模拟电子技术第4章习题答案.doc

4 基本放大电路自我检测题一选择和填空1. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A或C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。（A共射组态，B共集组态，C共基组态）2射极跟随器在连接组态方面属共 集电 极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。3H参数等效电路法适用 低 频 小 信号情况。4图解分析法适用于 大 信号情况。5在线性放大条件下，调整图选择题5所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。（A增大， B减小，C基本不变）（1）当Rc增大时，则静态电流ICQ将 C ，电压放大倍数将 A ，输入电阻Ri将 C ，输出电阻Ro将 A ；（2）当VCC增大，则静态电流ICQ将 A ，电压放大倍数将 A ，输入电阻Ri将 B ，输出电阻Ro将 C 。6在图选择题5所示电路中 ，当输入电压为1kHz、5mV的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。回答以下问题。（1）这种失真是 B 失真。（A截止，B饱和，C交越，D频率）（2）为了消除失真，应 B 。（A增大，B增大，C减小，D减小 ，E换用大的管子）。图选择题57. 随着温度升高，晶体管的电流放大系数b_A_，穿透电流_A_，在IB不变的情况下b-e结电压VBE_B_。（ A增大，B减小，C不变）8随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。（A上移， B下移，C左移，D右移，E增大，F减小，G不变）9共源极放大电路的vo与vi反相位，多作为 中间级 使用。10共漏极放大电路无电压放大作用，vo与vi 同 相位。11共栅极放大电路vo与vi 反 相位。12. 在相同负载电阻情况下，场效应管放大电路的电压放大倍数比三极管放大电路 低 ，输入电阻 高 。13. 场效应管放大电路常用的栅压偏置电路如图选择题13所示，说明下列场效应管可以采用哪些类型的偏置电路。（1）结型场效应管可以采用图示电路中的 b、d ；（2）增强型MOS场效应管可以采用图示中的 c、d ；（3）耗尽型MOS场效应管可以采用图示电路中的 a、b、c、d 。图选择题1314在共源组态和共漏组态两种放大电路中， A 的电压放大倍数比较大， B的输出电阻比较小。 B 的输出电压与输入电压是同相的。（A共源组态，B共漏组态）15在多级放大电路中，为了使各级静态工作点互不影响,应选用 阻容 耦合。16多级放大电路的电压放大倍数是各级电压放大倍数的 乘积 。17在三级放大电路中，已知各级电压放大倍数分别是、，则三级放大电路 105 折合为 100 dB。18在三级放大电路中，已知各级电压增益分别是20dB 、25dB、35dB，则三级放大电路总增益为 80 dB，折合为 104 倍。19在多级放大电路中，后一级的输入电阻可视为前一级的 负载电阻 ，而前一级的输出电阻可视为后一级的 信号源内阻 。20两个单管放大电路如图选择题20（a）、（b）所示。令（a）图虚线内为放大电路（b）图虚线内为放大电路，由它们组成的阻容耦合多级放大电路如图（c）、（d）、（e）所示，在典型参数范围内，就下列问题在图（c）、图（d）、图（e）中选择一个（或几个）填空：（1）输入电阻比较大的多级放大电路是 c、e ；（2）输出电阻比较小的多级放大电路是 d、e ；（3）源电压放大倍数值最大的多级放大电路是 e 。图选择题2021. 多级放大电路如图选择题21所示。试选择正确的答案填空：T1构成 A 放大电路组态；T2构成 C 放大电路组态；T3构成 B 放大电路组态。（A共射， B共集， C共基）图选择题2122在多级放大电路常见的三种耦合方式中选择合适的一种或几种填空。（A阻容耦合，B直接耦合，C变压器耦合）（1）要求各级静态工作点互不影响，可选用 A C ；（2）要求能放大变化缓慢的信号，可选用 B ；（3）要求能放大直流信号，可选用 B ；（4）要求电路输出端的温漂小，可选用 A C ；（5）要求能实现阻抗变换，使负载与输出级阻抗相匹配，可选用 C 。23. 试判断图选择题23中复合管的接法哪些是合理的，哪些是错误的，在正确的复合管中进一步判断它们的等效类型。从括号内选择正确答案用A、B、C填空，管是 B ；管是 E ；管是 A ；管是 C ；管是 E 。(ANPN管， BPNP管， CN沟道场效应管， DP沟道场效应管， E错误的）图选择题2324. 图选择题24中给出不同连接方式的复合管，为下列不同要求选择合适的复合管，用a、b、c、d填空（如果存在多种选择，应都选择）。要求等效PNP型，应选择 B、C ；要求等效输入电阻大，应选择 A、B 。图选择题24二判断题（正确的在括号内画，错误的画）1组成放大电路的基本原则之一是电路中必须包含有源器件（ ）。有源器件是指：为满足晶体管正常工作条件，需加上直流电源（）。2为了保证晶体管工作在线性放大区，双极型管的发射结和集电结都应加上正向偏置电压。 （ ）3直流放大器必须采用直接耦合方式（），所以它无法放大交流信号。（ ）4. 放大电路的静态是指：（1）输入端开路时的电路状态。 （ ）（2）输入信号幅值等于零时的电路状态。 （ ）（3）输入信号幅值不变化时的电路状态。 （ ）（4）输入信号为直流时的电路状态。 （ ）5H参数等效电路法和图解法都能求解电路的静态工作点。 （ ）6H参数模型是交流小信号模型，所以无法解直流放大电路的电压放大倍数。（ ）7晶体管的输入电阻rbe是一个动态电阻，所以它与静态工作点无关。 （ ）8在共射放大电路中，当负载电阻RL减小，电压放大倍数下降，（ ）输出电阻也减小。（ ）9共集放大电路电压放大倍数小于1，所以不能实现功率放大。 （ ）10图判断题10所示放大电路具备以下特点：（1）电压放大倍数接近于1，负载RL是否接通关系不大； （ ）（2）输出电阻比2k小得多，（ ）与晶体管的大小无关；（ ）（3）输入电阻几乎是的倍。 （ ）图判断题1011结型场效应管通常采用两种偏置方式，即自偏压和分压式偏置电路。 （ ）12. 在共源放大电路中，当负载电阻减小时，电压放大倍数绝对值下降，输出电阻也减小。 （ ）13MOS场效应管的栅极输入电流几乎等于零，所以MOS管组成的放大电路的输入电阻总可以视为无穷大 （ ）14场效应管的跨导随漏极静态电流增大而增大（ ），输入电阻则随漏极静态电流增大而减小。（ ）15场效应管的栅极电流几乎等于零，所以场效应管放大电路的输入电阻通常很大（ ），输出电阻也很大。（ ）16共漏放大电路电压放大倍数总是小于1（ ），所以不能实现功率放大。（ ）17场效应管的跨导gm=IDQ/VGSQ（ ）还是/。（ ）18增强型绝缘栅场效应管可以采用自偏压电路。 （ ）19耗尽型绝缘栅场效应管不能采用自偏压电路。 （ ）20如果输入级是共射放大组态，则输入电阻只与输入级有关。 （ ）21如果输入级是共集放大组态，则输入电阻还与后级有关。 （ ）22如果输出级是共射放大组态，则输出电阻只与输出级有关。 （ ）23如果输出级是共集放大组态，则输出电阻还与前级有关。 （ ）24放大直流信号，只能采用直接耦合方式。 （ ）25放大交流信号，只能采用阻容耦合方式或变压器耦合方式。 （ ）26欲提高多级放大电路的输入电阻，试判断以下一些措施的正确性：（1）输入级采用共集组态放大电路。 （ ）（2）输入级中的放大管采用复合管结构。 （ ）（3）输入级中的放大管采用场效应管。 （ ）27复合管的值近似等于组成复合管的各晶体管的值乘积。 （ ）28一个NPN管和一个PNP管可以复合成NPN管也可以复合成PNP管。 （ ）习题4.1定性判断图题4.1中哪些电路不具备正常的放大能力，并说明不能放大的原因。图题4.1解：（a）不能放大，输入回路无偏置电压（b）能放大（c）不能放大，VCC极性不正确。4.2放大电路及晶体管输出特性如图题4.2所示。按下述不同条件估算静态电流IBQ（取）并用图解法确定静态工作点Q（标出Q点位置和确定ICQ、VCEQ的值）。（1）VCC12V，求Q1；（2）VCC12V，求Q2；（3）VCC12V，求Q3；（4）VCC8V，求Q4。图题4.2解： ，作出各种情况下直流负载线，得Q点见下图（1）Q1：IBQ75A， ICQ4mA， VCEQ4V （2）Q2：IBQ100A， ICQ5.2mA， VCEQ1.7V.（3）Q3：IBQ75A， ICQ3.5mA， VCEQ1.5V（4）Q4：IBQ49A， ICQ2.5mA， VCEQ3V4.3某晶体管输出特性和用该晶体管组成的放大电路如图题4.3所示，设晶体管的VBEQ0.6V，电容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ICQ和VCEQ的值；（3）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？（4）为了获得尽量大的不失真输出电压，应增大还是减小？图题4.3解：（1），直流负载线，作图如下，得ICQ2mA，VCEQ3V。交流负载线方城为即 作出交流负载线如下图（2）ICQ2mA，VCEQ3V（3）交流负载线上Q点到截止区的距离比Q点到饱和区的距离短，所以首先出现截止失真。（4）减小Rb，使IBQ增加。 4.4已知图题4.4所示电路中的晶体管50，调整使静态电流ICQ=0.5mA，C1、C2对交流信号可视为短路。（1）求该电路的电压放大倍数；（2）若晶体管改换成100的管子，其它元件（包括）都不变，将发生什么变化？（基本不变，约减小到原来的，约增大一倍）（3）若晶体管改换成200的管子，情况又如何？图题4.4解：（1） （2）Rb不变，IBQ基本不变，所以基本不变，因此约增大一倍。（3）Rb不变，IBQ基本不变，增加4倍，ICQ增加4倍，VCEQ进入饱和区，晶体管饱和，失去正常放大能力。4.5已知图题4.5所示电路中晶体管b50，VBEQ0.7V。判断在下列两种情况下晶体管工作在什么状态。(1)Rb10，Rc1kW(2) Rb510，Rc5.1kW如果工作在线性放大状态，则进一步计算静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ以及电压放大倍数、输入电阻、输出电阻（设电容C1、C2对交流信号可视为短路）。图题4.5解：（1）饱和(2) 线性放大 = Rb /1.27k = Rc = 5.1k4.6已知图题4.6所示电路中晶体管的b50，VBEQ0.7V，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IBQ、ICQ、VCEQ；（2）求电源电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；（3）当负载电阻开路时，求电源电压放大倍数。图题4.6解： （1） （2）RiRb/ rbe0.82k RoRc3k （3） 4.7已知图题4.7所示电路中晶体管b=100，调整使静态电流ICQ=2mA，所有电容对交流信号可视为短路。求该电路的电压放大倍数。图题4.7解： 4.8已知图题4.8所示电路中晶体管的b=160，VBEQ0.7V，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；（2）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.8解：（1） （2） Rirbe/ Rb1/ Rb22.1k RoRc2 4.9已知图题4.9所示电路中晶体管的b80，VBEQ0.7V，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VCEQ；（2）计算电路在开路的电压放大倍数和接入后的电压放大倍数；（3）信号源内阻等于多大时，是的一半？图题4.9解：（1） （2） （3）当RsRirbe / Rb1 / Rb21.2k时，是的一半。4.10已知图题4.10所示电路中晶体管的b80，VBEQ0.7V，电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。（1）要求静态电流ICQ=1mA，估算Re1的值；（2）求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。图题4.10解：（1） （2） RiRb1 / Rb2 / rbe +(1+b)Re24.6k RoRc34.11已知图题4.11所示放大电路中晶体管的b80，VBEQ0.7V。估算电路在静态时的IBQ、ICQ、VCEQ。图题4.11解：列方程 得 4.12已知图题4.12所示电路中晶体管的b50，静态时的VCEQ4V，VBEQ0.7V，各电容的容量足够大，对交流信号可视为短路。（1）设R1R2，估算R1、R2的值；（2）画出简化H参数交流等效电路图；（3）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻；（4）若C3开路，定性分析静态工作点、有何变化。图题4.12解：（1） 代入上式，得 所以（2）H参数交流等效电路图为 (3) Ri = R1/rbe =1.3kW RoR2 / Rc7.3（4）若C3开路，对Q点无影响，、Ri、Ro都会减小，因为引入了电压并联负反馈。4.13已知图题4.13所示电路中晶体管的b50，VBEQ0.7V，100，各电容足够大，对交流信号可视为短路。（1）求静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ；（2）求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻图题4.13解：（1）VCEQVCCIEQRe6.7V（2）Ri rbe + (1+b) (Re/ RL) / Rb70kWRoRe/4.14已知图题4.14所示电路中晶体管的b150，3k，各电容的容抗可忽略不计。（1）画出简化H参数交流等效电路；（2）求电压放大倍数、；（3）当100mV时，等于多少？在保持不变的条件下，断开负载电阻，又等于多少？图题4.14解：（1）H参数交流等效电路为（2） Ri rbe + (1+b ) ( Re / / RL ) / Rb202 kW （3） RL断开后 Ri rbe + (1+b) Re / Rb302 4.15已知图题4.15所示电路中晶体管的b120，300，电容的容抗可忽略不计。（1）估算静态电流ICQ和发射极对地静态电位VEQ；（2）画出简化H参数等效电路图；（3）求该电路电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。图题4.15解：（1） （2）简化H参数等效电路图为： （3） Ri Rb/ rbe + (1+b) (Re/ RL) 76kWRoRe/4.16已知图题4.16所示电路中晶体管的b100，VBEQ0.6V，300，各电容的容抗可忽略不计。（1）估算电路的静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ；（2）求电压放大倍数、；（3）求输入电阻和输出电阻、。图题4.16解：（1） IBQ=ICQ/b13mA （2）（3）Ri Rb1/ Rb2 / rbe + (1+b) Re 6.5kWRo1Rc3.3Ro2Re/4.17已知图题4.17所示电路中晶体管的b80，VBEQ0.7V，200，电容的容抗可忽略不计。（1）估算静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ；（2）画出简化H参数交流等效电路图；（3）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.17解：（1）IBQ=ICQ/b20mA（2）简化H参数交流等效电路图为（3） RiRe/RoRc3.3 4.18已知图题4.18所示电路晶体管b50，VBEQ0.7V，300，电容的容抗可忽略不计。（1）估算静态电流ICQ和静态电压VCQ（对地）；（2）画出简化H参数交流等效电路图；（3）求电压放大倍数。图题4.18解：（1）（2）4.19场效应管电路和该管的漏极特性曲线如图题4.19所示。试问当为3V、5V、7V时，管子分别工作在什么区（恒流区、 截止区、 可变电阻区）？和各为多少？图题4.19解：作出直流负载线如图示：VDS=10-IDRd=10-3ID当VGS3V，工作在截止区，ID0mA，VDS10V 当VGS5V，工作在恒流区，ID1.3mA，VDS=6.1V当VGS7V，工作在可变电阻区，ID2.6mA，VDS2V4.20定性判断图题4.20中哪些电路不具备正常的放大能力，说明不能放大的原因。图题4.20解：（a）不能放大，栅、源间缺少必要的正向静态电压（b）能放大（c）不能放大，极性不正确4.21放大电路和场效应管恒流区内的转移特性如图题4.21所示，场效应管的rdS可视为开路。电容的容抗对交流信号可视为短路。（1）图解确定静态工作点IDQ、VGSQ；（2）图解确定工作点处的跨导gm；（3）求电压放大倍数。图题4.21解：（1）作负载线得 IDQ3mA，VGSQ=-1V （2）过Q点作切线，gm4.7/2.71.7mS（3） 4.22已知图题4.22所示放大电路的静态工作点正常，场效应管跨导gm1mS，可视为无穷大，电容的容抗可忽略不计。（1）画出微变等效电路图；（2）计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.22解：（1）微变等效电路图如下图所示 （2） Ri=Rg=1MW Ro=Rd=6.8kW4.23已知图题4.23所示放大电路的静态工作点正常，场效应管跨导gm2mS，可视为无穷大，电容的容抗可忽略不计。（1）画出微变等效电路图；（2）计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.23解：（1）微变等效电路图如下图所示（2） Ri=Rg+ Rg1/ Rg2 10MW Ro=Rd=6.8kW4.24图题4.24所示电路中，场效应管的5mA，3V，各电容都足够大，对交流信号可视为短路。（1）求静态工作点IDQ、VDSQ；（2）画出微变等效电路图；（3）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.24解：（1）VGSQ=-2V （2）微变等效电路图如下图所示（3）=1.1mS Ri=Rg=1MW Ro=Rd=10kW4.25已知图题4.25所示放大电路的静态工作点正常，场效应管跨导gm3mS，可视为无穷大，电容的容抗可忽略不计。（1）画出微变等效电路图；（2）计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。图题4.25解：（1）微变等效电路图如下图所示（2） Ri= Rg1/ Rg2 667kW Ro=/Rs=316W4.26图题4.26所示电路中，场效应管的6mA，2V，并已知电路静态的IDQ1mA，VDSQ5V。（1）、应取多大？（2）电压放大倍数、输入电阻、输出电阻各等于多大（电容的容抗可忽略不计）？图题4.26解：（1）由 解出VGSQ=-1.18V 又 VGSQ=-IDQRs 所以Rs=1.18kW 由 解出Rd=5.8kW（2）=2.45mS Ri=Rg=1MW Ro=Rd=5.8kW4.27已知图题4.27所示电路中场效应管的跨导gm3mS，可视为无穷大，电容对交流信号可视为短路。（1）求电压放大倍数、；（2）求输入电阻和输出电阻、。图题4.27解：（1） （2）Ri=Rg=1MW Ro1=Rd=3.3kWRo2=/Rs=303W4.28设图题4.28示多级放大电路中的三极管T1、 T2特性相同，且，电阻，电源电压，电容C1、C2、Ce对交流信号均可视为短路。（1）估算电压放大倍数；（2）若电容Ce开路，定性说明将增大、减小还是不变？图题4.28解：（1）（2）Ce开路，有负反馈作用，将减小。4.29多级放大电路如图题4.29所示，设T1、T2特性相同，且，电阻，电源，电容C1、Ce对交流信号均可视为短路。（1）静态时T2发射极电压VE2 ？（2）？（3）RL开路时，定性说明对电路工作将产生什么影响？图题4.29解：（1）（2） Ri=Rb11/Rb12/rbe1+(1+b1)Re1 =8.88kWRo=Re2/=60W (3)RL开路，对电路静态工作情况五影响；对Ri和Ro无影响；由于Ro很小，故RL开路对影响不大。4.30放大电路如图题4.30所示，已知T1、 T2的特性相同，各电容对交流信号均可视为短路。试画出该电路的简化微变等效电路，并推导及的表达式。图题4.30解：简化的H参数等效电路下图所示所以 4.31两级阻容耦合放大电路如图题4.31所示。设晶体管T1、T2的参数b1、b2、 rbe1、rbe2及各电阻均为已知量，电容器对交流信号均可视为短路，试写出及Ri、Ro的表达式。图题4.31解：式中4.32双电源供电的共集共基组合放大电路如图题4.32所示，T1、 T2为互补又对称的两只晶体管，且 ，在0时调整VBB，使ICQ120A，试估算：（1）电压放大倍数；（2）输入电阻；（3）输出电阻。图题4.32解：（1） （2）Ri= rbe=263.2 kW（3）Ro= Rc=500 kW 4.33组合放大电路如图题4.33（a）（b）所示。（1）试判断各个管子构成的基本放大电路组态；（2）当晶体管参数、和场效应管参数均为已知，设电容对交流信号可视为短路，试分别写出两个放大电路、和的近似表达式。图题4.33解：（1）图（a）：T1为共源（CS）组态，T2为共射（CE）组态；图（b）：T1为共射（CE）组态， T2为共基（CB）组态。（2）图（a）： 若Rd rbe2 则 Ri RgRo= Rc 图（b）： 若b21，则 Ri Rb/ rbe1Ro= Rc 4.34由N沟道结型场效应管T1和三极管T2组成的高输入电阻、低输出电阻的放大电路如图题4.34所示。已知T1的，T2的100，ICQ1mA，电阻Rg10M，Re3k。（1）画出微变等效电路；（2）估算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻Ro。图题4.34解：（1）微变等效电路如下图所示（2） Ri Rg=10MW 4.35多级放大电路如图题4.35所示。设电路中各元器件参数均已知，各电容器对交流信号均可视为短路。（1）T1、T2、T3各组成哪种接法（组态）的放大电路？（2）画出电路简化微变等效电路；（3）写出Ri、Ro及的表达式。图题4.35解：（1）T1为共射电路，T2为共基电路；T3为共集电路。（2）微变等效电路如下图所示（3） Ri=R1/R2/rbe1 Ro=R6/4.36阻容耦合放大电路如图题4.36所示。已知VCC12V，Rb1Rb2500kW，Rc1Rc23kW，晶体管T1、T2特性相同，且b1b229，rbb1rbb2300W，VBE1VBE20.7V，耦合电容C1、C2、C3的电容量均足够大。试计算：（1）静态工作电流和电压：IBQ1、ICQ1、VCEQ1、IBQ2、ICQ2、VCEQ2；（2）电压放大倍数，输入电阻Ri和输出电阻Ro。图题4.36解：（1） （2） Ri=Rb1/rbe1 rbe1=1.5kWRo=Rc2=3kW4.37两级阻容耦合放大电路如图题4.37所示。设T1的IDSS1mA，gm1mS，T2的b30，rbb300W，VBE0.7V，设电容器对交流信号均可视为短路。试估算：（1）T1、T2的静态工作点：IDQ、VDSQ、IBQ、ICQ、VCEQ；（2）电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。 图题4.37解：（1）VGS1=0V，所以， （2）