模擬電路答案

1、選擇題1第一章習(xí)題及解答(1)在本征半導(dǎo)體中，空穴濃度_C_電子濃度；在N型半導(dǎo)體中，空穴濃度_B_電子濃度；在P型半導(dǎo)體中，空穴濃度_A_電子濃度。A.大于B.小于(2)雜質(zhì)半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子濃度A.大于B.小于C.等于_B本征載流子濃度。C.等于(3)隨著溫度的升高，在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，少數(shù)載流子的濃度的濃度_c_。A.明顯增大B.明顯減小C.變化較小(4)空穴A,N型半導(dǎo)體C。A_,而多數(shù)載流子A.帶正電B.帶負電C.呈電中性(5)在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子的濃度主要取決于_B_,而少數(shù)載流子的濃度與_A.關(guān)系十分密切。A.溫度B.摻雜工藝C.質(zhì)量答：(1)C,B,A(2)B(3) A,C

2、(4) A,C(5) B,A一鋸齒波電流如圖所示,驗證你的結(jié)果。,寫出其Fourier級數(shù)，利用PSpice的頻譜(FFT)分析,Fourier級數(shù):解：任一周期為T的周期函數(shù)可展開為其中a。anbnf(t)a。(ancosnbnsinnt)T2T2T2T2T2T2f(t)dtf(t)cosntdtf(t)sinntdta。(10本題的周期性鋸齒波電流的周期,在一個周期內(nèi)的解析表達式為:所以,i(t)010t,t,5t)dt0-tdt10055an(10t)cosntdt0一tcosntdt0,n1,2,3101,2,305-5bn(10t)sinntdt0tsinntdt于是1sin n t

3、 ) (A) n101i(t)5(sintsin2t2填空題（1）放大電路的放大能力大小常用電壓放大倍數(shù)為多少倍或電壓增益為多少分貝（dB）表示。例如，電壓放大倍數(shù)100倍折合成電壓增益為40dB;電壓增益100dB折合成電壓放大倍數(shù)為100000倍。（2）已知某兩級放大電路的第一級電斥可盍為20dB,第二級電壓增益為40dB,貝U總增益為60dB,相當(dāng)于電壓放大彳吾數(shù)為1000倍。（3）已知某兩級放大電路的第一級電壓放大倍數(shù)為100倍，第二級電壓放大倍數(shù)為10倍，則總電壓放大倍數(shù)為1000倍,換算為對數(shù)電壓增益為60dBo（4）某放大電路當(dāng)接入一個內(nèi)阻等于零的信號源電壓時，測得輸出電壓為5V

4、,在信號源內(nèi)阻增大到1kQ,其它條件不變時，測得輸出電壓為4V,說明該放大電路的輸入電阻為4kQq（5）已知某放大電路的輸出電阻為3kQ,在接有4kQ負載電阻時，測得輸出電壓為2V。在輸入電壓不變的條件，斷開負載電阻，輸出電壓將上升到。答：（1）放大器電壓放大倍數(shù)Av（倍數(shù)）與電壓增益Av（dB）之間的換算關(guān)系為：Av（dB）20logAv（倍數(shù)）一（dB）Av（倍數(shù)）10F-故Av（倍數(shù)）100折合為：Av（dB）20logAv（倍數(shù)）2010g10040dBAv（dB）100而Av（dB）100dB折合為：A（倍數(shù)）102010元100000（倍）（2）多級級聯(lián)放大器總電壓放大倍數(shù)Av（倍

5、數(shù)）與各級放大器的電壓放大倍數(shù)Avi（倍數(shù)）之間的關(guān)系為：Av（倍數(shù)）Av1（倍數(shù)）？Av2（倍數(shù)）?Avn（倍數(shù)）故Av（dB）20logAv（倍數(shù)）20logAv1（倍數(shù)）？Av2（倍數(shù)）？Avn（倍數(shù)）20logAv1（倍數(shù)）2010gAv2（倍數(shù)）20logAvn（倍數(shù)）Aw(dB)Av2(dB)Avn(dB)在本題中，Av1(dB)20dB,Av2(dB)40dB,故總增益:Av(dB)Av1(dB)Av1(dB)20dB40dB60dB總電壓放大倍數(shù)：Av(dB)60Av(倍數(shù))10、10201000(倍)(3)參見本題2)小題，可得Av(倍數(shù))Av1(倍數(shù))？Av2(倍數(shù))100

6、?101000dn)Av(dB)2010gA(倍數(shù))20log100060dB（4）如圖所示，設(shè)信號源的電動勢為Vs,內(nèi)阻為R,放大電路的輸入電壓為Vi,輸入電阻為R,電壓放大倍數(shù)為Av,輸出電壓為V。當(dāng)R 0時，Vo 5V ,可得Vs5V當(dāng) R 1k 時，Vi R此時Vo 4V,故有Vi由上兩式可得Ri4R 4Vi 4VAv1k 4kRi M,4VX?RViAvR 5VR R AvRRi Av實驗上常利用上述方法來測量放大電路（特別是輸入電阻很大時）的輸入電阻。（5）Ro放大器URLVOOVocT如圖所示，當(dāng)放大器輸出端接有負載電阻Rl4k時，輸出電壓RlVoVoc，RoRl可解出VocRV

7、o處2V3.5V；Rl4k當(dāng)斷開負載電阻時，輸出電壓VoVoc3.5VR,并已用電子毫伏表測出了Vs和Vi的一種用于測量放大電路輸入電阻的電路框圖如圖所示。已知電阻的阻值為值，試寫出計算輸入電阻Ri的表達式。圖解：由電壓分壓公式有：ViRVsiRRis一一V可解出RR一i一VsVi實驗上常利用上述方法來測量放大電路的輸入電阻。一個電壓放大電路，當(dāng)接有負載電阻Rl1k時，測得其輸出電壓為3V（有效值）。斷開負載電阻后，測得其輸出電壓為V,求該放大電路的輸出電阻Roo解:放大器JlRoVOC由圖可知，當(dāng)斷開負載電阻RL時，輸出電壓VO當(dāng)接有負載電阻VOL由此可解出RoVOCRl時，輸出電壓RL V

8、c c VOCRO RL(% 1)Rl(" 1) 1k (1.5 1)1k0.5k500VOL3實驗上常利用上述方法來測量放大電路的輸出電阻。為測定某單管放大電路的通頻帶，在輸入電壓Vi=10mV不變的條件下，改變輸入電壓頻率f,測出相應(yīng)的輸出電壓Vo,測試結(jié)果如表。試問該放大電路的上限截止頻率fH和下限截止頻率fL各為多少？表f/Hz101001k10k500kVo/V111答：由表可知，該單管放大電路的中頻電壓放大倍數(shù)為：1V尸Avm100(倍)10mV當(dāng)頻率f10Hz時，電壓放大倍數(shù)為：fL 10Hz；Avla7V-70(倍)0.7Av0,故該放大電路的下限截止頻率10mVAv

9、h放大電路的高頻響應(yīng)為：(ff)21H可解出Avh fAvm(若'1)Avm當(dāng)頻率AvhAvm10mV 0 11100500kHz時,上也 0.1 ,代入可求得該放大電路的上限截止頻率:fHAf 0.1Avm500kHz 50kHz500kHz時，電壓放大倍數(shù)與中頻電壓放大倍數(shù)之比為:0.1V填空題(1)放大電路的輸入信號頻率升高到上限截止頻率時，放大倍數(shù)幅值下降到中頻放大倍數(shù)的倍，或者說下降-45 度。了3dB;放大倍數(shù)的相位與中頻時相比，附加相移約為(2)當(dāng)放大電路的輸入信號頻率下降到下限截止頻率時，放大倍數(shù)的幅值下降到中頻放大倍數(shù)的倍，或者說45 度。下降了3_dB;放大倍數(shù)的相

10、位與中頻時相比，附加相移約為答：(1)放大電路高板響應(yīng)的電壓放大倍數(shù)表達式為：AvhAvm1 (ff)2,fHfH 時，3Avm11 一“，11- 0.707,故放大倍數(shù)下降為中頻放大倍數(shù)的倍，折合成分貝表1 (f)22fH26.5kAvi1 (ffL)2一、，Af不為：_(dB)20log0.7073dB；而此時的附加相移約為：Harctan()arctan145。AvmfH(2)放大電路低頻響應(yīng)的電壓放大倍數(shù)表達式為：AvmfL時,AvhAvm1(ffL)21一，1=0.707,故放大倍數(shù)下降為中頻放大倍數(shù)的倍，折合成分貝表2示為：公立(dB)Avm2010g0.7073dB；而此時的附加

11、相移約為:,1L、Larctan(-)arctan145。設(shè)計一個上限截止頻率為10kHz的低通濾波電路，利用PSpice的頻率響應(yīng)分析(AC分析)，驗證你的設(shè)計。解：可采用如圖所示的RC低通濾波電路,ViVo若取C0.001F,則由fH,可得:2RC12fHC23.14101030.00110615.9k設(shè)計一個在3kHz頻率處具有3dB拐點的高通濾波電路，利用解：在3kHz頻率處具有3dB拐點的高通濾波電路即下限頻率通濾波電路，PSpice的頻率響應(yīng)分析(AC分析)，驗證你的設(shè)計。九3kHz的高通濾波電路，可采用如圖所示的RC高-o+ViVo若取C0.0021-，可得:RC2fLC123.

12、1431030.002106一個兩級放大電路的交流等效電路如圖所示，試寫出其電壓增益。+圖RRzAvi47葭URs R (Rs R)(Rsi R2)I D2第二章習(xí)題及解答什么叫做載流子的漂移運動、擴散運動？漂移電流，擴散電流的大小主要與什么有關(guān)？答：載流子在電場作用下的定向運動稱為漂移運動。載流子從高濃度處移向低濃度處的運動稱為擴散運動。漂移電流的大小主要由少數(shù)載流子的濃度決定。擴散電流的大小主要由外加正向偏置電壓的大小決定。選擇題(1)普通小功率硅二極管的正向?qū)▔航导s為_p_,反向電流一般_g_；普通小功率錯二極管的正向?qū)▔航导s為_A_,反向電流一般_D_。一一A.B.C.小于1fAD

13、.大于1mA(2)由二極管的伏安特性曲線可知，其交流電阻總是C。A.大于直流電阻；B.等于直流電阻；C.小于直流電阻(3)電路如圖所示,Vi0.1sintV,當(dāng)直流電源電壓E增大時，二極管D的動態(tài)電阻rd4各B.減小C.保持不變A.增大B+Vd(4)在圖所示的電路中，當(dāng)E=3V時，測得Id=1mAVD0.7Voa.當(dāng)E調(diào)到6V,則Id將為D。A.1mAB.大于1mA但小于2mAC.2mAD.大于2mAb.保持E=3V不變，溫度升高20C,則VD將為_A。A.小于B.不變C.大于答：如圖所示，設(shè)二極管的靜態(tài)工作點為Q點，直線QO是Q點與原點。的連線，直線MN是二極管的伏安特性曲線過Q點的切線，則

14、二極管的直流電阻：Q點位于特性曲線上何處，直線MN的是直線QO的斜率的倒數(shù)；而二極管的交流電阻:是直線MN的斜率的倒數(shù)；由二極管的伏安特性曲線可看出，不管斜率總是大于直線QO的斜率，故直線MN的斜率的倒數(shù)總是小于直線QO的斜率的倒數(shù)，即二極管的交流電阻rd總是小于直流電阻Ro(3)當(dāng)直流電源電壓E增大時，二極管D的靜態(tài)電壓VD也將增大，參見本題2)小題圖可知，靜態(tài)電壓VD增大，直線MN的斜率也越大，故二極管D的動態(tài)電阻(交流電阻)rd將減小。(4) (a)由 E= 3V,I D= 1mA VD 0.7V 可算出:E Vd3V 0.7V 2.3k ;1mA當(dāng)E=6V時,Vd增加很小，基本不變，仍

15、然可認為Vd 0.7V ,于E Vd6V 0.7V2.3mA 2 mA2.3k利用PSpice確定圖中二極管電流和電壓隨輸入電壓變化的特性(傳輸特性)=2k ,二極管為 Pspice器件庫中的 D1N4002,并對它作出某些有用的結(jié)論。設(shè) R如圖電路，其輸入信號Vi 5sin t(V),二極管采用恒壓源模型，設(shè)其正向壓降為，畫出各電路中輸出信號Vo2的波形，并標(biāo)明其電壓幅值。Vol、解：(a)當(dāng)輸入電壓vi當(dāng)輸入電壓vi1.4V時，二極管D截止,1.4V時，二極管d導(dǎo)通,故該電路的電壓傳輸特性為:Vo1f (Vi)0-5Vo21k Vi 1k 1k0.7V 。V,2，Vi 2 , 0.7V,V

16、ivi根據(jù)輸入信號Vi 5sin t(V)和電壓傳輸特性可畫出輸出信號V 0 / V-1_0.70-2.5由電壓傳輸特性知該電路為單向限幅電路。(b)當(dāng)輸入電壓V 3.7V時，D導(dǎo)通，Da截止, 當(dāng) 3.7V Vi 3.7V時，Di截止，D2截止，Vo23.7V ；Vo2Vi1.4V1.4Vvo1的波形如下:當(dāng)輸入電壓Vi 3.7V時，D1截止，D2導(dǎo)通，Vo2 3.7V。3.7V ,故該電路的電壓傳輸特性為：vo2f (vi)vi ,3.7V ,Vi3.7V3.7V Vi3.7VVi 3.7V根據(jù)輸入信號Vi 5sin t(V)和電壓傳輸特性可畫出輸出信號vo2的波形如下:由電壓傳輸特性知該

17、電路為對稱雙向限幅電路o電路如圖(a)所示，RL=100k,輸入波形Vi如圖(b)所示，頻率為1kHz,假定二極管為理想開關(guān)模型，確定輸出波形。2 3解：該電路的時間常數(shù)RC100K0.1F0.1S,11-輸入信號的周期T0.001S,f1kHz可見RCT,故該電路為二極管箝位電路，箝位電壓V0n5V,電容兩端的電壓VcVimVon10V(5V)15V其電壓傳輸特性為：VoVcVi15VV,根據(jù)輸入信號波形和電壓傳輸特性可畫出輸出信號Vo的波形如下:如圖所示半波整流電路，設(shè)變壓器內(nèi)阻和二極管正向電阻均可忽略不計，R=200500，輸出電壓平均值VOAV10V。試問：(1)變壓器次級電壓的有效值

18、V?(2)如果考慮電網(wǎng)電壓波動范圍為10%則二極管的最大整流平均電流和反向擊穿電壓各至少應(yīng)取多少?-220V50HzV2RlVo解：(1)V2 VO30.4510V 22.2V0.45(2)當(dāng)電網(wǎng)電壓上升10%且負載電阻最小時，流過二極管的電流為最大，故二極管的最大整流平均電流至少應(yīng)取:(1 10%)Voav30V 55mARLmin200當(dāng)電網(wǎng)電壓上升10%時，二極管承受的反向電壓為最大，故二極管的反向擊穿電壓至少應(yīng)?。篤BR<2(110%)V2V21.122.235V。在圖所示全波整流濾波電路中，變壓器次級電壓有效值如圖中所標(biāo)注，二極管的正向壓降和變壓器內(nèi)阻均可忽略不計。(1)標(biāo)出輸

19、出電壓Vo對地的極性；(2)估算輸出電壓的平均值VOAV(3)求出每只二極管的平均整流電流及所承受的最大反向電壓。220V 50Hz解：(1)(2)輸出電壓VO對地的極性：上正下負；輸出電壓的平均值：Vo1.2V21.225V30V(3)每只二極管的平均整流電流：1 1VoId(av)Io(av)37.5mA2 2Rl每只二極管所承受的最大反向電壓：Vrm2V222536V設(shè)圖中的二極管為理想二極管，試分析判斷圖中二極管是導(dǎo)通還是截止。圖解：先將的開，計算A、B點對地電壓3 1(a)應(yīng)用疊加定理：錯誤！未定義書簽。VA(1020)V10V23142Vb(20-)V8VVaVb,所以D導(dǎo)通；24

20、(b)Va10(15)V8V，一2錯誤！未定義書簽。VB(15-2-)V6V23,所以D2截止。在不同的Vi、V2組態(tài)下，分析圖所示電路, 把答案填入表中。圖判斷是導(dǎo)通還是截止，并求出V0的值（設(shè)D、D2的正向壓降為）表Vi/VV2/VDD2v/v00033033解:V/VV2/VDD2V/V00導(dǎo)通導(dǎo)通03導(dǎo)通截止30截止導(dǎo)通33導(dǎo)通導(dǎo)通圖中的二極管采用恒壓源模型，正向壓降為，試求流過二極管的電流Id。解：首先判斷二極管星否導(dǎo)通。先將D斷開，并將虛線右側(cè)電路用戴維南定理等效，則上述電路變成A2kA3kn1.5kn6V-y1V豐2 1.5計算A點對地電壓，應(yīng)用疊加定理：Va6(1)V2.76V

21、0.7V,(21.5)33(21.5)故二極管D導(dǎo)通。既然二極管D導(dǎo)通且采用恒壓源模型，則可將其等效為一電壓為的電壓源，所以，原包含二極管D的電路可等效成：Vd=3k于是，ID電路如圖所示,2kCZIID1.5kD-=-0.7Viv-i.6V0.7V1V0.7V1.28mA3k2k1.5kD、D2為理想二極管，畫出該電路的電壓傳輸特性(o-+4zzi-r-1kDi立D2VI5VVof(VI)曲線)，要標(biāo)明轉(zhuǎn)折點的坐標(biāo)值。-Q+Vo解：輸入電壓VI當(dāng)3VVI當(dāng)輸入電壓VI3V時,5V時，5V時,Di截止，D2導(dǎo)通,Di截止,D導(dǎo)通,Da截止，D2截止，3V,故該電路的電壓傳輸特性為:VI,5V,

22、根據(jù)以上解析表達式可畫出電壓傳輸特性如下:由電壓傳輸特性知該電路為不對稱雙向限幅電路。圖3V；Vi5V。Vi3V3VVIVI5V5V設(shè)圖中穩(wěn)壓管和DZ2的穩(wěn)定電壓分別為6V和9V,正向壓降為，求各電路的輸出電壓解：已知(a)(b)(c)(d)20V20VU-Vzi6V,Vz2Dzi和DZ1和DZ1和DZ1和Dz2串聯(lián),DZ2串聯(lián),DZ2并聯(lián),DZ2并聯(lián),如圖所示穩(wěn)壓電路,1k?DZ1zsdz2H1k?DZ2DZ19V,VdiVD2VD2由于VzVdDZ2VZ2,VZ1,穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值電壓VI(910%)V5RLmax試求限流電阻R的取值范圍。VoVo0.7V6V6V0.7V十Vo1k?DZ22

23、0V6.7V9V15V輸出電壓由穩(wěn)壓值較低的DziVoDzi決定，VoVzi6V輸出電壓由Dz2的正向壓降Vd2決定，VoVd20.7VVz6V,最大工作電流Izmax,RLmin300IZminIZ解：Dz的工作電流IZ應(yīng)滿足:當(dāng)輸入電壓VI取最大值VI此時應(yīng)滿足：Imax)輸出電流IZmax°IO取最小值IOmin50mA,最小工作電流Izmin1mA,設(shè)輸入時,IZ最大,VImaxZmaxVoIOminVimaxVzIZmaxVZ/RLmax(110%)9V50mA06V78Rmin當(dāng)輸入電壓VI取最小值此時應(yīng)滿足：VImin，輸出電流Io取最大值IOmax時,VIminZmi

24、nVoIOmaxVIminVzIZminVz/RLmin綜合可得限流電阻R的取值范圍為：78(110%)9V6V1mA6V/300R100100Rmax3第三章習(xí)題及解答在晶體管放大電路中，測得兩個晶體管各個電極的電流如圖所示，試分別標(biāo)出各個晶體管的管腳e、b和c;判斷值。(b)答：（a）從左至右依次為 b, （b）從左至右依次為 b圖NPN40PNR 60各晶體管是NPN®還是PNM;并分別估算它們的(a)NPN型；因為晶體管的集電極電流b,而右腳應(yīng)為集電極 c,說明：（a）只有NPN管的基極電流和集電極電流是流進管子的，故該晶體管應(yīng)為大于大于基極電流，故由左腳和右腳流進的電流的大

25、小可判定左腳應(yīng)為基極下的中間腳只能是發(fā)射極e了；晶體管的e4mA40iB0.1mA（b）由左腳流出電流的大小與右腳流進電流的大小的比較可判定左腳為基極晶體管為PNP型；由該晶體管為PNP型及右腳電流是流入可判定右腳為發(fā)射極b,由基極電流是流出可判定該e,剩下的中間腳當(dāng)然就是集電極c了；晶體管的iCiEiBiB6.1mA0.1mA-600.1mA用直流電壓表測得電路中晶體管各電極的對地靜態(tài)電位如圖所示，試判斷這些晶體管分別處于什么狀態(tài)和、截止、損壞）。（放大、飽+6V18V8.5V+12V+6V12.7V9.2V+3V0.7V(1)12V(2)3V(3)圖0V(4)+5.7V(5)解：（1）NP

26、N©晶體管，發(fā)射結(jié)正向偏置電壓，集電結(jié)反向偏置，故該晶體管處于(2)(3)(4)PN理晶體管，發(fā)射結(jié)正向偏置電壓，集電結(jié)反向偏置，故該晶體管處于放大狀態(tài)；放大狀態(tài)；NPN®晶體管，發(fā)射結(jié)偏置電壓，為反向偏置，集電結(jié)反向偏置，故該晶體管處于NPN®晶體管，發(fā)射結(jié)正向偏置，正常情況下發(fā)射結(jié)正向電壓應(yīng)約為，現(xiàn)正截止?fàn)顟B(tài)；(5)飽和狀態(tài)。向電壓為3V,可推斷為發(fā)射結(jié)斷路,PNM晶體管，發(fā)射結(jié)正向偏置電壓,故該晶體管已損壞；集電結(jié)也正向偏置電壓，故該晶體管處于某晶體管的輸出特性如圖所示,試求該管子的B、ICEO、V(BR)CEO和PC必12icmA10100A880A660

27、A440A20A'Ic=10A0A01020130405060vCEV_圖Ib=120A答： "100, I CEO=10dA 說明：如圖所示，可取iB,V(br)ceo55V,Pcm«100mW40A和iB80A兩根曲線對應(yīng)的ic4mA和ic8mA來計算值:ic8mA4mA©iB80A也可取iB60A曲線對應(yīng)的icic6mAiB60A40A6mA來計算100;值:故 I CEOiB0時，對應(yīng)的集電極電流就是集射反向穿透電流Iceq從圖上可看到，當(dāng)iB0時，ic10A,=10A；從圖上可看到，對應(yīng)于iB0的ic在Vce55V后急劇增大，故V(BR)CEO5

28、5V;20V可選取VceicPcM曲線上的任一點對應(yīng)的VCE值和ic值來at算PcM值。如選取A點，則對應(yīng)的Vce和ic5mA,故fcmVceic20V5mA100mW。電路如圖所示，已知晶體管的=50,在下列情況下，用直流電壓表測晶體管的集電極電分別為多少？設(shè)Vcc=12V,晶體管飽和壓降Vces=。(1)正常情況(4) Rb2開路(2)Rm短路(3)Rm開路(5)Rc短路-+vccRb2 在Rch51 k 5.1k U二.解：設(shè)Vbe(Q=。則(1)基極靜態(tài)電流I BQVccVbeqVbeq12V 0.7V0.7V51k3.5k0.022 mAVcEQVccI CQ RcVccIBQRc1

29、2V500.022mA5.1k6.4V(2)由于V3EQ=0V,IBQ=0,晶體管截止，ICA3IBQ=0,故V：eq=VccIcqRcVcc=12Vo(3)此時，基極電流VCC VBEQIBQ RRb2而臨界飽和基極電流12V 0.7V51k0.22mAIBS垣VCCVCES12V0-0.045mARc505.1k由于IBQIBS，故晶體管飽和，Vceq=VCea。(4)Ibq=0,晶體管截止，與(2)小題相同，VCeq=12V。(5)由于集電極直接接直流電源，故Vce-Vcc=12Vo在圖所示電路中，T為硅晶體管，3-50° - 斷晶體管的工作狀態(tài)(放大、飽和、截止)3開關(guān)S分別

30、接到A、B C端時，判,并確定法的近似值。I+ +6V30k J0 200k n 2kA1° +、S Jc? T Biv-解：開關(guān)S接A時，IBQVccVbeq而I BSRbI CS Vcc Vces可見IbqVoVccRcIBS,故晶體管6V 07V200k3V 6026.550 2kT處于放大狀態(tài)，此時開關(guān)S接B時,可見1 BQI CQ RcVccI bqRc 6V 50 26.5 A 2kVcc Vbeq6V 0.7VI BQZRb30kI BS ,故晶體管T處于飽和狀態(tài)，177 A ,而 Ibs開關(guān)S接C時，晶體管T的發(fā)射結(jié)為反向偏置,此時VoVcesI BQ 0 , I C

31、Q3.35V ；0V ；I BQ 0 ,故晶體管 T處于截止?fàn)顟B(tài)，VOVCCICQRCVCC6V°試分析圖所示各電路是否能夠放大正弦交流信號，簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。ViRb .VoBB(a)+ Vcc"f , fViRb2Re I' 1'-i I rev(d)3 +Vcc放大電路及晶體管輸出特性如圖所示。設(shè)晶體管的VBea,電容容量足夠大，對交流信號可視為短路。解：(a)不能放大，因交流輸入信號vi被直流電源Vbb短路了。(b)不能放大，因晶體管的發(fā)射結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。Vcc ,交流輸出信號被直流電源Vcc短路了。(C)不能放大，

32、因輸出端直接接于電源Ce兩端，輸出信號被電容 Ce短路。(d)不能放大，因輸出端接于電容I(1)估算靜態(tài)時的Ibq；(2)用圖解法確定靜態(tài)時的I CQ和YCEQ(3)用圖解法分別求出R=8和R= 時的最大不失真輸出電壓幅值RL12108 6 4 2VOMo120 A100 A80 A60 A40 AiB=20 A1015 vCE V解：(1) IbqVCCVBEQ15V 0.7V60Rb240kA;(2)直流負載線方程為:VCEVccieRc取 vCE0,則 icVcc15V取 ic 0 ,則 vCERcV CC1.5k15V10mA；在晶體管的輸出特T曲線上過點(0, 10mA和點(15V,

33、 0)作一直線，即為直流負載線，如圖所示。該直流負載線與Ibq=60wA曲線的交點Q即為直流工作點。由圖上可讀出Q點對應(yīng)的I CQf 6mAVCea 6V。(3)當(dāng)R=oo時，交流負載線與直流負載線相同，由圖可讀出，輸出電壓最大正向幅度VOMVccVCEQVccVCEQ15V6V9V,OMICCCEQCCCEQ輸出電壓最大負向幅度 VOMVCEQVCES6V 0.5V5.5V ,CEQ CES故最大不失真輸出電壓幅值VOMmin(VOM ,VOM ) VOM5.5V ;當(dāng)R= 時,Rl Rc / RlRcRl1.5k1.5kRc Rl1.5k1.5k0.75k交流負載線的斜率為1Rl且與直流負

34、載線在 Q點相交，故過 Q點作斜率為1Rl10.75 1031.33 10 3的直線即為交流負載線，如圖所示;【還可用另一方法作出交流負載線:交流負載線的方程可寫為：Vce Vcc ic Rl ，其中，VCCVCEQI CQ RL故點（Vcc ,0）是交流負載線上的一個點，點（0,VccRl）是交流負載線上的另一個點，靜態(tài)工作點Q點也是交流負載線上的一個點，所以，只要過點（vcc,0）、點（QVCC）和靜態(tài)工作點Q點中任意兩點作一直線便是交流負載線。RlVcc在本題中，Q點對應(yīng)的Ica6mA以46V,則VceqIcqRl6V6mA0.75k10.5VVcc豆衛(wèi) 14mA 0.75k過點（10.

35、5V,。）、點（0,14mA）和靜態(tài)工作點示，與前面方法畫出的完全一樣?！浚?V ,6mA）中任意兩點作直線就可畫出本題的交流負載線如圖所由本題的交流負載線和靜態(tài)工作點可讀出,輸出電壓最大正向幅度 VO 輸出電壓最大負向幅度 VO 故最大不失真輸出電壓幅值VCCVCEQVCEQVCESommin(VOM10.5V 6V 4.5V ，6V 0.5V5.5V ,VOM ) VOM4.5V °共射放大電路及晶體管的輸出特性如圖所示。取Vbe0.7V,按下列不同條件估算基極靜態(tài)電流IBQ,并用圖解法確定輸出特性圖上的靜態(tài)工作點Q（要求標(biāo)出Q點位置和確定ICOV：EQ的值）。分析偏置電阻、集電

36、極電阻和電源電壓變化對靜態(tài)工作點Q的影響。(2)VCc= 12VVCc= 12VRb = 150 k QRb = 110k QRb = 150 k QRc = 2 kQ,Rc = 2 kQ,Rc = 3 kQ,Q;Q;Q;VCc= 12V求(4)解：(1)先確定QVCC VBEI BQ-Rb2V 75 a150k參見題（2）小題的方法畫直流負載線:直流負載線方程為:取 Vce0,則 icVceVccRcVCCVcc12V 2k12V在晶體管的輸出特性曲線上過點（ieRc6mA ；0, 6mAi和點（12V, 0）作一直線，即為直流負載線，如圖所示。該直流負載線與|b=75A曲線的交點Q即為直流

37、工作點。由圖上可讀出Q點對應(yīng)的IcA4mAMe廣4V。綜和起來,就是Q:Ibq=75A,Icq4mAMe44V對不同的條件可用相同的方法分別估算IBQ,作出直流負載線和確定Q點，結(jié)果如下：Q：IBQ100",(3) Q:Ib冷75(iA,VceA .VcE廣Vcea 3VQ點如圖所示。各種不同條件下的直流負載線和V(4) Q:Ibq49(1A,由以上結(jié)果可總結(jié)出偏置電阻、集電極電阻和電源電壓變化對靜態(tài)工作點Q的影響如下：由Q和Q對應(yīng)的工作條件比較可知：偏置電阻Rb增大，Q點沿直流負載線向右下方移動，容易進入截止區(qū)；反之，偏置電阻R減小，Q點沿直流負載線向左上方移動，容易進入飽和區(qū)。由

38、Q和Q對應(yīng)的工作條件比較可知：集電極電阻R增大，Q點向左移動，容易進入飽和區(qū)；反之，集電極電阻R減小，Q點向右移動，容易進入過損耗區(qū)。由Q和Q對應(yīng)的工作條件比較可知：電源電壓VCd曾大，Q點向右上方移動，可增大最大不失真輸出電壓；反之，電源電壓Vx減小，Q點向左下方移動，輸出動態(tài)范圍變小，輸出信號容易出現(xiàn)雙向切頂失真。圖所示電路中，由于電路參數(shù)不同，在輸入電壓vi為正弦波時，測得輸出電壓vo波形分另ij如圖(a)、(b)、(c)所示，試說明電路分別產(chǎn)生了什么失真，如何消除(不許改變負載電阻)？圖 P3.9解：該電路屬反相電壓放大電路，輸出信號與輸入信號相位相反，輸出信號的最小值對應(yīng)于輸入信號的

39、最大值。(a)輸出信號最小值處出現(xiàn)切頂失真，對應(yīng)于輸入信號取最大值時失真，故為飽和失真。增大R可減小基極靜態(tài)電流Ibq,進而減小集電極靜態(tài)電流Icq使靜態(tài)工作點下移，以便消除上&和失真；減小輸入信號v的幅度也有助于消除飽和失真。(b)輸出信號最大值處出現(xiàn)切頂失真，對應(yīng)于輸入信號取最小值時失真，故為截止失真。減小Rb可增大基極靜態(tài)電流Ibq,進而增大集電極靜態(tài)電流Icq使靜態(tài)工作點上移，以便消除截止失真；減小輸入信號v的幅度也有助于消除截止失真。(c)同時出現(xiàn)飽和失真和截止失真。只能通過減小輸入信號vi的幅度或提高電源電壓Vcc消除失真。放大電路及相應(yīng)的晶體管輸出特性如圖所示，直流負載線

40、和Q點已標(biāo)在圖上，RL6k。(1)確定Vcc,Rc、Rb的數(shù)值(設(shè)VBEQ=)；(2)畫出交流負載線，標(biāo)出關(guān)鍵點的數(shù)值；(3)這種情況下，最大不失真輸出電壓幅值是多少？(4)為獲得更大的不失真輸出電壓，Rb應(yīng)增大還是減??？icmAnu-vv。+VccLRnlu丁2-cT川-JR6760A1Q50A40A30A20A0iB=10A1012VcEVVx= 12 V;圖解：(1)直流負載線與Vce軸交點的橫坐標(biāo)就是直流電源電壓值，從圖上可看出:直流負載線的斜率等于由圖上可看出Icq,即Rc3mA,IbqRc30A,6mA0M,e12V,故RC012V6mAVccVbeqIBQ12V0.7V30A37

41、7k(2)RlRc/RL-2k-6k1.5k2k參見題(3)小題，Vcc6kVCEQICQRL6V3mA1.5k10.5V過Q點作斜率為VccrT110.5Vra7mA1.5k(3)1.5k交流負載線，如圖所示。的直線，與VCE軸交點為Vcc10.5V,與ic軸交點為VCC7mA,該直線即為Rl由交流負載線和靜態(tài)工作點可看出,輸出電壓最大正向幅度V0M輸出電壓最大負向幅度V0MVccVceq10.5V6V4.5V,VceqVces6V0.5V5.5V,故最大不失真輸出電壓幅值(4)為獲得更大的不失真輸出電壓，VOMmin(VOM,VOMR應(yīng)減小，使靜態(tài)工作點)Vom4.5V。Q點上移。共射放大

42、電路及晶體管輸出特性如圖所示，設(shè)晶體管的*Eg,電容的容量足夠大，對交流信號可視為短路。(1)在輸出特性曲線上畫出該放大電路的直流負載線和交流負載線，標(biāo)明靜態(tài)工作點Q;(2)確定靜態(tài)時IC麗3寸勺值；(3)在這種情況下，最大不失真輸出電壓幅值是多少？(4)當(dāng)逐漸增大正弦輸入電壓幅度時，首先出現(xiàn)飽和失真還是截止失真?為了獲得盡量大的不失真輸出電壓,Rb應(yīng)增大還是減小?v+Vcc(+6V)解：（1）VCCVBEQIBQ265kb口1.5kCVi86V0.7V265k(2)(3)(4)C2IfVo1R5k20A,參見題第（2）小題的方法可作出直流負載線并確定Q點如下:參見題第（3）小題的方法作交流負

43、載線:RlRc/Rl過Q點作斜率為或者，由圖可讀出VCCVCCRlVCEQ4.5V0.75kRcRlRc1Rl1.5k1.5k1.5k1.5k0.75kRl_30.751031.33103的直線即為交流負載線;Q點對應(yīng)的Ic洛2mAVCe廣3V,則ICQRL3V2mA0.75k4.5VCQL6mA過點（4.5V,0）、點（0,6mA）和靜態(tài)工作點（3V,2mA）中任意兩點作直線也可畫出交流負載線。由圖上的直流負載線可讀出Q點對應(yīng)的leg2mAVg3V。由交流負載線和靜態(tài)工作點可看出，輸出電壓最大正向幅度VOMVeeVceq輸出電壓最大負向幅度VcmVCEQVCESOMCEQCES故最大不失真輸

44、出電壓幅值VOMmin（VOM4.5V3V,VOM隨著輸入信號幅度的逐漸增大，輸出信號的幅度也相應(yīng)增大,3V1.5V,0.3V2.7V,）VOM1.5V。由于本題中的靜態(tài)工作點Q點在交流負載線上處于偏低的位置，將首先出現(xiàn)截止失真。因本題的靜態(tài)工作點Q點偏低，為了獲得盡量大的不失真輸出電壓，應(yīng)減小R（理由可參見題中R變化對靜態(tài)工作點的影響的分析），使靜態(tài)工作點Q點上移到接近交流負載線的中間位置。已知圖所示電路中晶體管的B=100,100,Me，電容的容量足夠大，對交流信號可視為短路。(1)估算電路靜態(tài)時的IBQ、ICQ、VCEQ；求be；(3)畫出簡化h參數(shù)交流等效電路圖;(4)求電壓放大倍數(shù)A

45、v、輸入電阻R、輸出電阻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)對交流信號而言，電容和直流電源可視為短路，由此可畫出原電路的簡化 如下：h參數(shù)交流小信號等效電路圖(4)電壓放大倍數(shù)AvVi Rb。rb e(Rc/Rl)IbRcQRlVoX” 6.2k10k100 6.2k10k1.92k200輸入電阻Ri=rbe-輸出電阻Ro=R=在圖所示電路中，設(shè)某一參數(shù)變化時其余參數(shù)不

46、變，在表中填入：A.增大B.減小C.基本不變參數(shù)變化IBQVceq同RiRRb增大R增大Rl增大解:參數(shù)變化IBQVceqAvRRRb增大BABACR增大CBACARl增大CCBCC已知圖所示電路中晶體管的3=80,rbb100,VBEg,電容的容量足夠大，對交流信號可視為短路。(1)計算電路的靜態(tài)工作點Ibq、Icq、Vceq；(2)求be；(3)畫出簡化h參數(shù)交流小信號等效電路圖；(4)求電壓放大倍數(shù)Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro；(5)與題比較，你得出什么結(jié)論？解：(1)I BQVccVbeq(2)(3)1 CQVCEQRb1 BQ VCCbb(180圖6V ( 0.3V)12(12470kA)0.97mA1 CQ RC6V(0.97mA)3k3.1VVt1 EQ10026mV802.2k0.97mA對交流信號而言, 如下：電容和直流電源可視為短路，由此可畫出原電路的簡化h參數(shù)交流小信號等效電路圖十Vi Rb 口IbRc 口Vo(4)電壓放大倍數(shù)AvRc80 3k2.2k109輸