电工学试题精选与答题技巧 142
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,R
C
= 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,R
B1
= 0,从交流通路可以看出,输入端被短路,信号不能送入,0
be
=U
&
,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50,,k330,k10 V,20
BCCC
=?=?== β
RRU
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→I
C
↑→U
BE
↑→UCE↓
I
C
↓ ←I
B
↓←— ↓
(2)求静态值
UURIRII CCBEBBCCB
)( =+++
mA023.0
3301051
7.020
1
BC
BECC
B
=
+×
=
++
=
RR
UU
I
)(β
U CC
(c)
(a)
(b)
U CC
U CC
(d)
R 1B
R 1B
RB2
RC
RC
RC
RB2
U CC
U CC
RB
RC
C1
C2
I B
I C
U BE
U CE
III CCB
≈+
第十六章 基本放大电路 143
mA15.1023.050
BC
=×==
II
β
V5.81015.120
CCCCCE
=×?=?=
RIUU
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?++= ]
mA)(
mV)(26
)1(300[
E
be
I
r
β。
在固定偏流式放大电路中,当β增大时,I
B
基本不变,而I
E
将增大,故r
be
也基本不变。因此,在不失真的条件下,A
u
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,I
E
基本不变,故r
be
几乎与β成正比增加,致使A
u
基本不变。
如果适当地加大三极管的静态工作电流I
E
,在没有饱和的情况下,r
be
值减小,放大倍数A
u
增加。因此,增加I
E
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
be
的减小、A
u
的增加,输入电阻r
i
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?== k3.3V,12
CCC RU
,
,600,k1.5,k3.1,200,k10,k33
SLE2E1B2B1
=?=?=?=?=?=
RRRRRR
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
U CC
RC
RL
C1
C2
R 1B
R 2B
RE2
CE
RS
U
&
o
RE1
RS
E
&
S
RC
RL
U
&
o
R 1B
I
&
b
R 2B
I
&
b
β
I
&
c
R 1E
rbe
U CC
RC
RL
C1
C2
R 1B
R 2B
R 2E
C E
U CC
RB
RC
RL
C1
C2
电工学试题精选与答题技巧 144
(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,
V8.212
1033
10
CC
B2B1
B2
B
=?×
+
=?
+
=)()(
U
RR
R
V
mA67.1
3.12.0
3.08.2
E2E1
BEB
E
=
+
=
+
+?
=
RR
UV
I
A7.32
501
67.1
1
E
B
μ
β
=
+
=
+
=
I
I
mA635.13270.050
BC
=×== II β
V15.4)(
E2E1CCCCCE
=++?≈?
RRRIUU
求50=β时的
A
&
u
、
A
&
us
、r
i
和r
o
首先须画出微变等效电路,如图16.4(b)所示。
=×+=++= k094.1
67.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E
be
I
r
β
87.8
2.051094.1
)1.5//3.3(50
)1(
)//(
E1be
LC
i
o
u
=
×+
=
++
==
Rr
RR
U
U
A
β
β
&
&
&
=×+=++= k57.4]2.051094.1//[10//33])1(//[//
E1beB2B1i RrRRr
β
84.7)87.8(
57.46.0
57.4
u
iS
i
us
=?
+
=
+
=
A
rR
r
A
&&
k3.3
Co
=≈
Rr
(2) 改用100=β的晶体管后的静态值、
A
&
u
mA67.1
3.12.0
3.08.2
E2E1
BEB
E
=
+
=
+
+?
=
RR
UV
I
A5.16
1001
67.1
β1
E
B
μ=
+
=
+
=
I
I
mA65.10327050
BC
=×==。
II
β
V08.4)(
E2E1CCCCCE
=++?≈?
RRRIUU
=×+=++= k87.1
67.1
26
101300
mA)(
mV)(26
)1(300
E
be
I
r
β
08.9
2.010187.1
)1.5//3.3(100
)1(
)//(
E1be
LC
i
o
u
=
×+
=
++
==
Rr
RR
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I
C
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,k51
1
=
R
,k11
2
=
R
,k1.5
3
=
R
,51
4
=
R
,k1
5
=
R
,k150
6
=
R
,k3.3
7
=
R
,50
21
==ββ
第十六章 基本放大电路 145
V7.0
BE
=
U
,V12
CC
=
U
。
(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r
o;
(3) 试分别计算R
L
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
V1.2
5111
1112
21
2CC
B1
=
+
×
=
+
=
RR
RU
V
mA33.1
051.01
7.01.2
54
BEB1
E1
=
+
=
+
=
RR
UV
I
II E1C1
≈
A6.2650/33.1/
1C1B1
μ==β= II
V82.3)1051.01.5(33.112)(
543C1CCCE1
=++?=++?≈
RRRIUU
第二级
A35
3.351150
7.012
)1(
726
BECC
B2
μ=
×+
=
β++
=
RR
UU
I
75.1
B2
2
E2C2
=≈≈
III
β mA
V23.63.375.112
72ECE2
=×?=?=
RIUU CC
(2) 求r
i
和r
o
=×+=++= k3.1
33.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E1
1
be1
I
r
β
=×+=++= k96.0
75.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E2
2
be2
I
r
β
≈++= k74.2])1(//[//
4
1
be21i RrRRr
β
考虑到前一级的输出电组是后一级的信号源内阻,即R
01
= R
3
= R
S2
,故有
=
+
+
= k11.0
1
//
//
2
36be2
7o
β
RRr
Rr
(3) 求
A
&
u
当负载R
L
接在第一级输出端时,则
U
&
o
R4
R3
C1 C
R1
R2
R5
C2
U CC
R7 RL
C3
R6
T1
T2
U
&
i
电工学试题精选与答题技巧 146
43.32
051.05133.1
)1.5//1.5(50
)1(
)//(
4
1
be1
L3
1
u1u
×+
×?
=
++
==
Rr
RR
AA
β
β
&&
当负载R
L
接在第二级输出端时,则
=×+=++= k11.61]1.5//3.35196.0//[150]//)1(//[
L7
2
be26i2 RRrRr
β
87.59
051.05133.1
)11.61//1.5(50
)1(
)//(
4
1
be1
i23
1
u1
=
×+
×?
=
++
=
Rr
RR
A
ββ
β
&
99.0
1.5//3.35196.0
)1.5//3.3(51
)//)(1(
)//)(1(
L7
2
be2
L7
2
u2
=
×+
×
=
++
+
=
RRr
RR
A
β
β
&
于是可得 27.5999.087.59
u2u1u
=×?=?=
AAA
&&&
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R
F
不是接在T
2
的集电极,而是接在C
2
与R
L
之间,两者有何不同?如果R
F
的另一端不是接在T
1
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R
F
不是接在
T
1
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I
B1
是如何产生的?
图16.6 例题16.6的图
【解】(1) 图16.6(a)中,R
E1
上有两种直流负反馈:一是由本级电流I
E1
产生的;二是由后级集电极直流电位V
C2
经R
F
和R
E1
分压而产生的。此外,R
E2
上有本级电流I
E2
产生的直流负反馈。图16.6(b)中,R
E2
上有直流负反馈。
图16.6(a)中,R
E1
上有两种交流负反馈:一是由本级i
e1
产生的串联电流负反馈;
二是由后级集电极交流电位v
c
经R
F
和R
E1
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v
b1
为⊕,由图知
v
b1
⊕→v
c1
→v
b2
→v
c2
⊕
由此反馈到T
1
发射极E
1
的反馈信号提高E
1
的交流电位,因而削弱了净输入电压
U
be1
,故为负反馈。
图16.6(b)中,R
E2
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
C2R 1B
R 2B
U CC
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)
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
第十六章 基本放大电路 147
二是经R
F
反馈到T
1
的基极B
1
而产生的并联电流负反馈。
设v
b1
为⊕,由图知
v
b1
⊕→v
c1
→v
b2
→v
e2
由此反馈到B
1
的反馈信号降低了B
1
的交流电位,因而使U
be1
减小,故为负反馈。
也可以这样来判断,这时T
1
的基极B
1
交流电位高于T
2
发射极E
2
的交流电位,故产生的反馈电流i
f
削弱了净输入电流i
b1
,故为负反馈。
(2) 在图16.6(a)中,如果将R
F
接在电容C
2
与负载电阻R
L
之间,则因输出电压
u
o
中没有直流分量,由此反馈到T
1
的发射极时,R
E1
上不存在直流负反馈。
如果将R
F
的另一端接在T
1
的基极B
1
,则反馈到B
1
的反馈信号提高B
1
的交流电位,
因而增强了输入电压U
be1
,这不是负反馈,而是正反馈。
(3) 在图16.6(b)中,如果将R
F
接在T
1
的发射极E
1
,则反馈到E
1
的反馈信号降低了E
1
的交流电位,因而使U
be1
增大,故为正反馈。
在图16.6(b)中,I
B1
由R
E2
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N
1
/N
2
=7的变压器耦合使负载(R
L
=8?喇叭)匹配外,其余元件参数相同。晶体管极限参数I
CM
=25mA,U
CEO
=10V,P
CM
=100mW,设输入信号电压可使集电极电流i
C
由0变化到24 mA。,试计算并比较两种电路输出功率P
o
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
I
C
= I
CM
/ 2 =12/ 2 = 8.48mA
则输出功率 P
0
= I
C
2
R
L
= 8.48
2
×10
-6
= 0.567mW
由于集电极电流i
C
由0变化到24 mA,则静态值I
C
应该是
I
C
= I
CM
/2 = 24/2 = 12 mA
则电源提供的功率
P
E
= I
C
U
CC
= 12×6 = 72 mW
%8.0
72
576.0
E
0
===
P
P
η
(2) 在图16.7(b)中,折合到原边的等效负载
=×== 3928
7
2
L
2'
L RKR
CE
U CC
RE
C1
R 1B
RB2
RL
N1 N 2
k3.3
k3.1
8
82
RS
E
&
S
V)6(+
CE
U CC
RE
C1
R 1B
RB2
RL
k3.3
k3.1
8
82
RS
E
&
S
V)6(+
电工学试题精选与答题技巧 148
则输出功率 mW2.28
10
)392
48.8
(
62'
L
2
C0
=××=×=
RIP
%39
72
2.28
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
V12
CC
=
U
,V12
E
=
E
,?= k20
CR
,?= k20
ER
,?= k10
BR
,?=100
PR
,?= 51R。
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?= k20
L
R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,R
p
的阻值很小,
计算时略去。
mA3.0
202
12
2
E
E
EC
=
×
=≈≈
R
E
II
mA006.0
50
3.0
C
B
===
β
I
I
V6203.012
CCCCCE
=×?=?=
RIUU
图16.8 例题16.8的图
发射极电位0
E
≈
V
。
(2) 输出端开路时
=×+=++= k72.4
3.0
26
51300
26
)1(300
E
be
I
r
β
93.67
72.410
2050
beB
C
d
=
+
×
=
+
=
rR
R
A
β
&
(3)?= k20
LR
时
75.22
72.410
7.650
beB
'
L
d
=
+
×
=
+
=
rR
R
A
β
&
式中?===′ k7.610//20
2
1
//
LCL
RRR
(4) 输入电阻?=+×=+= k44.29)72.410(2)(2
beBi rRr
输出电阻?=×== k402022
Co
Rr
【例题16.9】 在图16.9(a)中的源极输出器中,已知V12
DD
=
U
,?= k12
SR
,
= M1
G1R
,?= k500
G2R
,?= M1
GR
,VmA9.0
m
=g。试求:(1)静态值;(2)电
RB
RC
U CC
RC
EE
RB
Rp
RE
R R
o
u
ui
T1 T2
U
&
o
U DD
RS
C1
C2
R 1G
U
&
o
U
&
i
RG2
RG
RD
T
U
&
i
RG2
R 1G
RG
RS
d
sg I
&
d
U
g
&
gsm
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
UU SG
≈。
(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
V4
5001000
50012
G2G1
G2DD
GS
=
+
×
=
+
=≈
RR
RU
UU
V8412
SDDDS
=?=?=
VUU
mA33.0
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
S
m
S
m
Sgs
mgs
Sgs
m
i
o
u
≈
+
=
+
==
R
g
R
g
RU
g
U
RU
g
U
U
A
&&
&
&
&
=
+
×
+=+= M33.1
5.01
5.01
1)//(
G2G1Gi RRRr
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
&
U
g
R
U
I
R
U
I &
&
&
&
&
gsm
S
d
S
=?=
其中
UU
&&
=
gs
则 U
R
g
U
g
R
U
I
&
&
&
&
)
1
(
S
mgsm
S
+=+=
故?===
+
== k112//
9.0
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 150
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,R
B1
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?= k300
BR
,?= k2
CR
,
= 200
E1R
,?= k8.1
E2R
,?= k2
LR
,?= k1
SR
,V12
CC
=
U
。晶体管的V7.0
BE
=
U
,
50=β,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 U
CC
RC
D
RB
(a)
RB
U CC
RC
(c)
RC
RB
U? CC
(d)
(f)
RC
U? CC
D
RB
RC
E B
RB
U? CC
U CC
RB2
RC
C2
T
C1
C3R
B1
RL
U
&
i
U
&
o
V12
V12?
V3
30=β
RB2
RB1
k30
k3
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
A
&
u
、
A
&
us
、r
i
和r
o;
(5)求最大不失真输出电压幅值
U om
。
(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:60=β,?= k8.1
be
r,V6.0
BE
=
U
,
mV10
S
=
E
,?= k6.0
SR
,V12
CC
=
U
。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U
o
。
【习题16.6】 在图16.15的放大电路中,晶体管T为T
1
、T
2
构成的复合管。已知
10
1
=β,50
2
=β,V6.0
BE2BE1
==
UU
,V12
CC
=
U
。
(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
i
和电压放大倍数
A
&
u
。
k40
RB3
T
RE
C2
U
&
o
RL
C1
R 1B
U
&
i
RB2
T1
T2
k6
k60
k50
k6
U CC
U CC
R′E
RC
C2
R′′E
CE
RL
C1
RB1
RB2
RS
E
&
S
k39
k9.3
k120
100
k2
k9.3
U
&
o
10
1
3
O
4 82
2
6
4
μA20
μA80
μA40
μA60
mA/
C
i
V/
CE
u
RC
RL
C1
C2
RB
RE2
CE
RS
E
&
S
U
&
o
RE1
U CC
电工学试题精选与答题技巧 152
【习题16.7】 判断图16.16(a)
~
(d)所示电路级间交流反馈的元件和类型,并说明哪些是负反馈?哪些是正反馈?
图16.16 习题16.7的图
【习题16.8】 反馈放大电路如图16.17所示。说明电路中有哪些反馈(包括级间反馈和本级反馈)?各具什么作用?
图16.17 习题16.8的图 图16.18 习题16.9的图
【习题16.9】 放大电路如图16.18所示。为达到下述三种效果,应引入什么反馈?
标明反馈支路的路径。
(1)仅希望稳定静态工作点;
(2)稳定电路的输出电压;
(3)减小电路的输入电阻。
RF1
RC1
C1
T1
U
&
i
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
RF2
RE1 C
E2
RC1
C1
T1
U
&
i
RB
UCC
U
&
o
RE2
RC2
T2
T3
RE3
RL
RE1
RC3
C3
C2
RF
RC1
C1
T1
U
&
i
(b)
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
(c)
RF
C1
T1
U
&
i
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
C3
CF
RD
RS
RG
CS
RB
RC1
C1
T1
U
&
i
(a)
CE2
RB
U CC
U
&
o
RE2
RC2
T2
T3
RE3
C1
R 1C
RF
CE1
U CC
RB
C2
T1
T2
U
&
o
R′ 1E
RC2
R′′E1
RE2
CE2
(d)
U
&
i
第十六章 基本放大电路 153
【习题16.10】 两级交流放大电路如图16.19所示。已知 50
21
==ββ,
V6.0
BE
=
U
,?= M1
1R
,?= k27
2R
,?= k82
3R
,?= k43
4R
,?= k10
5R
,?= 510
6R
,
= k5.7
7R
,V24
CC
=
U
。
(1) 计算前、后级放大电路的静态值;
(2) 画出微变等效电路;
(3) 求放大电路的输入电阻和输出电阻;
(4) 求各级及总电压放大倍数;
(5) 前级采用射级输出器有何好处?
【习题16.11】 两级放大电路如图16.20所示。已知?= k13
B1R
,?= k12
B2R
,
= k100
BR
,?= k8
E1R
,?= k9.4
E2R
,?= k5.1
C2R
,?= k6
LR
,?= k10
SR
。晶体管的100
21
==ββ,?= k9.2
be1r
,?= k6.1
be2r
。
(1) 画微变等效电路;
(2) 求输入电阻r
i
和输出电阻r
o;
(3) 求电压放大倍数
A
&
u
和
A
&
us
。
图16.19 习题16.10的图 图16.20 习题16.11的图
【习题16.12】两级放大电路如图16.21所示。前级为场效应管放大电路,后级为晶体管放大电路。已知mA/V5.1
m
=g,V6.0
BE
=
U
,80=β。试求,
图16.21 习题16.12的图
(1)放大电路的总电压放大倍数;
(2)放大电路的输入电阻和输出电阻。
【习题16.13】 工作在乙类的OCL电路如图16.22
所示,已知V12
CC
=
U
,?=8
LR
,u
i
为正弦电压。
U CC
RE
C1
R 1B
U
&
o
RB2
RB
RE2
RC2
RL
CE
C2
RS
E
&
S
T1 T
2
C1
R 1G
U
&
i
RG2
RG
RS
C2
RD
CS
RB1
RB2
RE2
R 1E
U
&
o
k200
k10
k2.8
k3
k10
k10
k33
k60
k10
M1
RC
k39.0
RL
C3
CE
V24
T1
T2
ic1
iL
ib1
ic2
ib2
ui
uoRL
U CC
+
U
U CC
R7
C3
R6
T2
C1
U
&
i
U
&
o
R4
R3
C2
R1
R2
R5
C2
T1
电工学试题精选与答题技巧 154
(1) 求在0
CES
≈
U
的情况下,电路的输出功率P
omax
,
效率η和管耗P
T;
(2) 求每个管子的最大允许管耗P
CM;
(3)说明OCL电路中晶体管的一般选择原则。
图16.22 习题16.13的图
【习题16.14】 NPN和PNP型晶体管组成的复合管电路如图16.23所示。已知T
1
、
T
2
管的电流放大系数为β1、β2,T
1
管的基级电流为I
B1
,B、E间的等效电阻为r
be1
、r
be2
。
(1) 在图中表明T
1
、T
2
管工作电流I
C1
、I
C2
的大小和方向;
(2) 说明复合后管子的类型为哪一种?
(3) 写出复合后各管的β值与等效的输入电阻r
i
的表达式。
(a) (b) (c) (d)
图16.23 习题16.14的图
【习题16.15】 一个OCL互补对称输出电路如图16.24所示。
(1)分析该电路的结构;
(2)若V18
CC
=
U
,?=8
LR
,V2
CES4CES3
≈=
UU
,负载R
L
上最大的不失真输出功率P
omax
为多少?
(3)若V18
CC
=
U
,?=8
LR
,u
i
的幅值为V210,射极输出器的增益约为1,负载R
L
上的输出功率P
o
为多少?
【习题16.16】 恒流源式差动放大电路如图16.25所示。已知晶体管的V7.0
BE
=
U
,
50=β,稳压管的V6
Z
+=
U
,V12
CC
=
U
,V12
EE
=?
U
,?= k5
BR
,?= k100
CR
,
= k53
ER
,?= k30
LR
。
(1) 求静态值;
(2) 求差模电压放大倍数
A
&
ud;
(3) 求差模输入电阻r
id
与输出电阻r
od
。
T1
T1
T1
T1
T2
T2
T2
T2
RB
RC
UCC
+
RC
U
RZ
Rp
RE
ui
T1 T2
RB
T3
k1
DZ
k30
200
RL
第十六章 基本放大电路 155
图16.24 习题16.15的图 图16.25 习题16.16的图
三,习题答案
【习题16.1】 图(a)不能放大,晶体管集电结正偏,U
i
被短路。
图(b)能放大,D管反偏起补偿作用。
图(c)不能放大,U
i
被短路。
图(d)能放大。
图(e)不能放大,输出交流量被-U
CC
短路。
图(f)不能放大,U
i
被E
B
短路。
【习题16.2】?= k66.5
B1R
【习题16.3】
be
LB2C
i
o
u
)////(
r
RRR
U
U
A
β
==
&
&
&
rRr beB1i
//=
B2Co
// RRr =
【习题16.4】 (1)6.4V 1.4mA,μA,28;(2)、(3)略 ;(4),3.4
u
=
A
&,0.4
us
=
A
&
,k2,k1
oi
=?= rr ;(5)V4.1
om
=
U
。
【习题16.5】 (1)A2.18
B
μ=I,mA12.1
C
=
I
,V3.5
CE
=
U;(3),k23.6
i
=
r
k9.3
o
≈
r;(4)mV135
o
=
U
。
【习题16.6】 (1)V2.6 mA,97.0 A,95.1
CECB
==μ= UII;(2)略 (3)
,k6.70
i
=
r
991.0
u
≈
A
&
【习题16.7】 (a) R
E3
串联电压负反馈;
(b) R
F
并联电流负反馈;
(c) R
F
,C
F
并联电压正反馈;
(d) 无级间交流反馈。
【习题16.8】 级间反馈:R
f1
直流负反馈,稳定静态工作点;R
f2
、R
e1
交流串联电压负反馈,稳定输出电压,提高输入电阻,也有直流反馈作用。本级反馈:R
e1
、R
e2
直流负反馈,稳定各自的静态工作点;R
e1
兼有本级交流串联电流负反馈作用。
T1
T2
T4
T3
U CC
U CC
+
ui
uo
D1
D2
R1
R3
R2
RL
8
电工学试题精选与答题技巧 156
【习题16.9】(1)直流负反馈,电阻R
F
接在U
E3
和 U
E1
之间,R
E1
上并联电容C
E;
(2)串联电压负反馈,R
F
接在U
E3
和 U
E1
之间;
(3)并联电流负反馈,R
F
接在U
C3
和U
B1
之间。
【习题16.10】(1)A8.9
B1
μ=I,mA49.0
C1
=
I
,V37.10
CE
=
U;(2)略
(3)?= k320
ir
,?= k10
o
r;
(4)994.0
u1
=
A
&,6.19
u2
=
A
& 5.19
u
=
A
&;
(5)由于射极输出器具有输入电阻高的特点,所以用作多级放大电路的输入级,可以减轻信号源的负担,降低其内阻的损耗,实现阻抗变换作用。
【习题16.11】(1)微变等效电路如图解16.26所示。
图16.26 习题16.11图解
(2)?=+++= k61]//)1(//[)//(
BE2E1be1B2B1Bi rRrRRRr
β
== k5.1
C2o
Rr
73
u
=
A
&,63
us
=
A
&
【习题16.12】 (1) 3.64
u
=
A
& ; (2)?= M05.1
ir
,?= k10
o
r
【习题16.13】 (1)W9
2
1
L
2
CC
omax
=≈
R
U
P
,%5.78=η,W23.1
T2T1
==
PP
(2)W8.1
CM
≥
P
(3)略
【习题16.14】 (1)图(a)~(d)中T
1
管的I
C1
均为β1I
B1
,方向:图(a)、(b)
电路自上而下,(c)、(d)电路自下而上。图(a)~(d)中T
2
管的电流I
C
2为β1β2 I
B
1,
方向:(a)、(b)电路由上向下,(c)、(d)电路从下向上。
(2)复合管类型由第一管决定,(a)、(b)为NPN型,(c)、(d)为PNP型。
(3)β值均为β1β2,(b)、(c)电路
rr be1i
=,(a)、(d)电路r
i
= r
be1
+(1+β
1
)r
be2
。
【习题16.15】 (1)T
1
、T
3
复合为NPN型管,T
2
、T
4
复合为PNP型管
(2)W16
omax
=
P
(3)W5.12
o
=
P
【习题16.16】 (1)T
1
、T
2
管:7.7V 0.05mA,μA,1;T
3
管:6V 0.1mA,μA,2
(2)18
ud
=
A
&
(3)?= k73
idr
,?= k200
odr
RB2
R 1B
RB
RS
E
&
S
I
&
b1
β
I
&
b1 I
&
c1
RC2
RL
R 1E
rbe1
rbe2
I
&
b2
I
&
b2
β
U
&
o
ri
ro
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,R
C
= 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,R
B1
= 0,从交流通路可以看出,输入端被短路,信号不能送入,0
be
=U
&
,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50,,k330,k10 V,20
BCCC
=?=?== β
RRU
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→I
C
↑→U
BE
↑→UCE↓
I
C
↓ ←I
B
↓←— ↓
(2)求静态值
UURIRII CCBEBBCCB
)( =+++
mA023.0
3301051
7.020
1
BC
BECC
B
=
+×
=
++
=
RR
UU
I
)(β
U CC
(c)
(a)
(b)
U CC
U CC
(d)
R 1B
R 1B
RB2
RC
RC
RC
RB2
U CC
U CC
RB
RC
C1
C2
I B
I C
U BE
U CE
III CCB
≈+
第十六章 基本放大电路 143
mA15.1023.050
BC
=×==
II
β
V5.81015.120
CCCCCE
=×?=?=
RIUU
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?++= ]
mA)(
mV)(26
)1(300[
E
be
I
r
β。
在固定偏流式放大电路中,当β增大时,I
B
基本不变,而I
E
将增大,故r
be
也基本不变。因此,在不失真的条件下,A
u
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,I
E
基本不变,故r
be
几乎与β成正比增加,致使A
u
基本不变。
如果适当地加大三极管的静态工作电流I
E
,在没有饱和的情况下,r
be
值减小,放大倍数A
u
增加。因此,增加I
E
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
be
的减小、A
u
的增加,输入电阻r
i
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?== k3.3V,12
CCC RU
,
,600,k1.5,k3.1,200,k10,k33
SLE2E1B2B1
=?=?=?=?=?=
RRRRRR
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
U CC
RC
RL
C1
C2
R 1B
R 2B
RE2
CE
RS
U
&
o
RE1
RS
E
&
S
RC
RL
U
&
o
R 1B
I
&
b
R 2B
I
&
b
β
I
&
c
R 1E
rbe
U CC
RC
RL
C1
C2
R 1B
R 2B
R 2E
C E
U CC
RB
RC
RL
C1
C2
电工学试题精选与答题技巧 144
(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,
V8.212
1033
10
CC
B2B1
B2
B
=?×
+
=?
+
=)()(
U
RR
R
V
mA67.1
3.12.0
3.08.2
E2E1
BEB
E
=
+
=
+
+?
=
RR
UV
I
A7.32
501
67.1
1
E
B
μ
β
=
+
=
+
=
I
I
mA635.13270.050
BC
=×== II β
V15.4)(
E2E1CCCCCE
=++?≈?
RRRIUU
求50=β时的
A
&
u
、
A
&
us
、r
i
和r
o
首先须画出微变等效电路,如图16.4(b)所示。
=×+=++= k094.1
67.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E
be
I
r
β
87.8
2.051094.1
)1.5//3.3(50
)1(
)//(
E1be
LC
i
o
u
=
×+
=
++
==
Rr
RR
U
U
A
β
β
&
&
&
=×+=++= k57.4]2.051094.1//[10//33])1(//[//
E1beB2B1i RrRRr
β
84.7)87.8(
57.46.0
57.4
u
iS
i
us
=?
+
=
+
=
A
rR
r
A
&&
k3.3
Co
=≈
Rr
(2) 改用100=β的晶体管后的静态值、
A
&
u
mA67.1
3.12.0
3.08.2
E2E1
BEB
E
=
+
=
+
+?
=
RR
UV
I
A5.16
1001
67.1
β1
E
B
μ=
+
=
+
=
I
I
mA65.10327050
BC
=×==。
II
β
V08.4)(
E2E1CCCCCE
=++?≈?
RRRIUU
=×+=++= k87.1
67.1
26
101300
mA)(
mV)(26
)1(300
E
be
I
r
β
08.9
2.010187.1
)1.5//3.3(100
)1(
)//(
E1be
LC
i
o
u
=
×+
=
++
==
Rr
RR
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I
C
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,k51
1
=
R
,k11
2
=
R
,k1.5
3
=
R
,51
4
=
R
,k1
5
=
R
,k150
6
=
R
,k3.3
7
=
R
,50
21
==ββ
第十六章 基本放大电路 145
V7.0
BE
=
U
,V12
CC
=
U
。
(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r
o;
(3) 试分别计算R
L
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
V1.2
5111
1112
21
2CC
B1
=
+
×
=
+
=
RR
RU
V
mA33.1
051.01
7.01.2
54
BEB1
E1
=
+
=
+
=
RR
UV
I
II E1C1
≈
A6.2650/33.1/
1C1B1
μ==β= II
V82.3)1051.01.5(33.112)(
543C1CCCE1
=++?=++?≈
RRRIUU
第二级
A35
3.351150
7.012
)1(
726
BECC
B2
μ=
×+
=
β++
=
RR
UU
I
75.1
B2
2
E2C2
=≈≈
III
β mA
V23.63.375.112
72ECE2
=×?=?=
RIUU CC
(2) 求r
i
和r
o
=×+=++= k3.1
33.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E1
1
be1
I
r
β
=×+=++= k96.0
75.1
26
51300
mA)(
mV)(26
)1(300
E2
2
be2
I
r
β
≈++= k74.2])1(//[//
4
1
be21i RrRRr
β
考虑到前一级的输出电组是后一级的信号源内阻,即R
01
= R
3
= R
S2
,故有
=
+
+
= k11.0
1
//
//
2
36be2
7o
β
RRr
Rr
(3) 求
A
&
u
当负载R
L
接在第一级输出端时,则
U
&
o
R4
R3
C1 C
R1
R2
R5
C2
U CC
R7 RL
C3
R6
T1
T2
U
&
i
电工学试题精选与答题技巧 146
43.32
051.05133.1
)1.5//1.5(50
)1(
)//(
4
1
be1
L3
1
u1u
×+
×?
=
++
==
Rr
RR
AA
β
β
&&
当负载R
L
接在第二级输出端时,则
=×+=++= k11.61]1.5//3.35196.0//[150]//)1(//[
L7
2
be26i2 RRrRr
β
87.59
051.05133.1
)11.61//1.5(50
)1(
)//(
4
1
be1
i23
1
u1
=
×+
×?
=
++
=
Rr
RR
A
ββ
β
&
99.0
1.5//3.35196.0
)1.5//3.3(51
)//)(1(
)//)(1(
L7
2
be2
L7
2
u2
=
×+
×
=
++
+
=
RRr
RR
A
β
β
&
于是可得 27.5999.087.59
u2u1u
=×?=?=
AAA
&&&
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R
F
不是接在T
2
的集电极,而是接在C
2
与R
L
之间,两者有何不同?如果R
F
的另一端不是接在T
1
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R
F
不是接在
T
1
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I
B1
是如何产生的?
图16.6 例题16.6的图
【解】(1) 图16.6(a)中,R
E1
上有两种直流负反馈:一是由本级电流I
E1
产生的;二是由后级集电极直流电位V
C2
经R
F
和R
E1
分压而产生的。此外,R
E2
上有本级电流I
E2
产生的直流负反馈。图16.6(b)中,R
E2
上有直流负反馈。
图16.6(a)中,R
E1
上有两种交流负反馈:一是由本级i
e1
产生的串联电流负反馈;
二是由后级集电极交流电位v
c
经R
F
和R
E1
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v
b1
为⊕,由图知
v
b1
⊕→v
c1
→v
b2
→v
c2
⊕
由此反馈到T
1
发射极E
1
的反馈信号提高E
1
的交流电位,因而削弱了净输入电压
U
be1
,故为负反馈。
图16.6(b)中,R
E2
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
C2R 1B
R 2B
U CC
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)
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
第十六章 基本放大电路 147
二是经R
F
反馈到T
1
的基极B
1
而产生的并联电流负反馈。
设v
b1
为⊕,由图知
v
b1
⊕→v
c1
→v
b2
→v
e2
由此反馈到B
1
的反馈信号降低了B
1
的交流电位,因而使U
be1
减小,故为负反馈。
也可以这样来判断,这时T
1
的基极B
1
交流电位高于T
2
发射极E
2
的交流电位,故产生的反馈电流i
f
削弱了净输入电流i
b1
,故为负反馈。
(2) 在图16.6(a)中,如果将R
F
接在电容C
2
与负载电阻R
L
之间,则因输出电压
u
o
中没有直流分量,由此反馈到T
1
的发射极时,R
E1
上不存在直流负反馈。
如果将R
F
的另一端接在T
1
的基极B
1
,则反馈到B
1
的反馈信号提高B
1
的交流电位,
因而增强了输入电压U
be1
,这不是负反馈,而是正反馈。
(3) 在图16.6(b)中,如果将R
F
接在T
1
的发射极E
1
,则反馈到E
1
的反馈信号降低了E
1
的交流电位,因而使U
be1
增大,故为正反馈。
在图16.6(b)中,I
B1
由R
E2
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N
1
/N
2
=7的变压器耦合使负载(R
L
=8?喇叭)匹配外,其余元件参数相同。晶体管极限参数I
CM
=25mA,U
CEO
=10V,P
CM
=100mW,设输入信号电压可使集电极电流i
C
由0变化到24 mA。,试计算并比较两种电路输出功率P
o
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
I
C
= I
CM
/ 2 =12/ 2 = 8.48mA
则输出功率 P
0
= I
C
2
R
L
= 8.48
2
×10
-6
= 0.567mW
由于集电极电流i
C
由0变化到24 mA,则静态值I
C
应该是
I
C
= I
CM
/2 = 24/2 = 12 mA
则电源提供的功率
P
E
= I
C
U
CC
= 12×6 = 72 mW
%8.0
72
576.0
E
0
===
P
P
η
(2) 在图16.7(b)中,折合到原边的等效负载
=×== 3928
7
2
L
2'
L RKR
CE
U CC
RE
C1
R 1B
RB2
RL
N1 N 2
k3.3
k3.1
8
82
RS
E
&
S
V)6(+
CE
U CC
RE
C1
R 1B
RB2
RL
k3.3
k3.1
8
82
RS
E
&
S
V)6(+
电工学试题精选与答题技巧 148
则输出功率 mW2.28
10
)392
48.8
(
62'
L
2
C0
=××=×=
RIP
%39
72
2.28
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
V12
CC
=
U
,V12
E
=
E
,?= k20
CR
,?= k20
ER
,?= k10
BR
,?=100
PR
,?= 51R。
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?= k20
L
R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,R
p
的阻值很小,
计算时略去。
mA3.0
202
12
2
E
E
EC
=
×
=≈≈
R
E
II
mA006.0
50
3.0
C
B
===
β
I
I
V6203.012
CCCCCE
=×?=?=
RIUU
图16.8 例题16.8的图
发射极电位0
E
≈
V
。
(2) 输出端开路时
=×+=++= k72.4
3.0
26
51300
26
)1(300
E
be
I
r
β
93.67
72.410
2050
beB
C
d
=
+
×
=
+
=
rR
R
A
β
&
(3)?= k20
LR
时
75.22
72.410
7.650
beB
'
L
d
=
+
×
=
+
=
rR
R
A
β
&
式中?===′ k7.610//20
2
1
//
LCL
RRR
(4) 输入电阻?=+×=+= k44.29)72.410(2)(2
beBi rRr
输出电阻?=×== k402022
Co
Rr
【例题16.9】 在图16.9(a)中的源极输出器中,已知V12
DD
=
U
,?= k12
SR
,
= M1
G1R
,?= k500
G2R
,?= M1
GR
,VmA9.0
m
=g。试求:(1)静态值;(2)电
RB
RC
U CC
RC
EE
RB
Rp
RE
R R
o
u
ui
T1 T2
U
&
o
U DD
RS
C1
C2
R 1G
U
&
o
U
&
i
RG2
RG
RD
T
U
&
i
RG2
R 1G
RG
RS
d
sg I
&
d
U
g
&
gsm
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
UU SG
≈。
(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
V4
5001000
50012
G2G1
G2DD
GS
=
+
×
=
+
=≈
RR
RU
UU
V8412
SDDDS
=?=?=
VUU
mA33.0
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
S
m
S
m
Sgs
mgs
Sgs
m
i
o
u
≈
+
=
+
==
R
g
R
g
RU
g
U
RU
g
U
U
A
&&
&
&
&
=
+
×
+=+= M33.1
5.01
5.01
1)//(
G2G1Gi RRRr
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
&
U
g
R
U
I
R
U
I &
&
&
&
&
gsm
S
d
S
=?=
其中
UU
&&
=
gs
则 U
R
g
U
g
R
U
I
&
&
&
&
)
1
(
S
mgsm
S
+=+=
故?===
+
== k112//
9.0
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 150
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,R
B1
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?= k300
BR
,?= k2
CR
,
= 200
E1R
,?= k8.1
E2R
,?= k2
LR
,?= k1
SR
,V12
CC
=
U
。晶体管的V7.0
BE
=
U
,
50=β,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 U
CC
RC
D
RB
(a)
RB
U CC
RC
(c)
RC
RB
U? CC
(d)
(f)
RC
U? CC
D
RB
RC
E B
RB
U? CC
U CC
RB2
RC
C2
T
C1
C3R
B1
RL
U
&
i
U
&
o
V12
V12?
V3
30=β
RB2
RB1
k30
k3
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
A
&
u
、
A
&
us
、r
i
和r
o;
(5)求最大不失真输出电压幅值
U om
。
(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:60=β,?= k8.1
be
r,V6.0
BE
=
U
,
mV10
S
=
E
,?= k6.0
SR
,V12
CC
=
U
。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U
o
。
【习题16.6】 在图16.15的放大电路中,晶体管T为T
1
、T
2
构成的复合管。已知
10
1
=β,50
2
=β,V6.0
BE2BE1
==
UU
,V12
CC
=
U
。
(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
i
和电压放大倍数
A
&
u
。
k40
RB3
T
RE
C2
U
&
o
RL
C1
R 1B
U
&
i
RB2
T1
T2
k6
k60
k50
k6
U CC
U CC
R′E
RC
C2
R′′E
CE
RL
C1
RB1
RB2
RS
E
&
S
k39
k9.3
k120
100
k2
k9.3
U
&
o
10
1
3
O
4 82
2
6
4
μA20
μA80
μA40
μA60
mA/
C
i
V/
CE
u
RC
RL
C1
C2
RB
RE2
CE
RS
E
&
S
U
&
o
RE1
U CC
电工学试题精选与答题技巧 152
【习题16.7】 判断图16.16(a)
~
(d)所示电路级间交流反馈的元件和类型,并说明哪些是负反馈?哪些是正反馈?
图16.16 习题16.7的图
【习题16.8】 反馈放大电路如图16.17所示。说明电路中有哪些反馈(包括级间反馈和本级反馈)?各具什么作用?
图16.17 习题16.8的图 图16.18 习题16.9的图
【习题16.9】 放大电路如图16.18所示。为达到下述三种效果,应引入什么反馈?
标明反馈支路的路径。
(1)仅希望稳定静态工作点;
(2)稳定电路的输出电压;
(3)减小电路的输入电阻。
RF1
RC1
C1
T1
U
&
i
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
RF2
RE1 C
E2
RC1
C1
T1
U
&
i
RB
UCC
U
&
o
RE2
RC2
T2
T3
RE3
RL
RE1
RC3
C3
C2
RF
RC1
C1
T1
U
&
i
(b)
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
(c)
RF
C1
T1
U
&
i
U CC
RE2
RL
C2
RC2
T2
U
&
o
C3
CF
RD
RS
RG
CS
RB
RC1
C1
T1
U
&
i
(a)
CE2
RB
U CC
U
&
o
RE2
RC2
T2
T3
RE3
C1
R 1C
RF
CE1
U CC
RB
C2
T1
T2
U
&
o
R′ 1E
RC2
R′′E1
RE2
CE2
(d)
U
&
i
第十六章 基本放大电路 153
【习题16.10】 两级交流放大电路如图16.19所示。已知 50
21
==ββ,
V6.0
BE
=
U
,?= M1
1R
,?= k27
2R
,?= k82
3R
,?= k43
4R
,?= k10
5R
,?= 510
6R
,
= k5.7
7R
,V24
CC
=
U
。
(1) 计算前、后级放大电路的静态值;
(2) 画出微变等效电路;
(3) 求放大电路的输入电阻和输出电阻;
(4) 求各级及总电压放大倍数;
(5) 前级采用射级输出器有何好处?
【习题16.11】 两级放大电路如图16.20所示。已知?= k13
B1R
,?= k12
B2R
,
= k100
BR
,?= k8
E1R
,?= k9.4
E2R
,?= k5.1
C2R
,?= k6
LR
,?= k10
SR
。晶体管的100
21
==ββ,?= k9.2
be1r
,?= k6.1
be2r
。
(1) 画微变等效电路;
(2) 求输入电阻r
i
和输出电阻r
o;
(3) 求电压放大倍数
A
&
u
和
A
&
us
。
图16.19 习题16.10的图 图16.20 习题16.11的图
【习题16.12】两级放大电路如图16.21所示。前级为场效应管放大电路,后级为晶体管放大电路。已知mA/V5.1
m
=g,V6.0
BE
=
U
,80=β。试求,
图16.21 习题16.12的图
(1)放大电路的总电压放大倍数;
(2)放大电路的输入电阻和输出电阻。
【习题16.13】 工作在乙类的OCL电路如图16.22
所示,已知V12
CC
=
U
,?=8
LR
,u
i
为正弦电压。
U CC
RE
C1
R 1B
U
&
o
RB2
RB
RE2
RC2
RL
CE
C2
RS
E
&
S
T1 T
2
C1
R 1G
U
&
i
RG2
RG
RS
C2
RD
CS
RB1
RB2
RE2
R 1E
U
&
o
k200
k10
k2.8
k3
k10
k10
k33
k60
k10
M1
RC
k39.0
RL
C3
CE
V24
T1
T2
ic1
iL
ib1
ic2
ib2
ui
uoRL
U CC
+
U
U CC
R7
C3
R6
T2
C1
U
&
i
U
&
o
R4
R3
C2
R1
R2
R5
C2
T1
电工学试题精选与答题技巧 154
(1) 求在0
CES
≈
U
的情况下,电路的输出功率P
omax
,
效率η和管耗P
T;
(2) 求每个管子的最大允许管耗P
CM;
(3)说明OCL电路中晶体管的一般选择原则。
图16.22 习题16.13的图
【习题16.14】 NPN和PNP型晶体管组成的复合管电路如图16.23所示。已知T
1
、
T
2
管的电流放大系数为β1、β2,T
1
管的基级电流为I
B1
,B、E间的等效电阻为r
be1
、r
be2
。
(1) 在图中表明T
1
、T
2
管工作电流I
C1
、I
C2
的大小和方向;
(2) 说明复合后管子的类型为哪一种?
(3) 写出复合后各管的β值与等效的输入电阻r
i
的表达式。
(a) (b) (c) (d)
图16.23 习题16.14的图
【习题16.15】 一个OCL互补对称输出电路如图16.24所示。
(1)分析该电路的结构;
(2)若V18
CC
=
U
,?=8
LR
,V2
CES4CES3
≈=
UU
,负载R
L
上最大的不失真输出功率P
omax
为多少?
(3)若V18
CC
=
U
,?=8
LR
,u
i
的幅值为V210,射极输出器的增益约为1,负载R
L
上的输出功率P
o
为多少?
【习题16.16】 恒流源式差动放大电路如图16.25所示。已知晶体管的V7.0
BE
=
U
,
50=β,稳压管的V6
Z
+=
U
,V12
CC
=
U
,V12
EE
=?
U
,?= k5
BR
,?= k100
CR
,
= k53
ER
,?= k30
LR
。
(1) 求静态值;
(2) 求差模电压放大倍数
A
&
ud;
(3) 求差模输入电阻r
id
与输出电阻r
od
。
T1
T1
T1
T1
T2
T2
T2
T2
RB
RC
UCC
+
RC
U
RZ
Rp
RE
ui
T1 T2
RB
T3
k1
DZ
k30
200
RL
第十六章 基本放大电路 155
图16.24 习题16.15的图 图16.25 习题16.16的图
三,习题答案
【习题16.1】 图(a)不能放大,晶体管集电结正偏,U
i
被短路。
图(b)能放大,D管反偏起补偿作用。
图(c)不能放大,U
i
被短路。
图(d)能放大。
图(e)不能放大,输出交流量被-U
CC
短路。
图(f)不能放大,U
i
被E
B
短路。
【习题16.2】?= k66.5
B1R
【习题16.3】
be
LB2C
i
o
u
)////(
r
RRR
U
U
A
β
==
&
&
&
rRr beB1i
//=
B2Co
// RRr =
【习题16.4】 (1)6.4V 1.4mA,μA,28;(2)、(3)略 ;(4),3.4
u
=
A
&,0.4
us
=
A
&
,k2,k1
oi
=?= rr ;(5)V4.1
om
=
U
。
【习题16.5】 (1)A2.18
B
μ=I,mA12.1
C
=
I
,V3.5
CE
=
U;(3),k23.6
i
=
r
k9.3
o
≈
r;(4)mV135
o
=
U
。
【习题16.6】 (1)V2.6 mA,97.0 A,95.1
CECB
==μ= UII;(2)略 (3)
,k6.70
i
=
r
991.0
u
≈
A
&
【习题16.7】 (a) R
E3
串联电压负反馈;
(b) R
F
并联电流负反馈;
(c) R
F
,C
F
并联电压正反馈;
(d) 无级间交流反馈。
【习题16.8】 级间反馈:R
f1
直流负反馈,稳定静态工作点;R
f2
、R
e1
交流串联电压负反馈,稳定输出电压,提高输入电阻,也有直流反馈作用。本级反馈:R
e1
、R
e2
直流负反馈,稳定各自的静态工作点;R
e1
兼有本级交流串联电流负反馈作用。
T1
T2
T4
T3
U CC
U CC
+
ui
uo
D1
D2
R1
R3
R2
RL
8
电工学试题精选与答题技巧 156
【习题16.9】(1)直流负反馈,电阻R
F
接在U
E3
和 U
E1
之间,R
E1
上并联电容C
E;
(2)串联电压负反馈,R
F
接在U
E3
和 U
E1
之间;
(3)并联电流负反馈,R
F
接在U
C3
和U
B1
之间。
【习题16.10】(1)A8.9
B1
μ=I,mA49.0
C1
=
I
,V37.10
CE
=
U;(2)略
(3)?= k320
ir
,?= k10
o
r;
(4)994.0
u1
=
A
&,6.19
u2
=
A
& 5.19
u
=
A
&;
(5)由于射极输出器具有输入电阻高的特点,所以用作多级放大电路的输入级,可以减轻信号源的负担,降低其内阻的损耗,实现阻抗变换作用。
【习题16.11】(1)微变等效电路如图解16.26所示。
图16.26 习题16.11图解
(2)?=+++= k61]//)1(//[)//(
BE2E1be1B2B1Bi rRrRRRr
β
== k5.1
C2o
Rr
73
u
=
A
&,63
us
=
A
&
【习题16.12】 (1) 3.64
u
=
A
& ; (2)?= M05.1
ir
,?= k10
o
r
【习题16.13】 (1)W9
2
1
L
2
CC
omax
=≈
R
U
P
,%5.78=η,W23.1
T2T1
==
PP
(2)W8.1
CM
≥
P
(3)略
【习题16.14】 (1)图(a)~(d)中T
1
管的I
C1
均为β1I
B1
,方向:图(a)、(b)
电路自上而下,(c)、(d)电路自下而上。图(a)~(d)中T
2
管的电流I
C
2为β1β2 I
B
1,
方向:(a)、(b)电路由上向下,(c)、(d)电路从下向上。
(2)复合管类型由第一管决定,(a)、(b)为NPN型,(c)、(d)为PNP型。
(3)β值均为β1β2,(b)、(c)电路
rr be1i
=,(a)、(d)电路r
i
= r
be1
+(1+β
1
)r
be2
。
【习题16.15】 (1)T
1
、T
3
复合为NPN型管,T
2
、T
4
复合为PNP型管
(2)W16
omax
=
P
(3)W5.12
o
=
P
【习题16.16】 (1)T
1
、T
2
管:7.7V 0.05mA,μA,1;T
3
管:6V 0.1mA,μA,2
(2)18
ud
=
A
&
(3)?= k73
idr
,?= k200
odr
RB2
R 1B
RB
RS
E
&
S
I
&
b1
β
I
&
b1 I
&
c1
RC2
RL
R 1E
rbe1
rbe2
I
&
b2
I
&
b2
β
U
&
o
ri
ro