模拟电子技术教程第3章习题答案

第3章 习题1. 概念题：（1）在放大电路中，三极管或场效应管起的作用就是 将一种形式的电量转换为另一种形式的电量 。

（2）电源的作用是 为能量转换提供能源 ，如果离开电源，放大器可以工作吗？（ 不能 ）（3）单管放大器的讲解从电容耦合形式开始，这是因为 阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点 ，如果信号和负载直接接入，其 工作点 的计算将要复杂的多。

（4）在共射放大器的发射极串接一个小电阻，还能认为是共射放大器吗？（ 能 ）在共集放大器的集电极串接一个小电阻，还能认为是共集放大器吗？（ 能 ）（5）在模电中下列一些说法是等同的，（A 、C 、F ）另一些说法也是等同的。

（B 、D 、E ）A. 直流分析B. 交流分析C. 静态分析D. 动态分析E. 小信号分析F. 工作点分析（6）PN 结具有单向导电性，信号电压和电流的方向是随时间变化的，而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大，这是因为 放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量 。

（7） β大的三极管输入阻抗 也大 ，小功率三极管的基本输入阻抗可表示为EQTbb'be I U )1(r r β++≈。

（8）画直流通路比画交流通路复杂吗？（不）在画交流通路时直流电压源可认为 短路 ，直流电流源可认为 开路 ，二极管和稳压管只考虑其 动态内阻 即可。

（9）求输出阻抗时负载R L 必须 断开 ，单管放大器输出阻抗最难求的是共 集电极 放大器，其次是共 源 放大器。

（10）对晶体管来说，直流电阻指 晶体管对所加电源呈现的等效电阻 ，交流电阻指 在一定偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻 ，对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗？（ 无 ）（11）在共射级放大器或共源放大器中，电阻R C 或R D 的作用是 把电流I C 或I D 的变化转换为电压的变化 。

（12）放大电路的非线性失真包括 饱和 失真和 截止 失真，引起非线性失真的主要原因是 放大器工作点偏离放大区 。

（13）三极管组成的三种基本放大电路中，共 基 放大电路的高频特性最好，估计这与 晶体管的结电容 有关。

（14）从静态管耗及提高输入阻抗的角度上考虑，设计放大器应选用 场效应 类晶体管，尤其是 MOS 类晶体管。

（15）单管共射放大器，在 负载开路的 情况下，直流负载线和交流负载线重合；任何放大器在 静态工作点 处，直流负载线与交流负载线必相交。

（16）晶体管输入特性描述的是 在输出管压降不变的情况下，输入电流与输入电压的关系 ，场效应管 不描述 输入特性，这是因为 其输入电流从理论上讲恒为0 。

（17）场效应管是用 垮导 来描述其放大倍数的，从这个意义来讲，它可方便地组成电压输入电流输出型放大器。

（18）?可以用来求静态工作点，g m可以吗？（不可以）2.试分析图3-28所示各电路是否能够放大正弦交流信号，如果不能，指出其错误，并改正。

(a) (b) (c)(d) (e) (f)(g) (h) (i)图3-28 习题2电路图解：（a）不能，发射结没有加偏置。

改：R b接地一端改接到V CC（b）不能，V BB使u i短路。

改：串接R b到上V BB支路；（c）不能，集电结正偏置。

改：加基极电阻R b（d）不能，PNP管，电源加反。

：改:V CC改成-V CC（e）可以；（f）不能，结型，U GS=V CC.改：RG接电源端改接地端；（g）不能，C使u i短路。

改：去掉C;（h）可以；（i）不能，U GS=I DQ R S>0,而P沟道增强型管要求小于0。

改：偏置电路换成分压式的。

3.画出图3-29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。

（a）（b）（c）（d）图3-29 习题3电路图解：图3-29所示各图的直流、交流通路如下图所示习题3(a)答案习题3(b)答案4. 电路如图3-30所示，已知晶体管?＝100，r bb′=300Ω，V CC＝10V，U BE＝，晶体管饱和管压降U CES＝。

（1）求电路的静态工作点；（2）当出现下列各种故障时用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？（a）C1短路；（b）C2短路；（c）R b1短路（3）画出微变等效电路，求A u、R i及R o。

负载开路时其动态性能如何变化？解：(1)图3-30 习题4电路图习题3(c)答案习题3（d）答案5.5VR I V U mA 8.1βI I mA018.0k5103.9R R 0.7-V I C CQ CC CEQ BQ CQ b21b CC BQ =-=====+=(2) C 1短路时:mA 182.00.7-R R 0.7-V I I I b21b CC RS Rb BQ -=+=-=SR晶体管截止，U CQ =V CC =10V C 2短路时:VR I V U C CQ CC CQ 75.21.25k //R R R 5VV R R R V ''L C 'C CC CL LCC '=-=Ω===+=R b1短路时：A8.35.0I mA 93βI I mA 93.0k103.9R 0.7-V I CMBQ CQ b2CC BQ m R V CCC =-=>=====晶体管饱和，U CQ = U CES = （3）Ω==+=≈=-=-==++= 2.5k R R )(R 1.7k Ω//r R R 5.73r //A 1.7k ΩI 26mVβ)(1r r C o 21b be i beu CQ'bb be b b b L C R R R R ）（β负载开路时，Au 增大一倍，R i 、R o 不变习题4（3）的微变等效电路5． 电路如图3-31(a)所示为PNP 管组成的放大电路，输入端加正弦交流信号。

已知β=100，r bb′=200Ω。

（1）估算静态工作点；（2）画出微变等效电路；求A u 、A us 、R i 及R o 。

（3）改变输入信号的幅度并调节R b 的值，用示波器观察输出波形，当出现题图3-31（b ）所示的三种失真现象时，分别说明是什么性质的失真？如何消除？解：设I BQ 、I CQ 电流参考方向为流入，I EQ 为流出： (1)-8VR I -V U -2mA βI I 2mA0.0-R .70R 0.7V -I C CQ CC CEQ BQ CQ Sb CC BQ =-====--+=(2)-40A R R A 2k R R 1.5k Ω//r R R 133r A 1.5k ΩI -26mVβ)(1r r U Si US C o be i beu CQ'bb be ≈+=Ω==≈=-=-==++=R R ib Cβ(3)(a) 截止失真，减小R b （b ）饱和失真,增大R b（c ）截止和饱和失真,减小输入信号幅度（a ） (b)图3-31 习题5电路图习题5（a ）微变等效电路6.放大电路如图3-32（a ）所示，输入信号为正弦波。

（1）试分析图中标有符号的各电量（电流或电压）哪些属于直流量哪些纯粹是交流量？哪些是在直流量上叠加交流量？设电路中各电容对交流短路。

（2）在图3-32（b ）晶体管的输出特性曲线上做直流负载线和交流负载线，分析动态范围。

解：（1）u c1、u c2、u c 、i R 是直流量， u CE 、i C 、i RC 、i Rb 直流叠加交流， u o 是交流量 （2）最大不失真输出电压：V K K U om 7.2)5.2//3(I CQ =ΩΩ=7. 在图3-33所示电路中，V CC =24V ，R L =R C =2kΩ,β=50，R b1=10kΩ，R b2=30kΩ，R e1=2kΩ,R e2=150Ω,R s =1kΩ，r bb′=200Ω。

（1）求静态工作点的值。

如果断开R b1，电路能否正常放大？（2）画出微变等效电路；计算A u 、R i 及R o 。

（3）设输入正弦信号u s 的有效值10mV ，计算输出电压u o 的有效值。

（a ） （b ）图3-32 习题6电路图图3-33 习题7电路图习题6（2）交、直流负载线解：（1）V1.41)(R I V U mA4.37.0I I 8R R R U 21C CQ CC CEQ 21EQ CQ 2b1b1BQ ≈++-=≈+-=≈=+=e e e e BQ CC b R R R R U VV断开R b1，基极电流太大，晶体管进入饱和区，不能正常放大。

（2）-4.6A R R A 2k ΩR R 4k Ω]β)R (1//[r //R R R 5.8β)R (1r )//R β(R A Ω596I 26mVβ)(1r r U Si US C o e2be b2b1i e2be L C u CQ'bb be ≈+===≈++=-=++-==++=R i（3）mV A U i us o 46U ==8 .在图3-34所示电路中，V CC =12V ，R e =R L =2kΩ，U BE =，β=100。

（1）现已测得静态管压降U CEQ ＝6V ，估算R b 的阻值； （2）画出微变等效电路，计算A u 、R i 及R o 。

（3）求该电路的跟随范围（即最大不失真输出电压的峰-峰值）解：图3-34 习题8电路图习题7（2）微变等效电路Ω=++====-=k R AI I mA I b CQBQ CQ e 177R )1(R 0.7-V I 303R I V U eb CC BQCQ CC CEQ βμβ（2）Ω3991//R R 101k )]//R β)(R (1/[/r R 1)//R (R ) β(1r )//R R ( β)(1A Ω2.1I 26mVβ)(1r r e o L e be i L e be L e u CQ'bb be =++=Ω≈++=≈+++==++=βbeb b r R R k（3）V R R I U U L e CQ om OPP 6)//(22===9. 如图3-35所示射级跟随器电路。

设图中所有电容对交流短路，β=100，r be =2kΩ。

当电路满足R b3>>r be 的条件时，写出电容C 断开和接上两种情况下放大电路输入阻抗R i 的数学表达式，对两种结果进行比较分析，说明电容C 的作用。

解：C 断开时：k Ω05]β)R (1]//[r //R R [R R e be b2b1b3i ≈+++=C 接入：Ω≈++=k 100)//R //R β)(R (1R //r R b2b1e b3be i此电路为自举式射级输出器。

电容C 的接入增大了输入电阻。