哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

习

【 2-1 】 填空、选择正确答案

题

1．关于阻容耦合放大电路，耦合电容器的作用是 A ．将输入沟通信号耦合到晶体管的输入端；

√ B ．将输入沟通信号耦合到晶体管的输入端；同时防备偏置电流被信号源旁路；C．将输入沟通信号加到晶体管的基极。

2．在基本放大电路中，假如集电极的负载电阻是R ，那么 R 中：

c c

A ． 只有直流； B． 只有沟通； √ C． 既有直流，又有沟通。 3． 基本放大电路在静态时，它的集电极电流的均匀值是（ ）；动向时，在不失真 ）。（ICQ； ICQ） 的条件下，它的集电极电流的均匀值是（

4．以下说法哪个正确：

A ．基本放大电路，是将信号源的功率加以放大；

√ B ．在基本放大电路中，晶体管受信号的控制，将直流电源的功率变换为输出的信号功率；

C．基本放大电路中，输出功率是由晶体管供给的。

5． 放大电路如图 2.1.7 所示，试选择以下三种情况之一填空。 a:增大、 b:减少、 c:不变（包含基本不变） (1) 要使静态工作电流 I c 减少，则 Rb1 应

(2) (3)

R 在适合范围内增大，则电压放大倍数

b1

。（ a）

，输入电阻

，输入电阻

，输出电阻

，输出电阻

。（b； a； c）

e

R 在适合范围内增大，则电压放大倍数

。（b； a； c）

(4) 从输出端开路到接上 R ，静态工作点将

L

，沟通输出电压幅度要

。

（ c； b）

(5) Vcc 减少时，直流负载线的斜率。（c）

6．放大电路的输出电阻越小，放大电路输出电压的稳固性（

）。（越好）

7．放大电路的饱和失真是因为放大电路的工作点达到了晶体管特征曲线的（

而惹起的非线性失真。 （饱和区）

8．在共射基本放大电路中，若适合增添 ，放大电路的电压增益将（ ）。（基本不增添） 9．在共射基本放大电路中， 若适合增添 IE ，电压放大倍数将如何变化 （

） ）。（增添）

10．在共射基本放大电路中，适合增大 Rc，电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 √ A．放大倍数变大，输出电阻变大 B．放大倍数变大，输出电阻不变 C．放大倍数变小，输出电阻变大 D．放大倍数变小，输出电阻变小

11．有两个电压放大电路甲和乙，它们的电压放大倍数同样，但它们的输入输出电阻不一样。对同一个拥有必定内阻的信号源进行电压放大，在负载开路的条件下测得甲的输出

电压小。哪个电路的输入电阻大。 （对放大电路输出电压大小的影响， 一是放大电路自己的输入电阻，输入电阻越大，加到放大电路输入端的信号就越大；二是输出电阻，输出电阻

越小，被放大了的信号在输出电阻上的压降就越小，输出信号就越大。在负载开路的条件下，也就是清除了输出电阻的影响，只剩下输入电阻这一个要素。甲、乙两个放大电路电

1 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

36 基础电子技术

）

压放大倍数同样，甲的输出小，说明甲的输入电阻小，乙的输入电阻大。

12．某放大电路在负载开路时的输出电压的有效值为 4V ，接入 3 k 负载电阻后，输出电压的有效值降为 3V ，据此计算放大电路的输出电阻。

√ A． 1 k ； B． 1.5 k C． 2 k D． 4 k

13．有一个共集组态基本放大电路，它拥有以下哪些特色： A ．输出与输入同相，电压增益略大于 √ B．输出与输入同相，电压增益稍小于

C．输出与输入同相，电压增益等于

1； 1，输入电阻大和输出电阻小； 1，输入电阻大和输出电阻小。

R C 1

g1

【 2-2 】分别画出图 2-2 所示各电路的直流通路与沟通通路。

V

R

b1

CC

V

Rc

C

2

Rc

C 1

VT

R1

R3

C 2

CC

V

Rd

DD

C2

C 1

VT

Rg

uo

ui

RS

VT

RLuo

R

ui

L uo

R

b2

ui

Re

R

2

C

3

C S

R

g2

( )

( )

a

( )

bc

题 2-2 电路图

解：

直流通路，见图 2-2(1) 。

V

R

CC

V

Rc

R1

VT

R 2

CC

V

Rd

g1

DD

Rc R

b1

VT

R

b2

Re

(a)

R3

Rg

g2

R

( b)

RS

(c)

图 2-2(b)

沟通通路，见图 2-2(c) 。

VT

u i

Rb1

R

b2

VT

RL Rc

Re

Rc

u

uo

Rg

u

i

R

d

R

L

u

o

o ui R2

()

a

b

RRg1g2

c

() ()

图 2-2(c)

2 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

第 2 章

基本放大电路 37

【 2-3 】 电路如图 2-3 所示，元件参数已给出，晶体管的 ＝ 50、UBE=0.7V ，求静态工作 点。

解：

VCC'

b2

R

Rb1

R

4V

b2

Rb' Rb1 // Rb2

I

VCC' U BE

BQ

I

RIb' (1 )Re μA

U CQ V

BQ

CEQ CC

I CQ (Rc Re

【 2-4 】电路如图 2-4 所示， VCC＝ 12V ，晶体管为硅管， UBE=0.7V ， =50。试计算：

1. 中频电压放大倍 Au；

2. 求放大电路的输入电阻 Ri ；

3. 求放大电路的输出电阻 Ro； 4. 最大不失真输出电压幅值。

V CC 12 V

V CC 12 V

R

2k

RC

2 k RC

20 k

20 k

b1

C2

R

b1

C2

C1 C1

L

50

RL

& 10k

R

50

Rb2

U &

o

& 10kR

b2

4k

U &

o

U i

U i

2k

R eCe

2 k Re

C e

图 2-3 题 2-3 电路图

图 2-4 题 电路图

解：

1．本题工作点与 r

[ 2-3] 题同样。

be

r ' (1

) 26(mV)

bb

I

EQ

R'

Au

r

L

2

be

3．．R R

Ri = Rb1=2 k

// Rb2// r be

o c 4． U om

min{ U CEQ , I CQ RL' } I CQ RL'

【 2-5 】 电路如图 2-5 所示，设 VCC

b1

b2

＝ 15V ，R

=60 k

、R =20

k

c 、R =3

k e

、R =2

k Rs=600 ，电容 C1、 C2 和 Ce 都足够大， ＝ 60， U BE=0.7V ，RL=3 k 。试计算： 1. 电路的静态工作点 I BQ 、 ICQ、 UCEQ ；

2. 电路的中频电压放大倍数 Au，输入电阻 Ri 和输出电阻 Ro； 3. 若信号源拥有 Rs＝ 600 的内阻，求源电压放大倍数 Aus。解：

3 / 11

、

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

38 基础电子技术 1．

VCC

'

RR

b1

b2

R

b2

Rb' Rb1 // Rb2 15k

I

I

VCC' U BE

BQ

Rb' (1

CQ

I )Re

22μA

BQ U CEQ VCC

I CQ (Rc Re ) ）

26

2．

r be= rbb (1

)26 mV

（

I EQ（ mA） 60.0 ；

300

； 61

Au

r

R =3 k

RL

be

Ri= Rb1// Rb2// r be =1.36 k

R o c

；

3．

A

us Ri Rs

Ri Au

【 2-6 】电路如图 2-6，已知 ＝ 50、r be=1.5 k ，计算电压放大倍数； 若保持 ＝ 50 不变， 将RL由4 k 改为 2 k ，则电压放大倍数将如何变化？在其余参数不变的状况下，

为 100，放大倍数将如何变化？

VV

变

CC

CC

12V

R b1

+

R c

+ C 2

20 k C1

U i

2k

Rb1

Rc

C 1

C2

Rs

VT

&

U s

U i R b2

&

R

L

& U o

R e +

&

R

50

4k

Re

L

R o

b 2

C e

10k

2k

U

&

C e

图 2-5 题 2-5 电路图

图 2-6 题 2-6 电路图

解：

1．计算电压放大倍数

&

Au

r

RL

be

2． ＝50 不变，RL由 4

R’变小电压放大倍数减小。

k 改为 2 k ，不会影响静态工作点， rbe 不会改变。因此因

L

3． 变成 100，电压放大倍数会稍有增添，但不会增添一倍。因为电压放大倍数公式 中，分子中

增添一倍，分母的

rbe

r

bb

(1

) 26 ，也将增添靠近一倍。因此纯真通

I EQ

过提升 值来提升电压增益，成效不显然。

4 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

第 2 章 基本放大电路 39

【 2-7 】 若图 2-7 中的电路出现故障，且经丈量得悉 列四种之一，请判明是 。

A. Rc 开路

解：

B. Rc 短路

UE＝0，U C＝VCC。故障的原由是下

C. Re 短路

D. Rb1 开路

应是 Rb1 开路。因为关于 A ，Rc 开路， U C 不会等于 VCC，也就是说 UC＝ VCC 清除了 Rc

开路；关于 B， Rc 短路，可能有 UC＝ VCC，但此时有集电极和发射极电流， UE 不为 0；对 于 C，Re 短路， UE＝ 0，但此时发射极、集电极电流不等于 0，U C＜ VCC。 【 2-8 】共集组态基本放大电路如图 2-8(a)所示，其输出波形产生了如图 2-8(b) 所示的失 真。请问该失真属于饱和失真和仍是截止失真？除去该种失真最有效的方法是什么？如晶 体管改为 PNP 管，若出现的仍为底部失真，上边的答案又如何？若把电路的改为图 示的共射组态基本放大电路，从头回答上边的问题。

2-6 所

V

CC

R

C

1 b1

R c

Rb

C1

V

cc

+ C 2

+

VT

C2

LU o

uo

U i

& R

R

Re

+

&

b2

U i

&

Re

RL

&

U o

C e

0

p

2p3p w t

图 2-7 题 2-7 电路图

(a) (b)

图 2-8 题 2-8 电路图和输出的失真波形

解：

1．波形图的上部电位水平高， 下部电位水平低。 当晶体管趋于截止时， 发射极的电位 向地聚拢；当晶体管趋于饱和时，发射极的电位向电源电压聚拢。因此图 2-8(b) 的底部失真是截止失真。

2．适合减小 Rb。

3．假如晶体管改为 PNP 型， Vcc 变成 -Vcc，仍为底部失真，则为饱和失真。

4．若把电路的改为图 2-6 所示的共射组态基本放大电路， 因从集电极输出， 晶体管趋于截止时，集电极电位向电源电压聚拢；晶体管趋于饱和时，集电极电位向地电位聚拢。 因此是饱和失真。

采纳 NPN 型晶体管，仍是

PNP 型晶体管，是从发射极输出，仍是从集电极输出，同

一种外形的失真结论是不一样的，请参照表 2-8。

表 2-8 基本放大电路失真的判断

NPN

CE

上部截止失真 下部饱和失真 上部饱和失真 下部截止失真

PNP

上部饱和失真 下部截止失真 上部截止失真 下部饱和失真

CC

【 2-9 】图 2-9 为射极输出器， 已知 Vcc=12V ，Rb=110 k ，Re=3 k ，RL=3 k ，

=50 ，

r be≈1 k ，U BE=0.7V ，耦合电容的容量足够大。试计算电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。

5 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

40

基础电子技术

Vcc

V CC 15V

C1

Rb

Rc

C2

Rb1 27 k

C2

& Ui

Re

& R L U o

C1

R

b2

Re Ce

3k

URL o

U i

图 2-9 题 2-9 电路图

图 2-10 题 2-10 电路图

解：

此放大电路为共集组态。电压放大倍数

Au

U o U i

r

( 1

be

)RL )RL

51 1 51

(1

输入电阻 输出电阻

Ri Rb //[ rbe

(1

be

)RL ] 110 //( 1 51 1.5 )

r

Ro Re //

3 // (k

1

)

1

51

【 2-10 】已知一共基放大电路如图 2-10。晶体管的 UBE=0.7V ， =100。计算该放大电路的静 态工作点，中频电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。

解：

1．

VCC

' RR

b2 b1

R

b2

Rb' Rb1 // Rb2

I

I

VCC' U

BE

BQ

Rb' (1

CQ

U CEQ

2． r be= rbb ( 1

VCC I CQ (Rc Re ) （ ）

； ) 26 mV

I EQ（ mA ）

BQ I)Re μA

Au

r

RL

be

’

3．Ri = Re//[ rbe/（ 1+ ） ]=33 4．Ro Rc =2.1 k

【 2-11 】图 2-11 所示电路中，已知晶体管的

1. 求静态工作点；

2. 画中频微变等效电路； 3. 求 Au 和 Aus；

＝ 100， U BEQ ＝ ，r bb ＝ 100 。 6 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

第 2 章 基本放大电路

Rd

41

4.求R 和 R 。

i

o

2k

V CC 10V

VDD 18V

20k C1

+

R b1

R c

10k

C 2

+

C1

VT C

+

2

+

R

s2 k

U i

&

R

b2

& U s

15k Re

RL

U o

&

&

U i

g R

VT

Uo Rs

&

1M

2k

10k

图 2-11 题 2-11 电路图

图 2-12 题 2-12 电路图

解：

此从发射极输出， 但集电极不是直接接电源 （沟通接地） ，因此该电路不是纯粹的共集

放大电路， Rc 的存在，不影响放大电路的共集组态。求解该电路仍旧能够使用微变等效电 路。

1．

VCC

' R

b1

R

b2

R

b2

Rb'

Rb1 // Rb2 I

VCC' U

BE

BQ

I CQ U

be

r = rbb

Rb' CEQ

I BQ V

(1

)Re μA

CC

2．

( 1

I CQ (Rc Re

（ ）

26 mV I EQ（ mA ）

)

；

3．Au

&

U o

&

&

U i 4．输入电阻

r(1

)RL

be ( 1

)RL

Ri

输出电阻

Rb1 // Rb2 // [rbe (1 )RL ]

Ro Re 源电压增益

//

r

be

Rs

33

1 Ri

Aus Au

Rs Ri

【 2-12 】在图 2-12 所示电路中，已知 UGS= 2V ，管子参数 IDSS＝ 4mA ，U p＝U GS(off) = 4V 。设电容在沟通通路中可视为短路。

1. 求电流 IDQ 和电阻 RS。

2. 画出中频微变等效电路，用已求得的相关数值计算

A ， R 和 R （设 r

u io

的影响可

DS

以忽视不计）。

7 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

42 基础电子技术

3. 为明显提升｜ Au｜，最简单的举措是什么？解：

场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出IU

DQ I GSQ

DSS (1 2

U

)

4 (1

2 ) 2

1mA

U GS(off)

4

RS

I GSQ

2k

DQ

gm

2IDSS (1 UGS )

1mS

U P U P

Au

g m RD 1 10

1 g m R

s 1 1 2

Ri

RG 1M

Ro RD 10k

为明显提升 |Au|，应在 RS 两头并联旁路电容。 【 2-13 】 场效应管放大电路如图

2-13(a) 所示，此中Rg1=300 k ， Rg2=120 R =10M ，R =R =10 k

，C 的容量足够大， V

k

＝ 16V，设 FET 的饱和电流 I DSS 1mA ，

g3

Sd

S

DD

夹断电压 U p=UGS(off) = - 2V ，求静态工作点， 而后用中频微变等效电路法求电路的电压放大 倍数。若 CS 开路再求电压放大倍数。

V

DD R

VDD

Rd

Rd

10k

g1

C2

C1

C1

C 2

R

S1

R

U Rg

U o

g3

o

U i

U

iRg2

1M

RS CS

R

S2

图 2-13(a) 题 2-13 电路图

图 2-14(a) 题 2-14 电路图

解： [ 解 ]

1. 求静态工作点

该放大电路采纳耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。因为栅极回路无静态电流，因此 Rg3 中无电流。因此， Rg1 和 Rg2 分压点的电位与栅极电位相等，这类分压偏置能够提升放大电路的输入电阻。由电路得：

UUV

RDD RGSG U S

g1Rg2 g2 I D Rs U

DS

VDD

(R

S

Rd ) I D

I D

I DSS (1 UGS)2

U P

8 / 11

，

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

第 2 章

基本放大电路

43

上述方程组代入数据得两组解： 第一组： I D 第二组： I ＜U GSU

D2

GS

p

第二组数据不合理，故工作点为： ID ， UGS 2. 用微变等效电路求电压放大倍数

放大器的微变等效电路如图2-13（ b）；

G D

I

&

d

G

D

I&d R

&

g3

R

g3

&

rd

&

U

&

g&

rd gs m UUU

gs

i

g

Rd

o

&

mU

gs

R

U& i

g1

R

g2

Rd U o

S

R

S

&

R

g2

g1

Rs

I s

图 2-13(b) 2-13 题的中频微变等效电路 图 2-13(c) 无 C S 的微变等效电路

Ui

Ugs

Uo gmUgs (Rd // rd )

Au

gm Rd 对转移特征曲线方程式求导数，可得

g 2 m

I

DSSI

DQ

U p

Au =－

3.

CS 开路时的电压放大倍数

CS 开路实质上就是电路出现电流串连负反应，电压增益降落。假如没有学习反应，

仍旧能够用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图

2-13(c)。 因为 rd>>Rd、Rs

故

&

I &

d

gU

&

m gs

& I &

s

& U i

U gs

I &

s Rs

I & &

U o

R dd gm

U gs

R

d

于是

&

&

&

A

U o

gg

mU gsRu

&

&

d

& mU gs Rd

&

gm Rd U U&

i gs I U gs gm

U gs

R

sRs

s

1 g m Rs

【 2-14 】有一个场效应管放大电路如图 2-14(a)所示，已知 IDSS＝ 4mA 、 UGS＝－ 2V 、

U GS(off) ＝－ 4V 、 VDD ＝ 20V 。试求： 1. 静态漏极电流 IDQ ； 2. RS1 和 RS2 最大值； 3. 中频电压放大倍数； 4. 输入电阻和输出电阻。

9 / 11

P

U ＝

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

44

基础电子技术解：

R D C1

V

DD

10k

G

D

ID

&

R

C2

S

R G

&

U i

R

gU

&

U o

m gs

U

&

R G

i

S1&

S1

R D

&

U o

1M

R

S2

R

S2

图 2-14(a) 题 2-14 电路图

图 2-14 (b) 中频微变等效电路

1．电路由是 N 沟道结型场效应管组成，采纳自给偏压电路。由公式

I D

I DSS (1 I D=1mA

UGS)2

U P

能够求出

2. 电路采纳自偏压

U GS I D RS1 2V ， RS1＝ 2 k

RS2 越大， U DS 越小，大到必定程度，就不可以保证场效应管工作在恒流区。工作在恒流区的条件是栅漏间电压比夹断电压小，即

UUUUGDGS DS GS(off) UUUU

DSmin DS

因此 又因为

V

GS DD

R

S2max

[(V

DD

2 4 2V RS1 RS2 ) ID(RD

U )/ I ] R R 6k

GS(off)

DSmin

D

D

S1

3. 为求电压放大倍数，应先求跨导

g m

2I

DSS

(1

UGS U P

) 1mS

U P

Au

图 2-14（ a）的微变等效电路，如图

2-14(b) 。此可求出

gm RD

1 g m ( RS1 RS2 )

4. 求输入电阻和输出电阻

Ri

U

i

U i

g U R

m

RG

1

gR

m

gs S2

S2

3RG 3M

RG

1 gm ( RS1 RS2)

上式在变换过程中，使用了 上的压降。

UU gU(R

igs m

gs

S1

RS2 ) 这一关系，略去了 I i 在 Rs2

RO RD 10k

【 2-15 】电路如图 2-15，场效应管的 r ds>>RD，要求：

1. 画出该放大电路的中频微变等效电路；

2. 写出 Au，Ri 和 Ro 的表达式；

10 / 11

哈工大电气考研电气基础习题解答(2)

第 2 章

基本放大电路 45

3. 定性说明当 Rs增大时， Au， Ri， Ro 能否变化，如何变化？

4. 若 CS 开路， Au，Ri， Ro 能否变化，如何变化？写出变化后的表达式。

V

DD

R

Rd

C2

g2

C1

VT

Rg

RLu o ui R

RS C S

g1

图 2-15 题 2-15 电路图

解：

本题的场效应管是加强型的，因此要用加强型的转移特征曲线方程式U

I DQ

I DO (

GSQ

1) 2

U

U GS(th)

GSQ

U IG U S

VDD RG2

DQ R

RS

U R

DSQ VG1

G2

DD (R由以上三个式子可求出电路的静态工作点。S RD )IDQ

1. 2. 略电压增益

A =– g （ R // R ）

umdL

对转移特征曲线方程求导数，可得

g m 2

U

I

DQI

DO

GS(th)

输入电阻 Ri

RG

(RG1 // RG2 ) 输出电阻

Ro RD

3. Rs 的增大，会使 UGS 有所降落，静态工作点的 I D 降落， gm 有所减小，对 Ri 和 Ro 没有什么影响。

4. Cs 开路，对静态工作点没有影响，但电压增益降落。

Au

gm RD 1 g

m RS

Cs开路，对 Ri 和 Ro 没有什么影响。

11 / 11

u 有所降落，

A