电路与模拟电子技术基础(第2版)习题解答习题解答

习题6确定图中晶体管其它两个电流的值ICIICI=125μABIE

ICIICIBI=5mAE

I=3mAI=3mACIBIE(a)

(b)

(c)图6.1 习题6.1图(a) I=βI=200×0.125=25(mA) I=I+I=25.125(mA)C B E B C(b) I=I/(1+β)=5/(1+100)=49.5(μA) I=I－I=4.95(mA)B E C E B(c) I=I/β=3/120=25(μA) I=I+I=3.025(mA)B C E B C测得放大电路中的晶体三极管36.1所示，试推断晶体管的类型〔NPN或PNP〕，说明①、②、③中哪个是基极b、放射极e、集电极c，求出电流放大系数。图6.2 习题6.2图(a)①-c②-b③-ePNP β=1.2/0.03=40(b)①-b②-e③-cNPN β=1.5/0.01=1506.3所示。求另一管脚的电流大小，推断管子是NPN型还是PNP型，三个管脚各是什么电极；并求它们的值。4mA0.1mA5.1mA0.1mA①②(a)③①②(b)③6.36.3图(a)①-c ②-e ③-b NPN I=I+I=4+0.1=4.1(mA) β=4/0.1=40E B C(b)①-e ②-c ③-b NPN I=I－I=5.1－0.1=5(mA) β=5/0.1=50C E B6.4所示电路中开关S1、2、3I最大；放在哪个位BI最小，为什么？BIBVTIBVT①③Rb②+VBBCC图6.4 习题6.4图在①时，放射极相当于一个二级管导通，此时IB

就等于此导通电流。在②时，三极管相当于两个并联的二极管，此时IB

等于两个二级管导通电流之和，所以此时的电流最大。在③时，放射极导通，集电结反偏，集电结收集电子，所以I 电流下降，此时电流最B小。测得某放大电路中晶体三极管各极直流电位如图6.5型〔NPN或PNP〕及三个电极，并分别说明它们是硅管还是锗管。图6.5 习题6.5图①-e ②-c ③-b 硅NPN①-b ②-c ③-e 锗PNP①-b ②-e ③-c 锗PNP6.6所示，是推断各晶体管的类型及各管脚对应的电极名称。①4V②4.7V③9V①-2V②5.3V③5V①-6V②-0.7V③0V①-1.8V②6V③-2V(a)(b)(c)(d)图6.6 习题6.6图(a)①-e ②-b ③-c 硅NPN (b) ①-c ②-e ③-b 锗PNP①-c ②-b ③-e 硅PNP (d) ①-b ②-c ③-e 锗NPN用万用表直流电压挡测得晶体三极管的各极对地电位如图6.7管分别处于哪种工作状态〔饱和、放大、截止或已损坏。0V硅管 锗管

1.1V

－5V－3V

(a)

－2.7V－0.1V

1.3V

(b)

1V－9V

硅管－硅管－1.3V

－0.6V6V锗管 硅管－0.3V

－5V0V

－6V 0V硅管3V硅管3V图6.7 习题6.7图(a)截止(b)饱和(c)放大(d)饱和(e)截止(f)损坏某晶体管的极限参数为ICM=20mA、PCM=200mW、U(BR)CEO=15V，假设它的工作IC=10mA，那么它的工作电压UCE不能超过多少？假设它的工作电压UCE=12V，那么它I不能超过多少？C P 200U minU , CMmin15, 15(V)CE

(BR)CEO

I 10C P 200I minI ,CMmin20, 16.67(mA)C CMUCE

12图6.9所示电路对正弦信号是否有放大作用？假设没有放大作用错误加以改正〔设电容的容抗可以无视。图6.9 习题6.9电路图无放大作用。电容C使得集电结反偏不成立。应将电容C改为阻值适宜的电阻。无放大作用。V 使得沟通输入信号无法加到三极管上。应在此支路串联一阻值合BB适的电阻。无放大作用。PNPV<V<VC使得放射结正偏不成立。应C B E将V 的+12V改为－12V，同时将电容C取消。CC无放大作用。放射极正偏不成立。将电阻R接地那一端改为接到V 。b CC电路如图6.10则说明缘由，并加以改正。+V +VCC CCcC2R R RcC2b bu uo oC C1 1u VT u VTi i(b)+V +V+CC CCRc C R Rc2 bu C uo 2 oC C1 1u VTi

u VTi(c) (d)无放大作用。电容C2

图6.10 习题6.10电路图使得沟通通路中输出直接接地了。应将电容C2

去掉。PNPV>V>VV

上使得在E B C CC+V

改为－V

V

之间增加阻值适宜R。

CC CC CCC无放大作用。三极管基极直接接在VCC

上使得集电结反偏不成立，同时也使得沟通输入信号不能够加到三极管上。在基极和VCC

之间添加一阻值适宜的电阻R。b无放大作用。电容C2

使得沟通输入信号不能够加到三极管上。应将电容C2

去掉。6.11ICQUCEQ的值RRb500kΩRRb500kΩC11kΩcC2uβ=150VTRRb360kΩC12kΩcC2uβ=100VTo ou ui i(b)V

图6.11 习题6.11电路图120.7IBQ

CC BE(on)Rb

500

22.6(μA)I I 3.39(mA)CQ BQUCEQ

V I RCC CQ

123.3918.61(V)V

80.7IBQ

CC BE(on)Rb

360

20.3(μA)I I 2.03(mA)CQ BQUCEQ

V I RCC CQ

82.0323.94(V)在NPN型三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其它参数不变，分别改变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的I 、I 和U

将增大、减小还是根本不变。BQ CQ CEQ+V+VCCICQRcIBQVTUCEQIEQb图6.12 习题6.12电路图β(1)增大R；(2)增大V ；(3)增大。βb CCR R ↑V↑β ↑IV UbCCCCBE(on)BQR↓↑不变bI I↓↑↑UCQ BQV I RCEQ CC CQ CVV CCURbBE(on)↑↑↓CC+VCCRVT+VCCRVTβ=100Re500Ω+V (+5V)CCRb R Rc

(+12V)

V (-12V)CCRc100kΩ

10kΩVTβ=200Re2kΩ

b300kΩ

3kΩVTRb2kΩ1V

β=40(b)图6.13

(c)放射结正偏导通I 50.7 8.57(μA)BQ 1002012假设处于放大区I I CQ BQUCEQ

5I (RCQ

R)15.56(V)e∴假设错误，三极管处于饱和区。放射结正偏导通I 120.7 32.2(μA)BQ 3001010.5假设处于放大区ICQIBQ3.22(mA)U 123.22(20.5)3.95(V)CEQ∴假设成立，三极管处于放大区。放射结反偏截止，所以三极管处于截止区。画出图6.14方向。设全部电容对沟通信号均可视为短路。图6.14 习题6.14电路图+VRcVTR+VRcVTRebRb1+ +iURieR

Irbe

Rc ob2 － －(a)+VCCR+VCCRcVTRe1Re2+rbeIb+iRb1Rb2RcRL－Re1－oRb2(b)+Rr+Rrb3bebbi+－Rb1Rb2Re1o－+VVTRb3Re1Re2Rb1Rb2(c)+VR+VRcVTRe+R

Rb1

+RIRb1 i

Rb2

rbe

bRc

o— －Rb2放大电路如图6.15(aUBEQ=0.750。估算该电路的静态工作点Q；〔2〕画出小信号等效电路；〔3〕求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro

；〕求电路的电压放大倍数；〕假设uu o

消灭如图6.15〔b〕所示的失真现象，问是截止失真还是饱和失真？为消退此失真，应当调整电路中哪个元件，如何调整？图6.15 习题6.15电路图IBQ

120.737.7(μA) I300

IBQ

1.88(mA)U 121.8836.35(V)CEQ26rbe

30051

1.88

1.0(k)RsRs++iRbrbeRcbRLs－－Ri RoRi

R//r rb be

1.0(k) Ro

R3(k)c

o

b c

L

503//2

60u i

bbe

r 1.0beb此为截止失真，为减小失真，应减小RQ点上移。bV 将图6.15中的晶体管换成一个PNP型晶体管， = 12V，重复题6.15V CC

120.737.7(μA) IBQ 300

IBQ

1.88(mA)UCEQ121.8836.35(V)rbe

30051

261.88

1.0(k)Rs + +i

brbe

Rc

R oRLs－URLs－－Ri RoRi

R//r rb be

1.0(k) Ro

R3(k)c

o

R”503//2

60u i

be

r 1.0beb b c L此为饱和失真，为减小失真，应增大RQ点下移或者减小b b c L6.16所示电路的静态工作点R4.7kΩb1R4.7kΩb1Rc3kΩC2C1β=100VTRb21.8kΩRe1.1kΩRb112kΩRc620ΩC2C1β=250VTRb22.7kΩRe180Ωuo uoui ui(b)V BQ

1.84.71.8

图6.16 习题6.17电路图102.77(V)V U

2.770.7I ICQ

BQ BE(on)Re

1.1

1.88(mA)U 101.88(31.1)2.29(V)CEQVBQ

2.7122.7

101.84(V)I ICQ

1.840.76.32(mA)0.18U 106.32(0.620.18)4.95(V)CEQ6.17所示电路的静态工作点+12VR3kΩcCC+12VR3kΩcCC1β=100VTRbR100Ωe6kΩ+15VR1.6kΩcCC1β=220VTRbR330Ωe3kΩuuuo ouuui i(a) -12V (b) -15V图6.17 习题6.18电路图

120.7 18.6(μA) IBQ 0.11016

IBQ

1.86(mA)U 12(12)1.86(36)7.26(V)CEQIBQ

150.7 21.6(μA) I0.332213

IBQ

4.75(mA)U 15(15)4.75(31.6)8.15(V)CEQ图示NPN三极管组成的分压式工作CCRb1CCRb1RcC2C1VTRb2ReCe图6.18 习题6.19电路图变以下某一项参数时，试定性说明放大电路的I 、I 、U

、r 和A

将增大、减小还是基 uBQ CQ

CEQ

be u o本不变。 ui增大R ；b1增大R ；b2Re；Rb1↑RRb1↑Rb2↑R↑eβ↑I1Rb2BQR R(V 0.7)CC↓↑↓↓e b1Rb2I 1(RCQR R Rb2V 0.7)CC↓↑↓不变e b1 b2U V I RCEQ CC CQ er beIEQ Rcurbe↑↓不变不变↑↓↑不变↓↑↓↑根本放大电路如图6.19所示。设全部电容对沟通均视为短路，UBEQ=0.7V， 100。U =0.5V〔1〕估算电路的静态工作点〔I ，U 〕；〔2〕求电路的输入CES CQ CEQ电阻R和输出电阻R；〔3〕求电路的电压放大倍数和源电压放大倍数 ；〔4〕i o u us求不失真的最大输出电压U

。omaxVBQ

30 124(V)3060I ICQ

40.72

1.65(mA)U 121.65(22)5.4(V)CEQrbe

30010126 1.89(k)1.65Rs + +Ri b1

R rb2

Ib

IboR R boLs－Us－－R Ri oRi

R //Rb1

//rbe

1.73(k) Ro

R2(k)c(4)

R” 1002//4A ou iR

c LIrbbe

r L be

1.89

70.55 us

RRii i

673uminmin

U

2.2(V)

omax

F R

CES CQ L放大电路如图6.20U

0.7V，BEQ 100〔1〕估算静态工作点〔I ，UCQ

〔2〕〔3〕求放大电CEQ路输入电阻R和输出电阻R〕计算沟通电压放大倍数源电压放大倍数 。i o u us

图6.19 习题6.20电路图 图6.20 习题6.21电路图 10 124(V)BQ 1020I ICQ

40.71.80.2

1.65(mA)U 121.65(21.80.2)5.4(V)CEQrbe

300101Rs

261.65+R

1.89(k)rbeRb2

R

+R LLUs

i b1－

c oRe1 －Ri RoRi

R //Rb1

//[rbe

(1)Re1

]5.12(k) Ro

R2(k)c

o

R”

6.04u

b c r (1 )RI[r (1)R ] 1.89101b c r (1 )Ri b be e1 be e1A i AA i A5.05us RR i s放大电路如图6.21所示。VCC

20V，Rc

0.7V，要使I 2mA，UCQ

CEQ

7.5V，试选择Re

、R 、Rb1

的阻值。V U

207.5RCC e ICQ

R 3.92.35(k)c 2b2V I R0.75.4 Rb2

R 14.6 BQ CQ e

R Rb1 b2

R 5.4b2取R 5Rb2

11.75(k) 则Rb1

40(k)电路如图6.22U

0.7V，100，BEQr 可无视。〔1〕估算静态工作点Q〔I 、I 和U

〕；〕求解、R和R。ce CQ BQ

CEQ

u i o 图6.21 习题6.22电路图 图6.22 习题6.23电路图VBQ

303060

124(V) ICQ

I EQI

40.72

1.65(mA)U 121.6528.7(V) ICEQ

rbe

300101

26 1.89(k)1.65Rs +Ri b1

r IbbebRb2

b+ss－

R RLoeLo－R Ri oRi

R //Rb1

//[rbe

(1)Re

//RL

]17.45(k)R R

r//be

R //Rb2

//Rs27.8()o

1

(1)R”U [r (1U [r (1)R//R] r (1)R”u u

b e

L

i b be e L be L 1012//4 0.9861.891012//4Ω一放大电路如图6.23所示，晶体管的U =0.7V、β=50、r =100 ，各ΩBEQ bb”电容值足够大。试求：静态工作点的值；该放大电路的电压放大倍数、源电压放大倍数 、输入电阻R及输出电阻R；u us i o

开路时的静态工作点及、 RR。e u us i o+12VR+12VRRcb13kΩC32kΩC12VTRRLu1kΩS3kΩouiRb28kΩReCu1kΩeS+10VRRb13kΩcC100kΩC12VTRS4kΩRe1u200ΩRL3kΩuRoui b233kΩSR1.8kΩe2Ce图6.23 习题6.24电路图 图6.24 习题6.25电路图VBQ

8

122.4(V) ICQ

I EQ

2.40.71

1.7(mA)U 121.7(31)5.2(V)CEQrbe

10051260.88(k)1.7Rs +Ri b1

R rb2

Ib

+bIboR R oc Ls－Us－－R Ri oRRi

//Rb2

//rbe

0.774(k) Ro

R3(k)c

R” 503//3A ou

c Lr

r L

0.88

85.2i bbe be us

RiRRii

3.2uC开路时的静态工作点及r 不变。e beRs +Ri b1

r IbbebRb2

Ib+oR R oc Ls－U R －s－eR Ri oRRi

//Rb2

//[rbe

(1)Re

]5.7(k) Ro

R3(k)c

R” 503//3A ouU [r (1uU [r (1)R]

b c

L 1.45i b be e be eRr (1r (1)R 0.88511us

RRii i

.23u图6.24所示电路的三极管β=100，U =0.6V，r BEQ bb” 1 2 e均足够大。(1)求静态工作点；(2)画出微变等效电路；(3)RR；i o(4)求电压放大倍数、源电压放大倍数 。u usVBQ

33 102.48(V) I33100

I EQ

2.480.60.21.8

0.89(mA)Urbe

100.94(30.21.8)5.3(V)CEQ100101 26 2.89(k)0.94Rs +

Ib+Ri b1

Rb2

Rc

osUs－

Re1 －Ri RoRi

R //Rb1

//[rbe

(1)Re1

]12(k) Ro

R3(k)c

o

L

1003//3

6.5u ii Ri

b

(1)R ] re1 4.8

(1)Re1

2.891010.2us RR i s在图6.25所示的偏置电路中，利用非线性电阻R的温度补偿作用来稳定静态工t作点，问要求非线性元件具有正的还是负的温度系数？T↑→U

图6.25 习题6.26电路图↓→V=V－U ↓BE(on) E B BE(on)ICQ(IEQ)的值，也即要稳定VE的值，所以此时应使VB下降。所以(a)Rt应具有负温度系数；(b)Rt应具有正温度系数。电路如图6.26所示，设全部电容对沟通均视为短路，UBEQ=－0.7V， =50。试求该电路的静态工作点、uRi和。

图6.26 120.7 43.3(μA) I

2.16(mA)BQ 2001.251 CQ BQU 122.16(11.2)7.24(V)

CEQ30051 26 0.914(k)be 2.16R rs + Ri b1

Ib

b+ss－

R RLoeLoRi

R //[rb1

(1)Re

//RL

－R Ri o]31.7(k)r R //RR Ro

//be b1 s36.3()1

(1)R”U [r (1U [r (1)R//R] r (1)R”u u

b e

L

i b be e L be L 511.2//1.8 0.980.914511.2//1.86.27U

0.7V，20，BEQr 可无视。〕估算静态工作点；〕求解、R和R。ce u i oVTVTC2C1R10kΩb1Rc2.4kΩuiReRL2.4kΩuo2.4kΩR+V (24V)Cb2CC35kΩ图6.27 习题6.28电路图5 80.7VBQ

248(V) ICQ

I 3.04(mA)EQ 2.4U 243.04(2.42.4)9.4(V)CEQ26rbe

30021

3.04

479.6()

R+ +RiRe

Irbe r

c

o— －Ri Ro

R//

be 22.8() R

R2.4(k)ri e 1 o cr

o

R”202.4//2.4

50u iIrbbe

r 0.4796beUb c L在图6.28所示电路中在VT的放射极接有一个恒流源设 Ub c LBEQ各电容值足够大。试求：静态工作点(I 、I 、V )；BQ CQ CQ动态参数RR。u i oRcRcC6.8kΩC1VT1.02mARLuRLu10kΩoui-12VI 1.02

图6.28 习题6.29电路图IBQ

EQ I1 51

IBQ

V VCQ

I RCQ

1216.85.2(V)rbe

3005126 1.6(k)1.02

b+ +Ui rbe

Rc R oLo— －RRRi orR

be 31.4() R R6.8(k)

i 1

o cR” 506.8//10A o

b c L

r L

1.6

126.5u Iri bbe be阻容耦合放大电路如图6.29所示，1 2

0.7V，指出每级各BEQ是什么组态的电路，并计算电路的输入电阻R。ib125kΩb125kΩC1b150kΩR”R5kΩVCCRc2C3VT1CVT22RSRe2uou0.1kΩiRR”b2e15kΩ10kΩR”1kΩe2Ce2RuSi2图6.29 习题6.30电路图第一级为共集放大电路，其次级为共射放大电路

BQ1

150.7 I25515

2.56(mA)UCEQ1

V CC

RCQ1

152.5652.2(V)rbe1

30051

26 818()2.56VBQ2

10 152.5(V) I1050

CQ2

I EQ

2.50.70.11

1.64(mA)U 151.64(50.11)5(V)CEQ2rbe2

3005126 1.1(k)1.64Ri2

R ”//Rb1

”//[rbe2

)R2

]3.56(k)RRi

//[r

)R1

//Ri2

]20.26(k)晶体管电路如图6.30所示，VT、VT的特性一样，100，U 0.7V，1 2 BEI

的值。C1此为比例电流源电路I IC1

3IE2

3IR

360.73(mA)2.33某集成运放的一单元电路如图6.31所示，VT2VT3的特性一样，且足够大， U =0.7VR 1k 。问:〔1〕VT、VTR BE 2 3VTR

起电平移动作用，保证u

0u

0，求I

、I 和R 的1 e1

i o REF C3 e1值。图6.30 习题6.31电路图 图6.31 习题6.32电路图VT2、VT3和R组成镜像电流源电路，给VT1供给直流偏置电流。

12(12)0.723.3(mA)REF RI I 23.3(mA)C3 REF6=0.7+I ×R ∴R=227(Ω)C3 e1 e1o + － 电流源电路如图6.32所示，I=10μA，V=5V，V =－5V，I =1mAo + － U =0.7VRR的值。BE1 eRI 5(5)0.71 ∴R=9.3(kΩ)RRTI U lnITR

26ln 1 0.01 ∴Re=11.97(kΩ)o R Ie o

R 0.01e在图6.33UBE均为0.7e2和Re3的阻值。V(+5V)+I R IR oVT VT1 2ReV(-5V)-图6.32习题6.33电路图 图6.33 习题6.34电路图R 5.3U lnI 26ln R 5.3U lnI 26ln 1T RC2 Re2IC2R 0.02e2I 0.02 ∴Re2=5.09(kΩ)U I 26 1I C3 Re3

lnIRC3

lnR e2

0.2 ∴Re2=209(Ω)设三极管的参数为UBE

CC

=9V，设计一个输出电流Io

=1.5mA的镜像电流源。V 0.7 90.7I I CCo R

R 1.5∴R5.53(k)设三极管的参数为UBE

T

=26mV，VCC

=9V，设计一个微电流源电路，μ 使I =50A，I=15Aμ R oV 0.7 90.7I CCR

R 0.05∴R166(k)UI o R

Iln

26ln500.015 ∴R=2.09(k )Ωe2ΩIe2

R 15e2+VCC+VCCIIR IR o

R I oRVT1 VT2

VT1 VT2Re2题6.35图 题6.36图由于功率放大电路中的晶体管常处于接近极限工作的状态，因此，在选择晶体管时必需特别留意哪3个参数？最大集电极电流I 、最大集电结耗散功率P 和反向击穿电压UCM CM (BR)CEO乙类互补对称功率放大电路的效率在抱负状况下可以到达多少？/4=78.5%一双电源互补对称功率放大电路如图6.34所示，设VCC

12V，RL

16，u为i正弦波。求〕在晶体管的饱和压降U 可以无视的状况下，负载上可以得到的最大输CESP

〔2〕U

〔〕这种电路会产生何种失真，om (BR)CEO为改善上述失真，应在电路中实行什么措施。(V U )2 122

CC CES 4.5(W)om|U(BR)CEO

2RLCC

21624(V)会产生交越失真，工作于甲乙类工作状态可以消退这种失真。一个单电源互补对称功放电路如图6.35所示，设VCC

12V，RL

8，C的电容量很大，u为正弦波，在无视晶体管饱和压降U 的状况下，试求该电路的最大输出功i CES率P 。om 图6.34 习题6.39电路图 图6.35 习题6.40电路图(V

)2 62P CC CES 2.25(W)om 2RL

28在图6.36所示的电路中，VCC

16V，RL

4，ui

为正弦波，输入电压足够大，在无视晶体管饱和压降U 的状况下，试求〕最大输出功率P

〕晶体管的CES om最大管耗PCM

〕

CES

1V，最大输出功率Pom

和。(V U )2 162

CC CES 32(W)om 2RL

24PCM

0.2Pom

6.4(W)Pom

(V

UCES2RL

)2152 28.1(W)24 U

73.6%4 V 4 16CC在图6.37所示单电源互补对称电路中，V

24V，R

8，流过负载电阻的电流为io

CC0.5cos(A)负载上所能得到的功率Po

L电源供给的功率P。V 图6.36 习题6.41电路图