电工学电子技术第七版第十五章答案

≈
rbe + RS 1+ β
= 1000 + 50 1 + 50
≈
20.06Ω
.k 15.6.2 在图 15.07 中，已知晶体管的电流放大系数 β = 60 ，输入电阻 rbe = 1.8kΩ ， w 信号源的输入信号 ES = 15mV ，内阻 RS = 0.6KΩ ，各个电阻和电容的数值已标在
2KΩ RE '
+ 100uF CE
o 图 1 5 . 0 7 习 题 1 5 . 6 . 2 图
.c IE
（1）
= U B − U BE
R' E
+
R '' E
= 2.94 − 0.7 100 + 2 ×103
A = 1.07mA
w rbe
=
300
+
(1
+
β
)
26 IE
=
300
+
61×
26mA 1.07mA
= 300 + 51 26mV 2mA
= 0.96KΩ
ri2 = RB2 //[rbe2 + (1 + β )(RE2 // RL ) = 130 //[0.96 + 51× (3 //1.5)] = 37KΩ
m Au1
= −β
RC1 // ri2 rbe1
= −50 4 // 37 1.56
= −116
试 说 明 其 稳 定 工 作 点 饿 物 理 过 程 ; (2) 设
RC
U CC = 20V，RC = 10KΩ，RB = 330KΩ，β = 50
RB
w 试求其静态值 o
C1
c2
a 【解】：（1）稳定静态工作点的过程为
T
温度
↑→
IC
↑→ U RC
↑→ U CE
↓
d IC ↓← IB ↓
(2)
图15.05 习题15.4.5图
（1）计算前，后级放大电路的静态值（ I B , I C ,U CE ），设U BE = 0.6V ；
（2）画出微变等效电路； （3）求各级电压放大倍数
Au1 , Au2 及总的电压放大倍数
m Au ； o （4）后级采用射极输出器有
何好处？
30KΩ 4KΩ 130KΩ
+12V
C2
C1
C3
u
+
20KΩ 4KΩ
（2）画出微变等效电路；
.k （3）求放大电路的输入电阻和输
d （2）略
VCE = VCC − IC RC = 12 − 1.92 × 10 −3 × 3 × 103 = 6.24V
h （3）C1 上的电压等于 UBE3，约为 0.6V。
C2 上的电压等于 UCE＝6.24V。
.k 15.2.4 在图 15.02 中，晶体管是 PNP 型锗管。（1）UCC 和 C1、C2 的极性如何考虑？
请在图上标出；（2）设 UCC＝－12V，RC＝3kΩ，β＝75，如果要将静态值 IC 调整
1.5mA，问 RB 应调到多大？（3）在调整静态值工作点时，如不慎将 RB 调到零，对
w 晶体管有无影响？为什么？通常采取何种措施来防止发生这种情况？
【解】：（1）VCC 的极性应为上负下正；
C1 的极性和 C2 的极性见图。
w(2)
IB
=
U CC − U BE RB
w IC = βIB
UCC RB RC
+
＋
C2
C1
IC

=
β U CC − U BE IC
图15.02 习题15.2.4的图
RB′
= β U CC − U BE IC
= 75 × 12 − 0.7 Ω = 565KΩ 1.5 × 10 −3
（3）若将 RB 调到零，晶体管会因发射结电流过大而被烧坏，为防止这种情况发生， 可在电位器 RB 支路中接一固定电阻，以限制最大 IB 值.
IC = βIb = 66 × 0.046mA = 3mA
U CE = U CC − IC RC − I E RE ≈ U CC − IC (RC + RE ) = 24 − 3×10−3 (3.3 + 1.5) ×103 = 9.6V
w （2）见上图
（3）
w（4） w（5）
（6）
rbe
= 300 + (1+ β ) 26 IE
m UCC
o RB1
C -
1
RC +C2
.c ui
Rs
uo
RB2 RE
es
CE
Ib
Rs RB1 RB2 rbe Es
Ic
+
RC RL +
-
Uo
βIb
-
w 图15.03 习题15.4.2的图
习题15.4.2的图
a 【解】：（1）应用戴维南定理
d 等效电动势
EB
=
RB 2 × U CC RB1 + RB2
射极输出器输入电阻较大，这使前一级的负载电阻较大，提高了前一级放大电路的
a 放大倍数。
d 15.8.2 在图 15.10 的放大电路中，已知 β1 = β 2 = 50 ，和T2 均为 3DG8D。
h （1） 计算前，后级放大电路的静态值（ I B , IC ,UCE ），设U BE = 0.6 ；
= 1.78KΩ
ri = RB1 // RB2 //[rbe + (1 + β )RE'' ] = 6.2KΩ
a ro ≈ RC = 3.9KΩ
hd （2） Au
=
rbe
− βRL' + (1+ β )RE''
=
− 1.78
60× (3.9 // 3.9) + 61×100 ×100−3
= −14.8
Aus
=
ri RS + ri
Au
=
1.68 × (−65.7) 0.6 + 1.69
=
−48.4
U O = Aus ⋅ ES = 48.4 ± 15mV = 726mV
15.8.1 图 15.08 是两级阻容耦合放大电路，已知 β1 = β 2 = 50 ，各个电阻的阻值和
电源电压都已标在电路图中。
15.4.4 在上题中，设 RS＝1 kΩ，试计算输出端接有负载时的电压放大倍数
•
•
•
•
Au = U O / U i 和 Aus = U O / E S ，并说明信号源内阻 Rs 对电压放大倍数的影响。
【解】：
AU
=
U& 0 U& i
= −β
R
′
L
rbe
=
−66 × 3.3 // 5.1 = 0.78
第十五章 基本放大电路
15.2.1 晶体管放大电路如图 15.01（a）所示，已知 UCC＝12V，RC＝3kΩ，RB＝240k
Ω，晶体管的β＝40，（1）试用直流通路估算静态值 IB、IC、UCC；（2）如晶体管的
输出特性如图 15.01（b）所示，试用图解法求放大电路的静态工作点；（3）在静态
时（ui＝0）C1、C2 上的电压各为多少？并标出极性。
（2）微变等效电路见 15.8.1 题图
ww • wU1
RB11
rbe1
RB12
βIb1
rb2 RC1 RB2
•
β Ib2
RL RE2
•
Uo
图1509
（3） rbe1
= 300 + (1 +
β)
26 I E1
= 300 + 51 26mV 1.05mA
= 1.56KΩ
rbe 2
= 300 + (1+ β ) 26 IE2
UCC
m RB
RC +C2
IC/mA 4
-C1
3
o ui
uo
2 1
100 75 50 IB=25μ A
.c 0
2
4
6
8
1 0
12
UCE/V
(a)
(b)
图15.01 习题15.2.1的图
aw 【解】：（1）
IB
= VCC − VBE RB
=
12 − 0.6 240 × 103
A ≈ 0.048mA
IC = βI B = 40 × 0.048 = 1.92mA
15.4.2 在图 15.03 中，已知 UCC＝24V，RC＝3.3kΩ，RE＝1.5kΩ，RB1＝33kΩ，
RB2＝10kΩ， RL＝5.1kΩ晶体管的β＝66，并设 RS＝0。（1）试求静态值 IB、IC、
UCC（建议用戴维南定理计算）；（2）画出微变等效电路；（3）计算晶体管的输入电
阻 rbe；（4）计算电压放大倍数 Au；（5）计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数， 说明负载电阻 RL 对电压放大倍数的影响；（6）估算放大电路的输入电阻和输出电阻。
C4 3KΩ
u0
1.5KΩ
.c 【解】（1）
图15.08 习题15.8.1图
U B1
=
20 20 + 30
× 12
=
4.8V
w IC1
≈
I E1
= U B1 − U BE1 RE1
=
4.8 − 0.6 4
= 1.05mA
a U CE1 = U CC − I C RC − I E RE ≈ U CC − I C (RC + RE1 )
= 300 + 67 × 26mV 3mA
= 0.78KΩ
Au Auo
= −β = −β
RL′ rRbeC rbe
= −66 × 3.3// 5.1 = −170 0.78
= −66 × 3.3 = −279 0.78
ri = rbe // RB1 // RB2 = 0.71KΩ
r0 ≈ RC = 3.3KΩ
【解】：
Ucc RB1 C1
Rs
ui
C2
RB2
RE
uo
es
图15.06 习题15.6.1图
om ri
=
RB1
//
RB 2
//[rbe
+
(1 +
β)
RE RL RE + RL
.c = 30KΩ//100KΩ//[1KΩ ÷ (1+ 50)× 1×5.1 KΩ ≈15KΩ 1+ 5.1
(1 + β ) RE RL
= 10 × 103 × 24 (33 + 10) + 103
= 5.58V
h 等效内阻
RB = RB1 // RB2 = (33KΩ) //(10KΩ) = 7.76KΩ
.k IB
=
EB − U BE RB + (1 + β )RE
=
5.58 − 0.7 7.67 + 67 ×1.5
= 0.046mA
d = 12 − 1.05 ×10 ×10 −3 (4 ×103 + 4 ×103 ) = 3.6V
h IB2
=
U CC − U BE 2 RB2 + (1 + β )RE 2
= 12 − 0.6 130 + 51× 3
= 0.04mA
I C 2 = βI B2 = 50 × 0.04 = 2mA
.k U CE 2 = U CC − I R E2 E2 ≈ 12 − 2 ×10 −3 × 3 ×10 −3 = 6V (I E2 ≈ I C2 )
−170
U& i
=
ri RS + ri
E& S , Au
=
U& 0 U& i
=
U& 0 ri RS + ri
E& S
=
RS + ri ri
Aus
m Aus
=
ri RS + ri
Au
= 0.71 × (−170) ≈ 1 + 0.71
−71
.co 15.4.5 图 15.05 是集电极-基极偏置放大电路o (1)
w Au
= VO Vi
=
ri Rs + ri
⋅
rbe
+ (1+
RE + RL β ) RE RL
RE + RL
da =
15000 15000 + 50
×
(1+ 50) × 1000× 5100 1000 + 5100
1000 + (1+ 50) × 1000× 5100
≈1
1000 + 5100
h ro
o Au2
=
(1 + β )(RE2 + RL ) rbe2 + (1 + β )(RE2 // RL )
=
51× (3 //1.5) 0.96 + 51× (3 //1.5)
=
0.98
.c Au = Au1 ⋅ Au2 = −116× 0.982 = −114
w （4）后级采用设计输出器可以减小放大电路的输出电阻，提高负载能力。同时，因
.k Aus
=
ri RS +
ri
⋅
Au
=
6.22 × (−14.8) 0.6 + 6.22
=
−13.5
U O = Aus ⋅ ES = 13.5 ×15mV = 202.5mV
ww （3）RE'' = 0时
Au
= −β
RL' rbe
= − 60 × (3.9 // 3.9) 1.78
= −65.7
w ri = RB1 // RB2 // rbe = 1.68KΩ
h RC (I B + IC ) + RB I B + U BE = UCC .k βRCIB + RBIB ≈ UCC
IB
≈
U CC βRC + RB
=
20 50 ×10 ×103 + 330 ×103
A
w = 0.024×10−3 A = 0.024mA
IC = βI B = 50 × 0.024mA = 1.2mA
wUCE = UCC − RC IC = (20 −10 ×103 ×1.2 ×10−3 ) = 8V
w15.6.1 在图 15.06 的射极输出器中,已知 RS = 50Ω, RE = 1KΩ, RB1 = 100KΩ
RB2 = 30KΩ, RL = 5.1KΩ, 晶体管的β = 50, rbe = 1kΩ,试求AU , ri , r0 o
电路图中。
w（1）试求该放大电路的输入电阻和输出电阻； w（2）试求输出电压UO ；
（3）如果 RE'' = 0 ，输出电压U O 等于多少？
【解】：
U CC
120KΩ R B1
3 .9 K Ω RC
10uF
C1 C2
10uF
RS
100Ω
ui
39 K Ω
RE ''