模電補(bǔ)充作業(yè)及答案2分解

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?qū)妷篣D0.7 V，穩(wěn)定電流IZ5 mA，最大穩(wěn)定電流IZM25 mA。試問：（1）當(dāng)uI為0 V、1.5 V、2.5 V時(shí)uO各為多少？（2）若Rc短路，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？【相關(guān)知識(shí)】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(jù)uI的值判斷晶體管的工作狀態(tài)。（2） 根據(jù)穩(wěn)壓管的工作狀態(tài)判斷uO的值?！窘忸}過程】（1）當(dāng)uI0時(shí)，晶體管截止；穩(wěn)壓管的電流 在IZ和IZM之間，故uOUZ4 V。 當(dāng)uI1.5V時(shí)，晶體管導(dǎo)通，

2、基極電流 假設(shè)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(shè)成立，即晶體管工作在放大狀態(tài)。 值得指出的是，雖然當(dāng)uI為0 V和1.5 V時(shí)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(shí)穩(wěn)壓管因電流為零而截止。 當(dāng)uI2.5 V時(shí)，晶體管導(dǎo)通，基極電流 假設(shè)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(shè)不成立，說明晶體管工作在飽和狀態(tài)。 實(shí)際上，也可以假設(shè)晶體管工作在飽和狀態(tài)，求出臨界飽和時(shí)的基極電流為 IB=0.18 mAIBS，說明假

3、設(shè)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(hù)措施，則也將因輸出電流過大而損壞【方法總結(jié)】（1） 晶體管工作狀態(tài)的判斷：對(duì)于NPN型管，若uBEUon（開啟電壓），則處于導(dǎo)通狀態(tài)；若同 時(shí)滿足UCUB>UE，則處于放大狀態(tài)，ICIB；若此時(shí)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(shí)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(huì)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(cè)晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？設(shè)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(shè)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(shí)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源，U

5、CVCC12V【4-3】試問圖示各電路能否實(shí)現(xiàn)電壓放大？若不能，請(qǐng)指出電路中的錯(cuò)誤。圖中各電容對(duì)交流可視為短路。圖(a)                                圖(b)圖(c)       

6、60;                           圖(d)【相關(guān)知識(shí)】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(hào)不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。即要求放大電路既要有一定的放大能力，又要不產(chǎn)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)），其次檢查信號(hào)源、

7、放大器和負(fù)載之間的信號(hào)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(shí)現(xiàn)電壓放大。電路缺少集電極電阻，動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路，輸出端沒有交流電壓信號(hào)。 圖(b)電路不能實(shí)現(xiàn)電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻，動(dòng)態(tài)時(shí)電源相當(dāng)于短路，輸入交流電壓信號(hào)也被短路。 圖(c) 電路也不能實(shí)現(xiàn)電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒有直流偏置電壓，靜態(tài)電流，放大電路工作在截止?fàn)顟B(tài)。 圖(d)電路能實(shí)現(xiàn)小信號(hào)電壓放大。為了保證輸出信號(hào)不失真（截止、飽和），當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，應(yīng)不足以使三極管飽和；當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)時(shí)，應(yīng)不會(huì)使三極管截止?！?-4】由PNP型管組成的共射電路中，由于電路參數(shù)不

8、同，在信號(hào)源電壓為正弦波時(shí)，測(cè)得輸出波形如圖（a）、（b）、（c）所示，試說明電路分別產(chǎn)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(shí)出現(xiàn)飽和失真和截止失真，應(yīng)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(hào)的電壓有效值Ui=1V。試求：用內(nèi)阻為10k的交流電壓表分別測(cè)量uo1、uo2時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)各為多少？【解題過程】    &

9、#160;         設(shè)表內(nèi)阻為RL，則                      由以上計(jì)算結(jié)果可見，信號(hào)由發(fā)射極輸出時(shí)，因電路輸出電阻小而帶負(fù)載能力強(qiáng)?！境Ｒ婂e(cuò)誤】 容易忽視電壓表內(nèi)阻對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載效應(yīng)。【4-6】放大電路如圖(a)所示，晶體管的輸出特性和交、直流負(fù)載線如圖(b)所示。已知，。試求

10、： （1）電路參數(shù)、的數(shù)值。 （2）在輸出電壓不產(chǎn)生失真的條件下，最大輸入電壓的峰值。圖(a)                                    圖(b)  【解題過程】 （1）從輸出特性和直流負(fù)載線可以看出，。由交流負(fù)

11、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        所以   輸出電壓不產(chǎn)生失真時(shí)的最大輸入電壓的峰值【另一種解法】在計(jì)算最大不失真輸入電壓峰值時(shí)，還可通過計(jì)算確定，然 后利用的關(guān)系求解。 由圖（b）可知，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，放大電路將首先產(chǎn)生截止失真。而電路不產(chǎn)生截止失真的臨界條件是： 即    

12、0;                          而 故【4-7】已知圖所示電路中晶體管的b 100，rbe=1k。 （1）現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降UCEQ6V，估算Rb約為多少千歐； （2）若測(cè)得和的有效值分別為1mV和100mV，則負(fù)載電阻RL為多少千歐？ 【解題過程】（1） （2） 【4-8】圖為一個(gè)放大電路的交流通路。試在下列三種情況下寫出

13、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達(dá)式： （1） ，信號(hào)從基極輸入，放大后從集電極輸出； （2） ，信號(hào)從基極輸入，放大后從發(fā)射極輸出； （3） ，信號(hào)從發(fā)射極輸入，放大后從集電極輸出。【解題過程】 （1），信號(hào)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(shù) 輸入電阻 輸出電阻 （2） ，信號(hào)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(shù) 輸入電阻 輸出電阻 （3） ，信號(hào)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(shù) 輸入電阻 輸出電阻【4-9】電路如圖(a)所示。電路參數(shù)為：VCC=12V、 RC=2k、RB=360k；晶體管T為鍺管，其

14、=60、rbb'=300；電容器C1=C2=10F、負(fù)載電阻RL=2k。試求： (1)  電路的靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ 及UCEQ值； (2)  電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)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) 又因?yàn)?故【4-10】 

15、 電路如圖(a)所示。已知：RB=300k，RE=5.1k，負(fù)載電阻RL=5.1k，信號(hào)源內(nèi)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(diǎn)的數(shù)值；     (2)  電路動(dòng)態(tài)指標(biāo)Au、Ri、Aus（=Uo/Us）的數(shù)值；     (3)  電路輸出電阻Ro的數(shù)值。圖(a)  【解題過程】 (1) 求靜態(tài)工作點(diǎn)。畫出直流通路如圖 (b)所示。圖(b)

16、 對(duì)于晶體管的發(fā)射結(jié)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(shù)據(jù)，得 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(hào)源有內(nèi)阻，所以在畫求Ro的等效 電路時(shí)，將Us短路，但保留RS。圖(d) 由圖可見：  令 ，有 代入上式，得 代入有關(guān)參數(shù)，可求得電路的輸出電阻【4-11】  有一共基極放大電路如圖所示。其中VCC= 24V、RB1 = 90k、RB2=48k、RC =RE=2.4k、負(fù)載電阻RL=2.2k，電容器C1、C2、C3 的

17、電容量均足夠大。晶體管T為3DG4A型硅管，其rbb'=80、。    (1)  試估算靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ、UCEQ值；    (2)  計(jì)算、Ri及Ro值?！窘忸}過程】 (1)  本題電路中，基極電流較大，應(yīng)利用戴維南定理等效，并考慮偏置電阻的影響后，計(jì)算 靜態(tài)工作點(diǎn)。                    UCEQVCCICQ (