模拟电子技术基础第四版答案

自 测 题

一、在括号内用“√”或“×”表明下列说法是否正确。

（1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（ ） （2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（ ）

（3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（ ） （4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（ ） （5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（ ） （6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（ ）

（7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。（ ）

解：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）√ （6）× （7）×

二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

第二章题解－1

图T2.2

解：（a）不能。因为输入信号被VBB短路。 （b）可能。

（c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。

（d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。

（f）不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。 （g）可能。 （h）可能。

（i）不能。因为T截止。

第二章题解－2

三、在图T2.3所示电路中， 已知VCC＝12V，晶体管的β＝100，Rb＝100kΩ。填空：要求先填文字表达式后填得数。

'

&＝0V时，测得UBEQ＝0.7V，若 （1）当Ui

要基极电流IBQ＝20μA， 则Rb 和RW之和Rb＝ ≈ kΩ；而若测得UCEQ＝6V，则Rc＝ ≈ kΩ。

（2）若测得输入电压有效值Ui=5mV时，输出电压有效值Uo＝0.6V， 则电压放大倍数

'

'

&＝ ≈ 。 Au

若负载电阻RL值与RC相等 ，则带上负载

图T2.3 后输出电压有效值Uo＝ ＝ V。

565 ； (VCC−UCEQ) 解：（1）(VCC−UBEQ)IBQ ，

（2）−UoUi －120 ；

β IBQ， 3 。

RL'

0.3 。 ⋅Uo

RC＋RL

四、已知图T2.3所示电路中VCC＝12V，RC＝3kΩ，静态管压降UCEQ＝6V；并在输出端加负载电阻RL，其阻值为3kΩ。选择一个合适的答案填入空内。

（1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom≈ ； A.2V

B.3V C.6V

&＝1mV时，若在不失真的条件下，减小RW，则输出电压的幅 （2）当Ui

值将 ；

A.减小

B.不变

C.增大

&＝1mV时，将Rw调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增 （3）在Ui

大输入电压，则输出电压波形将 ；

A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波 （4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将 。 A.RW减小

B.Rc减小

C.VCC减小

解：（1）A （2）C （3）B （4）B

第二章题解－3

五、现有直接耦合基本放大电路如下： A.共射电路 D.共源电路

B.共集电路 C.共基电路 E.共漏电路

它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.7.2和2.7.9(a)所示；设图中Re选择正确答案填入空内，只需填A、B、……

（1）输入电阻最小的电路是 ，最大的是 ； （2）输出电阻最小的电路是 ； （3）有电压放大作用的电路是 ； （4）有电流放大作用的电路是 ； （5）高频特性最好的电路是 ；

（6）输入电压与输出电压同相的电路是 ；反相的电路是 。

解：（1）C，D E （2）B （3）A C D （4）A B D E （5）C （6）B C E， A D

六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示，试将合适的场效应管接入电路，使之能够正常放大。要求给出两种方案。

解：根据电路接法，可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管，如解图T2.6所示。

图T2.6 解图T2.6

第二章题解－4

习 题

2.1按要求填写下表。 电路名称 连接方式（e、c、b） 公共极 输入极共射电路 共集电路 共基电路

解：答案如表所示。

连接方式 电路名称 共射电路 共集电路 共基电路 公共端 输入端 输出端 性能比较（大、中、小） 性能比较（大、中、小） 输出极 &Au & Ai R i R o 其它 &Au & Ai大 大 小 R i 小 大 小 R o 大 小 大 其它 频带宽 e b c 大 c b e 小 b e c 大

2.2分别改正图P2.2所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

图P2.2

第二章题解－5

解：（a）将－VCC改为＋VCC 。

（b）在＋VCC 与基极之间加Rb。

（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。 （d）在VBB支路加Rb，在－VCC与集电极之间加Rc。

2.3 画出图P2.3所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。

图P2.3

解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 图P2.3所示各电路的交流通路如解图P2.3所示；

第二章题解－6

解图P2.3

2.4 电路如图P2.4（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ＝0.7V。利用图解法分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。

图P2.4

解：空载时：IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。

带载时：IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝3V；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为1.63V。

如解图P2.4所示。

第二章题解－7

解图P2.4

&＝20mV； 2.5在图P2.5所示电路中，已知晶体管的β＝80，rbe＝1kΩ，Ui

静态时UBEQ＝0.7V，UCEQ＝4V，IBQ＝20μA。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“√”，否则打“×”。

图P2.5

&=− （1）Au

4&=−4≈−5.71（ ） =−200（ ） （2）Au

0.720×10−31

1

&=−80×5=−400（ ） （4）A&=−80×2.5=−200（ ） （3）Auu

（5）Ri=(

200.7

)kΩ=1kΩ（ ） （6） Ri=()kΩ=35kΩ（ ） 200.02

（7）Ri≈3kΩ（ ） （8）Ri≈1kΩ（ ）

（9）Ro≈5kΩ（ ） （10）Ro≈2.5kΩ（ ）

&≈20mV ( ) （12）U&≈60mV （11）U( ) ss

第二章题解－8

解：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）√ （9）√ （10）× （11）× （12）√

2.6 电路如图P2.6所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设VCC＝12V，晶体管饱和管压降UCES＝0.5V。

（1）正常情况 （2）Rb1短路 （3）Rb1开路

（4）Rb2开路 （5）RC短路

图P2.6

解：设UBE＝0.7V。则 （1） 基极静态电流

ICC−UBEB=

VR−UBE

≈0.022mAb2Rb1

UC=VCC−ICRc≈6.4V

（2）由于UBE＝0V，T截止，UC＝12V。 （3）临界饱和基极电流 IVCC−UCES

BS=β R≈0.045mA

c

实际基极电流 IVCC−UBE

B=

R≈0.22mA

b2

由于IB＞IBS，故T饱和，UC＝UCES＝0.5V。 （4）T截止，UC＝12V。

（5）由于集电极直接接直流电源，UC＝VCC＝12V

第二章题解－9

2.7电路如图P2.7所示，晶体管的β＝80，rbb'=100Ω。分别计算RL＝∞

&、Ri 和Ro。 和RL＝3kΩ时的Q点、Au

图P2.7

解2.7 在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为

IBQ=

VCC−UBEQ

Rb

−

UBEQR

≈22µ A

ICQ=β IBQ≈1.76mA

rbe=rbb'+(1+β)

26mV

≈1.3kΩIEQ

空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为

UCEQ=VCC−ICQRc≈6.2V&=− Au

β Rc

rbe

≈−308

R=R∥r≈r≈1.3kΩ ibbebe

&≈Aus

rbe

&≈−93⋅Au

Rs+rbe

Ro=Rc=5kΩ

RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为

第二章题解－10

UCEQ=

RL

−ICQ(Rc∥RL)≈2.3V

Rc+RL

'β RL

&=− Au

&≈Aus

rbe

≈−115

rbe

&≈−47⋅Au

Rs+rbe

Ri=Rb∥rbe≈rbe≈1.3kΩRo=Rc=5kΩ

2.8 在图P2.7所示电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图P2.8（a）、（b）、（c）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。

图P2.8

解：（a）饱和失真，增大Rb，减小Rc 。 （b）截止失真，减小Rb 。

（c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。

2.9 若由PNP型管组成的共射电路中，输出电压波形如图P2.8（a）、（b）、（c）所示，则分别产生了什么失真？

解：（a）截止失真；（b）饱和失真；（c）同时出现饱和失真和截止失真。

第二章题解－11

2.10 已知图P2.10所示电路中晶体管的β ＝100，rbe=1kΩ。 （1）现已测得静态管压降UCEQ＝6V，估算Rb约为多少千欧；

&和U&的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为 （2）若测得Uio

多少千欧？

图P2.10

解：（1）求解Rb

IVCC−UCEQ

CQ=

R=2mA

c IICQ

BQ=

β=20μA

RVCC−UBEQ

b=

I≈565kΩ

BQ

（2）求解RL：

&'

Au=−UoU=−100 A&u

=−β RL

irbe1R+1R=1 RL=1.5kΩcL

R'L=1kΩ

第二章题解－12

2.11 在图P2.10所示电路中，设静态时ICQ＝2mA，晶体管饱和管压降UCES＝0.6V。试问：当负载电阻RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？

解：由于ICQ＝2mA，所以UCEQ＝VCC－ICQRc＝6V。

空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故 Uom=

UCEQ−UCES

2

'

ICQRL

≈3.82V

RL=3kΩ时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故

Uom=

2.12在图P2.10所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表中填入①增大②减小或③基本不变。

参数变化 Rb增大 Rc增大 RL增大

解：答案如解表P2.12所示。

解表P2.12所示

参数变化Rb增大 Rc增大 RL增大

第二章题解－13

2

≈2.12V

IBQ UCEQ & Au Ri Ro IBQ ② ③ ③ UCEQ ① ② ③ & Au② ① ① Ri ① ③ ③ Ro ③ ① ③ 2.13 电路如图P2.13所示，晶体管的β＝100，rbb'=100Ω。

&、Ri和Ro； （1）求电路的Q点、Au

（2）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？

图P2.13

解：（1）静态分析：

UBQ≈

IEQ=

Rb1

⋅VCC=2V

Rb1+Rb2Rf+ReIEQ

≈1mA

UBQ−UBEQ

IBQ=UCEQ

动态分析：

≈10μ A 1+β≈VCC−IEQ(Rc+Rf+Re)=5.7V

rbe=rbb'+(1+β)

26mV

≈2.73kΩIEQ

β(Rc∥RL) &

≈−7.7Au=−

rbe+(1+β)Rf

Ri=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Rf]≈3.7kΩRo=Rc=5kΩ

&减小，A&≈− （2）Ri增大，Ri≈4.1kΩ；Auu

'

RL

≈－1.92。

Rf+Re

第二章题解－14

&、Ri和Ro 的表达式。 2.14 试求出图P2.3（a）所示电路Q点、Au

解：Q点为

IBQ=

ICQ=

VCC−UBEQR1+R2+(1+β)Rc

β IBQ

UCEQ=VCC−(1+β)IBQRc

&、Ri和Ro的表达式分别为 Au

&=−βR2∥R3 , R=r∥R , R=R∥R Auibe1o23

rbe

&、Ri和Ro的表达式。设静 2.15 试求出图P2.3（b）所示电路Q点、Au

态时R2中的电流远大于T的基极电流。

解: Q点：

IBQ=(

ICQ=

R2

VCC−UBEQ)[R2∥R3＋(1＋β)R1]R2+R3

β IBQ

UCEQ=VCC−ICQRc+UBEQ

&、Ri和Ro的表达式分别为 Au

&=β R4 Au

rbe

Ri=R1∥

rbe

1+βRo=R4

第二章题解－15

&、Ri和Ro的表达式。设静 2.16 试求出图P2.3（c）所示电路Q点、Au

态时R2中的电流远大于T2管的基极电流且R3中的电流远大于T1管的基极电流。

解：两只晶体管的静态电流、管压降分析如下：

ICC−UBEQ1

BQ1≈

VR−

UBEQ1 1+R2

R3

ICQ2≈ ICQ1=β IBQ1

UCQ2=VCC− ICQ2R4

UBQ2≈

R2

R(VCC−UBEQ1)+UBEQ1

1+R2

UCEQ1=UBQ2－UBEQ2

UCEQ2=UCQ2－UBQ2+UBEQ2

A&u

、Ri和Ro的表达式分析如下： βrbe2

1⋅

A&1+β2u1

=−rbe1

A&u2

=β2R4r be2

A&u=A&u1A&u2

Ri=R2∥R3∥rbe1 Ro=R4

2.17 设图P2.17所示电路所加输入电压为正弦波。试问： 图P2.17

（1）A&u1=U&o1/U&i≈? A&u2=U&o2/U&i

≈?

第二章题解－16

（2）画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2 的波形； 解：（1）因为通常β＞＞1，所以电压放大倍数分别应为

β RcR

≈－c=−1

rbe+(1+β)ReRe

&=(1+β)Re≈+1 Au2

rbe+(1+β)Re

&=−Au1

（2） 两个电压放大倍数说明 uo1≈－ui，uo2≈ui。波形如解图P1.17所示。

解图P1.17

第二章题解－17

2.18 电路如图P2.18所示，晶体管的β＝80，rbe=1kΩ。 （1）求出Q点；

（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的A&u

和Ri； （3）求出Ro。

图P2.18

解：（1）求解Q点：

IVCC−UBEQBQ=

RμA

b+(1+β)R≈32.3e

IEQ=(1+β)IBQ≈2.61mA

UCEQ=VCC−IEQRe≈7.17V

（2）求解输入电阻和电压放大倍数： RL＝∞时

Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈110kΩ

A&

(1+β)Re

u=

r(1+β)R≈0.996

be+e

RL＝3kΩ时

Ri=Rb∥[rbe+(1+β)(Re∥RL)]≈76kΩ

A&=(1+β)(Re∥RL)

u

rβ)(R≈0.992

be+(1+e∥RL)

（3）求解输出电阻： R∥Rb+rbe

o=Re∥Rs1+β≈37Ω

第二章题解－18

2.19 电路如图P2.19所示，晶体管的β＝60，rbb'=100Ω。

&、Ri和Ro； （1）求解Q点、Au

（有效值），问Ui＝？Uo＝？若C3开路，则Ui＝？Uo （2）设Us＝10mV＝？

图P2.19

解：（1）Q点：

IVCC−UBEQBQ=

Rb+(1+β)R≈31µ A

e

ICQ=

β IBQ≈1.86mA

UCEQ≈VCC−IEQ(Rc+Re)=4.56V

A&u

、Ri和Ro的分析： r26mV

be=rbb'+(1+β)

I≈952ΩEQ

Ri=Rb∥rbe≈952Ω

A&=−β(Rc∥RL)

u

r≈−95

be

Ro=Rc=3kΩ

（2）设Us＝10mV（有效值），则

URi

⋅U

i=

Rs≈3.s+R2mV

i Uo=A&uUi

≈304mV 若C3开路，则

第二章题解－19

Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈51.3kΩ&≈−Rc∥RL=−1.5Au

ReRi

Ui=⋅Us≈9.6mV

Rs+Ri

&U≈14.4mVUo=Aui

2.20

改正图P2.20所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电

压。要求保留电路的共漏接法。

图P2.20

解：（a）源极加电阻RS。

（b）漏极加电阻RD。 （c）输入端加耦合电容。

（d）在Rg支路加－VGG，＋VDD改为－VDD

改正电路如解图P2.20所示。

第二章题解－20

解图P2.20

第二章题解－21

2.21 已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如

图（b）(c)所示。

（1）利用图解法求解Q点；

&、Ri和Ro 。 （2）利用等效电路法求解Au

图P2.21

解：（1）在转移特性中作直线uGS＝－iDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ＝1mA，UGSQ＝－2V。如解图P2.21（a）所示。

解图P2.21

第二章题解－22

在输出特性中作直流负载线uDS＝VDD－iD（RD＋RS），与UGSQ＝－2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ≈3V。如解图P2.21（b）所示。

（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 gm=

∂iD

∂uGS

UDS

=

−2UGS(off)

IDSSIDQ=1mA/V

&=−gR=−5 AmDu

Ri=Rg=1MΩ

Ro=RD=5kΩ

2.22 已知图P2.22（a）所示电路中场效应管的转移特性如图（b）所示。

&。 求解电路的Q点和Au

图P2.22

解：（1）求Q点：

根据电路图可知， UGSQ＝VGG＝3V。 从转移特性查得，当UGSQ＝3V时的漏极电流 IDQ＝1mA

因此管压降 UDSQ＝VDD－IDQRD＝5V。 （2）求电压放大倍数：

gm=

2UGS(th)

IDQIDO=2mAV

&=−gR=−20AumD

第二章题解－23

&、2.23电路如图P.23所示，已知场效应管的低频跨导为gm，试写出Au

Ri和Ro的表达式。

&、Ri和Ro的表达式分别为 解：Au

&=−g(R∥R)AumDL

Ri=R3+R1∥R2

Ro=RD

图P2.23

2.24 图P2.24中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN型、PNP型、N沟道结型……）及管脚（b、e、c、d、g、s）。

图P2.24

解：（a）不能。 （b）不能。

（c）构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。 （d）不能。 （e）不能。

（f）PNP型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。

（g）构成发射极。

NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为

第二章题解－24