第2章模拟电子技术基础(第4版)课后习题答案(周良权)

2.26设图题2.26所示电路中BJT为硅管,?=50,当开关S分别与A、B、C三点连接时,试分析BJT各处于什么工作状态,并估算出集电极电流IC。

2.26解答:

当S与A点连接时,设三极管工作在放大区,则

IB=(VCC–UBE)/R1=(12–0.7) V/40 kΩ≈0.283 mA IC=50×0.283 mA=14.2 mA 此时ICRc=14.2 mA×1 kΩ=14.2 V>VCC,不可能出现,三极管工作在饱和区,此时饱和管压降UCES≈0.3 V,则

ICS?(VCC?UCES)/Rc?(12?0.3)V/1k??11.7mA

当S与B点连接时,设三极管工作在放大区,则 IB?(12?0.7)V/100k??0.113mAIC?50?0.113mA=5.65mAUCE?(VCC?ICRc)?(12?5.65?1)V=6.35V

0V,B?故知 UC?6.35VU0.7UVE,?可见 UB?UE,UC?U B说明三极管的发射结正偏,集电结反偏,处于放大工作状态。

当S与C点连接时,UB= –2 V,发射结反偏,三极管工作在截止状态,则

IB?0,IC?0

2.27 由示波器测得由PNP管组成的共射基本放大电路的输出波形如图题2.27(a)、(b)、(c)所示。

(1)试分析这些波形属于何种失真? (2)应如何调整电路参数以消除失真? 2.27解答:

(1)图题2.27(a)为饱和失真,(b)为截止失真,(c)为两种失真均有; (2)为消除失真(a)增大Rb,(b)减小Rb,(c)减小输入信号。

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2.28已知图题2.28所示电路BJT为硅管,?=100,负载电阻RL=2 kΩ,试用小信号模型法求解下列问题:

(1)不接负载电阻时的电压放大倍数; (2)接负载电阻RL=2 kΩ时的电压放大倍数; (3)电路的输入电阻和输出电阻;

(4)信号源内阻RS=500 Ω时的源电压放大倍数。 2.28解答:

(1) IE?(1??)IB?(1??)VCC/Rb?(1?100)?12V/500k??2.42mA

rbe?300??(1?100)?26mV/2.42mA=1.385k?Au???Rc/rbe??100?3k?/1.385k???216.6??

'?Rc//RL?3k?//2k??1.2k? (2)RL'/rbe??100?1.2k?/1.385k???86.6 Au???RL(3)Ri?Rb//rbe?500k?//1.385k??1.38k? Ro?Rc?3k?

(4)Aus?AuRi/(Rs?Ri)??86.6?1.38k?/(0.5?1.38)k???63.6

2.29 已知固定偏流放大电路中BJT为硅管,输出特性及交、直流负载线如图题2.29所示,试求:

(1)电源电压Vcc; (2)静态工作点; (3)电阻Rb、RC的值;

(4)要使该电路能不失真地放大,基极电流交流分量的最大幅值Ibm为多少?

??

2.29解答:

(1)图题解2.29中直线①为直流负载线,读得电源电压

VCC=6 V

· ·12

(2)在图题解2.29中,由Q点分别向横、纵轴作垂线,得

IB?20?AIC?1mAUCE=3V 而 UBE?0.7V

(3)Rb?VCC/IB?6V/20???300k? Rc?(VCC?UCE)/IC?(6?3)V/1mA=3k?

图题解2.29

(4)图题解2.29中直线②为交流负载线,由图可见信号的负半周易出现截止失真,输出电

压负半周在3 V至4.6 V范围内变化不会产生失真,故输出电压的最大不失真幅度为1.6 V,可作图求得基极电流交流分量不失真的最大幅度Ibm?20?A

2.30已知图题2.30所示电路中BJT为硅管,?=50,试求: (1)静态工作点;

(2)电压放大倍数、输入电阻和输出电阻;

(3)电容Ce脱焊时的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻;

(4)若换上一只?=100的管子,放大电路能否工作在正常状态?

2.30解答:

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(1)UB?VCCRb2/(Rb1?Rb2)?16V?30k?/(30+60)k??5.33V

IC?IE?(UB?UBE)/Re?(5.33?0.7)V/2k?=2.31mA IB?IC/??2.31mA/50=0.046mA

UCE?VCC?IC?(Rc?Re)?16V?2.31mA?(3+2)k?=4.45V(2) rbe?300??(1?50)?26mV/2.31mA=0.874k?

Au???Rc/rbe??50?3k?/0.874k???171.6 Ri?Rb1//Rb2//rbe?60k?//30k?//0.874k??0.84k?

?Ro?Rc?3k?(3)Au???Rc/[rbe?(1??)Re]

??50?3k?/[0.874k??(1?50)?2k?]??1.46

Ri?Rb1//Rb//[rbe?(1??)Re]

?60k?//30k?//[0.874k??(1?50)?2k?]?16.74k? Ro?Rc?3k?

(4)换上一只??100的管子,其IC和UCE不变,放大电路能正常工作。 2.31已知图题2.31所示电路中BJT为硅管,?=50,试求: (1)未接负载RL和接上负载后的电压放大倍数; (2)接上负载后的输入电阻和输出电阻。 2.31解答:

(1)IB?(VCC?UBE)/[Rb?(1??)Re]

?(12?0.7)V/[200k??(1?50)?4k?]?0.028mA

IE?IC?50?0.028mA=1.4mArbe?300??(1?50)?26mV/1.4mA?1.25k???

'??(1??)R/r[e??(?1R)]未接负载时 Auebe

??(1?50)?4k?/[1.25k??(1?50)?4k?]?0.994

(e接负载时 Au??(1??)R?/R/L)r??(1Re)(RL //b/?e[)] ??51?(4k?//1.5k?)/[1.25k??51?(4k?//1.5k?)]?0.978 ??(2) Ri?Rb//[rbe?(1)R(e/R/L

)] ?200k?//[1.25k??(1?50)?(4k?//1.5k?)]?44k? ?1? Ro?Re//[rbe/(?)]4?k//(1.?25k?/ 5?1)24

(2)输入电阻Ri和输出电阻Ro1、Ro2;

(3)电路正常工作为放大状态,但出现故障后用直流电压表测得:①UCE=16 V;②UCE =0.3 V;

· ·14

试分析故障产生的原因有哪几种可能?

2.32解答:

(1)IB?(VCC?UBE)/[Rb?(1??)Re]

?(12?0.7)V/[200k??(1?50)?1k?]?0.045mA

IE?IC?50?0.045mA=2.25mArbe=300??(1?50)?26mV/2.25mA?0.889k?Au1???Rc/[rbe?(1??)Re]??50?3k?/[0.889k??(1?50)?1k?]??2.9Au2?(1??)Re/[rbe?(1??)Re]?(1?50)?1k?/[0.889k??(1?50)?1k?]?0.98??

(2)Ri?Rb//[rbe?(1?50)?Re]

?200k?//[0.889k??(1?50)?1k?]?41.2k?

Ro1?Rc?3k?Ro2?rb/(1e??)?889?/(1?50)?17.4?

(3) ①当测得UCE=16 V时,三极管为截止状态,可能由以下几种原因产生:Rb过大或Rb断路或三极管发射结断路或Re断路等。

② 当测得UCE=0.3 V时,三极管为饱和状态,可能由以下几种原因产生:Rb过小或Rb短路或三极管集电结被击穿短路或外部b、c极之间短路等。

2.33图题2.33所示电路中BJT为硅管,?=100。 (1)该电路是哪种组态? (2)求电压放大倍数; (3)求输入电阻和输出电阻。 2.33解答:

(1)是共基组态

(2)UB?VCCRb/(Rb?Rc2)?15V?60k?/(60?60)k??7.5V

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