電工第六版課后答案第15章秦增煌

1、1525晶體管放大電路圖如圖 15.01 （a）所示，已知 Ucc=12V, Rc=3kQ, RB=240kQ ,晶體 管的B =40o （1）試用直流通路估算各靜態(tài)值 IB,IC,UCE; （ 2）如晶體管的輸出特性如圖 15.01（b）所示，試用圖解法作出放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 的電壓各為多少？并標(biāo)出極性。;（3）在靜態(tài)時(shí)（ui=0 ）在C1和C2上C +Ucc*j解：（1）如圖（a）所示的直流通路:CiJ嚀 一|IIbFTC1,C2上的電壓極性標(biāo)在原圖。由 IB= Ucc-UBE=12-O.7=50X1ORB 240Ic= B ib=40x50=20mAUCE=Ucc-lcRc=12-2x

2、3=6v o(2)由輸出特性作出直流負(fù)載線UCE=Ucc-lcRcA=50 卩 A已知：Ic=0 , UCE=12V,UCE=to Ic=Ucc=12=4mARc 3過(guò)（0, 12）, （4, 0）兩點(diǎn)，于是可作如圖（b）所示，即為直流負(fù)載線。由圖可知 IB=50 B A時(shí)，0點(diǎn)（2, 6）,即 Ic=2mA UCE=6v（3）靜態(tài)時(shí)，Uc1=UBE,Uc2=UCE=6V極性在原圖（a）中。15.2.6在圖中，LL=10V,今要求 Ue=5V,I c=2mA試求R和R的阻值。設(shè)晶體管的B =40。解：由于 Ue = U cc - I cR?LTcdnpEID5由于 I c= B I B ,I

3、B=lc=50 ArJCec-UEERB=二=200k-15.2.7在圖15.02中，晶體管是 PNP型鍺管。（1） Ucc和C1, C2的極性如何考慮？請(qǐng) 在圖上標(biāo)出；（2）設(shè)Ucc=-12v,Rc=3千歐姆，B =75，如果要將靜態(tài)值Ic調(diào)到1.5毫安，問(wèn) RB應(yīng)調(diào)到多大？ （ 3）在調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，如不慎將RB調(diào)到0，對(duì)晶體管有無(wú)影響？為什么？通常采取何種措施來(lái)防止這種情況發(fā)生？0-0解答：（1）PNP三極管的電源極性和NPh型三極管相反，故電容C1和C2極 性也和15.25中所示相反，用-或者+ 標(biāo)明在圖15.25中。（2）由于 lc= B IB，于是 IB=lc /B =1.5 /

4、75=20A 此時(shí) RB=（-Ucc+UBE） /IB 600 千歐姆（3）若 RB=0時(shí)，UBE=12W 0.7V （硅管）或 UBE=12W 0.3 （鍺管）, 于是IB大大增加，使得PN結(jié)發(fā)熱而損壞。一般在偏置電路中，給 RB再串聯(lián)一 個(gè)電阻。15.3.4利用微變等效電路計(jì)算下圖放大電路的電壓放大倍數(shù)Au。（ 1）輸出端開(kāi)路；（2） RL=6千歐。設(shè)rbe=0.8千歐。答案：（1）輸出端開(kāi)路:u 0=-I cR Ic= B I b= B u/r be于是，u0=B ui/r be Rc,于是 A二u)/ui 二-B R/r b3=-150(2) 輸出端有負(fù)載R-U0=-I c(Rc/R

5、l)所以 u 0=- B u/r be(RJ/R c)于是 A u=uq/u i =- B /r be(R-/R c) = -1001535在圖中，已知：UCc=12V,Rc=3kQ ,r be=1.4k Q ,晶體管的B =100。(1 )現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)值UCe=6V,試估算FB為多少千歐？ ( 2)若測(cè)得U和U0的有效值分別為1mV和100mV則RL約 為多少千歐？解: (1)be=200 +(1+ B )26/(1 +B )1 B=1.4k Q I B=26/1.2=Ucc/ R=553.9kQ|A|=100= B R c/rbe=100 x(Rc/R l)/1.4 R=4.6k Q15.

6、3.6已知某放大電路的輸出電阻3.3K Q,輸出端的開(kāi)路電壓的有效值UOc=2V,試問(wèn)該放大電路接有負(fù)載電阻 R=5.1K Q時(shí)，輸出電壓將下降到多少？/中等。解: UcE=UcX=1-2V15.3.7 在圖 15.03 所示放大電路中，已知 UCc=12V, FC=2k Q, R=2kQ, R=100kQ, R=1MQ, 晶體管 B =51, UBe=0.6V。(1) 當(dāng)將FP調(diào)到零時(shí)，試求靜態(tài)值(Ib, lc, UCe),此時(shí)晶體管工作在何種狀態(tài)？(2) 當(dāng)將FP調(diào)到最大值時(shí)，試求靜態(tài)值，此時(shí)晶體管工作在何種狀態(tài)？G亠札一I*/中等。答案：(1)(2)(3)I B=0.114mA , I

7、C=5.8mA ,UCe=0.4V,晶體管處于飽和狀 態(tài)。I B=0.01mA , I C=0.51mA ,UCe=11V,晶體管處于截止區(qū)。Rp=92kQ，晶體管處于放大 區(qū)。(3) 若使UCe=6V,應(yīng)將R調(diào)到何值？此時(shí)晶體管工作在何種狀態(tài)？15.4.4 在圖15.4.1(a)的分壓式偏置放大電路中，已知1543試判斷圖15.04中各個(gè)電路能不能放大電流信號(hào)？為什么？ 答案：電路a和C均可以放大 電流信號(hào)，因?yàn)殡娐穊沒(méi)有直 流負(fù)載電阻，集電極電位恒為 Ucc,交流通路中集電對(duì)地短 路,而電路d中偏置電阻為零， 晶體管飽和，其交流通路中輸 入端對(duì)地短路，信號(hào)無(wú)法輸入 到三極管中，且使信號(hào)源短

8、 路。Ucc=15V,Rc=3k Q， RE=2kQ ,系，同時(shí) I2 ( 510) IBIB=IC/ B =31 微安，I2=VE/RB2所以 RB1=30kQ，RB2=10kQ，或者 RB1=33Q，RB2=11Q 等等1545 在圖示的分壓式偏置放大電路中， 已知UCc=24V,Rc=3.3k ?,FE=1.5k? ,RBi=33k? ,RB2=10k? , R=5.1k?,晶體管的 B =66,并設(shè) Rs0。( 1)試求靜態(tài)值 I b,Ic和UCe； (2)畫(huà)出微變等效電路；(3)計(jì)算晶體管 的輸入電阻rbe；(4)計(jì)算放大倍數(shù) Au； (5 )計(jì)算放大電路輸出端開(kāi)路時(shí)的電壓放大倍數(shù)，

9、并說(shuō)明負(fù)載電阻R-對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響；(6)估算放大電路的輸入電阻和輸出電阻。解：(1)1 BIRB1I B2于是 V b=FB2/(R b1+FB2)Ucc=5.58VVb=I b(1+ B )Re+UBe于是 I b=(Vb-Ube)/(1+ B )Re46 卩 AIc= B I b=304mAUce=Uc(-I cR-| eRe=935V15.4.6已知 Ucc=24V,Rc=3.3k Q , Re =1.5k Q ,Rb1=33k Q ,R B2 =10 kQ ,Rl=5.1 k Q ,晶體管的B=66, FS=1kQ。試計(jì)算輸出端接有負(fù)載時(shí)的電壓放大倍數(shù)Aj=LO/Ui和Aus=U

10、O/Es,并說(shuō)明信號(hào)源內(nèi)阻RS對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響。解：當(dāng) Rs=1kQ時(shí) U i=r(r i+R)Es 于是 A us=UO/Es=U/EFri/(r i+R)Au -71AuRi 一定時(shí)信號(hào)源內(nèi)阻RS愈大，電壓放 大倍數(shù)愈小。1547在下圖的發(fā)射極交流旁路電容CE除去。（1）試問(wèn)靜態(tài)值有無(wú)變化？（ 2）計(jì)算電皿答案：（1）去掉旁路電容后靜態(tài)值無(wú) 變化。（2 ） Au=uo/ ui=R L/rbe（1+ 3 ）RE=1.3所以發(fā)射極電阻Re降低了電壓 放大倍數(shù)。(3)輸入電阻ri=RB1/RB2/rbe+(1 +3 )RE=7.13 千歐輸出電阻roRc=3.3千歐 Rs=50Q, RB1=

11、100k Q, Rj2=30kQ, R=1kQ,15.6.2在圖15.05所示的射極輸出器中，已知壓放大倍數(shù)Au,并說(shuō)明發(fā)射極電阻 RE對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響；（3）計(jì)算放大電路的輸入電 阻和輸出電阻。0R E=UE/I i=(1+ 3 )I iR/l I=(1+ 3 )Re于是，輸入電阻ri=FBI/R B2/r be+(1+ 3 )Re=100/30/1+51X 116kQ將es短接，并設(shè)輸出端電壓U,則Ie=U/ReIb=U0/(r be+R/R B1R B2)所以總電流I0=I e+I b+ 3 I b = U ( 1/Re+( 3 +1)/(r be+R/R Bl/R B2)因此，輸出

12、電阻Ro=U0/I md=1/(1/R e+(1 +3)/(r be+R/R B1/R B2=R E/(r be+R/R b/R b劉(1 +3 )=1/(1+O.O5/1OO/3O)/5120 Q已知 Au=u0/ui,U0=(1+3 )IiRE所以 Au= U0/Ui= (1 + 3) RE/rbe+(1+ 3 ) RE由分壓公式：Ui=ri/( ri+Rs)所以 Aus= U0/es=U o/e s=U/Ui=U/e s=(r i/(R s+R)A u=(r i/(R s+ri)(1+3 )RE/(r be+(1+ 3 )Re)=16/(0.05+16)x (51 X1)/ (1X 51

13、+1) =0.9815.6.3 兩級(jí)放大電路如圖15.06 所示，晶體管的B 1= 3 2=40, rbei=1.37k Q, rbei=0.89k Q。（1）畫(huà)出直流通路，并估計(jì)各級(jí)電路的靜態(tài)值（計(jì)算UCE1時(shí)忽略IB2）； （2）畫(huà)出微變等效電路，并計(jì)算Au1，Au2和Au；（3）計(jì)算ri和r。（1 ）直流通路如圖解15.34（ a）所示計(jì)算前級(jí)靜態(tài)值：LB1=（Rb2/Rb1+R）*U 4VI E1=(Rb1-UbE1)/(R E1+R E1)e 1mAI C1 I E1=1MaI B1=I C1/ 3 =0.25mAUCe=U-I ci(Rc+R e1)=6.6V計(jì)算后靜態(tài)值：I e2

14、=(U-Rc1I c1-Ube2)/R E2=1.8MaIC2 e I E2=1.8MaI B2=I C2/3 =0.45mAUCe2=U-Ie2Re2=10.8V15.6.4 在圖 15.07 中，Ucc=12v ,Rc=2000 Q, Re=2000Q ,Rb=300KQ ,晶體管的 3 =50.電 路有兩個(gè)輸出端，試求：(1)電壓放大倍數(shù) Au1=Uo1/Ui和Au2=Uo2/Ui; (2) 輸出電阻ro1 和 r02.R(r be+R s)/ 3 =21.4 Q式中，R fFS/Rb,忽略信號(hào)源內(nèi)阻I b=12/300+(1+50) X 2=0.03mAIe=(1+ 3 )I b=(1

15、+50) X 0.03=1.53mAR be=200+(1+50)X (26/1.53)=1.07kAj1 = U)1/Ui=- 3 超be+(1+ 3 )Re eAu2=UU2/U i=(1+3 )Re/be+(1+3 )Re01 = RC=2Q所以R se 015.7.3如圖，(1)當(dāng)RE=5kQ，估算靜態(tài)值；(2)當(dāng)-UEE=-6V時(shí)，估算靜態(tài)值；(3) UCC=9V 時(shí)估算靜態(tài)值。通過(guò)分析計(jì)算說(shuō)明電路的靜態(tài)值與RE -UEE和UCC勺關(guān)系。Rbj 11卜，Rbr.STi h+U|RsilI口答案：(1)E2=IE1 沁?X UEE/RE 即 IC UEE/2RE=1.2mA 所以，IB

16、=IC/ 3 =0.024mA UCE UCC-ICRC12-1.2 X 10=0V(2) .當(dāng)-UEE=-6V 時(shí) IC UEE/2RE=0.3mA UCE UCC-RCIC=12-0.3 X 10=9V(3) UCC=9V 時(shí)IC=0.45mA IB=0.009mAUCE UCC-ICRC=9-0.45 X 10=4.5V 由(1) (2) ( 3)可知。RE減小則靜態(tài)工作點(diǎn)上移，進(jìn)入飽和區(qū)；-UEE減小則靜態(tài)工作點(diǎn)下移，進(jìn)入截止區(qū)；UCC減小將使UCE減小，從而使工作點(diǎn)左移，進(jìn)入飽和區(qū)。15.7.4在圖所示的差分放大電路中，設(shè)UI仁UI2=Ulc，是共模輸入信號(hào)。試證明兩管集電極中任一個(gè)對(duì)地的共模電壓與共模輸入電壓之比，即單端共模電壓放大倍數(shù)為-)7Ac=uoc1/ulc=uoc2/ulc=- 3 Rc/ ( RB+rbe+2(1+ 3 )RE) -Rc/2RE。 在一般情況下，RB+rbe2 (1+3) RE解：共模輸入電壓(1+3)Uic1=(RB+rbe) ib1c+ib1c2RE共模輸出電壓Uoc仁-3 ib1cRc于是Ac=uoc1/ulc=uoc2/ulc=- 3 Rc