电工学(电子技术)课后答案秦曾煌

第14章

晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系

晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：

C B I I β≈

(1)E B C B I I I I β=+=+

C C B

B I I I I ββ∆=

=

∆

3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线：

晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BE U 之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线：

晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。在不同的B I 下，

输出特性曲线是一组曲线。B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域：

晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。

晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时，B I =0，C I =CEO I 。

晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。

14．3 典型例题

例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电

路的输出电压值。设二极管导通电压

D U =0.7V 。

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10V

D1

(a)(b)

(c)(d)

例14.1图

解：○1图（a ）电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于D

U =0.7V ，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。

○2图（b ）电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于D

U ，二极管处于截止状态，电路中电流为零，电阻R 上的压降为零,则输出电压0U =-5V 。

○3图（c ）电路中的二极管2

D 所加反偏压为（-3V ），二极管2D 截止。二极管1D 所加正偏压为9V ，大于D U ，二极管1D 处于导通状态。二极管1D 接在B 点和“地”之间，则1D 导通后将B 点电位箝位在（-0.7V ），则0U =B U =-0.7V 。

○4如果分别断开图（d ）电路中的二极管1D 和2D ，1

D 处于正偏压为15V ，2D 处于正偏压为25V ，都大于D U 。但是，二极管2D 所加正偏压远大于1D 所加正偏压，2D 优先导通

并将A点电位箝位在

A U =-10V+0.7V=-9.3V, 实际上，二极管1D 处于反偏压，处于截止状态。则输出电压0U =A U =-9.3V 。

例14．2 电路如例14．2图所示，已知i U =5sin()t ω（V ），二极管导通电压D U =0．7V ，试画出i U 与o U 的波形，并标出幅值。

解：在i U 正半周，当i U 大于3．7V 时，二极管1D 处于正偏压而导通，输出电压箝位在o U =3．7V ，此时的二极管D2截止。

当i U 小于3．7V 时，二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止，输出电压o U =i U 。 在i U 的负半周，当i U 小于（-3．7V ），二极管2D 处于正偏压而导通，输出电压

o U =-3．7V ，二极管1D 截止。

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当i U 大于(-3．7V)时,二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止,输出电压o U =i U 。

R

t

t

例14.2图

例14． 3 电路如例14．3（a ）图所示，设稳压管的稳定电压2U =10V ，试画出 0V ≤i U ≤30V 范围内的传输特性曲线o U =f(i U )。

解：当i U <10 V 时，2D 反向截止，所以o U =-i U ；当i U ≥10V 时，2D 反向击穿，所以

o U =i U —10—10=i U —20V 。所以传输特性曲线o U =f(i U )如图（b ）所示。

+

-Ui

(a)

t

(b)

例14.3

例14．4 晶体管工作在放大区时，要求发射结上加正向电压，集电结上加反向电压。试就NPN 型和PNP 型两种情况计论。

○1C U 和B U 的电位哪个高？CB U 是正还是负？ ○2B U 和E U 的电位哪个高？BE U 是正还是负？ ○3C U 和E U 的电位哪个高？CE U 是正还是负？

解：先就NPN 管来分析。

○1C U >B U , CB U 为正。 ○2B U >E U ，BE U 为正。 ○3C U >E U ，CE U 为正。

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PNP 管的各项结论同NPN 管的各项结论相反。

例14．5 用直流电压表测量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例 14．5图所示。试指出每只晶体管的C 、B 、E 极。

-2.3V -3V -0.7V 5V 5.7V -6V

例14.5图

解：1T 管：○

1为C 级，○2为B 极，○3为E 极。