電工學(xué)下冊(cè)(秦曾煌)電子技術(shù)課后答案

.第14章本書包括電路的基本概念與基本定律、電路的分析方法、電路的暫態(tài)分析、正弦交流電路、三相電路、磁路與鐵心線圈電路、交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、控制電機(jī)、繼電接觸器控制系統(tǒng)、可編程控制器及其應(yīng)用等內(nèi)容。晶體管起放大作用的外部條件，發(fā)射結(jié)必須正向偏置，集電結(jié)反向偏置。晶體管放大作用的實(shí)質(zhì)是利用晶體管工作在放大區(qū)的電流分配關(guān)系實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。2．晶體管的電流分配關(guān)系晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，其各極電流關(guān)系如下：3．晶體管的特性曲線和三個(gè)工作區(qū)域（1）晶體管的輸入特性曲線：晶體管的輸入特性曲線反映了當(dāng)UCE等于某個(gè)電壓時(shí)，和之間的關(guān)系。晶體管的輸入特性也存在一個(gè)死區(qū)電壓。當(dāng)發(fā)射結(jié)處于的正向偏壓大于死區(qū)電壓時(shí)，晶體管才會(huì)出現(xiàn)，且隨線性變化。（2）晶體管的輸出特性曲線：晶體管的輸出特性曲線反映當(dāng)為某個(gè)值時(shí)，隨變化的關(guān)系曲線。在不同的下，輸出特性曲線是一組曲線。=0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，當(dāng)比較小的區(qū)域?yàn)轱柡蛥^(qū)。輸出特性曲線近于水平部分為放大區(qū)。（3）晶體管的三個(gè)區(qū)域：晶體管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，晶體管工作在放大區(qū)。此時(shí)，=，與成線性正比關(guān)系，對(duì)應(yīng)于曲線簇平行等距的部分。晶體管發(fā)射結(jié)正偏壓小于開啟電壓，或者反偏壓，集電結(jié)反偏壓，晶體管處于截止工作狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸出特性曲線的截止區(qū)。此時(shí)，=0，=。晶體管發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置，即很小時(shí)，晶體管工作在飽和區(qū)。此時(shí)，雖然很大，但。即晶體管處于失控狀態(tài)，集電極電流不受輸入基極電流的控制。14．3典型例題例14．1二極管電路如例14．1圖所示，試判斷二極管是導(dǎo)通還是截止，并確定各電路的輸出電壓值。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓=0.7V。256例14.1圖解：eq\o\ac(○,1)圖（a）電路中的二極管所加正偏壓為2V，大于=0.7V，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，則輸出電壓=—=2V—0.7V=1.3V。eq\o\ac(○,2)圖（b）電路中的二極管所加反偏壓為-5V,小于，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，電路中電流為零，電阻R上的壓降為零,則輸出電壓=-5V。eq\o\ac(○,3)圖（c）電路中的二極管所加反偏壓為（-3V），二極管截止。二極管所加正偏壓為9V，大于，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。二極管接在B點(diǎn)和“地”之間，則導(dǎo)通后將B點(diǎn)電位箝位在（-0.7V），則==-0.7V。eq\o\ac(○,4)如果分別斷開圖（d）電路中的二極管和，處于正偏壓為15V，處于正偏壓為25V，都大于。但是，二極管所加正偏壓遠(yuǎn)大于所加正偏壓，優(yōu)先導(dǎo)通并將A點(diǎn)電位箝位在=-10V+0.7V=-9.3V,實(shí)際上，二極管處于反偏壓，處于截止?fàn)顟B(tài)。則輸出電壓==-9.3V。例14．2電路如例14．2圖所示，已知=（V），二極管導(dǎo)通電壓=0．7V，試畫出與的波形，并標(biāo)出幅值。解：在正半周，當(dāng)大于3．7V時(shí)，二極管處于正偏壓而導(dǎo)通，輸出電壓箝位在=3．7V，此時(shí)的二極管D2截止。當(dāng)小于3．7V時(shí)，二極管和均處于反偏壓而截止，輸出電壓=。在的負(fù)半周，當(dāng)小于（-3．7V），二極管處于正偏壓而導(dǎo)通，輸出電壓=-3．7V，二極管截止。257當(dāng)大于(-3．7V)時(shí),二極管和均處于反偏壓而截止,輸出電壓=。例14.2圖3電路如例14．3（a）圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓=10V，試畫出0V30V范圍內(nèi)的傳輸特性曲線=f()。解：當(dāng)<10 V時(shí)，反向截止，所以=-；當(dāng)10V時(shí)，反向擊穿，所以=—10—10=—20V。所以傳輸特性曲線=f()如圖（b）所示。例14.3例14．4晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，要求發(fā)射結(jié)上加正向電壓，集電結(jié)上加反向電壓。試就NPN型和PNP型兩種情況計(jì)論。eq\o\ac(○,1)和的電位哪個(gè)高？是正還是負(fù)？eq\o\ac(○,2)和的電位哪個(gè)高？是正還是負(fù)？eq\o\ac(○,3)和的電位哪個(gè)高？是正還是負(fù)？解：先就NPN管來分析。eq\o\ac(○,1)>,為正。eq\o\ac(○,2)>，為正。eq\o\ac(○,3)>，為正。258PNP管的各項(xiàng)結(jié)論同NPN管的各項(xiàng)結(jié)論相反。例14．5用直流電壓表測(cè)量某電路三只晶體管的三個(gè)電極對(duì)地的電壓分別如例14．5圖所示。試指出每只晶體管的C、B、E極。例14.5圖解：管：eq\o\ac(○,1)為C級(jí)，eq\o\ac(○,2)為B極，eq\o\ac(○,3)為E極。管：eq\o\ac(○,1)為B極，eq\o\ac(○,2)為E極，eq\o\ac(○,3)為C極。管：eq\o\ac(○,1)為E極，eq\o\ac(○,2)為B極，eq\o\ac(○,3)為C極。在例14．6圖中，晶體管、、的三個(gè)電極上的電流分別為：例14.6圖eq\o\ac(○,1)=0.01mA=2mA=—2.01mAeq\o\ac(○,2)=2mA=—0.02mA=—1.98mAeq\o\ac(○,3)=—3mA=3.03mA=—0.03mA試指出每只晶體管的B、C、E極。解：管：eq\o\ac(○,1)為B級(jí)，eq\o\ac(○,2)為C極，eq\o\ac(○,3)為E極。管：eq\o\ac(○,1)為E極，eq\o\ac(○,2)為B極，eq\o\ac(○,3)為C極。管：eq\o\ac(○,1)為C極，eq\o\ac(○,2)為E極，eq\o\ac(○,3)為B極。14.4練習(xí)與思考259答：電子導(dǎo)電是指在外電場(chǎng)的作用下，自由電子定向運(yùn)動(dòng)形成的電子電流?？昭▽?dǎo)電是指在外電場(chǎng)作用下，被原子核束縛的價(jià)電子遞補(bǔ)空穴形成空穴電流。由此可見，空穴電流不是自由電子遞補(bǔ)空穴所形成的。練習(xí)與思考14.1.2雜質(zhì)半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子和少數(shù)載流子是怎樣產(chǎn)生的？為什么雜質(zhì)半導(dǎo)體中少數(shù)載流的子的濃度比本征載流子的濃度小？答：雜質(zhì)半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是由摻雜產(chǎn)生的，少數(shù)載流子是由本征激發(fā)產(chǎn)生的。本征激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，其中有一種載流子和多數(shù)載流子相同，歸于多數(shù)載流子，所以少數(shù)載流子的濃度比本征載流子的濃度小。練習(xí)與思考14.1.3N型半導(dǎo)體中的自由電子多于空穴，而P型半導(dǎo)體的空穴多于自由電子，是否N型半導(dǎo)體帶負(fù)電，而P型半導(dǎo)體帶正電？答：整個(gè)晶體呈電中性不帶電，所以不能說N型半導(dǎo)體帶負(fù)電和P型半導(dǎo)體帶正電。練習(xí)與思考14.3.1二極管的伏安特性曲線上有一個(gè)死區(qū)電壓。什么是死區(qū)電壓？硅管和鍺管的死區(qū)電壓典型值約為多少？答：當(dāng)二極管正向偏壓很小時(shí)，正向電流幾乎為零，當(dāng)正向偏壓超過一定數(shù)值后，電流隨電壓增長(zhǎng)很快。這個(gè)一定數(shù)值的正向電壓稱為死區(qū)電壓。硅管死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓約為0.1V。練習(xí)與思考14.3.2為什么二極管的反向飽和電流與外加反向電壓基本無關(guān)，而當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，又明顯增大？答：當(dāng)二極管加反向電壓時(shí)，通過PN結(jié)的只有少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的漂移電流。在常溫下，由于少數(shù)載流子數(shù)目極少，在不太大的反向電壓下已全部通過PN結(jié)，因而，即使反向電壓再升高，反向飽和電流仍保持很小的數(shù)值不變。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，少數(shù)載流子迅速增多，電流也明顯增大。練習(xí)與思考14.3.3用萬用表測(cè)量二極管的正向電阻時(shí)，用R*100擋測(cè)出的電阻值小，而用R*1擋測(cè)出的大，這是為什么？答：萬用表測(cè)電阻是通過測(cè)量電阻中的電流而獲得其電阻值。指針式萬用表測(cè)電阻，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，讀出電阻值越小。在使用R*100擋時(shí)，萬用表內(nèi)阻小，加到二極管兩端的正偏壓大，流過二極管的正向電流大，指針向右偏轉(zhuǎn)角度大，測(cè)得的電阻小。在使用R*1擋時(shí)，萬用表內(nèi)阻大，加到二極管兩端的正向偏壓小，流過二極管的正向電流小，指針向右偏轉(zhuǎn)角度小，測(cè)得的電阻大。練習(xí)與思考14.3.4怎樣用萬用表判斷二極管的正極和負(fù)極以及管子的好壞？答：將萬用表旋到電阻擋，表筆接在二極管兩端，以阻值較小的一次測(cè)量為260準(zhǔn)，黑表筆所接的為正極，紅表筆接的一端為負(fù)極。當(dāng)正接時(shí)電阻較小，反接時(shí)電阻很大表明二極管是好的。練習(xí)與思考14.3.5把一個(gè)1.5V的干電池直接接到（正向接法）二極管的兩端，會(huì)不會(huì)發(fā)生什么問題？答：產(chǎn)生大的電流，燒壞電源。練習(xí)與思考14.3.6在某電路中，要求通過二極管的正向平均電流為80mA，加在上面的最高反向電壓為110V，試從附錄C中選用一合適的二極管。答：選擇2CZ52D練習(xí)與思考14.4.1為什么穩(wěn)壓二極管的動(dòng)態(tài)電阻愈小，則穩(wěn)壓愈好？答：動(dòng)態(tài)電阻是指穩(wěn)壓二極管端電壓的變化量與相應(yīng)的電流變化量的比值，動(dòng)態(tài)電阻越小，反向擊穿特性曲線越陡，穩(wěn)壓效果越好。練習(xí)與思考14.4.2利用穩(wěn)壓二極管或者普通的二極管的正向壓降，是否也可以穩(wěn)壓？答：也具有一定的穩(wěn)壓作用，硅管兩端保持0.6~0.8V，鍺管兩端保持0.2~0.3V，其實(shí)際意義不大。練習(xí)與思考14.5.1晶體管的發(fā)射極和集電極是否可以調(diào)換使用，為什么？答：晶體管結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是：E區(qū)的摻雜濃度高，B區(qū)的摻雜濃度低且薄，C區(qū)結(jié)面積較大，因此E極和C極不可調(diào)換使用。練習(xí)與思考14.5.2晶體管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大系數(shù)和在放大區(qū)工作時(shí)是否一樣大？答：不一樣大，在飽和區(qū)，的變化對(duì)影響較小，兩者不成正比，放大區(qū)的放大系數(shù)不適用于飽和區(qū)。練習(xí)與思考14.5.3晶體管具有電流放大作用，其外部條件和內(nèi)部條件各為什么？答：外部條件：晶體管的偏置電壓必須滿足發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，基區(qū)很薄且摻雜濃度低，集電結(jié)面積大，且集電壓摻雜濃度低。練習(xí)與思考14.5.4為什么晶體管基區(qū)摻雜濃度小且做得很薄？答：只有這樣才可以大大減少電子與基區(qū)空穴復(fù)合的機(jī)會(huì)，使絕大部分自由電子都能擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣，形成集電極電流=，使晶體管成為電流控制器件。261練習(xí)與思考14.5.5將一PNP型晶體管接成共發(fā)射極電路，要使它具有電流放大作用，和的正、負(fù)極應(yīng)如何連接，為什么？畫出電路圖。答：電路如圖所示，這樣連接才能保持發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)么向偏置，三極管具有電流放大作用。練習(xí)與思考14.5.5圖練習(xí)與思考14.5.6有兩個(gè)晶體管，一個(gè)管子=50，=0.5;另一個(gè)管子=150，=2的晶體管由于比較大，受溫度影響大，影響靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。練習(xí)與思考14.5.7使用晶體管時(shí)，只要1）集電極電流超過值；2）耗損功率值；3）集一射極電壓超過值，晶體管就必然損壞。上述幾種說法是否都是對(duì)的？答：1）會(huì)損壞；2）會(huì)損壞；3）會(huì)損壞，以上幾種說法都正確。練習(xí)與思考14.5.8在附錄C中查出晶體管3DG100B的直流參數(shù)和極限參數(shù)。答：直流參數(shù)：=0.1，=0.1，=0.1，=1.1V，=30極限參數(shù)：=40V，=30V，=4V，=20mA，=100mV，=150練習(xí)與思考14.5.9測(cè)得某一晶體管的=10，=1mA，能否確定它的電流放大系數(shù)？什么情況下可以，什么情況下不可以？答：=，，兩者的含義是不同的，但在輸出特性曲線近于平行等距，并且較小的情況下，兩者數(shù)值較為接近，在這種情況下，可以利用和的值確定，否則不行。練習(xí)與思考14.5.10晶體管在工作時(shí)，基極引線萬一斷開，為什么有時(shí)會(huì)導(dǎo)致管子損壞？答：當(dāng)基極斷開，加在C極，E極之間的電壓>時(shí)，管子會(huì)被損壞。14．5習(xí)題講解習(xí)題14.3.1題14.3.1圖是二極管組成的電路和輸入電壓的波形，試畫出262輸出電壓和電阻R上電壓的波形。二極管的正向壓降可忽略不計(jì)。分析：在二極管正向壓降可忽略不計(jì)的條件下，5V時(shí)，二極管導(dǎo)通，=5V+。當(dāng)<5V時(shí)，二極管截止，=5V。解：與波形如下圖所示：習(xí)題14.3.2在題14.3.2圖所示的各電路中，E=5V，=（v），二極管的正向壓降可忽略不計(jì)，試分別畫出輸出電壓的波形。263習(xí)題14.3.2圖分析：圖（a）和圖(c)電路中，二極管接在輸出回路中，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，=E；當(dāng)二極管截止時(shí)，=。圖（b）和圖(d)電路中，二極管串接在輸入回路中，二極管截止時(shí)，=E；二極管導(dǎo)通時(shí)，=E+=。解：（a）：為正半周時(shí)，當(dāng)>E，D導(dǎo)通，當(dāng)<E，D截止。負(fù)半周時(shí)，D截止。兩種情況的等效電路如下圖（e）、(f)所示，由圖可見，D導(dǎo)通時(shí)，=E；D截止時(shí)，=。（b）：為正半周時(shí)，當(dāng)>E,D截止，<E，D導(dǎo)通；為負(fù)半周時(shí)，<E，D導(dǎo)通。兩種情況的等效電路如下圖（g）、(h)所示，由圖可見，D導(dǎo)通時(shí)，=，D截止時(shí)，=E。(c)：圖(c)與圖（a）電路比較，二極管反接，導(dǎo)通和截止時(shí)間剛好相反。(d)：圖(d)與圖（b）電路比較，二極管反接，導(dǎo)通和截止時(shí)間剛好相反。264習(xí)題14.3.3在題14.3.3圖所示的兩個(gè)電路中，已知=（v），二極管的正向壓降可忽略不計(jì)，試分別畫出輸出電壓的波形。習(xí)題14.3.3圖解：此題分析同題14.3.2圖，其輸出波形如下圖所示。265習(xí)題14.3.4在題14.3.4圖中，試求下列幾種情況下輸出端Y的電VY及各元件（R,DA,DB）中通過的電流：（1）VA=VB=0V；（2）VA=+3V,VB=0V;(3)VA=VB=3V。二極管的正向壓降忽略不計(jì)。解：（1）VA=VB=0V時(shí)，DA 、DB同時(shí)導(dǎo)通，正向壓降忽略，VA=VB=VY所以VY=0V（2）VA=+3V，VB=0V時(shí)，DB因正偏壓而優(yōu)先導(dǎo)通，使VY=VB=0V,DA截止，故有：(3)VA=VB=+3V,DA、DB同時(shí)導(dǎo)通，VY=VA=VB=3V習(xí)題14.3.5在題14.3.5圖中，試求下列幾種情況下輸出端電位VY及各元件中通過的電流：eq\o\ac(○,1)VA=+10V,VB=0V;eq\o\ac(○,2)VA=+6V,VB=+5.8;eq\o\ac(○,3)VA=VB=+5V。設(shè)二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大。解：eq\o\ac(○,1)二極管DA優(yōu)先導(dǎo)通，則eq\o\ac(○,2)假設(shè)DA、DB都能導(dǎo)通，由結(jié)點(diǎn)電壓法得：由此可知，DB管可以導(dǎo)通。266-270③DA、DB都可以導(dǎo)通：習(xí)題14.3.6在習(xí)題14.3.6圖中，E=10V,V。試用波形圖表示二極管上的電壓uD。解：假定可忽略二極管的正向壓降。當(dāng)時(shí)，D導(dǎo)通，D兩端電壓為0；當(dāng)時(shí)，D截止，D兩端壓降為。信號(hào)e和電源E的波形如圖（a）所示，二極管D上的電壓如圖（b）所示：習(xí)題14.4.1在題14.4.1圖中，E=20V，R1=900，R2=1100。穩(wěn)壓二極管DZ的穩(wěn)定電壓uZ=10V，最大穩(wěn)定電流IZM=8mA。試求穩(wěn)壓二極管中通過的電流IZ是否超過IZM？如果超過，怎么辦？解①求IZ：設(shè)流過R1的電流為I1,流過R2的電流為I2，則I1=I2+IZ。由于，即沒超過IZM。②如果超過了IZM，說明R1取值太小，可根據(jù)確定：即時(shí)，就不會(huì)超過IZM了。習(xí)題14.4.2有兩個(gè)穩(wěn)壓二極管DZ1和DZ2，其穩(wěn)定電壓分別為5.5V和8.5V，正向壓降都是0.5V。如果要得到0.5V，3V，6V，9V，和14V幾種穩(wěn)定電壓，這兩個(gè)穩(wěn)壓二極管（還有限流電阻）應(yīng)該如何連接？畫出各個(gè)電路圖。解：①要得到0.5V，取任何一個(gè)使其正向?qū)纯?。②要得?V，引出DZ1和DZ2的兩端子，即8.5-5.5=3V。③要得到6V，使DZ1和DZ2串聯(lián)，DZ2正向?qū)ǎ珼Z1穩(wěn)壓狀態(tài)。④要得到9V，使DZ1和DZ2串聯(lián)，DZ2穩(wěn)壓，DZ1正向?qū)?。⑤要得?4V，DZ1和DZ2均處于穩(wěn)壓狀態(tài)，即5.5+8.5=14V，電路圖分別為下圖（a）、圖（b）、圖（c）、圖（d）、圖（e）。(a)(b)(c)(d)(e)習(xí)題14.5.1有兩個(gè)晶體管分別接在電路中，今測(cè)得它們管腳的電位（對(duì)“地”）分別如下表所列，試判別管子的三個(gè)管腳，并說明是硅管還是鍺管？是NPN型還是PNP型？晶體管Ⅰ管腳123電位/V43.49晶體管Ⅱ管腳123電位/V-6-2.3-2解：對(duì)于NPN型：集電極電位最高，發(fā)射極電位低，Ube>0；對(duì)于PNP型：發(fā)射極電位最高，集電極電位最低，Ube<0。對(duì)于鍺管：其基極電位與發(fā)射極電位相差為0.2V或0.3V；對(duì)于硅管：基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6V或0.7V。由分析可知：晶體管Ⅰ為NPN型硅管，1，2，3管腳分別對(duì)應(yīng)b、e、c極。晶體管Ⅱ?yàn)镻NP型鍺管，1，2，3管腳分別對(duì)應(yīng)b、e、c極。習(xí)題14.5.2某一晶體管的PCM=100mW，ICM=20mA，u(BR)CEO=15V，試問：在下列幾種情況下，那種是正常工作？uCE=3V，IC=10mA；②uCE=2V，IC=40mA。③uCE=6V，IC=20mA。解：只有第①種情況下是正常工作的。第②種情況中，IC=40mA，超過了集電極最大允許電流20mA。低③種情況中，實(shí)際，超過了集電極最大允許耗散功率100mW，所以②、③種情況不正常。習(xí)題14.5.3如何用萬用表判斷一個(gè)晶體管是NPN型還是PNP型？如何判斷出管子的三個(gè)管腳？又如何通過實(shí)驗(yàn)來區(qū)分是鍺管還是硅管？解：①判斷基極及類型：將插入萬用表“-”插孔的測(cè)試筆輪流接任一管腳，而將另一測(cè)試筆分別接另外兩個(gè)管腳，如果兩次測(cè)得的管腳間的電阻均為低電阻，BE間和BC間的PN結(jié)為正向壓降，為NPN管，且接萬用表“-”插孔的是基極。如果兩次測(cè)得的管腳間的電阻為高電阻，BE和BC的PN結(jié)上為反向電壓，為PNP型管，且接萬用表“-”插孔的是基極。判斷集電極：對(duì)已知的NPN型管和PNP型管分別按如下兩種方式連接。(a)NPN型(b)PNP型將未知管腳1和2分別接萬用表的“+”，“-”插孔（“-”插孔接內(nèi)電源的正極）。對(duì)于NPN型管，若1，2腳間的電阻較低時(shí)接“-”孔的為集電極。對(duì)于PNP型管，若1，2腳間的電阻較低時(shí)接“+”孔的集電極。③判斷是鍺管還是硅管。B、E極間正向壓降為0.6-0.7V時(shí)為硅管，在0.2-0.3V時(shí)為鍺管。習(xí)題14.5.4在題14.5.4圖所示的各個(gè)電路中，試問晶體管處于何種狀態(tài)？（a）(b)(c)習(xí)題14.5.4圖解：假設(shè)uBE=0.6V，對(duì)于圖（a）：。。。故晶體管處于放大狀態(tài)。對(duì)于圖（b）：，。故處于飽和狀態(tài)。對(duì)于圖（c）：由圖可知，所以是截止?fàn)顟B(tài)。習(xí)題14.5.5題14.5.5圖是一自動(dòng)關(guān)燈電路（例如用于走廊或樓道照明）。在晶體管集電極電路接入JZC型直流電磁繼電器的線圈KA，線圈的功率和電壓分別為0.36W和6V。晶體管9013的電流放大系數(shù)為200。當(dāng)將按鈕SB按一下后，繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，40W、220V的照明燈EL點(diǎn)亮，經(jīng)過一定時(shí)間自動(dòng)熄滅。試說明其工作原理。解：按下按鈕SB后，對(duì)C充電，晶體管導(dǎo)通，KA合，燈亮，松開SB后，電容C放電，晶體管繼續(xù)導(dǎo)通。當(dāng)放電到C端電壓于開啟電壓時(shí)，晶體管截止，KA斷開，燈滅。習(xí)題14.5.6題14.5.6圖中所示的是一聲光報(bào)警電路。在正常情況下，B端電位為0V；若前接裝置發(fā)生故障時(shí)，B端電位上升到+5V。試分析，并說明電阻R1和R2起何作用？解：當(dāng)前接裝置發(fā)生故障時(shí)，B端電位為5V。則發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時(shí)晶體管T導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲，二極管亮，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。R1和R2分別起限流作用，保護(hù)發(fā)光二極管和晶體管。278-283（2）性能指標(biāo)：表15.1四種差分放大器的性能指標(biāo)輸入方式雙端單端輸出方式雙端單端雙端單端差模放大倍數(shù)Ad差模輸入電阻ri差模輸出電阻ro2RCRC2RCRC4互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路如圖15.7所示。互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路工作在乙類或甲乙類工作狀態(tài)。，。其主要性能指標(biāo)計(jì)算如15.2.1節(jié)。圖15.715.3典型例題例15.1西安電子科技大學(xué)2004年碩士研究入學(xué)考試試題：某放大器如例15.1圖（a）所示，輸入和輸出電阻均為2K，電壓放大倍數(shù)。若輸入接上電源內(nèi)阻的電壓源，輸出接上負(fù)載電阻，如圖（b）所示。試求：(a)(b)解：由可知該放大器為共基極的放大器，則輸出接上負(fù)載RL后：故因在輸入端接上的是帶內(nèi)阻的電壓源，則：西安電子科技大學(xué)2004年碩士研究入學(xué)考試試題：某放大電路原理圖如例15.2圖所示，已知晶體管的,，試回答一下問題：（1）電路正常工作時(shí)，若，（2）若電路出現(xiàn)下列三種情況：①直流（靜態(tài)電壓），；②時(shí)，；③時(shí)，比正常輸出值大了一倍。試分別說明是什么原因？解：（1）正常工作時(shí)則：（2）①，，則斷路，沒有提供合適的基極電流；②此時(shí)，由可知，此時(shí)電容CE為開路了；③此時(shí)，可知，則，此時(shí)負(fù)載RL為開路。15.4練習(xí)與思考練習(xí)與思考15.2.1改變RC和UCC對(duì)放大電路的直流負(fù)載線有什么影響？答：當(dāng)UCC不變時(shí)，RC增大，直流負(fù)載線斜率（絕對(duì)值）減小，RC減小，直流負(fù)載線斜率（絕對(duì)值）增大；當(dāng)RC不變時(shí)，UCC增大，直流負(fù)載線向右平行移動(dòng)，UCC減小，直流負(fù)載線向左平行移動(dòng)。練習(xí)與思考15.2.2分析練習(xí)與思考15.2.2圖，設(shè)UCC和RC為定值，①當(dāng)IB增加時(shí)，IC是否成正比的增加？最后接近何值？這時(shí)UCE的大小如何？②當(dāng)IB減小時(shí)，IC作何變化？最后達(dá)到何值？這時(shí)UCE約等于多少？答：①當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，IB增加，IC成比例增加，當(dāng)IB不斷增加，晶體管工作在飽和區(qū)，IC最后接近，UCE的值很小，接近于0。②IB減小時(shí)，IC也減小，最后晶體管進(jìn)入到截止區(qū)，IC接近于0，UCE接近于UCC。練習(xí)與思考15.2.3在教材例15.2.3中，如果（1）RC不是,而是40或0.4，（2）RB不是300,而是3或者30，試分別說明對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，放大電路能否正常工作？答：①RC的改變會(huì)導(dǎo)致直流負(fù)載線斜率的改變，當(dāng)RC增大到40時(shí)，直流負(fù)載斜率（絕對(duì)值）減小，而IB未變，故靜態(tài)工作點(diǎn)將向左移，進(jìn)入飽和區(qū)，放大電路不能正常工作，當(dāng)RC減小到0.4時(shí)，同理靜態(tài)工作點(diǎn)將右移。②RB改變會(huì)導(dǎo)致IB的變化，當(dāng)RB增大到3時(shí)，IB減小到4，靜態(tài)工作點(diǎn)沿靜態(tài)負(fù)載線下移，接近截止區(qū)，放大電路不能正常工作，當(dāng)RB減小到30時(shí)，IB增大到400，靜態(tài)工作點(diǎn)上移，接近飽和區(qū)，放大電路不能正常工作。練習(xí)與思考15.2.4在練習(xí)與思考15.2.4圖所示電路中，如果調(diào)節(jié)RB使基極電位升高，試問此時(shí)IC，UCE以及集電極電位VC將如何變化？答：調(diào)節(jié)RB使VB升高，IB也隨之升高，導(dǎo)致IC被放大增加，因?yàn)?所以IC增大，VCE減小，VC也隨之減小。練習(xí)與思考15.3.1區(qū)別交流放大電路的①靜態(tài)工作與動(dòng)態(tài)工作；②直流通路與交流通路；③直流負(fù)載線與交流負(fù)載線；④電壓和電流的直流分量與交流分量。答：①靜態(tài)工作是當(dāng)放大電路沒有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)；動(dòng)態(tài)工作是指有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài)。②直流通路是進(jìn)行靜態(tài)分析的電路，它是將放大電路中的電容看作開路，電感看作短路后得出的電路。交流通路是進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的電路，是交流電流流通的路徑，它是將放大電路中的直流電源和電容作短路處理后所得電路。③由直流通路得出的IC和UCE的關(guān)系曲線稱直流負(fù)載線；由交流通路得出的ic和uce的變化關(guān)系曲線稱交流負(fù)載線。④在直流通路中電路的電壓和電流的值為直流分量，在交流通路中電壓和電流的值為交流分量。練習(xí)與思考15.3.2在練習(xí)與思考5.3.2圖中，電容C1和C2兩端的直流電壓和交流電壓各等于多少？并說明其上直流電壓的極性。答C1兩端的直流電壓為UBE，C2兩端直流電壓為UCE。C1和C2兩端的交流電壓為ui。直流電壓極性如圖。練習(xí)與思考15.3.3在上題圖中，用直流電壓表測(cè)得的集電極對(duì)“地”電壓和負(fù)載電阻RL上的電壓是否一樣？用示波器觀察集電極對(duì)“地”的交流電壓波形和集電極電阻RC及負(fù)載RL上的交流電壓波形是否一樣？分析原因。答：用直流電壓表測(cè)得的UCE和負(fù)載電阻RL上的電壓不一樣，RL上電流為零，電壓降也為零。用示波器觀察的集電極對(duì)地的交流電壓波形ube與RL和RC上的交流電壓一樣，因?yàn)镽L通過C2并接在晶體管的集電極與“地”之間，而電容C2對(duì)交流信號(hào)短路。RC對(duì)交流信號(hào)而言，也是并接在晶體管的集電極與“地”之間。練習(xí)與思考15.3.4晶體管用微變等效電路來代替，條件是什么？答：條件是：輸入信號(hào)幅度很小，動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)只在一個(gè)小范圍內(nèi)擺動(dòng)。練習(xí)與思考15.3.5電壓放大倍數(shù)Au是不是與成正比？答：不是的，隨的增大，Au增大的愈來愈少，當(dāng)足夠大時(shí)，Au幾乎與無關(guān)。練習(xí)與思考15.3.6為什么說當(dāng)一定時(shí)通過增大IE來提高電壓放大倍數(shù)是有限制的？試從IC和rbe兩個(gè)方面來說明。答：當(dāng)IE增大，IC隨之增大，致使靜態(tài)工作點(diǎn)接近飽和區(qū)，易導(dǎo)致飽和失真，IE增大，rbe減小，輸入電阻，ri隨之減小，增加了信號(hào)源負(fù)擔(dān)。練習(xí)與思考15.3.7能否增大RC來提高放大電路的電壓放大倍數(shù)？當(dāng)RC過大時(shí)對(duì)放大電路的工作有何影響？設(shè)IB不變。答：適當(dāng)增大RC使交流負(fù)載增大，有利于放大倍數(shù)的提高，但當(dāng)RC過大時(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng)，易出現(xiàn)飽和失真。練習(xí)與思考15.3.8rbe，rce，ro是交流電阻還是直流電阻？它們各是什么電阻？在ro中包括不包括負(fù)載電阻RL？答：都是交流電阻。rbe為晶體管輸入電阻，rce為晶體管輸出電阻，ri是放大電路的輸入電阻，ro是放大電路輸出電阻。Ro不包括負(fù)載電阻RL。練習(xí)與思考15.3.9通常希望放大電路和輸入電阻高一些好，還是低一些好？對(duì)輸出電阻呢？放大電路的帶負(fù)載能力是指什么？答：通常希望放大電路的輸入電阻高一些，輸出電阻低一些。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓變化小，則帶負(fù)載能力好，輸出電壓變化和輸出電阻ro有關(guān)，ro小，放大電路負(fù)載能力好。練習(xí)與思考15.3.10在練習(xí)與思考15.3.2圖所示放大電路在工作時(shí)用示波器觀察，發(fā)現(xiàn)輸出波形嚴(yán)重失真，當(dāng)用直流電壓表測(cè)量時(shí)：若測(cè)得，試分析管子工作在什么狀態(tài)？怎樣調(diào)節(jié)RB才能使電路正常工作？若測(cè)得,這時(shí)管子又是工作在什么狀態(tài)？怎樣調(diào)節(jié)RB才能使電路正常工作？答：①晶體管工作在截止區(qū)，減小RB的值，電路正常工作。②晶體管工作在飽和區(qū)，增大RB的值，電路正常工作。練習(xí)與思考15.3.11發(fā)現(xiàn)輸出波形失真，是否說明靜態(tài)工作點(diǎn)一定不合適？答：不一定，有時(shí)是因?yàn)檩斎胄盘?hào)幅值過大而引起的失真，稱為大信號(hào)失真。練習(xí)與思考15.4.1在放大電路中，靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定對(duì)放大電路的工作有何影響？答：靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定會(huì)使放大電路的增益發(fā)生改變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使輸出信號(hào)超出電路的輸出動(dòng)態(tài)范圍，造成輸出信號(hào)的嚴(yán)重失真。練習(xí)與思考15.4.2對(duì)分壓式偏置電路而言，為什么只要滿足和兩個(gè)條件，靜態(tài)工作點(diǎn)能得以基本穩(wěn)定？答：當(dāng)，時(shí)，基極電位VB與晶體管參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響，而僅為RB1和RB2的分壓電路所決定。練習(xí)與思考15.4.3對(duì)分壓式偏置電路而言，當(dāng)更換晶體管時(shí)，對(duì)放大電路的靜態(tài)值有無影響？試說明之。答：更換晶體管，對(duì)放大電路的靜態(tài)值無影響。當(dāng)滿足，這兩個(gè)條件后，，，，從上可知靜態(tài)工作點(diǎn)與晶體管參數(shù)無關(guān)。練習(xí)與思考15.4.4在實(shí)際中調(diào)整分壓式偏置電路的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件的參數(shù)比較方便？接上發(fā)射極電阻的旁路電容CE后是否影響靜態(tài)工作點(diǎn)？答：調(diào)節(jié)RB1比較方便，因?yàn)镽B2數(shù)值一般比較小，改變RB2對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)影響較大。接上發(fā)射極電阻的旁路電容CE對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)無影響，因?yàn)樵谥绷魍防顲E視作斷路，對(duì)電路無影響。練習(xí)與思考15.5.1從放大電路的幅頻特性上看，高頻段和低頻段放大倍數(shù)的下降主要因?yàn)槭艿搅耸裁从绊懀看穑旱皖l段放大倍數(shù)下降主要受旁路電容的影響，高頻段的放大倍數(shù)下降主要受極間電容的影響。練習(xí)與思考15.5.2為什么通常要求低頻放大電路的通頻帶要寬些，而在上冊(cè)講到串聯(lián)諧振時(shí)又希望通頻帶要窄一些？答：低頻放大電路通頻帶寬，這樣非正弦型號(hào)中各次諧波的頻率失真就小，不同頻率信號(hào)放大倍數(shù)也一致，誤差就小。而串聯(lián)諧振電路中通頻帶越窄，頻率選擇性愈好，而串聯(lián)諧振電路主要用于選頻電路。練習(xí)與思考15.6.1何謂共集電極電路？如何看出射極輸出器是共集電極電路。答：集電極是輸入、輸出回路的公共端，這種放大電路稱為共集電極電路。射極輸出器的交流通路中，VCC相當(dāng)于短路，其集電極成為輸入、輸出電路的公共端，所以射極輸出器是共集電極電路。練習(xí)與思考15.6.2射極輸出器有何特點(diǎn)？有何用途？答：射極輸出器的特點(diǎn)有：輸入電阻高，輸出電阻很低，電壓放大倍數(shù)接近1且為同相放大器。用途有：可用來作多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、輸出級(jí)、緩沖級(jí)和隔離級(jí)。練習(xí)與思考15.6.3為什么射極輸出器又稱為射極跟隨器，跟隨什么？答：因?yàn)檩斎腚妷号c輸出電壓大小基本相等，輸出信號(hào)相位跟輸入信號(hào)相位相同，所以稱為射極跟隨器。練習(xí)與思考15.7.1差分放大電路在結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)？答：差分放大電路在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是電路的對(duì)稱性。練習(xí)與思考15.7.2什么是共模信號(hào)和差模信號(hào)？差分放大電路對(duì)這兩種輸入信號(hào)是如何區(qū)別對(duì)待？答：共模信號(hào)是指兩個(gè)輸入信號(hào)電壓大小相等，極性相同，差分放大電路對(duì)共模信號(hào)抑制，差模信號(hào)是指兩個(gè)輸入信號(hào)電壓大小相等，極性相反，差分放大電路對(duì)差模信號(hào)有放大作用。練習(xí)與思考15.7.3雙端輸入—雙端輸出差分放大電路為什么能抑制零點(diǎn)漂移？為什么共模抑制電阻RE能提高抑制零點(diǎn)漂移的效果？是不是RE越大越好？為什么RE不影響差模信號(hào)的放大效果？答：①雙端輸出差分放大電路所以能抑制零點(diǎn)漂移，是由于電路的對(duì)稱性。②RE的主要作用是限制每個(gè)管子的漂移范圍，進(jìn)一步減小零點(diǎn)漂移。對(duì)零點(diǎn)漂移和共模信號(hào)，RE引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，抑制零點(diǎn)漂移和共模信號(hào)。例如當(dāng)溫度升高使IC1和IC2均增加時(shí)，則有如下過程。P284可見，由于RE上電壓URE的增高，使每個(gè)管子的漂移得到抑制。③RE并不是愈大愈好，當(dāng)UCC一定時(shí)，過大的RE會(huì)使集電極電流過小，影響靜態(tài)工作和電壓放大倍數(shù)。④由于差模信號(hào)使兩管的集電極電流產(chǎn)生異向變化，只要電路的對(duì)稱性足夠好，兩管電流一增一減，其變化量相等，通過RE中的電流就近于不變，RE對(duì)差模信號(hào)不存在負(fù)反饋?zhàn)饔谩Ｒ虼?，RE不影響差模信號(hào)的放大效果。練習(xí)與思考15.7.4在練習(xí)與思考15.7.4（a）途中有RB2，而在（b）圖中將它去掉，這樣是否還能得到偏流？答：在圖（b）中沒有RB2也可得到偏流，因?yàn)椴捎昧苏⒇?fù)雙電源供電。練習(xí)與思考15.8.1從放大電路的甲類，甲乙類和乙類三種工作狀態(tài)分析效率和失真。答：甲類放大電路：靜態(tài)工作點(diǎn)大致在交流負(fù)載線中點(diǎn)，工作在不失真狀態(tài)，效率低，最高只能達(dá)到50%；甲乙類放大電路：將靜態(tài)工作點(diǎn)沿負(fù)載線下移，工作在截止失真狀態(tài)，效率較高；乙類放大電路：將靜態(tài)工作點(diǎn)下移到IC≈0處，工作在更嚴(yán)重截止失真狀態(tài)，效率會(huì)更高。練習(xí)與思考15.8.2在OTL電路中，為什么CL的電容量必須足夠大？答：為了使輸出波形對(duì)稱，在CL放電過程中，其上電壓不能下降過多，因此CL的電容量必須足夠大。P285練習(xí)與思考15.9.1場(chǎng)效晶體管和雙極型晶體管比較有何特點(diǎn)？答：雙極型晶體管是電流控制元件，通過控制基極電流達(dá)到控制集電極電流或發(fā)射極電流的目的，因此它的輸入電阻較低。而場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，它的輸出電流決定于輸入端電壓的大小，它的輸入電阻很高。練習(xí)與思考15.9.2說明場(chǎng)效晶體管的夾斷電壓UGS(off)和開啟電壓UGS(th)的意義。試畫出：①N溝道絕緣柵增強(qiáng)型；②N溝道絕緣柵耗盡型；③P溝道絕緣柵增強(qiáng)型；④P溝道絕緣柵耗盡型四種場(chǎng)效晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線，并總結(jié)出何者具有夾斷電壓和何者具有開啟電壓以及它們正負(fù)。耗盡型和增強(qiáng)型區(qū)別在哪里？答：①對(duì)于增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，在一定額漏源電壓UDS下，使管子由不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通的臨界柵源電壓稱開啟電壓UGS(th)。=2\*GB3②四種場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線和練習(xí)與思考15.9.2圖（a）、圖（b）、圖（c）、圖（d）。=3\*GB3③增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管有開啟電壓UGS(th)，N溝道增強(qiáng)型開啟電壓UGS(th)為正，P溝道增強(qiáng)型UGS(th)為負(fù)。耗盡型絕緣場(chǎng)效應(yīng)管有夾斷電壓UGS(th)，N溝道耗盡型UGS(th)為負(fù)，P溝道耗盡型UGS(th)為正。P286④增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管只有當(dāng)UGS＞UGS(th)時(shí)才形成導(dǎo)電溝道，耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管具有一個(gè)原始導(dǎo)電溝道。練習(xí)與思考15.9.3試解釋為什么N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效晶體管中，靠近漏極的導(dǎo)電溝道較窄，而靠近源極的較寬？答：導(dǎo)電溝道形成后，在UDS的作用下，漏極電流ID沿溝道產(chǎn)生的電壓降使溝道內(nèi)各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等，靠近源極一端的電壓最大，溝道最寬，而漏極一端電壓最小，溝道最窄。練習(xí)與思考15.9.4絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極為什么不能開路？答：因?yàn)闁艠O是絕緣的，感應(yīng)電荷不易泄放，而且絕緣層很高，極易擊穿，所以柵極不能開路，存放時(shí)應(yīng)將各極短路。15.5習(xí)題詳解習(xí)題15.2.1晶體管放大電路如題15.2.1(a)圖所示，已知UCC=12V,RC=3kΩ，RB=240kΩ，晶體管的β=40。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題圖15.2.1(b)所示，試用圖解法作放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；③在靜態(tài)時(shí)(ui=0)C1和C2上的電壓各為多少？并標(biāo)出極性。

P287解：①估算靜態(tài)值：，②做直流負(fù)載線L，求靜態(tài)工作點(diǎn)Q：在題15.2.1(b)圖中，連接點(diǎn)(UCC,0)、(0,UCC/RC)，即點(diǎn)(12V,0)、(0,4mA)得L，L與特性曲線的交點(diǎn)Q（6V,2mA）即為靜態(tài)工作點(diǎn)。③C1、C2的極性如題圖15.2.1（c）所示，靜態(tài)時(shí)，UC1=UBE=0.6V習(xí)題15.2.2在上題中，如何改變RB，使UCE=3V，試用直流通路求RB的大??；如改變RB，使IC=1.5mA，RB又等于多少？并分別用圖解法作出靜態(tài)工作點(diǎn)。解：在上題中，如不改變和，則直流負(fù)載線L不變，見題15.2.2圖當(dāng)UCE=3V時(shí)，IC=3mA，IB=75uA當(dāng)IC=1.5mA時(shí)，UCE=7.5V，IB=3.75uA習(xí)題15.2.3在題圖15.2.1（a）中，若UCC=10V，今要求UCE=5V,IC=2mA，試求RC和RB的阻值。設(shè)晶體管的β=40。解：，2分2分2分2分2分習(xí)題15.2.4在題15.2.4圖中，晶體管是PNP型鍺管。①UCC和C1，C2的極性如何考慮？請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出；②設(shè)UCC=－12V，RC=3kΩ，β=75如果要將靜態(tài)值IC調(diào)到1.5mA，問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)到零，對(duì)晶體管有無影響？為什么？通常采取何種措施來防止發(fā)生這種情況？解：①對(duì)PNP管，UCC和C1，C2的極性如圖15.2.4所示。P288②若UCC=－12V，RC=3kΩ，β=75，IC=1.5mA則③將RB調(diào)到零，晶體管T將損壞。可在RB支路串聯(lián)電阻以防止T損壞。習(xí)題15.2.5試判斷題15.2.5圖中各個(gè)電路能不能放大交流信號(hào)？為什么？習(xí)題15.2.5圖解：題15.2.5圖中，電路圖（a）、圖（c）能放大交流信號(hào)，圖（a）有負(fù)反饋，而電路（b）、（d）則不能。因?yàn)殡娐罚╞）中輸出信號(hào)被短路，電路（d）中輸入信號(hào)被短路（且靜態(tài)時(shí)晶體管已經(jīng)飽和），故也不能放大交流信號(hào)。習(xí)題15.3.1利用微變等效電路計(jì)算題15.3.1的放大電路的電壓放大倍數(shù)Au。①輸出端開路；②RL=6kΩ。設(shè)rbe=0.8kΩ。P289解：微變等效電路如題15.3.1圖所示。輸出端開路時(shí)：②當(dāng)RL=6kΩ時(shí)，=RC∥RL=3∥6=2kΩ習(xí)題15.3.2在題15.2.1（a）圖所示的固定偏置放大電路中，Ucc=9V，晶體管,β=20，IC=1mA。今要求|Au|≤100，試計(jì)算RC，RB及UCE。解：，|Au|=時(shí)，，取標(biāo)稱值3.6kΩUCE=UCC－ICRC=9－1×3.6=5.4V習(xí)題15.3.3有一放大器如題15.3.3（a）圖所示，其晶體管的輸出特性以及放大電路的交、直流負(fù)載線如題15.3.3（b）所示。試問：①RB，RC，RL各為多少？②不產(chǎn)生失真的最大輸入電壓UiM為多少？③若不斷增加輸入電壓的幅值，該電路首先出現(xiàn)何種性質(zhì)的失真？調(diào)節(jié)電路中哪個(gè)電阻能消除失真？將阻值調(diào)大還是調(diào)??？④將RL電阻調(diào)大，對(duì)交、直流負(fù)載線會(huì)產(chǎn)生什么影響？⑤若電路中其他參數(shù)不變，只將晶體管換一個(gè)β值小一半的管子，這時(shí)IB，IC，UCC，|Au|將如何變化?解：①由圖（b）知：UCC=10V，UCC/RC=4mARC=UCC/4=10/4=2.5kΩ交、直流負(fù)載線的交點(diǎn)Q（5V,2mA）處，IB=40uAP290交流負(fù)載線的斜率：，RL=3.75kΩ最大不失真輸入電壓Uim：最大不失真輸出幅度：所以不斷加大輸入電壓的幅值，該電路首先出現(xiàn)截止失真。u0正半周幅值：u0正半周幅值：④RL增大，不影響直流負(fù)載線。交流負(fù)載線的斜率，RL增大，變大。⑤若換一個(gè)的管子不變，減小一半，變大不變，減小一半習(xí)題15.3.4已知某放大電路的輸出電阻為3.3kΩ，輸出端的開路電壓的有效值UOC=2V，試問該放大電路接有負(fù)載電阻RL=5.1kΩ時(shí)，輸出電壓將下降到多少？解：下降到習(xí)題15.3.5在題15.3.5圖中，UCC=12V，RC=2kΩ，RB=300kΩ，晶體管的β=50。電路有兩個(gè)輸出端，試求：①電壓放大倍數(shù)和；②輸出電阻r01和r02。P291解:1)求電壓放大倍數(shù),:=2)輸出電阻:(設(shè)=0)習(xí)題15.4.1在題15.4.1圖的分壓式偏置放大電路中，已知=15V，=，=，=1.55mA,=50,試估算和（取附錄H標(biāo)幺值）。

P292解：取I2=10IB，則：RB2取標(biāo)稱值12kΩ又，取標(biāo)稱值36kΩ。習(xí)題15.4.2在題15.4.2（a）圖的分壓式偏置放大電路中，已知UCC=24V，RC=3.3kΩ，RE=1.5kΩ，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RL=5.1kΩ，晶體管的β=66，并設(shè)RS0。=1\*GB3①試求靜態(tài)值IB，IC和UCE；=2\*GB3②畫出微變等效電路；=3\*GB3③計(jì)算晶體管的輸入電阻rbe；=4\*GB3④計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au；=5\*GB3⑤計(jì)算放大電路輸出端開路時(shí)的電壓放大倍數(shù)，并說明負(fù)載電阻RL對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響；=6\*GB3⑥估算放大電路的輸入電阻和輸出電阻。解：①②畫微變等效電路圖如下：P293③④⑤=6\*GB3⑥習(xí)題15.4.3在上題中，設(shè)RS=1kΩ，試計(jì)算輸出端接有負(fù)載時(shí)的電壓放大倍數(shù)和，并說明信號(hào)源內(nèi)阻RS對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響。解：①②信號(hào)源內(nèi)阻將使電壓放大倍數(shù)降低，信號(hào)源內(nèi)阻越大，Aus就降低得越多。習(xí)題15.4.4在題中15.4.2中，如將圖（a）中的發(fā)射極交流旁電容CE除去，=1\*GB3①試問靜態(tài)值有無變化？=2\*GB3②畫出微變等效電路；=3\*GB3③計(jì)算電壓放大倍數(shù)Au，并說明發(fā)射極電阻RE對(duì)電壓放大倍數(shù)的影響；=4\*GB3④計(jì)算放大電路的輸入電阻和輸出電阻。解：=1\*GB3①除去CE后，靜態(tài)值沒有變化。=2\*GB3②微變等效電路如下圖所示，圖中RB=RB1//RB2P294③電壓放大倍數(shù):說明在除去后,將產(chǎn)生強(qiáng)的負(fù)反饋,致使電壓放大倍數(shù)大為降低。④習(xí)題15.4.5設(shè)計(jì)一單晶體管放大電路,已知，要求:，，,工作點(diǎn)穩(wěn)定。建議選用高頻小功率管3GD100，其技術(shù)數(shù)據(jù)見附錄C，β值可選在50～100之間，最后核查靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適。求得的各電阻值均采用標(biāo)稱值（查附錄H）。解：①要求工作點(diǎn)穩(wěn)定，可選用分壓偏置放大電路選，3GD100晶體管，設(shè)β=50，②參數(shù)計(jì)算：由可求由可得：設(shè)，有：基極電流設(shè)，即：（取）（?。塾勺鲋绷髫?fù)載線（見下圖）：,靜態(tài)工作點(diǎn)合適，在小信號(hào)情況下不會(huì)產(chǎn)生失真。習(xí)題15.6.1在題15.6.1圖的射極輸出器中，已知，，，，晶體管的，，試求，和。習(xí)題圖15.6.1解：習(xí)題15.6.2兩級(jí)放大電路如題圖15.6.2（a）所示，晶體管的，，。①畫出直流通路，并估算各級(jí)電路的靜態(tài)值（計(jì)算時(shí)忽略）；②畫出微變等效電路，并計(jì)算，和；③計(jì)算和。習(xí)題15.6.2圖解：①各級(jí)電路的靜態(tài)值：前級(jí)：后級(jí)：若采用估算法，則：，，，②微變等效電路如下圖所示：習(xí)題15.6.2圖后級(jí)：前級(jí)：③習(xí)題15.7.1在例15.7.1中，①時(shí)，估算靜態(tài)值；②時(shí)，估算靜態(tài)值；③時(shí)，估算靜態(tài)值。通過分析計(jì)算說明電路的靜態(tài)值與，和關(guān)系。解：靜態(tài)值估算，，①時(shí)：，②時(shí)：，③時(shí)：，靜態(tài)值與，和的關(guān)系：（，一定）；（，一定）；（，一定）（不變）習(xí)題15.7.2在題15.7.2（a）圖的差分放大電路中，設(shè)，是共模輸入信號(hào)。試證明兩管集電極中任一個(gè)對(duì)“地”的共模輸出電壓與共模輸入電壓之比，即單端輸出共模電壓放大倍數(shù)為：比較小，可忽略不計(jì)，并在一般情況下，。（a）(b)習(xí)題15.7.2圖解：?jiǎn)喂芄材Ｐ盘?hào)通道如同（b）所示。，若忽略，則：一般，。習(xí)題15.7.3在題15.7.3圖所示的差分放大電路中，，，輸入電壓，。①計(jì)算放大電路的靜態(tài)值，及各電極的電位，和；②把輸入電壓，分解為共模分量，和差模分量，；③求單端共模輸出和；④求單端差模輸出和；⑤求單端總輸出和；⑥求雙端共模輸出，雙端差模輸出和雙端總輸出。習(xí)題15.7.3圖解：①靜態(tài)值：②共模輸入差模輸入所以，，，即，，，③共模電壓放大倍數(shù)：?jiǎn)味斯材］敵觯喝糨^精確計(jì)算：④單端差模輸出時(shí)：⑤單端總輸出：⑥雙端輸出時(shí)：，習(xí)題15.7.4題15.7.4圖所示的是單端輸入一雙端輸出差分放大電路，已知，，試計(jì)算電壓放大倍數(shù)。習(xí)題15.7.4圖解：習(xí)題15.8.1題15.8.1圖是什么電路？和是如何連接的，起什么作用？在靜態(tài)時(shí)，，這時(shí)的集電極電位應(yīng)調(diào)到多少？設(shè)各管的發(fā)射結(jié)電壓為0.6V。習(xí)題15.8.1圖解：①題圖15.8.1是無輸出電容（OCL）的互補(bǔ)對(duì)稱放大電路。②，是連接成二極管，再串聯(lián)接在，兩基極之間，靜態(tài)時(shí)，兩端的壓降為，提供了一個(gè)合適的正向偏壓，從而避免產(chǎn)生交越失真；同時(shí)也起溫度補(bǔ)償作用。③應(yīng)調(diào)到。習(xí)題15.9.1在題15.9.1圖所示的場(chǎng)效應(yīng)管放大電路中，已知，，，，，，，，，管子為3DO1。試計(jì)算：①靜態(tài)值和；②，和；③如將旁路電容除去，計(jì)算。設(shè)靜態(tài)值，，。習(xí)題15.9.1圖解：①靜態(tài)值：②③除去：習(xí)題15.9.2在題圖15.9.2的源極輸出器中，已知，，，，。試求靜態(tài)值，電壓放大倍數(shù)，輸入和輸出電阻。設(shè)，。習(xí)題15.9.2圖解：①②③習(xí)題15.9.3場(chǎng)效應(yīng)管差分放大電路如題圖15.9.3所示，已知，求電壓放大倍數(shù)。習(xí)題15.9.3圖解：因?yàn)榕c反相，所以有：截止頻率其傳遞函數(shù)的模其幅角16.3典型例題例16.1西安電子科技大學(xué)2004年碩士研究生入學(xué)考試試題理想運(yùn)放電路如例圖16.1（a）所示，已知兩穩(wěn)壓管參數(shù)相同，正向?qū)妷簽?.7V，反向擊穿電壓，設(shè)電容C的初始電壓。若，波形如例圖16.1（b）所示。試畫出，和的波形。

例16.1圖解：由圖知是一個(gè)同相比例放大器，則，即。為一個(gè)滯回比較器，由條件可知?jiǎng)t由兩個(gè)穩(wěn)壓管穩(wěn)定的輸出為，同相端電壓即參考電壓為和。P312當(dāng)>3V時(shí)，輸出發(fā)生跳變，當(dāng)<3V時(shí)，輸出由—6V跳變?yōu)?6V，則是一個(gè)積分器，因電容初始電壓故和的波形如下：例16.2西安電子科技大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題：理想運(yùn)放電路如例圖16.2所示，其中運(yùn)放的輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍為—10V~10V，發(fā)光二極管、在正向?qū)〞r(shí)發(fā)光，而反相截止時(shí)不發(fā)光。若電阻=0，當(dāng)發(fā)紅光的管亮?xí)r，試確定輸入的數(shù)值范圍；若電阻=20，試確定輸入在什么數(shù)值范圍使發(fā)光管、都不亮；將電阻調(diào)到=45，試畫出=f（）的傳輸特性曲線。圖16.2解:①若=0，則：=要使發(fā)紅光的管亮，由圖可知、工作在非線性狀態(tài)，當(dāng)>時(shí)輸出+，當(dāng)<時(shí)輸出—，故要為正，則<。又由可得=1V,=—1V。所以<—1V，又因=，且運(yùn)放輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍為—10V~10V，則—10V<<—1V②要使、都不發(fā)亮，則要<0,<0,即要<且>,即：—1V<<1V,由=20，有=(1+)=()=5故—1V<5<1V,得—0.2V<<0.2V③=—，則有以下幾種情況：=+10V，=+10V時(shí)，=0V，此時(shí)>1V且<—1V，故不可能；=+10V，=-10V時(shí)，=20V，此時(shí)>1V且>—1V,故取>1V;=-10V，=10V時(shí),=-20V，此時(shí)<1V且<—1V,故取<-1V;=-10V，=-10V時(shí)，=0V,此時(shí)<1V且>—1V,故—1V<<1V;=45,=()=10=1V時(shí)，=0.1V則有=f（）=其傳輸特性曲線如下：練習(xí)與思考練習(xí)與思考16.1.1什么是理想運(yùn)算放大器？理想運(yùn)算放大器放大器工作在線性區(qū)和飽和區(qū)各有什么特點(diǎn)？分析方法有何不同？答：理想運(yùn)算放大器是指開環(huán)放大倍數(shù)趨于無窮大，差模輸入電阻趨于無窮大，開環(huán)輸出電阻趨于零，共模抑制比趨于無窮大的運(yùn)算放器。理想運(yùn)放工作在線性區(qū)，因?yàn)楹芨?，所以要使運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，通常引入深度電壓負(fù)反饋。分析方法有兩條：第一，兩個(gè)輸入端的輸入電流為零。第二，≈。理想運(yùn)放工作在飽和區(qū)，當(dāng)>時(shí)，+；當(dāng)<時(shí)，-。練習(xí)與思考16.1.2在教材例16.1.1中，若將反相輸入端接“地”，即=0V，而在同相輸入端輸入正弦電壓。試畫出的波形。答：的波形如下：練習(xí)與思考16.1.3如將=2×用分貝表示，等于多少?答：=20lg（2×）=106練習(xí)與思考16.2.1什么叫“虛地”？在練習(xí)與思考16.2.1圖中，同相輸入端接“地”點(diǎn)位。既然這樣，就把兩個(gè)輸入端直接連起來，是否會(huì)影響運(yùn)算放大器的工作？練習(xí)與思考16.2.1圖答：虛地是指反相輸入端雖未直接接地，但其電位卻為零。若將兩輸入端直接連起來，運(yùn)算放大器不能正常工作。練習(xí)與思考16.2.2在上題圖中，已知輸入電壓，試求輸出電壓的幅值，并畫出和的波形圖。答：輸入與輸出的電壓之間的關(guān)系為：，假設(shè)=，則波形圖如下：練習(xí)與思考16.2.3在積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路中，輸入電壓是一個(gè)周期性正負(fù)交變的矩形波電壓，試分別畫出電壓的波形。答:反相積分與微分電路輸出電壓的波形：練習(xí)與思考16.3.1試說明上述三種信號(hào)處理電路中的運(yùn)算放大器各工作在線性區(qū)還是飽和區(qū)？答：有源濾波器和采樣保持電路中的運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)，電壓比較器工作在飽和區(qū)。練習(xí)與思考16.3.2在練習(xí)與思考16.3.2圖的低通濾波器電路中，，，=，。試求=時(shí)的和。練習(xí)與思考16.3.2圖答：===1.77===練習(xí)與思考16.3.3練習(xí)與思考16.3.3是一種電平檢測(cè)器，圖中為參考電壓且為正值，R和G分別為紅色和綠色發(fā)光二極管，試判斷什么情況下它會(huì)發(fā)亮？答：當(dāng)輸入電平>時(shí)，紅色發(fā)光二極管亮當(dāng)輸入電平<時(shí)，綠色發(fā)光二極管亮。練習(xí)與思考16.3.3圖習(xí)題詳解習(xí)題16.1.1已知F007運(yùn)算放大器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)=100，差模輸入電阻,最大輸出電壓=.為了保證工作在線性區(qū)，試求：①和的最大允許誤差；②輸入端電流的最大允許值。解：，即=①②習(xí)題16.1.2在題16.1.2圖中，正常情況下四個(gè)橋臂電阻均為R。當(dāng)某個(gè)電阻受溫度或應(yīng)變等非電量的影響而變化時(shí)，電橋平衡即將被破壞，輸出電壓反映此非電量的大小。試證明：。習(xí)題16.1.2解：習(xí)題16.2.1在題16.2.1圖的反相比例運(yùn)算電路中，設(shè)=，。試求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)和平衡電阻。若，則為多少?習(xí)題16.2.1解：習(xí)題16.2.2在題16.2.2圖的同相比例運(yùn)算電路中，已知求。習(xí)題16.2.2圖解：習(xí)題16.2.3為了獲得較高的電壓放大倍數(shù)，而又可避免采用高值電阻，將反相比例運(yùn)算電路改為題16.2.3圖所示的電路，并設(shè),試證：習(xí)題16.2.3圖解：，所以習(xí)題16.2.4在上題圖中：①已知：求電壓放大倍數(shù)②如果，要得到同樣大的電壓放大倍數(shù)，的阻值應(yīng)增大到多少？解：①②當(dāng)時(shí)，若，則=。習(xí)題16.2.5電路如題16.2.5圖所示，已知，試計(jì)算輸出電壓。習(xí)題16.2.5圖解：①同相輸入時(shí)，輸出電壓，所以習(xí)題16.2.6求題16.2.6圖所示電路的與的運(yùn)算關(guān)系。解：習(xí)題16.2.7有一個(gè)兩信號(hào)相加的反相加法運(yùn)算電路，其電阻.如果和分別為如題16.2.7（b）圖所示的三角波和矩形波，試畫出輸出電壓的波形。解：輸出電壓時(shí)，的波形圖如圖（c）所示。習(xí)題16.2.7圖習(xí)題16.2.8在題16.2.8圖中，已知，試求輸出電壓。習(xí)題16.2.8圖解：習(xí)題16.2.9求題16.2.9圖所示的電路中魚各輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系。習(xí)題16.2.9圖解：16.2.5解：反相輸入時(shí)，輸出電壓：同相輸入時(shí)，輸出電