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1、-模拟电路第二章课后习题答案-第 14 页第二章 习题与思考题 题 2-1 试判断图 P2-1中各放大电路有无放大作用，简单说明理由。解：(a) 无放大作用，不符合“发射结正偏，集电结反偏”的外部直流偏置要求；(b) 不能正常放大，三极管发射结没有偏置（正偏）；(c) 无放大作用，三极管集电结没有偏置（反偏）；(d) 无放大作用，三极管发射结没有偏置（正偏）；(e) 有放大作用（电压放大倍数小于1）；(f) 无放大作用，电容C2使输出端对地交流短路，输出交流电压信号为0；(g) 无放大作用，电容Cb使三极管基极对地交流短路，输入交流信号无法加至三极管基极；(h) 不能正常放大，场效应管栅源之间
2、无直流偏置；(i) 无放大作用，VGG的极性使场效应管不能形成导电沟道。本题的意图是掌握放大电路的组成原则和放大原理。 题 2-2 试画出P2-2中各电路的直流通路和交流通路。设电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。解：本题的意图是掌握直流通路和交流通路的概念，练习画出各种电路的直流通路和交流通路。 题 2-3 在NPN三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的IBQ、ICQ、UCEQ将增大、减小还是不变。 增大Rb；增大VCC；增大。解： 本题的意图是理解单管共射放大电路中各种参数变化时对Q点的影响。 题 2-4 在图所示NPN三
3、极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的IBQ、ICQ、UCEQ、rbe和将增大、减小还是不变。 增大Rb1；增大Rb2；增大Re；增大。解：本题的意图是理解分压式稳定Q放大电路中各种参数变化时对Q点和电压放大倍数的影响。 题 2-5 设图P2-5中的三极管100,UBEQ=0.6V，VCC12V，Rc3k，Rb=120k。求静态工作点处的IBQ、ICQ和UCEQ值。解：本题的意图是学习运用静态分析的基本方法求解一个简单的但课堂上并未讲过的放大电路的静态工作点。 题 2-6 已知图P2-2(a)中：Rb=510k，Rc=10k，RL
4、，VCC10V。三极管的输出特性如图(b)所示。 试用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适； 在VCC和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变哪些参数？如何改法？ 在VCC和三极管不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，应改变哪些参数？改成什么数值？解： 先由估算法算出IBQ 然后，由式，在输出特性曲线上画出直流负载线，其与横、纵两个坐标轴的交点分别未（10V，0）和（0，1mA），直流负载线与iB=20uA的一条输出特性曲线的交点Q1即为静态工作点。由Q1可得，UCEQ0.5V，ICQ=0.95mA。可见，Q1点靠近饱
5、和区，位置不太合适，容易产生饱和失真。 在VCC和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变的参数只有Rb和（或）Rc，有以下几种方法： 1）同时减小Rb和Rc，如图中Q2点；2）Rb不变，减小Rc，如图中Q2点；3）Rc不变，增大Rb，如图中Q2点；4）同时增大Rb和Rc，静态工作点在图中Q2点以下。 在VCC和三极管不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，可以改变的参数只有Rb和（或）Rc。将iC=ICQ=2mA，uCE=UCEQ=2V的一点与横坐标轴上uCE=10V的一点相连即可得到此时的直流负载线，此时集电极电阻为，由图可见，Q3点处I
6、BQ=40uA，则，因此，需要减小Rb和Rc为：Rc4k，Rb250k。本题的意图是训练用图解法求Q点，并分析电路参数对Q点的影响。 题 2-放大电路如图P2-7(a)所示。试按照给定参数，在图P2-7(b)中： 画出直流负载线； 定出Q点(设UBEQ=0.7V)； 画出交流负载线。解： 直流负载线方程为，据此，过横、纵两个坐标轴上两点（15，0）和（0，5）作一条直线，即为直流负载线。 由给定电路的直流通路可得：则iC=ICQ=2.6mA的一条水平直线与直流负载线的交点即为Q，由图可知，UCEQ=7.2V。 ，交流负载线过Q点且斜率为，如图所示。本题的意图是训练用图解法进行静态和动态分析。
7、题 2-8在图P2-7(a)电路中，如输出电压波形为 ，试问： 电路产生截止失真还是饱和失真？ 应如何调整电路参数以消除失真？解： 电路产生饱和失真； 应降低Q点，为此可增大Rb2或减小Rb1。本题的意图是用图解法分析波形失真。 题 2-9 试作出图P2-9中所示放大电路的负载线。已知：Rb=560k，Rc，R1=R=10k，RL1M，两个直流电源均为12V，三极管的输出特性曲线如图P2-6(b)所示。解：直流通路中三极管的输出回路的戴维南等效电路如图所示，其中，则直流负载线方程为，分别过输出特性曲线坐标系的横、纵两轴上的点（7.2，0）和（0，1.8）作一条直线，即得直流负载线。可估算出，则
8、可得静态工作点Q如图所示。本题的意图是学习运用图解的方法画出集电极回路含有多个电源的放大电路的负载线。 题 2-10设图P2-10电路中三极管的60,VCC6V，Rc=5k，Rb=530k，RL=5k，试： 估算静态工作点； 求rbe值；求出电压放大倍数，输入电阻Ri和输出电阻R0.解： 1）直流通路 2）估算Q 1）交流通路 2）微变等效电路3）电压放大倍数4）输入电阻5）输出电阻本题的意图是训练估算最基本的单管共射放大电路的Q点，并用微变等效电路法分析其动态。 题 2-11 利用微变等效电路法，计算图P2-11(a)电路的电压放大倍数、输入电阻及输出电阻。已知：Rb1，Rb2=10k,Rc
9、=2k，Re750，RS=0，VCC=15V，三极管的输出特性曲线如图(b)所示。解：1）估算Q点2）在输出特性曲线上用作图的方法求 （前述作图过程中，Q点在iB=20uA输出特性曲线上）3）求三极管的输入电阻4) 微变等效电路5）电压放大倍数6）输入电阻7）输出电阻本题的意图是运用微变等效电路法分析典型的分压式静态工作点稳定电路。 题 2-12 上题中如Rs=10k，则电压放大倍数解：本题的意图是了解信号源内阻对放大倍数的影响。 题 2-13 在图P2-13的放大电路中，设三极管的100,UBEQ=-0.2V，rbb=200。 估算静态时的IBQ、ICQ和UCEQ； 计算三极管的rbe值；
10、求出中频时的电压放大倍数； 若输入正弦电压，输出电压波形为 ，试问三极管产生了截止失真还是饱和失真？应调整电路中哪个参数(增大还是减小)？ 解： 估算静态时的IBQ、ICQ和UCEQ1）直流通路2）估算Q 计算三极管的rbe值 求出中频时的电压放大倍数 1）交流通路2）微变等效电路 3）电压放大倍数 4）截止失真，应减小Rb。本题的意图是训练近似估算Q点和rbe的方法，用简化h参数等效电路分析，以及了解PNP三极管放大电路的真波形失真。 题 2-14 在图P2-14的电路中，设50,UBEQ=0.6V。 求静态工作点； 画出放大电路的微变等效电路； 求电压放大倍数，输入电阻Ri和输出电阻R0。
11、解： 1）直流通路 2）计算Q 1）交流通路 2）微变等效电路 1） 2） 3）三极管基极对地间的等效电阻 放大电路的输入电阻 4）放大电路的输出电阻 本题的意图是以接有发射极电阻Re的放大电路为对象，训练静态分析和动态分析的基本方法。 2-15 设图P2-15中三极管的100,UBEQ=0.6V,rbb=100，VCC=10V，Rc=3k，RF=200，Rb1=33k，Rb2=100k，负载电阻RL=3k，电容C1、C2和C0足够大。 求静态工作点； 画出微变等效电路； 求； 设Rs=4k，求； 求Ri和Ro。解：1) 直流通路 2）估算Q 1）交流通路 2）微变等效电路 图中本题的意图是在
12、上题的基础上考虑两个发射极电阻中有一个接有旁路电容的情况。 题 2-16 在图P2-16所示的射极输出器电路中，设三极管的100,VCC=12V，Rc，Rb=560k。 求静态工作点；分别求出当RL=和RL时的；分别求出当RL=和RL时的Ri；求Ro。 解： 1) 直流通路 2）估算Q 1）交流通路 2）微变等效电路3）4）求RL=时的5）求RL时的 由上可见，当RL变化时，对射极输出器的电压放大倍数影响不大，即射极输出器具有较强的带负载能力。6）求RL=时的Ri7）求RL时的Ri 可见，当输出端RL变化时，对射极输出器输入端的Ri也有影响。 不考虑Re时，而 ，则 考虑Re时，本题的主要意图
13、是对射极输出器的静态和动态分析的基本训练，并考虑RL变化对和Ri的影响。 题 2-17 画出图P2-17放大电路的微变等效电路，写出计算电压放大倍数和的表述式，并画出当Rc=Re时的两个输出电压u01和u02的波形(与正弦波ui相对应)。解：1）交流通路 2）微变等效电路3）求两个电压放大倍数4）当Rc等于Re时， ，即 ，uo1、uo2的波形如图所示。本题的意图是说明本电路的集电极和发射极可以输出两个幅值相等，相位相反的信号。 题 2-18 在图P2-18所示放大电路中，已知三极管的50，UBEQ=0.6V，rbb=300， 若要求IEQ=2mA，则发射极电阻Re应选多大？ 在所选的Re之下
14、，估算IBQ和UCEQ等于多少？ 估算。解： 1）直流通路2） 1）交流通路 2）微变等效电路3）4）5）而考虑Re时，6） 本题的意图是对共基极放大电路的静态和动态分析进行基本训练。 题 2-19 试判断图2-19中的各个放大电路属于三种基本组态中的哪一种，或由哪两种组态组成的串接级。解：a）共基组态；b）共射组态；c）共集组态；d）共射组态；e）共射-共基组态。 本题的意图是练习分析各种电路属于何种组态 题 2-20 在图P2-20(a) 所示的放大电路中，场效应管的漏极特性曲线如图(b)所示，VDD=20V，VGG=2V，Rd，Rg=10M。 试用图解法确定静态工作点Q； 由特性曲线求出
15、跨导gm； 估算电压放大倍数和输出电阻R0。解： 改电路的直流通路如图所示，据此可得直流负载线方程：在输出特性曲线上，直流负载线与uGS=2V的输出特性曲线的交点即为Q,有图可得： 由图可知： 1）交流通路 2）微变等效电路3）电压放大倍数4）输出电阻 本题的意图是训练用图解法分析最基本的共源极放大电路的Q点和FET的gm，并用微变等效电路法分析电压放大倍数和输出电阻。 题 2-21 在图P2-21所示的放大电路中，VDD=30V，RD=15k，Rs=1k，RG=20M，Ri=30k， R2=200k，负载电阻RL=1M，场效应管的跨导gm=1.5mS。 试估算电压放大倍数和输入、输出电阻Ri
16、、R0； 如果不接旁路电容CS，则？解：1）交流通路 2）微变等效电路3）电压放大倍数4）输入电阻5）输出电阻1）交流通路 2）微变等效电路3）电压放大倍数本题的意图是训练用微变等效电路法分析分压自偏压式共源放大电路的，并了解源极旁路电容CS对的影响。？ 题 2-22 在图P2-22所示的源极输出器电路中，已知N沟道增强型MOS场效应管的开启电压UGS(th)=2V，IDO=2mA，VDD=20V，VGG=4V，RS，R0=1M。 试估算静态工作点； 估算场效应管的跨导gm； 估算电压放大倍数和输出电阻R0。解：1）直流通路 2）根据直流通路可列写以UGSQ、IDQ为未知量的方程组： 代入已知
17、量，解之得： 前一组解不合理，取第二组结果。可进一步求出： 1）交流通路 2）微变等效电路 3）电压放大倍数 4）求输出电阻 求输出电阻时的微变等效电路如图所示，则本题的意图的是训练用估算法求源极输出器的Q点和FET的gm，并用微变等效电路法求和Ro。 题 2-23 假设在图P2-23所示的两极直接耦合放大电路中，VCC=15V， Rb1=360k， Rc1， Rc2=2k，Re2=750，两个三极管的电流放大系数为150,230,要求： 估算放大电路的静态工作点； 估算总的电压放大倍数和输入、输出电阻Ri、Ro。解：1）直流通路 2）估算Q 设，可算得，暂先假设，可算得，。可见以上假设成立。
18、则可算得。1）交流通路 2）微变等效电路3）4）5）？ 6）本题的意图是练习估算直接耦合两级放大电路的Q点和。 题 2-24 图P2-24是由NPN和PNP三极管组成的双电源直接耦合放大电路，设三极管的140,220,UBEQ1=|UBEQ2|=0.7V，VCCVEE=12V，Rc1，Rs200，Re2=2k，假设当外加输入信号us=0时输出电压uo=0，要求： 估算当uo=0时电路中各处的电流和电压值； 估算总的电压放大倍数和输入、输出电阻Ri、Ro。解： 由于,故 1）交流通路2）3）4）5）本题的意图是练习NPN-PNP直接耦合放大电路的估算方法。 题 2-25 设图P2-25电路中三极
19、管的均为100,且rbe1，rbe2。 试估算Ri和Ro； 设RL=，分别求出当RS=0和RS20k时的； 当RS=20k时，如果去掉的射极输出器，而将直接加在第二级的输入端，此时试与第问的结果进行比较。 解： 1）当RS=0时 2）当RS=20k时 当RS20k时，如果去掉的射极输出器，而将直接加在第二级的输入端，此时与第的结果相比，此时的急剧减小，可见当信号源内阻较大时，采用射极输出器作为输入级可避免受到严重损失。本题的意图是训练估算多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻，并说明在信号源内阻比较大的情况下，采用射极输出器作为输入极的优越性。 题 2-26 设图P2-26电路中三极管均为
20、100，rbe1，rbe2。 试估算Ri和Ro； 分别求出当RL和 RL时的； 当RL时，如果去掉的射极输出器，将RL直接接在第一级的输出端，此时试与第问的结果进行比较。 解： 不考虑Re2、RL时， 考虑Re2、RL时， 当RL时当RL时与第问的结果进行比较，的结果下降很多。可见当负载电阻较小时采用射极输出器作为输出级可避免衰减过多。本题的意图是训练估算多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻，并说明在负载电阻比较小的情况下，常常采用射极输出器作为多级放大器的输出极以提高带负载的能力。 题 2-27 为了测量放大电路的以下各项性能和指标，试问需分别使用哪些。可供选用的仪器有：直流稳压电源、
21、万用表、正弦波信号发生器、交流毫伏表和示波器。如用万用表，请说明使用电压挡、电流挡还是电阻挡，直流还是交流档。 静态工作点Q； 电压放大倍数； 最大输出幅度Uom； 输入电阻Ri； 输出电阻Ro。解： 直流稳压电源、万用表（直流电压档）； 直流稳压电源、正弦波信号发生器、示波器、交流毫伏表； 同 。 本题是实验技术题，其意图是训练根据不同的要求正确选择常用的电子仪器。 题 2-28 图P2-28所示为测试基本放大电路的实验安排图。试回答以下问题： 在量测输出电压Uo并观察其波形时，各测试仪器如何与放大电路相连接？在图上画出。 若Rb为1M，UBEQ=0.7V，用内阻为1M的直流电压表测UCEQ
22、=?已知电源电压为12V。 若Us(正弦有效电压)为10mV，试计算在给定条件下，用内阻为1M的交流电压表测输出交流电压Uo？设C1、C2的容抗和Rb的分流作用均可忽略，rbb=200。 在上题条件下，若用一个内阻为5k的交流电压表测Uo=? 若用内阻为1M的示波器测出uo的波形如图中示波器的荧光屏上所示，在下面写出该失真现象是截止失真还是饱和失真。Rb应增加还是减少才能使波形接近正弦波。解： 接法如图所示 若Rb为1M，UBEQ=0.7V，用内阻为1M的直流电压表可测得UCEQ=8.61V（测量误差约为1）。 若Us(正弦有效电压)为10mV，用内阻为1M的交流电压表可测得输出交流电压Uo200mV（测量误差约为0.5）。 若用一个内阻为5k的交流电压表测输出电压，可测得 Uo100mV（测量误差约为50）。 根据以上估算可知，测量电压时，测量仪器得内阻越小，测量误差越大。 截止失真，Rb应减小。