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1、第三章第三章 三极管及其放大电路三极管及其放大电路、10/6/2022在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图题所示，试判断在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如图题所示，试判断各晶体管的类型（各晶体管的类型（PNP管还是管还是NPN管，硅管还是锗管），并区分管，硅管还是锗管），并区分e、b、c三个电三个电极。极。放大电路中的晶体管（正常放大电路中的晶体管（正常放大）具有发射结正偏、集放大）具有发射结正偏、集电结反偏的特点电结反偏的特点集电极反偏集电极反偏发射极正偏发射极正偏三极管类型三极管类型电路中正常放大的三极管基极电位始终居中电路中正常放大的三极管基极电位始终
2、居中（a）锗）锗NPN e b c（b）硅）硅PNP c b e （c）锗）锗 PNP b e c 10/6/2022b e c NPN 10/6/20223.3.4(a)图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。能放大，能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。交流通路信号能顺畅的输入输出。10/6/20223.3.4(b)图题电路中，分
3、别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；但交流通路中，三极管的基极被电容但交流通路中，三极管的基极被电容Cb短接到交流地，导致信号不能顺短接到交流地，导致信号不能顺畅的输入。畅的输入。10/6/20223.3.4(c)图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说
4、明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路中，从直流稳压电源的阳极输出，导致信号的交交流通路中，从直流稳压电源的阳极输出，导致信号的交流成分不能顺畅的输出。流成分不能顺畅的输出。10/6/20223.3.4(d)图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电
5、容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，交流通路中信号可以顺畅地传输；交流通路中信号可以顺畅地传输；直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏。直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏。10/6/20223.3.4(e)图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路虽满足发射结正偏、集电结反偏，但是发射结未串接直流通路虽满足发射结正偏、集电结反偏，但是发射结未串接起限流作用的电阻，会因偏置电
6、压过大而烧损；起限流作用的电阻，会因偏置电压过大而烧损；交流通路中，信号输入端直接与直流稳压电源的阳极相连，交交流通路中，信号输入端直接与直流稳压电源的阳极相连，交流信号不能顺畅的输入。流信号不能顺畅的输入。10/6/20223.3.4(f)图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大图题电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。？哪些不能？为什么？（图中电容的容抗可忽略不计）。不能放大，不能放大，直流通路不满足发射结正偏；直流通路不满足发射结正偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。交流通路信号能顺畅的输入
7、输出。10/6/2022（a）一个如图题（一个如图题（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（b）的输出）的输出特性，静态工作点特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。确定确定VCC、Rc、Rb的数值（设的数值（设VBE可以忽略不计）可以忽略不计）若接入若接入RL=6k，画出交流负载线，画出交流负载线 若输入电流若输入电流ib=18sint（A），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件数值可取多大小直流损耗，应如何调整电路
8、参数？调整后的元件数值可取多大 10/6/2022（b）一个如图题（一个如图题（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（b）的输出）的输出特性，静态工作点特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。确定确定VCC、Rc、Rb的数值（设的数值（设VBE可以忽略不计）可以忽略不计）10/6/2022xy（c）一个如图题（一个如图题（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（b）的输出）的输出特性，静态工作点特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图
9、上标出。若接入若接入RL=6k，画出，画出交流负载线交流负载线交流负载线过交流负载线过Q点点,斜率比空载时斜率比空载时(即直即直流负载线流负载线)大，为：大，为：假设交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（假设交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（x，0）和（）和（0，y）即交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（即交流负载线与坐标轴的两个交点坐标为（10.5，0）和（）和（0，7）10/6/2022交流负载线交流负载线1 1-+vi+TCb1Cb2-+voRLRbRcVCC 考虑负载的影响考虑负载的影响a）静态工作不受影响）静态工作不受影响？b）交流通路有所不同）交流通路有所不同-+vi+TRb-+v
10、oRLRc常数常数 10/6/2022交流负载线交流负载线2 2iCvCEVCCQIB交流负载线交流负载线直流负载线直流负载线斜率为斜率为-1/RL 。（RL=RLRc ）经过经过Q点。点。交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。交流负载线是有交流输入信号时工作点的运动轨迹。空载时，交流负载线与直流负载线重合。空载时，交流负载线与直流负载线重合。10/6/2022一个如图题（一个如图题（a）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（）所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如图题（b）的输出）的输出特性，静态工作点特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出。和直流负载线已在图上标出。若输入
11、电流若输入电流ib=18sint（A），在保证放），在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件数值可取多大数值可取多大在保证放大信号不失真的前提下，减小直流损耗的本质是降低在保证放大信号不失真的前提下，减小直流损耗的本质是降低Q点，对固定偏压的点，对固定偏压的共射放大电路来说就是减小基极电流，即增大基极偏置电阻。共射放大电路来说就是减小基极电流，即增大基极偏置电阻。Q点的极限位置以保点的极限位置以保证交流负载线上的工作点不进入截止区为准：证交流负载线上的工作点不进入截止区为准：
12、Rb=667k 10/6/2022用示波器观察图题（用示波器观察图题（a）电路中的集电极电压波形时，如果出现图题（）电路中的集电极电压波形时，如果出现图题（b）所示）所示的三种情况，试说明各是哪一种失真？应该调整哪些参数以及如何调整才能使的三种情况，试说明各是哪一种失真？应该调整哪些参数以及如何调整才能使这些失真分别得到改善？这些失真分别得到改善？截止失真，增大截止失真，增大Rb1或减小或减小Rb2；饱和失真，减小饱和失真，减小Rb1或增大或增大Rb2；饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度各参数对静态工作点的影响各参数对静态工作点的影响非线性
13、失真与静态工作点的关系非线性失真与静态工作点的关系 10/6/2022电路中各参数对静态工作点的影响电路中各参数对静态工作点的影响1 1iCvCE选择三极管的输出特性曲线中的某一根：选择三极管的输出特性曲线中的某一根：影响放大电路的直流负载线的斜率：影响放大电路的直流负载线的斜率：10/6/2022非线性失真与静态工作点的关系非线性失真与静态工作点的关系1 1iiB=20 A04060801002468/V vCE01234C/mA 饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区a）Q点过低点过低信号容易进入截止区：截止失真信号容易进入截止区：截止失真 10/6/2022非线性失真与静态工作点的关系非线
14、性失真与静态工作点的关系2 2iiB=20 A04060801002468/V vCE01234C/mA b）Q点过高点过高信号容易进入饱和区：饱和失真信号容易进入饱和区：饱和失真c）为减小和避免非线性失真，必须合理设置）为减小和避免非线性失真，必须合理设置Q点。点。最大不失真输出最大不失真输出 10/6/2022（a）放大电路如题图（放大电路如题图（a）所示，设）所示，设Rb=400k，Rc=4k，VCC=20V,Rs=0，三极管，三极管的输出特性曲线如图（的输出特性曲线如图（b）所示，试用图解法求：）所示，试用图解法求：放大器的静态工作点放大器的静态工作点ICQ=?VCEQ=?直流通路直流
15、通路直流负载线与横、纵轴的交点坐标为（直流负载线与横、纵轴的交点坐标为（20V，0mA）（）（0V，5mA），斜率为），斜率为1/RcQ点读出为（点读出为（11V，2.4mA）10/6/2022（b）放大电路如题图（放大电路如题图（a）所示，设）所示，设Rb=400k，Rc=4k，VCC=20V,Rs=0，三极管，三极管的输出特性曲线如图（的输出特性曲线如图（b）所示，试用图解法求：）所示，试用图解法求：当放大器不接负载时（当放大器不接负载时（RL=），输入正弦波信号，则最大不失真输出电压），输入正弦波信号，则最大不失真输出电压振幅振幅Vom=？如图所示，最大不失真输出电压振幅取较小的一个，为
16、如图所示，最大不失真输出电压振幅取较小的一个，为8.5V 10/6/2022（c）放大电路如题图（放大电路如题图（a）所示，设）所示，设Rb=400k，Rc=4k，VCC=20V,Rs=0，三极管，三极管的输出特性曲线如图（的输出特性曲线如图（b）所示，试用图解法求：）所示，试用图解法求：当接入负载电阻当接入负载电阻RL=4k时，再求最大不失真输出电压振幅时，再求最大不失真输出电压振幅Vom=？接入负载电阻后，交流负载线仍然过接入负载电阻后，交流负载线仍然过Q点，斜率变为点，斜率变为1/(Rc/RL)。即：。即：交流负载线与横、纵轴的交点坐标为（交流负载线与横、纵轴的交点坐标为（16V，0mA
17、）（）（0V，8mA），如图所示，最），如图所示，最大不失真输出电压振幅取较小的一个，为大不失真输出电压振幅取较小的一个，为5V。10/6/20223.5.1(a)10/6/20223.5.1(b)10/6/20223.5.1(c)10/6/20223.5.1(d)10/6/20223.5.1(e)10/6/20223.5.1(f)10/6/2022（a）在如题图电路中，设在如题图电路中，设VCC=12V，Rc=RL=3k，三极管的，三极管的=50，rbb=300。在。在计算计算IBQ 时可认为时可认为VBE0。若若Rb=600k，问这时的，问这时的VCEQ=?直流通路直流通路在以上情况下，逐
18、渐加大输入正弦波信号的幅度，问放大器容易出现何种在以上情况下，逐渐加大输入正弦波信号的幅度，问放大器容易出现何种失真？失真？VCEQ越接近于越接近于VCC，放大器就越容易出现截止失真；反之，放大器就越容易出现截止失真；反之VCEQ越小，放大器越小，放大器越容易发生饱和失真。此处工作点偏低，容易出现截止失真。越容易发生饱和失真。此处工作点偏低，容易出现截止失真。10/6/2022（b）在如题图电路中，设在如题图电路中，设VCC=12V，Rc=RL=3k，三极管的，三极管的=50，rbb=300。在。在计算计算IBQ 时可认为时可认为VBE0。若要求若要求VCEQ=6V，问这时的，问这时的Rb=?
19、直流通路直流通路 10/6/2022（c）在如题图电路中，设在如题图电路中，设VCC=12V，Rc=RL=3k，三极管的，三极管的=50，rbb=300。在。在计算计算IBQ 时可认为时可认为VBE0。在在VCEQ=6V时，加入时，加入5mV的信号电压，问这时的输出时多少？的信号电压，问这时的输出时多少？微变等效电路微变等效电路 10/6/2022（a）放大电路如题图所示，已知放大电路如题图所示，已知VCC=10V，Rb1=4k，Rb2=6k，Re=3.3k，Rc=RL=2k，三极管的，三极管的=50，rbb=100，VBE=0.7V，各电容的容抗均很小。，各电容的容抗均很小。求放大器的静态工
20、作点求放大器的静态工作点直流通路直流通路 10/6/2022（b）放大电路如题图所示，已知放大电路如题图所示，已知VCC=10V，Rb1=4k，Rb2=6k，Re=3.3k，Rc=RL=2k，三极管的，三极管的=50，rbb=100，VBE=0.7V，各电容的容抗均很小。，各电容的容抗均很小。求未接入求未接入RL时的电压放大倍数时的电压放大倍数AV微变等效电路微变等效电路求接入求接入RL后的电压放大倍数后的电压放大倍数AV 10/6/2022（c）放大电路如题图所示，已知放大电路如题图所示，已知VCC=10V，Rb1=4k，Rb2=6k，Re=3.3k，Rc=RL=2k，三极管的，三极管的=5
21、0，rbb=100，VBE=0.7V，各电容的容抗均很小。，各电容的容抗均很小。若信号源有内阻若信号源有内阻Rs，当，当Rs为多少时才能使此时的源电压放大倍数为多少时才能使此时的源电压放大倍数As降为降为AV的一半的一半微变等效电路微变等效电路当信号源内阻与放大电路输入电阻相等，约为当信号源内阻与放大电路输入电阻相等，约为900。10/6/2022（a）某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的=100，rbb=300，VBE=0.7V，VCC=5V，各电容都足够大。，各电容都足够大。求静态时的求静态时的ICQ、
22、VCEQ直流电路直流电路 10/6/2022（b）微变等效电路微变等效电路某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的=100，rbb=300，VBE=0.7V，VCC=5V，各电容都足够大。，各电容都足够大。求射极输出器的输出电阻求射极输出器的输出电阻 若负载开路，求输入电阻和源电压放大倍数若负载开路，求输入电阻和源电压放大倍数 10/6/2022（c）某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的某射极跟随器用一个恒流源来设置射极电流，如图所示，已知三极管的=100，rbb=300，VBE=0.
23、7V，VCC=5V，各电容都足够大。，各电容都足够大。若负载为若负载为110，求输入电阻和源电压放大倍数，求输入电阻和源电压放大倍数微变等效电路微变等效电路 10/6/2022（a）在如图所示电路中，三极管的在如图所示电路中，三极管的=100，rbb=0，VBE=0.7V，VCC=12V，各电容，各电容都足够大。都足够大。求放大器静态工作点求放大器静态工作点ICQ、IBQ、VCEQ直流电路直流电路 10/6/2022（b）在如图所示电路中，三极管的在如图所示电路中，三极管的=100，rbb=0，VBE=0.7V，VCC=12V，各电容，各电容都足够大。都足够大。求放大器电压放大倍数求放大器电压
24、放大倍数AV1和和AV2微变等效电路微变等效电路 10/6/2022（c）在如图所示电路中，三极管的在如图所示电路中，三极管的=100，rbb=0，VBE=0.7V，VCC=12V，各电容，各电容都足够大。都足够大。、求放大器输入电阻和输出电阻求放大器输入电阻和输出电阻微变等效电路微变等效电路 10/6/2022（a）已知某电路的波特图如图所示，试写出已知某电路的波特图如图所示，试写出AV的表达式。的表达式。10/6/2022（b）已知某电路的波特图如图所示，试写出已知某电路的波特图如图所示，试写出AV的表达式。的表达式。中频电压放大倍数满足：中频电压放大倍数满足：从相频特性可以看出，中频时相移为从相频特性可以看出，中频时相移为-180-180 10/6/2022已知单级共射极放大电路的电压放大倍数满足已知单级共射极放大电路的电压放大倍数满足 10/6/2022