电工学电子技术课后秦曾煌

第14章

晶体管起放大作用的外面条件，发射结一定正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分派关系实现能量变换。

2．晶体管的电流分派关系

晶体管工作在放大区时，其各极电流关系以下：

ICIBIEIBIC(1)IBICICIBIB3．晶体管的特征曲线和三个工作地区

（1）晶体管的输入特征曲线：

晶体管的输入特征曲线反应了当UCE等于某个电压时，IB和UBE之间的关系。晶体管的输入特征也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现IB，且IB随UBE线性变化。（2）晶体管的输出特征曲线：晶体管的输出特征曲线反应当IB为某个值时，IC随UCE变化的关系曲线。在不同的IB下，输出特征曲线是一组曲线。IB=0以下地区为截止区，当UCE比较小的地区为饱和区。输出特征曲线近于水平部分为放大区。（3）晶体管的三个地区：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，IC=Ib，IC与Ib成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。晶体管发射结正偏压小于开启电压，或许反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特征曲线的截止区。此时，IB=0，IC=ICEO。晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即UCE很小时，晶体管工作在饱和区。此时，IC固然很大，但ICIb。即晶体管处于失控状态，集电极电流IC不受输入基极电流IB的控制。14．3典型例题

例14．1二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通仍是截止，并确立各电

路的输出电压值。设二极管导通电压UD=0.7V。

256

ABABD+D+R2VRUo10VUo5V--

(a)(b)

D1D1A1B1D2D2A2BB2A++RR12VUo10VUo9V15V--

(c)(d)

例14.1图

解：○1

图（a）电路中的二极管所加正偏压为

2V，大于

UD

=0.7V，二极管处于导通状态，

则输出电压U0=UA—UD=2V—0.7V=1.3V。

○2图（b）电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于UD，二极管处于截止状态，电路中电

流为零，电阻R上的压降为零,则输出电压U0=-5V。

○3图（c）电路中的二极管

D2所加反偏压为（

-3V），二极管

D2截止。二极管

D1所加正

偏压为

9V，大于

UD，二极管

D1处于导通状态。二极管

D1接在

B点和“地”之间，则

D1

导通后将

B点电位箝位在（

-0.7V），则

U0=UB=-0.7V。

○4假如分别断开图（

d）电路中的二极管

D1和

D2，

D1处于正偏压为

15V，

D2处于正

偏压为

25V，都大于

UD。可是，二极管

D2所加正偏压远大于

D1所加正偏压，

D2优先导

通并将A点电位箝位在UA=-10V+0.7V=-9.3V,实质上，二极管D1处于反偏压，处于截止状态。则输出电压U0=UA=-9.3V。例14．2电路如例14．2图所示，已知Ui=5sin(t)（V），二极管导通电压UD=0．7V，试画出Ui与Uo的波形，并标出幅值。解：在Ui正半周，当Ui大于3．7V时，二极管D1处于正偏压而导通，输出电压箝位在Uo=3．7V，此时的二极管D2截止。当Ui小于3．7V时，二极管D1和D2均处于反偏压而截止，输出电压Uo=Ui。在Ui的负半周，当Ui小于（-3．7V），二极管D2处于正偏压而导通，输出电压

Uo=-3．7V，二极管D1截止。

257

当Ui大于(-3．7V)时,二极管D1和D2均处于反偏压而截止,输出电压Uo=Ui。

Ui/V

3V

t0-3VRUo/V++3.7VD1D2UiUot03V3V---3.7V例14.2图例14．3电路如例14．3（a）图所示，设稳压管的稳固电压U2=10V，试画出0VUi30V范围内的传输特征曲线Uo=f(Ui)。解：当Ui<10V时，D2反向截止，所以Uo=-Ui；当Ui10V时，D2反向击穿，所以

Uo=Ui—10—10=Ui—20V。所以传输特征曲线Uo=f(Ui)如图（b）所示。

Uo/V+DzR10UiUot+-0102030RDz-10-(a)(b)例14.3

例14．4晶体管工作在放大区时，要求发射结上加正向电压，集电结上加反向电压。试就NPN型和PNP型两种状况计论。

○1UC和UB的电位哪个高？UCB是正仍是负？

○2UB和UE的电位哪个高？UBE是正仍是负？

○3UC和UE的电位哪个高？UCE是正仍是负？

解：先就NPN管来剖析。

○1UC>UB,UCB为正。

○2UB>UE，UBE为正。

○3UC>UE，UCE为正。

258

PNP管的各项结论同NPN管的各项结论相反。

例14．5用直流电压表丈量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例14．5图所示。试指出每只晶体管的

C、B、E极。

①

6V

①

0V

①

6V

T1T2T3

②

③

②

③

②

③

-2.3V

-3V

-0.7V

5V

5.7V

-6V

例14.5图

解：T1管：○1为C级，○2为B极，○3为E极。

T2管：○为B极，○为E极，○为C极。123T3管：○为E极，○为B极，○为C极。123例14．6在例14．6图中，晶体管T1、T2、T3的三个电极上的电流分别为：①①①I1I1I1T1T2T3I2I3I2I3I2I3②③②③②③例14.6图1I2=2mAI3=—2.01mA○I1=0.01mA○I1=2mAI2=—0.02mAI3=—1.98mA2○I1=—3mAI2=3.03mAI3=—0.03mA3试指出每只晶体管的B、C、E极。解：T1管：○1为B级，○2为C极，○3为E极。T2管：○为E极，○为B极，○为C极。123T3管：○为C极，○为E极，○为B极。123

14.4练习与思虑

259

答：电子导电是指在外电场的作用下，自由电子定向运动形成的电子电流。空穴导

电是指在外电场作用下，被原子核约束的价电子递补空穴形成空穴电流。因而可知，空

穴电流不是自由电子递补空穴所形成的。

练习与思虑杂质半导体中的多半载流子和少量载流子是如何产生的？为

什么杂质半导体中少量载流的子的浓度比本征载流子的浓度小？

答：杂质半导体中的多半载流子是由混杂产生的，少量载流子是由本征激发产生的。

本征激发产生电子空穴对，此中有一种载流子和多半载流子相同，归于多半载流子，所

以少量载流子的浓度比本征载流子的浓度小。

练习与思虑N型半导体中的自由电子多于空穴，而P型半导体的空穴多

于自由电子，能否N型半导体带负电，而P型半导体带正电？

答：整个晶体呈电中性不带电，所以不可以说N型半导体带负电和P型半导体带正

电。

练习与思虑二极管的伏安特征曲线上有一个死区电压。什么是死区电压？

硅管和锗管的死区电压典型值约为多少？

答：当二极管正向偏压很小时，正向电流几乎为零，当正向偏压超出必定数值后，

电流随电压增添很快。这个必定数值的正向电压称为死区电压。硅管死区电压约为

0.5V，锗管的死区电压约为0.1V。

练习与思虑为何二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本没关，而

当环境温度高升时，又显然增大？

答：当二极管加反向电压时，经过PN结的只有少量载流子的漂移运动所形成的漂

移电流。在常温下，因为少量载流子数量很少，在不太大的反向电压下已所有经过PN

结，因此，即便反向电压再高升，反向饱和电流仍保持很小的数值不变。当环境温度升

高时，少量载流子快速增加，电流也显然增大。

练习与思虑用万用表丈量二极管的正向电阻时，用R*100挡测出的电阻

值小，而用R*1k挡测出的大，这是为何？

答：万用表测电阻是经过丈量电阻中的电流而获取其电阻值。指针式万用表测电阻，

指针偏转角度越大，读出电阻值越小。在使用R*100挡时，万用表内阻小，加到二极管两头的正偏压大，流过二极管的正向电流大，指针向右偏转角度大，测得的电阻小。

在使用R*1k挡时，万用表内阻大，加到二极管两头的正向偏压小，流过二极管的正向电流小，指针向右偏转角度小，测得的电阻大。

练习与思虑如何用万用表判断二极管的正极和负极以及管子的利害？

答：将万用表旋到电阻拦，表笔接在二极管两头，以阻值较小的一次丈量为

260

准，黑表笔所接的为正极，红表笔接的一端为负极。当正接时电阻较小，反接时电阻很大表示二极管是好的。

练习与思虑把一个1.5V的干电池直接接到（正向接法）二极管的两头，会不会发生什么问题？

答：产生大的电流，烧坏电源。

练习与思虑在某电路中，要求经过二极管的正向均匀电流为80mA，加在

上边的最高反向电压为110V，试从附录C中采纳一适合的二极管。

答：选择2CZ52D

练习与思虑为何稳压二极管的动向电阻愈小，则稳压愈好？

答：动向电阻是指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值，动向电

阻越小，反向击穿特征曲线越陡，稳压成效越好。

练习与思虑利用稳压二极管或许一般的二极管的正向压降，能否也能够

稳压？

答：也拥有必定的稳压作用，硅管两头保持0.6~0.8V，锗管两头保持0.2~0.3V，其

实质意义不大。

练习与思虑晶体管的发射极和集电极能否能够调动使用，为何？

答：晶体管构造主要特色是：E区的混杂浓度高，B区的混杂浓度低且薄，C区结

面积较大，所以E极和C极不可以调动使用。

练习与思虑晶体管在输出特征曲线的饱和区工作时，其电流放大系数和

在放大区工作时能否相同大？答：不相同大，在饱和区，

IB的变化对

IC影响较小，二者不可以正比，放大区的放

大系数不合用于饱和区。

练习与思虑晶体管拥有电流放大作用，其外面条件和内部条件各为什

么？

答：外面条件：晶体管的偏置电压一定知足发射结正向偏置，集电结反向偏置。内部条件：发射区混杂浓度高，基区很薄且混杂浓度低，集电结面积大，且集电压

混杂浓度低。

练习与思虑为何晶体管基区混杂浓度小且做得很薄？

答：只有这样才能够大大减少电子与基区空穴复合的时机，使绝大多半自由电子都

能扩散到集电结边沿，形成集电极电流IC=Ib，使晶体管成为电流控制器件。

261

练习与思虑将一PNP型晶体管接成共发射极电路，要使它拥有电流放

大作用，EC和EB的正、负极应如何连结，为何？画出电路图。

答：电路以下图，这样连结才能保持发射结正向偏置，集电结么向偏置，三极管拥有电流放大作用。

Rc

C

B

EcE

Rb

Eb练习与思虑

图

练习与思虑

有两个晶体管，一个管子

=50，ICBO

=0.5

A;另一个管子

=150，

ICBO=2

A的晶体管因为

ICBO比较大，受温度影响大，影响静态工作点的稳

定性。练习与思虑

使用晶体管时，只需

1）集电极电流超出

ICM

值；2）消耗功

率PCM

值；3）集一射极电压超出

U

(BR)CEO

值，晶体管就必定破坏。上述几种说法能否

都是对的？

答：1）会破坏；2）会破坏；

练习与思虑在附录

3）会破坏，以上几种说法都正确。

C中查出晶体管3DG100B的直流参数和极限参数。

答：直流参数：ICBO=0.1A，IEBO=0.1A，ICEO=0.1A，UBE(sat)=1.1V，

hFE( )=30

极限参数：U(BR)CBO=40V，U(BR)CEO=30V，U(BR)EBO=4V，ICM=20mA，

PCM

=100mV，TjM

=150

C

练习与思虑

测得某一晶体管的

IB=10

A，IC=1mA，可否确立它的电

流放大系数？什么状况下能够，什么状况下不可以够？

答：

=

IC

，

IC

，二者的含义是不同的，

但在输出特征曲线近于平行等距，

IB

IB

并且

ICEO较小的状况下，二者数值较为凑近，在这类状况下，能够利用

IB和IC的值确

定，不然不可以。

练习与思虑晶体管在工作时，基极引线万一断开，为何有时会以致管子破坏？

答：当基极断开，加在C极，E极之间的电压UCE>U(BR)CEO时，管子会被破坏。

14．5习题解说

习题题图是二极管构成的电路和输入电压UI的波形，试画出

262

输出电压u0和电阻R上电压UR的波形。二极管的正向压降可忽视不计。

D+++Ui/V10-Ud

+5RUrUiUo3_

5v

0

t

-_-2

(a)(b)

剖析：在二极管正向压降可忽视不计的条件下，

当UI<5V时，二极管截止，u0=5V。

解：uR与u0波形以以下图所示：

10Ui/V

5

3

0

t

-2

Uo/V

5v5v5v

UI5V时，二极管导通，u0=5V+uR。

Ur/V

5v

t

10v

t

习题在题图所示的各电路中，E=5V，Ui=10sin(t)（v），二极管的

正向压降可忽视不计，试分别画出输出电压u0的波形。

D

R++

++

DR

UiUoUiUo

EE____(a)(b)263

RD

DRUiUoEE

(c)(d)

习题图

剖析：图（a）和图(c)电路中，二极管接在输出回路中，当二极管导通时，

Uo

u0=E；当二

极管截止时，u0=ui。图（b）和图(d)电路中，二极管串接在输入回路中，二极管截止时，

u0=E；二极管导通时，u0=E+uR=ui。

解：（a）：ui为正半周时，当ui>E，D导通，当ui<E，D截止。ui负半周时，D截止。

两种状况的等效电路以以下图（e）、(f)所示，由图可见，D导通时，u0=E；D截止时，u0=ui。

RRUiUo

E

UiUo

E

(e)二极管导通(f)二极管截止

（b）：ui为正半周时，当ui>E,D截止，ui<E，D导通；ui为负半周时，ui<E，D导

通。两种状况的等效电路以以下图（g）、(h)所示，由图可见，D导通时，u0=ui，D截止时，

u0=E。

RUiRUiUoEUoE(g)二极管导通(h)二极管截止(c)：图(c)与图（a）电路比较，二极管反接，导通和截止时间恰好相反。

(d)：图(d)与图（b）电路比较，二极管反接，导通和截止时间恰好相反。

264

Ui/VUi/V10105500wt

Uo/V

Uo/V

5

5

00wt

wt

wt

-10

-10

图（a）和图（b）电路输出电压的波形图（c）和图（d）电路输出电压的波形习题在题图所示的两个电路中，已知ui=30sin(t)（v），二极管的正向压降可忽视不计，试分别画出输出电压u0的波形。

D

R

UiUoUi

(a)

习题图

解：本题剖析同题图，其输出波形以以下图所示。

Ui/V

Ui/V

wt

Uo/V

Uo/V

wt

图（a)电路输出电压的波形

R

DUo

(b)

wt

wt

图（b)电路输出电压的波形

265

习题在题图中，试求以下几种状况下输出端Y的电VY及各元件

R,DA,DB）中经过的电流：（1）VA=VB=0V；（2）VA=+3V,VB=0V;(3)VA=VB=3V。二极管的正向压降忽视不计。

解：（1）VA=VB=0V时，DA、DB同时导通，正向压降忽视，VA=VB=VY所以VY=0VIR123.08mA;3.9X103IDIDB1IR1.54mA.A2VY=VB=0V,DA截止，故（2）VA=+3V，VB=0V时，DB因正偏压而优先导通，使有：IRIDB1233.08mA3.9X10(3)VA=VB=+3V,DA、DB同时导通，VY=VA=VB=3V

IR1232.3mA3.9X103IDBIDA1IR1.15mA2习题在题图中，试求以下几种状况下输出端电位VY及各元件中经过的电流：○1VA=+10V,VB=0V;○2VA=+6V,VB=+5.8;○3VA=VB=+5V。设二极管的正向电阻为零，反向电阻无量大。

解：○1二极管DA优先导通，则

+12V

RDa3.9kVaVrDb10VbVY9V9V习题图19IDAIRVA1031mA19○假定DA、DB都能导通，由结点电压法得：2VY615.81V5.59V5.8V111119由此可知，DB管能够导通。Va1KDa1KDbVbVrR9kIDA65.593A0.41mA110习题图IDB5.85.590.21mA1310266-270IR5.59A0.62mA9103③DA、DB都能够导通：

VY5/15/1V4.74V1/11/11/9IRVY4.74A0.53mAR9103IDAIDBIRmA0.26mA2习题在习题图中，E=10V,e30sintV。试用波形图表示二极管上的电压uD。解：假定可忽视二极管的正向压降。当Ee1030sint0时，D导通，D两头电压为0；+R当Ee1030sint0时，D截止，D两头压降为1030sint。e-信号e和电源E的波形如图（a）所示，二极管D上的电压如图（b）所示：+EDuD-u/V

30

20

10(a)

-10

-20

-30

π2πωt

uD2πωt(b)π-20V

习题在题图中，E=20V，R1=900，R2=1100。稳压二极管DZ的稳固电压uZ=10V，最大稳固电流IZM=8mA。试求稳压二极管中经过的电流IZ能否超出IZM？如果超出，怎么办？解①求IZ：设流过R1的电流为I1,流过R2的电流为I2，则I1=I2+IZ。I12010因为11.11mA900I2109.09mA1100IZ11.119.092.02mAIZM8mA，即没超出IZM。②假如超出了IZM，说明R1取值太小，可依据2010IZ确立：R1R1

ER2Dz

2010101.25K即R11.25K时，就不会超出IZM了。R18103IZM习题有两个稳压二极管DZ1和DZ2，其稳固电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。假如要获取0.5V，3V，6V，9V，和14V几种稳固电压，这两个稳压二极管（还有限流电阻）应当如何连结？画出各个电路图。

解：①要获取0.5V，取任何一个使其正导游通即可。②要获取3V，引出DZ1和DZ2的两头子，即8.5-5.5=3V。③要获取6V，使DZ1和DZ2串连，DZ2正导游通，DZ1稳压状态。④要获取9V，使DZ1和DZ2串连，DZ2稳压，DZ1正导游通。⑤要获取14V，DZ1和DZ2均处于稳压状态，即5.5+8.5=14V，电路图分别为以下图（a）、图（b）、图（c）、图（d）、图（e）。

+R+++R+uiuiR1+R2uiDZ26V或-0.5VuzZ--DZ1DZ2-DZ1--(a)(b)(c)+R++R+uiDZ19VuiDZ114V-DZ2--DZ2-(d)(e)

习题有两个晶体管分别接在电路中，今测得它们管脚的电位（对“地”）分别如

下表所列，试鉴别管子的三个管脚，并说明是硅管仍是锗管？是NPN型仍是PNP型？

晶体管Ⅰ

管脚123电位/V43.49晶体管Ⅱ管脚123电位/V-6-2.3-2解：关于NPN型：集电极电位最高，发射极电位低，Ube>0；关于PNP型：发射极电位最高，集电极电位最低，Ube<0。关于锗管：其基极电位与发射极电位相差为0.2V或0.3V；关于硅管：基极电位与发射极电位大概相差0.6V或0.7V。由剖析可知：晶体管Ⅰ为NPN型硅管，1，2，3管脚分别对应b、e、c极。晶体管Ⅱ为PNP型锗管，1，2，3管脚分别对应b、e、c极。

习题某一晶体管的PCM=100mW，ICM=20mA，u(BR)CEO=15V，试问：在以下几种情况下，那种是正常工作？uCE=3V，IC=10mA；②uCE=2V，IC=40mA。③uCE=6V，IC=20mA。

解：只有第①种状况下是正常工作的。

第②种状况中，IC=40mA，超出了集电极最大同意电流20mA。低③种状况中，实质PCMuCEIC120mW，超出了集电极最大同意耗散功率100mW，所以②、③种状况不正常。习题如何用万用表判断一个晶体管是NPN型仍是PNP型？如何判断出管子的三个管脚？又如何经过实验来划分是锗管仍是硅管？解：①判断基极及种类：将插入万用表“-”插孔的测试笔轮番接任一管脚，而将另一测试笔分别接此外两个管脚，假如两次测得的管脚间的电阻均为低电阻，BE间和BC间的PN结为正向压降，为NPN管，且接万用表“-”插孔的是基极。假如两次测得的管脚间的电阻为高电阻，BE和BC的PN结上为反向电压，为PNP型管，且接万用表“-”插孔的是基极。②判断集电极：对已知的NPN型管和PNP型管分别按以下两种方式连结。(-)(+)(+)(+)BB1100K100K11221B100KB100K22(-)(+)(-)(-)(a)NPN型(b)PNP型将未知管脚1和2分别接万用表的“+”，“-”插孔（“-”插孔接内电源的正极）。关于NPN型管，若1，2脚间的电阻较低时接“-”孔的为集电极。关于PNP型管，若1，2脚间的电阻较低时接“+”孔的集电极。③判断是锗管仍是硅管。B、E极间正向压降为时为硅管，在时为锗管。习题在题图所示的各个电路中，试问晶体管处于何种状态？+12V+12V+12V1kΩ1.5kΩ1kΩ+6VT+12V47kΩT20kΩβ=40-6VT50kΩβ=50β=40（a）(b)(c)习题图解：假定uBE=0.6V，关于图（a）：IC(sat)uCC12V12mA。RC103I'BIC(sat)12mA0.24mA。IB60.6A0.11mA。故IBI'B晶体管处于放5050103大状态。关于图（b）：uCC12mAmA，I'BIC(sat)80.2mAI,8mARC1.540

IB120.6mA0.24mA。故IBI'B处于饱和状态。47关于图（c）：由图可知IB0，所以是截止状态。习题题图是一自动关灯电路（比如用于走廊或楼道照明）。在晶体管集电极电路接入JZC型直流电磁继电器的线圈KA，线圈的功率和电压分别为0.36W和6V。晶体管9013的电流放大系数为200。当将按钮SB按一下后，

继电器的动合触点闭合，40W、220V的照明灯EL点亮，经过一准时间自动熄灭。试说明其工作原理。

+6V

SBKA

KA解：按下按钮SB后，对C充电，晶体管导通，KA合，灯

亮，松开SB后，电容C放电，晶体管持续导通。当放电到C

端电压于开启电压时，晶体管截止，KA断开，灯灭。

RT5kΩ9013EL+C2000μF习题题图中所示的是一声光报警电路。在正常状况下，B端电位为0V；若前接装置发生故障时，B端电位上涨到+5V。试剖析，并说明电阻R1和R2起何作用？解：目前接装置发生故障时，B端电位为5V。则发光二极管+Ucc蜂鸣器导通，同时晶体管T导通，蜂鸣器发出响声，二极管亮，实现报警。BR1R1和R2分别起限流作用，保护发光二极管和晶体管。TR2

发光二极管

278-283

（2）性能指标：

表15.1四种差分放大器的性能指标

输入方式双端单端输出方式双端单端双端单端差模放大倍数AdRCRCRCRCRBrbe2(RBrbe)RBrbe2(RBrbe)差模输入电阻ri2RBrbe2RBrbe差模输出电阻ro2RCRC2RCRC

互补对称功率放大电路

互补对称功率放大电路如图15.7所示。互补对称功率放大电路工作在乙类或甲乙类工作状

态。IB0，IC0。

其主要性能指标计算如节。

R3+UccCuo+T1B1iC1R10uit+C+D1ALuo0tD2RLB2R2T2iC2--

图15.7

15.3典型例题例15.1西安电子科技大学2004年硕士研究入学考试一试题：某放大器如例15.1图（a）所示，输入和输出电阻均为2K，电压放大倍数uo50。若ui输入接上电源内阻RS2K的电压源，输出接上负载电阻RL2K，如图（b）所示。试求：uo?Ausui

RsAuuiAuuouoRLus

(a)

(b)

解：

由uo

50可知该放大器为共基极的放大器，则输出接上负载

RL后：

u

i

RL'ro//RL2//21K故A'u150252因在输入端接上的是带内阻RS2K的电压源，则：

uori'22512.5AusriRSAuui22例15.2西安电子科技大学2004年硕士研究入学考试一试题：某放大电路原理图如例15.2图所示，已知晶体管的rbe2K,100，试回答一下问题：

UCC=12V（1）电路正常工作时，若ui10sint(mV)，uo?RB1Rc（2）若电路出现以下三种状况：①直流（静态电压）60k2kC2UB0V，UC12V；C1BC++uoE②ui10sint(mV)时，uo5sint(mV)；uiRERLRB2CE2K③ui10sint(mV)时，uo比正常输出值大了一倍。-18K2K-试分别说明是什么原由？解：（1）正常工作时AuuoR'L100(2//2)50uirbe2则：uo500sint(mV)（2）①UB0，UC12V，则RB1断路，没有供给适合的基极电流；②此时A'uo1RL'10011可知，此时电容CE为开路uui，由rbe(1)Re2101222了；③此时A"u100，可知RL'100，则R'L2K，此时负载RL为开路。rbe15.4练习与思虑练习与思虑改变RC和UCC对放大电路的直流负载线有什么影响？答：当UCC不变时，RC增大，直流负载线斜率（绝对值）减小，RC减小，直流负载线斜率（绝对值）增大；当RC不变时，UCC增大，直流负载线向右平行挪动，UCC减小，直流负载线向左平行挪动。练习与思虑剖析练习与思虑图，设UCC和RC为定值，①当IB增添时，IC

能否成正比的增添？最后凑近何值？这时UCE的大小如何？②当IB减小时，IC作何变化？

最后达到何值？这时UCE约等于多少？

答：①当晶体管工作在放大区时，IB增添，IC成比率增添，当IB不停增添，晶体管工作在饱和区，IC最后凑近

UCC，UCE的值很小，凑近于0。RC

②IB减小时，IC也减小，最后晶体管进

入到截止区，IC凑近于0，UCE凑近于UCC。

练习与思虑在教材例

中，假如（1）RC不是4K,而是40K

I/mAUcc/Rc380μA2.5Q160μA240μAQ1.5IQ21B=20μΑα0IB=036912UccUCE/V或0.4K，（2）RB不是300K,而是3M或者30K，试分别说明对静态工作点的影响，放大电路可否正常工作？答：①RC的改变会以致直流负载线斜率的改变，当RC增大到40K时，直流负载斜率（绝对值）减小，而IB未变，故静态工作点将向左移，进入饱和区，放大电路不可以正常工作，当RC减小到0.4K时，同理静态工作点将右移。②RB改变会以致IB的变化，当RB增大到3M时，IB减小到4A，静态工作点沿静态负载线下移，凑近截止区，放大电路不可以正常工作，当RB减小到+UccRC30K时，IB增大到400A，静态工作点上移，凑近饱和区，RBIc放大电路不可以正常工作。Ib+C+练习与思虑在练习与思虑图所示电路中，假如TUce调理RB使基极电位高升，试问此时IC，UCE以及集电极电位VCB将如何变化？Ube-E-答：调理RB使VB高升，IB也随之高升，以致IC被放大增添，因为UCEUCCRCIC,所以IC增大，VCE减小，VC也随之减小。练习与思虑差别沟通放大电路的①静态工作与动向工作；②直流通路与沟通通路；③直流负载线与沟通负载线；④电压和电流的直流重量与沟通重量。答：①静态工作是当放大电路没有输入信号时的工作状态；动向工作是指有输入信号时的工作状态。②直流通路是进行静态剖析的电路，它是将放大电路中的电容看作开路，电感看作短路后得出的电路。沟通通路是进行动向剖析的电路，是沟通电流流通的路径，它是将放大电路中的直流电源和电容作短路办理后所得电路。③由直流通路得出的IC和UCE的关系曲线称直流负载线；由沟通通路得出的ic和uce的变化关系曲线称沟通负载线。④在直流通路中电路的电压和电流的值为直流重量，在沟通通路中电压和电流的值为沟通重量。练习与思虑在练习与思虑图中，电容C1和+UccC2两头的直流电压和沟通电压各等于多少？并说明其上直流RR电压的极性。BCiC+C21iB答C两头的直流电压为U，C两头直流电压为U。C和+1C+BE2CE1-++TuCERC2两头的沟通电压为ui。直流电压极性如图。LuoRuBE--Sui+eS--

练习与思虑在上题图中，用直流电压表测得的集电极对“地”电压和负载电阻RL上的电压能否相同？用示波器察看集电极对“地”的沟通电压波形和集电极电阻RC及负载RL上的沟通电压波形能否相同？剖析原由。答：用直流电压表测得的UCE和负载电阻RL上的电压不相同，RL上电流为零，电压降也为零。用示波器察看的集电极对地的沟通电压波形ube与RL和RC上的沟通电压相同，因为R经过C2并接在晶体管的集电极与“地”之间，而电容C对沟通信号短路。R对沟通信号L2C而言，也是并接在晶体管的集电极与“地”之间。练习与思虑晶体管用微变等效电路来取代，条件是什么？答：条件是：输入信号幅度很小，动向工作点只在一个小范围内摇动。练习与思虑电压放大倍数Au能否是与成正比？答：不是的，随的增大，Au增大的越来越少，当足够大时，Au几乎与没关。练习与思虑为何说当一准时经过增大IE来提升电压放大倍数是有限制的？试从IC和rbe两个方面来说明。答：当IE增大，IC随之增大，以致静态工作点凑近饱和区，易以致饱和失真，IE增大，rbe减小，输入电阻rirbe，ri随之减小，增添了信号源负担。练习与思虑可否增大RC来提升放大电路的电压放大倍数？当RC过大时对放大电路的工作有何影响？设IB不变。答：适合增大RC使沟通负载R'L增大，有益于放大倍数的提升，但当RC过大时静态工作点向饱和区挪动，易出现饱和失真。练习与思虑rbe，rce，ro是沟通电阻仍是直流电阻？它们各是什么电阻？在ro中包含不包含负载电阻RL？答：都是沟通电阻。rbe为晶体管输入电阻，rce为晶体管输出电阻，ri是放大电路的输入电阻，ro是放大电路输出电阻。Ro不包含负载电阻RL。练习与思虑往常希望放大电路和输入电阻高一些好，仍是低一些好？对输出电阻呢？放大电路的带负载能力是指什么？答：往常希望放大电路的输入电阻高一些，

化小，则带负载能力好，输出电压变化和输出电阻

练习与思虑在练习与思虑

输出电阻低一些。当负载变化时，输出电压变

ro相关，ro小，放大电路负载能力好。

图所示放大电路在工作时用示波器察看，发现

输出波形严重失真，当用直流电压表丈量时：①若测得

UCE

UCC，试剖析管子工作在什么状态？如何调理

RB才能使电路正常工作？

②若测得

UCE

UBE

,

这时管子又是工作在什么状态？如何调理

RB

才能使电路正常工

作？

答：①晶体管工作在截止区，减小

RB的值，电路正常工作。

②晶体管工作在饱和区，增大RB的值，电路正常工作。

练习与思虑发现输出波形失真，能否说明静态工作点必定不适合？

答：不必定，有时是因为输入信号幅值过大而惹起的失真，称为大信号失真。

练习与思虑在放大电路中，静态工作点不稳固对放大电路的工作有何影响？

答：静态工作点不稳固会使放大电路的增益发生改变，严重时会使输出信号高出电路的输出动向范围，造成输出信号的严重失真。

练习与思虑对分压式偏置电路而言，为何只需知足I2IB和VBUBE两

个条件，静态工作点能得以基本稳固？

答：当I2IB，VBUBE时，基极电位VB与晶体管参数没关，不受温度影响，而仅为RB1和RB2的分压电路所决定。练习与思虑对分压式偏置电路而言，当改换晶体管时，对放大电路的静态值有无影响？试说明之。答：改换晶体管，对放大电路的静态值无影响。当知足I2IB，VBUBE这两个条件后，VBRB2VCC，UBEVBREIE，ICIEVB，从上可知静态工作点与RB1RB2RE晶体管参数没关。练习与思虑在实质中调整分压式偏置电路的静态工作点时，应调理哪个元件的参数比较方便？接上发射极电阻的旁路电容CE后能否影响静态工作点？答：调理RB1比较方便，因为RB2数值一般比较小，改变RB2对静态工作点影响较大。接上发射极电阻的旁路电容CE对静态工作点无影响，因为在直流通路里CE视作断路，对电路无影响。练习与思虑从放大电路的幅频特征上看，高频段和低频段放大倍数的降落主要因为遇到了什么影响？

答：低频段放大倍数降落主要受旁路电容的影响，高频段的放大倍数降落主要受极间电容的影响。

练习与思虑为何往常要求低频放大电路的通频带要宽些，而在上册讲到串连谐振时又希望通频带要窄一些？

答：低频放大电路通频带宽，这样非正弦型号中各次谐波的频次失真就小，不同频次

信号放大倍数也一致，偏差就小。而串连谐振电路中通频带越窄，频次选择性愈好，而串连谐振电路主要用于选频电路。

练习与思虑何谓共集电极电路？如何看出射极输出器是共集电极电路。答：集电极是输入、输出回路的公共端，这类放大电路称为共集电极电路。射极输出

器的沟通通路中，VCC相当于短路，其集电极成为输入、输出电路的公共端，所以射极输出器是共集电极电路。练习与思虑射极输出器有何特色？有何用途？答：射极输出器的特色有：输入电阻高，输出电阻很低，电压放大倍数凑近1且为同相放大器。用途有：可用来作多级放大电路的输入级、输出级、缓冲级和隔绝级。练习与思虑为何射极输出器又称为射极跟从器，跟从什么？答：因为输入电压与输出电压大小基真相等，输出信号相位跟输入信号相位相同，所以称为射极跟从器。练习与思虑差分放大电路在构造上有何特色？答：差分放大电路在构造上的特色是电路的对称性。练习与思虑什么是共模信号和差模信号？差分放大电路对这两种输入信号是如何差别对待？

答：共模信号是指两个输入信号电压大小相等，极性相同，差分放大电路对共模信号抑

制，差模信号是指两个输入信号电压大小相等，极性相反，差分放大电路对差模信号有放大

作用。

练习与思虑双端输入—双端输出差分放大电路为何能克制零点漂移？

为何共模克制电阻RE能提升克制零点漂移的成效？能否是RE越大越好？为何RE不影

响差模信号的放大成效？

答：①双端输出差分放大电路所以能克制零点漂移，是因为电路的对称性。

②RE的主要作用是限制每个管子的漂移范围，进一步减小零点漂移。对零点漂移和共

模信号，RE引入电流串连负反应，克制零点漂移和共模信号。比如当温度高升使IC1和IC2

均增添时，则有以下过程。

P284

IC1

IC1U

温度IEURE

UIC2

IC2

BE1IB1

BE2IB2可见，因为RE上电压URE的增高，使每个管子的漂移获取克制。

RE其实不是愈大愈好，当UCC一准时，过大的RE会使集电极电流过小，影响静态工作和电压放大倍数。

④因为差模信号使两管的集电极电流产生异向变化，只需电路的对称性足够好，两管电

流一增一减，其变化量相等，经过RE中的电流就近于不变，RE对差模信号不存在负反应作用。所以，RE不影响差模信号的放大成效。

练习与思虑在练习与思虑（a）途中有RB2，而在（b）图中将它去掉，这样能否还可以获取偏流？

+UCCRCRCUCCu0RCRCicicRB2u02RB2u01u0RBT2RBT1iBiBRB1RB1RPTT2+ui1u+i1ui2iEEui1REi2－－UCC练习与思虑b答：在图（b）中没有RB2也可获取偏流，因为采纳了正、负双电源供电。练习与思虑从放大电路的甲类，甲乙类和乙类三种工作状态剖析效率和失真。

答：甲类放大电路：静态工作点大概在沟通负载线中点，工作在不失真状态，效率低，最高只好达到50%；甲乙类放大电路：将静态工作点沿负载线下移，工作在截止失真状态，效率较高；

乙类放大电路：将静态工作点下移到IC≈0处，工作在更严重截止失真状态，效率会更

高。练习与思虑在OTL

答：为了使输出波形对称，在

容量一定足够大。

电路中，为何CL的电容量一定足够大？

CL放电过程中，其上电压不可以降落过多，所以

CL的电

P285

练习与思虑场效晶体管和双极型晶体管比较有何特色？

答：双极型晶体管是电流控制元件，经过控制基极电流达到控制集电极电流或发射极电流的目的，所以它的输入电阻较低。而场效应管是电压控制元件，它的输出电流决定于输入端电压的大小，它的输入电阻很高。

练习与思虑说明场效晶体管的夹断电压UGS(off)和开启电压UGS(th)的意义。

试画出：①N沟道绝缘栅加强型；②N沟道绝缘栅耗尽型；③P沟道绝缘栅加强型；④P沟

道绝缘栅耗尽型四种场效晶体管的转移特征曲线，并总结出何者拥有夹断电压和何者拥有开

启电压以及它们正负。耗尽型和加强型差别在哪里？

答：①关于加强型绝缘栅场效应管，在必定额漏源电压UDS下，使管子由不导通变成

导通的临界栅源电压称开启电压UGS(th)。②四种场效应管的转移特征曲线和练习与思虑

图（a）、图（b）、图（c）、图（d）。

ID/mAID/mA16IDSSU=常数DS

128NUGS(off)40GS无沟道有沟道UGS/V

-3-2-1012UGS/V

(a)N沟道加强型(b)N沟道耗尽型

ID/mAID/mA

IDSS

UGS(th)UGS(off)UGS/V(d)P沟道耗尽型UGS/V沟道加强型(c)P0练习与思15考.9图.2③加强型绝缘栅场效应管有开启电压UGS(th)，N沟道加强型开启电压UGS(th)为正，P沟道加强型UGS(th)为负。耗尽型绝缘场效应管有夹断电压UGS(th)，N沟道耗尽型UGS(th)为负，P沟道耗尽型UGS(th)为正。

P286

④加强型场效应管只有当UGS＞UGS(th)时才形成导电沟道，耗尽型场效应管拥有一个原始导电沟道。

练习与思虑试解说为何N沟道加强型绝缘栅场效晶体管中，凑近漏极的

导电沟道较窄，而凑近源极的较宽？

答：导电沟道形成后，在UDS的作用下，漏极电流ID沿沟道产生的电压降使沟道内

各点与栅极间的电压不再相等，凑近源极一端的电压最大，沟道最宽，而漏极一端电压最小，沟道最窄。

练习与思虑绝缘栅场效应晶体管的栅极为何不可以开路？

答：因为栅极是绝缘的，感觉电荷不易泄放，并且绝缘层很高，极易击穿，所以栅极不可以开路，寄存时应将各极短路。

15.5习题详解

习题晶体管放大电路如题15.2.1(a)图所示，已知UCC=12V,RC=3kΩ，RB=240kΩ，晶体管的β=40。①试用直流通路估量各静态值IB，IC，UCE；②如晶体管的输出特征如题图15.2.1(b)所示，试用图解法作放大电路的静态工作点；③在静态时(ui=0)C1和C2上的电压各为多少？并标出极性。RCUCCIC/mAC24100uALRBC1T375uAuiRLuo2Q50uA1IB=25uA

024681012UCE/V

(b)

RCUCCC2RBC1UC2UC1TRLuoui

C

习题图

P287

解：①估量静态值：UCCUBEUCC12AIBRB50RB240ICIB40502mA，UCEUCCICRC12236V②做直流负载线L，求静态工作点Q：

在题15.2.1(b)图中，连结点(UCC,0)、(0,UCC/RC)，即点(12V,0)、(0,4mA)得L，L与特征曲线的交点Q（6V,2mA）即为静态工作点。

③C1、C2的极性如题图（c）所示，静态时，UC1=UBE=0.6V

UC2UCE6V习题在上题中，如何改变RB，使UCE=3V，试用直流通路求RB的大小；如改变RB，使IC=1.5mA，RB又等于多少？并分别用图解法作出静态工作点。解：在上题中，如不改变和，则直流负载线L不变，见题图当UCE=3V时，IC=3mA，IB=75uAIC/mAUCC124L100RB160kIB75375当IC=1.5mA时，UCE=7.5V，IB=3.75uA

RBUCC12320k2Q50IB37.51IB=25uA习题在题图（a）中，若UCC=10V，今要求UCE=5V,IC=2mA，试求RC和RB的阻24681012UCE/V值。设晶体管的β=40。0习题图解：UCCUCE1052.5k，IBIC2RCIC250A2分40UCC10200k2分RB50IBrbe200(1)26200(120)264732分IE2RL7.52.51.8757.52.52分RL401.875Au158rbe0.473rirbe473,roRC2.5K2分RBUCC10200kIB50习题在题图中，晶体管是PNP型锗管。①UCC和C1，C2的极性如何考虑？请在图上标出；②设UCC=－12V，RC=3kΩ，β=75假如要将静态值IC调到1.5mA，问RB应调到多大？③在调整静态工作点时，如不慎将RB调到零，对晶体管有无影响？为什么？往常采纳何种举措来防备发生这类状况？解：①对PNP管，UCC和C，C的极性如UCC12图所示。RCC2RBC1T

习题图

P288

②若UCC=－12V，RC=3kΩ，

=75，IC=1.5mA

则RBUCC12600kIC1.575③将RB调到零，晶体管T将破坏。可在RB支路串连电阻以防备T破坏。习题试判断题图中各个电路能不可以放大沟通信号？为何？-UCC+UCC

(a)(b)

+UCC+UCC

(c)(d)

习题图

解：题图中，电路图（a）、图（c）能放大沟通信号，图（a）有负反应，而电路（b）、（d）则不可以。因为电路（b）中输出信号被短路，电路（d）中输入信号被短路（且静态时晶体管已经饱和），故也不可以放大沟通信号。

习题利用微变等效电路计算题的放大电路的电压放大倍数Au。①输出端开路；②RL=6kΩ。设rbe=0.8kΩ。

IbIc

+

+uirbeIbRB

RCRLu-o

-

习题图

P289

解：微变等效电路如题图所示。

①输出端开路时：

RC403Au150rbe0.8②当RL=6kΩ时，RL=RC∥RL=3∥6=2kΩ

RL402Au100rbe0.8习题在题（a）图所示的固定偏置放大电路中，Ucc=9V，晶体管,=20，IC=1mA。今要求|Au|≤100，试计算RC，RB及UCE。

解：IBLC150A，RLUC9180k20IB50rbe200(1)26200(120)26746IE1|Au|=RC100100rbe3.73k，取标称值3.6kΩrbe时，RCUCE=UCC－ICRC=9－1×3.6=5.4V习题有一放大器如题（a）图所示，其晶体管的输出特征以及放大电路的交、直流负载线如题（b）所示。试问：①RB，RC，RL各为多少？②不产生失真的最大输入电压UiM为多少？③若不停增添输入电压的幅值，该电路第一出现何种性质的失真？调理电路中哪个电阻能除去失真？将阻值调大仍是调小？④将RL电阻调大，对交、直流负载线会产生什么影响？⑤若电路中其余参数不变，只将晶体管换一个β值小一半的管子，这时IB，IC，UCC，|Au|将如何变化?

RC+UCC4IC/mA80uABC2RC1360uAT2Q40uARLuoui-1IB=20uA-(a)习题024681012UCE/V(b)解：①由图（b）知：UCC=10V，UCC/RC=4mARC=UCC/4=10/4=2.5kΩ

交、直流负载线的交点Q（5V,2mA）处，IB=40uA

P290

RBUCCIB1040250k

沟通负载线的斜率：1IC22RL8UCE853RLRCRL3，RL=3.75kΩ1.5k2②最大不失真输入电压Uim：ICIB24050rbe200(12)6200(12560)k0.863IE2AuRL501.587rbe0.863最大不失真输出幅度：UomICRL21.53V所以UimUom334.5mVAU87③不停加大输入电压的幅值，该电路第一出现截止失真。u0正半周幅值：ICRL21.53Vu0正半周幅值：UCEUCES50.54.5V

④RL增大，不影响直流负载线。沟通负载线的斜率tan1，RL增大，tan变RL

大。⑤若换一个0.5的管子IBUCC不变，ICIB减小一半，UCEUCCICRC变大RBrbe200(1)2620026不变，AURL减小一半IEIBrbe习题已知某放大电路的输出电阻为3.3kΩ，输出端的开路电压的有效值UOC=2V，试问该放大电路接有负载电阻RL=5.1kΩ时，输出电压将降落到多少？解：降落到U0RLU0C5.121.2Vr0RL3.35.1习题在题图中，UCC=12VCB=300kΩ，晶体管的β=50。，R=2kΩ，R电路有两个输出端，试求：①电压放大倍数Au1U01和Au2U02；②输出电阻r01和r02。UiUiP291

+UCC

RC

RB++++Tuo1+ui+REuo2---习题图

解:1)求电压放大倍数Au1,Au2:UCCUBEIB(1)RERB=120.628.4A(150)3002IE(1)IB1.45mA

rbe200(126261.1)200(150)kIE1.45.Au1U01Rc5020.97.rbe(1)RE1.1(150)Ui2.Au2U02(1)RE(150)20.99.rbe(1)RE1.1(150)2Ui2)输出电阻:r01RC2kr02RE//RS//RBrbeRE//rberbe1.122(设Rs=0)150习题在题图的分压式偏置放大电路中，已知UCC=15V，RC=3k，RE=2k，IC=1.55mA,=50,试估量RB1和RB2（取附录H标幺值）。

C

RB1

+

1

+UCC

C2

++++RSI2RLuouiRB2-++esRECE--

习题图

P292

解：IBIC1.555031AriAu0.7276.9Aus1183.7RSri0.72取I2=10IB，则：

RB2VB3.7I211.9k1031RB2取标称值12kΩ

又UCCUBUCCUB153.7，取标称值36kΩ。RB1IBI21036.5kI231习题在题（a）图的分压式偏置放大电路中，已知UCC=24V，RC=3.3kΩ，RE=1.5kΩ，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RL=5.1kΩ，晶体管的β=66，并设RS0。①

试求静态值IB，IC和UCE；②画出微变等效电路；③计算晶体管的输入电阻rbe；④计算电压放大倍数Au；⑤计算放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电阻RL对电压放大倍数的影响；⑥估量放大电路的输入电阻和输出电阻。+UCCRCRC+UCCRB1RB1I1ICic+C2+IB+C1iBTuCE+uCE+++T+uBE-RSuBERLuoRB2---uiRB2I2IREE++E

esCE--(a)(b)习题图UCCRB22410V5.58V解：①UBRB2RB13310ICVBVBE5.580.6IEREmA3.32mA1.5IC3.32mA0.05mAIB66

UCEUCCRCREIC243.31.53.32V8.06V

②画微变等效电路图以下：

P293

iBiCiiBC

RSβib

uiRBrbeRCRLuo

es

E

③r200126mV200166260.72kbeIEmA3.32④AuRL663.35.11183.7rbe3.35.10.72⑤AuRC3.3302.5rbe660.72⑥rirbeRB1RB2rbe0.72kr0RC3.3k习题在上题中，设RS=1kΩ，试计算输出端接有负载时的电压放大倍数AuUoUi和AusUoEs，并说明信号源内阻RS对电压放大倍数的影响。RCRL663.35.1RLRCRL解：①Au3.35.1183.7rberbe0.72②AusriAu0.72183.776.9RSri10.72信号源内阻将使电压放大倍数降低，信号源内阻越大，Aus就降低得越多。习题在题中中，如将图（a）中的发射极沟通旁电容CE除掉，①试问静态值有无变化？②画出微变等效电路；③计算电压放大倍数Au，并说明发射极电阻RE对电压放大倍数的影响；④计算放大电路的输入电阻和输出电阻。解：①除掉CE后，静态值没有变化。②微变等效电路以以下图所示，图中RB=RB1//RB2

IiIbIcRSrbeβIbuiRBERLuoRCesREIE

R1

P294

③电压放大倍数:RcRL3.35.1RLRL3.32kRc5.1AuRL662(1)RE0.72(11.3rbe66)1.5

说明RE在除掉CE后,将产生强的负反应,以致电压放大倍数大为降低。

④riRB1//RB2//rbe(1)RE33//10//0.72(166)1.57.67//1017.1kr0RC3.3k习题设计一单晶体管放大电路,已知RL3k，要求:Au60，ri1k，r03k,工作点稳固。建议采纳高频小功率管3GD100，其技术数据见附录C，β值可选在50～100之间，最后核查静态工作点能否适合。求得的各电阻值均采纳标称值（查附录H）。解：①要求工作点稳固，可采纳分压偏置放大电路

选UCC12V，3GD100晶体管，设β=50

Au60，ri1k②参数计算：由rbe200(1)26riIEIC26(1)2651mA1.66mA可求IEri2001000200由AuRL可得：rbeRL6011.2kk50RLRCRLRCRLRCRLRL1.23k2kRLRL31.2设UB4V，有：REUBUBE40.6k2kIE1.66基极电流IBIC1.660.033mAmA50设I210IB，即：I2100.033mA0.33mAI1RB2VB4k12.12k（取12k）I20.33RB2UCCVB124k24.24k（取24k）I10.33③由UCEUCC(RCRE)IC做直流负载线（见以下图）：

Ic/mA

3Q1.6612Uce/V5.4IC0,UCEUCC12VUCE0ICUCC12mA3mARCRE22UCE12(22)1.66V5.4V静态工作点适合，在小信号状况下不会产生失真。习题在题图的射极输出器中，已知RS50，RB1100k，RB230k，RE1k，晶体管的50，rbe1k，试求Au，ri和ro。+UccRb1C1+T++C2Rs++UiRb2ReUoEs---习题图解：Au(1)RE(150)10.98rbe(1)RE1(150)1riRB1//RB2//rbe(1)RE100//30//1(150)115.9kr0RS//RB1//RB2rbe//RERSrbe50100021150

习题两级放大电路如题图（a）所示，晶体管的1240，rbe11.37k，rbe20.89k。①画出直流通路，并估量各级电路的静态值（计算UCE1时忽视IB2）；②画出微变等效电路，并计算Au1，Au2和Au；③计算ri和ro。

Ib1Ic1Ib2+Β1Ib1Rbe2Rbe1Ui+Rb2Rb1Rc1Re2RLUoR``e1Β2Ib2--

习题图

解：①各级电路的静态值：

RB2UCC8.2前级：UBRB2203.98VRB1338.2

RBRB1//RB233//8.26.57k

IB1UBUBE13.980.6(11)(RE1RE1)23ARB6.57(140)(0.393)

IC11IB10.92mA

UCE1UCCIC1(RC1RE1RE2)200.92(100.393)7.7V

后级：UCC(IC1IB2)RC1UBE2(12)IB2RE2

UCCUBE2IC1RC1200.60.9210IB2(12)RE210(140)47ARC15.1

IE2(12)IB2(140)471.93mA

UCE2UCCIE2RE2201.935.110.2V

若采纳估量法，则：RB2UCC8.2UB1RB2203.98VRB1338.2IC1UB1UBE13.980.6IC11IE1RE130.391mA，IB125ARE1140

UCE1UCC(RC1RE1RE2)201(100.393)6.6V

IC2UCCIC1RC1UBE2201100.6IE21.84mARE25.1IE21.84UCCIC2RE2201.845.110.6V，IB2145A，UCE21240

②微变等效电路以以下图所示：

+20VRc110kΩRb133kΩC1+T1T2+50uF+C2R``e10.39kΩ50uF+Ui5.1kΩ8.2kΩ+RLUoRb2Re2Ce5.1kΩR`e1-50uF3kΩ-

习题图

后级：

ri2rbe2(12)RL20.89(140)2.55105.44k

RL2RE2//RL5.1//5.12.55k

(12)RL2(140)2.55Au22)RL20.89(10.992rbe2(140)2.55

前级：RL1RC1//ri210//105.449.13k

Au11RL1409.13(11)RE11.37(121rbe140)0.39

AuAu1Au2210.99220.8

③riRB1//RB2//rbe1(11)RE1

33//8.2//1.37(140)0.39

4.77

RC1rbe2100.89r0272240

习题在例中，①RE5k时，估量静态值；②UEE6V时，估量静态值；③UCC9V时，估量静态值。经过剖析计算说明电路的静态值与RE，UEE和UCC关系。

解：静态值估量ICUEE，IBIC，UCEUCCICRC2RE

①RE5k时：

UEE12IC1.2IC251.2mA，IB24A2RE50

UCEUCCICRC121.2100V

②UEE6V时：

UEE6IC0.3IC2100.3mA，IB6A2RE50

UCEUCCICRC120.3109V

③UCC9V时：

UEE12IC0.6IC2100.6mA，IB12A2RE50

UCEUCCICRC90.6103V

静态值与RE，UEE和UCC的关系：

（UEE，UCC必定）REICUCE；

（RE，UCC必定）UEEICUCE；

（RE，UEE必定）UCCUCE（IC不变）

习题在题（a）图的差分放大电路中，设ui1ui2uic，是共模输入信号。试证明两管集电极中任一个对“地”的共模输出电压与共模输入电压之比，即单端输出共模电压放大倍数为：uoc1uoc2RCRCACuicRBrbe2(1)RE2REuic

RP比较小，可忽视不计，并在一般状况下，RBrbe2(1)RE。

+Ucc

RcRc

RbUo1Uo2RbT1T2++RpUi1Ui2

Re

-Uee--

+ib+T1RcRbUi2Rp

Ui1

Re2ie

--

（a）(b)

习题图

解：单管共模信号通道好像（b）所示。

Uoc1ibRC，若忽视RP，则：

uicib(RBrbe)2(1)ibRE

uoc1RCRCACRBrbe2(1)RE2REuic一般RBrbe2(1)RE，1。

习题在题图所示的差分放大电路中，50，UBE0.7V，输入电压，3mV。①计算放大电路的静态值IB，IC及各电极的电位，和UB；ui17mVui2UEUC②把输入电压ui1，ui2分解为共模重量uic1，uic2和差模重量uid1，uid2；③求单端共模输出uoc1和uoc2；④求单端差模输出uod1和uod2；⑤求单端总输出uo1和uo2；⑥求双端共模输出uoc，双端差模输出uod和双端总输出uo。

+Ucc(+6V)Rc5.1kΩ5.1kΩRc+Uo-RbUo1Uo2RbUi1T1T210kΩ10kΩUi2

5.1kΩ

Re

-6V

习题图

解：①静态值：IBUEEUBE60.72(1)RE102(110ARB50)5.1

ICIB50100.5mA

UCUCCICRC60.55.13.45V

UEUEE2IERE62(0.50.01)5.10.798V

UBIBRB0.01100.1V

②共模输入uicui1ui27325mV2

差模输入uidui1ui2734mV

所以ui1uic0.5，uid52，ui2uic0.5，uid52

即uic15mV，uid12mV，uic25mV，uid22mV

③共模电压放大倍数：RC5.1AC0.52RE25.1

单端共模输出：uoc1uoc2ACuic0.552.5mV

2626若较精准计算：rbe200(1)200(150)k2.852IE0.5

ACRC505.1rbe2(1)RE102.85220.478RB(150)5.1

uoc1uoc2ACuic0.47852.39mV

④单端差模输出时：Ad1Ad2RC505.1rbe1019.84RB2.852

uod1Ad1uid119.84239.7mV

uod2Ad2uid219.84(2)39.7mV

⑤单端总输出：uo1uoc1uod12.539.742.2mV

uo2uoc2uod22.539.737.2mV

⑥双端输出时：AduodAd1RC19.84uidRBrbe

uodAduid19.84479.4mV，uocuoc1uoc20uouoduoc79.4mV习题题图所示的是单端输入一双端输出差分放大电路，已知50，UBE0.7V，试计算电压放大倍数AdUo。ui

+Ucc

(+15V)

Rc10kΩ10kΩRc

Uo

T1T2

Ui

14.3kΩ

Re

-Ee(-15V)

习题图

UEUEE0.715解：IE0.5mA2RE214.3

rbe200(1)26200(150)262.852kIE0.5

uoRC5010Adrbe175.3ui2.852

习题题图是什么电路？T4和T5是如何连结的，起什么作用？在静态时，

UA0，这时T3的集电极电位UC3应调到多少？设各管的发射结电压为0.6V。

+15V

R1

T1

T4

+T5RLUo

T2

+T3

Ui

-

R2

-15V

习题图

解：①题图是无输出电容（OCL）的互补对称放大电路。

②T4，T5是连结成二极管，再串连接在T1，T2两基极之间，静态时T4，T5两头的压降

为T1，T2供给了一个适合的正向偏压，进而防止产生交越失真；同时也起温度赔偿作用。

③UC3应调到0.6V。

习题在题图所示的场效应管放大电路中，已知RL30k，RG12M，RG247k，RG10M，RD30k，RS2k，UDD18V，C1C20.01F，CS10F，管子为3DO1。试计算：①静态值ID和UDS；②ri，ro和Au；③如将旁路电容CS除掉，计算Auf。设静态值UGS0.2V，gm1.2mA/V，rdsRD。

+Ucc18VRd30kΩC2Rg12MΩ++C1T++RgUoUi10kΩ+Rs2kRg2ΩCs47kΩ-

-

习题图

解：①静态值：RG2UDD47180.413VUGRG22103RG147

IDUGUGS0.413(0.2)RS0.3mA2

UDSUDDID(RDRS)180.3(302)8.4V

②riRGRG1//RG2102//0.04710M

roRD30k(rdsRD)

AugmRD1.23036

③除掉CS：

AufU0gmRD1.230Ui(1gmRS)11.210.62

习题在题图的源极输出器中，已知UDD12V，RS12k，RG11M，RG2500k，RG1M。试求静态值，电压放大倍数，输入和输出电阻。设USUG，gm0.9mA/V。

+Udd12VRg11MΩC1T++Rg+C2Ui1MΩ+Rg2Rs12kΩUo0.5MΩ-

-

习题图

RG2UDD0.5解：①UG124VRG1RG210.5

USUGUGSUG

IDUSUG41mARSRS123

UDSUDDUS1248V

②gmRS0.912Au10.90.921gmRS12

③riRGRG1//RG211//0.51.33M

ro1//RS1//121.02kgm0.9

习题场效应管差分放大电路如题图所示，已知gm1.5mA/V，求电压

放大倍数Auuo。

ui

+15V

15kΩ15kΩ

Uo

Ui

2kΩ

-15V

习题图

解：因为uo与ui反相，所以有：

Auuo1gmRD11.51511.25ui22

截止频次o1RC其传达函数的模TjAuf0210其幅角arctan016.3典型例题例16.1西安电子科技大学2004年硕士研究生入学考试一试题理想运放电路如例图16.1（a）所示，已知两稳压管参数相同，正导游通电压为0.7V，反向击穿电压UZ5.3V，设电容C的初始电压uc00。若ui3cos2103tV，波形如例图16.1（b）所示。试画出uo1，uo2和uo的波形。

C0.05uFR1A1Ui+Uo1R410K--A2R-A3Uo2+10K+UoR2R320KR610KR10KR510K10KUz

Ui

0t

例16.1图

解：由图知A1是一个同对比率放大器，则uo11R3ui120ui3ui，即R210

uo19cos2103t(V)。

A2为一个滞回比较器，由条件可知则由两个稳压管稳固的输出uo2为

10和3V。(0.75.3)V6V，同相端电压即参照电压为6V3V1010

P312

当u01>3V时，输出发生跳变u026V，当u01<3V时，输出u02由—6V跳变成+6Vu029cos2103t32103tarcos(1)0.6，则t300s3A3是一个积分器，因电容初始电压uc(0)0

故u01u02dt2103u02dtRCu01,u02和u0的波形以下：

u01

9V

02503007508001250130017501800t(us)

-9V

u02

6V

30080013001800t(us)

-6V

u0

3.6V

30080013001800t(us)

-2.4V

例16.2西安电子科技大学硕士研究生入学考试一试题：

理想运放电路如例图16.2所示，此中运放的输出电压动向范围为—

10V~10V，发光二极管

D1、D2在正导游通时发光，而反相截止时不发光。

①若电阻

Rw=0，当发红光的

D2管亮时，试确立输入

ui

的数值范围；

②若电阻

Rw=20k

，试确立输入

ui在什么数值范围使发光管

D1、D2都不亮；

③将电阻调到

Rw=45k

，试画出

u0=f（ui）的传输特征曲线。

图16.2

解:①若Rw=0，则：

u01=ui

要使发红光的D2管亮，由图可知A2、A3工作在非线性状态，当u>u时输出+UOM，当

<u时输出—UOM，故要u03为正，则u01<uB。

又由5uAUAUBUB5可得UA=1V,UB=—1V。R1R2R1所以u01<—1V，又因u01=ui，且运放输出电压动向范围为—10V~10V，则—10V<ui<—1V②要使D1、D2都不发亮，则要u02<0,u03<0,即要u01<UA且u01>UB,即：—1V<u01<1V,由

Rw=20k，有uiRu01u01=(1+RW)ui=(120)ui=5uiRRWR5故—1V<5ui<1V,得—0.2V<ui<0.2V

③u0=u02—u03，则有以下几种状况：

u02=+10V，u03=+10V时，u0=0V，此时u01>1V且u01<—1V，故不可以能；

u02=+10V，u03=-10V时，u0=20V，此时u01>1V且u01>—1V,故取u01>1V;u02=-10V，u03=10V时,u0=-20V，此时u01<1V且u01<—1V,故取u01<-1V;u02=-10V，u03=-10V时，u0=0V,此时u01<1V且u01>—1V,故—1V<u01<1V;Rw=45k,u0145ui=10ui=1V时，ui=0.1V=(1)520V,ui0.1v则有u0=f（ui）=0V,0.1vui0.1V20V,ui0.1V其传输特性曲线如下：

u0(V)

20

-0.10.1

0ui(V)

-20

16.4练习与思虑

练习与思虑什么是理想运算放大器？理想运算放大器放大器工作在线性区和饱和区各有什么特色？剖析方法有何不同？

答：理想运算放大器是指开环放大倍数Au0趋于无量大，差模输入电阻rid趋于无量大，开环输出电阻r0趋于零，共模克制比KCMRR趋于无量大的运算放器。理想运下班作在线性区u0Au0(uu)，因为Au0很高，所以要使运算放大器工作在线性区，往常引入深度电压负反应。剖析方法有两条：第一，两个输入端的输入电流为零。第二，u≈u。理想运下班作在饱和区，当u>u时，u0+U0(sat)；当u<u时，u0-U0(sat)。练习与思虑在教材例中，若将反相输入端接“地”，即u=0V，而在同相输入端输入正弦电压uiu5sintmV。试画出u0的波形。答：u0的波形如下：

练习与思虑如将Au0=2×105用分贝表示，等于多少(dB)?答：Au0=20lg（2×105）dB=106dB

练习与思虑什么叫“虚地”？在练习与思虑图中，同相输入端接“地”

点位。既然这样，就把两个输入端直接连起来，能否会影响运算放大器的工作？

练习与思虑图

答：虚地是指反相输入端虽未直接接地，但其电位却为零。若将两输入端直接连起来，运算放大器不可以正常工作。

练习与思虑在上题图中，已知输入电压uisin6280tmV，试求输出电压u0的幅值，并画出ui和u0的波形图。答：输入与输出的电压之间的关系为：u0RFui，假定RF=R1，则波形图以下：R1

练习与思虑在积分运算电路和微分运算电路中，输入电压ui是一个周期性正负

交变的矩形波电压，试分别画出电压u0的波形。

答:反相积分与微分电路输出电压u0的波形：

练习与思虑试说明上述三种信号办理电路中的运算放大器各工作在线性区仍是饱和区？

答：有源滤波器和采样保持电路中的运算放大器工作在线性区，电压比较器工