模拟电路答案

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1、1第一章习题及解答选择题(1)在本征半导体中，空穴浓度C_电子浓度；在 N型半导体中，空穴浓度 _B_电子浓度;P型半导体中，空穴浓度_A_电子浓度。B .小于(2)(3)(4)杂质半导体中的少数载流子浓度A.大于B .小于随着温度的升高，在杂质半导体中, 的浓度_c_。A.明显增大B .明显减小空穴 _A, N型半导体A.带正电B .带负电一_B本征载流子浓度。C .等于少数载流子的浓度A_,而多数载流子(5)答：(1)(2)(3)(4)(5).变化较小在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 关系十分密切。_B_,而少数载流子的浓度与_A.c, BA, A, B,A.温度 B .掺杂工艺

2、C .质量B, A一锯齿波电流如图所示, 验证你的结果。,写出其Fourier级数，利用PSpice的频谱(FFT)分析,Fourier 级数:解：任一周期为T的周期函数可展开为其中a。anbnf(t)a。(an cosnn 1bn sin n t)T2 T2T2 T2T2 T2f(t)dtf (t) cosn tdtf (t) sin n tdt本题的周期性锯齿波电流的周期,在一个周期内的解析表达式为:所以,i(t)10t,t,一 5005- 5an(10 t)cosn tdt 0 一tcosn tdt 0 , n 1,2,3101,2,305-5bn (10 t)sinn tdt 0 ts

3、inn tdt于是1sin n t ) (A) n101i(t) 5 (sin t sin2 t 2填空题（1）放大电路的放大能力大小常用电压放大倍数为多少倍或电压增益为多少分贝（dB）表示。例如，电压放大倍数100倍折合成电压增益为 40 dB ;电压增益100dB折合成电压放大倍数为 100000倍。（2）已知某两级放大电路的第一级电斥可盍为20dB,第二级电压增益为 40dB,贝U总增益为60 dB,相当于电压放大彳音数为1000倍。（3）已知某两级放大电路的第一级电压放大倍数为100倍，第二级电压放大倍数为10倍，则总电压放大倍数为1000倍,换算为对数电压增益为60dBo（4）某放大

4、电路当接入一个内阻等于零的信号源电压时，测得输出电压为5V,在信号源内阻增大到1kQ,其它条件不变时，测得输出电压为4V,说明该放大电路的输入电阻为4k Qq（5）已知某放大电路的输出电阻为3kQ,在接有4kQ负载电阻时，测得输出电压为2V。在输入电压不变的条件，断开负载电阻，输出电压将上升到。答：（1）放大器电压放大倍数 Av（倍数）与电压增益Av（dB）之间的换算关系为：Av（dB ）20 log Av （倍数）一（dB）Av（倍数）10F-故 Av（倍数）100折合为：Av（dB） 20logAv（倍数）2010g100 40dBAv （dB）100而 Av（dB） 100dB 折合为：

5、A（倍数）10 2010元 100000（倍）（2）多级级联放大器总电压放大倍数Av（倍数）与各级放大器的电压放大倍数Avi （倍数）之间的关系为：Av （倍数）Av1 （倍数）？ Av2 （倍数）? Avn （倍数）故 Av（dB） 20log Av（倍数）20log Av1 （倍数）？ Av2（倍数）？ Avn （倍数）20logAv1（倍数）2010gAv2 （倍数）20logAvn （倍数）Aw(dB) Av2(dB)Avn (dB)在本题中，Av1(dB) 20dB , Av2(dB) 40dB ,故总增益:Av(dB) Av1(dB) Av1(dB) 20dB 40dB 60dB总

6、电压放大倍数：Av(dB)60Av(倍数)10、 1020 1000(倍)(3)参见本题2)小题，可得Av(倍数)Av1(倍数)？ Av2(倍数)100?10 1000d n)Av(dB) 2010gA(倍数)20log1000 60dB（4）如图所示，设信号源的电动势为 Vs,内阻为R,放大电路的输入电压为 Vi,输入电阻为 Ri,电压放大倍数为 Av,输出电压为V。当R 0时，Vo 5V ,可得VsV 5VV冗当 R 1k 时，Vi -R此时Vo 4V,故有Vi由上两式可得Ri4R 4Vi也Av1k 4kRi M,4VX?RR 5V ,R R AvRRi Av5V 一,取后解出实验上常利用

7、上述方法来测量放大电路（特别是输入电阻很大时）的输入电阻。（5）Ro放大器URLVOO VocT如图所示，当放大器输出端接有负载电阻Rl 4k时，输出电压RlVo Voc ，RoRl可解出Voc RVo处 2V 3.5V ；Rl4k当断开负载电阻时，输出电压Vo Voc 3.5VR,并已用电子毫伏表测出了Vs和Vi的一种用于测量放大电路输入电阻的电路框图如图所示。已知电阻的阻值为 值，试写出计算输入电阻 Ri的表达式。图解： 由电压分压公式有： ViR Vsi R Ri s一一V可解出R R一i一Vs Vi实验上常利用上述方法来测量放大电路的输入电阻。一个电压放大电路，当接有负载电阻Rl 1k

8、时，测得其输出电压为3V （有效值）。断开负载电阻后，测得其输出电压为V ,求该放大电路的输出电阻 R。解:放大器JlRoVOC由图可知，当断开负载电阻 R_时，输出电压VO当接有负载电阻VOL由此可解出RoVOCRl时，输出电压RL Vc c VOCRO RL(% 1)Rl( 1) 1k (1.5 1)1k0.5k500VOL3实验上常利用上述方法来测量放大电路的输出电阻。为测定某单管放大电路的通频带，在输入电压Vi = 10mV不变的条件下，改变输入电压频率f ,测出相应的输出电压Vo ,测试结果如表。试问该放大电路的上限截止频率fH和下限截止频率fL各为多少？表f / Hz101001k

9、10k500kVo/ V111答：由表可知，该单管放大电路的中频电压放大倍数为：1V尸Avm 100(倍)10mVfL 10Hz；当频率f 10 Hz时，电压放大倍数为：Avl70(倍)0.7Av0 ,故该放大电路的下限截止频率10mVAvh放大电路的高频响应为：(ff)21 H可解出& f , Avm(若1)Avm当频率AvhAvm10mV 0 11100500kHz时,上也 0.1 ,代入可求得该放大电路的上限截止频率:fHAf 0.1Avm500kHz 50kHz500kHz时，电压放大倍数与中频电压放大倍数之比为:0.1V填空题(1)放大电路的输入信号频率升高到上限截止频率时，放大倍数

10、幅值下降到中频放大倍数的倍，或者说下降-45 度。了 3 dB;放大倍数的相位与中频时相比，附加相移约为(2)当放大电路的输入信号频率下降到下限截止频率时，放大倍数的幅值下降到中频放大倍数的倍，或者说45 度。下降了 3_dB;放大倍数的相位与中频时相比，附加相移约为 答：(1)放大电路高板响应的电压放大倍数表达式为：AvhAvm1 (ff)2,fHfH 时，3Avm11 一“，11- 0.707,故放大倍数下降为中频放大倍数的倍，折合成分贝表1 (f)22fHAvi1 (ffL)2一、， Af不为：_(dB) 20log 0.707 3dB ；而此时的附加相移约为： Harctan()arc

11、tan 145 。AvmfH(2)放大电路低频响应的电压放大倍数表达式为：AvmfL时,AvhAvm1 (ffL)21一，1= 0.707,故放大倍数下降为中频放大倍数的倍，折合成分贝表2示为：公立(dB)Avm2010g 0.707 3dB ；而此时的附加相移约为:,Jl、Larctan(-)arctan1 45。设计一个上限截止频率为10kHz的低通滤波电路，利用PSpice的频率响应分析(AC分析)，验证你的设计。解：可采用如图所示的 RC低通滤波电路,ViVo若取C 0.001 F ,则由fH,可得:2 RC12 fHC 2 3.14 10 103 0.001 10 615.9k设计一

12、个在3kHz频率处具有3dB拐点的高通滤波电路，利用 解：在3kHz频率处具有3dB拐点的高通滤波电路即下限频率通滤波电路，PSpice的频率响应分析(AC分析)，验证你的设计。九 3kHz的高通滤波电路，可采用如图所示的 RC高-o+ViVo若取C 0.002,可得:RC2 fLC12 3.14 3 103 0.002 10 6+图VoVoVi2 VolV AR2 RAv2 Z- Av VsV2 VolViVsRsiR2RsR解：Avs(3)电路如图所示,.减小C.保持不变A.增大B+Vd一个两级放大电路的交流等效电路如图所示，试写出其电压增益。RRzAvi4(Rs R)(Rsi R2)2第

13、二章习题及解答什么叫做载流子的漂移运动、扩散运动？漂移电流，扩散电流的大小主要与什么有关？答：载流子在电场作用下的定向运动称为漂移运动。载流子从高浓度处移向低浓度处的运动称为扩散运动。漂移电 流的大小主要由少数载流子的浓度决定。扩散电流的大小主要由外加正向偏置电压的大小决定。选择题(1)普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_p_,反向电流一般_g_；普通小功率错二极管的正向导通压降约为 A ,反向电流一般 D。A. B . C .小于1fA D .大于1 mA(2)由二极管的伏安特性曲线可知，其交流电阻总是C。A.大于直流电阻；B .等于直流电阻；C .小于直流电阻Vi0.1sin t V ,

14、当直流电源电压 E增大时，二极管 D的动态电阻rd4各B(4)在图所示的电路中，当 E= 3V时，测得Id= 1mA Vd 0.7Voa.当E调到6V,则I d将为D 。A. 1mA B .大于 1mA 但小于 2mA C . 2mA D .大于 2mAb.保持E= 3V不变，温度升高20 C,则Vd将为_A。A.小于 B .不变 C .大于答：如图所示，设二极管的静态工作点为Q点，直线QO是Q点与原点。的连线，直线 MN是二极管的伏安特性曲线过Q点的切线，则二极管的直流电阻：Q点位于特性曲线上何处，直线MN的是直线QO的斜率的倒数；而二极管的交流电阻:是直线MN的斜率的倒数；由二极管的伏安特

15、性曲线可看出，不管斜率总是大于直线 QO的斜率，故直线MN的斜率的倒数总是小于直线 QO的斜率的倒数，即二极管的交流 电阻rd总是小于直流电阻 Ro(3)当直流电源电压 E增大时，二极管D的静态电压VD也将增大，参见本题 2)小题图可知，静态电压 VD增 大，直线MN的斜率也越大，故二极管 D的动态电阻(交流电阻)rd将减小。(4) (a)由 E= 3V,I D= 1mA VD 0.7V 可算出:E Vd3V 0.7V 2.3k ;1mA当E=6V时,Vd增加很小，基本不变，仍然可认为Vd 0.7V ,于E Vd6V 0.7V2.3mA 2 mA2.3k利用PSpice确定图中二极管电流和电压

16、随输入电压变化的特性(传输特性)=2k ,二极管为 Pspice器件库中的 D1N4002,并对它作出某些有用的结论。设 R如图电路，其输入信号Vi 5sin t(V),二极管采用恒压源模型，设其正向压降为，画出各电路中输出信号Vo2的波形，并标明其电压幅值。Vol、解：(a)当输入电压vi当输入电压vi1.4V时，二极管D截止,1.4V时，二极管d导通,故该电路的电压传输特性为:Voif (Vi)0-5Vo21k Vi1k 1k0.7V 。Vi 2 , 0.7V,Vi1.4V1.4V根据输入信号Vi 5sin t(V)和电压传输特性可画出输出信号V 0 / V-1_vo1的波形如下:0.70

17、-2.5由电压传输特性知该电路为单向限幅电路。(b)当输入电压V 3.7V时，D导通，Da截止, 当 3.7V Vi 3.7V时，Di截止，D2截止，Vo23.7V ；Vo2Vi当输入电压Vi 3.7V时，D1截止，D2导通，Vo2 3.7V。3.7V ,故该电路的电压传输特性为：vo2f (vi)vi ,3.7V ,Vi3.7V3.7V Vi3.7VVi 3.7V根据输入信号Vi 5sin t(V)和电压传输特性可画出输出信号vo2的波形如下:由电压传输特性知该电路为对称双向限幅电路o电路如图(a)所示，RL=100k ,输入波形Vi如图(b)所示，频率为1kHz,假定二极管为理想开关模型，

18、确定输出波 形。解：该电路的时间常数RC 100K0.1 F 0.1S, 11- 输入信号的周期T 0.001S,f 1kHz可见RC T ,故该电路为二极管箝位电路，箝位电压V0n5V ,电容两端的电压Vc Vim Von 10V ( 5V) 15V其电压传输特性为：VoVc Vi15V V ,根据输入信号波形和电压传输特性可画出输出信号Vo的波形如下:如图所示半波整流电路，设变压器内阻和二极管正向电阻均可忽略不计，R=200500 ，输出电压平均值 VOAV10V。试问：(1)变压器次级电压的有效值 V?(2)如果考虑电网电压波动范围为10%则二极管的最大整流平均电流和反向击穿电压各至少应

19、取多少?解：(1)V2 VO生0.4510V 22.2V0.45(2)当电网电压上升10%且负载电阻最小时，流过二极管的电流为最大，故二极管的最大整流平均电流至少应取:(1 10%)Vav30V 55mARLmin200当电网电压上升10%时，二极管承受的反向电压为最大，故二极管的反向击穿电压至少应取： VBR2(1 10%)V2 V2 1.1 22.2 35V。在图所示全波整流滤波电路中，变压器次级电压有效值如图中所标注，二极管的正向压降和变压器内阻均可忽略 不计。(1)标出输出电压 Vo对地的极性；(2)估算输出电压的平均值 V0 AV ；(3)求出每只二极管的平均整流电流及所承受的最大反

20、向电压。图解：(1)输出电压V0对地的极性：上正下负;(2)输出电压的平均值：Vo 1.2V21.2 25V30V(3)每只二极管的平均整流电流：1 1 VoId(av) _ I 0(av)37.5mA2 2 Rl每只二极管所承受的最大反向电压：Vrm2V22 25 36V设图中的二极管为理想二极管，试分析判断图中二极管是导通还是截止。图解：先将的开，计算A、B点对地电压3 1(a)应用叠加定理：错误！未定义书签。VA (10 20 )V 10V2 31 42Vb (20 -)V 8VVa Vb,所以D导通； 24(b) Va 10( 15) V8V，一2错误！未定义书签。VB ( 15 )V

21、 6V 2 3,所以D2截止。在不同的Vi、V2组态下，分析图所示电路, 把答案填入表中。图判断D、Q是导通还是截止，并求出 M的值（设D、D2的正向压降为），表Vi/VV2/VDD2v/v00033033解:V / VV2 / VDD2V/ V00导通导通03导通截止30截止导通33导通导通图中的二极管采用恒压源模型，正向压降为，试求流过二极管的电流Id。解：首先判断二极管 星否导通。先将D断开，并将虚线右侧电路用戴维南定理等效，则上述电路变成A 2kA3k n1.5k n6 V-y1V 丰2 1.5计算A点对地电压，应用叠加定理：Va 6 ( 1) V 2.76V0.7V ,(2 1.5)

22、 33 (2 1.5)故二极管D导通。既然二极管D导通且采用恒压源模型，则可将其等效为一电压为 的电压源，所以，原包含二极管D的电路可等效成：Vd=3kB. I-I D电路如图所示,2kCZII D1.5kD -=-0.7 Vi v -i.6V 0.7V 1V 0.7V 1.28mA3k2k 1.5kD、D2为理想二极管，画出该电路的电压传输特性（o-+4zzi-r-1kDi立D2VI5VVo f（VI）曲线），要标明转折点的坐标值。-Q+Vo解：输入电压VI当 3V VI当输入电压VI3V时,5V时，5V时,Di截止，D2导通,D i截止,D导通,Da截止，D2截止，3V,故该电路的电压传输

23、特性为:VI ,5V,根据以上解析表达式可画出电压传输特性如下:由电压传输特性知该电路为不对称双向限幅电路。图3V ；Vi5V。Vi3V3VVIVI5V5V设图中稳压管 和DZ2的稳定电压分别为 6V和9V,正向压降为，求各电路的输出电压解：已知(a)(b)(c)(d)20V20V U-Vzi6V, Vz2Dzi和DZ1和Dzi和Dzi和Dz2串联,DZ2串联,DZ2并联,DZ2并联,如图所示稳压电路,1k?DZ1 zsdz2 H1k?D Z2D Z19V, VdiVD2V D2由于VzVdDZ2VZ2 ,VZ1 ,稳压管的稳压值电压 VI (9 10%)V, RLmax试求限流电阻R的取值范

24、围。VoVo0.7V6V6V0.7VVo1k?DZ220V6.7V9V 15V输出电压由稳压值较低的DziVoDzi 决定，Vo Vzi6V输出电压由Dz2的正向压降Vd2决定，Vo Vd20.7VVz 6V,最大工作电流Izmax ,RLmin300 ,50 mA,最小工作电流Izmin 1mA,设输入I Z max I Z min I Z解：Dz的工作电流Iz应满足: 当输入电压VI取最大值VI 此时应满足：Im ax)输出电流IO取最小值IOmin时,I Z最大,VI maxZ maxVoI O minVi maxVzI Z maxVZ / RL max(1 10%)9V50mA 06V

25、78Rmin当输入电压VI取最小值 此时应满足：VImin，输出电流Io取最大值IOmax时,VI minZminVoI O maxVI minVzIZminVz/RLmin综合可得限流电阻 R的取值范围为：78(1 10%)9V 6V1mA 6V/300R 100100Rmax3第三章习题及解答在晶体管放大电路中，测得两个晶体管各个电极的电流如图所示，试分别标出各个晶体管的管脚e、b和c ;判断各晶体管是NPN还是PNM;并分别估算它们的值。(a)(b)答：（a）从左至右依次为 b, e , （b）从左至右依次为 b, c ,40e , PNP 60说明：（a）只有NPN管的基极电流和集电极

26、电流是流进管子的，故该晶体管应为 大于大于基极电流，故由左脚和右脚流进的电流的大小可判定左脚应为基极 下的中间脚只能是发射极 e 了；NPN型；因为晶体管的集电极电流b,而右脚应为集电极 c,晶体管的e mA 40。i B 0.1mA（b）由左脚流出电流的大小与右脚流进电流的大小的比较可判定左脚为基极晶体管为PNP型；由该晶体管为PNP型及右脚电流是流入可判定右脚为发射极b,由基极电流是流出可判定该 e,剩下的中间脚当然就是集电极c 了；晶体管的iCiEi BiB 6.1mA 0.1mA - 600.1mA用直流电压表测得电路中晶体管各电极的对地静态电位如图所示，试判断这些晶体管分别处于什么状

27、态 和、截止、损坏）。（放大、饱+6V18V8.5V+ 12V+6V12.7V9.2V+3V0.7V(1 )12V(2 )3V(3 )图0V(4 )+5.7V(5 )解：（1） NPN晶体管，发射结正向偏置电压，集电结反向偏置，故该晶体管处于(2)(3)(4)PN理晶体管，发射结正向偏置电压，集电结反向偏置，故该晶体管处于放大状态；放大状态；NPN晶体管，发射结偏置电压，为反向偏置，集电结反向偏置，故该晶体管处于NPN晶体管，发射结正向偏置，正常情况下发射结正向电压应约为，现正截止状态；(5)饱和状态。向电压为3V,可推断为发射结断路,PNM晶体管，发射结正向偏置电压,故该晶体管 已损坏；集电

28、结也正向偏置电压，故该晶体管处于某晶体管的输出特性如图所示，试求该管子的B、I CEO、V (BR)CEO 和 PCrM)12ic mA10100 A880 A660 A440 A20 AIc=10 A 0 A010 20 1 30 40 50 60 vCEV _图Ib=120 A答： 100, I cEk 10（i A , V（br）ceo =55V, PC3 100mW说明：如图所示，可取iB 40 A和iB80 A两根曲线对应的iC 4mA和iC8mA来计算值:ici B8mA 4mA 80 A40 A1210ic mAA卜Ib=120 A100 A80 AiC- 60 A40 A20

29、AIc=10 A0 A010 20 30 40 50 60vce V也可取iB 60 A曲线对应的iC6mA来计算值:6 mA60 A100；iB 0时，对应的集电极电流就是集射反向穿透电流ICEQ从图上可看到，当iB 0时，ic10 A ,故 I CEO=10科 A;从图上可看到，对应于iB 0的ic在Vce55V后急剧增大，故V(BR)CEO = 55V;可选取VceicPcm曲线上的任一点对应的Vce值和ic值来方t算Pcm值。如选取A点，则对应的Vce20V和 ic 5mA,故 PCmVce ic 20V 5mA 100mW。电路如图所示，已知晶体管的 =50,在下列情况下，用直流电压

30、表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设Vee =(1 )正常情况(4) Rb2开路12V ,晶体管饱和压降VcES= O(2) Rb1短路(3) Rb1开路(5)Re短路+VCCRb2fl51 k U5.1kRcnRb1 rizzi - 3.5kVi二.解：设VbeQ=。则(1)基极静态电流VccVbeqI BQVbeq12V 0.7V51k0.7V0.022 mA3.5kVcEQVccI CQ RcVcc(2)由于V?EQ= 0V, I BQ= 0,晶体管截止,I BQ IRcCQ=12V 50 0.022mA 5.1k6.4V%EQ= VccI cq RcVcc = 12V。(3)此时，

31、基极电流VCCVBEQBQ RRb2而临界饱和基极电流丝3V 0.22mA 51kIBS 垣 VCC VCES12V 0-0.045mARc 50 5.1k由于I BQ I BS，故晶体管饱和，Vceq= VCea。(4) I bq= 0,晶体管截止，与(2)小题相同，VCeq= 12V。(5)由于集电极直接接直流电源，故Vce- Vcc= 12Vo在图所示电路中，T为硅晶体管，3-50 - 断晶体管的工作状态(放大、饱和、截止)3开关S分别接到A、B C端时，判 ,并确定法的近似值。I+ +6V30k J0 200k n 2kA1 +、S Jc? T Biv-解：开关S接A时，IBQVccV

32、beq而I BSRbI CS Vcc Vces可见IbqVoVccRcIBS,故晶体管6V 07V200k3V 6026.550 2kT处于放大状态，此时开关S接B时,可见IbqI CQ RcVccI bqRc 6V 50 26.5 A 2kVcc Vbeq6V 0.7VI BQZRb30kI BS ,故晶体管T处于饱和状态，177 A ,而 Ibs开关S接C时，晶体管T的发射结为反向偏置,此时VoVcesI BQ 0 , I CQ3.35V ；0V ；I BQ 0 ,故晶体管 T处于截止状态，VOVCCI CQ RCVCC6V 试分析图所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有

33、电容对交流信号均可视为短 路。ViRb .VoBB(a)+ Vccf , fViRb2Re I 1-i I rev(d)3 +Vcc解：(a)不能放大，因交流输入信号vi被直流电源Vbb短路了。(b)不能放大，因晶体管的发射结处于反向偏置状态。Vcc ,交流输出信号被直流电源Vcc短路了。(C)不能放大，因输出端直接接于电源Ce两端，输出信号被电容 Ce短路。(d)不能放大，因输出端接于电容 I放大电路及晶体管输出特性如图所示。设晶体管的VBea,电容容量足够大，对交流信号可视为短路。(1)估算静态时的Ibq；(2)用图解法确定静态时的I CQ和YCEQ(3)用图解法分别求出R=8和R= 时的

34、最大不失真输出电压幅值rl12108 6 4 2VOMo 120 A 100 A 80 A60 A 40 AiB=20 A1015 vCE V解：(1) I BQVCCVBEQ15V 0.7V60Rb240kA;(2)直流负载线方程为:VCEVccieRcVcc15V取 ic 0 ,则 VceRcV CC1.5k15V10mA；在晶体管的输出特T曲线上过点(0, 10mA和点(15V, 0)作一直线，即为直流负载线，如图所示。该直流负载线与Ibq=60wA曲线的交点Q即为直流工作点。由图上可读出Q点对应的I ccf 6mAVCea 6V。(3)当R=oo时，交流负载线与直流负载线相同，由图可读

35、出,输出电压最大正向幅度 VOM输出电压最大负向幅度 V故最大不失真输出电压幅值 当R= 时，OMVVCCVCEQVCEQVCESVCCCC6VVCEQ15V 6V 9V ,0.5V 5.5V ,OMmin(VoM,VOM)VOM5.5V ；Rl Rc / RlRcRlRcRl1.5k1.5k0.75k交流负载线的斜率为1.5k1.5k1,且与直流负载线在 Q点相交，故过 Q点作斜率为RlRl10.75 1031.3310 3的直线即为交流负载线，如图所示;其中，VCCVCEQICQRL【还可用另一方法作出交流负载线:交流负载线的方程可写为：Vce Vcc ic Rl ，故点（Vcc,0）是交

36、流负载线上的一个点，点（0,VCC）是交流负载线上的另一个点，静态工作点Q点也是交流负载Rl线上的一个点，所以，只要过点（Vcc,0）、点（QVCC）和静态工作点 Q点中任意两点作一直线便是交流负载线。Rl在本题中，Q点对应的IcA 6mA 以46V,则Vcc VcEQIcqRl 6V 6mA 0.75k10.5VVcc豆卫 14mA 0.75k（6V ,6mA）中任意两点作直线就可画出本题的交流负载线如图所过点（10.5V,0）、点（0,14mA）和静态工作点示，与前面方法画出的完全一样。】由本题的交流负载线和静态工作点可读出，输出电压最大正向幅度VOMVccVCEQ10.5V 6V4.5V

37、 ,输出电压最大负向幅度V0MVCEQVCES6V 0.5V5.5V ,故最大不失真输出电压幅值V0Mmin（V0M ,V0M ） V0M4.5V 。共射放大电路及晶体管的输出特性如图所示。取VBE 0.7V ,按下列不同条件估算基极静态电流Ibq,并用图解法确定输出特性图上的静态工作点Q （要求标出Q点位置和确定Ico V：EQ的值）。分析偏置电阻、集电极电阻和电源电压变化对静态工作点Q的影响。(2)VCc= 12V,VCc= 12V,VCc= 12V,Rb = 150 k Q ,Rb = 110k Q,Rb = 150 k Q ,Rc = 2 kQ ,Rc = 2 kQ ,Rc = 3 k

38、Q ,Q;Q;Q;(4)解：(1)先确定QVCC VBEI BQ-Rb2V 75 A 150k参见题（2）小题的方法画直流负载线:直流负载线方程为:取 Vce0 ,则 ic取 ic 0 ,则 VceVCEVCCRcVccVcc12V 2k12V在晶体管的输出特性曲线上过点（icR6mA ；0, 6mAi和点（12V, 0）作一直线，即为直流负载线，如图所示。该直流负载线与Ib=75A曲线的交点 Q即为直流工作点。由图上可读出 Q点对应的Ic广4mA Vce广4V。综和起来, 就是Q: Ibq= 75 科 A,Icq 4mAVce4 4V对不同的条件可用相同的方法分别估算Ibq,作出直流负载线和

39、确定 Q点，结果如下： Q: 100,(3) Q: Ib冷75 A,VceA .VCE广Vce(q 3VQ点如图所示。各种不同条件下的直流负载线和V(4) Q: Ibcq49 科 A,由以上结果可总结出偏置电阻、集电极电阻和电源电压变化对静态工作点Q的影响如下：由Q和Q对应的工作条件比较可知：偏置电阻Rb增大，Q点沿直流负载线向右下方移动，容易进入截止区；反之，偏置电阻 R减小，Q点沿直流负载线向左上方移动，容易进 入饱和区。由Q和Q对应的工作条件比较可知：集电极电阻R增大，Q点向左移动，容易进入饱和区；反之，集电极电阻R减小，Q点向右移动，容易进入过损耗区。由Q和Q4对应的工作条件比较可知：

40、电源电压VCd曾大，Q点向右上方移动，可增大最大不失真输出电压；反之，电源电压 Vcc减小，Q点向左下方移动，输出动态范围变小， 输出信号容易出现双向切顶失真。图所示电路中，由于电路参数不同，在输入电压vi为正弦波时，测得输出电压 vo波形分另ij如图(a)、(b)、(c)所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除(不许改变负载电阻)？图 P3.9解：该电路属反相电压放大电路，输出信号与输入信号相位相反，输出信号的最小值对应于输入信号的最大值。(a)输出信号最小值处出现切顶失真，对应于输入信号取最大值时失真，故为饱和失真。增大R可减小基极静态电流Ibq,进而减小集电极静态电流Icq使静态工作

41、点下移，以便消除上&和失真；减小输入信号v的幅度也有助于消除饱和失真。(b)输出信号最大值处出现切顶失真，对应于输入信号取最小值时失真，故为截止失真。减小Rb可增大基极静态电流Ibq,进而增大集电极静态电流Icq使静态工作点上移，以便消除截止失真；减小输入信号v的幅度也有助于消除截止失真。(c)同时出现饱和失真和截止失真。只能通过减小输入信号vi的幅度或提高电源电压 Vcc消除失真。放大电路及相应的晶体管输出特性如图所示，直流负载线和Q点已标在图上，RL 6k 。(1)确定Vcc, Rc、Rb的数值(设Vbe)；(2)画出交流负载线，标出关键点的数值；(3)这种情况下，最大不失真输出电压幅值是

42、多少？(4)为获得更大的不失真输出电压，Rb应增大还是减小？。+VccI ic mA6 v 60 Anu-vvHeLR nlu T 2 -c T川-JR1Q50 A40 A30 A20 A0iB =10 A10 12 VceV图解：(1)直流负载线与Vce轴交点的横坐标就是直流电源电压值，从图上可看出:Vx= 12 V;直流负载线的斜率等于由图上可看出Icq1即Rc3mA, IbqRc30 A,6mA 0 3c 12V,故 Rc 0 12V6mAVccVbeqI BQ12V 0.7V30 A377k(2) RlRc/RL -2k-6k 1.5k2k参见题(3)小题，VCC6kVCEQI CQ

43、RL6V 3mA 1.5k10.5V过Q点作斜率为vcc110.5V r A7 mA1.5k1.5k交流负载线，如图所示。的直线，与vce轴交点为VCC 10.5V ,与ic轴交点为VCC 7mA ,该直线即为Rl(3)由交流负载线和静态工作点可看出, 输出电压最大正向幅度 V0M 输出电压最大负向幅度 Vom 故最大不失真输出电压幅值(4)为获得更大的不失真输出电压，VCCCCVCEQ10.5V 6V 4.5V ,VCEQVCES6V0.5Vvommin(VoM,VOM) VOM5.5V ,4.5V。Rb应减小，使静态工作点Q点上移。共射放大电路及晶体管输出特性如图所示，设晶体管的*Eg,电

44、容的容量足够大，对交流信号可视为短路。(1)在输出特性曲线上画出该放大电路的直流负载线和交流负载线，标明静态工作点Q;(2)确定静态时I c丽3寸勺值；(3)在这种情况下，最大不失真输出电压幅值是多少？（4）当逐渐增大正弦输入电压幅度时，首先出现饱和失真还是截止失真?（5）为了获得尽量大的不失真输出电压，Rb应增大还是减小？解：（1）VCC VBEQIBQ T-Rb 265kVi86V 0.7V265kCi1 ,+ +V cc (+6V)C2iR5k20 A,参见题第（2）小题的方法可作出直流负载线并确定Q点如下:参见题第（3）小题的方法作交流负载线:Rl Rc / RlRcRl过Q点作斜率为

45、Rc1Rl1.5k1.5k1.5k1.5k0.75k或者，由图可读出VCCVCCRlVCEQ4.5V0.75kRl_ 30.75 1031.3310 3的直线即为交流负载线;Q点对应的Ic洛2mA VCe广3V,则ICQRL 3V 2mA 0.75k4.5VCQ L6mA(2)(3)过点（4.5V ,0）、点（0,6mA）和静态工作点（3V,2mA）中任意两点作直线也可画出交流负载线。由图上的直流负载线可读出Q点对应的leg2mA Vg3V。由交流负载线和静态工作点可看出，输出电压最大正向幅度VOMVee Vceq输出电压最大负向幅度VcmVCEQ VCESOMCEQ CES故最大不失真输出电

46、压幅值VOMmin（ VOM4.5V3V,VOM(4)随着输入信号幅度的逐渐增大，输出信号的幅度也相应增大,3V 1.5V ,0.3V2.7V ,）VOM1.5V。由于本题中的静态工作点Q点在交流负载线上处于偏低的位置，将首先出现截止失真。R （理由可参见题中 R变化对因本题的静态工作点 Q点偏低，为了获得尽量大的不失真输出电压，应减小静态工作点的影响的分析），使静态工作点Q点上移到接近交流负载线的中间位置。已知图所示电路中晶体管的（3 =100, rbb100 , *e，电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。（1）估算电路静态时的I BQ、I CQ、VCEQ ；求be；（3）画出简化h参数

47、交流等效电路图；(4)求电压放大倍数 Av、输入电阻R、输出电阻R。解：(1) IBQVcc Vbeq(2)1 CQVCEQRbIbq 100VCC ICQ RC15V 0.7V 14.3 A 1M14.3 A 1.43mA15V 1.43mA 6.2k6.1V(1)Vt1 EQ26mV1001001.92k1.43mA(3)对交流信号而言，电容和直流电源可视为短路，由此可画出原电路的简化 如下：h参数交流小信号等效电路图(4)电压放大倍数AvVi Rb。rb e(Rc/Rl)IbRcQRlVoX” 6.2k10k100 6.2k10k1.92k200输入电阻 Ri = rbe - 输出电阻R

48、o= R=A.增大B.减小在图所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表中填入:参数变化I BQVceqlAv|RiRRb增大Rc增大Rl增大C.基本不变解:参数变化I BQVceqAvRRRb增大BABACR增大CBACARl增大CCBCC已知图所示电路中晶体管的3 =80, rbb100 , Vbe ,电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。(1)计算电路的静态工作点IBQ、ICQ、Vceq；BQ CQ CEQ(2)求 &；(3)画出简化h参数交流小信号等效电路图；(4)求电压放大倍数 Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro；(5)与题比较，你得出什么结论？解：(1)I BQVccVbeq(

49、2)(3)1 CQVCEQRb1 BQ VCCrbb(180图6V ( 0.3V)12(12470kA)0.97mA1 CQ RC6V(0.97mA)3k3.1VVt1 EQ10026mV802.2k0.97mA对交流信号而言, 如下：电容和直流电源可视为短路，由此可画出原电路的简化h参数交流小信号等效电路图十Vi Rb 口IbRc 口Vo(4)电压放大倍数AvRc80 3k2.2k109输入电阻 Ri = rbe -输出电阻Ro= R= 3k(5)h参数交流小信号等效电路是相同的，故由它们分别组成的同类型放大电PNP型晶体管与NPN晶体管的路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式也相同。

50、已知图所示电路中晶体管的3 =100, rbb300 , Vbea,电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。(1)估算电路在静态时的IBQ、ICQ、Vceq；BQ CQ CEQ(2)画出简化h参数交流等效电路图；(3)求电压放大倍数 Av、输入电阻R、输出电阻Ro。解：(1)可列出方程:解得:I BQVCCVBRT-VccVbeqIEQ(Re1Re2)VccVbeq (1 )Ibq(&1Re2)RbRbI BQI CQRbBIbqVCC1VBEQRe1Re212V S15 A620k(1 100)(1k0.1k )100 15 A 1.5mA ,VceqVccIcqRc lEQ(Rei Re2

51、) 12V-1.5mA 3.9k -1.5mA(1k(2)对交流信号而言,如下：0.1k ) 4.5Vh参数交流小信号等效电路图(3)bebb电容和直流电源可视为短路,由此可画出原电路的简化Rc/RlVtI EQ电压放大倍数Avbe 1Re23.9k3.9k100 3.9k3.9k2k (1 100)0.1k16 ，输入电阻Ri = Rbe B 620k /2k(1100)0.1k 11.9kRo RckAv|AI BQI CQ VCEQB 150 CeVbRb27k27k100k12V 2.55VI EQVbVbEQRe2.55V 0.7V2k0.925mA I cqEQ0.925mA I

52、BQI CQ0.925mA9.25 A100VceqVccI CQ ( RcRe) 12V0.925mA(5.1k2k)5.43VIbOf十.V i Rb1AvRb2 口(Rc/Rl)beI bRc口V。n RLVtI EQ100(126mV100)2.94k0.925mA5.1k5.1k100 5.1k5.1k2.94k87Ri rbeBQI CQ Av(Rc/Rl)berbb1Vt rVtr beI EQI CQBCe Av Av(Rc/Rl)87Av(Rc/Rl)(Rc/Rl)(Rc/Rl)-vt(Rc/Rl)IcqAv RiI CQI CQ100 2.55krbeR /Rb/%2.6k R2.94