模电课后答案--

第二章晶体三极管及其放大电路基础

1、简述三极管制作的结构特点？

答：基区：很薄且杂质浓度很低；发射区：杂质浓度很高；集电区：面积很大，但杂质浓度远远小于发射区的杂质浓度

2、简述三极管的放大原理。

答： 1、三极管有三个级：发射极E、集电极C、基极B

有三个区：发射区、集电区、基区

有两个结：发射结、集电结

2、三极管用于放大时，首先保证发射结正偏、集电结反偏。

3、分析以NPN型硅三极管为例：

( 1)、BJT内部的载流子传输过程：

因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子，形成了扩散电流IEN 。同

时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，

可忽略。所以发射极电流I E ≈ IEN 。

发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到空穴后复合掉，形成IBN。所以基极电流I B ≈ IBN 。大部分到达了集电区的边缘。

因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子（漂移运动），形成电流ICN 。另外，集电结区的少子形成漂移电流ICBO（很小），所以IC

≈ICN

（2）、BJT的放大：

集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话）：基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化

满足一定的比例关系：IC= βIB 即电流变化被放大了倍， (β叫做三极管的

放大倍数,一般远大于1）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极

之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了IC很大

的变化。如果集电极电流IC是流过一个电阻RC的，那么根据电压计算公式

U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的

电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。

3、如何理解三极管是电流控制的有源器件？

答：这要从三极管的电流放大和开关特性说起!

半导体三极管的结构是在硅片的基区上形成相邻的集电结和发射结!这两个结的电流导通必需通过基区!这有点像两根水管中间要通过一层滤网或是闸门!基区的网栅密度或闸门开闭控制着集,射极间的电流强度!

三极管的基区空穴密度取决于所加电位!而空穴密度又决定着该结的厚度!这个厚度又决定了其导电强度!这就决定了集,射间的电流强度!

三极管的三个极电压是基极很低!集电极很高!发射极是公共端!

我们在基极和发射极间控制一个小电位的变化或通断!就能间接地控制集电极和发射极间的大电流(高电位)变化或是通断!这就是三极管是电流控制的有源器件的原理

4、

5、

6、画出题图2-3中所示的各电路的直流通路、交流通路。设图中各电容的容抗可忽略。

R b2

R b1R c

R L

v o

v i

R b2

R c

R L

v o

v i

R b1R e

R c1

R L

v o v i

(a)(b)(c)

R e

7．在题图2-3（a ）中，设R b1=50k Ω，R b2=10k Ω，R c =3k Ω，R e =1k Ω，R L =8Ω，C 1=C 2=C e =10μF ，

β=50，V cc =12V,用估算法求该电路的静态工作点（I BQ 、I CQ 、V CEQ ）。三极管为硅管（V BE =0.7V ）。 在题图2-3（b ）中，设R b1=150k Ω，R b2=150k Ω，R c =3k Ω，R e =1k Ω，R L =8Ω，C 1=C 2=10μF ，β=50，V cc =10V,用估算法求该电路的静态工作点（I BQ 、I CQ 、V CEQ ）。三极管为锗管（V BE =0.2V ）。

解：（a ）212b B CC b b R V V R R =

+ = 2V ； B BE B

CQ EQ e e

V V V I I R R -≈=≈

= 1.3mA ；

CQ

BQ I I β

=

= 25.5µA ；

()CEQ CC CQ c e V V I R R =-+ = 6.8V 。

（b ）1212()(1)+(1)CC BE

CC BQ b b BE BQ e BQ b b e

V V V I R R V I R I R R R ββ-=++++⇒=++=28µA ；

CQ BQ I I β==1.4 mA ； ()CEQ CC CQ c e V V I R R =-+= 4.4V 。

8、解：

(1) A I BQ μ40= mA I CQ 5.1= V V CEQ 6=

(2)

5.37==b c i i β

34CC

L L

V R K R =⇒=Ω；

1 1.5

4//96

C C L R K R R =

⇒=Ω-

0.7282BQ b CQ C CEQ

b I R V I R V R K +=+⇒=Ω (3) 最大不失真输出电压幅值

963OM V V

=-=

(4) 截止失真、会使失真情况进一步恶化。 (5) 饱和失真、会使失真情况有所改善 9. 解：求Q 点：

(1.20.6)30;75;

(5030)2.25;10.5CC BQ b

CQ BQ CEQ CC CQ c V mA

I A A R I I mA V V I R V

βμμβ-=

=≈=-===-=

斜率为：

1

50//C L

R R =

10、放大电路如题图2-6所示，求电路：

（1）静态工作点Q ；

（2）画出电路的h 参数小信号等效电路； （3）三极管的输入电阻rbe ；

（4）电路的电压增益Av 、Avs 、输入电阻Ri 、输出电阻Ro 。

（5）对于共发射极电路，有无电压放大作用？有无电流放大作用？输入、输出电压的极性

是否一致？输入电阻和输出电阻的特点是什么？共发射极电路，在电路中一般适合做什么类型的电路？

解： （1）(1)CC BE

BQ b e

V V I R R β-=

++=18.5µA ； EQ CQ BQ I I I β≈==1.85mA ；