電工學(xué)下冊(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、交流電動機、直流電動機、控制電機、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質(zhì)是利用晶體管工作在放大區(qū)的電流分配關(guān)系實現(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，其各極電流關(guān)系如下：3．晶體管的特性曲線和三個工作區(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等于某個電壓時，和之間的關(guān)系。晶體管的輸入特性也存在一個死區(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，晶體管才會出現(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)為某個值時，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)域為截止區(qū)，當(dāng)比較小的區(qū)域為飽和區(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，=，與成線性正比關(guān)系，對應(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)，對應(yīng)輸出特性曲線的截止區(qū)。此時，=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，晶體管工作在飽和區(qū)。此時，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，二極管處于截止狀態(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點和“地”之間，則導(dǎo)通后將B點電位箝位在（-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大于所加正偏壓，優(yōu)先導(dǎo)通并將A點電位箝位在=-10V+0.7V=-9.3V,實際上，二極管處于反偏壓，處于截止狀態(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，并標出幅值。解：在正半周，當(dāng)大于3．7V時，二極管處于正偏壓而導(dǎo)通，輸出電壓箝位在=3．7V，此時的二極管D2截止。當(dāng)小于3．7V時，二極管和均處于反偏壓而截止，輸出電壓=。在的負半周，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,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，反向截止，所以=-；當(dāng)10V時，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，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型兩種情況計論。eq\o\ac(○,1)和的電位哪個高？是正還是負？eq\o\ac(○,2)和的電位哪個高？是正還是負？eq\o\ac(○,3)和的電位哪個高？是正還是負？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管的各項結(jié)論同NPN管的各項結(jié)論相反。例14．5用直流電壓表測量某電路三只晶體管的三個電極對地的電壓分別如例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，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，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)電是指在外電場的作用下，自由電子定向運動形成的電子電流。空穴導(dǎo)電是指在外電場作用下，被原子核束縛的價電子遞補空穴形成空穴電流。由此可見，空穴電流不是自由電子遞補空穴所形成的。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，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)體帶負電，而P型半導(dǎo)體帶正電？答：整個晶體呈電中性不帶電，所以不能說N型半導(dǎo)體帶負電和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，正向電流幾乎為零，當(dāng)正向偏壓超過一定數(shù)值后，電流隨電壓增長很快。這個一定數(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，又明顯增大？答：當(dāng)二極管加反向電壓時，通過PN結(jié)的只有少數(shù)載流子的漂移運動所形成的漂移電流。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，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用萬用表測量二極管的正向電阻時，用R*100擋測出的電阻值小，而用R*1擋測出的大，這是為什么？答：萬用表測電阻是通過測量電阻中的電流而獲得其電阻值。指針式萬用表測電阻，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，讀出電阻值越小。在使用R*100擋時，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，測得的電阻小。在使用R*1擋時，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量為260準，黑表筆所接的為正極，紅表筆接的一端為負極。當(dāng)正接時電阻較小，反接時電阻很大表明二極管是好的。練習(xí)與思考14.3.5把一個1.5V的干電池直接接到（正向接法）二極管的兩端，會不會發(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)壓二極管的動態(tài)電阻愈小，則穩(wěn)壓愈好？答：動態(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，其電流放大系數(shù)和在放大區(qū)工作時是否一樣大？答：不一樣大，在飽和區(qū)，的變化對影響較小，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?。看穑褐挥羞@樣才可以大大減少電子與基區(qū)空穴復(fù)合的機會，使絕大部分自由電子都能擴散到集電結(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有兩個晶體管，一個管子=50，=0.5;另一個管子=150，=2的晶體管由于比較大，受溫度影響大，影響靜態(tài)工作點的穩(wěn)定性。練習(xí)與思考14.5.7使用晶體管時，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的？答：1）會損壞；2）會損壞；3）會損壞，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，基極引線萬一斷開，為什么有時會導(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，管子會被損壞。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。分析：在二極管正向壓降可忽略不計的條件下，5V時，二極管導(dǎo)通，=5V+。當(dāng)<5V時，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，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，=E；當(dāng)二極管截止時，=。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，=E；二極管導(dǎo)通時，=E+=。解：（a）：為正半周時，當(dāng)>E，D導(dǎo)通，當(dāng)<E，D截止。負半周時，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，=E；D截止時，=。（b）：為正半周時，當(dāng)>E,D截止，<E，D導(dǎo)通；為負半周時，<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，=，D截止時，=E。(c)：圖(c)與圖（a）電路比較，二極管反接，導(dǎo)通和截止時間剛好相反。(d)：圖(d)與圖（b）電路比較，二極管反接，導(dǎo)通和截止時間剛好相反。264習(xí)題14.3.3在題14.3.3圖所示的兩個電路中，已知=（v），二極管的正向壓降可忽略不計，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。解：（1）VA=VB=0V時，DA 、DB同時導(dǎo)通，正向壓降忽略，VA=VB=VY所以VY=0V（2）VA=+3V，VB=0V時，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，D導(dǎo)通，D兩端電壓為0；當(dāng)時，D截止，D兩端壓降為。信號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，就不會超過IZM了。習(xí)題14.4.2有兩個穩(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，這兩個穩(wěn)壓二極管（還有限流電阻）應(yīng)該如何連接？畫出各個電路圖。解：①要得到0.5V，取任何一個使其正向?qū)纯伞＂谝玫?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)?，DZ1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有兩個晶體管分別接在電路中，今測得它們管腳的電位（對“地”）分別如下表所列，試判別管子的三個管腳，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：對于NPN型：集電極電位最高，發(fā)射極電位低，Ube>0；對于PNP型：發(fā)射極電位最高，集電極電位最低，Ube<0。對于鍺管：其基極電位與發(fā)射極電位相差為0.2V或0.3V；對于硅管：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管腳分別對應(yīng)b、e、c極。晶體管Ⅱ為PNP型鍺管，1，2，3管腳分別對應(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晶體管是NPN型還是PNP型？如何判斷出管子的三個管腳？又如何通過實驗來區(qū)分是鍺管還是硅管？解：①判斷基極及類型：將插入萬用表“-”插孔的測試筆輪流接任一管腳，而將另一測試筆分別接另外兩個管腳，如果兩次測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）。對于NPN型管，若1，2腳間的電阻較低時接“-”孔的為集電極。對于PNP型管，若1，2腳間的電阻較低時接“+”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時為硅管，在0.2-0.3V時為鍺管。習(xí)題14.5.4在題14.5.4圖所示的各個電路中，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，對于圖（a）：。。。故晶體管處于放大狀態(tài)。對于圖（b）：，。故處于飽和狀態(tài)。對于圖（c）：由圖可知，所以是截止狀態(tài)。習(xí)題14.5.5題14.5.5圖是一自動關(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，繼電器的動合觸點閉合，40W、220V的照明燈EL點亮，經(jīng)過一定時間自動熄滅。試說明其工作原理。解：按下按鈕SB后，對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，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，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，B端電位為5V。則發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時晶體管T導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲，二極管亮，實現(xiàn)報警。R1和R2分別起限流作用，保護發(fā)光二極管和晶體管。278-283（2）性能指標：表15.1四種差分放大器的性能指標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互補對稱功率放大電路互補對稱功率放大電路如圖15.7所示?；パa對稱功率放大電路工作在乙類或甲乙類工作狀態(tài)。，。其主要性能指標計算如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，若，（2）若電路出現(xiàn)下列三種情況：①直流（靜態(tài)電壓），；②時，；③時，比正常輸出值大了一倍。試分別說明是什么原因？解：（1）正常工作時則：（2）①，，則斷路，沒有提供合適的基極電流；②此時，由可知，此時電容CE為開路了；③此時，可知，則，此時負載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對放大電路的直流負載線有什么影響？答：當(dāng)UCC不變時，RC增大，直流負載線斜率（絕對值）減小，RC減小，直流負載線斜率（絕對值）增大；當(dāng)RC不變時，UCC增大，直流負載線向右平行移動，UCC減小，直流負載線向左平行移動。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，IC是否成正比的增加？最后接近何值？這時UCE的大小如何？②當(dāng)IB減小時，IC作何變化？最后達到何值？這時UCE約等于多少？答：①當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時，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，IC也減小，最后晶體管進入到截止區(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，試分別說明對靜態(tài)工作點的影響，放大電路能否正常工作？答：①RC的改變會導(dǎo)致直流負載線斜率的改變，當(dāng)RC增大到40時，直流負載斜率（絕對值）減小，而IB未變，故靜態(tài)工作點將向左移，進入飽和區(qū)，放大電路不能正常工作，當(dāng)RC減小到0.4時，同理靜態(tài)工作點將右移。②RB改變會導(dǎo)致IB的變化，當(dāng)RB增大到3時，IB減小到4，靜態(tài)工作點沿靜態(tài)負載線下移，接近截止區(qū)，放大電路不能正常工作，當(dāng)RB減小到30時，IB增大到400，靜態(tài)工作點上移，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，因為,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)工作與動態(tài)工作；②直流通路與交流通路；③直流負載線與交流負載線；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時的工作狀態(tài)；動態(tài)工作是指有輸入信號時的工作狀態(tài)。②直流通路是進行靜態(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。交流通路是進行動態(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，用直流電壓表測得的集電極對“地”電壓和負載電阻RL上的電壓是否一樣？用示波器觀察集電極對“地”的交流電壓波形和集電極電阻RC及負載RL上的交流電壓波形是否一樣？分析原因。答：用直流電壓表測得的UCE和負載電阻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地的交流電壓波形ube與RL和RC上的交流電壓一樣，因為RL通過C2并接在晶體管的集電極與“地”之間，而電容C2對交流信號短路。RC對交流信號而言，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：輸入信號幅度很小，動態(tài)工作點只在一個小范圍內(nèi)擺動。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，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兩個方面來說明。答：當(dāng)IE增大，IC隨之增大，致使靜態(tài)工作點接近飽和區(qū)，易導(dǎo)致飽和失真，IE增大，rbe減小，輸入電阻，ri隨之減小，增加了信號源負擔(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過大時對放大電路的工作有何影響？設(shè)IB不變。答：適當(dāng)增大RC使交流負載增大，有利于放大倍數(shù)的提高，但當(dāng)RC過大時靜態(tài)工作點向飽和區(qū)移動，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？對輸出電阻呢？放大電路的帶負載能力是指什么？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)負載變化時，輸出電壓變化小，則帶負載能力好，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用示波器觀察，發(fā)現(xiàn)輸出波形嚴重失真，當(dāng)用直流電壓表測量時：若測得，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？若測得,這時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)工作點一定不合適？答：不一定，有時是因為輸入信號幅值過大而引起的失真，稱為大信號失真。練習(xí)與思考15.4.1在放大電路中，靜態(tài)工作點不穩(wěn)定對放大電路的工作有何影響？答：靜態(tài)工作點不穩(wěn)定會使放大電路的增益發(fā)生改變，嚴重時會使輸出信號超出電路的輸出動態(tài)范圍，造成輸出信號的嚴重失真。練習(xí)與思考15.4.2對分壓式偏置電路而言，為什么只要滿足和兩個條件，靜態(tài)工作點能得以基本穩(wěn)定？答：當(dāng)，時，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對分壓式偏置電路而言，當(dāng)更換晶體管時，對放大電路的靜態(tài)值有無影響？試說明之。答：更換晶體管，對放大電路的靜態(tài)值無影響。當(dāng)滿足，這兩個條件后，，，，從上可知靜態(tài)工作點與晶體管參數(shù)無關(guān)。練習(xí)與思考15.4.4在實際中調(diào)整分壓式偏置電路的靜態(tài)工作點時，應(yīng)調(diào)節(jié)哪個元件的參數(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？答：調(diào)節(jié)RB1比較方便，因為RB2數(shù)值一般比較小，改變RB2對靜態(tài)工作點影響較大。接上發(fā)射極電阻的旁路電容CE對靜態(tài)工作點無影響，因為在直流通路里CE視作斷路，對電路無影響。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)的下降主要因為受到了什么影響？答：低頻段放大倍數(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，而在上冊講到串聯(lián)諧振時又希望通頻帶要窄一些？答：低頻放大電路通頻帶寬，這樣非正弦型號中各次諧波的頻率失真就小，不同頻率信號放大倍數(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？有何用途？答：射極輸出器的特點有：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：可用來作多級放大電路的輸入級、輸出級、緩沖級和隔離級。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：因為輸入電壓與輸出電壓大小基本相等，輸出信號相位跟輸入信號相位相同，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？答：差分放大電路在結(jié)構(gòu)上的特點是電路的對稱性。練習(xí)與思考15.7.2什么是共模信號和差模信號？差分放大電路對這兩種輸入信號是如何區(qū)別對待？答：共模信號是指兩個輸入信號電壓大小相等，極性相同，差分放大電路對共模信號抑制，差模信號是指兩個輸入信號電壓大小相等，極性相反，差分放大電路對差模信號有放大作用。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漂移？為什么共模抑制電阻RE能提高抑制零點漂移的效果？是不是RE越大越好？為什么RE不影響差模信號的放大效果？答：①雙端輸出差分放大電路所以能抑制零點漂移，是由于電路的對稱性。②RE的主要作用是限制每個管子的漂移范圍，進一步減小零點漂移。對零點漂移和共模信號，RE引入電流串聯(lián)負反饋，抑制零點漂移和共模信號。例如當(dāng)溫度升高使IC1和IC2均增加時，則有如下過程。P284可見，由于RE上電壓URE的增高，使每個管子的漂移得到抑制。③RE并不是愈大愈好，當(dāng)UCC一定時，過大的RE會使集電極電流過小，影響靜態(tài)工作和電壓放大倍數(shù)。④由于差模信號使兩管的集電極電流產(chǎn)生異向變化，只要電路的對稱性足夠好，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對差模信號不存在負反饋作用。因此，RE不影響差模信號的放大效果。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，因為采用了正、負雙電源供電。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)工作點大致在交流負載線中點，工作在不失真狀態(tài)，效率低，最高只能達到50%；甲乙類放大電路：將靜態(tài)工作點沿負載線下移，工作在截止失真狀態(tài)，效率較高；乙類放大電路：將靜態(tài)工作點下移到IC≈0處，工作在更嚴重截止失真狀態(tài)，效率會更高。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場效晶體管和雙極型晶體管比較有何特點？答：雙極型晶體管是電流控制元件，通過控制基極電流達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溝道絕緣柵增強型；②N溝道絕緣柵耗盡型；③P溝道絕緣柵增強型；④P溝道絕緣柵耗盡型四種場效晶體管的轉(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。耗盡型和增強型區(qū)別在哪里？答：①對于增強型絕緣柵場效應(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增強型絕緣柵場效應(yīng)管有開啟電壓UGS(th)，N溝道增強型開啟電壓UGS(th)為正，P溝道增強型UGS(th)為負。耗盡型絕緣場效應(yīng)管有夾斷電壓UGS(th)，N溝道耗盡型UGS(th)為負，P溝道耗盡型UGS(th)為正。P286④增強型場效應(yīng)管只有當(dāng)UGS＞UGS(th)時才形成導(dǎo)電溝道，耗盡型場效應(yīng)管具有一個原始導(dǎo)電溝道。練習(xí)與思考15.9.3試解釋為什么N溝道增強型絕緣柵場效晶體管中，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絕緣柵場效應(yīng)晶體管的柵極為什么不能開路？答：因為柵極是絕緣的，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；③在靜態(tài)時(ui=0)C1和C2上的電壓各為多少？并標出極性。

P287解：①估算靜態(tài)值：，②做直流負載線L，求靜態(tài)工作點Q：在題15.2.1(b)圖中，連接點(UCC,0)、(0,UCC/RC)，即點(12V,0)、(0,4mA)得L，L與特性曲線的交點Q（6V,2mA）即為靜態(tài)工作點。③C1、C2的極性如題圖15.2.1（c）所示，靜態(tài)時，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?。蝗绺淖僐B，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。解：在上題中，如不改變和，則直流負載線L不變，見題15.2.2圖當(dāng)UCE=3V時，IC=3mA，IB=75uA當(dāng)IC=1.5mA時，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？請在圖上標出；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)工作點時，如不慎將RB調(diào)到零，對晶體管有無影響？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?？稍赗B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圖中各個電路能不能放大交流信號？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，圖（a）有負反饋，而電路（b）、（d）則不能。因為電路（b）中輸出信號被短路，電路（d）中輸入信號被短路（且靜態(tài)時晶體管已經(jīng)飽和），故也不能放大交流信號。習(xí)題15.3.1利用微變等效電路計算題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：②當(dāng)RL=6kΩ時，=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，試計算RC，RB及UCE。解：，|Au|=時，，取標稱值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)電路中哪個電阻能消除失真？將阻值調(diào)大還是調(diào)?。竣軐L電阻調(diào)大，對交、直流負載線會產(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β值小一半的管子，這時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、直流負載線的交點Q（5V,2mA）處，IB=40uAP290交流負載線的斜率：，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，不影響直流負載線。交流負載線的斜率，RL增大，變大。⑤若換一個的管子不變，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載電阻RL=5.1kΩ時，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標幺值）。

P292解：取I2=10IB，則：RB2取標稱值12kΩ又，取標稱值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計算晶體管的輸入電阻rbe；=4\*GB3④計算電壓放大倍數(shù)Au；=5\*GB3⑤計算放大電路輸出端開路時的電壓放大倍數(shù)，并說明負載電阻RL對電壓放大倍數(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，試計算輸出端接有負載時的電壓放大倍數(shù)和，并說明信號源內(nèi)阻RS對電壓放大倍數(shù)的影響。解：①②信號源內(nèi)阻將使電壓放大倍數(shù)降低，信號源內(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計算電壓放大倍數(shù)Au，并說明發(fā)射極電阻RE對電壓放大倍數(shù)的影響；=4\*GB3④計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)生強的負反饋,致使電壓放大倍數(shù)大為降低。④習(xí)題15.4.5設(shè)計一單晶體管放大電路,已知，要求:，，,工作點穩(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)工作點是否合適。求得的各電阻值均采用標稱值（查附錄H）。解：①要求工作點穩(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)計算：由可求由可得：設(shè)，有：基極電流設(shè)，即：（?。ㄈ。塾勺鲋绷髫撦d線（見下圖）：,靜態(tài)工作點合適，在小信號情況下不會產(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，并估算各級電路的靜態(tài)值（計算時忽略）；②畫出微變等效電路，并計算，和；③計算和。習(xí)題15.6.2圖解：①各級電路的靜態(tài)值：前級：后級：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：前級：③習(xí)題15.7.1在例15.7.1中，①時，估算靜態(tài)值；②時，估算靜態(tài)值；③時，估算靜態(tài)值。通過分析計算說明電路的靜態(tài)值與，和關(guān)系。解：靜態(tài)值估算，，①時：，②時：，③時：，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。試證明兩管集電極中任一個對“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，并在一般情況下，。（a）(b)習(xí)題15.7.2圖解：單管共模信號通道如同（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)：單端共模輸出：若較精確計算：④單端差模輸出時：⑤單端總輸出：⑥雙端輸出時：，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，，這時的集電極電位應(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）的互補對稱放大電路。②，是連接成二極管，再串聯(lián)接在，兩基極之間，靜態(tài)時，兩端的壓降為，提供了一個合適的正向偏壓，從而避免產(chǎn)生交越失真；同時也起溫度補償作用。③應(yīng)調(diào)到。習(xí)題15.9.1在題15.9.1圖所示的場效應(yīng)管放大電路中，已知，，，，，，，，，管子為3DO1。試計算：①靜態(tài)值和；②，和；③如將旁路電容除去，計算。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：因為與反相，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：由圖知是一個同相比例放大器，則，即。為一個滯回比較器，由條件可知則由兩個穩(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，輸出發(fā)生跳變，當(dāng)<3V時，輸出由—6V跳變?yōu)?6V，則是一個積分器，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：理想運放電路如例圖16.2所示，其中運放的輸出電壓動態(tài)范圍為—10V~10V，發(fā)光二極管、在正向?qū)〞r發(fā)光，而反相截止時不發(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)>時輸出+，當(dāng)<時輸出—，故要為正，則<。又由可得=1V,=—1V。所以<—1V，又因=，且運放輸出電壓動態(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，=0V，此時>1V且<—1V，故不可能；=+10V，=-10V時，=20V，此時>1V且>—1V,故取>1V;=-10V，=10V時,=-20V，此時<1V且<—1V,故取<-1V;=-10V，=-10V時，=0V,此時<1V且>—1V,故—1V<<1V;=45,=()=10=1V時，=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算放大器？理想運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？分析方法有何不同？答：理想運算放大器是指開環(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算放器。理想運放工作在線性區(qū)，因為很高，所以要使運算放大器工作在線性區(qū)，通常引入深度電壓負反饋。分析方法有兩條：第一，兩個輸入端的輸入電流為零。第二，≈。理想運放工作在飽和區(qū)，當(dāng)>時，+；當(dāng)<時，-。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”點位。既然這樣，就把兩個輸入端直接連起來，是否會影響運算放大器的工作？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在積分運算電路和微分運算電路中，輸入電壓是一個周期性正負交變的矩形波電壓，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處理電路中的運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發(fā)亮？答：當(dāng)輸入電平>時，紅色發(fā)光二極管亮當(dāng)輸入電平<時，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，正常情況下四個橋臂電阻均為R。當(dāng)某個電阻受溫度或應(yīng)變等非電量的影響而變化時，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，若，則=。習(xí)題16.2.5電路如題16.2.5圖所示，已知，試計算輸出電壓。習(xí)題16.2.5圖解：①同相輸入時，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算關(guān)系。解：習(xí)題16.2.7有一個兩信號相加的反相加法運算電路，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，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算關(guān)系。習(xí)題16.2.9圖解：16.2.5解：反相輸入時，輸出電壓：同相輸入時，輸出電