模電補充作業(yè)及答案2

1、【4-1】電路如圖所示，晶體管的100，UBE0.7 V，飽和管壓降UCES0.4 V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ4V，正向導通電壓UD0.7 V，穩(wěn)定電流IZ5 mA，最大穩(wěn)定電流IZM25 mA。試問：（1）當uI為0 V、1.5 V、2.5 V時uO各為多少？（2）若Rc短路，將產生什么現象？【相關知識】晶體管工作狀態(tài)的判斷，穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷以及限流電阻的作用?！窘忸}思路】（1） 根據uI的值判斷晶體管的工作狀態(tài)。（2） 根據穩(wěn)壓管的工作狀態(tài)判斷uO的值。【解題過程】（1）當uI0時，晶體管截止；穩(wěn)壓管的電流 在IZ和IZM之間，故uOUZ4 V。 當uI1.5V時，晶體管導通，

2、基極電流 假設晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流 由于uOUCES0.4 V，說明假設成立，即晶體管工作在放大狀態(tài)。 值得指出的是，雖然當uI為0 V和1.5 V時uO均為4 V，但是原因不同；前者因晶體管截止、穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)，且穩(wěn)定電壓為4 V，使uO4 V；后者因晶體管工作在放大區(qū)使uO4 V，此時穩(wěn)壓管因電流為零而截止。 當uI2.5 V時，晶體管導通，基極電流 假設晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流 在正電源供電的情況下，uO不可能小于零，故假設不成立，說明晶體管工作在飽和狀態(tài)。 實際上，也可以假設晶體管工作在飽和狀態(tài)，求出臨界飽和時的基極電流為 IB=0.18 mAIBS，說明假

3、設成立，即晶體管工作在飽和狀態(tài)。 （2）若Rc短路，電源電壓將加在穩(wěn)壓管兩端，使穩(wěn)壓管損壞。若穩(wěn)壓管燒斷，則uOVCC12 V。 若穩(wěn)壓管燒成短路，則將電源短路；如果電源沒有短路保護措施，則也將因輸出電流過大而損壞【方法總結】（1） 晶體管工作狀態(tài)的判斷：對于NPN型管，若uBEUon（開啟電壓），則處于導通狀態(tài)；若同 時滿足UCUB>UE，則處于放大狀態(tài)，ICIB；若此時基極電流 則處于飽和狀態(tài)，式中ICS為集電極飽和電流，IBS是使管子臨界飽和時的基極電流。 （2）穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷：穩(wěn)壓管所流過的反向電流大于穩(wěn)定電流IZ才工作在穩(wěn)壓 區(qū)，反向電流小于最大穩(wěn)定電流IZM才

4、不會因功耗過大而損壞，因而在穩(wěn)壓管電路中限流電阻必不 可少。圖示電路中Rc既是晶體管的集電極電阻，又是穩(wěn)壓管的限流電阻?！?-2】電路如圖所示，已知晶體管b50，在下列情況下，用直流電壓表測晶體管的集電極電位，應分別為多少？設VCC12V，晶體管飽和管壓降UCES0.5V。 （1）正常情況 （2）Rb1短路 （3）Rb1開路 （4）Rb2開路 （5）RC短路圖【解題過程】設UBE0.7V。則（1） 基極靜態(tài)電流 （2）由于UBE0V，T截止，UC12V。（3）臨界飽和基極電流 實際基極電流 由于IBIBS，故T飽和，UCUCES0.5V。 （4）T截止，UC12V。（5）由于集電極直接接直流電

5、源，UCVCC12V【4-3】試問圖示各電路能否實現電壓放大？若不能，請指出電路中的錯誤。圖中各電容對交流可視為短路。圖(a)                                圖(b)圖(c)       

6、                            圖(d)【相關知識】放大電路的組成原理?！窘忸}思路】放大電路的作用是把微弱的電信號不失真地放大到負載所需要的數值。即要求放大電路既要有一定的放大能力，又要不產生失真。因此，首先要檢查電路中的晶體管（非線性器件）是否有合適的直流偏置，是否工作在放大狀態(tài)（線性狀態(tài)），其次檢查信

7、號源、放大器和負載之間的信號傳遞通道是否暢通，并具有電壓放大的能力?！窘忸}過程】  圖(a)電路不能實現電壓放大。電路缺少集電極電阻，動態(tài)時電源相當于短路，輸出端沒有交流電壓信號。 圖(b)電路不能實現電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻，動態(tài)時電源相當于短路，輸入交流電壓信號也被短路。 圖(c) 電路也不能實現電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結沒有直流偏置電壓，靜態(tài)電流，放大電路工作在截止狀態(tài)。 圖(d)電路能實現小信號電壓放大。為了保證輸出信號不失真（截止、飽和），當輸入信號為正時，應不足以使三極管飽和；當輸入信號為負時，應不會使三極管截止?！?-4】由PNP型管組成的共射電路中，由于電路

8、參數不同，在信號源電壓為正弦波時，測得輸出波形如圖（a）、（b）、（c）所示，試說明電路分別產生了什么失真【解題過程】（a）截止失真，減小Rb 。（b）飽和失真，增大Rb，減小Rc 。（c）同時出現飽和失真和截止失真，應增大VCC?！?-5】 電路如圖所示。晶體管T為3DG4A型硅管，其、rbb'=80。電路中的VCC=24V、RB = 96k、RC =RE=2.4k、電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大、正弦波輸入信號的電壓有效值Ui=1V。試求：用內阻為10k的交流電壓表分別測量uo1、uo2時，交流電壓表的讀數各為多少？【解題過程】   

9、0;                              設表內阻為RL，則                    

10、;              由以上計算結果可見，信號由發(fā)射極輸出時，因電路輸出電阻小而帶負載能力強?！境Ｒ婂e誤】 容易忽視電壓表內阻對被測電路的負載效應?！?-6】放大電路如圖(a)所示，晶體管的輸出特性和交、直流負載線如圖(b)所示。已知，。試求： （1）電路參數、的數值。 （2）在輸出電壓不產生失真的條件下，最大輸入電壓的峰值。圖(a)           &#

11、160;                        圖(b)  【解題過程】 （1）從輸出特性和直流負載線可以看出，。由交流負載線可看出最大不失真輸出電壓幅值受截止失真的限制，輸出電壓幅值的最大值 由   可以算出 由  可以算出 由   可以算出 （2）由圖 (b)看出 ， 則  &

12、#160;                         所以   輸出電壓不產生失真時的最大輸入電壓的峰值【另一種解法】在計算最大不失真輸入電壓峰值時，還可通過計算確定，然 后利用的關系求解。 由圖（b）可知，當輸入信號增大時，放大電路將首先產生截止失真。而電路不產生截止失真的臨界條件是： 即    &#

13、160;                          而 故【4-7】已知圖所示電路中晶體管的b 100，rbe=1k。 （1）現已測得靜態(tài)管壓降UCEQ6V，估算Rb約為多少千歐； （2）若測得和的有效值分別為1mV和100mV，則負載電阻RL為多少千歐？ 【解題過程】（1） （2） 【4-8】圖為一個放大電路的交流通路。試在下列三種情況下

14、寫出電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻的表達式： （1） ，信號從基極輸入，放大后從集電極輸出； （2） ，信號從基極輸入，放大后從發(fā)射極輸出； （3） ，信號從發(fā)射極輸入，放大后從集電極輸出?！窘忸}過程】 （1），信號從基極輸入，從集電極輸出，電路為共射極放大電路。 電壓放大倍數， 輸入電阻 輸出電阻 （2） ，信號從基極輸入，從發(fā)射極輸出，電路為集電極放大電路。 電壓放大倍數 輸入電阻 輸出電阻 （3） ，信號從發(fā)射極輸入，從集電極輸出。電路為共基極放大電路。 電壓放大倍數 輸入電阻 輸出電阻【4-9】電路如圖(a)所示。電路參數為：VCC=12V、 RC=2k、RB=360k；晶體管T為鍺

15、管，其=60、rbb'=300；電容器C1=C2=10F、負載電阻RL=2k。試求： (1)  電路的靜態(tài)工作點IBQ、ICQ 及UCEQ值； (2)  電路的動態(tài)指標Au、Ri、Ro及Uopp值。   圖(a)【解題過程】 (1) 先畫出直流通路，如圖(b)所示。由圖可知：           圖(b) (2) 畫出放大電路的微變等效電路，如圖(c)所示。其中：圖(c) 由微變等效電路可求得 再畫出求Ro的等效電路如圖(d)所示。得：圖(d) 又

16、因為 故【4-10】  電路如圖(a)所示。已知：RB=300k，RE=5.1k，負載電阻RL=5.1k，信號源內阻RS=10k，VCC=12V，C1、C2足夠大，T為硅管，其rbb'=100、=50。試求：     (1)  電路靜態(tài)工作點的數值；     (2)  電路動態(tài)指標Au、Ri、Aus（=Uo/Us）的數值；     (3)  電路輸出電阻Ro的數值。 圖(a)  【解題過程】 (1) 求靜態(tài)工

17、作點。畫出直流通路如圖 (b)所示。圖(b) 對于晶體管的發(fā)射結組成的回路，有 取UBEQ=0.7V，代入上式，可求得    (2) 畫出放大電路的微變等效電路如圖 (c)所示。圖(c)               因，故 代入數據，得                 

18、           畫出求Ro的等效電路如圖(d)所示，由于該放大電路所輸入的信號源有內阻，所以在畫求Ro的等效 電路時，將Us短路，但保留RS。圖(d) 由圖可見：                             &#

19、160;  令 ，有                                    代入上式，得            &

20、#160;                                代入有關參數，可求得電路的輸出電阻