第二章 基本放大电路自 测 题
一、在括号内用“(”或“×”表明下列说法是否正确。
(1)只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用;( )
(2)可以说任何放大电路都有功率放大作用;( )
(3)放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的;( )
(4)电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的;( )
(5)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作;( )
(6)由于放大的对象是变化量,所以当输入信号为直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化;( )
(7)只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。( )
解:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
(7)×
二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T2.2
解:(a)不能。因为输入信号被VBB短路。
(b)可能。
(c)不能。因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载在静态电压之上,必然失真。
(d)不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。
(e)不能。因为输入信号被C2短路。
(f)不能。因为输出信号被VCC短路,恒为零。
(g)可能。
(h)可能。
(i)不能。因为T截止。
三、在图T2.3所示电路中,已知VCC=12V,晶体管的(=100,=100kΩ。填空:要求先填文字表达式后填得数。
(1)当=0V时,测得UBEQ=0.7V,若要基极电流IBQ=20μA,则 和RW之和Rb= ≈ kΩ;而若测得UCEQ=6V,则Rc= ≈ kΩ。
(2)若测得输入电压有效值=5mV时,输出电压有效值=0.6V,则电压放大倍数
= ≈ 。
若负载电阻RL值与RC相等,则带上负载
图T2.3 后输出电压有效值= = V。
解:(1) 。
(2) 。
四、已知图T2.3所示电路中VCC=12V,RC=3kΩ,静态管压降UCEQ=6V;并在输出端加负载电阻RL,其阻值为3kΩ。选择一个合适的答案填入空内。
(1)该电路的最大不失真输出电压有效值Uom≈ ;
A.2V B.3V C.6V
(2)当=1mV时,若在不失真的条件下,减小RW,则输出电压的幅值将 ;
A.减小 B.不变 C.增大
(3)在=1mV时,将Rw调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将 ;
A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波
(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将 。
A.RW减小 B.Rc减小 C.VCC减小解:(1)A (2)C (3)B (4)B
五、现有直接耦合基本放大电路如下:
A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路
D.共源电路 E.共漏电路
它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.7.2和2.7.9(a)所示;设图中Re<Rb,且ICQ、IDQ均相等。
选择正确答案填入空内,只需填A、B、……
(1)输入电阻最小的电路是,最大的是 ;
(2)输出电阻最小的电路是 ;
(3)有电压放大作用的电路是 ;
(4)有电流放大作用的电路是 ;
(5)高频特性最好的电路是 ;
(6)输入电压与输出电压同相的电路是 ;反相的电路是 。
解:(1)C,D E (2)B (3)A C D
(4)A B D E (5)C (6)B C E,A D
六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。
解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管,如解图T2.6所示。
图T2.6 解图T2.6
习 题
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


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。
电路名称
连接方式
性能比较(大、中、小)
公共端
输入端
输出端


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-VCC改为+VCC 。
(b)在+VCC 与基极之间加Rb。
(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UBEQ=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Uom(有效值)。
图P2.4
解:空载时:IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=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:IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=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,rbe=1kΩ,=20mV;静态时UBEQ=0.7V,UCEQ=4V,IBQ=20μA。判断下列结论是否正确,凡对的在括号内打“(”,否则打“×”。
图P2.5
(1)( ) (2)( )
(3)( ) (4)( )
(5)( ) (6) ( )
(7)( ) (8)( )
(9)( ) (10)( )
(11)≈20mV ( ) (12)≈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VCC=12V,晶体管饱和管压降UCES=0.5V。
(1)正常情况 (2)Rb1短路 (3)Rb1开路
(4)Rb2开路 (5)RC短路
图P2.6
解:设UBE=0.7V。则基极静态电流

(2)由于UBE=0V,T截止,UC=12V。
(3)临界饱和基极电流

实际基极电流

由于IB>IBS,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
2.7电路如图P2.7所示,晶体管的(=80,=100Ω。分别计算RL=∞和RL=3kΩ时的Q点、、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、rbe均相等,它们分别为

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

RL=5kΩ时,静态管压降、电压放大倍数分别为


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VCC。
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,rbe=1kΩ。
(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb约为多少千欧;
(2)若测得和的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为多少千欧?
图P2.10
解:(1)求解Rb

(2)求解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ICQ=2mA,所以UCEQ=VCC-ICQRc=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

时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故

2.12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
IBQ
UCEQ

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
IBQ
UCEQ

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
2.13 电路如图P2.13所示,晶体管的(=100,=100Ω。
(1)求电路的Q点、、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:

动态分析:

(2)Ri增大,Ri≈4.1kΩ;减小,≈-1.92。
2.14 试求出图P2.3(a)所示电路Q点、、Ri和Ro 的表达式。
解:Q点为

、Ri和Ro的表达式分别为

2.15 试求出图P2.3(b)所示电路Q点、、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。
解,Q点:

、Ri和Ro的表达式分别为

2.16 试求出图P2.3(c)所示电路Q点、、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:

、Ri和Ro的表达式分析如下:

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)=/≈? =/≈?
(2)画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2 的波形;
解:(1)因为通常β>>1,所以电压放大倍数分别应为

两个电压放大倍数说明 uo1≈-ui,uo2≈ui。波形如解图P1.17所示。
解图P1.17
2.18 电路如图P2.18所示,晶体管的(=80,rbe=1kΩ。
(1)求出Q点;
(2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的和Ri;
(3)求出Ro。
图P2.18
解:(1)求解Q点:

(2)求解输入电阻和电压放大倍数:
RL=∞时

RL=3kΩ时

(3)求解输出电阻,

2.19 电路如图P2.19所示,晶体管的(=60,=100Ω。
(1)求解Q点、、Ri和Ro;
(2)设=10mV(有效值),问=?=?若C3开路,则=?=?
图P2.19
解:(1)Q点:

、Ri和Ro的分析:

(2)设=10mV(有效值),则

若C3开路,则

改正图P2.20所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。
图P2.20
解:(a)源极加电阻RS。
(b)漏极加电阻RD。
(c)输入端加耦合电容。
(d)在Rg支路加-VGG,+VDD改为-VDD
改正电路如解图P2.20所示。
解图P2.20
已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)(c)所示。
(1)利用图解法求解Q点;
(2)利用等效电路法求解、Ri和Ro 。
图P2.21
解:(1)在转移特性中作直线uGS=-iDRS,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出IDQ=1mA,UGSQ=-2V。如解图P2.21(a)所示。
解图P2.21
在输出特性中作直流负载线uDS=VDD-iD(RD+RS),与UGSQ=-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,UDSQ≈3V。如解图P2.21(b)所示。
(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。


2.22 已知图P2.22(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的Q点和。
图P2.22
解:(1)求Q点:
根据电路图可知,UGSQ=VGG=3V。
从转移特性查得,当UGSQ=3V时的漏极电流
IDQ=1mA
因此管压降 UDSQ=VDD-IDQRD=5V。
(2)求电压放大倍数:

2.23电路如图P.23所示,已知场效应管的低频跨导为gm,试写出、Ri和Ro的表达式。
解:、Ri和Ro的表达式分别为

图P2.23
2.24 图P2.24中的哪些接法可以构成复合管?标出它们等效管的类型(如NPN型、PNP型、N沟道结型……)及管脚(b、e、c、d、g、s)。
图P2.24
解:(a)不能。 (b)不能。
(c)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。
(d)不能。 (e)不能。
(f)PNP型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。
(g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为 发射极。