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1、-!第8章习题解答8-1 选择合适的答案填空（1）当三极管工作在放大区时，其发射结的偏置电压和集电结的偏置电压应为 。A发射结反偏，集电极反偏B发射结正偏，集电极反偏C发射结正偏，集电极正偏（2）晶体三极管是一种 控制型器件。A电压 B电流 C光电转换（3）稳定静态工作点的电路是 。A固定偏置电路 B分压式偏置电路 C共集电极电路解：（1）B （2）B （3）B8-2 填空（1）放大电路如果要求噪声低、温度稳定性好，应采用 电路。（2）为了提高放大电路的输入阻抗，应选用 电路作为输入级。（3）设某一固定偏置电路原来没有失真现象，现增大偏置电阻RB，则静态工作点将向 方移动，容易引起 失真。解：
2、（1）场效应管 （2）场效应管 （3）下，截止8-3 有两个三极管，一个管子的=180，ICEO=180A；另一个管子的=60，ICEO=10A，两管的其他的参数相同。如果选一个管子组成放大电路，试分析哪一个合适。解：选用60、ICEO10A的管子，因其适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。8-4 用万用表测得两只三极管的直流电位如题图8-4所示，试判断两个三极管的类型、三个管脚的名称，管子用何种材料制成，并在圆圈中画出管子。 题图8-4 解题图8-4解：首先确定UBE，以判断是硅管还是锗管。通常，硅管的UBE=0.6 0.8V；锗管的UBE=0.2 03V；在图（a）中，上管脚和
3、下管脚的电位相差0.7V，可知此管为硅管；在图（b）中，上管脚和下管脚的电位相差0.2V，可知此管为锗管。然后，判断管子的类型。通常当三极管正常放大时，对NPN型管有VCVBVE，对PNP型管VCVBVE。在图（a）中，中间脚的电位最低，并与其它两脚的电位相差几伏，故此脚为C极，由VBVE可确定上管脚为B极、下管脚为E极，管子为PNP型硅管。同理可确定图（b）中的管子为NPN型锗管。完整的三极管见解题图8-4所示。8-5 试判断题图8-5所示电路中各三极管的工作状态。题图8-5解：设UBE=0.7V，（a），由于0IBIBS 三极管工作在放大状态。 （b），由于IBIBS 三极管工作在饱和状态
4、。 （c） ，IB=0 三极管工作在截止状态。8-6 简述题图8-6所示各电路对于正弦交流信号有无电压放大作用，如果不能放大电压，能否稍加改动让其具有放大作用。 题图8-6解：（a）不能放大。因为输入信号被C1短路。将C1去掉即可。 （b）不能放大。因为三极管是PNP型的，需要用负电源，将UCC换为-UCC即可。 （c）不能放大。因为无集电极负载不能放大电压。加一个适当的集电极负载电阻RC即可。 （d）不能放大。因为基极没有静态偏置电流。将RB接地的那一点接UCC即可。 （e）不能放大。因为场效应管截止8-7基本放大电路和三极管的输出特性曲线如题图8-7所示，已知=80，试分别用估算法和图解法
5、求解电路的静态工作点。设UBE=0.6V。题图8-7解：（1）估算法 由电路图可知，基极电流IB的大小由UCC、UBE和RB决定，即 而集电极电流 集电极与发射极之间的电压为 解题图8-7 （2）图解法 由（a）图电路可知：根据此直线方程找两个特殊点：即取IC=0，则UCE=UCC=10V取UCE=0，则IC=UCC/RC=3.33mA 然后在输出特性曲线组上做出直流负载线。直流负载线与IB=20A的输出特性曲线相交于Q,Q为静态工作点，其静态值可在图中读出，见解题图8-7所示。8-8 放大电路同上题，设UCC=10V，RB=500K，=80，若要使UCE=6V，集电极负载电阻RC（2.5K）
6、应取多大值？若UCC=12V，=80，RC=4 K，UCE=6V，偏流电阻RB应取多大值。解：（1）若要使UCE=6V，则集电极负载电阻 （2）若UCC=12V，=80，RC=4 K，UCE=6V， 则；偏流电阻 8-9 画出题图8-9所示电路的直流通路和交流通路，电路图中的电容对交流信号可视为短路。题图8-9解：（1）直流通路：将电路中的电容均视为开路即可。 （2）交流通路：题图8-9所示电路的交流通路如解题图8-9所示。解题图8-98-10 用示波器测量由NPN型管构成的的放大电路时，测得的输出电压波形如题图8-10所示，试说明它们分别属于什么失真，如何消除这些失真。解：（a）截止失真，应
7、减小偏置电阻RB,使基极电流IB增加，Q点上移。 （b）饱和失真，应增大偏置电阻RB,使基极电流IB减小，Q点下移。 （c）同时出现饱和和截止失真，应增大电源电压UCC。解题图8-108-11 电路如题图8-7（a）所示，=80，试求：（1）三极管的输入电阻rbe（2）放大倍数（3）若输入电压Ui=10mV（有效值），此时在负载端接上内阻为6K的电压表测输出电压，电压表的读数是多少，分析用这个电压表测量是否合理。解：为了求解放大电路的动态参数，先画出其微变等效电路，如解题图8-11所示。（1）根据题8-7可知，电路发射极的静态电流IE=IC+IB=1.62mA,所以 三极管的输入电阻 解题图8
8、-11（2）放大倍数（3）用电压表测输出电压，电压表的内阻就是放大器输出端接的负载，因此有 电压表的读数为：UO=AuUi=8010=800mV=0.8V。由（2）可知，当放大电路不接负载时，所以用内阻为6K的电压表测量放大电路的输出电压，会产生较大的误差。通常，测量输出电压应该用高内阻的电压表。8-12 固定偏置电路如题图8-12所示，已知rbe=1 K，=50,试求当输入电压Ui=28.8mV, 输出电压Uo=2V时，放大器的负载电阻RL为多少。设UBE=0.6V。 题图8-12 题图8-13 解：由放大倍数的定义可知而，所以根据，得 8-13 分压式偏置电路如题图8-13所示，已知=16
9、5，设UBE=0.6V。（1） 计算电路的静态工作点（2） 画出该电路的微变等效电路（3） 计算电路不接负载时的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻（4） 如果在输出端接RL=1.5K的负载，电压放大倍数为多少？解：（1） （2）微变等效电路见解题图8-13所示。 解题图8-13 （3）不接负载时， （4）接负载时， 8-14 简述分压式偏置电路的特点，说明当温度变化时，分压式偏置电路中IC如何保持稳定的物理过程。解：分压式偏置电路的特点有，选择合适的电阻RB1、RB2分压固定VB，使VB不受温度的影响；利用电阻RE来获得反映IC或IE变化的电压UE ，使偏置电压UBE可以自动调节。当温度变化时，
10、分压式偏置电路中IC保持稳定的物理过程如下：8-15 在题图8-15所示的射极输出器中，已知=60。试求：（1）静态工作点的IB、IC和UCE（2）输入电阻和输出电阻题图8-15（3）不带负载时的电压放大倍数和带负载时的电压放大倍数。设UBE=0.6V。解：（1）静态工作点 （2） （3）不带负载时的电压放大倍数 带负载时的电压放大倍数 8-16简述射极输出器的特点，结合题8-13和8-15中不带负载时的电压放大倍数和带负载时的电压放大倍数的求解结果分析射极输出器的应用场合。解：射极输出器的特点：电压放大倍数近似等于1，恒小于1，输出电压与输入电压相位相同；输入电阻大；输出电阻小。在题8-13
11、中可见，当放大电路接负载以后，放大倍数下降了，负载越小，放大倍数下降越多；而在题8-15中不带负载时的电压放大倍数和带负载时的电压放大倍数近似相等，变化不大。这是射极输出器输出电阻较小、输出电压基本不受负债影响的缘故。所以射极输出器常用来做多级放大器的输出级。8-17两级电压放大电路如题图8-17所示，已知1=2=50，rbe1=1.2 K，rbe2=800试求： （1）放大器的输入电阻和输出电阻；（2）放大电路总的电压放大倍数。设UBE1= UBE2=0.6V。题图 8-17解：先作出两级放大电路的微变等效电路如解题图8-17所示。 （1）由微变等效电路可知输入电阻 输出电阻 （2）因为 所
12、以 解题图 8-178-18 为了提高多级放大器的带负载能力，用射极输出器作为输出级，如题图8-18所示，已知1=2=60，rbe1= rbe2=1 K，试计算：（1）输入电阻（2）电压放大倍数（3）去掉射极输出器，第一级放大器不接负载和接负载时的电压放大倍数。题图 8-18 解：先作出两级放大电路的微变等效电路如解题图8-18所示。解题图 8-18由解题图8-18可得 （1） （2） （3）去掉射极输出器 第一级放大器不接负载 接负载时 8-19 标出题图8-19所示各符合管的管脚，分析复合管是NPN型管还是PNP型管。题图8-19 解：（1）复合管为NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下
13、端为发射极。 （2）复合管为PNP型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。 （3）复合管为NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。8-20 对于理想的甲类功率放大电路，为了获得5W的最大不失真输出功率，应选PCM为多大的功率管。解：在理想极限运用时，PCM2PO，所以此处应选PCM10W的功率管。8-21电路如题图8-21所示，（1）已知场效应管的低频跨导为gm，试写出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式。（2）设UDD=30V，RG1=200KW，RG2=100KW，RG3=5MW，RD=6KW，RS=4KW，UGS（th）=2V，IDO=1.5mA，试求静态工作点。题
14、图8-21解：因为，US=RSID=4ID所以UGS=UG-US=10-4ID由公式得即：，解方程得所以有： IDQ=1.5mA，UGSQ=UG-RSID=10-41.5=4V，UDSQ=UDD-IDQ（RD+RS）=30-1.5（6+4）=15V第9章习题解答9-7 已知F007运算放大器的开环倍数，差模输入电阻，最大输出电压。为了保证工作在线性区，试求：（1）的最大允许差值；（2）输入端电流的最大允许值。解：由AUO的分贝值可以求出AUO的倍数，即由 20LgAUO = 100可以得到 AUO =105 之间的最大允许值 输入端最大允许电流值可由下式得到。 因为 Iim rid 0.13M
15、v 所以 因此得到最大允许差值为0.13mV，最大允许输入电流为6.5105mA。9-8 如果需要实现下列要求，在交流放大电路中应引入哪种类型的负反馈？（1）要求输出电压基本稳定，并能提高输入电阻。（2）要求输出电流基本稳定，并能减小输入电阻。（3）要求输出电流基本稳定，并能提高输入电阻。解：（1）要稳定输出电压UO，应引入电压负反馈；要提高输入电阻，应引入串联反馈。故本问题应引入的是：电压串联负反馈。 （2）要使输出电流IO稳定，应引入电流负反馈；要使输入电阻减小，应引入并联反馈。故本问题应引入的是：电流并联负反馈。 （3）要稳定输出电流IO，应引入电流负反馈；要提高输入电阻，应引入串联反馈
16、。故本问题应引入的是：电流串联负反馈。9-12 有一负反馈放大电路，已知。试问：（1）闭环电压放大倍数为多少？（2）如果发生的变化，则的相对变化为多少？解：（1） （2） 增大20%： 减小20%： 题图 9-149-14 在题图9-14中的同相比例运算电路中，已知R1=R2=2kW，R3=18kW，RF=10kW，。解：在题图 9-14中，利用集成运算放大电路 中输入端电流等于零这一理想化条件可得： 同样也可得到： 根据“虚短”的概念，应有 ，故有： 得： 把题目给定的数据代入上式中，得： 9-15 在题图9-15中，已知。（1）求电压放大倍数；（2）如果，要得到同样的电压放大倍数，的阻值应
17、增大到多少？解：（1） （2） 题图 9-159-16 电路如题图9-16所示，已知 题图 9-16试计算输出电压。解：设题图 9-16电路中的电阻R1、R2、R3、R4和RF上的电流分别为i1、i2、i3、i4和iF ， 并设所有电流方向均从左向右流动。由图 示电路可得： i1 + i2 = iF i3 + i4 = 0 根据图中元件连接情况可得各电流与电 位的关系： ， ， ， ， 把式代入式中，整理后得： 由式可知： 其中R = R1 / R2 / RF由式可知： 其中R34= R3 / R4因为 u+ = u- ，所以得： 解得： 把数值代入得：uo = 5.5V题图 9-179-17
18、 求题图9-17所示电路的的运算关系。解：设第一级集成运算放大电路输出端对“地”输出为u01 ，第二级输出端对“地”输出为u02 ，则由题图 9-17可知：uo = u02 - u01 从题图 9-17可知道，其第一级是典型反相比例运算电路，因此有第二级也是反相比例电路，故 题图 9-189-18 在题图9-18中，已知，试求输出电压。解：第一级是电压跟随器，第二级为反相比例运算电路，故有： 9-19 在题图9-19所示的电路中与各输入 电压的运算关系式。题图 9-19解：设两级运算放大电路的输出分别是u01和u02，对第一级电路，可知它是同相比例电路，因此有： 第二级运算放大电路是双端输入减
19、法电路，它的两个输入信号分别是u01和ui2。所以：9-21 电路如题图9-21所示，已知，试求。解： 题图 9-21在题图 9-21 所示的电路中，分别设集成运算放大器A1的同相输入端和反相输入端电位分别为u-1 、u+1；设A2的同相与反相输入端电位分别为u-2 、u+2；A1和A2的输出为uO1 、uO2。根据电路中叠加原理，可得： 从电路图中可以知道： 且 把上式代入可得： 因为R1 = R2 ，则 根据电路图，可得：所以： 把给定的参数代入，得： 9-23 电路如题图9-23所示，试求的关系式。解： 题图 9-23在题图 9-23 所示的电路中，首先分析ui1 输入时的情况，设接在运算放大器反相输 入端上元件中的电流均从左向右流动，则：整理后得： 同相输入端上的两个元件R和C中的电流也相等，即整理后得： 因为有 所以得到： 对上式两边积分并整理后得：