第2章 晶体管及其基本放大电路 自测题 习题 解案 08.8.29

第2章 晶体管及其基本放大电路
2.1 知识点归纳
1. 晶体管的类型及工作状态
晶体管有NPN 、PNP 两种类型，它们均有三个工作区：放大区、饱和区和截止区。

主要有三种工作状态：放大状态（发射结正向偏置、集电结反向偏置）、饱和状态（发射结正向偏置、集电结正向偏置）、截止状态（发射结反向偏置、集电结反向偏置）。

（1）根据管脚电流判别晶体管的工作状态方法如表2-1所示
（2）根据工作电压判别NPN 管的工作状态方法如表2-2所示。

PNP 管工作电压的极性和各极电流方向与NPN 管相反。

2. (1) 晶体管的电流关系
① 晶体管三个电极的电流关系为：
B C E I I I +=
② 工作于放大状态时
B C I βI ≈
B E )1(I βI +≈
其中B I 最小、C I 居中、E I 最大。

对于NPN 管：E I 流出晶体管，B I 、C I 流入晶体管。

对于PNP 管：E I 流入晶体管，B I 、C I 流出晶体管。

(2) 两种极间反向电流：集电极-基极反向饱和电流I CBO 与集电极-发射极反向穿透电流I CEO 的关系
I CEO = (1+β)I CBO
(3) 两种电流放大系数：共基极交流电流放大系数α与共发射极交流电流放大系数β的关系
α-=
1αβ，β
β
α+=1 (4) 晶体管的放大作用
晶体管是一种电流控制型器件，它要具有放大作用除了满足发射区掺杂浓度高、基区很薄、集电结面积大的内部结构条件外，还必须满足发射结正向偏置、集电结反向偏置的外部条件。

此时，各电极电位之间的关系：
NPN管U C＞U B＞U E
PNP管U C＜U B＜U E
硅管的BE
U约为0.2~0.4V。

U约为0.6~0.8V，锗管的BE
3. 晶体管放大电路的组成原则
(1) 确保晶体管工作于放大区，即满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的外部条件。

(2) 确保被放大的交流输入信号能够作用于晶体管的输入回路。

(3) 确保放大后的交流输出信号能传送到负载上去。

4. 放大电路的分析
(1) 静态分析
无外部输入信号时，放大电路的工作状态称为静态，此时，晶体管各极电流、电压值为静态工作点Q。

静态分析：即求解静态工作点。

(2) 动态分析
动态分析，是指对放大电路加上输入信号后u i≠0时的工作状态进行分析，确定晶体管在静态工作点Q处各极电流和极间电压的变化量，进而求出放大电路的各项交流指标。

即求解放大电路的动态性能指标，主要有放大倍数A 、输入电阻R i和输出电阻R o等。

5.放大电路的主要分析方法：图解法、微变等效电路法
(1) 图解法：首先确定静态工作点Q，然后根据电路的特点，做出直流负载线，进而画出交流负载线，最后，画出各极电流电压的波形。

求出最大不失真输出电压。

(2) 微变等效电路法是放大电路分析中的基本方法，其分析步骤如下
①首先用直流通路分析静态工作点Q。

②画出交流通路，用晶体管的微变模型代替交流通路中的晶体管，即得放大电路的微变等效电路。

③通过微变等效电路求解动态性能指标：放大倍数A 、输入电阻R i和输出电阻R o。

6. 三种组态基本放大电路的判别及各自特点
三种组台基本放大电路有：共发射极、共集电极和共基极放大电路
(1) 三种组态基本放大电路的判别方法见表2-3
表2-3 三种组态基本放大电路的判别方法
(2)
表2-4 晶体管三种组态基本放大电路的比较
射极偏置稳定静态工作点电路属于共发射极电路。

三种基本放大电路可以根据各自的特点相互组合成多种组合单元放大电路，从而获得更优的性能。

2.2 自测题及解答
2.1 判断题，用“√”表示正确，“×”表示错误，判断结果填入空内。

1. 只有电路既放大电流又放大电压，才称其具有放大作用；（）
2.可以说任何放大电路都有功率放大作用；（）
3.放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（）
4.电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（）
5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（）
6.由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（）
7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。

（）
【解2.1】：1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.×
2.2 单项选择题
1. 晶体管能够实现放大的内部结构条件是( )。

A.两个背靠背的PN结
B.空穴和电子都参与了导电
C.有三个掺杂浓度不一样的域
D.发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，并且基区很薄，集电结面积比发射结大
2. 晶体管能够实现放大的外部条件是( )。

A.发射结正偏，集电结正偏
B.发射结正偏，集电结反偏
C.发射结反偏，集电结正偏
D.发射结反偏，集电结反偏
3. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA ，3.66mA 和3.6mA 。

则该管的β为( )。

A A.60 B.61 C.100 D.50
4. 射极输出器的特点是( )。

A.u A ＜l ，输入电阻小，输出电阻大
B.u A ＞1，输入电阻大，输出电阻小
C.u A ＜1且u A ≈ l ，输入电阻大，输出电阻小
D.u
A ＞l ，输入电阻小，输出电阻大 5. 有两个放大电路A 1和A 2分别对同一电压信号进行放大。

当输出端开路时，A 1和A 2输出电压相同。

而接入相同的负载电阻后，U o1>U o2。

由此可知，A 1比A 2的（ ）。

A.输出电阻大
B.输出电阻小
C.输入电阻大
D.输入电阻小 6. 在图T2.2.6所示NPN 管放大偏置电路中，若V CC 增加，则I B （ ）。

A.几乎不变 B.略有减小 C.略有增大 D.无法判定
R
图T2.2.6 图T2.2.7 7. 图T2.2.7中微安表测得的电流是（ ）。

A.穿透电流I CEO
B.集电结反向饱和电流
C.集电极最大允许电流
D.工作点电流 8. 关于晶体管特性曲线的用途，下述说法中的（ ）不正确。

A.判断晶体管的质量 B.估算晶体管的一些参数 C.计算放大电路的一些指标 D.分析放大器的频率特性
9.工作在放大区的某晶体管，如果当I B 从12μA 增大到22μA 时，I C 从1mA 变为2mA ，那么它的β约为 。

A.83
B.91
C.100
10.分析放大电路时，常常采用交流分析和直流分析分别进行的方法，这是因为（ ）。

A.晶体管是非线性器件
B.电路中有电容
C.交流成分与直流成分变化规律不同
D.在一定条件下电路可视为线性电路，因此可用叠加定理
【解2.2】： 1.D 2.B 3.A 4.C 5.B 6.B 7.A 8.D 9.C 10.D
5. B 选择理由：由通用模型知，A 1，A 2的负载开路电压增益uo
A 相同，接上相同负载R L 时，U o1>U o2，从关系式L
o L
i
uo o R R R U A U += ，可知A 1的输出电阻R o 较小。

6. B 选择理由：集电结反偏电压V C 增加时，根据基区宽度调制效应，I C 和I E 增加，而I B 减小。

8. D 选择理由：晶体管频率特性是内部电抗效应所致。

此时静特性曲线不再适用。

2.3 纠错题（指出下面各题论述中的错误之处）
1. 放大电路某点为交流地电位，即在放大电路工作时，该点电压为零。

纠错：某点为交流地电位，指该点对地交流电压为零，但可以有直流电压。

2. 若两个放大电路的电压增益u
A 相同，则接相同的信号源时，输出电压一定相同。

纠错：当两个放大电路的电压增益u
A 和信号源相同时，输入电阻大的放大器因从信号源得到的输入电压大，故输出电压较大。

3. 输出电阻是放大电路输出电压与输出电流之比。

纠错：放大电路对负载等效为一个信号源，该等效信号源的内阻即输出电阻。

4. 采用共射-共基（CE-CB ）和共集-共基（CC-CB ）级联放大电路后，因为是二级放大电路，故电压增益会比一级放大电路（如共射（CE ）放大电路）增益高。

纠错：CE-CB 放大电路的电压增益由CB 级获得。

由于CE 级负载是CB 级输入电阻，该输入电阻很小，
使得CE 级的u A 很小；CC-CB 级电压增益由CB 级提供。

因为CC 级的u
A 小于1。

5. 射极输出器的电压增益小于1，因此不宜用来放大信号。

纠错：射极输出器不具有电压放大能力，但是具有电流放大能力，因此具有功率放大能力，可用来放大信号。

6. 由共射（CE ）放大电路的电压增益公式be
L u
r R βA '-= 可知，当β加倍时，电压增益u
A 也会加倍。

纠错：r be =b b 'r +（1+β）r e ，故β加倍时（设I C 调整为不变），r be 也会明显增大，故u
A 不会加倍。

只有增大I C ，才能有效地增大u
A 。

7.若测得一只晶体管的电流I
B =50μA ，I
C =2.5mA ，则该管的β≈I C /I B =50。

纠错：β≈I C /I B 适用条件必须是晶体管工作在放大区。

8.静态工作点Q 是指晶体管的电流和电压在其特性曲线上对应的点。

纠错：静态工作点应是在无信号输入状态下，晶体管上的直流电流、电压在其特性曲线上的对应点。

9. 晶体管在放大区满足I C ≈βI B ，且β>>1，故晶体管适用于电流放大，不适用于电压放大。

纠错：只要输出电流在负载上的电压能大于输入电压，就实现了电压放大。

因此电流放大能力不能反映电压放大能力。

10.PNP 或NPN 晶体管都是一种对称结构。

因此将晶体管的发射极与集电极对调使用，晶体管仍然能正常放大信号。

纠错：由于发射区比基区掺杂浓度高，而集电区不具有此特性，故C 极和E 极不能交换使用。

2.3 习 题 及 解 答
2.1 工作在放大状态中的晶体管两个电极的电流如图P2.1所示。

（1）求另一个电极的电流，并在图中标出实际方向。

（2）判断e 、b 、c 极，并画出该晶体管的符号。

μA
（a ） （b ）
图P2.1
【解2.1】：根据C I ＜E I ，C I 电流方向相同，而E I 与他们方向相反。

从而可判断出另一极电流的大小及方向。

图P2.1（a ）中已知两个管脚的电流为流入晶体管另一管脚必为发射极，电流必为流出晶体管，且大小为0.01+1.0=1.01mA ，该管为NPN 型晶体管，如图解2.2（a ）所示。

图P2.1（b ）中一个管脚的电流为3.1mA 流入、另一个管脚的电流为100μA 流出晶体管，根据第三只管脚为集电极，其电流必为流出晶体管，且大小为3.1-0.1=3.0mA ，该管为PNP 型晶体管，如图解2.2（b ）所示。

b
c
（a ） （b ）
图解2.1
2.2 工作在放大状态中的晶体管两个电极的电流如图P2.2所示。

（1）求另一个电极的电流，并在图中标出实际方向。

（2）标出e 、b 、c 极，并判断出该管是NPN 型还是PNP 型管。

（3）若I CBO 均为零，试求该管的α及β值。

（a ） （b ）
图P2.2
【解2.2】：
（a ） （b ）
图解2.2
图（a ）
（1）图P2.2（a ）中已知两个管脚的电流为流入晶体管，另一管脚的电流必为流出，且大小为0.1+4.0=4.1mA ，如图解2.2（a ）所示。

（2）电流值最大的管脚为e 极，电流值最小的管脚为b 极，电流值居中的管脚为c 极。

又由于e 极的电流为流出，故该管为NPN 型晶体管。

（3）由于I B = 0.1mA ，I C = 4.0mA ，故：
直流共基集射电流放大系数为： 9760140
4E C ...I I ≈==α
直流共射集基电流放大系数为： 401
004B C ===
..I I β 图（b ）
（1）图P2.2（b ）中一个管脚的电流为流入晶体管，另一个管脚的电流为流出晶体管，第三只管脚的电流必为流出，且大小为2.02-0.02=2.0mA ，如图解2.2（b ）所示。

（2）电流值最大的管脚为e 极，电流值最小的管脚为b 极，电流值居中的管脚为c 极。

又由于e 极的电流为流入，故该管为PNP 型晶体管。

（3）由于I B = 0.02mA ，I C = 2.0mA ，故：
直流共基集射电流放大系数为： 9900220
2E C ...I I ≈==α
直流共射集基电流放大系数为： 10002
002B C ===
..I I β 2.3 测得放大电路中正常工作的晶体管三个电极对地电位U 1、U 2、U 3分别为下述数值，试判断它们是硅管还是锗管？是NPN 型还是PNP 型？并确定c 、b 、e 极。

(1) U 1 = 2.5V ，U 2= 6V ，U 3= 1.8V (2) U 1= -6V ，U 2 = -3V ，U 3 = -2.7V
(3) U 1 = -1.7V ，U 2 = -2V ，U 3 = 0V (4) U 1 = -7V ，U 2 = -2V ，U 3 = -2.3V (5) U 1 = 0.7V ，U 2 = 0V ，U 3 =5V
(6) U 1 = -1.3V ，U 2 = -10V ，U 3 =-2V (7) U 1 = 8V ，U 2 = 2.7V ，U 3 =3V (8) U 1 = 6V ，U 2 =11.3V ，U 3 =12V 【分析】：①工作于放大状态的晶体管，发射结正偏、集电结反偏，NPN 管：U C ＞U B ＞U E ，PNP 管：U C ＜U B ＜U E 。

基极电位总是居中，据此可确定基极；②硅管的BE U 约为0.6~0.8V 、
锗管的BE U 约为0.2~0.4V ，由这一差值大小判断是硅管还是锗管，并可判断出与基极相差这一数值的电极为发射极；③余下一个电极为集电极。

④集电极电位最高的为NPN 型管，集电极电位最低的为PNP 型管。

【解2.3】：
(1) 由于U 13 = U 1- U 3= 0.7V ，故该管为硅管，1管脚电位居中是b 极，3管脚是e 极，则2脚为c 极。

又因为2脚电位最高，故该管为NPN 型管。

(2) 由于∣U 23∣= 0.3V ，故该管为锗管，2管脚电位居中是b 极，3管脚是e 极，则1脚
为c 极。

又因为1脚电位最低，故该管为PNP 型管。

(3) 由于∣U 12∣= 0.3V ，故该管为锗管，1管脚电位居中是b 极，2管脚是e 极，则3脚为c 极。

又因为3脚电位最高，故该管为NPN 型管。

(4) 由于∣U 23∣= 0.3V ，故该管为锗管，3管脚电位居中是b 极，2管脚是e 极，则1脚为c 极。

又因为1脚电位最低，故该管为PNP 型管。

(5) 由于∣U 12∣= 0.7V ，故该管为硅管，1管脚电位居中是b 极，2管脚是e 极，则3脚为c 极。

又因为3脚电位最高，故该管为NPN 型管。

(6) 由于∣U 13∣= 0.7V ，故该管为硅管，3管脚电位居中是b 极，1管脚是e 极，则2脚
为c 极。

又因为2脚电位最低，故该管为PNP 型管。

(7) 由于∣U 23∣= 0.3V ，故该管为锗管，3管脚电位居中是b 极，2管脚是e 极，则1脚为c 极。

又因为1脚电位最高，故该管为NPN 型管。

(8) 由于∣U 23∣= 0.7V ，故该管为硅管，2管脚电位居中是b 极，3管脚是e 极，则1脚
为c 极。

又因为1脚电位最低，故该管为PNP 型管。

表解2.3
2.4 如果在电路中测得晶体管的三个电极对地的电压如图P2.4所示，试判断晶体管所处的工作状态（放大、饱和、截止）。

-3V 1.1V
1.3V 3.7V
1.8V
1.5V
（a ） （b ） （c ）
-3V
-0.3V
0V
1.2V 1.5V
5.8V
6V
（d ） （e ） （f ）
图P2.4
【解2.4】：
（a ）NPN 硅管 截止状态
∵U B <U C ，U B <U E ，即U BC <0，U BE <0，发射结、集电结均反偏，∴该NPN 管为截止状态
（b ）NPN 锗管 饱和状态
∵U B >U C ，U B >U E ；U BC >0，U BE >0且U BE =0.3V ，发射结、集电结均正偏，∴该NPN 锗管为饱和状态
（c ）NPN 锗管 放大状态
∵U C >U B >U E ，U BE =0.3V ，∴该NPN 锗管为放大状态
（d ）PNP 锗管 放大状态
∵U C <U B <U E ，U EB =0.3V ，∴该PNP 锗管为放大状态
（e ）PNP 锗管 饱和状态
∵U B <U C ，U B <U E ，U CB >0，U EB >0，U EB =0.3V ，发射结、集电结均正偏，∴该PNP 锗管为饱和状态
（f ）PNP 锗管 截止状态
∵U B >U C ，U B >U E ，U CB <0，U EB <0，发射结、集电结均反偏，∴该PNP 锗管为截止状态
表解2.4
2.5 电路如图P2.5所示。

该电路可以用来测量晶体管的直流参数。

改变电阻R B 的值，由两只电流表测得两组I B 和I C 的数值：I B1=6μA ，I C1=0.4mA ；I B2=18μA ，I C2=1.12mA 。

要求：
（1）由所测数据计算β、I CBO 、I CEO 和α； （2）图中晶体管是硅管还是锗管？
CC
V
图P2.5
【解2.5】：
（1）由CEO B CBO B C )(1I I βI βI βI +=++=
联立⎪⎩⎪⎨⎧+=+=CEO
CEO
1811206400I βI β求得
60=β，A 406400CEO μ=-=βI
A 656.01CEO CBO μ=+=βI
I
984061
601.ββα==+=
（2）晶体管是Ge 管。

∵I CBO 为μA 数量级，硅管不可能有如此大的集电结反向饱和电流。

2.6 有两只晶体管，一只的参数β1＝200，I CEO1＝200μA ；另一只的参数β2＝100，I CEO2
＝10μA ，其它参数大致相同。

请问在电路中使用时选用哪只管子更好？为什么？ 【解2.6】：选用第二只管子，∵β2＝100比较适中、I CEO2＝10μA 较小，使用寿命长，且温度稳定性更好。

2.7 画出图P2.7所示各电路的直流通路和交流通路。

设所有电容对交流信号均可视为短路。

+-
u o
（a ） （b ）
（c ） 图P2.7
【分析2.7】画直流通路：电容开路，变压器绕组短路；画交流通路：将电容短路，直流电源对地短路。

【解2.7】：图解2.7（a ）是直流通路；图解2.7（b ）是交流通路。

点评：为了计算方便和避免连线交叉，交、直流通路均可改画成典型画法。

+V
CC
R
R R +V CC
-V CC
（a ） （b ）
（c ）
图解2-7(a) 直流通路
-o .
（a ） （b ） （c ）
图解2-7(b) 交流通路
2.8 根据放大电路的组成原则，分析图P2.8各电路是否具有放大功能，并说明原因。

（a ） （b ）
（c ）
u V
u o
（d ） （e ） （f ）
图P2.8
【解2.8】：
（a ）不能。

因为输入信号被V BB 短路。

（b ）可能。

（c ）不能。

图中V BB 极性接反，使NPN 管发射结反偏，不满足放大要求。

（d ）不能。

晶体管将因发射结电压过大而损坏。

（e ）不能。

因为输入信号被C 2短路。

（f ）不能。

因为输出信号被C 3短路，恒为零。

2.9 电路如图P2.9所示，当开关S 分别接到A 、B 、
C 各位置时，那个位置的I B 最大？那个位置的I B 最小？分析原因。

V CC
图P2.9
【解2.9】：
① S 接到位置A 时，I B 最大。

∵发射结、集电结均正偏，且并联，I B 是两个正向偏置的PN 结的正向电流之和；
S 接到位置B 时，I B 居中。

∵发射结正偏，集电极开路，I B 是一个正向偏置的PN 结（发射结）的正向电流；
S 接到位置C 时，I B 最小。

∵发射结正偏，集电结反偏，晶体管VT 工作于放大状态，只有少量的非平衡少子在基区复合形成基极电流I B 。

② S 接到位置A 时，I B 最大。

S 接到位置C 时，I B 最小。

2.10 电路如图P2.10所示，β=100，U BE =0.6V 晶体管VT 反向饱和电流不计，试分析开关S 分别接在A 、B 、C 、D 各位置时，晶体管的工作状态。

R 300k
图P2.10
【解2.10】：A 放大；B 饱和；C 截止；D 截止 开关S 接在位置A 时，晶体管工作在放大状态。

开关S 接在位置B 时，晶体管工作在饱和状态。

开关S 接在位置C 时，晶体管工作在截止状态。

开关S 接在位置D 时，晶体管工作在截止状态。

（1）计算临界饱和电流I CS 、I BS
受外电路的限制，晶体管所能提供的最大集电极电流，即集电极临界饱和电流I CS 为：
mA 121
12C CC C CES CC CS ==≈-=R V R U V I
基极临界饱和电流I BS 为：
A 120100
12
CS BS μ===
βI I 当I B ≤I BS 时，I C =βI B 成立，晶体管处于放大区；当I B ＞I BS 时，I C =βI B 不成立，晶体管已
进入饱和区，集电极电流不能跟随基极电流的变化而变化，I C ＜βI B 。

（2）分析晶体管的工作状态 ① S 接在位置A 时：
A 38300
6
0121B BE CC B1μ=-=-=
.R U V I
I B1＜I BS
mA 83A 38100B1C1.βI I =μ⨯== V 2818312C C CC CE ..R I V U =⨯-=-=
U BE =0.7V ，U CE =8.2V ，U BE ＜U CE ，所以晶体管工作于放大状态。

② S 接在位置B 时
A 38030
6
0122B BE CC B2μ=-=-=
.R U V I
I B2＞I BS
晶体管工作于饱和区，硅管U CE =U CES ≈0.3V 。

③ S 接在位置C 时，V BB = -5V ，发射结反向偏置，晶体管处于截止状态。

④ S 接在位置D 时，U BE =0V ，发射结无偏置电压，晶体管处于截止状态。

2.11 晶体管VT 的输出特性曲线如图P2.11所示，在其上确定α、β、
P CM 、I CEO 、U (BR)CEO 。

i C
i C
图P2.11 图解2.11
【解2.11】在输出特性曲线上确定α、β、P CM 、I CEO 、U (BR)CEO （如图解2.11）
（1）确定α、β 在图题2.11输出特性曲线上，过U CE =15V 的点作横轴的垂线，与I B1=40µA 、I B2=60µA 的特性曲线分别交于点D 、E ，其集电极电流分别为I C1=2mA 、I C2=3mA ，从而可求出晶体管的交流电流放大系数β： 50A
)4060()mA
23(1B B21C C2B C =μ--=--=∆∆=
I I I I I I β ββ≈ 98051
50
1.ββα==+=
α≈α （2）确定P CM
在曲线P CM 找一点F （20V ，2.5mA ），则
P CM = U CE ×I C =20V×2.5mA=50mW
（3）确定I CEO 、U (BR)CEO
P2.11中输出特性I B1=0的特性曲线所对应的集电极电流I C =I CEO =20µA ，该曲线水平部分右端上翘的点所对应的集-射极电压U CE = U (BR)CEO =35V 。

2.12 如果放大电路的电压增压为40dB ，输入电阻R i =10kΩ，负载电阻R L =20kΩ，其电流增益为多少？
【解2.12】： i L i i
i L o i o u R R A R I R I U U A === 40lg 20u
=A dB 100u
=A 5020
10100L i u
i =⨯==R R A A 2.13 如果某放大电路接负载R L1=10kΩ时电压增益是接负载R L2=2kΩ时电压增益的3
倍，则放大电路的输出电阻R o 是多大？
【解2.13】：
接负载R L1=10kΩ时的输出电压U o1是接负载R L2=2kΩ时的输出电压U o2的3倍
U o1=3U o2
''U R U R R R U o
o o L1o L1o1
1010 +=+= ''U R U R R R U o o o L2o L2o2
2
2 +=+= ''U R U R o o o o 2
231010 +⨯=+ R o =10 kΩ
2.14 放大电路及晶体管输出特性曲线如图P2.14所示，图中R B =400kΩ，R C =R L =4kΩ，
V CC =20V ，U CES =1V 。

试用图解法求：
（1）放大电路的静态工作点Q ；
（2）输入为正弦信号，当R L →∞，最大不失真输出电压的幅度(U om )M =？若接入负载R L =4kΩ，最大不失真输出电压的幅度(U om )′M =？
i C
CE
L Ω
（a ）电路 （b ）特性曲线
图P2.14
【解2.14】：
（1）放大电路的静态工作点Q ； A 50400
20
B C
C B BE CC B μ==≈-=
R V R U V I
直流负载线：CQ C CQ CC CEQ 420I R I V U -=-=连接两个特殊点：连接M （0，5）、N （20，0）得直流负载线，它与I B =50μA 的交点为静态工作点Q （U CEQ =9.6V ，I CQ =2.6mA ） （2） 输入为正弦信号，当R L →∞，交直流负载线重合，最大不失真输出电压的幅度(U om )M =
U CEQ -U CES =9.6-1=8.6V ；
若接入负载R L =4kΩ，L
R '=R C ∥R L ，画出交流负载线（斜率为-1/L R '=-1/2）过Q 点与横轴相交于点N '（CC V '，0），CC V '= U CEQ +I CQ L R '=9.6+2.6×2=14.8V
最大不失真输出电压的幅度(U om )′M =L CQ R I '=2.6×2=5.2V
i C
图解2.14
2.15 放大电路及晶体管输出特性曲线如图P2.15所示，图中V CC =16V ，R B1=30kΩ，R B2=10kΩ，R E =
3.3kΩ，R C =R L =
4.7kΩ，U BEQ =0.7V ，电路中电容容量均足够大。

要求：
（1）画出直流负载线，确定放大电路的静态工作点Q （U CEQ ，I CQ ）； （2）画出交流负载线，求最大不失真输出电压的幅度
(U om )M =？
（3）若输入正弦信号i
U 逐渐增大，输出电压将首先出现什么失真？画出失真波形示意图。

L
4.7k Ω
i C CE
（a ）电路 （b ）特性曲线
图P2.15
【解2.15】：
（1）画直流负载线MN ，
直流负载线方程：U CE = V CC -I C （R C +R E ）=16-I C ⨯8，横坐标定为u CE ，纵坐标定为i C ，取两个特殊点：M （0，2 mA ），N （16V ，0），可作出直流负载线MN ，如图解2-15。

求静态工作点Q
V 41610
3010
CC B2B1B2B =⨯+=+≈V R R R U
mA 13
37
04E BEQ B EQ CQ =-=-=
≈..R U U I I
过I CQ =1mA 与直流负载线MN 的交点为Q ，过Q 作横轴的垂线，得U CEQ =8V ，Q （8V ，1mA ），
I BQ =40μA 。

（2）画出交流负载线Q N′
交流负载线Q N′的做法：交流负载线过静态工作点Q （U CEQ ，I CQ ），同时过N ′点（V′CC ，0），V′CC 的表达式为：
V′CC = U CEQ +I CQ R ′L =8+1⨯4.7//4.7=10.35V
交流负载线QN ′，过Q （8V ，1mA ），N ′（10.35V ，0），如图解2-15所示。

求电路的最大输出幅度(U om )M
放大电路最大不失真输出电压的峰值(U om )M 为U CEQ 两侧（U CEQ -U CES ）、（L
CQ R I '）所确定的数值中较小的一个，即
(U om )M = min{U CEQ -U CES ，L
CQ R I '} (U om )M = min{8-0.7V ，2.35V} =2.35V
即(U om )M = I CQ R ′L =1⨯4.7//4.7=2.35V
（3）若输入正弦信号i
U 逐渐增大，输出电压将首先出现截止失真。

因为静态工作点Q 不在交流负载线的中央，而偏于下部，（U CEQ -U CES ）>（L CQ R I '），波形的失真出现在靠近截止区，
故失真为截止失真。

消除失真的方法：应提高静态工作点Q 的位置，减小电阻R B1，增大I CQ 。

i C
i C
图解2.15
2.16 电路如图P2.16所示，设NPN 管的β =100，U CB =0.5V ，求I E 的值。

（提示：参考例2-11）
EE
E =?
=?E =?
CC
C =?
=2V
R 50k U +V R I C
图P2.16 图P2.17 图P2.18
【解2.16】：
mA 905
5
05C CB CC C ..R U V I =-=-=
mA 009010090C B ..βI I ===
mA 9090)1(B E .I βI =+=
2.17 电路如图P2.17所示，设硅PNP 管发射极电压U E =2V ，试求I E 、I C 、U EC 以及晶体管的α、β 值。

（提示：参考例2-11） 【解2.17】：
mA 8010
210E E EE E .R U V I =-=-=
mA 026050
702B EB E B B B ..R U U R U I =-=-==
mA 7740026080B E C ...I I I =-=-=
V 26.41010774.02)(2CC C C C E EC =+⨯-=---=-=V R I U U U
9675080774
0E C ...I I α===
7729026
07740B C ...I I β≈==
2.18 电路如图P2.18所示，
（1）设硅NPN 晶体管的β =60，静态工作点Q 位于：I C =2mA ，U CE =12V ，试求R B 、R C 的值。

（2）选定R B 、R C 后，若换一只β =100的硅NPN 晶体管，计算静态工作点Q （I C 、U CE ）。

（提示：参考例2-11） 【解2.18】：
（1）选取R B 、R C
k Ω62
12
24C CE CC C =-=-=
I U V R
k Ω69960
27024C BE CC B BE CC B =-=-=-=
/.β/I U V I U V R
取R B =680kΩ、R C =6.2kΩ。

（2）在选定R B 、R C 和β=100后，重新计算Q （I C 、U CE ）
mA 0340680
7024B BE CC B ..R U V I =-=-=
mA 430340100B C ..βI I =⨯== V 922264324C C CC CE ...R I V U =⨯-=-=
2.19 电路如图P2.19所示，试求硅晶体管的α、β 值，以及图中的未知参数。

（提示：参考例2-11）
E
R EE
500k =?
=?U B =-
E =?CC
=?=+4V
（a ） （b ）
图P2.19
【解2.19】：
（1）图P2.19（a ）
mA 0020500
1
0B B B .R U I ==-=
V 71701BE B E ..U U U -=--=-= V 74713E CC CE ..U V U =+=-=
mA 2708
43)
(71)(E EE E E ...R V U I =---=--=
mA 26800020270B E C ...I I I =-=-=
992602702680E C ...I I α===
134002
0268
0B C ===
..I I β （2）图P2.19（b ）
mA 502
4
5E E EE E .R U V I =-=-=
V 18505C E CC C -=⨯+-=+-=.R I V U V 33704EB E B ..U U U =-=-=
mA 086.050
)1(3.3B C B B =--=-=
R U U I mA 414.0086.05.0B E C =-=-=I I I
828.05.0414.0E C ===
I I α 8.4086
.0414
.0B C ===
I I β 2.20 基本共射放大电路如图P2.20所示，图中晶体管的β＝50，'bb r =300Ω，R S =300Ω，U BE =0.7V ，U CES =0.7V ，V CC =12V ，R B =435kΩ，R C =5kΩ， R L =5kΩ。

试求：
（1）静态工作点Q （I B 、I C 、U CE ）； （2）画出微变等效电路；
（3）求输入、输出电阻R i 、R o ；
（4）计算电压放大倍数u A 、us
A ； （5）画电路的交直流负载线；
（6）求电路的最大不失真输出电压幅度(U om )M ；
（7）信号增大时，输出电压U o 首先出现什么失真？如何消除？
（8）调整R B 阻值，使电路输出达到最大不失真输出电压(U om )M ，此时，(U om )M =？R B =？
（提示：参考例2-13）
U L .300Ω
图P2.20
【解2.20】：
（1）计算静态工作点Q （I BQ 、I CQ 、U CEQ ）
A 26435
7
012B BEQ CC BQ μ≈-=-=
.R U V I
I CQ =βI BQ =50⨯0.026=1.3mA
U CEQ = V CC -I CQ R C =12-1.3⨯5=5.5V
I EQ ≈I CQ =1.3mA
（2）微变等效电路如图解2.20（a ）所示。

（3）计算输入电阻R i 、输出电阻R o
(mA)
26mV
)
1(EQ bb be 'I βr r ++==300+51⨯.3mA 126mV ≈1.3kΩ W =≈=k 31be be B i .r r //R R
5C o ==R R kΩ
（4）电压放大倍数u A 、us
A
961.3)55(50be L i
o u -=⨯-='-==//r R βU U A u
s
i i us
A R R R A +=7896303131-=⨯+-≈... （5）直流负载线MN 、交流负载线M′N′
直流负载线的做法：列出输出回路方程 u CE = V CC -i C R C =12-i C ⨯5，横坐标定为u CE ，纵坐标定为i C ，取两个特殊点：M （0、2.4 mA ），N （12V 、0），可作出直流负载线MN ，如图解2-20（b ）。

交流负载线的M′N′做法： 交流负载线过静态工作点Q （U CEQ 、I CQ ），同时过N ′点（V′CC 、0），V′CC 的表达式为：
V′CC = U CEQ +I CQ R ′L =5.5+1.3⨯5//5=8.75V 交流负载线M′N′，过Q （5.5V 、1.3 mA ），N′（8.75V 、0），如图解2-20（b ）所示。

（6）电路的最大输出幅度(U om )M 及其有效值
放大器最大不失真输出电压的峰值(U om )M 为U CEQ 两侧（U CEQ -U CES ）、（L
CQ R I '）所确定的数值中较小的一个，除以2得有效值，即
(U om )M = min{U CEQ -U CES ，L
CQ R I '} (U om )M = min{5.5-0.7V ，3.25V}=3.25=2.3V
有效值为：3.25/2=2.3V
（7）信号增大时，首先出现截止失真。

因为（U CEQ -U CES ）>（L CQ R I '），波形的失真出
现在靠近截止区，故失真为截止失真。

消除截止失真的方法：应提高静态工作点Q 的位置，
增大I CQ ，减小电阻R B 。

（8）电路元件参数的调整 若能调整元件参数，使Q 点正好处在交流负载线的中部位置，即使得U CEQ 两侧的两段线段相等：
U CEQ -U CES =L
CQ R I ' 则该电路可获得最大的输出幅度(U om )M 。

可通过改变电阻R B 的阻值来实现。

因U CEQ = V CC -I CQ R C ，式（2-99）可变为：
V CC -I CQ R C -U CES =L
CQ R I ' 求得I CQ
5115
257
012L C CES CC CQ ...R R U V I =+-='+-=
mA I BQ = I CQ /β=1.51/50=0.03 mA
737603
07
012BQ
BEQ
CC B ...I U V R =-=
-=
kΩ 从而可得最大输出幅度：
(U om )M =L CQ R I '=1.51×2.5=2.67V
有效值为：1.51×2.5/2=2.67V
-+U I i ·
I c ·I b
·o
·i C CC
（a ） （b ）
图解2.20
2.21 在图P2.20所示电路中，改变电路参数，在信号源电压为正弦波时，测得输出电压波形如图题2.21（a ），（b ），（c ）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。

（a ） （b ） （c ）
图P2.21
【解2.21】该电路为共射电路，输出电压与输入电压反相。

（a ）图负半周信号失真为饱和失真，增大基极电阻R B ，减小静态电流，可以消除。

（b ）图正半周信号失真为截止失真，减小R B ，增大静态电流，可消除 。

（c ）图正负半周均失真为双向失真（既有饱和失真，又有截止失真）。

双向失真，说明工作点设置合理，放大倍数太大，或输入信号太大。

因此，减小放大倍数，即减小R C ，增加电源电压或减小输入信号可消除。

但因R C 影响电压放大倍数，故不常采用；电源电压一般为固定值，所以此法也不常采用。

【点评 2.21】解决上述失真的方法不是唯一的，本题解答是最常用的解决方法。

另外，消除饱和失真减小R C 也可以，但因R C 影响电压放大倍数，故不常采用；而消除双向失真采取增加电源电压的方法亦可解决。

但由于放大电路电源电压一般为固定值，所以此法也不常采用。

2.22 在图P2.20所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表P2.22中填入①增大②减小或③基本不变。

（提示：R B 的变化将引起r be 的变化，mA
mV
26BQ bb'be I r r +=，r be 的变化将影响u A 和R i ，）
表P2.22
【解2.22】分析：掌握共射电路直流量和交流量的计算公式，将变化的参数代入，即可得出
结果。

表解2.22
【点评2.22】此题的关键是R B 的变化引起r be 的变化，r be 的变化将影响u A
和R i ，只要
注意mA
mV 26)1(EQ bb'be I r r β++=中的BQ EQ
)1(I βI +=，mA
mV
26BQ bb'be I r r +=，故r be 与R B 的变化有关
系。

2.23 已知图P2.23所示电路中，晶体管的β=100，r be =1kΩ，V CC =12V ，R C =3kΩ。

要求： （1）现已测得静态管压降U CEQ =6V ，估算R B 约为多少千欧?
（2）若测得i
U 和o U 的有效值分别为1mV 和100mV ，则负载电阻R L 为多少千欧？ L =？
图P2.23
【解2.23】
（1）求解R B
mA 23
6
12C
CEQ
CC CQ =-=
-=
R U V I μA 20CQ BQ ==
β
I I
k Ω56502
07
012BQ
BEQ
CC B =-=
-=
..I U V R
（2）求解R L
100i o u -==U U A be L i
o u r R βU U A '-== k Ω1100
1100be
u L
=⨯--=-='βr A R L C L
R //R R =' k Ω51L .R =
2.24 放大电路如图P 2.24所示，设晶体管的输入电阻为r be 。

要求：
（1）画出电路的微变等效电路；
（2）写出两电路的输入电阻、电压放大倍数的表达式，比较其各自有何不同？
（a ） （b ）
图P2.24
【解2.24】
（1）画出交流通路
···
···
（a ） （b ）
图解2.24
（2）输入电阻、电压放大倍数
（a ）be B i i ia r //R I U R ==
be C i o ua r βR U U A -== （b ）i B i i ib R //R I U R '==
E be b
i i )1(R βr I U R ++==' E be C i o ub )1(R βr βR U U A ++-==
2.25 PNP 管放大电路如图P2.25所示，-V CC = -12V ，U BE = -0.2V ，晶体管的β=50，R B =343kΩ，R C =4kΩ，R E =1kΩ。

求电路的静态工作点Q （I BQ 、I CQ 、U CEQ ）。

图P2.25
【解2.25】计算静态工作点Q （I BQ 、I CQ 、U CEQ ），直流通路如图解2.25
E EQ EB B BQ CC R I U R I V ++=
A 301
513432
012)(1E B EB CC BQ μ≈⨯+-=++-=
.R βR U V I
I CQ =βI BQ =50⨯0.030=1.5mA
U CEQ ≈ -（V CC -I CQ
（R C +R E ））= -（12-1.5⨯5）=-4.5V
V CC
R 343k
图解2.25
2.26 PNP 管放大电路如图P2.26所示，晶体管的β =60，r bb′ =100Ω，U BE =0.2V ，U CES =-0.2V ， -V CC = -12V ，R B =472kΩ，R C =4kΩ，R L =6kΩ，R S =300Ω。

试求：
（1）计算电路的静态工作点Q （I BQ 、I CQ 、U CEQ ）；
（2）画出电路的微变等效电路；
（3）计算电路的输入电阻R i 、输出电阻R o ；
（4）计算电压放大倍数u A 、us
A 。