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第三部分习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中，多数毂流子的浓度主要取决于掺入的 杂 质 浓 度，而少数载流子的浓度则与 温度 有 很 大 关 系。2、当PN结外加正向电压时，扩 散 电 流 大于 漂 移 电 流,耗 尽 层 变 窄。当外加反向电压时，扩 散 电 流 小 于 漂 移 电 流,耗 尽 层 变 宽。3、在N型半导体中，电子为多数载流子,空穴 为少数载流子。二.判断题1、由于P型半导体中含有大量空穴载流子，N型半导体中含有大量电子载流子，所以P型半导体带正电，N型半导体带负电。（x）2、在N型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P型半导体。（Y）3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。（x）4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。（x）5、PN结在无光照无外加电压时，结电流为零。（）6、温度升高时，PN结的反向饱和电流将减小。（x）7、PN结加正向电压时，空间电荷区将变宽。（x）三.简答题1、PN结的伏安特性有何特点？V答：根据统计物理理论分析，PN结的伏安特性可用式lD=he亏-1）表示。式中，ID为流过PN结的电流；k为PN结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I的单位一致；V为外加电压；VT=kT/q,为温度的电压当量（其单位与V的单位一致），其中 玻 尔 兹 曼 常 数 女=1.38x1 0-23/长，电 子 电 量 q=1.6 0 21 7731 x1 0-1 9c（库伦）,则TVT=-（V）,在 常 温（T=300K）下，VT=25.875mV=26mVo当外加正向电压，即V为正值，1 1 5 94.2v v且V比VT大几倍时，e石 1,于是1 =入速后，这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律v增大,PN结为正向导通状态.外加反向电压，即V为负值，且M比VT大几倍时，e文 17.=5mA“500 I)7mm大于其最小稳定电流，所以稳压管击穿。故 匕i=6V。(2)当 =1 0V 时，若%2=%=6V,则稳压管的电流为/Z72,=-R-=-.=0.002(A)=2mA I.=5mA,20 0 0V )Z m，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故2-3。2.2.3 电路如题图2.2.3 (a)(b)所示，稳压管的稳定电压VZ=3 V,R的取值合适，匕的波形如图(c)所示。试分别画出为1 和 为2 的波形。(a)(b)题图2.2.3O(c)解：波形如图2 2 3 所示。题图2 2 3 所示的电路中，对 于 图（a）所示的电路，当匕 3丫 时，稳压管D z 反向击穿，v=V i -3 V,当匕3V时，稳压管D z未击穿,v0=O V o对于图b 所示的电路，当匕 3丫 时,D z未击穿，v0 V,。稳压管D z 反向击穿，%=限，当匕 3丫 时:稳压管2.2.4 已知题图2 2 4 所示电路中稳压管的稳定电压V z=6 V,最小稳定电流Izm i n=5 m A,最大稳定电流 Z m ax=2 5 m A。（1）分别计算片为1 0V、1 5 V、3 5 V 三种情况下输出电压uo 的值；（2）若叫=35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？解（1）当巧=1 0 V 时，若女）=吟=6 则稳压管的电流为4 m A,小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故Rv=-v.3.33VR+凡当片=1 5 V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流殳.，所以v o=V =6 V同理，当匕=3 5 V 时，v0=V z=6 V o（2），D Z=（匕七=2 9m A/zM=2 5 m A,稳压管将因功耗过大而损坏。2.2.5 电路如题图2 2 5 所示，设所有稳压管均为硅管（正向导通电压为VD=0.7V）,且稳定电压V?=8V,已知V j=1 5 s i nt o/（V）,试画出.和均2 的波形。(a)题图2.2.5(b)解：题 图 2.2.5所示的电路图中，对 于 图(a),当匕2%=8 丫时，稳压管Dz反向击穿，人=8V；当匕 一匕,=一0.7时，稳压管Dz正向导通，v=-0.7V；当一 0.7V=-VD v,.+VZ=8 V 时，稳压管D z i和 D n 未击穿，力=%。对应题图225(a)电路的输出电压的波形如图225(a)所示。对 于 图(b),当 匕-2%+匕)=8.7丫时，稳压管Dzi正向导通、Dz2反向击穿，%=8V：当匕 =8.7V时，稳压管Dzi反向击穿、D22正向导通，v0 8V；当 一 8.7V=-Vz-VD 匕 C E O v（BR C E S和V C ER表不，则它们之间的大小关系是。v C E O V C E S V CER。V(BR C E S V CER V C E O。V C E R V(BR C E S V CEO。V C E S V C E O V CER。9.题图3.0.6所示电路中，用直流电压表测出VCEO V,有可 能 是 因 为C或D。A Rb开路 B&短路 C10.测得电路中儿个三极管的各极对地电压如题图3.0.7所示。试判断各三极管的工作状态。答：题图3.07所示的各个三极管的工作状态，图（a）为放大,图（b）为放大图（c）为饱和,图（d）为C、E极间击穿。11.用万用表直流电压档测得电路中晶体管各电极的对地电位,如题图3.0.8示，试判断这些晶体管分别处于哪种工作状态（饱和、放大、截止或已损坏）？-12.3V(b)答：题图3.07所示的各个三极管的工作状态，图（a）为损坏，图（b）为放大，图（c）为放大，图（d）为截止，图（e）为损坏，图（f）为 饱 和（或B、C极间击穿）。1 2.放大电路如题图3.0.9 所示,对于射极电阻Re的变化是否会影响电压放大倍数4 和输入电阻&的问题，有三种不同看法，指出哪一种是正确的？甲：当此增大时，负反馈增强，因此|A J、R,T。（）乙：当R,增大时，静态电流心 减小，因此|A，|J、/?,T o （）W：因电容Q,对交流有旁路作用，所以R,的变化对交流量不会有丝毫影响，因此，当此增大时，和叫均无变化。解：本题意在我们要搞清（被 G 交流旁路了，对交流量无影响（即不产生交流负反馈），所以R,的变化不影响人和鸟，这是本题容易使我们产生错觉的地方。但我们还必须进步考虑，尽管（不产生交流负反馈，但它对放大器的静态工作点的影响是很大的，既 然 影 响 到 就 影 响 到“，进而影响A“和甲的说法是错误的，原因：因 C,的旁路作用，所以&不产生交流负反馈，所以甲的观点前提就是错的。乙的说法是正确的。原因：（3（%）“Tf|A“|J；rbe T,a=&/%，.R,T丙的说法是错误的，原因：正如解题分析中所说，尽 管 凡 不 产 生 负 反 馈，但&增 大 使/项减 小，iE Q的减小必然引起|AJ减小利&的增加。主观检测题3.1.1 把 一个晶体管接到电路中进行测量，当 测 量/B=6 4时，则 =04mA ,当测得/s=1 8 4 时，4=1.1 2/加 4,问这个晶体管的力值是多少？/1 万。和各是多少？解：根据电流关系式：心=般+（1 +C B。，可得0.4mA=px 0.006mA+(1+p)ICBO1.12mA=0 x 0.018mA+(1+p)ICBO将(1)、(2)两式联立，解其联立方程得:(1)(2)夕=60 ICBO 0.66A进而可得:ICE0=(1+夕)ICBO=0.66/A x61=40/A3.1.2 根 据 题 图 3.1.2 所 示 晶 体 三 极 管 3 B X3 1 A 和输出特性曲线，试 求 Q点处=3 丫，Ic=4mA,IB=5金型的下和/3值氐和&值.B=，c=4zwA-20a=-=0.950.2mAl+QAIC22Axy B CP-/u0.1mAa u y n1+B解题图3.1.23.1.3 硅三极管的1=5 0,0可以忽略，若接为题图3.1.3 (a),戮Ic=2 滔，问RE应为多大？现改接为图(b),仍要求人=2/九 4,问R 8 应为多大?解：(a)IBIc _ 2mA50=40(闻IE=(l+M=2.04mA3dE 2.04=2.6(9)_ Zc _ 2mA(b)与0 50=40(M)RBJi=H=1 32SB0.043.3.1在晶体管放大电路中，测得三个晶体管的各个电极的电位如题图3.3.1所示，试判断各晶体管的 类 型(P N P管还是NPN管,解：题图3.3.1 (a)所示的晶体管为错NPN管，三个引脚分别为e极、b极、c极。题图3.3.1 (b)所示的晶体管为硅P N P管，三个引脚分别为c极、b极、e极。题图3.3.1(c)所示的晶体管为错P N P管，三个引脚分别为b极、e极，c极。3.3.2 在 某 放 大 电 路 中，晶 体 管 三 个 电 极 的 电 流 如 题 图3.3.2所 示，已 测 出 乙=-1.2加4 ,A=0.0 3/九4,/3=1.2 3 m A ,试判断e、b、c三个电极，该晶体管的类型(N P N型还是P N P型)以及该晶体管的电流放大系数瓦解：题图332所示的晶体管为P N P管,三个电极分别为b极、c极、e极，晶体管的直流电流放大倍数为夕=1.2/0.0 3=4 0。3.3.3 共发射极电路如题图3.3.3所示，晶体管0=50,ICBO=4M,导通时VB E=-0.2 V，问当关分别接在A、B、C三处时，晶体管处于何种工作状态？集电极电流 为多少？设二极管D具有理想特性。题图3.3.3解：题图3.3.3所示的电路,当开关置于A位置时，Ib=(2-0.2)Z10=0.18 m A Ic b o=12/(1x 5 0)=0.2 4m A故工作在放大区，k=I b X 5 0=9 mA。当开关置于B位置时，晶体管工作在截止区，L=0当开关至于C位置时，晶体管工作在饱和区。3.3.4.题图3.3.4电路中，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大？哪些不能?为什么？(图中电容的容抗可忽略不计)。解：题图所示的各个电路中，图(a)能放大,直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。图图图图图(b)不能放大,直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输入。(c)不能放大,直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输出。(d)不能放大,直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏;(e)直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输入。(f)不能放大,3.4.1 一个如题图3.4.1(a)所示的共发射极放大电路中的晶体管具有如题图3.4.1(b)的输出特性,静态工作点Q和直流负载线已在图上标出(不包含加粗线)。题图 3.4.1(b)(1)确定 c、R c 和凡 的数值(设力 可以略去不计)。(2)若接入氏乙=6 k。，画出交流负载线。(3)若输入电流=18 s i n(y f(j 4),在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数？调整后的元件数值可取为多大？解(1)VCC=12 V;以 VCE=R(：，凡=CE=-=2g；由 =%一 匕 用,R=y =4()ok n oB Rb Rh IB 0 0 3(2)如题图3.4.1(b)中加粗线所示。(3)增大Rb的值，由4=一%=Ycc.&凡=蹉=*-=667kC(最大取值)。卜/n 0.0183.4.2 放大电路如题图3.4.2 (a)所示，其晶体管输出特性曲线题图3.4.2 (b)所示(不包含加粗线和细的输出电压波形线)，已知Rbi=550kQ,Rc=3k2,RL=3kQ,Vcc=2 4 V,=0.2Jt/2,ReJ=0.3kC,。=100(各电容容抗可忽略不计)，VSE=0.7 V。(1)计算静态工作点；(2)分别作出交直流负载线，并标出静态工作点Q；(3)若 基 极 电 流 分 量=2 0 s i n 加(),画出输出电压。的波形图，并求其幅值匕,“。it(m A)B=R“+(1+0(R“+%)“5 5 0 +(1+10 0)(0.5)Ic=f il B=10 0 x 0.0 4/i A =4 mAVC E=Vcc-IC（RC+Re l+Re 2）=2 4-4（3 +0.3 +0.2）=10 V。（2）交直流负载线，电路的静态工作点Q如题图3 4 2（b）中的加粗线所示。（3）出输出电压,的波形图如题图3.4.2（b）中的细线所示，输出电压幅值匕,=3V。3.4.3分压式偏置电路如题图3.4.3 （a）所示。其晶体管输出特性曲线如图（b）所示，电路中元件参数 R”=15k。,与2=62k。，&=3k。,&=3k C,V cc=24 V,Re=Ik C,晶 体 管 的/3=50,%.=200Q,饱和压降 VC ES=0.7V,G=100/2。（1）估算静态工作点Q；（2）求最大输出电压幅值匕”广（3）计算放大器的4 y、氐、凡 和A,*；解：（1 ）匕_%-y1515 +6 2x 2 4 =4.7 V2r r/=/VH-VHF 4.7 0.7”，F=皿=-4mARe 11 4IB=I=80AB 0 c 50%=-(4 +&)=24-4X(3 +1)=8 V(2)由图解法求静态Q点，并作交流负载线，输出电压幅度负向最大值为V m 2,输出电压幅度正向最大值为vom l,去两者小者为最大不失真输出电压幅度为V m=V.m l=14-8=6 V;=%+(1+P)1 =200+(1+50)X=0.5H2/E(mA)4；V4 =一=一Vi 4|瓦)=50(3(3)=No0.5*,&=忸办除=o.5%a:.Ro=Rc=3k。“v 匕匕AA vX=-；-=AvVs Vs VsRs+K ZE=KC-4(纥+4)=4 VzK=2 4-4=5 m Ac Rc+Re 3+1VB=I ERe+VB E=5x1+0.7=5.7VV=n V=5.7Vyb2-4acR1 C42=才-,=x24-15=4 8 g3.4.4 用示波器观察题图3.4.4 (a)电路中的集电极电压波形时，如果出现题图3.4.4 (b)所示的三种情况，试说明各是哪种失真？应该调整哪些参数以及如何调整才能使这些失真分别得到改善？解：如题图3.4.3 (b)所示的第一种情况属于截止失真，应增大RM解决；第二种情况属于饱和失真，应减小RM解决；第三种情况属于饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度解决。=400AQ,Rc=4m,Vcc=20 V,Rs=0,晶体管的输出特性曲线如图34 5 (b)所示，试用图解法求:(1)放大器的静态工作点Ic?VCE=?(2)当放大器不接负载时(/?乙=o o),输入正弦信号，则最大不失真输出电压振幅匕”=?(3)当接入负载电阻与=4 女。时，再求最大不失真输出电压振幅%用=?V解（1）=0.05mA=50uA,&直流负载线方程为：VCE=VC-I R =2 0-4/。直流负载线与横、纵轴分别交于M(20V,0mA)、N(0V,5 m A),且斜率为-1/R C,从图中读出静lc=2 Am A态值Q点为：(2)不接负载时，输入正弦信号，则最大不失真输出电压振幅匕，“=1 1-2.5=8.5V(3)当接入负载电阻8=4 攵。时，放大器的动态工作轨迹为交流负载线，其斜率为-J，凡此时最大不失真输出电压振幅16-11=5 V；11-5.5=5.5 V,所以匕,“=5 y。+1Re3.5.1画出下列题图3 5 1 中各电路的简化h 参数等效电路，并标出/；秘/：的正方向。（电路中各电容的容抗可不计）。解：画出对应题图3.5.1（a、b、c、d、e、f）所示电路的简化h 参数等效电路图如图3.5.1（a、b、c、d、e、f）所示。-+DZ?2 Q RCL|K图 3.5.1(f)3.5.2在如图3.5.2电 路 中 设=12V,RC=RL=3攵。，晶体管的=5 0，啜,=300。，在计算/碰时 可 认 为 0：（1）若 凡=6 002，问这时的V cEQ =?（2）在以上情况下，逐渐加大输入正弦信号的幅度，问放大器易出现何种失真？（3）若要求VC E Q=6 V，问这时的Rb（4）在匕石。=6丫，加 入V i=5 m V的信号电压，问这时的Vo=?解：本题意在使我们熟练地掌握单管放大器静态工作的计算方法，通过我们对静态工作点的分析计算，看Q点设置是否合理。并不合理，我们如何调整电路才能防止放大器产生非线性失真。通过Q点计算，我们如何判别易产生何种失真呢？这里主要看VCEQ大小。匕 收 愈接近于七放大器愈易产生截止失真:反之VCEQ愈小（愈 接 近 匕，愈易产生饱和失真。当匕犍约为匕r/2，较为合理。(1)(1)【C Q 伊B Q/c c 5 0 x12P-=Rb 6 00=VCFO=Vcc-12-1 X 3=3VC/lQ CC C-（2）由于=12丫,匕 做=9丫,%顶接近匕笫工作点偏低，故产生截止失真。,当“Vcc-VCFn=k12-6=“=强=2 =4 0廨，(=300 0B Q 0 50 b IB Q 4 0(4)IEQ IC Q=2mA,rbe=%,+(1+)至=3000+5 1-2 6=0.9 6 3&O【EQ 2Av=-50 x -78 y rbe 0.963|V0|=|Av|-Vj=78x5=390mV3.6.1放大电路如题图3.6.1所示，已 知 匕=10V，K”=飘0,此2=6 k C ,R =3 3 k Q ,R,=R,=2 k Q,晶体管夕力5 0,加，=1000,%E=0.7 V ,各电容的容抗均很小。(1)求放大器的静态工作点。c Q =?CE Q =?)；(2)求公未接入时的电压放大倍数A,;(3)求&接入后的电压放大倍数人,;(4)若信号源有内阻段,当R,为多少时才能使此时的源电压放大倍数|A j降为|AV|的一半?题图3.6.1解：解题分析本 题(1)、(2)、(3)小题是比较容易计算的，这是我们分析分压式电流负反馈偏置电路必须具备的基本知识。对于第(4)小题，我们在分析时，必须要搞清放大器的电压增益与放大器源电压增益之间的关系，这种关系为：%Vcc-Rbl _ 10 x4&1+&2 4+6=4VEQ Q 1(：Q上 土 山=1襁氏3.3VCEQ=vcc-1CQ(Re+Rc)=1(-1x5.3=4.7V26(2)rbe=rbb.+(l+p0)=100+13261.4kQI EQ(3)当接入号;A理二一”一35.7R（4）小卜,今又：凡|=扣 Ri年,即:4+4R i =RbI/Rb2/rb e=4 kQ /6kQ /1.4 kfl =0.88kQ即：当&=0.88k。时，放大器源电压增益为放大器电压增益的一半（按 展=1.4&。计算）。3.6.2 放大电路如题图 3.6.2 所示，Vcc=1 2 V,Rb I=1 5 kQ,Rb 2=4 5 kQ,RC=RL=6 k Q ,Rei=2 0 0。,（2=2.20,晶体管的夕=5 0,加，=3 0 0 0,匕旺=0.6V ,各电容容抗可以略去不计。（i）估算静态工作点：（ICQ=?,VCEQ =(2)画出其简化的h参数等效电路，并 计 算 出 电 压 放 大 倍 数 输 入 电 阻K，输出电阻凡,；九解（1）vBQVc c-Rbi 12Vxl5 3 j/&1+&2 15+45CQ-1 E Q匕2 一 匕E=土 _ =Rei+R2 0.2+2.2VcEQ=V(：C =(凡+E l+&2)=1 2-1(6+0.2+2.2)=3.6V（2）简化h参数微变等效电路如图36 2所示。此A=K=_匕 rb e+(l+j3)Rel:%=%+(1+)当=3 0 0 +5 1 x =1.62 6fc Q1RL=R J!RL=6k Q /6k d=3 g A，=一rh e+(l+P)Rel50 x31.626+10.2-12.7Rj=R),i/R|2%+(1+P)Rel=15/45/(1.626+10.2)5.8kflR Rc=6 gAv s=A,Ri+K=-12.7x5.85.8+1*10.8|K|=|Vs|-|AJ=10 x|-10.8|=108/nV3.6.3 分压式偏置电路如题图3.6.3 所示，设 L c =1 2 V,&|=1 5 A 0,R/,2 =1 5 4 0,&=Ik C ,Rc=5 4 0,勺=5 kQ,有六个同学在实验中用直流电压表测得三极管各级电压如题表3.6.3 所示,试分析各电路的工作状态是否合适。若不适合，试分析可能出现了什么问题（例如某元件开路或短路。题表3 63组号123456VB(V)00.751.401.51.4VE(V)000.7000.7VC(V)00.38.512124.3工作状态故障分析题图3.6.3解：根据电路参数，可以计算出电路的参数为乜*=吆竺=，即 中+与2 15+105唳。=匕。一丫砒=1.5-0 7=08丫，凡1.5-0.71=0.8zwA，VcEQ =Lc-，C 0 (4 +Re)=12-0.8(5+1)=7.2V Vc e=VC e+V e=7.2+0.8=8V则对测量结果可以作出如表3.6.3分析。3.7.1某射极输出器用一表 3.6.3组号123456VB(V)00.7 51.401.51.4VE(V)000.7000.7VC(V)00.38.51 21 24.3工作状态截止饱和正常放大截止截止放大故障分析电源开路尺 短路R b 2开路B J T基极开路Rb l开路个恒流源来设置射极电流，如题图3.7.1所示，已知晶体管的 =1 0 0,VBE=0.7 V ,1,=3000,电容C p g 在交流通路中可视为短路。（1）求静态时的/C Q先VC E Q；（2）求射极输出器的输出电阻R,；（3）若A,=8,求输入电阻鸟和源电压放大倍数A,；（4）若 RL=1 1 0 Q ,求输入电阻段和源电压放大倍数A s ；（提示：恒流源的特点：交流电阻极大，而直流电阻较小。）解：解题分析 本题信号源采用的是具有内阻凡=6 0 0。的电压源形式，所以在第（3）（4）小题中计算的均为源电压放大倍数。本题与一般射极输出器所不同的是在射极不是用固定电阻R,而是采用恒流源，这样我们必须搞清恒流源的特点：交流电阻极大，而直流电阻较小。即我们在分析电路时，尤其在分析交流量时，就应该看作在射极接入极大的电阻来考虑，这样，我们在求4s和4、R.时就不会出差错。(1)v IE0=XQAmA.IBQl EQ _ 1 0.l(1 +1)一而OAmA/(.Q =I EQ IBQ=10.1=0.1=10mA：“V产 5-0.1 x 1 8=3.2VVBQ=VB e-0.7=3.2-0.7=2.5V.-.VC E Q=VC C-VE Q=5-2.5=2,5V(2)因射极串联恒流源，所以可认为射极交流开路，因此.R oRs+rbc _ RbRs+bc(1+P)%=口 小，+(1+B)(1+P)26 101x26 一,、c-=300+-=560。I E Q 10.1 18/600+560 八R=-11.2Q 101(3)RL=O O 时，贝 IJ4；(1+0)&1%+(1+夕 见f|K/,8所以Avs=A.,Ri18=0.968&x 凡=18k Q凡R+R&+&=18+0.6(4)R,=110。时，M=Rb 如 bc+d+R R/=18/(0.56+101 x 0,11)7kQA_L，S居+凡(l +电rh e+(l+/3)RL71 0 1 X 0 4 1 0.877.7+0.6 0.56+101 0.113.7.2 在题图3.7.2 所示电路中，晶体管的。=l()0,rbb，=0,VBE=0-7V,、电容G、。2 和 都 足 够 大。(1)求放大器静态工作点/仅、/、VCEO；(2)求放大器电压放大倍数.0和 1 v 2；(3)求放大器输入电阻用：(4)求放大器输出电阻用“、心解：解题分析 本题是将共集电路与共发电路两方面知识内容结合起来，通过分析计算对两种电路参数进行比较,从而加深我们对两种电路的理解。在 第（2）小题证明题中，我们要到a与夕之间的关系式，即a-一。本题易出错误的地方，是在求A。？时，误认为R02=Re=3.3k。1+）3(1)V4“乐+&21515+30 xl2=4VC Q a I E QVBQ-VBE _ 4-0.7-3.3=mAIBBQ0 =P 100=10/尸/AVCEQ=Vcc-ICQ(Re+/?J =1 2-1(33+3.3)=5.4V(2)v rbb rbe=U+P)rerb c=0+x ioi=2.626kQ1mA共射电路A vipRcrb e+(l+p)ReAV1=-0.98共集电极电路A、”2a+B叫=0.99be+(1+B)Re(3)Ri=Rb l/Rb 2/rb e+(l+p)Rc=15/307/(2.626+101x3.3)9.7kD(4)R0 q Rc=3.3kfl3.7.3射极输出器如题图3.7.3所示，已知 =50,晶体的饱和压降VCE.和穿透电流ICE O在RL上的压降均可忽略不计。（1）求射极跟随器的电压跟随范围;（2）改 变 可 调 整 跟 随 范 围，当 凡 为何值时跟随范围最大？解IBQVcc-VB E24-0.7RB+(1 +P)RC 1 5 0 +(1 +5 0)X3=0.08mA,C Q=B,【B Q=4mA,1可见静态工作点恰好在直流负载线的中间，交流负载线的斜率为-40.75 3交流负载线的方程为：ic-4 =：（VcE-12）,在横轴上的交点为1 5 V,故最大不失真的输出电压幅度为：1 5-1 2=3 V26%=%+(l+)7=200+I EQ51x26 八-=530/24共集电极电路4.2生 出 一=0.997%+(1+夕)6 0.54-(1+50)3.%R匕其电压幅度为3 V,所以跟随范围是0 3 V。（2）晶体的饱和压降E S 和穿透电流I cEO在RL上的压降均可忽略不计。从输出特性曲线上可以看出，当Q点处于交流负载线的中央时，跟随范围最大。4交流负载线为：ic-IC Q=一一(1)直流负载线为：VC F O=Vc c-IC OR(2)由（1）式，交流负载线在横轴上的截距为电VV C E =-/C Q+vv CEQ(3)由于Q点处于交流负载线的中央，所以有VCE=2匕顼%2=2（4）将（2）式 代 入（4）式,3-1 =V-I R4 C Q cc e佻=要 邑-=6.4机4-+R4 B 2=、2=12 初 A月=上、一丫些-（6次 或=BQ24-0 7-1+50 x3=34.5A。0.1283.8.1 .电路如题图 3.8.1 所示。已知 VC C=1 2 V,Rb=3 0 0 K Q,RC|=3 K Q,Re l=0.5K n,Rc 2=1.5K Q,Re 2=1.5K Q,晶体管的电流放大系数4=/=60,电路中的电容容量足够大。计算电路的静态工作点数值,输出信号分别从集电极输出及从发射极输出的两级放大电路的电压放大倍数。解：放大电路的静态值计算：11nV cc-07RB+（l+）Rel 300+61x0.512 0.7-=0.034mA，ci=BI【BI=60 x 0.034mA=2.05mA，V cc-07=（1B2+【Cl）R ci+（l+p 2）B2e2 VC L 7-ICIRCI _ 12-0.7-2.05x3B 2-R ci+（l+P2）Re23+61x1.5=0.054mA，C2=p21B2=60 x0.054mA=3.27mA，VcEQl=V cc-（昂2+1 C l）R ci-（l+B l）1BlRel=4.64V,VCEQ2=Vcc-【C2RC2 一（1+。2）182口 2=2.12V放大电路的电压放大倍数计算:rhcl=200+=0.96kQ，rbe2=200+=0.68kQ【Bl 1B2Ri2=I*be2+（1+P）RC2=92.2kfl，AVil=-p）R a恨”=-5.54,rbel+（l+P.）Rel第二级放大电路从集电极输出时，4/2 =-A-=-0.9 8%+(1+阳 2AVi=A Vil-AVi2=(-5.54)x(-0.98)=5.41,第二级放大电路从发射极输出时，A阳之=0.9 9 ,展2+(1 +4)%A Vi=A Vil-A vi2=(-5.54)x 0.99=5.5。3.9.1 若放大器的放大倍数A，、4、A 0 均为540,试分别用分贝数表示它们。解：20lgAv=54.6dB20lgA,=54.6dB10 lgAp=27.3dB3.9.2 已知某电路的波特图如题图3.2 9 所示，试写出人,的表达式。解：中 频 电 压 放 大 倍 数 为 2()/g|AV j W|=30dB所以4.=-1 0 =-3 2 (从相频特性可以看出，中频时电压放大倍数相移为1 8 0。)A=10Hz,/H=10HZ。设 电 路 为 基 本 共 射 放 大 电 路 或 基 本 共 源 放 大 电 路。;_A.”_ _ _-32_/r-io fC 吟m七)Q+V+彘或小一尹,J10 J1053.9.3 已知 某 电 路 的 幅 频 特 性 如 题 图 3.9.3 所 示，试 问：(1)该 电 路 的 耦 合 方 式；(2)该 电 路 由 几 级 放 大 电 路 组 成；(3)当/=1 0 4H z 时，附 加 相 移 为 多 少？当/=1。5时2 0 lg U|/d B,附 加 相 移 又 约 为 多 少？40 -2 0 0 1 01解：(1)因 为 下 限 截 止 频 率 为 0,1 0 io io4 1 0 /H z题图3.9.3所 以 电 路 为 直 接 耦 合 电 路;(2)因 为 在 高 频 段 幅 频 特 性 为-6 0 d B/十 倍 频，(3)当/=1(/H z 时，p =1 3 5；当/=1 05H3.9.4已 知 单 级 共 射 放 大 电 路 的 电 压 放 大 倍 数A=20 0 jf所 以 电 路 为 三 级 放 大 电 路；lz 时，-2700。(1+411+(1)=?九=?/H=?(2)画 出 波 特 图。AVMJ4T4=_LL_解：vJ L J H4“=1 0 0 0/=5Hz,/“二J=10000Hz(1)变 换 电 压 放 大 倍 数 的 表 达 式，求 出 4”、九、九。AVMJ-7-1000-A-_LL_ _ _ LA-f-(l+j)(l+jJ LAVM=1000A =5Hz/HIO4HZ方(1+j g+j M（2）波 特 图 如 图3.9.3所 示。3.9.5两级RC耦合放大器中，第一级和第二级对数幅频特性A v/4 8）和4丫2（8）如题图3.9.5所示,试画出该放大器总对数幅频特性A v（曲），并说明该放大器中频的Av是多少？在什么频率下该放大器的电压放大倍数下降为的_L?解：解题分析 本题的意图是练习画对数幅频特性的方法，利用两级放大器总增益分贝数等于每个单级放大器增益分贝数相加原理。在作总的幅频特性过程中，只要找出几个特殊点（例:/=1（/Z或/1=1（）6：等）连接这几个特殊点即可。由题图3.9.5可知：在中频段,AV i=40dB,AV2=20dB中频段放大器总增益为A =Avt+AV240+20=6048即：Av=1 0 0 0放大器总对数幅频特性如图395中所标出的。由图可知当/=I O时，放大器电压放大倍数下降为人 的 达。3.9.6 由两个完全相同的单级所组成的RC放大器其总上限截止频率九=2 0 股，总下限截止频率九=2 0 Hz,试求各级的上限截止频率/川和下限截止频率A i。(l+9)2(i +j,)2(1+4*1 +j，)if fHl if fn在 高 频 段，则 U -(J-)2 2 +(2 L)2 =2,解 得 储=0.6 4 4 0 1 13 k Hz；fi l l h n在 低 频 段，则 1-(牛)2 f+(4 i)2 =2,解得 fi =fi i/0.6 4 4 a 3 1Hz。3.9.7 在 题 图 3.9.7 所 示 电 路 中，已 知 晶 体 管 的 入=10。，be=l k。，静 态 电 流/E QD OY2 mA,CT 8 0 0 pF；R3 2 k Q,Rb 5 0 0 kQ,路 的 九、八，并 画 出 波 特 图。解：(1)求解九f.=-5.3 Hz2 7 r(R s+R J 2T I(RS+rbc)(2)求 解/H和 中 频 电 压 放 大 倍 数rb e=rbe-rb b=-9 kf _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _a_ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ a 3 16 k HzH-2rt rb.c/(rb,b+Rb/Rs)Cn 2 /(rb,b+Rs)C n”R c=3.3 k Q,C=10HF,试 分 别 求 出 电gm-5 2-7 7 mA/V强UTA uussnmi =口 .n.-(-n ig mLRL).e(-mg m R L)a -7 6K +K j 1*加 K s +be2 0 1g|Au sm|3 7.6 d B相 频 特 性 和 幅 频 特 性 波 特 图 如 图 3.9.7 所 示。20lg|J|/dB客观检测题一、填空题1.场效应管利用外加电压产生的电旦来控制漏极电流的大小，因此它是电压控制器件。2.为了使结型场效应管正常工作，栅源间两PN 结 必 须 加 反向 电压来改变导电沟道的宽度,它的输入电阻比M OS管的输入电阻 小。结型场效应管外加的栅-源电压应使栅源间的耗尽层承受 反 向电压，才能保证其RG S大的特点。3.场效应管漏极电流由 多数 载流子的漂移运动形成。N 沟道场效应管的漏极电流由载流子的漂移运动形成。JFET管中的漏极电流 不能 穿过PN结（能，不能）。4.对于耗尽型MOS管，%,可以为 正、负或者零。5.对于增强型N 型沟道MOS管，只 能 为 正，并 且 只 能 当 匕 才 能 形 有 乙。6.P 沟道增强型MOS管的开启电压为负值。N 沟道增强型MOS管的开启电压为正值。7.场效应管与晶体管相比较，其 输 入 电 阻 高：噪声彳氐：温度稳定性3 L；饱 和 压 降 大；放大能力 较 差；频率特性较 差（工作频率低）；输出功率较 小。8.场 效 应 管 属 于 电 压 控 制 器 件,而 三 极 管 属 于 电 流 控制器件。9.场效应管放大器常用偏置电路一般有自偏压电路和 分压器式自偏压电路两种类型。10.由于晶体三极管是电子、空穴两种载流子同时参与导电，所以将它称为双极型的，由于场效应 管 只有多数载流子参与导电，所以将其称为单极型的。11.跨 导gm反映了场效应管栅源电压对 漏极电流 控制能力，其单位为ms（毫西门子）。12.若耗尽型N 沟道MOS管的匕s 大于零，其 输 入 电 阻 二 会 明 显 变 小。13.个结型场效应管的转移特性曲线如题图4.1 所示，则它是 N 沟道的效应管,它的夹断电压力 是 45V,饱和漏电流一只是 5.4mA。主观检测题4.2.1已知某结型场效应管的/oss=2mA,VP=-4 V,试画出它的转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出预夹断轨迹。解：根据方程：/D=/DSS（1-逐点求出确定的VGS下的4,可近似画出转移特性和输出特性；在输出特性中，将各条曲线上心口=%的点连接起来，便为予夹断线；如图4 2 1 所示。4.3.1已知放大电路中一只N 沟道增强型MOS管场效应管三个极、的电位分别为4V、8V、12V,管子工作在恒流区。试 判 断 、与G、S、D 的对应关系。解：命题给定的管子是增强型管，实际上也可以是耗尽型MOS管（具有两种可能）和结型场效应 N 沟道管，则三个极、与G、S、D 的对应关系如图4.3.1所示。图 4.3.14.4.1题图4.4.1所示曲线为某场效应管的输出特性曲线（1）它是哪一种类型的场效应管？（2）它的夹断电压力（或开启电压片）大约是多少？（3）它的ss大约是多少？04题图4.4.12 0 一%（V）解（1