第1章習題解答
8-1 選擇合適的答案填空
(1)當三極體工作在放大區時,其發射結的偏置電壓和集電結的偏置電壓應為
a.發射結反偏,集電極反偏
b.發射結正偏,集電極反偏
c.發射結正偏,集電極正偏
(2)晶體三極體是一種控制型器件。
a.電壓 b.電流 c.光電轉換
(3)穩定靜態工作點的電路是 。
a.固定偏置電路 b.分壓式偏置電路 c.共集電極電路
解:(1)b (2)b (3)b
8-2 填空
(1)放大電路如果要求雜訊低、溫度穩定性好,應採用電路。
(2)為了提高放大電路的輸入阻抗,應選用電路作為輸入級。
(3)設某一固定偏置電路原來沒有失真現象,現增大偏置電阻rb,則靜態工作點將向
方移動,容易引起失真。
解:(1)場效電晶體 (2)場效電晶體 (3)下,截止
8-3 有兩個三極體,乙個管子的β=180,iceo=180μa;另乙個管子的β=60,iceo=10μa,兩管的其他的引數相同。如果選乙個管子組成放大電路,試分析哪乙個合適。
解:選用β=60、iceo=10μa的管子,因其β適中、iceo較小,因而溫度穩定性較另乙隻管子好。
8-4 用萬用表測得兩隻三極體的直流電位如題圖8-4所示,試判斷兩個三極體的型別、三個管腳的名稱,管子用何種材料製成,並在圓圈中畫出管子。
題圖8-4解題圖8-4
解:首先確定ube,以判斷是矽管還是鍺管。通常,矽管的ube=0.
6 ~ 0.8v;鍺管的 ube=0.2~ 03v;在圖(a)中,上管腳和下管腳的電位相差0.
7v,可知此管為矽管;在圖(b)中,上管腳和下管腳的電位相差0.2v,可知此管為鍺管。
然後,判斷管子的型別。通常當三極體正常放大時,對npn型管有vc>vb>ve,對pnp型管vc<vb<ve。在圖(a)中,中間腳的電位最低,並與其它兩腳的電位相差幾伏,故此腳為c極,由vb<ve可確定上管腳為b極、下管腳為e極,管子為pnp型矽管。
同理可確定圖(b)中的管子為npn型鍺管。完整的三極體見解題圖8-4所示。
8-5 試判斷題圖8-5所示電路中各三極體的工作狀態。
題圖8-5
解:設ube=0.7v,(a)∵,
,由於0<ib<ibs ∴ 三極體工作在放大狀態。
b)∵,
由於ib>ibs ∴ 三極體工作在飽和狀態。
c)∵,ib=0
∴三極體工作在截止狀態。
8-6 簡述題圖8-6所示各電路對於正弦交流訊號有無電壓放大作用,如果不能放大電壓,能否稍加改動讓其具有放大作用。
題圖8-6
解:(a)不能放大。因為輸入訊號被c1短路。將c1去掉即可。
(b)不能放大。因為三極體是pnp型的,需要用負電源,將ucc換為-ucc即可。
(c)不能放大。因為無集電極負載不能放大電壓。加乙個適當的集電極負載電阻rc即可。
(d)不能放大。因為基極沒有靜態偏置電流。將rb接地的那一點接ucc即可。
(e)不能放大。因為場效電晶體截止
8-7基本放大電路和三極體的輸出特性曲線如題圖8-7所示,已知β=80,試分別用估算法和**法求解電路的靜態工作點。設ube=0.6v。
題圖8-7
解:(1)估算法
由電路圖可知,基極電流ib的大小由ucc、ube和rb決定,即
而集電極電流
集電極與發射極之間的電壓為
(2)**法
由(a)圖電路可知:
根據此直線方程找兩個特殊點:即
取ic=0,則uce=ucc=10v
取uce=0,則ic=ucc/rc=3.33ma 然後在輸出特性曲線組上做出直流負載線。直流負載線與ib=20μa的輸出特性曲線相交於q,q為靜態工作點,其靜態值可在圖中讀出,見解題圖8-7所示。
8-8 放大電路同上題,設ucc=10v,rb=500kω,β=80,若要使uce=6v,集電極負載電阻rc(2.5k)應取多大值?若ucc=12v,β=80,rc=4 kω,uce=6v,偏流電阻rb應取多大值。
解:(1)若要使uce=6v,則集電極負載電阻
(2)若ucc=12v,β=80,rc=4 kω,uce=6v,
則;偏流電阻
8-9 畫出題圖8-9所示電路的直流通路和交流通路,電路圖中的電容對交流訊號可視為短路。
題圖8-9
解:(1)直流通路:將電路中的電容均視為開路即可。
(2)交流通路:題圖8-9所示電路的交流通路如解題圖8-9所示。
解題圖8-9
8-10 用示波器測量由npn型管構成的的放大電路時,測得的輸出電壓波形如題圖8-10所示,試說明它們分別屬於什麼失真,如何消除這些失真。
解:(a)截止失真,應減小偏置電阻rb,使基極電流ib 增加,q點上移。
(b)飽和失真,應增大偏置電阻rb,使基極電流ib 減小,q點下移。
(c)同時出現飽和和截止失真,應增大電源電壓ucc。
解題圖8-10
8-11 電路如題圖8-7(a)所示,β=80,試求:
(1)三極體的輸入電阻rbe
(2)放大倍數
(3)若輸入電壓ui=10mv(有效值),此時在負載端接上內阻為6kω的電壓表測輸出電壓,電壓表的讀數是多少,分析用這個電壓表測量是否合理。
解:為了求解放大電路的動態引數,先畫出其微變等效電路,如解題圖8-11所示。
(1)根據題8-7可知,電路發射極的靜態電流ie=ic+ib=1.62ma,所以三極體的輸入電阻
解題圖8-11
(2)放大倍數
(3)用電壓表測輸出電壓,電壓表的內阻就是放大器輸出端接的負載,因此有
電壓表的讀數為:uo=a『uui=80×10=800mv=0.8v。
由(2)可知,當放大電路不接負載時,,所以用內阻為6kω的電壓表測量放大電路的輸出電壓,會產生較大的誤差。通常,測量輸出電壓應該用高內阻的電壓表。
8-12 固定偏置電路如題圖8-12所示,已知rbe=1 kω,β=50,試求當輸入電壓ui=28.8mv, 輸出電壓uo=2v時,放大器的負載電阻rl為多少。設ube=0.
6v。題圖8-12題圖8-13
解:由放大倍數的定義可知
而,所以
根據,得
8-13 分壓式偏置電路如題圖8-13所示,已知β=165,設ube=0.6v。
(1) 計算電路的靜態工作點
(2) 畫出該電路的微變等效電路
(3) 計算電路不接負載時的電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻
(4) 如果在輸出端接rl=1.5kω的負載,電壓放大倍數為多少?
解:(1)
(2)微變等效電路見解題圖8-13所示。
解題圖8-13
(3)不接負載時,
4)接負載時,
8-14 簡述分壓式偏置電路的特點,說明當溫度變化時,分壓式偏置電路中ic如何保持穩定的物理過程。
解:分壓式偏置電路的特點有,①選擇合適的電阻rb1、rb2分壓固定vb,使vb不受溫度的影響;②利用電阻re來獲得反映ic或ie變化的電壓ue ,使偏置電壓ube可以自動調節。
當溫度變化時,分壓式偏置電路中ic保持穩定的物理過程如下:
8-15 在題圖8-15所示的射極輸出器中,已知β=60。試求:
(1)靜態工作點的ib、ic和uce
(2)輸入電阻和輸出電阻
(3)不帶負載時的電壓放大倍數和帶負載時的電壓放大倍數。設ube=0.6v。
解:(1)靜態工作點
(2)(3)不帶負載時的電壓放大倍數
帶負載時的電壓放大倍數
8-16簡述射極輸出器的特點,結合題8-13和8-15中不帶負載時的電壓放大倍數和帶負載時的電壓放大倍數的求解結果分析射極輸出器的應用場合。
解:射極輸出器的特點:電壓放大倍數近似等於1,恆小於1,輸出電壓與輸入電壓相位相同;輸入電阻大;輸出電阻小。
在題8-13中可見,當放大電路接負載以後,放大倍數下降了,負載越小,放大倍數下降越多;而在題8-15中不帶負載時的電壓放大倍數和帶負載時的電壓放大倍數近似相等,變化不大。這是射極輸出器輸出電阻較小、輸出電壓基本不受負債影響的緣故。所以射極輸出器常用來做多級放大器的輸出級。
8-17兩級電壓放大電路如題圖8-17所示,已知β1=β2=50,rbe1=1.2 kω,rbe2=800ω試求:
(1)放大器的輸入電阻和輸出電阻;
(2)放大電路總的電壓放大倍數。設ube1= ube2=0.6v。
題圖 8-17
解:先作出兩級放大電路的微變等效電路如解題圖8-17所示。
(1)由微變等效電路可知輸入電阻
輸出電阻
(2)因為
所以解題圖 8-17
8-18 為了提高多級放大器的帶負載能力,用射極輸出器作為輸出級,如題圖8-18所示,已知β1=β2=60,rbe1= rbe2=1 kω,試計算:
(1)輸入電阻
(2)電壓放大倍數
(3)去掉射極輸出器,第一級放大器不接負載和接負載時的電壓放大倍數。
題圖 8-18
解:先作出兩級放大電路的微變等效電路如解題圖8-18所示。
解題圖 8-18
由解題圖8-18可得 (1)
(2)3)去掉射極輸出器
第一級放大器不接負載
接負載時
電子技術第1章課後答案
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