(整理)第三章 双极型三极管基本放大电路

第三章双极型三极管基本放大电路
3-1 选择填空
1.晶体管工作在放大区时，具有如下特点______________。

a. 发射结正偏，集电结反偏。

b. 发射结反偏，集电结正偏。

c. 发射结正偏，集电结正偏。

d. 发射结反偏，集电结反偏。

2．晶体管工作在饱和区时，具有如下特点______________。

a. 发射结正偏，集电结反偏。

b. 发射结反偏，集电结正偏。

c. 发射结正偏，集电结正偏。

d. 发射结反偏，集电结反偏。

3．在共射、共集、共基三种基本组态放大电路中，电压放大倍数小于1的是______
组态。

a. 共射
b. 共集
c. 共基
d. 不确定
4．对于题3-1图所示放大电路中，当用直流电压表测得U CE ≈V CC 时，有可能是因为______，测得U CE ≈0时，有可能是因为________。

a.R B 开路
b. R C 开路
c. R B 短路
d. R B 过小
5．对于题3-1图所示放大电路中，当V CC =12V ，R C =2k Ω，集电极电流I C 计算值为1mA 。

用直流电压表测时U CE =8V ，这说明______。

a.电路工作正常
b. 三极管工作不正常
c. 电容C i 短路
d. 电容C o 短路
6.对于题3-1图所示放大电路中，若其他电路参数不变，仅当R B 增大时，U CEQ 将______；若仅当R C 减小时，U CEQ 将______；若仅当R L 增大时，U CEQ 将______；若仅更换一个β较小的三极管时，U CEQ 将______； a.增大 b. 减小 c. 不变 d. 不确定
7.对于题3-1图所示放大电路中，输入电压u i 为余弦信号，若输入耦合电容C i 短路，则该电路______。

a.正常放大
b. 出现饱和失真
c. 出现截止失真
d. 不确定
8. 对于NPN 组成的基本共射放大电路，若产生饱和失真，则输出电压_______失真；若产生截止失真，则输出电压_______失真。

a.顶部
b. 低部
9. 当输入电压为余弦信号时，如果PNP 管共射放大电路发生饱和失真，则基极电流i b 的波形将___________，集电极电流i c 的波形将__________，输出电压u o 的波形将________。

a.正半波消波
b. 负半波消波
c. 双向消波
d. 不消波
10. 当输入电压为余弦信号时，如果NPN 管共射放大电路发生饱和失真，则基极电流i b 的波形将___________，集电极电流i c 的波形将__________，输出电压u o 的波形将________。

a.正半波消波
b. 负半波消波
c. 双向消波
d. 不消波
11. 为了使高阻输出的放大电路（或高阻信号源）与低阻负载（或低阻输入电阻的放大电路）很好地配合，可以在高阻输出的放大电路与负载之间插入________。

a.共射电路
b. 共集电路
c. 共基电路
d. 任何一种组态的电路
12．为了使一个低阻输出的放大电路（或内阻极小的电压源）转变为高阻输出的放大电路（或内阻尽可能大的电流源），可以在低阻输出的放大电路的后面接入_____________。

a.共射电路
b. 共集电路
c. 共基电路
d. 任何一种组态的电路
13.在单级放大电路中，若输入电压为余弦波形，用示波器同时观察输入u i 和输出u o 的波形。

当为CE 电路时，u i 和u o 的相位_________；当CC 电路时，，u i 和u o 的相位_________；当CB 电路时，，u i 和u o 的相位________。

a.同相
b. 反相
c. 相差90º
d. 不确定
14.可以放大电压又能放大电流的是_________组态放大电路；可以放大电压又不能放大电流的是_________组态放大电路；可以放大电流又不能放大电压的是_________组态放大电路；能够进行功率放大的是___________组态放大电路。

a.CE b. CC c. CB d. 任意组态
15.在共射、共集、共基三种基本放大电路组态中，电压放大倍数小于1的是_______组态；输入电阻最大的是________组态，最小的是________；输出电阻最大的是________组态，最小的是________。

a.CE
b. CC
c. CB
d. 任意组态
16.放大电路在低频信号作用下电压放大倍数下降的原因是存在___________电容和_______电容；而在高频信号作用下的电压放大倍数下降的主要原因是存在_________电容。

a.耦合 b. 旁路 c. 三极管极间
题3-1图
R L
17.三极管的特征频率f T 点对应的β为_______。

a. β=1
b. β=21
c. β=0.5
d. β=3
18. 某三极管的带宽增益积为1MHz 。

如果输入信号为单一频率的余弦波，电路能够进行信号放大的最高频率为_________。

a. 1MHz b. 2MHz c. 500kHz d. 700kHz
19. 某放大电路无耦合电容。

利用单一频率的余弦信号进行测试，测试结果是：低频增益为A U ，提高输入信号频率，频
率f 1时信号增益为21
A U ，频率f 2时输入信号增益为21
A U ，频率f 3时信号增益为0.1A U 。

电路的通频带宽为__________。

a. f 1
b. f 2
c. f 3
20 为了简化分析过程，分析题3-1图电路的低频特性时，可以忽略_________电容的影响。

分析中频特性时，忽略_________电容的影响。

分析高频特性时，忽略_________电容的影响。

a.耦合 b. 旁路 c. 三极管极间
3-1答案
1．d. 2.c 3.b 4.a,d 5. d. 6. a,a,c,a 7.c 8.b,a 9.d,a,a 10.d,a,b
11.b 12.c 13.b,a,a 14. a,c,b,d 15.b,b,c,c,b 16.a,b,c 17.a 18. a 19. a 20. c, abc, ab
3-2 说明利用三极管组成放大电路的基本原则。

解答：不论那种组态的放大电路，如果希望能够正常放大信号，必须遵守以下原则。

1． 有极性连接正确的直流电源、合理的元件参数，以保证三极管发射结正偏、集电结反偏和合适的静态工作点，使三
极管工作在放大区。

2． 信号能够从放大电路的输入端 加到三极管上，经过三极管放大后，又能传给放大电路的下一级或负载。

3-3题3-3图所示电路中，已知硅型晶体三极管发射结正向导通电压为0.7V ，β=100，
临界放大饱和时三极管压降（集电极-发射极之间）为0.3V 。

判断电路中各晶体管的工作状态。

题3-3图
C =10K Ω
（a
）
R C
（b ）C =10K Ω
+5V （c ）
R E =1K Ω-5V
分析：判断晶体三极管的工作状态并计算各级电流问题的分析方法如下。

方法一：
1． 对于NPN 管，若U BE <0.7V ，则管子截止；对于PNP 管，若U BE >-0.7V ，或U EB <0.7V 则管子截止； 2． 若NPN 管，U BE >0.7V ，PNP 管U EB >0.7V ，则说明三极管处于放大状态或饱和状态。

对于NPN 管，如果假设三极管工作在放大区，计算结果得管子压降U CE >0.3V （设小功率三极管饱和压降为0.3V ），说明管子确实工作在放大状态。

如果计算结果得管子压降U CE <0.3V ，说明管子工作在饱和区。

对于PNP 管，如果假设三极管工作在放大区，计算结果得管子压降U EC >0.3V ，说明管子确实工作在放大状态。

如果计算结果得管子压降U EC <0.3V ，说明管子工作在饱和区。

方法二：
当确定三极管处于非截止状态时，计算三极管的基极电流I B 及饱和电流集电极电流I CMAX （U EC =0.3V ），如果βI B <I CMAX ，说明电路处于放大状态；如果βI B >I CMAX ，说明电路处于饱和状态
方法二似乎更为简单。

解：
1． 列写输入回路方程，计算基极电流
BE B B 220.7
130μA 10U I R --=
==
电路饱和时，集电极电流CC CES CMAX C 120.3
1.17mA 10V U I R --=
==
B CMAX
I I β>
所以晶体管处于饱和状态。

2．计算基极电流
BE B B 0.80.80.710μA 10U I R --=
==
电路饱和时，集电极电流CC CES CMAX C 120.3
1.17mA 10V U I R --=
==
B CMAX
I I β<
所以晶体管处于放大状态。

3．计算基极电流
()()EE BE B B E 50.741.8μA
1211001V U I R R β--=
==++++⨯
电路饱和时，集电极电流CC EE CES B C E 550.3
0.88mA
101V V U I R R +-+-=
==++
CMAX
B I I >β
所以晶体管处于饱和状态。

3-4 试画出用PNP 、NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图，标出电源电压的极性，静态工作电流I B 、I C 的实际方向及静态电压U BE 、U CE 的实际极性。

解：用PNP 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(a)所示。

其中静态工作电流I B 、I C 的实际方向如图中箭头所示，静态电压U BE <-0.7V 、U CE <-0.3V 。

用NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(b)所示。

其中静态工作电流I B 、I C 的实际方向如图中箭头所示，静态电压U BE >0.7V 、U CE >0.3V 。

L
题3-4图
（a ）
L
（b ）
（a ）
（b ）
（c ）
(d ）
（e ）
o -
题3-5图
+
u i -+u o -
3-5电路如图3-5所示。

说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大，为什么？
分析：解决此问题需要进行以下几个方面的判断。

1． 判别三极管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。

2． 判断有无完善的直流通路。

3． 判断有无完善的交流通路。

4． 在前三个条件满足的条件下，最后根据电路给出的参数进行计算，根据计算结果判断三极管是否工作在放大区。

但是如果电路没有给出电路参数，该步骤可以省略。

默认电路参数取值合适。

解：
a 不能。

没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。

b 不能。

电源V CC 使发射结反偏，不能提供合适的静态工作点。

c 不能。

基极电压V BB 使发射结满足正偏条件，但是集电结不是反偏，电路不具备合适的静态工作点。

d 不能。

2C 电容使集电极交流接地，从而使输出电压交流部分为零。

e 能。

有合适的直流偏置电路，输入能加到三极管上，输出也能够送到负载上。

3-6 请画出如题3-6图中放大电路的直流通路。

（a ）
（b ）
（d ）
分析：在画直流通路时，电容开路，电感短路。

解：题3-6图中的直流通路如题3-6图a 所示。

3-7请画出如题3-6图中放大电路的交流通路。

分析：在画交流通路时，直流电源短路，电源内阻近似认为0；当电容、电感值较大时，近似认为电容短路，电感开路。

解：题3-6图中的交流通路如题3-7图所示。

（a ）
+u
-
题3-7图
（b ）
（c ）
（d ）
-
3-8已知晶体管的β=50，U BE =0.7V ，求题3- 8图所示电路的工作点。

题3-8图
R Ω
+u s -
解：经过V CC 、R C 、R B1、U BE 到地的回路电压方程为
()()()
()()()()CC BQ C BQ B1BE CC BE BQ C B1CQ BQ CEQ CC BQ C 10
120.7
32μA 151********μA 1.6mA 1125132μA 37.1V V I R I R U U U I R R K K
I I U V I R ββββ-+--=--∴=
==++⨯+∴=⋅=⨯=∴=-+=-⨯
⨯
=
3-9 放大电路如题3-9图所示。

已知V CC =3V ，U B =0.7V ，R C =3 kΩ，R B =150 kΩ，晶体管VT 的输出特性曲线如题3-9图a 所示。

试求：
（a ）
V （b ）
（c ）
V （d ）
题3-6图a
1．放大电路的静态工作点I CQ 和U CEQ ；
2．若R L =∞，求输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值；
3．若R L =7kΩ，输出最大不失真电压的幅值。

题3-9图
+o -
R
解： 1．
放大电路的静态工作点I CQ 和U CEQ 计算如下。

根据题3-9图所示电路列写直流负载线方程如下：
CQ
C CQ CC CEQ 33I R I V U -=-=
分别令I C =0，U CE =0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M （3，0），N （0，1），连接M 、N 得到直流负载线。

题3-9图b 题3-9直流负载线
I
根据直流通路，得基极静态工作电流为
()
μA 315k 1507
03B BE CC BQ ..R U V I =-=-=
直流负载线MN 与i B =I B =15.3μA 的输出特性曲线的交点Q 就是静态工作点。

Q 点坐标为
V
25.1mA
38.0μA 3.15CEQ CQ BQ ===U I I
2． R L =∞时，输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。

若R L =∞，交流负载线斜率与直流负载线斜率相同，为k 31
1//1C L
C =
=R R R 如题3-9图b 所示。

I CQ
题3-9图c 题3-9交流负载线
输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
[]
2
max ,o 1max ,o max ,o ,min U U U =
()()ces o,max1CEQ ces o,max 2C L
o,max VT 0.3V,1.250.30.95//0.383 1.14V
1//0.95V
CQ CQ C L U U U U V I U I R R R R U ==-=-=≈
==⨯=∴=如果三极管的饱和压降则
3．若R L =7kΩ，交流负载线斜率为
k
1.21
k 7//k 31//1L C =
=R R
输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
()()
()()
()o,max o,ma1o,max 2o,max1CEQ ces CQ o,max 2CQ C L C L o,max min , 1.250.30.95V //0.38 2.10.80V 1
//0.80V U U U U U u I U I R R R R U ⎡⎤=⎣⎦
=-=-==
==⨯=∴=
3-10 用图解法确定题3-10图所示放大电路的静态工作点Q 。

已知该电路三极管的输出特性如题3-10图a 所示，其中V CC =12V 。

题3-10图
+u o -
题3-10图a
0.8
分析：利用图解法确定放大电路静态工作点Q 的步骤如下： （1）画出放大电路的直流通路。

（2）根据直流通路列出直流负载线方程，在三极管输出特性坐标平面内画直流负载线。

（3）用估算法（或图解法）求出静态工作点I BQ 。

（4）查出直流负载线与i B =I BQ 的输出特性曲线的交点，该交点就是静态工作点Q 。

解：
根据题3-10图所示电路列写直流负载线方程整理如下。

()C L L1CE
C CC C O C CC CE R R
R U I V R I I V U ⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛++-=+-=
整理得
()()C
C
CC C
C
L L1C L L1CC C L L1L
L1CE 5.35.104
622462246226
22I I V I R R R R R R V R R R R R U -=++⨯+-+++=
+++-+++=
分别令I C =0，U CE =0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M （0,3），N （10.5,0），连接M 、N 得到
直流负载线。

题3-10图b
0.8
根据直流通路，得
CC BE B B 120.7
37μA 300k V U I R --=
==
直流负载线MN 与i B =I B =37μA 的输出特性曲线的交点Q 就是静态工作点。

Q 点坐标为
V
7.5mA
3.1μA 37CEQ CQ BQ ===U I I
3-11 用图解法确定题3-11图电路的静态工作点。

已知电路中三极管的β=100， U BE =0.3V （锗管），管子的饱和压降
U CES =0.3V 。

当其它参数不变，仅R C 增加时，Q 点将如何移动？为了使三极管不进入饱和状态，R C 应该如何选择？
V CC 20V
题3-11图
解：
1．估算静态工作点。

根据直流通路，得
()()()V 3105.02.120mA
10μA
1005.01011483
.0201E C C CC CE B C E B BE CC B =⨯+-=+-≈∴==∴=⨯+-=++-=
R R I V
U
I I R R U V I ββ
所以电路的静态工作点为
V
3mA 10μA 100CEQ B CQ BQ ====U I I I β
2． 电路的直流负载线方程为
()()CQ
C E C CQ CC CEQ 5.020I R R R I V U +-=+-=
直流负载线示意图如题3-11图a 所示。

题3-11图a
当其他参数不变，R C 增加时，直流负载线的斜率减小，但此时基极电流I BQ 并没有变化，所以静态工作点Q1将向左边移动到Q2，向饱和区方向移动。

为了使三极管不进入饱和区，U CE 的最小值为三极管饱和压降，U CE =U CES =0.3V ，此时
()CEQ CC CQ C,max E CES CC CQ E CES
C,max CQ
C 20100.50.3
1.47k Ω
10
1.47k Ω
U V I R R U V I R U R I R =-+=---⨯-∴=
=
=∴<
3-12如题3-12图所示放大电路中，已知晶体管的β=100，U BE =－0.3V 。

1．估算直流工作点I CQ 和U CEQ 。

2．若偏置电阻R B1、R B2分别开路，试分别估算集电极电位U C 值，并说明各自的工作状态； 3．若
R B1开路时，要求I CQ =2mA ，试确定R B2应该取多大的值。

V CC 12v
题3-12图
解：
1．直流工作点I CQ 和U CEQ 估算。

()()()()
()()()B2B CC B1B2CC B EB BQ E
CQ B CEQ CC BQ E CQ C
470
1211.63V 154701211.630.3
0.53μA 1101 1.3k 53mA 1121010.53μA 1.3k 53mA 2k 11.82V
R U V R R V U U I R I I U V I R I R βββ=
=⨯=++----∴=
==+⨯∴==∴=-+-=-⨯⨯-⨯=
2．若偏置电阻R B1开路，管子的静态工作电流为
()()()
()()
CC EB BQ B2E C BQ C EC CC BQ C BQ E
120.3
0.020mA 1470k 1100 1.3k
1000.02024V 11241010.020 1.3 5.4V V U I R R U I R U V I R I R ββββ--=
==++++⨯∴=⋅=⨯⨯==-⋅-+=--⨯⨯=集电极电位（）
此时三极管的发射结正偏、极点结反偏，管子处于放大状态。

若偏置电阻R B2开路，
00C BQ =∴=U I
此时管子处于截止状态。

3．若R B1开路时，有
()()()
()CC EB
BQ B2E
CQ BQ
CC EB
B2E
2B212mA 2mA 1120.3
1002
1100 1.3453.7k Ω
CQ B V U I R R I I I V U R R R K R ββββ-=
++∴=⋅=-⋅
=++-⨯=++⨯=若要求，有解得
3-13在电路如题3-13图中，已知V CC =6V ，U BEQ =0.7V ，R S =500Ω，R C =4kΩ，R B =300kΩ，晶体管VT 的h fe =50，r bb’=300Ω。

（1）估算直流工作点I CQ 。

（2）画出放大电路的简化h 参数等效电路。

（3）估算放大电路的输入电阻和R L =∞时的电压增益A U 。

（4）若R L =4kΩ时，求电压增益A U =u O /u i 和A US =u O /u S 。

u -
+
u O -
题3-13图
解：
1．估算直流工作点I CQ 。

()()C BE BQ B CQ fe B 60.7
17.7μA 300k
5017.7μA 0.89(mA)C V U I R I h I --=
==∴=⋅=⨯=
2．放大电路的简化h 参数等效电路如题3-13图a 。

题3-13图a
R i
o
+u O -
+u -
3．估算放大电路的输入电阻和R L =∞时的电压增益A U 。

()
()113
k 77.1//k 450//k Ω75.177.1//300//k Ω77.1017
.026
300mV 26ie
L C f e U ie BQ bb'ie -=∞-
=-
=====+=+
=h R R h A K K h R r I r h B i
4．若R L =4 kΩ时，电压增益A U 和A US 的计算。

()
()
fe C L U ie
i US U i s //504k //4k 57
1.77k
1.77
57440.5 1.77
h R R A h r A A r R =-=-
=-=
=-⨯=-++
3-14 电路如题 3-14图所示。

已知V CC =12V ，R B1=51kΩ，R B2=10kΩ，R C =3kΩ，R E =1kΩ，三极管的r be =0.7kΩ，β=30。

试求：
1．电路的静态工作点。

2．画出交流小信号等效电路 3．电压放大倍数。

4．输入电阻和输出电阻。

5．C E 开路时的电压放大倍数。

+o -
题3-14图
解：
1．电路的静态工作点。

利用戴维南定理进行计算。

基极的电位
V
97.112105110
CC B2B1B2B ≈⨯+=+=
V R R R U
基极静态电流 ()()μA
32130110//517
.097.11//E 2B 1B BEQ B BQ =⨯++-=++-=
R R R U U I β
基极静态电流
mA
96.03230BQ CQ =⨯=⋅=I I β
集电极-发射极之间的电压
()()V
16.81396.012E C CQ CC E EQ C CQ CC CEQ =+⨯-=+-≈--=R R I V R I R I V U
2．交流小信号等效电路如题3-14图a 所示。

+u i -
o
题3-14图a 题3-14图放大电路低频小信号等效电路
3．电压放大倍数的计算
6
.1287.03
30be C be b C b U -=⨯-=-=-=
r R r i R i A ββ
4．输入电阻和输出电阻的计算。

输入电阻k Ω7.07.0//10//51////be B2B1i ≈==r R R r
输出电阻k Ω3C o
==R r
5． C E 开路时电压放大倍数的计算。

此时等效电路如题3-14图b 所示。

o
题3-14图 题3-14图无C E 时低频小信号等效电路
电压放大倍数为
()()84
.21317.03
3011E be C E b be b C b U -=⨯+⨯-=++-=++-=
R r R R i r i R i A ββββ
3-15 在题3-15图所示放大电路中，已知晶体管的U BE =0.7V ，β=100，r bb’=100Ω，R s =200Ω，各电容足够大。

1．画出直流通路；计算静态工作点。

2．画出交流通路及交流等效电路，计算r i 、r O 、A U 、A Us 。

V CC
u -
+
u O -
题3-15图
解：
1． 直流通路如题3-15图a ；静态工作点计算如下。

R 2k Ω
题3-15图a
V CC
()()CC BE BQ 12C CQ BQ 63CEQ CC BQ C 100.7
30.8μA
1100k 101210030.8μA 3.08mA
11010130.810210 3.8V V U I R R R I I U V I R βββ---===++++⨯=⋅=⨯==-+=-⨯⨯⨯⨯=（）
2．交流通路及交流等效电路如题3-15图b 、题3-15图c 所示.。

R R L
Ω题3-15图c
R i
o
题3-15图b
u -
+u o -
+u s -
+u o -
r i 、A U 、A Us 、r O 的计算如下。

()()()()
()
ie bb'3
BQ i 1ie o 2C 23L U ie
i Us U i s 26m V 26
100944Ω30.810
//20k//9440.94k Ω//2k //80k 1.98k Ω////10080k //20k //2k 125
0.944k
0.94
1251030.940.2
h r I r R h r R R R R R A h r A A r R β-=+
=+=⨯∴======⨯=-=-
=-=
=-⨯=-++
3-16 如题3-16图所示电路，已知R s =50Ω，R B1=33KΩ，R B2=10KΩ，R C =1KΩ，R L =1KΩ，晶体管的h ie =1.2 KΩ，β=50。

1．画出交流通路及简化h 参数等效电路。

2．计算r i 、A U 、A Us 、r O 。

题3-16图
u -
+u o -
解：
1．交流通路及简化h 参数等效电路如题3-16图a 、题3-16图b 。

R
L +
u O
-
题3-16图a 图题3-16图电路的交流通路
题3-16图b 图题3-16图的交流等效通路
+u O -
R +u -
2．r i 、A U 、A Us 、r O 计算如下。

()()()
()20
2105.0k 04.1k
04.121
k
2.1k 1//k 150//k Ω1k Ω04.1k 2.1//k 10//k 33////U s i i US ie
L C U C o ie 21i -=⨯+-=+=
-=⨯-
=-======A R r r A h R R A R r h R R r β
3-17 已知下列电压传输函数为
()()()
()()
43U 10j 10j 10j 10j 100j .1++++=
ωωωωωA
()()()()()()()()()()()()
()()()()
763218U 225
U 4218
U 2223U 10j 10j 10j 10j 1010j .5104j 10j 104j .410j 10j 10j .3105j 10j j 10j .2+++++=
⨯++⨯=++=⨯++=ωωωωωωωωωωωωωωωωωj j A A A A
试问：
（1）上述各增益函数属于低频、高频，还是高低频增益函数？ （2）各增益函数的中频电压增益A U 等于多少？ （3）由各增益函数求下限频率f L 和上限f H 值是多少？
分析：一般情况下高频截频可近似为最小的高频极点.低频截频可近似为最大的低频极点。

解：
1.将Au 整理为做图的标准形式如下：
()()()()()
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪
⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛
+=
++++=-43343U 10j 110j 110j 110j 11010j 10j 10j 10j 100j ωωωωωωωωωA
波特图如题3-17图a 所示。

显然增益函数的中频电压增益为100，或40dB 。

下限角频率为104rad ，或下限频率f L =104/2π=1.59(kHz)，上限频率为无穷。

()()(
)()
()⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=
⨯++=-2
22
2222
3105j 110j 1j 102105j 10j j 10j .2ωωωωωωωU A
波特图如题3-17 b 图所示。

显然增益函数的中频电压增益为1000，或60dB 。

下限频率为5×102rad ， f L =5×102/2π=73(kHz)，上限频率为无穷。

()(
)()
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=
++=4
212
4218
U 10j 110j 11010j 10j 10j .3ωωωωωA
中频电压增益为1012，或240dB 。

下限频率f L =0，上限频率为100rad ，f H =100/2π=15.9(Hz)
()()()
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=
⨯++⨯=
22225
U 104j 110j 110
104j 10j 104j .4ωωωωωA
中频电压增益为10，或20dB 。

下限频率f L =0，上限频率为100rad ，f H =100/2π=15.9(Hz)
ω
ω
()()
()()()()
⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪
⎭⎫ ⎝⎛
+=
+++++=
7
6
32763218U 10j 110j 110j 110j 110j 1j 1010j 10j 10j 10j 10j j 10j .5ωωωωωωωωωωωωωA
中频电压增益为105，或100dB 。

下限角频率为103rad ，下限频率f L =103/2π=159(Hz)。

上限角频率为106rad ，上限频率f H =106/2π=159(kHz)。

3-18放大电路如题3-18图a 所示。

设晶体管VT 的h fe =100，r bb’=100Ω，r b’e =2.6kΩ，C b’e =60PF ，C b’c =4PF ，R s =1kΩ，R B =100kΩ。

它的幅频特性曲线如题3-18图b 所示。

（1）确定R C 的值。

（2）确定C 1的值。

（3）求上限频率f H 。

V CC
题3-18图a 1k lgf
题3-18图b
+
u s -
分析：
1．根据题3-18图b 可知中频增益为40dB 。

根据低频小信号模型，通过计算中频增益，获得R C 。

2．通常三极管放大电路的耦合电容影响低频增益特性，三极管结电容影响高频增益特性。

电路中有耦合电容C 1和C 2，由于C 2悬空，因此仅根据耦合电容C 1和输入电阻可以得到放大电路电压传输函数低频极点，根据已知的下限频率，可以得到C 1的值。

3．根据三极管高频信号模型，可以获得高频时电压传输函数，由此得到上限频率。

解：
1．电路中频信号模型如题3-18图c 所示，中频时，耦合电容、旁路电容均认为短路。

三极管的结电容C b’e ′和C ce ′产生的容抗很大，可以忽略不计，认为电容开路。

题3-18图c 题3-18a 图放大电路中频小信号等效电路
r bb ’
+u -
中频时，电压增益为
b'e C
U m C
b'e
m g u R A g R u =
=
考虑信号源内阻时，电压增益为
()()bb'b'e B o o b'e be
'US m C s b'e be s S bb'b'e B ''bb'b'e s B c fe b c m b'e b b'e 0
m b e
////100Ω, 2.6k Ω,1k Ω100k Ω,126
b e bb b e
m r r R u u u u r A g R u u u u R r r R r r r r R R i h i i g u g i r g r β'+=
=⋅⋅=⋅+++=======∴=
=，
()k Ω
7.3100
dB 40j A 20lg 18b -3C Us Us Us =-==R A A f 方程，解得代入上面所以中频时，图可知，中频时根据图
2．低频小信号时电路模型如题3-18图d 所示。

放大器增益为
题3-18图d 电路低频小信号模型
u -
+u O -
()()()()
o ie B fe C
US s ie
s ie B 1
US L L L ie B fe C
US L ie
s ie B
L 1
ie bb'b'e s B fe C L 1//j ω1//j ω2//j ω1//j ω2.7k Ω ,1k Ω100k Ω ,100, 3.7k Ω ,10Hz 4.5μF u h R h R A u h R h R C A f f h R h R A h R h R C h r r R R h R f C ωπ⋅=
=-⋅++
=
=⋅∴=
=
⋅++
=+======∴=，已知，代入方程，解得：
3． 高频等效电路模型如题3-18图d 所示。

题3-18图d 题3-18a 图放大电路高频小信号等效电路
r bb ’
+u -
利用戴维南等效定理，简化高频等效电路模型如题3-18图e 所示。

u -
题3-18图e 简化高频等效电路
+
u o
-
c
()()B
b'e b'e s S b'e S b'e bb'b'e B b'e
s s
s bb'b'e bb'b'e
m b'e C
o m b'e c ce C ce 1
j 1
11j j ////1//j 1j s C u u u R C R C r r R r u u R rr r R
r r g u R u g u R C R C ωωωωω'''
=='''++
'+'=
⋅
+++⎛⎫
⋅=-⋅⎪=-'' ⎪+⎝⎭
()()()(
)()
'
'+'+=
+⋅
+++⋅''+⋅'+⋅-=⋅
''
'+⋅'+⋅-
=⋅
'+⋅-==∴e b'S ce C Us
e
b'bb'e b'B e b'bb's B e b'bb'e b'S ce C C m s s e b'S ce C C m ce C e b'm s o Us j 1j 1////j 11
j 11
j 11j 11
j 1j C R C R A r r r R r r R R r r C R C R R g u u C R C R R g u C R R u g u u A s C ωωωωωωωω
⎪⎪⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
'⋅=
''⋅=⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'=''=∴ce C H2e b'H1ce C H2e b'H1212111C R f C R f C R C R S S ππωω ()()()
[]()
o U m C b'e b e b e b c U U ce b c
U
b e
b e
b c
U s b'e b'b S B H112
(3)318318,1
3.7k Ω14226
111604143632PF ////0.778k Ω1
324kHz 277863210c e u A g R u C C C A A C C A C C C
A R r r R R f π'''''''---=
=-=-⨯=-'=+--'='∴=+-=+⨯='=+=∴=
=⨯⨯⨯根据题图和题图中频电压比根据密勒定理
()
()
()
kHz 324MHz 8.10104370021
7.3441421411H1H 12
H2C c b U U ce ==∴=⨯⨯⨯=
∴=≈⨯=-='-'f f f K R PF C A A C πΩ
3-19共集放大电路如题3-19图所示。

设R S =500Ω，R B1=51kΩ，R B2=20kΩ，R E =2kΩ，R L =2kΩ，C 1=C 2=10μF ，晶体管VT 的h fe =100，r bb’=80Ω，C b’c =10μF ，f T =200MHz ，U BE =0.7V ，V CC =12V 。

1.计算直流工作点I CQ 、U CEQ 。

2.求中频电压增益，输入电阻和输出电阻。

3.若忽略C b’c ，求上限频率f H ，并对引起的误差进行简单的讨论。

题3-19图
u +u O -
解：
1.直流工作点I BQ 、I CQ 、U CEQ 的计算。

V
3.9233.112mA 33.13
4.1101
1001mA
34.1k 27
.038.3V
38.312512020
E EQ CC CEQ EQ f e f e CQ E BE B EQ CC B2B1B2B =⨯-=-=∴=⨯=+=
∴=-=-=∴=⨯+=+=R I V U mA I h h I R U U I V R R R U
2. 中频电压增益的计算
()
()()()()()()()()
94
.098.06
.125.06
.1298
.0k 2//k 210105.2k 2//k 2101//1//1Ω25//1////k Ω6.12k ]2//210104.2//[k 20//k 51]//)1(//[//k Ω05.233
.126
10180mV 261U i S i US L E f e ie L E f e U E f e ie B2B1S o L E f e ie B2B1i EQ f e 'bb ie =⨯+=+=
=⨯+⨯=+++==⎪⎪⎭⎫
⎝⎛++==⨯+=++==⨯+=++=A r R r A R R h h R R h A R h h R R R r R R h h R R r I h r h 电压增益输出电阻输入电阻
3．特征频率f T 定义是当 |β |=1 时对应的频率。

三极管高频等效电路模型如题3-19图a 所示。

+u o
-
题3-19图a 三极管高频小信号电流增益测试模型（忽略C b’c )
Δi。

是三极管上限频率，是中频增益，其中：三极管特征频率)(π21
c b'e b'e b'ββf e
00β0T C C r f f h f f +=
==βββ
T
e b'0
e b'c b'T
e b'0
c b'e b'π2π2f r C C f r C C ββ=
=
+∴，则如果忽略
高频等效电路如题3-19图b 、c 所示。

根据高频等效电路，得上限频率为
''21
s 0T
e b'e b's H R
f r C R f βπ==
+u s -
O 题3-19图c 简化高频等效电路（忽略C b’c )
题3-19图b 高频等效电路
+u s -
R s
()
k Ω
96.134
.126
101(mA)26(mV)1EQ 0e b'=⨯=+=I r β
()()[][][][])
k Ω(92.1)k Ω(96.1//5.101)k Ω(96.1//10108.048.0)k Ω(96.1//2//210108.020//51//5.0)k Ω(96.1//2//210108.020//51//5.0////1////'e
b'L E 0bb'B21B s s ==++=⨯++=⨯++=+++=r R R r R R R R β
e H T s 1.96200M 200MHz ' 1.92k r
f f R ∴=
=⨯≈
放大电路的最高截止频率为
(
)
'
+=
c b'e b's H '21
C C R f π，
的等效部分是c b'c b'C C '。

显然，如果忽略
c b'C ，最高截止频率的计算结果将比实际值略高。

3-20 已知题3-20图所示放大电路，三极管为硅管，电流增益h fe =100。

试问 1．该电路属于什么组态的放大电路？ 2．电路的静态工作点是多少？ 3．电压放大倍数是多少？ 4．输入电阻和输出电阻为多少？
+
u o
-
题3-20图
解：
1． 题3-20图放大电路是共基组态。

2． 静态工作点的计算。

题3-20图放大电路的直流通路如题3-20图 a 所示。

题3-20图a 题3-20图直流通路
R E 2.9k
根据直流通路，得
基极的电位
V
5.715606060
CC B2B1B2B =⨯+=+=
V R R R U
基极静态电流 ()()μA
12192100160607
0571E f e 2B 1B BEQ B BQ ..//..R h R //R U U I =⨯++-=++-=
基极静态电流
mA
12121100BQ f e CQ ..I h I =⨯=⋅=
mA
1.2EQ CQ =≈I I
集电极-发射极之间的电压
()()V
5.49.21.21.215E C CQ CC E EQ C CQ CC CEQ =+⨯-=+-≈-
-=R R I V R I R I V U
3． 电压增益的计算。

题3-20图放大电路的交流通路如题3-20图 b 所示, 等效电路如题3-20图c 所示。

+
u o
-
题3-20图b 题3-20图交流通路
+
u o
-
题3-20图c 题3-20图电路低频小信号等效电路
()
k Ω55.11
.226
101300mV 261EQ bb'ie =⨯+=++=I r h β
()()C L o U i ie //100 2.1//143.71.55R R u A u h β-⨯=
===-
4． 输入电阻和输出电阻的计算
输入电阻()ie i E fe 1.55
//
2.1//15.2Ω1101h r R k h ==Ω=+
输出电阻()k Ω1.2c o ==R r
3-21已知共基放大电路如题3-21图所示。

已知晶体管VT 的h fe =50，r bb’=50Ω，U BEQ =0.7V ,电路中的电容对交流可视为
短路。

1．求静态工作点。

2．画出h 参数等效电路；求中频电压增益ＡU ,输入电阻和输出电阻。

R L 3k Ω
题3-21图
分析：题3-21
图电路为CB 组态放大电路。

在进行低频小信号分析时，可以使用CB 组态的h 参数模型，也可以使用比较熟悉的CE 组态的h 参数模型。

解：
方法一：
1． 直流电路如题3-21图a 所示。

V CC +12v
题3-21图a
()())
V (75.32365.112)mA (03.050
)
mA (62.1)mA (62.165.151501)
mA (65.1k 27
.04)
V (412301515
E C CQ CC CEQ f e
BQ EQ f e f e CQ E BE B CC B2B1B2B =+⨯-=+-==≈
=
=⨯=+==-=-==⨯+=+=R R I V U h I I I h h I R U U I V R R R U CQ EQ
2．利用CB 组态的h 参数模型进行交流特性分析。

交流等效电路如题3-21图b 所示。

题3-21图b
+u o
-
+u i
-
()()()()bb'ie fe EQ ie ib fe fe
fb fe
2626150150853Ω1.65
85316.7Ω151
11h r h I h h h h h h =++=++⨯====+-=
=≈-+()
()()()E ib o c fb C L fb C L o U i e ib ib //16.7Ω//2k Ω16.5Ω3k Ω////13//38816.7
i e r R h r R h i R R h R R u A u i h h =====⨯⨯-⨯=
=-=-=-=⨯输入电阻输出电阻中频电压增益为
方法二：
1．
2． 静态工作点的计算方法同方法一，略
3． 利用CE 组态的h 参数模型进行交流特性分析。

交流等效电路如题3-21图c 所示。

题3-21图c
+
u o
-
+u i
-i
()
()()bb'ie fe EQ 2626150150853Ω1.65
h r h I =++=++⨯=
()()fe b C L fe C L o U i b ie ie ////13//38816.7h i R R h R R u A u i h h -⨯⨯⨯=
====-⨯
输入电阻
()()()
b ie ie i i fe b fe
c 85316.7Ω1+1+150
//16.5k Ωi i i i h h u r i h i h r R r '=
====+==-
输出电阻 ()o
c 3k Ωr R ==。