第11章三极管基本放大电路

+UCCRBC1+RSes-+ui-+iBRCiC+uBE+TuCE--C2+RL-u0?16.1.2 ?íò?ˉoóμ???±???á?·?′óμ??·

第11章三极管基本放大电路

+ UCCRLBIBRCIC+UBE+TUCE--?16.1.3 íí?16.1.2 ??ê???±???á??′·óμ??·μ??±á?í¨?·

11.1晶体管放大电路如图11.1所示,已知Ucc=12v，

RC?3k?，RB?240k?，晶体管的

I,I,U（2）如晶体管的输出特性如图11.3所??40。（1）试用直流通路估算各表态值BCCE；

示,试用图解法作放大电路的静态工作点；（3）在静态时（

并标出极性。

ui?0）C1和C2上的电压各为多少？

解：

原电路的直流通路如图11.2所示。 1 计算静态值：

IB?UCC?UBEUCC12???50?ARBRB2402

IC??IB?40?50?2mA

UCE?UCC?ICRC?12?2?3?6V

根据方程UCE?UCC?ICRC在输出特性上作出直流负载线。方法如下： V； ①令IC?0，则UCE?UCC?12

IC(mA)432102468Q1007550IB?25?A1012UCE(V)?16.1.4í②令UCE?0，则

IC?UCC12??4mARC3 ；

③过点（0，4）和（12，0）作直线，即为该电路的直流负载线，如图11.3所示。与IB?50?A的输出特性曲线交于Q点，Q点就是电路的静态工作点，其对应的坐标值为IC?2mA，ro?RC。

与估算结果一致。

U?UCE?6V，其C的正极接晶体管的B，C的正极接晶体

（3）静态时UC1?UBE?0.6V，C212管的C。

11.2在图11.4中晶体管是PNP型锗管。（1）设

UCC和C1，C2的极性如何考虑？请在图上标出；

（2）

UCC??12V,RC?3k?,??75，如果要将静态值IC调到1.5mA,问RB应调到多大?（3）在

调整静态工作点时,如不慎将RB调到零，对晶体管有无影响？为什么？通常采取何种措施防止这种情况？ 解：

10??24?5.58V33?10

（1）PNP型晶体管的电源极性和NPN管的相反，故其隔直电容的极性也相反，如图11.4所示。 （2）

I1.5IB?C??20?A?75RB?

UCC?UBEUCC12???600k?IBIB20

（3）若RB不慎调到零，则12V电源电压全部加到B、E之间，B会大大增加，导致PN结过热损坏。通常在偏置电路中串联一只较小的固定电阻解决这个问题。

I

11.3利用微变等效电路计算题11.1的放大电路的电压放大倍数

Au。（1）输出端开路；（2）

RL?6k?。设rbe?0.8k?。

解：

Au????R//RLRL???Crberbe1 2

输出端开路

Au??40?R3??RC,Au???C??40?RL??150rbe0.8

3//6??1000.8

11.4已知某放大电路的输出电阻为3.3k?,输出端的开路电压的有效值

UCO?2V,试问该放大

电路接有负载电阻RL?5.1k?时,输出电压将下降多少?

解：

放大电路对负载来说是一个信号源，信号源的电动势即为放大电路的开路电压，其内阻

ro+&Uo0RL+&oU-?16.3.4í-

就是放大电路的输出电阻，如图11.5所示。由此可得输出电压将下降到：

&?UoRL&?5.1?2?1.21UVo0ro?RL3.3?5.1

11.5

在

图

11.6

的

分

压

式

偏

置

放

大

电

路

中

,

已

知

UCC?15V,RC?3.3k?,RE?1.5k?,RB1?33k?,RB2?10k?,RL?5.1k?,的??66,并RS?0,(1)试求静态值IB,IC和UCE (建议用戴维宁定理计算)；

(2)画出微变等效电路；(3)

rA计算晶体管的输入电阻be； (4)计算电压放大倍数u；(5)计算放大电路输出端开路时的电压

设

放大倍数，并说明负载RL对电压放大倍数的影响；(6)估算放大电路的输入电阻和输出电阻。

解：

（1）电路的直流通路如图11.7所示。静态工作点的计算有两种方法，估算法和戴维宁定理法，一般采用估算法。 1 用戴维宁定理计算

VB?RB2UCC?10?24?5.58VRB1?RB233?10

RB1?RB233?10RB?RB1//RB2???7.67k?RB1?RB233?10VB?UBE5.58?0.6??46?ARB?(1??)RE7.67?67?1.5

IB?IC??IB?66?46?3.04mA

UCE?UCC?ICRC?IERE?24?3.04?3.3?3.086?1.5?9.35V2 用估算法计算

Ii+Rs+.ES-UiRB1-.Ib.Ic.RL+.RB2rbe￥?I b. RCRLUo-.?16.4.3 ?í￠±?μèD§?μ?·

VB?RB2UCC?10?24?5.58VRB1?RB233?10

IC?IE?IB?UCEIC?VB?UBE5.58?0.6??3.32mARE1.53.32?0.05?A?66?UCC?IC(RC?RE)V ?24?3.32?(3.3?1.5)?8.064（2） 微变等效电路如图11.8所示。

（3） （4）

rbe?200?(1??)Au???26mV26?200?67??0.766k?IEmA3.08

?R//RLRL3.3//5.1???C??66???172rberbe0.766??RC,Auo???RL

（5）输出端开路有

可见接入负载会使放大电路的放大倍数下降，负载电阻越小，放大倍数下降的越厉害。

k? （6）输入电阻ri?RB1//RB2//rbe?rbe?0.766输出电阻ro?RC?3.3k?

RC3.3??66???284rbe0.766&UAu?o&R?1.1k?，试计算输出端接有负载时的电压放大倍数Ui和11.6在上题中，设S&UAu?o&RSES，并说明信号源内阻

对电压放大倍数的影响。

解：

Au?&&R?U?IR?ocL????L??66?3.3//5.1??172&&rrbeUI0.766ibbe 同上题。

&&U&UUri0.766ooiAus???Au??172???74.6&&E&r?R0.766?1EUiSSiS

&&R?0可见，信号源内阻越大，放大倍数越小，当S时，Ui?ES,AuS?Au。

11.7在题11.5中,如将图11.6中的发射极交流旁路电容器 解：

2 3 4 因为电容CE本来就起到隔断直流的作用，所以去掉后对静态值无影响。 微变等效电路如图11.9所示。 电压放大倍数：

Ii+Rs+.ES-.Ibrbe?￥Ib .Ic.. Ui.RB1RB2RERCRL+.Uo--?16.6.4 ?í￠±?μèD§μ??·Au???&&R?U?IocL?&&r?(1??)I&RUIibbebE

?(RC//RL)rbe?(1??)RE66?6

3.3?5.13.3?5.1??1.3??0.766?67?1.5 输入电阻

ri?RB1//RB2//?rbe?(1??)RE??33//10//(0.766?67?1.5)?7.13k?

输出电阻ro?RC?3.3k?

+ UCCRBC1+RSes-ui-+iBiC+uBE+TuCEC2-+-RERL+u0-

可见，若没有交流旁路电容CE的存在，RE使电路的电压放大倍数严重下降，几乎不能放大。但另一方面，RE的存在使电路的输入电阻大大提高，所以常采用习题11.10的放大电路解决这个问题，参见习题11.10解。

+?16.5.1éí???ê?3???

11.8在图11.10的射极输出器中,已知管的解：

RS?50?,RB1?33k?,RB2?10k?,RE?1k?,晶体

??50,rbe?1k?,试求Au,ri和ro。

(1??)RE51?1??0.98rbe?(1??)RE1?51?1Au??]?100//30//?1?51?1??16k? IC?0//[rbe?(1??)RL

Xi+.Xdf.-X.AFA0??a·?·′ó?μ?·F′à·?μ??·.X0...16.6.1 ±?·??·ó′?μ·??r?RSr?RS//RB1//RB21?0.05//100//30ro?be?be??21???50

11.9在一负反馈放大电路，已知多少？（2）如果

A?300，

F?0.01。试问：（1）闭环电压放大倍数

Af

为

A发生±20%的变化，则

Af

的相对变化为多少？

解：

Af?A1?A?F?（1）（2）若Af??AfAfA300?751?300?0.01

增大20%： A?120%1?A?120%?F?100%??300?1.2?78.31?300?1.2?0.0178.3?75?100%??4.34u

若

A减少20%：

Ii+Rs+.ES-.Ibrbe?￥Ib .Ic.. Ui.RB1RB2R?ERCRL+.Uo--?16.6.2 ?í￠±?μèD§μ??·

Af??AfAfA?80%1?A?80%?F?100%??300?0.8?70.61?300?0.8?0.0170.6?75?100%??5.88u

r?1.8k?,信

11.10在图11.6中（RE分成两部分），已知晶体管的电流放大系数??60,输入电阻be号源的输入信号电压

ES?15mV,内阻RS?0.6k?,各个电阻和电容的数值也已标在电路图

''UR?0?,UOOE中。（1）试求该放大电路的输入电阻和输出电阻；（2）试求输出电压；（3）如果

等于多少？

解：

该电路的微变等效电路如图11.12所示。 1 输入电阻：

???ri?RB1//RB2//?rbe?(1??)RE?120//39//?1.8?61?0.1??6.23k?

输出电阻： ro?RC?3.9k?

rEUo?AuUi?Auisri?RS（2）

??RL60?(3.9//3.9)Au??????14.8??rbe?(1??)RE1.8?61?0.1Uo?14.8?6.23?15?203mV6.23?0.63

Au?????0，则： 如果RE??RL60?(3.9//3.9)rbe??1.8

??65ri?RB1//RB2//rbe?120//39//1.8?1.8k?1.8Uo?65??15?731mV1.8?0.6

11.11在图16.11所示的两级放大电路中,（1）哪些是直流负反馈；（2）哪些是交流负反馈，并说明其类型；（3）如果RF不接在T2的集电极，而是接在C2和RL之间，两者有何不同？（4）如果RF的另一端不是接在T1发射极，而是接在它的基极，有何不同，是否会变为正反馈？ 解： 1 直流反馈：RE1和RE2分别为对T1和T2的电流串联负反馈；RF形成对T1的电压串联负

反馈。

2 3 4

交流负反馈：RE1为对T1的电流串联负反馈；RF形成对T1的电压串联负反馈。 若RF接在C2和RL之间，则它只产生交流电压负反馈，无直流反馈作用。 若RF接在T1的基极，则为电压并联正反馈。

11.12在例16.9.1中（1）当RE?5k?时，估算静态值；（2）当EE?6V时，估算静态值；（3）

UCC的关系。

当CC，估算静态值。通过分析计算说明电路的静态值与RE,EE和

解：

电路和数据参见教材例16.9.1。 1 当RE?5k?时：

IC?IB?EE12??1.2mA2RE2?5IC?1.2?24?A50U?9V

?

UCE?UCC?ICRC?12?1.2?10?0V 2 当EE?6V时：

IC?IB?EE6??0.3mA2RE2?10IC?0.3?6?A50

3

?

UCE?UCC?ICRC?12?0.3?10?9V 当UCC?9V时：

IC?EE12??0.6mA2RE2?10

UCE?UCC?ICRC?9?0.6?10?3V

由以上计算可见电路的静态值IC?IE基本由EE和RE决定与UCC无关，但UCC的大小影响UCE。

I0.6IB?C??12?A?50

IB

+UCC+ui-R3R1D1D2R2AT1+RLuo-T2-UCC?16.10.4 OCL?í¤21??3?·?′óμ??·

11.13图11.14是什么电路?

T4和T5是如何联接的,起什么作用?在静态时, VA?0,这时T3的集电

极电位C3应调到多少？设各管的发射结电压为0.6V。 解；

图示电路为OCL（无电容输出级）功率放大电路。

T4和T5接成二极管，为T1和T2提供直流偏置电压，消除交越失真。 当静态VA?0时，VC3应调为-0.6V。

+UDDRDC1+D+GST+VC2++++iDTui-RGRSCSRLuo-ui-RGuGS-¨b)￡RDRL+uo-¨a)￡?16.11.1í

11.14在图11.16(a)所示的场效管放大电路中，已知（1）静态值ID和

RG1?2M?，RG2?47k?，RG?10M?，

RD?30k?,RS?2k?,UDD??18V,C1?C2?0.01?F,CS?10?F，

管子为3DO1。试计算：

UDS；r,rA（3）如将旁路电容CS除去，计算Auf。设静态值

（2）io和u；

UGS??0.2V,gm?1.2mA/V,rbe??RD。

解：

（1）静态值： UGS?VG?IDRSRG247VG?UDD??18?0.41VRG1?RG22000?4711ID?(VG?UGS)??0.41?(?0.2)??0.305mARS2UDS?UCC?ID(RD?RS)?18?0.305?(30?2)?8.2V 2 输入电阻ri?RG?RG1//RG2?10?2//0.047?10M?

输出电阻ro?RD?30k?

电压放大倍数Au??gmRD??1.2?30??36

4 如将旁路电容CS除去，则： &&&&&UGS?Ui?IDRS?Ui?gmUGSRS&??gU&RUomGSD&&U?gmRDUgR1.2?30oGSAuf????mD????10.6&&?gRU&1?gR1?1.2?2UUmSiGSmSGS

+UDDRG1C1+DGTSRDiD+T+C2+ui-RGRG2RS+CSRLuo-ui-RGRG2RG1RDRLuo-+¨a)￡?í16.11.2¨b)￡

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