电工第六版课后答案第15章秦增煌
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)D[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V =60V其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别:电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W=−120 ×10−3W (负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W (正值),故为电源;30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W (正值),故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡:电阻消耗功率:2 2= R1I1 = 10 ×3 mW = 90mWP R12 2= R2I2 = 20 ×1 mW = 20mWP R2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡1.5.3有一直流电源,其额定功率PN= 200W ,额定电压U N= 50V 。
内阻R0 =0.5Ω,负载电阻R可以调节。
其电路如教材图1.5.1所示试求:1 额定工作状态下的电流及负载电阻;2 开路状态下的电源端电压;3 电源短路状态下的电流。
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学习-----好资料1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知图1.5.1图1: 习题?I= 6A I= 10A A = I43 2 1 ?= UU= 60V V = 140U23 1 =90V U?5 = U4 30V 80V 1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
判断哪些元件是电源?哪些是负载?2计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?3]:解[为负载。
,5,2为电源;3,42 元件1电源发出功率P= ??×W (=4)= UI140 W 5603P= E 1 1 1??×W 5406W (IP= U= = 90) 2 2 2×W= I= PU= 60 60010W 3 3 3??×= 80) 4)W (IP= U= (1 4 4×30 IP320W = U= WW 6= 1802 5 5P+ P= 1100W 2 1负载取用功率P = P+ P+ P= 1100W 5 4 3两者平衡1.5.2在图2中,已知I和其两端I中的电流试确定电路元件mA= ImA= 3,1.33 12更多精品文档.学习-----好资料电压U,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
3更多精品文档.学习-----好资料[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图?? = 0 + III 2 1 3?? = 0 I1 3 + 3可求得I的实际方向与图中的参考方向相反。
?I2mA, = 33根据基尔霍夫电流定律可得?3 3 ×××)10V = 60V = U(30 + 10 103 3其次确定电源还是负载:从电压和电流的实际方向判定:1电路元件3 电流I从“+”端流出,故为电源; 3电流I从“+”端流出,故为电源;80V元件2电流I从“+”端流出,故为负载。
电工学版课后答案秦曾煌
图3-1 t rad f /3145014.322=⨯⨯==πωAt i Vt u )90314sin(2)45314sin(310︒-=︒+=︒=︒--︒=-=135)90(45i u ψψϕs T x 0075.0501360135360135=⨯︒︒=︒︒=25A t i i t A t t i f )(,时,)(︒+=∴︒=∴===+=+⨯===3040sin 10305sin 10040sin 10)40sin(225402πψψψπψπππω︒∠=∠︒∠=︒∠=︒∠⨯︒∠=⋅+=+-+=-+=+++=+1.877.145657.51.53101.9857.5645657.51.531042)44()86(1210)44()86(21212121A A A A j j j A A j j j A A 2121)2(;)60sin(10,)sin(5)1(i i i A t i A t i +=︒+==ωω︒∠=︒∠+︒∠=+=︒∠=︒∠=∙∙∙∙∙89.4023.13601005)2(;6010,05)1(2121m m m m m I I I A I A I A I A I V U 25,10,22021===第三章习题3-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图3-1所示,频率为50Hz ,试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差,并说明哪个正弦量超前,超前多少度?超前多少时间?解: u 、i 的表达式为即:u 比i 超前135°,超前2-1 某正弦电流的频率为20Hz ,有效值为 A ,在t =0时,电流的瞬时值为5A ,且此时刻电流在增加,求该电流的瞬时值表达式。
解:3-3 已知复数A 1=6+j8Ω,A 2=4+j4Ω,试求它们的和、差、积、商。
解:3-4 试将下列各时间函数用对应的相量来表示。
解:3-5 在图3-2所示的相量图中,已知 ,它们的角频率是ω,试写出各正弦量的瞬时值表达式及其相量。
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1 电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =在图2中,已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别:电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W (负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W (正值),故为电源;30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W =90 ×10−3W (正值),故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡:电阻消耗功率:2 2P R= R1I= 10 ×3 mW = 90mW12 2P R= R2I= 20 ×1 mW = 20mW2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡基尔霍夫定律试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R,设U ab = 0。
电工学电子技术课后答案第一部分第六版秦曾煌
第14章晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:3.晶体管的特性曲线和三个工作区域(1)晶体管的输入特性曲线:晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时,B I 和BE U 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现B I ,且B I 随BE U 线性变化。
(2)晶体管的输出特性曲线:晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时,C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下,输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区,当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
(3)晶体管的三个区域:晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大区。
此时,C I =b I β,C I 与b I 成线性正比关系,对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压,或者反偏压,集电结反偏压,晶体管处于截止工作状态,对应输出特性曲线的截止区。
此时,B I =0,C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置,即CE U 很小时,晶体管工作在饱和区。
此时,C I 虽然很大,但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态,集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14.3 典型例题例14.1 二极管电路如例14.1图所示,试判断二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =0.7V 。
256例14.1图解:○1图(a )电路中的二极管所加正偏压为2V ,大于DU =0.7V ,二极管处于导通状态,则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。
○2图(b )电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于DU ,二极管处于截止状态,电路中电流为零,电阻R 上的压降为零,则输出电压0U =-5V 。
电工学 秦曾煌 课后答案 全解 doc格式
图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V电工学秦曾煌课后答案全解 doc格式1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2 判断哪些元件是电源?哪些是负载?3 计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?[解]:2 元件1,2为电源;3,4,5为负载。
3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600W P4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W = 320W P5 = U5I2 =130 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中,已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
2[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件380V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
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1525晶体管放大电路图如图 15.01 (a )所示,已知 Ucc=12V, Rc=3k Q, RB=240k Q ,晶体 管的B=40o (1)试用直流通路估算各静态值 IB,IC,UCE; ( 2)如晶体管的输出特性如图 15.01 (b )所示,试用图解法作出放大电路的静态工作点 的电压各为多少?并标出极性。
;(3)在静态时(ui=0 )在C1和C2上C +U CC *J解:(1)如图(a )所示的直流通路:CiJ咛 一||—II B FTC1,C2上的电压极性标在原图。
由 IB= Ucc-UBE=12-O.7=50X1ORB 240Ic= B ib=40x50=20mA UCE=Ucc-lcRc=12-2x3=6v o (2)由输出特性作出直流负载线UCE=Ucc-lcRcA=50 卩 A已知:Ic=0 , UCE=12V,UCE=to Ic=Ucc=12=4mARc 3过(0, 12), (4, 0)两点,于是可作如图(b )所示,即为直流负载线。
由图可知 IB=50 BA 时,0点(2, 6),即 Ic=2mA UCE=6v (3)静态时,Uc1=UBE,Uc2=UCE=6V 极性在原图(a )中。
15.2.6在图中,LL=10V ,今要求 U E =5V,I c =2mA 试求R 和R 的阻值。
设晶体管的B =40。
解:由于 U E = U cc - I c R?LT CD —npE ID —5 由于 I c = B I B ,I B ==l c = =50□ Ar^JCec-UEERB=二=200k'-15.2.7在图15.02中,晶体管是 PNP 型锗管。
(1) Ucc 和C1, C2的极性如何考虑?请 在图上标出;(2)设Ucc=-12v,Rc=3千欧姆,B =75,如果要将静态值Ic 调到1.5毫安,问 RB 应调到多大? ( 3)在调整静态工作点时,如不慎将 RB 调到0,对晶体管有无影响?为什么?通常采取何种措施来防止这种情况发生?0 ----------------- - ----------------- -0解答:(1)PNP 三极管的电源极性和NPh 型三极管相反,故电容C1和C2极 性也和15.25中所示相反,用-或者+ 标明在图15.25中。
电工学秦曾煌第六版下册课后答案
14 二极管和晶体管二极管在图1所示的各电路图中,E = 5V ,u i = 10 sin ωtV ,二极管D的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压u0 的波形。
[ 解]图 1: 习题图(a) u i为正半周时,u i> E,D导通;u i < E,D截止。
u i为负半周时,D截止。
D导通时,u0 = E;D截止时,u o = u i。
(b)u i为正半周时;u i > E,D导通;u i < E,D截止。
u i为负半周时,D截止。
D导通时,u0 = u i;D截止时,u0 = E。
u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图 2: 习题图××3在图3中,试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A= +10V ,V B= 0V ;(2)V A = +6V ,V B = +;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
[解]图 3: 习题图(1) 二极管D A优先导通,则10V Y = 9 ×1 + 9V = 9VV Y 9I D= I R == A = 1 10R 9 ×103A = 1mAD B反向偏置,截止,I D= 0(2) 设D A和D B两管都导通,应用结点电压法计算V Y :V Y =6+1 11 1 1 V =×9V = < ++191 1 9可见D B管也确能导通。
I D=6A = ×1031 ×103A =I D= A = ×1031 ×103A =I R= A = 1039 ×103A =×3 (3) D A 和D B 两管都能导通5 5 + V Y = 1 1 1 1 1 V = + + 1 1 9V Y I R = = A = 10 R 9 × 103A =I D = I D =I R = 2mA =2稳压二极管有两个稳压二极管D Z 1和D Z 2,其稳定电压分别为 和 ,正向压降都 是 。
秦曾煌《电工学
第15章基本放大电路一、练习与思考详解15.1.1 改变R c和U CC对放大电路的直流负载线有什么影响?图15-1解:如图15-1所示,直流负载线的基本方程为:U CE=U cc-R C I c,R C为直流负载线斜率的负倒数,于是R c增大,斜率增大,在同一条I B的I c-U CE曲线上,Q点左移,并可进入饱和区。
U cc减少,使直流负载线向左移,Q点左移。
15.1.2 分析图15-2,设U CC和R c为定值,(1)当I B增加时,I C是否成正比的增加?最后接近何值?这时U CE的大小如何?(2)当I B减小时,I c作何变化?最后达到何值?这时U CE约等于多少?图15-2解:(1)起初,I c近似正比于I B增加,但逐渐比值减小,并进入饱和区。
使(2)开始时,I c近似正比于I B减小,逐渐比值减小,最终I C=I CED,I B=0,进入截止区。
当B<0时I c≈I CEO,U CE≈U CC。
15.1.3 在例15.2.2中,如果(1)R c不是4kΩ,而是40kΩ或0.4kΩ,(2)R B不是300kΩ,而是3MΩ或30kΩ,试分别说明对静态工作点的影响,放大电路能否正常工作?图15-3解:例15.2.2的电路如图15-2.3所示,U cc=12V。
(1)R c=40kΩ时,直流负载线斜率大大增加,静态工作点Q移至饱和区,I c=不能放大正半周信号。
R c=0.4kΩ时,直流负载线几乎垂直,而且过点(U CC,0)有电流放大功能,但无电压放大功能。
U CE≈Ucc=12V,不随u i变化,I C≈1.5mA。
(2)R B=3MΩ时,μA静态工作点接近截止区,静态工作点太低。
U CE≈U CC,不能放大负半周信号,出现截止失真。
静态工作点过高,工作在饱和区,U CE≈0,电路不能正常工作,出现饱和失真。
15.1.4 在图15-1所示电路中,如果调节R B使基极电位升高,试问此时I c,U CE及集电极电位V c将如何变化?解:基极电位V B升高,则基极电流I b增大,I c增加,U CE下降,集电极电位V c=U CE也下降。
电工学第六版课后答案 秦曾煌(包括1-6 7章、12章)
第一章习题1-1 指出图1-1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。
图1-1 题 1-1 的电路解:图(a )中,电流 mAI 51226.=+=, 各点电位 V C = 0V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图(b )中,电流mAI 1246=+=, 各点电位 V B = 0V A = 4×1 = 4VV C =- 2×1 = -2V图(c )中,因S 断开,电流I = 0, 各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0 图(d )中,电流mAI 24212=+=, 各点电位 V A = 2×(4+2) =12VV B = 2×2 = 4V V C = 0图(e )的电路按一般电路画法如图,电流mAI 12466=++=,各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (-1×4)+6 = 2V V C = -6V1-2 图1-2所示电路元件P 产生功率为10W ,则电流I 应为多少? 解:由图1-2可知电压U 和电流I 参考方向不一致,P = -10W =UI 因为U =10V , 所以电流I =-1A图 1-2 题 1-2 的电路1-3 额定值为1W 、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少? 解:根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1-4 在图1-3所示三个电路中,已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ,试问哪个电珠能正常发光?图 1-3 题 1-4 的电路解:图(a )电路,恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。
图(b )电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .,其值与120Ω电阻相同,因此电珠EL 的电压为6V ,可以正常工作。
图(c )电路,电珠与120Ω电阻并联后,电阻为60Ω,再与120Ω电阻串联,电珠两端的电压为V4126012060=+⨯小于额定值,电珠不能正常发光。
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14二极管和晶体管14.3二极管14.3.2在图1所示的各电路图中,E = 5V , U i = 10 sin ®tV ,二极管D的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压U o的波形。
[解](町(b)图1:习题14.3.2图(a)U i为正半周时,U i > E,D导通;U i < E,D截止。
U i为负半周时,D截止。
D导通时,U o = E; D截止时,U o = U i。
(b)U i为正半周时;U i > E, D导通;U i < E, D截止。
U i为负半周时,D截止。
D导通时,U o = U i ; D截止时,U o = E。
U0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图2:习题14.3.2图14.3.5在图3中,试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A = +10V ,V B = 0V ; (2)V A = +6V ,V B = +5.8V ;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正 向 电阻为零,反向电阻为无穷大。
[解]图3:习题14.3.5图(1) 二极管D A 优先导通,则D B 反向偏置,截止,I D B = 0⑵ 设D A 和D B 两管都导通,应用结点电压法计算V Y :11.8 X 9V = 5.59V < 5.8V19 可见D B 管也确能导通I D A= A = 0.41 X 10?3A = 0.41mADA1 X 1035.8 ?5.59八 cc, ,c?3I D B = T A = 0.21 X 10 A = 0.21mA B1 X 103叫 1 kQ y™ 斤t —J —1—V Y I D A10 9 X K = 9VI R =V Y~R 9 9 X 103X10?3 A = 1mAV Y = 1 1 1 1 + +5.59 ?3I R = 3A = 0.62 X 10'3A = 0.62mA9 X 103⑶ D A 和D B 两管都能导通5 5 + —V Y = [ 1 [ 1 [ V = 4.74V+ + - 1 1 9 I R = _ V Y - ■ - 4.74 八 A =0.53 X10?3A = 0.53mAI RD A I D BmA = 0.26mA2 214.4 稳压二极管 14.4.2有两个稳压二极管 是0.5V 。
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电工学电子技术课后答案第六版秦曾煌
第14章晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3.晶体管的特性曲线和三个工作区域 (1)晶体管的输入特性曲线:晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时,B I 和BE U 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现B I ,且B I 随BE U 线性变化。
(2)晶体管的输出特性曲线:晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时,C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下,输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区,当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
(3)晶体管的三个区域:晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大区。
此时,C I =b I β,C I 与b I 成线性正比关系,对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压,或者反偏压,集电结反偏压,晶体管处于截止工作状态,对应输出特性曲线的截止区。
此时,B I =0,C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置,即CE U 很小时,晶体管工作在饱和区。
此时,C I 虽然很大,但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态,集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14.3 典型例题例14.1 二极管电路如例14.1图所示,试判断二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =0.7V 。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例14.1图解:○1图(a )电路中的二极管所加正偏压为2V ,大于DU =0.7V ,二极管处于导通状态,则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。
电工第六版课后答案第15章秦增煌
15.2.5晶体管放大电路图如图15.01(a)所示,已知Ucc=12V,Rc=3kΩ,RB=240kΩ,晶体管的β=40。
(1)试用直流通路估算各静态值IB,IC,UCE;(2)如晶体管的输出特性如图15.01(b)所示,试用图解法作出放大电路的静态工作点;(3)在静态时(ui=0)在C1和C2上的电压各为多少?并标出极性。
解:(1)如图(a)所示的直流通路:C1,C2上的电压极性标在原图。
-6由 IB= Ucc-UBE=12-0.7=50X10 A=50μARB 240Ic=Βib=40x50=20mAUCE=Ucc-IcRc=12-2x3=6v。
(2)由输出特性作出直流负载线UCE=Ucc-IcRc已知:Ic=0,UCE=12V,UCE=0时。
Ic=Ucc=12=4mARc 3过(0,12),(4,0)两点,于是可作如图(b)所示,即为直流负载线。
由图可知IB=50βA时,Q点(2,6),即Ic=2mA,UCE=6v。
(3)静态时,Uc1=UBE,Uc2=UCE=6V。
极性在原图(a)中。
15.2.6在图中,U cc=10V,今要求U cE=5V,I c=2mA,试求R和R的阻值。
设晶体管的β=40。
解:由于U cE = U cc– I c R cR c ==2.5kΩ由于I c=βI B,I B ==I c ==50μ AR B ==200k15.2.7在图15.02中,晶体管是PNP型锗管。
(1)Ucc和C1,C2的极性如何考虑?请在图上标出;(2)设Ucc=-12v,Rc=3千欧姆,β=75,如果要将静态值Ic调到1.5毫安,问RB应调到多大?(3)在调整静态工作点时,如不慎将RB调到0,对晶体管有无影响?为什么?通常采取何种措施来防止这种情况发生?解答:(1)PNP三极管的电源极性和NPN型三极管相反,故电容C1和C2极性也和15.25中所示相反,用-或者+标明在图15.25中。
(2)由于Ic=βIB,于是IB=Ic/β=1.5/75=20µA此时RB=(-Ucc+UBE) /IB≈600千欧姆(3)若RB=0时,UBE=12V>>0.7V(硅管)或UBE=12V>>0.3(锗管),于是IB大大增加,使得PN结发热而损坏。
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15.2.5晶体管放大电路图如图15.01(a)所示,已知Ucc=12V,Rc=3kΩ,RB=240kΩ,晶体管的β=40。
(1)试用直流通路估算各静态值IB,IC,UCE;(2)如晶体管的输出特性如图15.01(b)所示,试用图解法作出放大电路的静态工作点;(3)在静态时(ui=0)在C1和C2上的电压各为多少?并标出极性。
解:(1)如图(a)所示的直流通路:C1,C2上的电压极性标在原图。
-6由 IB= Ucc-UBE=12-0.7=50X10 A=50μARB 240Ic=Βib=40x50=20mAUCE=Ucc-IcRc=12-2x3=6v。
(2)由输出特性作出直流负载线UCE=Ucc-IcRc已知:Ic=0,UCE=12V,UCE=0时。
Ic=Ucc=12=4mARc 3过(0,12),(4,0)两点,于是可作如图(b)所示,即为直流负载线。
由图可知IB=50βA时,Q点(2,6),即Ic=2mA,UCE=6v。
(3)静态时,Uc1=UBE,Uc2=UCE=6V。
极性在原图(a)中。
15.2.6在图中,U cc=10V,今要求U cE=5V,I c=2mA,试求R和R的阻值。
设晶体管的β=40。
解:由于U cE = U cc– I c R cR c ==2.5kΩ由于I c=βI B,I B ==I c ==50μ AR B ==200k15.2.7在图15.02中,晶体管是PNP型锗管。
(1)Ucc和C1,C2的极性如何考虑?请在图上标出;(2)设Ucc=-12v,Rc=3千欧姆,β=75,如果要将静态值Ic调到1.5毫安,问RB应调到多大?(3)在调整静态工作点时,如不慎将RB调到0,对晶体管有无影响?为什么?通常采取何种措施来防止这种情况发生?解答:(1)PNP三极管的电源极性和NPN型三极管相反,故电容C1和C2极性也和15.25中所示相反,用-或者+标明在图15.25中。
(2)由于Ic=βIB,于是IB=Ic/β=1.5/75=20µA此时RB=(-Ucc+UBE) /IB≈600千欧姆(3)若RB=0时,UBE=12V>>0.7V(硅管)或UBE=12V>>0.3(锗管),于是IB大大增加,使得PN结发热而损坏。
一般在偏置电路中,给RB再串联一个电阻。
15.3.4利用微变等效电路计算下图放大电路的电压放大倍数Au。
(1)输出端开路;(2)RL=6千欧。
设rbe=0.8千欧。
答案:(1)输出端开路:u0=-I c R c I c=βI b=βu i/r be于是,u0=βu i/r be·R c,于是A u=u0/u i=-βR c/r b3=-150(2)输出端有负载R LU0=-I c(R c//R L)所以 u0=-βu i/r be(R L//R c)于是 A u=u0/u i=-β/r be(R L//R c)=-10015.3.5在图中,已知:U cc=12V,R c=3kΩ,r be=1.4kΩ,晶体管的β=100。
(1)现已测得静态值U CE=6V,试估算R B为多少千欧?(2)若测得U i和U0的有效值分别为1mV和100mV,则RL约为多少千欧?解:(1)r be=200 +(1+β)26/[(1+β)I B]=1.4kΩ∴I B=26/1.2=U cc/→R B=553.9kΩ|A|=100=βR’c/rbe=100×(R c//R L)/1.4 ∴R L=4.6kΩ15.3.6已知某放大电路的输出电阻3.3KΩ,输出端的开路电压的有效值U oc=2V,试问该放大电路接有负载电阻R L=5.1KΩ时,输出电压将下降到多少? //中等。
解:UcE=Ucc×=1.2V15.3.7在图15.03所示放大电路中,已知U CC=12V,R C=2kΩ,R L=2kΩ,R B=100kΩ,R P=1MΩ,晶体管β=51,U BE=0.6V。
(1)当将R P调到零时,试求静态值(I B,I C,U CE),此时晶体管工作在何种状态?(2)当将R P调到最大值时,试求静态值,此时晶体管工作在何种状态?(3)若使U CE=6V,应将R P调到何值?此时晶体管工作在何种状态?//中等。
答案:(1) IB =0.114mA,IC=5.8mA,UCE=0.4V,晶体管处于饱和状态。
(2) IB =0.01mA,IC=0.51mA,UCE=11V,晶体管处于截止区。
(3) RP=92kΩ,晶体管处于放大区。
15.4.3试判断图15.04中各个电路能不能放大电流信号?为什么?答案:电路a和c均可以放大电流信号,因为电路b没有直流负载电阻,集电极电位恒为Ucc,交流通路中集电对地短路,而电路d中偏置电阻为零,晶体管饱和,其交流通路中输入端对地短路,信号无法输入到三极管中,且使信号源短路。
15.4.4在图15.4.1(a)的分压式偏置放大电路中,已知Ucc=15V,Rc=3kΩ,RE=2kΩ,Ic=1.55mA,β=100,试估算RB1和RB2(取附录H标称值)。
解:UBE≈0.6VVB=REIE+UBE≈(2×1.55+0.6)V=3.7VRB2n=RB1+RB2VB=nUccVBn=Ucc=3.7/15≈0.25选RB1=3RB2可满足这一比例关系,同时I2>(5~10)IBIB=IC/β=31微安,I2=VE/RB2所以 RB1=30kΩ,RB2=10kΩ,或者RB1=33kΩ,RB2=11kΩ等等15.4.5在图示的分压式偏置放大电路中,已知U cc=24V,R c=3.3kΩ,R E=1.5kΩ,R B1=33kΩ,R B2=10kΩ,R L=5.1kΩ,晶体管的β=66,并设R S≈0。
(1)试求静态值I B,I C和U CE;(2)画出微变等效电路;(3)计算晶体管的输入电阻r be;(4)计算放大倍数A u;(5)计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数,并说明负载电阻R L对电压放大倍数的影响;(6)估算放大电路的输入电阻和输出电阻。
解:(1)I B<<I RB1<<I B2于是 V B=R B2/(R B1+R B2)U CC=5.58VV B=I B(1+β)R E+U BE于是 I B=(V B-U BE)/[(1+β)R E]≈46μAI C=βI B=3.04mAU CE=U CC-I C R C-I E R E=9.35V(2)15.4.6已知Ucc=24V,Rc=3.3kΩ,R E=1.5kΩ,R B1=33kΩ,R B2 =10 k Ω,R L=5.1 kΩ,晶体管的β=66,R S=1kΩ。
试计算输出端接有负载时的电压放大倍数A U=U O/Ui和A US=U O/E S,并说明信号源内阻RS对电压放大倍数的影响。
解:当RS =1kΩ时 Ui=ri/(ri+RS)ES于是 Aus =U/ES=Ui/ES=ri/(ri+RS)Au≈-71<<AuRi一定时信号源内阻RS愈大,电压放大倍数愈小。
15.4.7 在下图的发射极交流旁路电容CE除去。
(1)试问静态值有无变化?(2)计算电压放大倍数Au,并说明发射极电阻RE对电压放大倍数的影响;(3)计算放大电路的输入电阻和输出电阻。
答案:(1)去掉旁路电容后静态值无变化。
(2)Au=uo/ui=—βR’L/rbe(1+β)RE=—1.3所以发射极电阻Re降低了电压放大倍数。
(3)输入电阻ri=RB1//RB2//[rbe+(1+β)RE]=7.13千欧输出电阻ro≈Rc=3.3千欧15.6.2在图15.05所示的射极输出器中,已知R S=50Ω,R B1=100kΩ,R B2=30kΩ,R E=1kΩ,晶体管的β=50,r be=1kΩ,试求A u,r i和r o。
答案:输入电阻 ri =Rbi//RB2//(rbe+R’E)R’E =UE/Ii=(1+β)IiRE/II=(1+β)RE于是,输入电阻ri =RBI//RB2//[rbe+(1+β)RE]=100//30//[1+51×1]≈16kΩ将eS短接,并设输出端电压U,则IE =U/REIb =U/(rbe+RS//RB1//RB2)所以总电流I0=IE+Ib+βIb=U(1/RE+(β+1)/(rbe+RS//RB1//RB2))因此,输出电阻R0=U/Imo=1/(1/RE+(1+β)/(rbe +RS//RB1//RB2))=RE//(rbe+RS//RB1//RB2)/(1+β)=1//(1+0.05//100//30)/51≈20Ω已知 Au=u0/ui,U0=(1+β)IiRE所以 Au= U0/Ui=(1+β)RE/[rbe+(1+β) RE] 由分压公式:Ui=ri/( ri+Rs)所以 Aus= U0/es=U0/eS=U/Ui=Ui/eS=(ri/(RS+Ri))Au=(ri /(RS+ri))(((1+β)RE/(rbe+(1+β)RE))=16/(0.05+16)×(51×1)/(1×51+1)=0.9815.6.3两级放大电路如图15.06所示,晶体管的β1=β2=40,r bel =1.37k Ω,r bel =0.89k Ω。
(1)画出直流通路,并估计各级电路的静态值(计算U CE1时忽略I B2);(2)画出微变等效电路,并计算A u1,,A u2和A u ;(3)计算r i 和r 0。
(1)直流通路如图解15.34(a )所示 计算前级静态值: U B1=(R B2/R B1+R B2)*U ≈4VI E1=(R B1-U BE1)/(R ’E1+R ’’E1)≈1mA I C1≈I E1=1MaI B1=I C1/β=0.25mAU CE1=U-I C1(R C1+R ’E1)=6.6V 计算后静态值:I E2=(U-R C1I C1-U BE2)/R E2=1.8Ma I C2≈I E2=1.8Ma I B2=I C2/β=0.45mA U CE2=U-I E2R E2=10.8V15.6.4 在图15.07中,Ucc=12v ,Rc=2000Ω,Re=2000Ω,Rb=300K Ω,晶体管的β=50.电路有两个输出端,试求:(1) 电压放大倍数Au1=Uo1/Ui 和Au2=Uo2/Ui; (2) 输出电阻ro1和r02.解:I B =12/[300+(1+50)×2]=0.03mAI E =(1+β)I B =(1+50) ×0.03=1.53mA R be =[200+(1+50) ×(26/1.53)]=1.07k Ω(1) A u1=U 01/U i =-βR C /[r be +(1+β)R E ]≈-0.97A u2=U u2/u i =(1+β)R E /[r be +(1+β)R E ]≈0.99(2) r 01=RC=2k ΩR 0≈(r be +R ’s )/β=21.4Ω式中,R ’S =R S //R B ,忽略信号源内阻,所以R ’S ≈015.7.3如图,(1)当RE=5kΩ,估算静态值;(2)当-UEE=-6V时,估算静态值;(3)UCC=9V 时估算静态值。