第3章三極管習題

1、 2022-3-7第三章第三章 三極管及其放大電路三極管及其放大電路3.3.1、3.3.23.3.43.4.1、3.4.4、3.4.53.5.13.5.23.6.1、3.7.1、3.7.23.9.2、3.9.4 2022-3-73.3.1在晶體管放大電路中，測得三個晶體管的各個電極的電位如圖題在晶體管放大電路中，測得三個晶體管的各個電極的電位如圖題3.3.1所示，試所示，試判斷各晶體管的類型（判斷各晶體管的類型（PNP管還是管還是NPN管，硅管還是鍺管），并區(qū)分管，硅管還是鍺管），并區(qū)分e、b、c三三個電極。個電極。放大電路中的晶體管（正常放大電路中的晶體管（正常放大）具有發(fā)射結正偏、集放大）

2、具有發(fā)射結正偏、集電結反偏的特點電結反偏的特點集電極反偏集電極反偏發(fā)射極正偏發(fā)射極正偏三極管類型三極管類型型型NPN型型PNPEBVV BEVV BCVV CBVV CBEPNPVVV 管管：EBCNPNVVV 管管：電路中正常放大的三極管基極電位始終居中電路中正常放大的三極管基極電位始終居中（a）鍺）鍺NPN e b c （b）硅）硅PNP c b e （c）鍺）鍺 PNP b e c 2022-3-73.3.2。放放大大系系數(shù)數(shù)類類型型以以及及電電流流三三個個電電極極，該該三三極極管管的的、，試試判判斷斷，所所示示，已已測測出出三三個個電電極極的的電電流流如如圖圖題題某某放放大大電電路路中

3、中，晶晶體體管管 cbeAIAIAIm2 . 1m03. 0m23. 12 . 3 . 3321 b e c NPN40m03. 0m2 . 1 AA 為為集集電電極極電電流流。為為基基極極電電流流，為為發(fā)發(fā)射射極極電電流流，321321)(IIIIII 2022-3-73.3.4(a)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。能放大，能放大，直流通路滿足發(fā)射結正偏、集電結反直流通路滿足發(fā)射結正偏

4、、集電結反偏；偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。交流通路信號能順暢的輸入輸出。 2022-3-73.3.4(b)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。不能放大，不能放大，直流通路滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏；直流通路滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏；但交流通路中，三極管的基極被電容但交流通路中，三極管的基極被電容Cb短接到交流地，導致信號不能順短接到交流地，導致信號不能順暢的輸入。暢的輸入。 2022

5、-3-73.3.4(c)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。不能放大，不能放大，直流通路滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏；直流通路滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏；交流通路中，從直流穩(wěn)壓電源的陽極輸出，導致信號的交交流通路中，從直流穩(wěn)壓電源的陽極輸出，導致信號的交流成分不能順暢的輸出。流成分不能順暢的輸出。 2022-3-73.3.4(d)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪

6、些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。不能放大，不能放大，交流通路中信號可以順暢地傳輸；交流通路中信號可以順暢地傳輸；直流通路不滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏。直流通路不滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏。 2022-3-73.3.4(e)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽

7、略不計）。不能放大，不能放大，直流通路雖滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏，但是發(fā)射結未串接直流通路雖滿足發(fā)射結正偏、集電結反偏，但是發(fā)射結未串接起限流作用的電阻，會因偏置電壓過大而燒損；起限流作用的電阻，會因偏置電壓過大而燒損；交流通路中，信號輸入端直接與直流穩(wěn)壓電源的陽極相連，交交流通路中，信號輸入端直接與直流穩(wěn)壓電源的陽極相連，交流信號不能順暢的輸入。流信號不能順暢的輸入。 2022-3-73.3.4(f)圖題圖題3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。放大

8、？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。不能放大，不能放大，直流通路不滿足發(fā)射結正偏；直流通路不滿足發(fā)射結正偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。交流通路信號能順暢的輸入輸出。 2022-3-73.4.1（a）一個如圖題一個如圖題3.4.1（a）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題3.4.1（b）的輸出特性，靜態(tài)工作點）的輸出特性，靜態(tài)工作點Q和直流負載線已在圖上標出。和直流負載線已在圖上標出。 確定確定VCC、Rc 、Rb的數(shù)值（設的數(shù)值（設VBE可以忽略不計）可以忽略不計） 若接入若接入RL=6k，畫出交流負載線，畫出交流負載線 若輸

9、入電流若輸入電流ib=18sint（A），在保證放大信號不失真的前提下，為盡可能），在保證放大信號不失真的前提下，為盡可能減小直流損耗，應如何調(diào)整電路參數(shù)？調(diào)整后的元件數(shù)值可取多大減小直流損耗，應如何調(diào)整電路參數(shù)？調(diào)整后的元件數(shù)值可取多大 2022-3-73.4.1（b）一個如圖題一個如圖題3.4.1（a）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題3.4.1（b）的輸出特性，靜態(tài)工作點）的輸出特性，靜態(tài)工作點Q和直流負載線已在圖上標出。和直流負載線已在圖上標出。 確定確定VCC、Rc 、Rb的數(shù)值（設的數(shù)值（設VBE可以忽略不計）可以忽略不計） cC

10、ECCCRVVICCCEC, 0VVI cCCCCE, 0RVIV k400k2V,12bcCCRRV，A30 bBECCB RVVI 2022-3-7xy3.4.1（c）一個如圖題一個如圖題3.4.1（a）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題3.4.1（b）的輸出特性，靜態(tài)工作點）的輸出特性，靜態(tài)工作點Q和直流負載線已在圖上標出。和直流負載線已在圖上標出。 若接入若接入RL=6k，畫出交流負載線，畫出交流負載線交流負載線過交流負載線過Q點點,斜率比空載時斜率比空載時(即直流即直流負載線負載線)大，為：大，為：321L R則有：則有：326Q

11、）（xy32QQ xyy）（或或假設交流負載線與坐標軸的兩個交點坐標為（假設交流負載線與坐標軸的兩個交點坐標為（x，0）和（）和（0，y）即交流負載線與坐標軸的兩個交點坐標為（即交流負載線與坐標軸的兩個交點坐標為（10.5，0）和（）和（0，7） 2022-3-7交流負載線交流負載線1 1-+vi+TCb1Cb2-+voRLRbRcVCC 考慮負載的影響考慮負載的影響a）靜態(tài)工作不受影響）靜態(tài)工作不受影響？b）交流通路有所不同）交流通路有所不同-+vi+TRb-+voRLRcciceLcLcLccce1 )/(vRiRiRRiv 即：即：ceCEQCEvVv LcCEQ RiV LCQCCEQ

12、)(RIiV LCLCQCEQRiRIV 常數(shù)常數(shù) 2022-3-7交流負載線交流負載線2 2iCvCEVCCCCCRVQIB交流負載線交流負載線直流負載線直流負載線斜率為斜率為-1/RL 。（ RL= RLRc ）經(jīng)過經(jīng)過Q點。點。 交流負載線是有交流輸入信號時工作點的運動軌跡。交流負載線是有交流輸入信號時工作點的運動軌跡。 空載時，交流負載線與直流負載線重合。空載時，交流負載線與直流負載線重合。 2022-3-73.4.1一個如圖題一個如圖題3.4.1（a）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如圖題3.4.1（b）的輸出特性，靜態(tài)工作點）的輸出特

13、性，靜態(tài)工作點Q和直流負載線已在圖上標出。和直流負載線已在圖上標出。 若輸入電流若輸入電流ib=18sint（A），在保證放），在保證放大信號不失真的前提下，為盡可能減小直流大信號不失真的前提下，為盡可能減小直流損耗，應如何調(diào)整電路參數(shù)？調(diào)整后的元件損耗，應如何調(diào)整電路參數(shù)？調(diào)整后的元件數(shù)值可取多大數(shù)值可取多大在保證放大信號不失真的前提下，減小直流損耗的本質(zhì)是降低在保證放大信號不失真的前提下，減小直流損耗的本質(zhì)是降低Q點，對固定偏壓的點，對固定偏壓的共射放大電路來說就是減小基極電流，即增大基極偏置電阻。共射放大電路來說就是減小基極電流，即增大基極偏置電阻。Q點的極限位置以保點的極限位置以保證交

14、流負載線上的工作點不進入截止區(qū)為準：證交流負載線上的工作點不進入截止區(qū)為準：Rb=667k 2022-3-73.4.4用示波器觀察圖題用示波器觀察圖題3.4.4（a）電路中的集電極電壓波形時，如果出現(xiàn)圖題）電路中的集電極電壓波形時，如果出現(xiàn)圖題3.4.4（b）所示的三種情況，試說明各是哪一種失真？應該調(diào)整哪些參數(shù)以及如何）所示的三種情況，試說明各是哪一種失真？應該調(diào)整哪些參數(shù)以及如何調(diào)整才能使這些失真分別得到改善？調(diào)整才能使這些失真分別得到改善？截止失真，增大截止失真，增大Rb1或減小或減小Rb2 ；飽和失真，減小飽和失真，減小Rb1或增大或增大Rb2 ；飽和截止失真同時出現(xiàn)，應該減小輸入信號

15、的幅度飽和截止失真同時出現(xiàn)，應該減小輸入信號的幅度各參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響各參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響非線性失真與靜態(tài)工作點的關系非線性失真與靜態(tài)工作點的關系 2022-3-7電路中各參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響電路中各參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響1 1iCvCECCb2b1b2BQVRRRV eBEBQeEQEQCQ)(RVVRVII CQBQII )(ecCQCCCEQRRIVV 向向于于截截止止失失真真有有減減小小的的趨趨勢勢，輸輸出出傾傾BQeb2b1,IRRR 選擇三極管的輸出特性曲線中的某一根：選擇三極管的輸出特性曲線中的某一根：影響放大電路的直流負載線的斜率：影響放大電路的直流負載線的斜率：現(xiàn)現(xiàn)

16、飽飽和和失失真真不不變變的的情情況況下下傾傾向向于于出出斜斜率率BQec)(IRR 2022-3-7非線性失真與靜態(tài)工作點的關系非線性失真與靜態(tài)工作點的關系1 1iiB=20 A04060801002468/ V vCE01234C/ mA 飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)100BEvBi30a）Q點過低點過低信號容易進入截止區(qū)：截止失真信號容易進入截止區(qū)：截止失真60 2022-3-7非線性失真與靜態(tài)工作點的關系非線性失真與靜態(tài)工作點的關系2 2iiB=20 A04060801002468/ V vCE01234C/ mA b）Q點過高點過高信號容易進入飽和區(qū)：飽和失真信號容易進入飽和區(qū)

17、：飽和失真c）為減小和避免非線性失真，必須合理設置）為減小和避免非線性失真，必須合理設置Q點。點。最大不失真輸出最大不失真輸出 2022-3-73.4.5（a）放大電路如題圖放大電路如題圖3.4.5（a）所示，設）所示，設Rb=400k， Rc=4k， VCC=20V, Rs=0，三極管的輸出特性曲線如圖三極管的輸出特性曲線如圖3.4.5（b）所示，試用圖解法求：）所示，試用圖解法求： 放大器的靜態(tài)工作點放大器的靜態(tài)工作點ICQ=? VCEQ=?直流通路直流通路AARVI50m05. 0bCCB 直直流流負負載載線線：4kV20cccCCCE IRIVV直流負載線與橫、縱軸的交點坐標為（直流負

18、載線與橫、縱軸的交點坐標為（20V，0mA）（）（0V，5mA），斜率為），斜率為1/RcQ點讀出為（點讀出為（11V，2.4mA ） 2022-3-73.4.5（b）放大電路如題圖放大電路如題圖3.4.5（a）所示，設）所示，設Rb=400k， Rc=4k， VCC=20V, Rs=0，三極管的輸出特性曲線如圖三極管的輸出特性曲線如圖3.4.5（b）所示，試用圖解法求：）所示，試用圖解法求： 當放大器不接負載時（當放大器不接負載時（RL=），輸入正弦波信號，則最大不失真輸出電），輸入正弦波信號，則最大不失真輸出電壓振幅壓振幅Vom=？如圖所示，最大不失真輸出電壓振幅取較小的一個，為如圖所示，

19、最大不失真輸出電壓振幅取較小的一個，為8.5V 2022-3-73.4.5（c）放大電路如題圖放大電路如題圖3.4.5（a）所示，設）所示，設Rb=400k， Rc=4k， VCC=20V, Rs=0，三極管的輸出特性曲線如圖三極管的輸出特性曲線如圖3.4.5（b）所示，試用圖解法求：）所示，試用圖解法求： 當接入負載電阻當接入負載電阻RL=4k時，再求最大不失真輸出電壓振幅時，再求最大不失真輸出電壓振幅Vom=？LcCEQCQCEQCQ/1-y-RRVIVxI 接入負載電阻后，交流負載線仍然過接入負載電阻后，交流負載線仍然過Q點，斜率變?yōu)辄c，斜率變?yōu)?/(Rc/RL)。即：。即：交流負載線與

20、橫、縱軸的交點坐標為（交流負載線與橫、縱軸的交點坐標為（16V，0mA）（）（0V，8mA），如圖所示，），如圖所示，最大不失真輸出電壓振幅取較小的一個，為最大不失真輸出電壓振幅取較小的一個，為5V。 2022-3-73.5.1(a)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.1(b)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化

21、畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.1(c)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.1(d)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.1(e)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各

22、電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.1(f)容容的的容容抗抗可可不不計計）正正方方向向。（電電路路中中各各電電的的和和參參數(shù)數(shù)等等效效電電路路，并并標標出出中中各各電電路路的的簡簡化化畫畫出出下下列列圖圖題題bb1 . 5 . 3iih 2022-3-73.5.2（a）在如題圖在如題圖3.5.2電路中，設電路中，設VCC=12V，Rc=RL=3k，三極管的，三極管的=50，rbb=300。在計算在計算IBQ 時可認為時可認為VBE0。若若Rb=600k，問這時的，問這時的VC

23、EQ=?直流通路直流通路A20bCCbBECCBQ RVRVVI9VmA1k3V12)(1BQcCCCEQ IRVV在以上情況下，逐漸加大輸入正弦波信號的幅度，問放大器容易出現(xiàn)何種在以上情況下，逐漸加大輸入正弦波信號的幅度，問放大器容易出現(xiàn)何種失真？失真？VCEQ越接近于越接近于VCC，放大器就越容易出現(xiàn)截止失真；反之，放大器就越容易出現(xiàn)截止失真；反之VCEQ越小，放大器越小，放大器越容易發(fā)生飽和失真。此處工作點偏低，容易出現(xiàn)截止失真。越容易發(fā)生飽和失真。此處工作點偏低，容易出現(xiàn)截止失真。 2022-3-73.5.2（b）在如題圖在如題圖3.5.2電路中，設電路中，設VCC=12V，Rc=RL

24、=3k，三極管的，三極管的=50，rbb=300。在計算在計算IBQ 時可認為時可認為VBE0。若要求若要求VCEQ=6V，問這時的，問這時的Rb=?直流通路直流通路k300 A401mA2bbCCbBECCBQ RRVRVVIV6)(1k3V12)(1BQBQcCCCEQ IIRVV 2022-3-73.5.2（c）在如題圖在如題圖3.5.2電路中，設電路中，設VCC=12V，Rc=RL=3k，三極管的，三極管的=50，rbb=300。在計算在計算IBQ 時可認為時可認為VBE0。在在VCEQ=6V時，加入時，加入5mV的信號電壓，問這時的輸出時多少？的信號電壓，問這時的輸出時多少？微變等效

25、電路微變等效電路）（950650300A40mV26bbbe rr79/beLcV rRRAmV395iVo VAV 2022-3-73.6.1（a）V5 . 4mA1V4eEQcCQCCCEQCQeBEBEQ2b1b2bCCB RIRIVVIRVVIRRRVV放大電路如題圖放大電路如題圖3.6.1所示，已知所示，已知VCC=10V，Rb1=4k， Rb2=6k， Re=3.3k，Rc=RL=2k，三極管的，三極管的=50，rbb=100，VBE=0.7V，各電容的容抗均很小。，各電容的容抗均很小。求放大器的靜態(tài)工作點求放大器的靜態(tài)工作點直流通路直流通路）（）（142613261001mAmV

26、261bbbe rr 2022-3-73.6.1（b）70k426. 1k250becioV rRvvA 放大電路如題圖放大電路如題圖3.6.1所示，已知所示，已知VCC=10V，Rb1=4k， Rb2=6k， Re=3.3k，Rc=RL=2k，三極管的，三極管的=50，rbb=100，VBE=0.7V，各電容的容抗均很小。，各電容的容抗均很小。求未接入求未接入RL時的電壓放大倍數(shù)時的電壓放大倍數(shù)AV微變等效電路微變等效電路35k426. 1k150/beLcioV rRRvvA 求接入求接入RL后的電壓放大倍數(shù)后的電壓放大倍數(shù)AV 2022-3-73.6.1（c）oLLVsiiVSRRRAR

27、RRA 放大電路如題圖放大電路如題圖3.6.1所示，已知所示，已知VCC=10V，Rb1=4k， Rb2=6k， Re=3.3k，Rc=RL=2k，三極管的，三極管的=50，rbb=100，VBE=0.7V，各電容的容抗均很小。，各電容的容抗均很小。若信號源有內(nèi)阻若信號源有內(nèi)阻Rs，當，當Rs為多少時才能使此時的源電壓放大倍數(shù)為多少時才能使此時的源電壓放大倍數(shù)As降為降為AV的一半的一半微變等效電路微變等效電路 900/beb2b1irRRR當信號源內(nèi)阻與放大電路輸入電阻相等，約為當信號源內(nèi)阻與放大電路輸入電阻相等，約為900。 2022-3-73.7.1（a）某射極跟隨器用一個恒流源來設置射

28、極電流，如圖所示，已知三極管的某射極跟隨器用一個恒流源來設置射極電流，如圖所示，已知三極管的=100， rbb=300， VBE=0.7V，VCC=5V，各電容都足夠大。，各電容都足夠大。求靜態(tài)時的求靜態(tài)時的ICQ、 VCEQ直流電路直流電路2.5VV7081A10011mA110BEbBQCEQEQBQEQCQ ).(.VRIVIIIIk5600.1mAmV26bbbe. rr 2022-3-73.7.1（b）微變等效電路微變等效電路某射極跟隨器用一個恒流源來設置射極電流，如圖所示，已知三極管的某射極跟隨器用一個恒流源來設置射極電流，如圖所示，已知三極管的=100， rbb=300， VBE

29、=0.7V，VCC=5V，各電容都足夠大。，各電容都足夠大。 求射極輸出器的輸出電阻求射極輸出器的輸出電阻511101600180005601sbbeo./ RRrR 若負載開路，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù)若負載開路，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù)k18bi RRk18111biLbeLio RRRrRvvALRv）（）（968. 01sii RRRAvs 2022-3-73.7.1（c）某射極跟隨器用一個恒流源來設置射極電流，如圖所示，已知三極管的某射極跟隨器用一個恒流源來設置射極電流，如圖所示，已知三極管的=100， rbb=300， VBE=0.7V，VCC=5V，各電容都足夠大。，各電容都足夠大。 若負載為若負載為110，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù)，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù) k08. 7k67.11/k18)(1/LbebiRrRR 922. 01sii RRRAvs微變等效電路微變等效電路 2022-3-73.7.2（a）在如圖所示電路中，三極管的在如圖所示電路中，三極管的=100， rbb=0， VBE=0.7V，VCC=12V，各電容，各電容都足夠大。都足夠大。