模拟电子电路基础(胡飞跃)第5章答案

（1）画出小信号等效电路；
（2）计算Av、Ri、Ro。
解：交流小信号电路如图所示
Av
vo vi
(1 )ib (ro / /RL ) ibrπ (1 )ib (ro / /RL )
(1 )(RE / /RL ) rπ (1 )(RE / /RL )
0.98
Rib
vi ib
ib rπ
ib ib RE
ib
/ /RL
rπ
1 RE
/ /RL 73.3k
Ri RB / /Rib 58.9k
Ro
vt it
ibrπ ib
ib
Rsig / / RB
ib
rπ
Rsig / / RB 1
0.0698k
69.8
Ro Ro / /RE 0.0688k 68.8
习题5.14 考虑图题5.12所示的CB放大器，RL = 10k，RC = 10k， VCC = 10V，Rsig = 100。为了使E极的输入电阻等于源电阻（即100） ，则I必须为多少？从源到负载的电压增益为多少？已知 = 100。
假设设三极管工作在放区
I E (1 )I B
IE
(1
β)IBIE
VBB VBE RE RB1β
1.29mA
IB
IE 1β
0.0127mA
IC βIB 1.28mA VE IER E 3.87V VC 15 ICRC 8.6V VB VBE VE 4.57
习题5.4对于图题5.2所示的电路，求标注的电压和电流值
Q 100, IC IE , IB 0
I 10 0.7 (10) 0.965mA 15k 5k
VG 10 15k 0.965 4.475V
习题5.5设计图题5.3所示放大器的偏置电路，使得电流
IE = 2mA，电源VCC = +15V。晶体管的 额定值为100。
VCEQ=5V
IE IC / 6.641mA, IB IE IC 0.133mA
(3)VBE
0.75V , IC
I eVBE /VT s
48.089mA,
IE IC / 49.07mA, IB IE IC 0.981mA
以（1）为基准，（2）中VBE增加7.69%，IC增加了638.71%
(1)采用戴维南等效
(1)RBB 30 / /10 7.5K
VBB
VCC
RB 2 RB1 RB2
2.25V
IB
VBB 0.7
RBB (1 )RE
32.6uA
IC IB 6.53mA
VC VCC IC RC 2.47V VE IE RE 6.55mA* 200 1.31V
IE (3.6 0.7) RE =-14.5mA
VCE VCC RC IC VE 8.4V 0.3V
Q
是PNP型管（VEC
0.3V
是放大区，V CE
0.3V )
工作在饱和区
(c)当RE 100时：
VBB 2.25V ,VE 1.55V
VCE VCC IC RC VE 8.05V
IE
2mA,
100, IC
IE , IB
2 100
0.02mA
(1)取VEQ 0.2VCC 0.215 3V
RE
VEQ I EQ
3 2
1.5K
(2)取I1
10IBQ
10
ICQ
0.2mA,
I
可忽略不计 BQ
则RB1 RB2
VCC I1
75K
VBQ
VCC
RB2 RB1 RB2
VBE
习题5.18 共射-共集组合电路如图题5.16所示，设1 = 2 = 100。
（1）确定两管的静态工作点；（2）求Av、Ri和Ro。
(1)对VT1：VBB
RB2 RB1 RB2
VCC
RB RB1 // RB2 6.11K
VBB I1RB VBE1 IE RE1
IE1 1.008mA
VBB 2.78V IC1 1mA
vo vi
gm RC
150
习题5.10在图题5.8所示电路中，已知晶体三极管的 = 200， VBE(on) = −0.7V，ICBO 0。 （1）试求IB、IC、VCE。
（2）若电路中元件分别做如下变化，试指出晶体三极管的工作模式：
① RB2 = 2k；② RB1 = 15k；③ RE = 100。
作模式。
假设该三极管工作在放大区
I BQ
0 0.7V 6V 260k
0.02mA
ICQ IB (1 )ICBO 2mA
VCEQ VC VE IC RC (6) 2V Q VCEQ 0.3V ,假设成立，该电路工作在放大模式
习题5.7对于图题5.5所示的电路，当VCC = 10V，VEE = −10V，I = 1mA， = 100，RB = 100k，RC = 7.5k时，求基极、集电极和发射极的直
VBE = 0.65V、0.7V、0.75V时，IE、IC和IB的值，并分析比较。
(1)VBE
0.65V , IC
I eVBE /VT s
0.881mA,
IE IC / 0.899mA, IB IE IC 18 A
(2)VBE
0.7V , IC
I eVBE /VT s
6.508mA,
VBB IBRBB VBE IERE IE (1 )IB
IE
(1 β)IBIE
VBB VBE
RE
RB 1
β
1.55mA
IB
IE 1β
0.0153mA
IC βIB 1.53mA VE IERE 2.32V VC 15 ICRC 7.197V
VB VBE VE 3.02V
VCE2 VCC I E2 RE2 5.8V
r 2 =(1+ )
VT IE2
0.905k
gm1 IC1 / VT 40mA / V Ri RB1 / /RB2 / /r1 1.77k
IE
VCC RE
VBE RB
(1 )
4.17mA
VE IE RE 4.17V
VB VBE VE 0.7 4.17 4.87V
(2)Rib
Vi ib
ibr
(1 )ib (ro // RL
ib
// RE )
r
(1 )(ro // RL // RE )
Ri RB // Rib Ri 33.4k
工作在饱和区
(1)将VDZ反接后，VDZ处于正向导通状态，
5.11
则
根据戴维南定理，可将偏置电路部分改为 如下图所示，假设VT工作在放大区，其中
RBB IB
VBB
VCC RC
0.7V
故假设成立，VT依然工作在放大区， ICQ变大
5.11
+ Vi
-
RBB
R
+
RC Vo
Rd -
VDZ不管正向导通还是反向击穿，等效电阻Rd都比较小（欧姆级），
以（1）为基准，（3）中VBE增加15.38%，IC增加了5358.46%
习题5.3 电路如图题5.1所示，设三极管 = 100，求电路中 IE、IB、IC和VE、VB、VC。
VBB
R
R B2 B1 R
B2
15
5V
R BB R B1//R B2 33.3KΩ
回路方程VBB IBR BB VBE IER E
VCE VC VE 1.16V
（2）考虑到第二问只需要判断工作模式，不需要精确计算，且 200
则 IE IC , IB 0
(a)当RB2 2K时：VBB 0.5625V 发射结正偏，但正偏电压很小
因此产生的电流很小，VCE间压差很大，故应该在放大区的边缘
(b)当RB1 15K，VBB 3.6V
IE
VBB VBE RE RB1β
IE 0.0211mA 1β
2.13mA
r
VT IB
1.184K, gm
IC VT
0.084S
IC βIB 2.11mA
AV
VO VI
gm (RC
/ / RL ) 86.05V
/V
Ri
RE
/ / r
1
11.67
Ro RC 2.1k
习题5.13 射极跟随器如图题5.11所示，已知三极管 =1.5k， = 49。
通常IB2 IC1，则
VCE1 VCC IC1RC I E RE1
VCE1 7.88V
对VT2：VC1 VCC IC1RC1 9.9V VB2
VB2 VBE2 VE2 ,VE2 IE2RE2
IE2 2.79mA
IC2 2.76mA
（2）r1=(1+ )
VT I E1
2.5k
流电压。
假设该三极管工作在放大区, =100
则IC
IE
1mA, IB
IC
0.01mA
VB IB RB 1V VE 1.7V VC 10 IC RC 2.5V VCE 4.2V Q VCE 0.3V ,假设成立，该电路工作在放大模式
习题5.8 分析图题5.6所示的电路并确定电压增益，
解：直流通路
IE=0.33mA
re
VT IE
75.76
Rin
vin ii
re
75.76
vo Rin vo Rin ie (100k ||1.5k)
vsig Rin Rsig vi Rin Rsig
iere
Rin (100k ||1.5k) 9.705V /V
Rin Rsig
= 100 。
假设该三极管工作在放大区, =100
则I E
10 VE RE
0.93mA,
0.Hale Waihona Puke Baidu9
I C
IE
0.92mA
VEC 10 IE RE (10 IC RC ) 6.1V
Q VEC 0.3V ,假设成立，该电路工作在放大模式
gm
IC VT
0.037S
Av
vo vi
gm RC
re
VT IE
100
IE
0.25mA
gm
1 re
9.9ms
Av
vo vi
gm RC
/ /RL
49.5
Gv
Ri
Ri Rsig
Av
re Rsig re
gm
RC / /RL
24.75
习题5.15 对于图题5.13所示电路，求输入电阻Rin和电压增益vo /vsig。假 设信号源提供小信号vsig且 = 100。
习题5.1 ，两种BJT晶体管的名字是什么？描述各自的基本结 构图，标示出多数载流子和少数载流子，并画出其电路符号。
解：两种晶体管分别为NPN型和PNP型。
N区的多子为自由电子 P区的多子为空穴
习题5.2在NPN型晶体三极管中，发射结加正偏，集电结加反偏
。已知IS=4.5×10−15A， =0.98，ICBO忽略不计。试求当
习题5.12 在图题5.10所示的共基放大电路中，三极管 = 100，求：（1） 电压放大倍数Av；（2）输入电阻Ri、输出电阻Ro。
直流通路是分压式偏置
VBB
R B2 RB1 RB2
15
7.5V
RBB RB1//RB2 =30KΩ
VBB IBRBB VBE IERE
IE IB
(1 β)IB
185
习题5.9 图题5.7所示的晶体管放大器由电流源I偏置，并有非常高 的 值。求集电极的直流电压VC。画出用简化混合模型来替代晶体管的 交流等效电路，求电压增益vC/vi的值。
I E
0.5mA, 很大
I C
IE
0.5mA
VC 5 7.5 IC 1.25V
gm
IC VT
0.02S
Av
(3) V0 Ri • (1 )(r0 // RE // RL ) Vsig Ri Rsig (1 )(re r0 // RL )
带入数据得: vo 0.617 vsig
Ro
RE
/ /Ro / /ro , Ro
Vt It
ibr ib (Rsig / /RB )
(1 )ib
Ro 171.49
re
习题5.16考虑图题5.14所示的射极跟随器，I = 1mA， = 100，VA = 100V
，RB = 100k，Rsig = 20k，RL = 1k。
（1）求IE、VE和VB；（2）求Ri；（3）求电压增益vo /vsig和输出电阻Ro。
(1)VCC I B RB VBE I E RE 0
Ro 145
习题5.17 对于图题5.15所示的晶体管级联放大器，计算每一级的直流偏
置电压VB及每一级的集电极电流IC。 = 100。
解：图中两级电路偏置一致，且为电 容耦合，因此两级电路的静态工作点 一样，求解一级即可。
VBB
R B2 RB1 RB2
15
3.1V
RBB RB1//RB2 4.9KΩ
VEQ
RB2 18.5K, RB1 56.5K
(3)VCEQ VCC ICQ (RE RC )
RC
VCC VCEQ ICQ
RE
3.5K
习题5.6 在图题5.4所示电路中，已知室温下硅管的 = 100， VBE(on) = 0.7V，ICBO = 10−15A，试问：室温下的ICQ、VCEQ值，并分析其工