上海交通大学继续教育学院2012春——电子技术第一次作业(答案)

第1次作业

2.4 电路如下图所示，硅晶体管T 的β＝100，KΩ=1be r 。计算电路的Q 点、

u

A 、R i 和R o 。

图T-1

1. 解：求Q 点：

该电路的直流通道如下图所示：

由题意得V CC=12V，R b=565kΩ，R c=3kΩ，β=100 ∵晶体管材质是硅

∴U BEQ=0.7V

∴基极电流I BQ=(V CC-U BEQ)/R b

=(12V-0.7V)/565KΩ

=11.3V÷565KΩ

=0.02×10-3A

=0.02mA

∴集电极电流I CQ=βI BQ

=100×0.02mA

=2mA

∴管压降U CEQ=V CC-I CQ*R c

=12V-2mA×3kΩ

=12V-(2×10-3A)×(3×103Ω)

=12V-6V

=6V

A 、R i 、R o

2. 解：求

u

该电路的交流通道如下图所示：

由题意得R b =565kΩ，R L =1.5kΩ，R c =3kΩ，β=100，r be =1kΩ

∵输出端的等效负载电阻'

L R =R L // R c =

C

L C L R R R R +⨯

=1.5×3/(1.5+3)kΩ =4.5/4.5kΩ =1kΩ

∴电压放大倍数u

A =be

'

L

r R β-

=-100×1kΩ/1kΩ =-100

∴输入电阻R i =R b // r be

≈r be =1kΩ

∴输出电阻R o =R c

=3kΩ

答：基极电流I BQ 为0.02mA ，集电极电流I CQ 为2mA ，管压降U CEQ 为6V ；

电压放大倍数u

A 为-100，输入电阻R i 为1kΩ，输出电阻R o 为3kΩ。

3.2 电路如下图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，填表T-1。

图T-2

1. 解：图a分析如下：

输入信号u I加在反相输入端，输出信号u o1经电阻R f反馈到反相输入端，则该电路属于反相比列运算电路。

∴u o1=-(R f / R)*u I

=-(100kΩ/10kΩ)*u I

=-10u I

1) 当u I=0.1时

u o1=-10u I =-10×0.1=-1V

2) 当u I=0.5时

u o1=-10u I =-10×0.5=-5V

3) 当u I=1.0时

u o1=-10u I =-10×1.0=-10V

4) 当u I=1.5时

u o1=-10u I =-10×1.5=-15V

∵该电路的集成运放输出电压的最大幅值为±14V

∵该电路属于反相比列运算电路

∴输出电压u o1的相位与输入电压u I的相位相反

∵u I的相位为正

∴u o1=-14V

2. 解：图b分析如下：

输入信号u I加在同相输入端，输出信号u o2经电阻R f反馈到反相输入端，则该电路属于同相比列放大电路。

∴u o2=(1+R f / R)*u I

=(1+100kΩ/10kΩ)*u I

=(1+10)*u I

=11u I

1) 当u I=0.1时

u o2=11u I =11×0.1=1.1V

2) 当u I=0.5时

u o2=11u I =11×0.5=5.5V

3) 当u I=1.0时

u o2=11u I =11×1.0=11V

4) 当u I=1.5时

u o2=11u I =11×1.5=16.5V

∵该电路的集成运放输出电压的最大幅值为±14V

∵该电路属于同相比列放大电路

∴输出电压u o2的相位与输入电压u I的相位相同

∵u I的相位为正

∴u o2=+14V

终上所述：

表T-1

1、放大电路的动静态分析

放大电路的静态分析

静态分析，又称为直流分析，用于求出电路的直流工作状态（输入信号u i=0），即在直流电源作用下晶体管的基极电流I B、集电极电流I C、集电极与发射极间电压（简称管压降）U CE、发射结电压降U BE的值，称为放大电路的静态工作点（Q点），常将这4个物理量记做。I BQ、I CQ、U BEQ、U CEQ 。

放大电路静态工作点的两种确定方法：

1）解析法（估算法）（重点掌握）通过直流通道求解。

2）图解法（了解）利用晶体管的输入输出特性求解。

解析法确定静态工作点

分析直流通道，由基极回路求出静态时基极电流

I BQ=(U CC-U BEQ)/R b

近似估算中，常认为U BEQ为已知量。

硅管：U BEQ=0.6V～0.8V，取0.7V

锗管：U

=0.1V～0.3V，取0.2V

根据三极管各极电流关系, 可求出静态工作点的集电极电流

I CQ= I BQ

再根据集电极输出回路可求出U CEQ

U CEQ=U CC-I CQ*R c

图解法确定静态工作点

晶体管的集电极电流I CQ、管压降U CEQ既要在输出特性曲线上，又要满足回路方程

U CEQ=U CC-I CQ*R c

Q点是直流负载线与晶体管的I B=I BQ这条输出特性曲线的交点。

由上可得出用图解法求Q点的步骤：

(1)在输出特性曲线所在坐标中，按直流负载线方程U CE=U CC-I C*R c，作出直流负载线。

(2)由基极回路求出I BQ。

(3)找出i B=I BQ这一条输出特性曲线，与直流负载线的交点即为Q点。读出Q点坐标的电流、电压值即为所求。

放大电路的动态分析

动态：放大电路输入端加上交流信号u i的工作状态。