电路与模拟电子技术(第二版)第7章习题解答

5151第七章 基本放大电路试判断题图中各电路能不能放大交流信号，并说明原因。

解： a 、b 、c 三个电路中晶体管发射结正偏，集电结反偏，故均正常工作，但b 图中集电极交流接地，故无交流输出。

d 图中晶体管集电结正偏，故晶体管不能正常工作，另外，交流输入信号交流接地。

因此a 、c 两电路能放大交流信号，b 、d 两电路不能放大交流信号。

单管共射放大电路如题图所示，已知三极管的电流放大倍数50=β。

（1）估算电路的静态工作点； （2）计算三极管的输入电阻be r ；（3）画出微变等效电路，计算电压放大倍数； （4）计算电路的输入电阻和输出电阻。

解：（1）A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=-CC +o -题7.2图C CC (a)题7.1图5252mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-（2）Ω=+=+=9502265030026300C Cbe I r β （3）放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β（4）输入电阻：Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 30单管共射放大电路如题图所示。

已知100=β （1）估算电路的静态工作点；（2）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 （3）估算最大不失真输出电压的幅值；（4）当i u 足够大时，输出电压首先出现何种失真，如何调节R B 消除失真解：电路的直流通路如图所示，CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βA mA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为mA I I BQ CQ 3.4==β，V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=（2）Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路，因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A β+u o -CC +u o -题7.3图CCR53Ω≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||Ω==k R R C O 2（3）由于U CEQ =，故最大不饱和失真输出电压为V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此，最大不失真输出电压的幅值为。

（4）由于00U U ''<'，因此，输入电压足够大时，首先出现饱和失真，要消除此种现象，让饱和失真和截止失真几乎同时出现，应增大R B ，使静态工作点下移。

画出题图所示电路的交流通路和微变等效电路，标明电压电流的参考方向。

解：各电路的交流通路和微变等效电路如图所示。

+u o -C C(b)C(a)U C C(c)C C(d)题7.4图(a)R5454在题图所示的分压式偏置电路中，三极管为硅管，40=β，V U BE 7.0=。

（1）估算电路的静态工作点；（2）若接入5k Ω的负载电阻，求电压放大倍数，输入电阻和输出电阻； （3）若射极傍路电容断开，重复（2）中的计算。

解（1）用估算法求静态工作点V U R R R U CC B B B B 2123153212=⨯+=+=mA R U U I EBEQB EQ 6.25007.02=-=-=，I C =A I I E BQ μβ6341261==+=V R R I U U E C C CC CEQ 5.5)5.02(6.212)(=+⨯-=+-=+u o -(b)+u o -+u o -(c)C +u o-(d)C C 题7.5图5555（2）电压放大倍数 be L C u r R R A ||β-=，其中 2626300300407000.72.6be C r k I β=+=+=Ω=Ω 827.05||240-=-=u A Ω===k r R R r be B B i 55.07.0||3||15||||21Ω==k R r C 20（3）C E 断开，工作点不变，电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7250417********...||R )(r R ||R R I )(r I R ||R I U U A E be L C Eb be b LC b i u -=⨯+⨯-=β++β-=β++β-==输入电阻Ω=⨯+=β++=k .)..(||||]R )(r [||R ||R r E be B B i 22504170315121输出电阻 Ω==k R r C 20在图7.4.1所示的共集放大电路中，设U CC =10V ，R F = k Ω，R B =240 k Ω，三极管为硅管，β=40，信号源内阻R S =10k Ω，负载电阻R L =1k Ω，试估算静态工作点，并计算电压放大倍数和输入、输出电阻。

解：基极电路的电压方程为R B I BQ ++R E （1+β）I BQ =U CC由此得A R R U I EB CC BQμβ8.196.541102407.010)1(7.03=⨯+⨯-=++-=mA I I BQ CQ 79.08.1940=⨯==βV I R U U E E CC CEQ 6.579.06.510=⨯-=-=Ω⨯=+=3106.179.02640300be r1≈u A+-OC C+u o -图7.4.1 共集电极放大电路5656Ω=⨯+=++=k R R r R r L E be B i 32]1||6.5416.1[||240]||)1([||βΩ=+=++=k R R r R r B S be E 27.041240||106.1||6.51||||0β题图（a ）所示电路为集电极——基极偏置放大电路，设三极管的β值为50，V CC =20V ，R C =10 k Ω，R B =330 k Ω。

（1）估算电路的静态工作点；（2）若接上2k Ω的负载电阻，计算电压放大倍数和输入电阻。

解：（1）先画出电路的直流通路，由KVL 可得 CC CE B C C U U I I R =++)( BEQ B B CE U I R U += 代入数据，解方程得A I BQ μ23=，mA I CQ 15.1=，V U CEQ 3.8=（2）接上负载后的微变等效电路如图所示Ω=+=k I r Cbe 43.126300β显然b be i I r U =。

另外，流过R B 的电流为Bi R U U i 01-=，故)()(010bBi b L I R U U R i i R Uββ--⋅'=-'= （L C L R R R ||='） b I 用iU 表示，解方程可得 58)()(0-='-≈+'-'==be L B L be B be L iu r R R R r R r R U U A ββ 下面求输入电阻1(1)i b b b Lu ib LU I I I I I R A U I R ββ=+=++'=++'C C+u o-R B L5757()(1)()i be B ibe LB be U r R U r R R r ββ-=++'+B be L Bbe B L B be be ii i R r R R r R R R r r U I r '++=+'-++==)1(111βββ ， Ω='++=k R R r R r LB beB i 14.1)1(β题图（b ）所示电路为共基极放大电路。

（1）画出直流通路，估算电路的静态工作点；（2）导出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式。

解：（1）先画出电路的直流通路，如右图所示，与分压式偏置电路相同 CC B B B B U R R R U 212+=CQ EBEQB EQ I R U U I ≈-=，β+=1EQ BQ I I)(E C CQ CC CEQ R R I U U +-= （2）由题所画微变等效电路得b be i I r U -=，0Lb U R I β'=-，beL i u r R U U A '==β0 bei Ei bb Ei i r U R U I I R U I)1(ββ++=--= .111i i i E beI r U R r β+==+， 即： ||1be i Er r R β=+ C R r =0导出题图所示电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式，证明当be E r R >>1β时，1//E LC uR R R A -≈ 。

解：电路的微变等效电路如图所示U CC5858b E b be i I R I r U )1(1β++=，b C I R U β-=010)1(E be Ci u R r R U U A ββ++-==输入电阻3121211111(1)i i B B be E i i i i I I I I r R R r R U U U U β==++=++++ ])1([||||121E be B B i R r R R r β++= 输出电阻 C R r =0 当be E r R >>1β时，1)1(E Cu R R A ββ+-=接有负载时 11||)1(E L CE Lu R R R R R A ≈+'-=ββ在题图（c ）所示电路中，设751=B R k Ω，52=B R k Ω，4=C R k Ω，1=E R k Ω，三极管的50=β，V U BE 7.0=，V U CC 12=，求（1）电路的静态工作点；（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

解：（1）先画出电路的直流通路，由KVL 可得 CC EQ E CEQ CQ BQ C U I R U I I R =+++)( CEQ BEQ BQ B B U U I R R =++)(21 由 BQ CQ I I β=和V U BEQ 7.0= 可得C C题7.9图C C5959A R R R R U I E CB B CC BQ μβ34)14(515757.012))(1(7.021=+⨯++-=++++-=mA I I BQ CQ 7.11034503=⨯⨯==-βV R R I U U E C CQ CC CEQ 5.3)14(7.112)(=+⨯-=+-=（2）Ω=⨯+=+=k I r C be 06.17.1265030026300β由题的微变等效电路可得022(||)||105B C b B Cube i be bU R R I R R A r U r I ββ-⋅===-=- Ω===k r R r be B i 106.1||75||1 Ω===k R R r C B 2.24||5||10已知某放大电路的输出电阻为2k Ω，负载开路时的输出电压为4V ，求放大电路接上3k Ω的负载时的输出电压值。