三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性
大学《模拟电子技术》复习试题及参考答案(四)
大学《模拟电子技术》试题及答案一、填空题1．PN 结反向偏置时，PN 结的内电场 。
PN 具有 特性。
2．硅二极管导通后，其管压降是恒定的，且不随电流而改变，典型值为 伏；其门坎电压V th 约为 伏。
3．为了保证三极管工作在放大区，要求：发射结 偏置，集电结 偏置。
对于ＮＰＮ型三极管，应使V BC 。
4．放大器级间耦合方式主要有阻容（RC ）耦合、直接耦合和 耦合三大类。
5．在三极管组成的三种不同组态的放大电路中，共射和共基组态有电压放大作用，组态有电流放大作用， 组态有倒相作用； 组态带负载能力强。
6．将交流电变换成脉动直流电的电路称为整流电路；半波整流电路输出的直流电压平均值等于输入的交流电压（即变压器副边电压）有效值的 倍；全波整流电路输出的直流电压平均值等于输入的交流电压（即变压器副边电压）有效值的 倍。
7．为了分别达到下列要求，应引人何种类型的反馈：①降低电路对信号源索取的电流：。
②当环境温度变化或换用不同值的三极管时，要求放大电路的静态工作点保持稳定： 。
③稳定输出电流： 。
8．某负反馈放大电路的开环放大倍数A=100000，反馈系数F ＝0.01，则闭环放大倍数≈⋅f A 。
二、选择题1．某放大电路在负载开路时的输出电压为4V ，接入12kΩ的负载电阻后，输出电压降为3V ，这说明放大电路的输出电阻为（ ）。
A)10kΩ B)2kΩ C)4kΩ D)3kΩ2．为了使高内阻信号源与低阻负载能很好的配合，可以在信号源与低阻负载间接入（ ）。
βA)共射电路B)共基电路C)共集电路D)共集-共基串联电路3．与甲类功率放大方式比较，乙类OCL互补对称功放的主要优点是（）。
A)不用输出变压器B)不用输出端大电容C)效率高D)无交越失真4．有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A的（）。
放大电路的静态分析方法三
i （ 2 ）用小写字母带小写下标表示交流分量。 b 规定： （3）用小写字母带大写下标表示直流分量与交流 分量的叠加。 iB I B ib
Ui （4）用大写字母加小写下标表示交流分量的有效值。
二、放大电路的静态分析方法
1．估算法确定静态工作点
I BQ
I CQ I BQ
U CC U BE U CC = Rb Rb
三、放大电路的动态分析方法
（一）图解分析法—不带负载 RL 时的图解分析
由于负载开路，交流负载线与直流负载线是同一条 步骤： （1）根据
u i 在输入特性曲线上画出 iB 波形 。
u i ＝0.02sinω t（V）
iB 波形和直流负载线画出 u BE 0.7 0.02 sin tV
设放大电路的输入信号 则：
第二节 放大电路的分析方法
模 拟 电 子 技 术 基 础
一、放大电路的几个重要概念 二、放大电路的静态分析方法 三、放大电路的动态分析方法
一、放大电路的几个重要概念
1．静态、直流通道、静态分析和静态工作点Q
静态（直流工作状态）：
ui 0 时电路所处的工作状态叫静态。
直流通道： 直流电流流经的途径 静态工作点Q： 静态时电路中的 I B I C U CE 的数值
（a）在输入特性曲线上分析 U im （b）在输出特性曲线上分析 0.02
150
三、放大电路的动态分析方法
（一）图解分析法—带负载 RL 时的图解分析 交流负载线是有交流输入信 • 带负载时，对输入回路无影响，对输出回路的静态也无影响， 只影响输出回路的动态。 号时，工作点Q的运动轨迹。
• 放大电路的交流等效负载： Rc // RL RL 对应的负载线称为交流负载线。
模拟电子技术第4章习题答案
4基本放大电路自我检测题一．选择和填空1.在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A 或 C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。
（ A ．共射组态， B ．共集组态， C．共基组态）2．射极跟随器在连接组态方面属共集电极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很大，输出电阻很小。
3．H参数等效电路法适用低频小信号情况。
4．图解分析法适用于大信号情况。
5．在线性放大条件下，调整图选择题 5 所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。
（ A ．增大， B．减小， C．基本不变）（ 1）当 R c增大时，则静态电流 I CQ将 C ，电压放大倍数A v将A，输入电阻R i将C，输出电阻 R o将 A ；（ 2）当 V CC增大，则静态电流 I CQ将 A ，电压放大倍数A v将A，输入电阻R i将B，输出电阻 R o将 C 。
6．在图选择题5所示电路中，当输入电压为 1kHz 、 5mV 的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。
回答以下问题。
（1）这种失真是 B 失真。
（A ．截止， B．饱和， C．交越， D．频率）（2）为了消除失真，应 B 。
（A ．增大R C，B．增大R b，C．减小R b，D ．减小+V CCR b RcC2C 1Tv o v i V CC，E．换用β大的管子）。
R L图选择题57.随着温度升高，晶体管的电流放大系数_A_ ，穿透电流I CEO _A_ ，在 I B不变的情况下b-e 结电压 V BE_ B_。
（ A ．增大， B．减小， C．不变）8．随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。
（ A ．上移，B．下移， C．左移， D ．右移， E．增大， F．减小， G．不变）9．共源极放大电路的v o与 v i反相位，多作为中间级使用。
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性(精)
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性类别：模拟技术摘要：通过对常见的阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式下共发射极放大电路交流负载线特性的研究，给出了三种耦合方式下放大电路交流负载线的共同形式，以及常见三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的具体形式，阐述了这三种耦合方式下放大电路交流负载线的相同和不同之处，以及三种耦合方式直流负载线方程与交流负载线方程的关系。
0 引言图解法在用于放大电路分析时，由于其形象直观而常用于放大电路静态工作点及波形失真问题的分析。
其中，交流负载线则用于估算最大不失真输出电压。
但是，目前高等院校电子线路教材并没有给出交流负载线方程的形式及其推导过程，只给出交流负载线的斜率和画法。
因此，在一些文献中采用戴维南定理或叠加定理等方法推导和讨论了共射极阻容耦合放大电路或直接耦合放大电路的交流负载线方程，但是对变压器耦合放大电路并未作推导和讨论。
本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流负载线进行了分析和研究，给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性，并对变压器耦合放大电路的交流负载线方程进行了推导。
1 交流负载线及其方程形式放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载R'L 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这一直线我们将其称之为交流负载线。
由文献[ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。
其输出端交流电压、电流关系为：对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是Rc 和RL 的并联值，即R' L =Rc//RL 。
对变压器耦合而言，集电极负载是R'L = n2RL ，n 为变压器变比。
模拟电子电路基础 1~7章思考题 答案
• 二极管折线化等效电路和微变等效电路的应用条件有何区别？ 答：二极管折线化等效电路应用于输入信号为直流电源或低频 交流信号源；微变等效电路应用于输入信号为直流电源叠加中、 低频微小交流信号源。
• 如何区分NPN型晶体管的三个工作区？ 答：当已知三个极的电位时，可通过两个结的偏置来判断； 当已知电路结构及电路参数时，可通过判断发射结的是否反偏 来判断晶体管是否工作在截止区；若发射结正偏，则可通过临 界放大（或临界饱和）状态的条件（UCE=UBE）来判断晶体管是 工作在放大状态还是饱和状态，或者通过比较IB与IBS的大小来 判断晶体管是工作在放大状态还是饱和状态。
• 放大电路有何特点？其中的交流信号与直流信号有何关系？ 答：放大电路中直流信号和交流信号共存，其中交流信号驮载 在直流信号上，直流信号影响交流信号的失真。
• 什么是静态工作点？静态工作点如何影响放大电路？ 答：静态时晶体管各电极的直流电流和直流电压常称为静态工 作点，简称为Q点(Q-point) 。Q点包括IBQ、ICQ、 IEQ、 UBEQ、 UCEQ 。只有设置合适的Q点，使晶体管在信号整个周期内全部 处于放大状态，放大电路的输出波形才不会失真。
UGS<0时有： N沟道JFET、P沟道增强型MOS管、 N沟 道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管；
UGS=0时有： N沟道JFET、 P沟道JFET 、 N沟道耗尽型 MOS管、P沟道耗尽型MOS管。
• 共射与共源放大电路比较各有何优缺点？ • 共集与共漏放大电路比较各有何优缺点？
答：共射与共源放大电路比较：共射放大电路电压放 大倍数一般比共源放大电路的大，并有电流放大作用， 但共源放大电路的输入电阻比共射放大电路的大。
模电子练习题1
第一章晶体二极管整流滤波电路一、填空题1、物质按导电能力的强弱可分为、和三大类。
2、电子技术的核心是半导体，它的三个特性是：、、3、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电的载流子叫做；N型半导体中多数载流子是，P型半导体中的多数载流子是。
4、PN结具有性能，即：加电压时PN结导通，加电压时PN结截止。
5、二极管的主要特性是具有。
二极管外加正向电压超过死区电压以后，正向电流会，这时二极管处于状态。
6、晶体二极管的伏安特性可简单理解为正向，反向的特性。
导通后，硅管的管压降约为，锗管约为。
7、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将直流电变为的直流电。
8、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
9、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。
10、电容滤波电路中的电容具有对交流电的阻抗，对直流电的阻抗的特性，整流后的脉动直流电中的交流分量由电容，只剩下直流分量加到负载的两端。
11、硅管的死区电压为伏，锗管的区死区电压为伏。
12、PN结中的内电场会阻止多数载流子的运动，促使少数载流子的运动。
13、理想二极管正向导通时，其压降为V；反向截止时，其电流为μA。
14、半导体中的总电流是与的代数和。
15、在判别锗、硅二极管时，当测出正向压降为时，将认为此二极管为锗二极管；当测出正向压降为时，将认为此二极管为硅二极管。
16、当加到二极管上的反向电压增大到一定数值时，反向电流会突然增大，此现象被叫做现象。
17、在单相桥式整流电路中，如果流过负载电阻RL的电流是2A，则流过每只二极管的电流是。
18、在单相桥式整流电路中，如果电源变压器二次电源为120V，则每只二极管所承受的反向电压为。
19、在一块本征半导体两端加上电压，电子会向电源极移动形成电子电流。
20、二极管是由一个结加上两根金属引线经封装后构成的。
二、选择题1、P型半导体中空穴多于自由电子，则P型半导体呈现的电性为（）。
直流通路带负载的共射放大电路静态分析
Value Engineering0引言模拟电子技术中典型的电路之一为基本放大电路，而共射放大电路是最为常用的基本放大电路。
因此，共射放大电路的分析成了放大电路分析的主要内容[1]。
放大电路的分析包括静态分析和动态分析，静态分析是动态分析的基础，合适的静态工作点是放大电路进行放大的前提。
直流通路中带有负载的放大电路的静态分析中，参数U CEQ 的计算在放大电路的静态分析中是一个难点，也是重点[2]。
但一些教材或参考辅导教材是直接给出应用的公式，并没有给出推导过程。
本文主要针对直流通路中带有负载的直接耦合式共射放大电路进行静态分析，特别是对参数U CEQ 给出了三种不同的求解方法。
1共射放大电路三极管构成的基本放大电路根据输入输出信号连接方式的不同，具有三种基本接法：共射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路，其中根据耦合方式的不同，又分为直接耦合式、阻容耦合式、变压器耦合式和光电耦合式。
共射极放大电路由于输入电阻高、输出电压与输入电压反相、既有电压放大作用又具有电流放大作用的特点，在三极管放大电路中用途较为广泛。
共射放大电路是三极管基极输入、集电极输出，图1为输出端未带负载的直接耦合式共射极放大电路，该放大电路的直流通路中输出端未带负载。
图2为输出端带负载的直接耦合式共射极放大电路，该放大电路的直流通路中输出端带有负载。
2静态分析放大电路的静态分析是指在直流通路中计算参数I BQ 、I CQ 、U BEQ 和U CEQ ，其中U BEQ 往往看作是已知参数，对于硅三极管，U BEQ =0.7V ，锗三极管U BEQ =0.2V 。
放大电路静态分析的方法有两种：图解法和公式法。
图解法是在三极管输入特性曲线坐标面内画出输入端的直流负载线（u be 与i b 之间的关系式），与输入特性曲线交点对应的坐标即为参数I BQ 和U BEQ ；在三极管输出特性曲线坐标面内画出输出端直流负载线（u ce 与i c 之间的———————————————————————作者简介:黄艳（1974-），女，安徽砀山人，硕士研究生，2007年毕业于中国矿业大学，讲师，研究方向为检测技术与自动化装置。
模电第二章 基本放大电路
T ( C U B ) 不 E I B I C 变
温度T (C) IC ，
若此时I B
，则I
、
CQ
U CEQ在输出特性坐标
系中的位置就可能
基本不变。
2.4 放大电路静态工作点的稳定
一、典型电路
消除方法：增大Rb，减小Rc，减小β。
例2-1:由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示变化。 试问（1）当Q从Q1移到Q2、 从Q2移到Q3、 从Q3移到Q4时， 分别是电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？
4mA 3mA 2mA 1mA
40µA
Q3
Q4
30µA 20µA
IB=10µA
2 6 m V
2 6 m V
r b e 2 0 0 ( 1 ) I E Q 2 0 0 ( 1 3 0 ) 1 . 2 m A 8 7 1 . 6 7
R i R b ∥ r b e r b e 8 7 1 . 6 7 R o R c 6 k
2.4 放大电路静态工作点的稳定
温度对Q点的影响
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法
结论: 1. ui uBE iB iC uCE uo
阻容耦合共射放大电路
2、放大电路的动态分析（性能指标分析）
（1）放大电路的动态图解分析法 二、图解分析
结论: 2. uo与ui相位相反；3. 测量电压放大倍数；4. 最大不失 真输出电压Uom （UCEQ －UCES与 VCC－ UCEQ ，取其小者，除以 2 ）。
Q
UBE/V
UBEQ VCC
1、放大电路的静态工作点 （2）图解法确定静态工作点
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三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性摘要：通过对常见的阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式下共发射极放大电路交流负载线特性的研究，给出了三种耦合方式下放大电路交流负载线的共同形式，以及常见三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的具体形式，阐述了这三种耦合方式下放大电路交流负载线的相同和不同之处，以及三种耦合方式直流负载线方程与交流负载线方程的关系。
0 引言
图解法在用于放大电路分析时，由于其形象直观而常用于放大电路静态工作点及波形失真问题的分析。
其中，交流负载线则用于估算最大不失真输出电压。
但是，目前高等院校电子线路教材并没有给出交流负载线方程的形式及其推导过程，只给出交流负载线的斜率和画法。
因此，在一些文献中采用戴维南定理或叠加定理等方法推导和讨论了共射极阻容耦合放大电路或直接耦合放大电路的交流负载线方程，但是对变压器耦合放大电路并未作推导和讨论。
本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流负载线进行了分析和研究，给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性，并对变压器耦合放大电路的交流负载线方程进行了推导。
1 交流负载线及其方程形式
放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载R'L 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这一直线我们将其称之为交流负载线。
由文献[ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。
其输出端交流电压、电流关系为：
对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是Rc 和RL 的并联值，即R' L = Rc//RL 。
对变压器耦合而言，集电极负载是R'L = n2RL ，n 为变压器变比。
将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△i c=I c+ i c，△uce= Uce+ uce 代入式( 1) 得：
式( 2) 代表了通过Q 点，斜率为- 1/ R'L 的直线,即为放大电路交流负载线方程。
该方程在纵轴上的截距为I c + Uce/ R'L ，在横轴上的截距为Uce + I cR'L 。
若设V'= Uce + I cR' L ，则其在纵轴和横轴上的截距也可分别表示为V'/ R'L 及V'，这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式完全相同。
图1 三种耦合方式下放大电路交流通路输出部分
2 三种耦合方式下交流负载线的特点
2. 1 阻容耦合放大电路
阻容耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图2( a) ，图2( b) 所示，其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。
整理式( 3) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 3) 和式( 2) 可画出直流负载线和交流负载线,如图2( b) 所示。
从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，交流负载线更陡。
图2 阻容耦合放大电路及交流负载线
2. 2 直接耦合放大电路
直接耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图3( a) 及图1 所示，其直流负载线方程为：
式中：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。
整理式( 4) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 4) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图3( b) 所示。
从图中可看出，直接耦合放大电路的直流负载线和交流负载线重和，斜率相同。
图3 直接耦合放大电路及交流负载线
2. 3 变压器耦合放大电路
变压器耦和共射极放大电路及交流通路的输出部分如图4( a) 及图1 所示。
忽略变压器初级线圈内阻,其直流负载线方程为：
其输出端交流电压、电流关系如式( 1) 所示。
整理式( 5) 和式( 1) 得交流负载线方程，如式( 2) 所示。
由式( 5) 和式( 2) 可画出其直流负载线和交流负载线，如图4( b) 所示。
从图中可看出，变压器耦合放大电路的直流负载线和交流负载线的斜率不同，直流负载线更陡，是一条几乎垂直于横轴的直线。
图4 变压器耦合放大电路及交流负载线
3 结语
从真正意义上讲，所谓交流负载线方程应为式( 1) ,但该式在ic uce 平面内是一条过原点的直线，不能反映放大电路动态量与静态量相叠加及输入交流信号后动态工作点移动的真正轨迹，所以称式( 2) 为放大电路的交流负载线方程。
不过可将式( 2) 理解为式( 1) 原点对应Q 点后得到的方程，即式( 2) 为式( 1) 与放大电路直流负载线方程相叠加的结果。
总之：
( 1) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程形式是相同的，斜率均为- 1/ R'L ，方程在纵轴上的截距为I c+ Uce/ R'L ，在横轴上的截距为Uce+ I cR'L，且通过静态工作点。
另外，在纵轴和横轴上的截距表现形式与直流负载线相同。
( 2) 由于耦合方式及电路形式的不同，三种耦合方式放大电路的交流负载线与其直流负载线斜率相比，表现出了不同的特性，反映出不同的耦合方式对放大电路动态性能的影响。
( 3) 三种耦合方式的放大电路交流负载线方程均可由式( 1) 及其直流负载线方程相叠加而得出，反映了放大电路中瞬时量为交流量与直流量相叠加的特点及交流量是! 驮载?在直流量上的特性。
( 4) 由静态工作点的高低很容易得知，放大电路是截止失真还是饱和失真，以此可调整静态工作点来消除失真。
另外，根据交流负载线方程，比较Uces -Uce和I cR'L ，取较小者即为放大电路的最大不失真输出电压幅值。