电路与电子技术基础第七章习题答案

对于交流信号可以看作短路，所以该电路尽管静态工作点具备了放大功能，但是，交流输入 信号无法加入放大电路，所以该电路也没有放大功能。
7-5 求题图 7-3 所示电路中晶体管的β值。晶体管的结电压为 0.7V。
+15V
+15V
680kΩ 10kΩ Uo=7V
Uo=7V
680kΩ 10kΩ
(a)
(b)
题图 7-3 习题 7-5 电路
（1）作出直流负载线； （2）确定 Rb 分别为 10MΩ、560kΩ和 150kΩ时的 ICQ、UCEQ； （3）当 Rb=560kΩ,Rc 改为 20kΩ，Q 点将发生什么样的变化？三极管工作状态有 无变化？
Rb ui
Rc 5kΩ
+12V uo
RL 5kΩ
iC(mA) 5 4 3 2 1
iB=80μA 60μA 40μA 20μA
失真？
（3）若将电阻调整合适的话，在输出端用电压表测出的最大不失真电压的有效值是多
少？
解：（1）计算该电路的放大倍数 Au，ri，ro 先求静态工作点
Ib
=
依此 Ic 电流，在电阻上的压降高于电源电压，这是不可能的，由此可知电流 Ic 一定要小于 此值，而根据三极管工作放大区有 Ic=βIb，现在 Ic<βIb，所以三极管工作在饱和状态。
图(e)的静态工作点
UB
=
(30
+
24 60) ×103
× 3 ×103
= 8(V)
Ie
=
8 − 0.7 2 ×103
图(d)的静态工作点
Ie
=
6 − 0.7 2 ×103
=
2.65mA
Ib
=
Ie β +1
≈
0.026mA
=
26µA
Ic ≈ Ie = 2.65mA
U ce ≈ −[6 − (−6) − Ic (Rc + Re )] = −[12 − 2.65 ×10−3 × (12 + 2) ×103 ] = −(12 − 37.1)
= 75(µA)
I CQ = βI b = 50 × 75µA = 3.77mA
U CEQ = 12 − I CQ Rc = 12 − 3.77 ×10−3 × 5 ×103 = (12 − 18.85)(V)
因为 Uce 不可能为负，因此，此种情况意味着 I c ≠ βI b ，即当 Ib 达到一定程度，Ic 已达
可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作 点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。 估算静态工作点是根据放大电路的直流通路。
+24V
+12V
+24V
+6V
-6V
+24V
Rb
Rc
120kΩ 1kΩ
β=50
30kΩ
=
3.85(mA)
Ic ≈ Ie
Ib
=
Ie β +1
=
3.85 80 + 1
=
0.0475(mA)
U ce = U cc − I e Re = 24 − 3.85 ×103 × 2 ×10−3 = 16.3(V)
7-3 放大电路的输入电阻与输出电阻的含义是什么？为什么说放大电路的输入电阻可 以用来表示放大电路对信号源电压的衰减程度？放大电路的输出电阻可以用来表示放大电 路带负载的能力？
= 38
对于图(b)。
Ib
=
15 − 0.7 680 ×103
= 21×10−6
(A)
Ic
=
10
7 × 10
3
= 0.7 ×10−3
(A)
β
=
Ic Ib
=
0.7 ×10−3 21 × 10 −6
= 33
7-6 求题图 7-4 所示电路中的 I 和 Uo。 其中晶体管的结压降为 0.7V、β=100。
《电路与电子技术基础》第七章参考答案
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所以基极电流很大，导致放大电路工作在饱和区，所以也不能正常放大信号（导致饱和失真）。 (e)耦合电容具有隔直作用，所以 C1 将加在发射结的正向偏置隔离，即 IB=0，静态工作
点在截止区，不能对信号进行正常放大（导致截止失真）。 (f)该电路的静态工作点设置既满足了发射结正向偏置，集电结反向偏置，但是由于 Cb
放大电路我们可以根据戴维南等效电路将其化简为一个电压源与电阻的串联形式，输 出电阻可以看作一个电源的内阻，因此，输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。
请参看下图，可以增强对上面文字描述的理解。
+
Rs
+
Ui ri
Us
-
-
+ Ii +
Us
Rs Ui ri
-
-
+
ro
+
Uo RL
Us
-
-
7-4 放大电路组成的原则有哪些？利用这些原则分析题图 7-2 各电路能否正常放大， 并说明理由。
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当 Rb=10MΩ
Ib
=
12 − 0.7 10 ×106
= 1.13µA
ICQ = βIb = 50 ×1.13µA = 56.5µA
U CEQ = 12 − I CQ Rc = 12 − 56.5 ×10−6 × 5 ×103 = 11.7(V)
此时直流工作点位于截止区（参见图）。
当 Rb=560kΩ
Rc 2kΩ
β=20
Rb 3V
Rc 2kΩ
β=100
6V
Re
2kΩ
Re 2kΩ
Rc 12kΩ β=100
Rb2 60kΩ
Rb1 30kΩ
β=80 Re 2kΩ
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
题图 7-1 习题 7-2 电路图
7-2 试求题图 7-1 各电路的静态工作点。设图中的所有三极管都是硅管。
解：图(a)静态工作点
U CEQ = 12 − I CQ Rc = 12 − 1×10−3 × 20 ×103 = 12 − 20
由此可知，静态工作点移到饱和区。直流负载线如图（粗线）所示。
7-10 电路如题图 7-4 所示，设耦合电容的容量均足够大，对交流信号可视为短路，
Rb=300kΩ，Rc=2.5kΩ，UBE=0.7V，β=100，r’bb=300Ω。 （1）试计算该电路的放大倍数 Au，ri，ro （2）若将输入信号的幅值逐渐增大，在示波器上观察输出波形时，将首先出现哪一种
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答：输入电阻就是将放大电路看为一个四端元件，从输入端看入的等效电阻。即输入 端的电压与输入端的电流之比。输出电阻也是将放大电路看作一个四端元件，从输出端看的 等效电阻。即戴维南等效电路的内阻。
因为信号源为放大电路提供输入信号，由于信号源内阻的存在，因此当提供给放大电 路的信号源是电压源串电阻的形式时，输入电阻越大，则放大电路对信号源的衰减越小；若 信号源是电流源与电阻并联，则输入电阻越小，放大电路对信号源的衰减越小。
到饱和（发射极发射的电子已全部被集电极收集，再增加 Ib 将不会引起 Ic 增加），在三极管 处于饱和状态时，Uce≈0，三极管工作在饱和区（参见图）。
(3) 当 Rb=560kΩ,Rc 改为 20kΩ时，
Ib
=
12 − 0.7 560 ×103
= 20(µA)
ICQ = βI b = 50 × 20µA = 1000µA = 1mA
解：对于图(a)。因为U o = U cc − I c Rc
Ib
=
U cc − 0.7 Rb
所以： I b
=
15 − 0.7 680 ×103
=
21 × 10 −6
(A)
=
21 (µA)
Ic
=
15 − 7 10 ×103
= 0.8 ×10−3
(A)
=
0.8 (mA)
β
=
Ic Ib
=
0.8 ×10−3 21 × 10 −6
答：因为电容对于直流信号而言相当于开路，对于频率较高的交流信号，由于阻抗较 小，相当于短路。在设计晶体管放大电路时，为了使晶体管工作在放大区，必须设置合适的 静态工作点，利用电容对直流信号开路特性可以保证静态工作点不受信号源和负载的影响， 同时由因为电容对于频率较高的电流信号近似短路，所以对交流信号的衰减很小。对于直流 信号进行放大时就不能使用电容隔离，如果加入隔离电容就无法将直流信号加到放大电路 上，起不到放大作用。运算放大器采用的是直接耦合方式，所以运算放大器既可以对直流信 号进行放大，也可以对交流信号进行放大。
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习题七
7-1 什么是静态工作点？如何设置静态工作点？若静态工作点设置不当会出现什么问 题？估算静态工作点时，应根据放大电路的直流通路还是交流通路？
答：所谓静态工作点就是无输入信号时，电路所处的工作状态。这些直流电流、电压 的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被放 大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向 偏置的三极管放大状态。
Ib
=
12 − 0.7 560 ×103
= 20(µA)
I CQ = βI b = 50 × 20µA = 1000µA = 1mA
U CEQ = 12 − I CQ Rc = 12 − 1×10−3 × 5 ×103 = 7(V)
此时工作点在放大区（参见图）。 当 Rb=150kΩ