阻r和输出电阻r; (3)试分别计算R接在第一级输出端和第二级输出端时的电压放大倍数 R R2 RL 图16.5例题16.5的图 【解】(1)求各级静态工作点 图中的共射一共集两级阻容耦合放大电路,各级静态工作点彼此独立,可分级计算。 第一级 UCcR212×11 2.V R1+R211+51 UBE= 2.1-0.7 =1.33mA R4+R51+0.051 c1≈I lB1=lC1/B1=1.33/50=266μA UCE!≈Uc-lc(R3+R4+R)=12-1.3(5.1+0.051+1)=3.82V 第二级 12-0.7 =35uA R6+(1+B2)R2150+51×33 lc2≈IB≈B2lB2=1.75mA UCE2=UCc-l2R7=12-1.75×33=623v (2)求r和r 26mV) rbel=300+(1+B1) lE(mA)=300+51×-26 1.3kg 1.33 n2=300+(+B)26my=300+51×26 =0.96kg 2(mA) 1.75 r1=R∥R2he+(1+B1)R4]≈274kg2 考虑到前一级的输出电组是后一级的信号源内阻,即R01=R3=Rs2,故有 =53+土8B=0 1+B2 (3)求A 当负载R1接在第一级输出端时,则
第十六章 基本放大电路 145 UBE = 0.7V ，UCC = 12V 。 （1） 求各级的静态工作点； （2） 求电路的输入电阻 ri和输出电阻 ro ； （3） 试分别计算 RL接在第一级输出端和第二级输出端时的电压放大倍数。 图 16.5 例题 16.5 的图 【解】（1）求各级静态工作点 图中的共射–共集两级阻容耦合放大电路，各级静态工作点彼此独立，可分级计算。 第一级 2.1V 11 51 12 11 1 2 CC 2 B1 = + × = + = R R U R V 1.33mA 1 0.051 2.1 0.7 4 5 B1 BE E1 = + − = + − = R R V U I I C1 ≈ I E1 I B1 = IC1 /β1 = 1.33/50 = 26.6µA UCE1 ≈UCC − I C1(R3 + R4 + R5) = 12 −1.33(5.1+ 0.051+1) = 3.82V 第二级 35 A 150 51 3.3 12 0.7 (1 ) 6 2 7 CC BE B2 = µ + × − = + + β − = R R U U I B2 1.75 C2 E2 2 I ≈ I ≈ β I = mA UCE2 = UCC − I E2 R7 = 12 −1.75×3.3 = 6.23V （2） 求 ri和 ro = + + = + × = 1.3kΩ 1.33 26 300 51 (mA) 26(mV) 300 (1 ) E1 be1 1 I r β = + + = + × = 0.96kΩ 1.75 26 300 51 (mA) 26(mV) 300 (1 ) E2 be2 2 I r β ri = R1 // R2 //[rbe + (1+ β 1 )R4] ≈ 2.74kΩ 考虑到前一级的输出电组是后一级的信号源内阻，即 R01 = R3 = RS2，故有 = Ω + + = 0.11k 1 // // 2 be2 6 3 o 7 β r R R r R （3） 求 A& u 当负载 RL接在第一级输出端时，则 U& o R4 R3 C1 C R1 R2 R5 C2 UCC R7 RL C3 R6 T1 T2 U&i
146 电工学试题精选与答题技巧 rbel+(1+B1)R41.33 x(51/ B1(R3∥1R1)-50 -3243 0.051 当负载RL接在第二级输出端时,则 r2=R/1h+(1+B2)R7∥R]=150/0.96+51×3.3/5.1]1=61.1lkg B1(R3∥R2) (5.1∥61.11) rhel+(+B1B)R41.33+51×0051 -5987 (1+B2)(R7∥1RL) 51×(3.3∥5.1) (1+B2)(R∥R1) 于是可得 41·Aa2=-59.87×0.99=-5927 由以上结果可知,尽管射极输出器的放大倍数近似为1,但因其输入阻抗高,与第 级连接后,使总的电压放大倍数比单级的大。这种电路还具有输出阻抗小、带负载能 力强的特点,而且当负载变动时,射极输出器的电压放大倍数变化很小。读者可自行比 较此类电路在输出端开路和带负载两种情况下的电压放大倍数,验证其稳定电压的作 用 【例题16.6】在图166所示两个多级放大电路中:(1)哪些是直流负反馈,哪些 是交流负反馈,并说明其类型:(2)在题图(a)中,如果R不是接在T2的集电极,而 是接在C2与R之间,两者有何不同?如果R的另一端不是接在T1的发射极,而是接 在它的基极,有何不同,是否会变为正反馈?(3)在题图(b)中,如果RF不是接在 T1的基极,而是接在它的发射极,是负反馈还是正反馈?前级的偏流l1是如何产生的? 图166例题166的图 OUcc Ucc rBI RE Uo R RE 【解】(1)图166(a)中,RE1上有两种直流负反馈:一是由本级电流l1产生 的:二是由后级集电极直流电位Vc2经R和RE1分压而产生的。此外,Ra上有本级电 流l产生的直流负反馈。图166(b)中,R2上有直流负反馈 图166(a)中,R目1上有两种交流负反馈:一是由本级i产生的串联电流负反馈 二是由后级集电极交流电位v经RF和R1分压而产生的串联电压负反馈。现在利用电 路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判断上述第二种反馈为什么是负反馈 设w1为⊕,由图知 →vaO→2O→a2 由此反馈到T1发射极E1的反馈信号提高E1的交流电位,因而削弱了净输入电压 Ue,故为负反馈 图166(b)中,R≌2上有两种交流负反馈:一是由本级电流产生的串联电流负反馈
146 电工学试题精选与答题技巧 32.43 1.33 51 0.051 50 (5.1//5.1) (1 ) ( // ) be1 1 4 1 3 L u u1 − + × − × = + + − = = r R R R A A β β & & 当负载 RL接在第二级输出端时，则 ri2 = R6 //[rbe2 + (1+ β 2)R7 // RL] = 150//[0.96 + 51×3.3//5.1] = 61.11kΩ 59.87 1.33 51 0.051 50 (5.1// 61.11) (1 ) ( // ) be1 1 4 1 3 i2 u1 = − + × − × = + + − = r R R R A β β β & 0.99 0.96 51 3.3//5.1 51 (3.3//5.1) (1 )( // ) (1 )( // ) be2 2 7 L 2 7 L u2 = + × × = + + + = r R R R R A β β & 于是可得 59.87 0.99 59.27 A& u = A& u1 ⋅ A& u2 = − × = − 由以上结果可知，尽管射极输出器的放大倍数近似为 1，但因其输入阻抗高，与第 一级连接后，使总的电压放大倍数比单级的大。这种电路还具有输出阻抗小、带负载能 力强的特点，而且当负载变动时，射极输出器的电压放大倍数变化很小。读者可自行比 较此类电路在输出端开路和带负载两种情况下的电压放大倍数，验证其稳定电压的作 用。 【例题 16.6】 在图 16.6 所示两个多级放大电路中：（1）哪些是直流负反馈，哪些 是交流负反馈，并说明其类型；（2）在题图（a）中，如果 RF不是接在 T2 的集电极，而 是接在 C2与 RL之间，两者有何不同？如果 RF的另一端不是接在 T1的发射极，而是接 在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？（3）在题图（b）中，如果 RF 不是接在 T1 的基极，而是接在它的发射极，是负反馈还是正反馈？前级的偏流 IB1 是如何产生的？ 图 16.6 例题 16.6 的图 【解】（1） 图 16.6（a）中，RE1 上有两种直流负反馈：一是由本级电流 IE1 产生 的；二是由后级集电极直流电位 VC2 经 RF和 RE1 分压而产生的。此外，RE2 上有本级电 流 IE2 产生的直流负反馈。图 16.6（b）中，RE2 上有直流负反馈。 图 16.6（a）中，RE1 上有两种交流负反馈：一是由本级 ie1产生的串联电流负反馈； 二是由后级集电极交流电位 vc 经 RF 和 RE1 分压而产生的串联电压负反馈。现在利用电 路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判断上述第二种反馈为什么是负反馈。 设 vb1 为⊕ ，由图知 vb1⊕ →vc1 →vb2 →vc2⊕ 由此反馈到 T1 发射极 E1 的反馈信号提高 E1 的交流电位，因而削弱了净输入电压 Ube1，故为负反馈。 图 16.6（b）中，RE2 上有两种交流负反馈：一是由本级电流产生的串联电流负反馈； RE1 RC1 C1 RB1 C2 RB2 UCC RE2 RL CE2 RC2 T1 T2 U&o U&i RF RS E& S (a) RF RC1 C1 T1 U&i RS E& S (b) UCC RE2 RL C2 RC2 T2 U& o
第十六章基本放大电路 147 是经R反馈到T1的基极B1而产生的并联电流负反馈。 设1b1为⊕,由图知 由此反馈到B1的反馈信号降低了B1的交流电位,因而使Ue减小,故为负反馈。 也可以这样来判断,这时T1的基极B1交流电位高于T2发射极E2的交流电位,故产生 的反馈电流i削弱了净输入电流i1,故为负反馈 (2)在图166(a)中,如果将R接在电容C2与负载电阻R之间,则因输出电压 L中没有直流分量,由此反馈到T1的发射极时,R1上不存在直流负反馈 如果将R的另一端接在T1的基极B1,则反馈到B1的反馈信号提高B1的交流电位, 因而增强了输入电压Uke1,这不是负反馈,而是正反馈。 (3)在图166(b)中,如果将R接在T1的发射极E1,则反馈到E1的反馈信号 降低了E1的交流电位,因而使Ube增大,故为正反馈。 在图166(b)中,lB1由R2上的直流电压产生。 【例题167】单管功率放大电路的两种电路如图167(a)、(b)所示。两电路除在图 (b)中采用了变比N1/N2=7的变压器耦合使负载(R1=89喇叭)匹配外,其余元件参 数相同。晶体管极限参数lc=25mA,Ucpo=10V,PcM=100mW,设输入信号电压可使 集电极电流i由0变化到24mA。,试计算并比较两种电路输出功率P。和效率n。 rBI Rs Rs Es L3kol s Ce Es0i3kol OReo 829TC (a)单管功率放大电路 (b)带变压器耦合的功放电路 图167例题16.7的图 【解】(1)在图167(a)中,交流电流的有效值 2=12/√2=848mA 则输出功率P0=2R1=8482×106=0.567mW 由于集电极电流ic由0变化到24mA,则静态值lc应该是 l=lM2=24/2=12mA 则电源提供的功率 PE= IcUcc=12×6=72mW Po0.576 nPE2≈0.8% (2)在图16.7(b)中,折合到原边的等效负载 R1=K2R1=72×8=39292
第十六章 基本放大电路 147 二是经 RF反馈到 T1 的基极 B1 而产生的并联电流负反馈。 设 vb1 为⊕ ，由图知 vb1⊕ →vc1 →vb2 →ve2 由此反馈到 B1的反馈信号降低了 B1的交流电位，因而使 Ube1减小，故为负反馈。 也可以这样来判断，这时 T1 的基极 B1交流电位高于 T2发射极 E2 的交流电位，故产生 的反馈电流 if削弱了净输入电流 ib1，故为负反馈。 （2） 在图 16.6（a）中，如果将 RF接在电容 C2 与负载电阻 RL之间，则因输出电压 uo 中没有直流分量，由此反馈到 T1 的发射极时，RE1 上不存在直流负反馈。 如果将 RF的另一端接在 T1 的基极 B1，则反馈到 B1 的反馈信号提高 B1 的交流电位， 因而增强了输入电压 Ube1，这不是负反馈，而是正反馈。 （3） 在图 16.6（b）中，如果将 RF接在 T1 的发射极 E1，则反馈到 E1 的反馈信号 降低了 E1 的交流电位，因而使 Ube1 增大，故为正反馈。 在图 16.6（b）中，IB1 由 RE2 上的直流电压产生。 【例题 16.7】 单管功率放大电路的两种电路如图 16.7(a)、(b)所示。两电路除在图 （b）中采用了变比 N1/N2=7 的变压器耦合使负载（RL=8Ω 喇叭）匹配外，其余元件参 数相同。晶体管极限参数 ICM=25mA，UCEO=10V，PCM=100mW，设输入信号电压可使 集电极电流 iC 由 0 变化到 24 mA。，试计算并比较两种电路输出功率 Po 和效率η。 (a)单管功率放大电路 (b) 带变压器耦合的功放电路 图 16.7 例题 16.7 的图 【解】（1） 在图 16.7（a）中，交流电流的有效值 IC = ICM/ 2 =12/ 2 = 8.48mA 则输出功率 P0 = IC 2 RL = 8.482 ×10-6 = 0.567mW 由于集电极电流 iC 由 0 变化到 24 mA，则静态值 IC 应该是 IC = ICM/2 = 24/2 = 12 mA 则电源提供的功率 PE = ICUCC = 12×6 = 72 mW 0.8% 72 0.576 E 0 = = = P P η （2） 在图 16.7（b）中，折合到原边的等效负载 R' L = K2 RL = 7 2 ×8 = 392Ω CE UCC RE C1 RB1 RB2 RL N1 N2 3.3kΩ 1.3kΩ 8Ω 82Ω RS E&S (+6V) CE UCC RE C1 RB1 RB2 RL 3.3kΩ 1.3kΩ 8Ω 82Ω RS E& S (+6V)
148 电工学试题精选与答题技巧 则输出功率P0=1×R1=(8482×392)×106=282mW Po 39% PE 72 【例题168】在图16.8所示的双端输入-双端输出差动放大电路中,已知 Ucc=12V, Ee=12V, Rc= 20kQ2, Re=20kQ2, RB=10kQ2, Rp=100Q, R=51Q2 试求: (1)静态值 (2)输出端开路时的差模电压放大倍数 (3)负载电阻R1=20kg2时的差模电压放大 数 (4)输入电阻、输出电阻。 【解】(1)求每管的静态值,R的阻值很小, 计算时略去。 EE 12=0.3mA EE lc≈I 2RE2×20 Ic_0.3 =0.006mA UcE= Ucc-Ic Rc=12-0.3x20=6V 图168例题168的图 发射极电位vE≈0。 (2)输出端开路时 hb=300(1+)=300+5/×36 4.72k 0.3 Ad==B Rc 50×20 -6793 RB+re10+4.72 (3)R1=20kg2时 BRL 50×6.7 RB+rbe 10+4.72 式中R1=Rc∥R1=2010=67k (4)输入电阻r1=2(RB+re)=2×(10+4.72)=2944kg 输出电阻=2R=2×20=40k2 【例题169】在图169(a)中的源极输出器中,已知UDD=12V,Rs=12kΩ, RG1=1Ms2,R2=500kg,RG=M,gm=0.9mAV。试求:(1)静态值;(2)电 Rs gmU
148 电工学试题精选与答题技巧 则输出功率 P0 = I C 2 × R' L = (8.482 ×392) ×10−6 = 28.2mW 39% 72 28.2 E 0 = = = P P η 【例题 16.8】 在图 16.8 所示的双端输入-双端输出差动放大电路中,已知 UCC = 12V ，EE = 12V ，RC = 20kΩ ，RE = 20kΩ ，RB = 10kΩ ，RP = 100Ω , R = 51Ω 。 试求： （1）静态值； （2）输出端开路时的差模电压放大倍数； （3）负载电阻 RL = 20kΩ 时的差模电压放大 倍数； （4）输入电阻、输出电阻。 【解】（1）求每管的静态值，Rp 的阻值很小， 计算时略去。 0.3mA 2 20 12 2 E E C E = × ≈ ≈ = R E I I 0.006mA 50 C 0.3 B = = = β I I UCE =UCC − I C RC = 12 − 0.3× 20 = 6V 图 16.8 例题 16.8 的图 发射极电位V E ≈ 0 。 （2） 输出端开路时 = + + = + × = 4.72kΩ 0.3 26 300 51 26 300 (1 ) E be I r β 67.93 10 4.72 50 20 B be C d = − + × = − + = − R r R A β & （3） RL = 20kΩ 时 22.75 10 4.72 50 6.7 B be ' L d = − + × = − + = − R r R A β & 式中 ′ = = 20//10 = 6.7kΩ 2 1 // RL RC RL （4） 输入电阻 ri = 2(RB + rbe) = 2 ×(10 + 4.72) = 29.44kΩ 输出电阻 ro = 2RC = 2 × 20 = 40kΩ 【例题 16.9】 在图 16.9（a）中的源极输出器中，已知UDD = 12V ， RS = 12kΩ ， RG1 = 1MΩ ，RG2 = 500kΩ ， RG = 1MΩ ， gm = 0.9mA V 。试求:（1）静态值；（2）电 RB RC UCC RC EE RB Rp RE R R uo ui T1 T2 U&o UDD RS C1 C2 RG1 U& o U&i RG2 RG RD T U&i RG2 RG1 RG RS d g s I &d g U& m gs
第十六章基本放大电路 149 压放大倍数,输入电阻和输出电阻。设UG≈Us (a)源极输出器电路 (b)微变等效电路 图169例题169的图 【解】(1)求静态值 U≈CG≈U2=12×5004V 1000+500 Ups =UDD-Vs=12-4=8V D==,=0.33mA Rs 12 (2)求A、n1和r 由图169(b)微变等效电路知 Uo muGs Rs Rs n1=RG+(RG1∥Ra2)=1+ 1×0.5 1.33M9 根据输出电阻的定义,将输入端短路,输出端加一交流电压U,则可求出相应的电 Rs 其中 则 gm Ues=(s R U ∥/R=//12=1kg 0.9 二、习题精选 【习题16.1】试分析图16.10所示的各电路能否正常放大交流信号,并说明理由
第十六章 基本放大电路 149 压放大倍数，输入电阻和输出电阻。设UG ≈ US 。 (a)源极输出器电路 (b)微变等效电路 图 16.9 例题 16.9 的图 【解】 （1）求静态值 4V 1000 500 12 500 G1 G2 DD G2 S G = + × = + ≈ = R R U R U U UDS = UDD −VS = 12 − 4 = 8V 0.33mA 12 4 S S D = = = R V I （2）求 A& u 、 ri 和 ro 由图 16.9（b）微变等效电路知 1 1 m S m S gs m gs S m gs S i o u ≈ + = + = = g R g R U g U R g U R U U A & & & & & = Ω + × = + = + 1.33M 1 0.5 1 0.5 ri RG (RG1 // RG2) 1 根据输出电阻的定义，将输入端短路，输出端加一交流电压U& ，则可求出相应的电 流 I & g U R U I R U I & & & & & m gs S d S = − = − 其中 U& = −U& gs 则 U R g U g R U I & & & & ) 1 ( S m gs m S = + = + 故 = = = Ω + = = //12 1k 0.9 1 // 1 ) 1 ( 1 S m S m o R g R g I U r & & 二、 习题精选 【习题 16.1】 试分析图 16.10 所示的各电路能否正常放大交流信号，并说明理由
电工学试题精选与答题技巧 R -O-Ucc Ro E D 图16.10习题16.1的图 【习题16.2】在图16.11所示电路中,为使晶体管工作在饱和状态,RBg1的阻值最 大应为多少? +12V T RL 图16.11习题162的图 图16.12习题163的图 【习题163】单管放大电路如图16.12所示。 (1)画出直流通路 (2)画出微变等效电路 (3)写出电压放大倍数的表达式 (4)写出输入、输出电阻的表达式。 【习题16.4】在图16.13(a)所示的放大电路中,已知RB=300k92,Rc=2k, RE1=2002,RB2=18kg2,RL=2k2,Rs=1kg,Uc=12V。晶体管的UBE=0.7V β=50,晶体管的输出特性曲线如图16.13(b)所示。 (1)求静态工作点
150 电工学试题精选与答题技巧 图 16.10 习题 16.1 的图 【习题 16.2】 在图 16.11 所示电路中，为使晶体管工作在饱和状态，RB1的阻值最 大应为多少？ 图 16.11 习题 16.2 的图 图 16.12 习题 16.3 的图 【习题 16.3】 单管放大电路如图 16.12 所示。 （1）画出直流通路； （2）画出微变等效电路； （3）写出电压放大倍数的表达式； （4） 写出输入、输出电阻的表达式。 【习题 16.4】 在图 16.13（a）所示的放大电路中，已知 RB = 300kΩ ， RC = 2kΩ ， RE1 = 200Ω , RE2 = 1.8kΩ , RL = 2kΩ ，RS = 1kΩ ，UCC = 12V 。晶体管的UBE = 0.7V ， β = 50 ，晶体管的输出特性曲线如图 16.13（b）所示。 （1）求静态工作点； (b) (e) RE RC UCC UCC RC D RB (a) RB UCC RC (c) R RC B −UCC (d) (f) RC −UCC D RB RC E B RB −UCC UCC RB2 RC C2 T C1 RB1 C3 RL U&i U& o 12V −12V 3V β = 30 RB2 RB1 30kΩ 3kΩ RC
第十六章基本放大电路 151 (2)作交流负载线 (3)画微变等效电路; (4)计算An、Am、F和r (5)求最大不失真输出电压幅值U∞m 80u A 60μA ReL (a)共射放大电路 (b)晶体管输出特性曲线 图16.13习题164的图 【习题16.5】电路如图16.14所示。已知:B=60,=1.8kg,UBE=0.6V, Es=10mV,Rs=06k2,Ucc=12V。试求 R n40kQ T 120kg Rs 53 U EstO 2kQ 图16.14习题16.5的图 图16.15习题166的图 (1)求静态工作点 (2)画出交流微变等效电路 (3)求放大电路的输出电阻和输出电阻: (4)求输出电压U 【习题16.6】在图1615的放大电路中,晶体管T为T1、T2构成的复合管。已知 B1=10,B2=50,UBE1=UBE2=06V,Ucc=12v。 (1)计算由复合管T构成的放大电路的静态值 (2)画出该放大电路的微变等效电路 (3)求该放大电路的输出电阻r和电压放大倍数A
第十六章 基本放大电路 151 （2）作交流负载线； （3）画微变等效电路； （4）计算 A& u 、 A& us 、ri 和 ro ； （5）求最大不失真输出电压幅值Uom 。 (a)共射放大电路 (b)晶体管输出特性曲线 图 16.13 习题 16.4 的图 【习题 16.5】 电路如图 16.14 所示。已知： β = 60 ， rbe = 1.8kΩ，UBE = 0.6V ， ES = 10mV ， RS = 0.6kΩ ，UCC = 12V 。试求： 图 16.14 习题 16.5 的图 图 16.15 习题 16.6 的图 （1）求静态工作点； （2）画出交流微变等效电路； （3）求放大电路的输出电阻和输出电阻； （4）求输出电压 Uo 。 【习题 16.6】 在图 16.15 的放大电路中，晶体管 T 为 T1、T2构成的复合管。已知 10 1 β = ， 50 2 β = ，UBE1 =UBE2 = 0.6V ，UCC = 12V 。 （1）计算由复合管 T 构成的放大电路的静态值； （2）画出该放大电路的微变等效电路； （3）求该放大电路的输出电阻 ri和电压放大倍数 A& u 。 40kΩ RB3 T RE C2 U& RL o C1 RB1 U&i RB2 T1 T2 60kΩ 6kΩ 50kΩ 6kΩ UCC UCC R′E RC C2 R′′E CE RL C1 RB1 RB2 RS E& S 39kΩ 120kΩ 3.9kΩ 100Ω 2kΩ 3.9kΩ U&o 10 1 3 O 2 4 8 2 6 4 20μA 80μA 40μA 60μA iC / mA uCE / V RC RL C1 C2 RB RE2 CE RS E& S U&o RE1 UCC