第15章习题 基本放大电路
更新时间:2024-07-04 03:55:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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15-009、 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 (1) 基极静态电流
IB?VCC?UBERb2?UBERb1?0.022mA
UC?VCC?ICRc?6.4V(2)由于UBE=0V,T截止,UC=12V。 (3)临界饱和基极电流 IBS?实际基极电流 IB?VCC?UBE Rb2?0.22mA
VCC?UCES? Rc?0.045mA
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
1
15-011、图1-5中,a管为(NPN)型管,处于(放大 )状态;b管为(PNP)型管,处于( 断路 )状态。
2.7V 2V 3V 9V
8V
0V
图 1 –5a 图 1 –5b
15-301、 例题 5-1 (P151) 晶体管放大电路如图所示,已知UCC = 6 V,UCES = 1 V, RS =100 Ω, RB =265 kΩ,RC = 3kΩ,RL =3kΩ,β=50。
?, R,R(3)计算U(1)计算IBQ,ICQ,UCEQ(2)计算A;。 ui00max
解:(1)IBQ?UCC?UBERB?6?0.7265?0.02mA
ICQ??IB?1 (mA)
UCE?UCC?IC?RC?6?1?3?3
(V)
51?261.02?1.6(2)、rbe?300?(1??)26IE?300? (KΩ)
2
Au???RC//RLrbe??50?(3//3)1.6??46.9
Ri?RB//rbe?1.6K? RO?RC?3(KΩ)
(3)、UR?UCEQ?UCES?3?1?2V
??1?1.5?1.5V UF?ICQRL U0max?1.5V
15-302、 (与上题类似 ) 晶体管放大电路如图所示,已知UCC = 15 V,
RB =500 kΩ,RC = 5kΩ,RL =5kΩ,β=50。
(1)求静态工作点;(2)画出微变等效电路;(3)求放大倍数、输入电阻、输出电阻。
解:(1)IB?UCC?URBBE?30 (μA)
IC??IB?1.5 (mA)
IE?(1??)IB?1.53(mA)
UCE?UCC?IC?RC?7.5 (V)
rbe?300?(1??)26IE?1.167 (KΩ)
(2)
3
(3)Au???RC//RLrbe??107
Ri?RB//rbe?1.167(KΩ) RO?RC?5(KΩ)
15-303、 在上题图的电路中,已知IC=1.5 mA, UCC = 12V,β=37.5,rbe=1 kΩ,
?= -150,求该电路的RB 和RC值。 输出端开路,若要求Au解:由于Au???则RC?4(KΩ)
RB?UCCIB?12RC//RLrbe???RCrbe??150
40?10?6?300K?
15-304、 例题 5-4(P171)晶体管放大电路如图所示,已知晶体管的RB1 =20 kΩ,RB12=10 kΩ,RC = 2kΩ,RE =2 Kω,RL =4kΩ,UBE?0.7V,UCC = 12 V,β=50。
(1)求静态工作点;(2)求放大倍数;(3)计算U0max; 解 (1)UBQ?UCC?RB2RB1?RB2BQ?12?1030?204?0.72?4V
IEQ?U?UREBE??1.65mA
4
IBQ?ICQ??0.0323 (mA)
UCEQ?UCC?ICQ(RC?RE)?12?1.65?(2?2)?5.4
(V)
(2)、rbe?300?(1??)?RC//RLrbe26IE?300?51?261.65?1.1 (KΩ)
Au???
??50?(2//4)1.1??60.6
(3)、UR?UCEQ?UCES?5.5?1?4.5V
??1.65?(2//4)?2.2V UF?ICQRL?UR,UF??2.2V U0max?min 5
15-306、 习题 5-15 在如图所示放大电路中,已知晶体管的
UBEQ?0.7V,β=50,电源电压UCC = 12 V,设UEQ?1UCQ?1UCC ,试选择RB1 ,
2RB12,RE 的阻值。
解: UUCC?RB2BQ?RB1?R
B2 由已知U11EQ?2UCQ?3UCC 则 UEQ?4V 又 UEQ?UBQ?0.7
即 UBQ?UCC?RB2R?4.7
B1?RB2及 I?UCQ12?8C?UCCR?C2?2mA
以及 RUEQE?I?4?
C2?2K IICQBQ???250?0.04mA
取 IRb?(5__10)IBQ?0.4mA
6
3CQ?8V
U
则 Rb1?UCC?UIRbBQ?12?4.70.4?18.25K??20K?
RB2?4.7RB112?4.7?12.9K??13K?
15-307、 习题 5-16 在如图所示放大电路中,已知晶体管的
UBEQ?0.6V,β=50,电源电压UCC = 12 V,RB1 =20kΩ, RB2 =10 kΩ,RC =4kΩ,
??U?/U?。 RE =3.4 kΩ, RL =1kΩ,RS=1Kω,求Aus0S
解 UBQ?UCC?RB2RB1?RB2UBQ?12?1030?20?4V
IEQ??UREBE?4?0.63.4?1mA
rbe?300?(1??)26IE?300?51?261?1.626 (KΩ)
?????RC//RL??50?(2//4)??40.9 Aurbe1.63 Ri?RB1//RB2//rbe?1.3
?? AuS???1.3?40.9??20.45 ?AuRS?Ri1?1.3Ri
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15-308、 图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT的输出特性及交、直流负载线,试求:
(1)电源电压VCC,静态电流IB、IC和管压降VCE的值;(2)电阻Rb、RC的值;(3)输出电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少?
解 (1)由图3.3.6可知,直流负载线与横坐标轴的交点即Vcc值的大小,故Vcc= 6 V。
由Q点的位置可知,IB =20μA,IC=1 mA,VCE=3 V。 (2)由基极回路得: Rb?VCCIB?300k?
由集-射极回路得 RC??VCC?VCEIC?3k?
(3)求输出电压的最大不失真幅度
由交流负载线与输出特性的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压vCE从3V到0.8V,变化范围为2.2V;在输入信号的负半周,输出电压vCE从3V到4.6V,变化范围为1.6V。综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为1.6V。
(4)基极正弦电流的最大幅值是20 μA。
15-309、 画出图题3.4.1所示电路的小信号等效电路,设电路中各电容容抗均可忽略,并注意标出电压、电流的正方向。
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15-310、单管放大电路如图题3.4.2所示已知BJT的电流放大系数β=50。(1)估算Q点;
(2)画出简化 H参数小信号等效电路;(3)估算 BJT的朝人电阻 rbe;(4)
??如输出端接入 4 kΩ的电阻负载,计算AV?VO??及AVS?Vi?VO?。 VS解(1)估算Q点
IB?VCCRb?40?A IC??IB?2mA
VCE?VCC?ICRC?4V
(2)简化的H参数小信号等效电路如图解3.4.2所示。 (3)求rbe
rbc?200??(1??)26mVIE?200??(1?50)26mV2mA?863?
?(4)AV'?V?(RC||RL)?RL0???????116 ?rberbeVi??V?VVRiRb||rbe00???AVS???i?A?A??73VV???Ri?RsRs?Rb||rbeVsViVs
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15-312、电路如图3.5.4所示,设β=100,试求:(1)Q点;(2)电压增益
????Vo1??Vo2和(3)输入电阻Ri;(4)输出电阻RO1和RO2、 AAV1V2??;VVss
解 (1)求Q点
VB?Rb2Rb1?Rb2VCC?4.3V
IC?IE?VB?VBERe?1.8mA
VCE?VCC?IC(Rc?Re)?2.8V
IB?IC??18?A
(2)求rbe及Ri
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rbe?rbb'?(1??)26mVIE?1.66k?
Ri?Rb1||Rb2||[rbe?(1??)Re]?8.2k?
(3)
???VVV?RcRi0101?AV1???i?????0.79??V?r?(1??)RR?RVVbeeissis???VVV?ReRi0202?AV2???i????0.8???rbe?(1??)ReRi?RsVsViVs
(4)求RO1和RO2、
RO1?RC?2k?
?31?R02?Re||rbe?(Rb1||Rb2||Rs)1??
15-313、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;
?的有效值分别为1mV和100mV,则负载?和U (2)若测得Uoi电阻RL为多少千欧?
图P2.10
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解:(1)求解Rb
ICQ?VCC?UCEQRcICQ?2mA IBQ?Rb???20μA
VCC?UBEQIBQ?565k?(2)求解RL:
???AuUoUi?????100 Au? RLrbe' RL?1k?'
1Rc?1RL
?1 RL?1.5k?
15-314、电路如图P2.18所示,晶体管的?=80,rbe=1kΩ。 (1)求出Q点;
?和R; (2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的Aiu (3)求出Ro。
图P2.18
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解:(1)求解Q点:
IBQ?VCC?UBEQRb?(1??)Re?32.3μA IEQ?(1??)IBQ?2.61mAUCEQ?VCC?IEQRe?7.17V
(2)求解输入电阻和电压放大倍数: RL=∞时
Ri?Rb∥[rbe?(1??)Re]?110k? ?Au?RL=3kΩ时
(1??)Rerbe?(1??)Re?0.996
Ri?Rb∥[rbe?(1??)(Re∥RL)]?76k?
?? Au(1??)(Re∥RL)rbe?(1??)(Re∥RL)?0.992
(3)求解输出电阻: Ro?Re∥
Rs∥Rb?rbe1???37?
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15-315、电路如图P2.19所示,晶体管的?=60,rbb=100Ω。
'?、Ri和Ro; (1)求解Q点、Au (2)设Us=10mV(有效值),问Ui=?Uo=?若C3开路,
则Ui=?Uo=?
图P2.19
解:(1)Q点:
IBQ?VCC?UBEQRb?(1??)Re?31μ A ICQ?? IBQ?1.86mA UCEQ?VCC?IEQ(Rc?Re)?4.56V?、R和R的分析: Aiou
rbe?rbb'?(1??)26mVIEQ?952?
Ri?Rb∥rbe?952???? Au?(Rc∥RL)rbe
??95 Ro?Rc?3k? (2)设Us=10mV(有效值),则
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Ui?RiRs?Ri?Us?3.2mV
?U?304mV Uo?Aui 若C3开路,则
Ri?Rb∥[rbe?(1??)Re]?51.3k????Rc∥RL??1.5AuReUi?RiRs?Ri?Us?9.6mV
?U?14.4mVUo?Aui
15-316、
题15-1 求以下各电路[图(a)(b)(c)]中的R值。已知UBE?0.7V。
?16V IC?0.4mA 40k 20 k IB ??40 UB?0V R RE 8k 图 15-1 (a)
?12V
IB1 IRR 5.1k
40k IC?2mA
IC
??50IE 12k
+ 6V IR R
- ?12V
图15-1 (b)
图15-1 (c)
?UE 15
15-317、 已知放大电路,硅晶体管T的输出特性曲线、放大电路的交直流负载线如图(a)(b)所示。
?UCC试求:
(1)RB、RC、RL各为多少?
.RB C (2)不产生失真时的最大输入电压的幅值为多少? + 1- RC C + - B C2.RUo
UiE L图15-2 (a)
15-318、 放大电路如图所示。设
RB1?50k?,RB2?20k?,EC?15V,RL?6k?,RC?3k?,
RE?2k?,??50。请选择正确答案。
若UBE?0.7V,则
R?UCC
B1 RC (a)IE?1mA (b)IE?1.8mA - C+ C21+ C - B E (c)IE?3mA (d)IE?0.75mA ..Ui 该电路的电压放大倍数
RRUoB2 R L E ?CE (a)..AV??100 (b)AV??150 图15-3
(c)..AV??50 (d)AV?100 为了提高电压放大倍数,可 增大RC; 选?值大的管子;
16
(a) 适当地调节静态工作点; (b) 换大功率管。
(2) 若在此电路焊接时,RB2未焊上,则
(a) 电路仍能正常放大; (b) 管子烧坏; (c) 信号源烧坏; (d) 不能正常放大。
(3) 若成比例地同时减小RB1和RB2,则会导致
(a) 工作点更稳定,但消耗直流电源和信号源的功率增大; (b) 工作点更稳定,同时消耗直流电源和信号源的功率变小; (c) 工作点不稳定,但消耗直流电源和信号源的功率变小; (d) 工作点不稳定,消耗直流电源和信号源的功率增大。 (4) 其他条件不变,若调节RB1使阻值增大,则
(a) 直流负载线斜率变小; (b) 直流负载线斜率增大;
(c) 直流负载线不变,但静态工作点Q下降; (d) 直流负载线不变,但Q点上升。 (5) 其他条件不变,RC短路,则
(a) 交直流负载线重合;
(b) 交流负载线移至无穷远处; (c) 交流负载线平行UCE轴; (d) 交流负载线平行iC轴。
15-319、 放大电路如图所示,晶体管为硅管,其??80,信号源内阻
RS?600?,
UCC?12VRB1?20K?,RB2?10K?,RC?RL?5.1K?,RE1?100?,RE2?2K?。今测得
UO?400mV
,试求
17
(1) 放大电路的输入电阻、输出点阻; (2) 信号源电压ES为多少?
(3) 若使RE1?0,仍保持信号源电压ES不变, 输出电压UO将为多少?
15-320、 图为一射极输出器电路。试求 ?UCC(1) 电压放大倍数; (2) 输入电阻;
RB (3) 输出电阻。 C C1 - + B
C2
.+ - RSE Ui.. ES~ RE Uo
图15-5
15-321、某射极偏置电路如图10所示:已知:β=50,Re=1.3KΩ,Rb1=50KΩ,Rb2=10KΩ,Rc=6KΩ,RL=6KΩ,Vcc=+12V。 (1) 求Q点; (2) 求ri、ro、Au。
I C I 1 C + b b1 R b1 I B R c C + b2 + U
CC
u i I 2 R b2 I E R e + C e R L u o
答案 (1)
18
UIIIBQEQR?UU?RBQE?RRb1?b2b2UBECC?2V
?1mACQ??II?EQ?1mA?0.02mA?CQBQ?
UCEQUCCICQ(Rc?Re)?4.7Vrbe?rbb??(1??)?26(mV)IEQ(mV)?1.6k?
Au??iRirbb?L???beRr?L??93.8
beri?R?B1//Rb2//rbe?1.2k?
roRC?6k?
15-322、某射极偏置电路如图11所示:已知:设UCC=12V, RC=3kΩ, R b=300kΩ,β =50。
(1)求Q点;[3分] (2)求Ri、Ro、Av。[4分]
19
+UICRRcbC2C1IB++UBE-UCERL-
Ri?Rb//rbe?950?
Ro?Rc?3k?
RC A??50?3000u???r 963??150ber26(mV )be?300??(1??)I?963?E(mA ) CC
IUCC?UBEB?R?UCC?12?0.04mABRB300IC??IB?50?0.04?2mAUCE?UCC?ICRC?12?2?3?6V20
15-323、 放大电路如下图所示,已知:VCC?12V,RS?10k?,RB1?120k?, RB2?39k?,
RC?3.9k?,RE?2.1k?,RL?3.9k?,rbb’???,电流放大系数??50,电路中电容容量足够大,要求:
+VCC
RB1 C1 RS us RB2 RE RC C_ + 2 V + CE RL
1.求静态值IBQ,ICQ和UCEQ(设UBEQ??0.6V);
2.画出放大电路的微变等效电路; 3.求电压放大倍数Au,源电压放大倍数Aus,输入电阻Ri,输出电阻Ro 。
4.去掉旁路电容CE,求电压放大倍数Au,输入电阻Ri。 (12分)
解: (1) UB?RB2RB1?RB2?VCC?2.9V UE?UB?UBE?2.3 V
IC?IE?IB?IEUERE?1.09 mA
??0.02 mA
rbe?200?51261.09?1.4k?
UCE?VCC?(RC?RE)?IC?5.46 V(3) Au??Aus??(RC//RL)rbe?RiRi?Rs??70 Ri?RB1//RB2//rbe?1 k? RO?RC?3.9 k?
Ri?RB1//RB2//[rbe?(1??)RE]?3.44 k?
uousAu??17.8
(4) Au???(RC//RL)rbe?(1??)RE??0.9
21
15-324、某射极偏置电路如图10所示:已知:设UCC=12V, RC=3kΩ, R b=300kΩ,β =50。
(1)求Q点;[4分] (2)求Ri、Ro、Av。[4分] 解:
+UCCICRbC1+UBE-UCERLIBRc+C2IB?UCC?UBERB?UCCRB?12300?0.04mAQ点 IC??IB?50?0.04?2mAUCE?UCC?ICRC?12?2?3?6Vrbe?300??(1??)-26(mV)IE(mA)3000963?963???150Au???RCrbe??50? 图10
Ri?Rb//rbe?950?Ro?Rc?3k?
电路如图所示,β=50,RB1=15KΩ,RB2=5KΩ,RL=5.1KΩ,RE=2.3KΩ, VCC=12V ,信号源的内阻RS=1KΩ,RC=5.1KΩ
1、估算静态工作点; 2、画出微变等效电路; 3、求AU,AUS,Ri ,RO.
22
2.7如题图2.5(a)所示的放大电路中,已知UCC=12V,Rb=240k,Rc=3k,β=40。 (1)计算静态工作点
(2)三极管的输出特性曲线如图2.5(b)所示,用图解法确定电路的静态值。
题图2.5(a) 题图2.5(b) (1)IBQ=0.05mA ICQ=2mA UCEQ=6V
(2)略
2.5放大电路如题图2.3所示,晶体管的UBE=0.7V,β=40。试求:
(1)静态工作点
(2)如果管子坏了,换上一只β=80的晶体管,则电路能否达到改善放大性能的目的?为什么?
题图2.3
解 (1) IBQ=0.13mA ICQ=5.2 mA UCEQ=8.2V
(2) 不能改善放大性能,晶体管进入截止区
2.6放大电路如题图2.4所示,晶体管的UBE=0.7V,β=50。试求: (1)计算静态工作点 (2)计算Au、Ri和Ro
(3)ui的有效值为多大时输出电压将出现失真?首先出现什么失真?
23
题图2.4
2.6(1)IBQ=0.03mA ICQ=1.5 mA UCEQ=9V (2)Au=-41.7 Ri=1.2KΩ RO=2 KΩ
(3) ui=0.07V时出现截止失真
2.10在如图2.6所示的放大电路中,已知UCC=12V,Rb1=60k,Rb2=20k,Rc=3k,Re=3k,RL=3k,β=50,UBE=0.7V
(1)求静态工作点
(2)画出微变等效电路
(3)求电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro
题图2.6
2.10(1)IBQ=0.015mA ICQ=0.77mA UCEQ=7.38V
(2)略
(3)Au=-37.5 Ri=1.75KΩ RO=3KΩ
24
2.11在如图2.7所示的放大电路中,已知UCC=12V,Rb1=120k,Rb2=40k,Rc=3k,Re1=200Ω,Re2=1.8k,RL=3k,β=100,UBE=0.7V
(1)求静态工作点
(2)画出微变等效电路
(3)求电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro
题图2.7
2.11(1)IBQ=0.01mA ICQ=1.15mA UCEQ=6.25V
(2)略
(3)Au=-6.5 Ri=2.8KΩ RO=3KΩ
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