1、第 14 章晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。2晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下： CBI(1)EBIICCBBII3晶体管的特性曲线和三个工作区域（1）晶体管的输入特性曲线：晶体管的输入特性曲线反映了当 UCE 等于某个电压时， 和 之间的关系。晶体BIEU管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现 ，且 随 线性变化。BIBEU（2）晶体管的输出特性曲线：晶体管的输出特性曲线反映当 为某个值时， 随 变化的关系曲线。在不
2、同的BICIEU下，输出特性曲线是一组曲线。 =0 以下区域为截止区，当 比较小的区域为饱和BI CE区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。（3）晶体管的三个区域：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时， = ， 与 成CIbCIb线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时， =0， = 。BICEOI晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即 很小时，晶体管工作在饱和区。此时，U虽然很大，但 。即晶体管处于失控状态，集电极电流 不受输入基极电流CICIbCI的控制。B
3、143 典型例题例 141 二极管电路如例 141 图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。设二极管导通电压 =0.7V。DU256A BD2 VR+-U oA BD1 0 V5 VR+-U oBD 1D 21 2 V9 VRA 1A 2+-U oD 1D 2B 1B 2 AR1 5 V1 0 V+-U o( a ) ( b )( c ) ( d )例 14.1 图解： 图（a）电路中的二极管所加正偏压为 2V，大于 =0.7V，二极管处于导通状态， 1 DU则输出电压 = =2V0.7V=1.3V。0UAD图（b）电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于 ，二极管处于截止
4、状态，电路中 2 D电流为零，电阻 R 上的压降为零 ,则输出电压 =-5V。0U图（c）电路中的二极管 所加反偏压为（-3V） ，二极管 截止。二极管 所加 3 2 21D正偏压为 9V，大于 ，二极管 处于导通状态。二极管 接在 B 点和“地”之间，则DU1 1导通后将 B 点电位箝位在（ -0.7V） ，则 = =-0.7V。1D0UB如果分别断开图（d）电路中的二极管 和 ， 处于正偏压为 15V， 处于正 4 1D212D偏压为 25V，都大于 。但是，二极管 所加正偏压远大于 所加正偏压， 优先导DU2通并将 A 点电位箝位在 =-10V+0.7V=-9.3V, 实际上，二极管 处
5、于反偏压，处于截止AU1D状态。则输出电压 = =-9.3V。0例 142 电路如例 142 图所示，已知 = （V ） ，二极管导通电压iU5sn()t=07V，试画出 与 的波形，并标出幅值。DUiUo解：在 正半周，当 大于 37V 时，二极管 处于正偏压而导通，输出电压箝位i i 1D在 =37V，此时的二极管 D2 截止。o当 小于 37V 时，二极管 和 均处于反偏压而截止，输出电压 = 。iU12 oUi在 的负半周，当 小于（-37V ） ，二极管 处于正偏压而导通，输出电压i i 2D=-37V，二极管 截止。o1D257当 大于(-37V)时,二极管 和 均处于反偏压而截止
6、,输出电压 = 。iU12 oUi+-U oRD 1D 23 V 3 V+-U ittU i / VU o / V3 . 7 V- 3 . 7 V3 V- 3 V00例 14.2 图例 14 3 电路如例 143（a）图所示，设稳压管的稳定电压 =10V，试画出2U0V 30V 范围内的传输特性曲线 =f( )。iUoUi解：当 , 为正。 1UBC ， 为正。 2 E ， 为正。 3 CC258PNP 管的各项结论同 NPN 管的各项结论相反。例 145 用直流电压表测量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例145 图所示。试指出每只晶体管的 C、B 、E 极。T 1 T 2 T 3
7、6 V- 2 . 3 V- 3 V 0 V- 0 . 7 V5 V 6 V5 . 7 V- 6 V例 14.5 图解： 管： 为 C 级， 为 B 极， 为 E 极。1T 1 2 3管： 为 B 极， 为 E 极， 为 C 极。2T 1 2 3管： 为 E 极， 为 B 极， 为 C 极。3 1 2 3例 146 在例 146 图中，晶体管 、 、 的三个电极上的电流分别为：1T23T 1 T 2 T 3 I 1I 2 I 3I 1I 2 I 3I 1I 2I 3例 14.6 图=0.01mA =2mA = 2.01mA 1 I2I3I=2mA = 0.02mA = 1.98mA 2 1= 3
8、mA =3.03mA = 0.03mA 3 I2I3I试指出每只晶体管的 B、C、E 极。解： 管： 为 B 级， 为 C 极， 为 E 极。1T 1 2 3管： 为 E 极， 为 B 极， 为 C 极。2 1 2 3管： 为 C 极， 为 E 极， 为 B 极。3 1 2 314.4 练习与思考259答：电子导电是指在外电场的作用下，自由电子定向运动形成的电子电流。空穴导电是指在外电场作用下，被原子核束缚的价电子递补空穴形成空穴电流。由此可见，空穴电流不是自由电子递补空穴所形成的。练习与思考 14.1.2 杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产生的？为什么杂质半导体中少数载流的子的浓度
9、比本征载流子的浓度小？答：杂质半导体中的多数载流子是由掺杂产生的，少数载流子是由本征激发产生的。本征激发产生电子空穴对，其中有一种载流子和多数载流子相同，归于多数载流子，所以少数载流子的浓度比本征载流子的浓度小。练习与思考 14.1.3 N 型半导体中的自由电子多于空穴，而 P 型半导体的空穴多于自由电子，是否 N 型半导体带负电，而 P 型半导体带正电？答：整个晶体呈电中性不带电，所以不能说 N 型半导体带负电和 P 型半导体带正电。练习与思考 14.3.1 二极管的伏安特性曲线上有一个死区电压。什么是死区电压？硅管和锗管的死区电压典型值约为多少？答：当二极管正向偏压很小时，正向电流几乎为零
10、，当正向偏压超过一定数值后，电流随电压增长很快。这个一定数值的正向电压称为死区电压。硅管死区电压约为0.5V，锗管的死区电压约为 0.1V。练习与思考 14.3.2 为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时，又明显增大？答：当二极管加反向电压时，通过 PN 结的只有少数载流子的漂移运动所形成的漂移电流。在常温下，由于少数载流子数目极少，在不太大的反向电压下已全部通过PN 结，因而，即使反向电压再升高，反向饱和电流仍保持很小的数值不变。当环境温度升高时，少数载流子迅速增多，电流也明显增大。练习与思考 14.3.3 用万用表测量二极管的正向电阻时，用 R*100 挡测出
11、的电阻值小，而用 R*1 挡测出的大，这是为什么？k答：万用表测电阻是通过测量电阻中的电流而获得其电阻值。指针式万用表测电阻，指针偏转角度越大，读出电阻值越小。在使用 R*100 挡时，万用表内阻小，加到二极管两端的正偏压大，流过二极管的正向电流大，指针向右偏转角度大，测得的电阻小。在使用 R*1 挡时，万用表内阻大，加到二极管两端的正向偏压小，流过二k极管的正向电流小，指针向右偏转角度小，测得的电阻大。练习与思考 14.3.4 怎样用万用表判断二极管的正极和负极以及管子的好坏？答：将万用表旋到电阻挡，表笔接在二极管两端，以阻值较小的一次测量为260准，黑表笔所接的为正极，红表笔接的一端为负极
12、。当正接时电阻较小，反接时电阻很大表明二极管是好的。练习与思考 14.3.5 把一个 1.5V 的干电池直接接到（正向接法）二极管的两端，会不会发生什么问题？答：产生大的电流，烧坏电源。练习与思考 14.3.6 在某电路中，要求通过二极管的正向平均电流为 80mA，加在上面的最高反向电压为 110V，试从附录 C 中选用一合适的二极管。答：选择 2CZ52D练习与思考 14.4.1 为什么稳压二极管的动态电阻愈小，则稳压愈好？答：动态电阻是指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值，动态电阻越小，反向击穿特性曲线越陡，稳压效果越好。练习与思考 14.4.2 利用稳压二极管或者普通的二极
13、管的正向压降，是否也可以稳压？答：也具有一定的稳压作用，硅管两端保持 0.60.8V，锗管两端保持 0.20.3V，其实际意义不大。练习与思考 14.5.1 晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用，为什么？答：晶体管结构主要特点是：E 区的掺杂浓度高，B 区的掺杂浓度低且薄，C 区结面积较大，因此 E 极和 C 极不可调换使用。练习与思考 14.5.2 晶体管在输出特性曲线的饱和区工作时，其电流放大系数和在放大区工作时是否一样大？答：不一样大，在饱和区， 的变化对 影响较小，两者不成正比，放大区的BICI放大系数不适用于饱和区。练习与思考 14.5.3 晶体管具有电流放大作用，其外部条件和内部
14、条件各为什么？答：外部条件：晶体管的偏置电压必须满足发射结正向偏置，集电结反向偏置。内部条件：发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大，且集电压掺杂浓度低。练习与思考 14.5.4 为什么晶体管基区掺杂浓度小且做得很薄？答：只有这样才可以大大减少电子与基区空穴复合的机会，使绝大部分自由电子都能扩散到集电结边缘，形成集电极电流 = ，使晶体管成为电流控制器件。CIb261练习与思考 14.5.5 将一 PNP 型晶体管接成共发射极电路，要使它具有电流放大作用， 和 的正、负极应如何连接，为什么？画出电路图。CEB答：电路如图所示，这样连接才能保持发射结正向偏置，集电结么向偏置，三极管
15、具有电流放大作用。R cCBER bE cE b练习与思考 14.5.5 图练习与思考 14.5.6 有两个晶体管，一个管子 =50， =0.5 ;另一个管子CBOIA=150， =2 的晶体管由于 比较大，受温度影响大，影响静态工作点的稳CBOIACBOI定性。练习与思考 14.5.7 使用晶体管时，只要 1）集电极电流超过 值；2）耗损功CMI率 值；3）集一射极电压超过 值，晶体管就必然损坏。上述几种说法是否CMP()BRCEOU都是对的？答：1）会损坏；2）会损坏；3）会损坏，以上几种说法都正确。练习与思考 14.5.8 在附录 C 中查出晶体管 3DG100B 的直流参数和极限参数。
16、答：直流参数： =0.1 ， =0.1 ， =0.1 ， =1.1V，CBOIAEBOICEOIA()BEsatU=30()FEh极限参数：=40V， =30V， =4V， =20mA， =100mV， =150()BRCOU()BRCEO()BREOUCMICMPjMT练习与思考 14.5.9 测得某一晶体管的 =10 ， =1mA，能否确定它的电BIAI流放大系数？什么情况下可以，什么情况下不可以？答： = ， ，两者的含义是不同的，但在输出特性曲线近于平行等CBICBI距，并且 较小的情况下，两者数值较为接近，在这种情况下，可以利用 和EOI BI的值确定 ，否则不行。C练习与思考 14
17、.5.10 晶体管在工作时，基极引线万一断开，为什么有时会导致管子损坏？答：当基极断开，加在 C 极， E 极之间的电压 时，管子会被损坏。CEU()BRO145 习题讲解习题 14.3.1 题 14.3.1 图是二极管组成的电路和输入电压 的波形，试画出IU262输出电压 和电阻 R 上电压 的波形。二极管的正向压降可忽略不计。0uRUU i / V53- 21 00t( a )+-D+-U dU i+_U o+_U rR5 v( b )分析：在二极管正向压降可忽略不计的条件下， 5V 时，二极管导通， =5V+IU0u。当 E，D 导通，当 E,D 截止， 0；对于 PNP 型：发射极电位
18、最高，集电极电位最低，Ube0。对于锗管：其基极电位与发射极电位相差为 0.2V 或 0.3V；对于硅管：基极电位与发射极电位大约相差 0.6V 或 0.7V。由分析可知：晶体管为 NPN 型硅管，1，2，3 管脚分别对应 b、e、c 极。晶体管为 PNP 型锗管，1，2，3 管脚分别对应 b、e、c 极。习题 14.5.2 某一晶体管的 PCM=100mW，I CM=20mA，u (BR)CEO=15V，试问：在下列几种情况下，那种是正常工作？ uCE=3V，I C=10mA；u CE=2V，I C=40mA。u CE=6V，I C=20mA。解： 只有第种情况下是正常工作的。第种情况中，I
19、 C=40mA，超过了集电极最大允许电流 20mA。低种情况中，实际 ，超过了集电极最大允许耗散功率mWIuPCEM120100mW，所以、种情况不正常。习题 14.5.3 如何用万用表判断一个晶体管是 NPN 型还是 PNP 型？如何判断出管子的三个管脚？又如何通过实验来区分是锗管还是硅管？解： 判断基极及类型：将插入万用表“-”插孔的测试笔轮流接任一管脚，而将另一测试笔分别接另外两个管脚，如果两次测得的管脚间的电阻均为低电阻，BE 间和 BC 间的 PN 结为正向压降，为 NPN 管，且接万用表“-”插孔的是基极。如果两次测得的管脚间的电阻为高电阻，BE 和 BC 的 PN结上为反向电压，
20、为 PNP 型管，且接万用表“-”插孔的是基极。 判断集电极：对已知的 NPN 型管和 PNP 型管分别按如下两种方式连接。100K(+)(-)B12100K(+)12B(-) (+)(-)B100K12(+)(-)B 12100K(a)NPN 型 (b)PNP 型将未知管脚 1 和 2 分别接万用表的“+” ， “-”插孔（“-” 插孔接内电源的正极） 。对于 NPN 型管，若 1，2 脚间的电阻较低时接“-”孔的为集电极。对于 PNP 型管，若 1，2 脚间的电阻较低时接“+ ”孔的集电极。判断是锗管还是硅管。B、E 极间正向压降为 0.6-0.7V 时为硅管，在 0.2-0.3V 时为锗
21、管。习题 14.5.4 在题 14.5.4 图所示的各个电路中，试问晶体管处于何种状态？1k50k+12V+6V =50 T47k1.5k+12V+12V =40 T20k1k+12V-6V =40 T（a） (b) (c)习题 14.5.4 图解： 假设 uBE=0.6V，对于图（a）： 。mAVRuICsat 1203)( 。 。故 晶体管处于mAIsatCB24.051)( mAIB1.056.3BI放大状态。对于图（b）： ，RuICsat 8,.1)( AIsatCB2.048)( 。故 处于饱和状态。mAIB24.0476.12BI对于图（c）：由图可知 ，所以是截止状态。BI习题
22、 14.5.5 题 14.5.5 图是一自动关灯电路（例如用于走廊或楼道照明） 。在晶体管集电极电路接入 JZC 型直流电磁继电器的线圈 KA，线圈的功率和电压分别为 0.36W 和 6V。晶体管 9013 的电流放大系数 为 200。当将按钮 SB 按一下后，继电器的动合触点闭合，40W、220V 的照明灯 EL 点亮，经过一定时间自动熄灭。试说明其工作原理。解： 按下按钮 SB 后，对 C 充电，晶体管导通，KA 合，灯亮，松开 SB 后，电容 C 放电，晶体管继续导通。当放电到C 端电压于开启电压时，晶体管截止，KA 断开，灯灭。习题 14.5.6 题 14.5.6 图中所示的是一声光报
23、警电路。在正常情况下，B 端电位为 0V；若前接装置发生故障时，B 端电位上升到+5V。试分析，并说明电阻 R1 和 R2 起何作用？解： 当前接装置发生故障时，B 端电位为 5V。则发光二极管导通，同时晶体管 T 导通，蜂鸣器发出响声，二极管亮，实现报警。R1 和 R2 分别起限流作用，保护发光二极管和晶体管。278-283（2）性能指标：表 15.1 四种差分放大器的性能指标输入方式 双端 单端输出方式 双端 单端 双端 单端差模放大倍数 Ad beBCrR)(2beBCrRbeBCrR)(2beBCrR差模输入电阻 ri be 差模输出电阻 ro 2RC RC 2RC RC二二二二二B+
24、UccTR1R2二二二5k ELKA+6VC 2000F+SB KAT9013R4 互补对称功率放大电路互补对称功率放大电路如图 15.7 所示。互补对称功率放大电路工作在乙类或甲乙类工作状态。 ， 。0BICI其主要性能指标计算如 15.2.1 节。R1D1D2CT2T1+UccR3B1B2ARLiiC2C+-C1L +-uo+tu0ot0uiR2图 15.715.3 典型例题例 15.1 西安电子科技大学 2004 年硕士研究入学考试试题：某放大器如例 15.1 图（a）所示，输入和输出电阻均为 2K ，电压放大倍数 。50iou若输入接上电源内阻 的电压源，输出接上负载电阻 ，如图（b）
25、所KRS2KRL2示。试求： ?iousAAuui uouoRs RLus Au(a) (b)解： 由 可知该放大器为共基极的放大器，则输出接上负载 RL 后：50iouKRrLoL12/故 501uA因在输入端接上的是带内阻 的电压源，则：S5.12 uSiiousRr例 15.2 西安电子科技大学 2004 年硕士研究入学考试试题：某放大电路原理图如例 15.2 图所示，已知晶体管的 , ，试回答一下问Krbe10题：（1）电路正常工作时，若 ，)(sin10mVtui?ou（2）若电路出现下列三种情况：直流（静态电压）， ；VUB0C2 时， ；)(sin1mtui)(sin5tuo 时
26、， 比正常输出值大了一倍。i试分别说明是什么原因？解： （1）正常工作时 502)/(10 beLiourRA则： )(sn50mVto（2） ， ，则 断路，没有提供合适的基极电流；BUC121B此时 ，由 可知，此时电容 CE 为开路 iouA 210)( ebeLRr了；此时 ，可知 ，则 ，此时负载 RL 为开路。10“u 1beLrKL15.4 练习与思考练习与思考 15.2.1 改变 RC 和 UCC 对放大电路的直流负载线有什么影响？答： 当 UCC 不变时，R C 增大，直流负载线斜率（绝对值）减小，R C 减小，直流负载线斜率（绝对值）增大；当 RC 不变时，U CC 增大，
27、直流负载线向右平行移动， UCC 减小，直流负载线向左平行移动。2KRc2kRB218K RE2KRB160kC1C2CEB CE+-+-uiuoUCC=12VRL练习与思考 15.2.2 分析练习与思考 15.2.2 图，设 UCC 和 RC 为定值，当 IB 增加时，IC 是否成正比的增加？最后接近何值？这时 UCE 的大小如何？当 IB 减小时，I C 作何变化？最后达到何值？这时 UCE 约等于多少？答： 当晶体管工作在放大区时，I B增加，I C 成比例增加，当 IB 不断增加，晶体管工作在饱和区，I C 最后接近，U CE 的值很小，接近于 0。CRI B 减小时，I C 也减小，
28、最后晶体管进入到截止区，I C 接近于 0，U CE 接近于UCC。练习与思考 15.2.3 在教材例 15.2.3 中，如果（1） RC 不是 ,而是 40 或 0.4K4， （2）R B 不是 300 ,而是 3 或者 30 ，试分别说明对静态工作点的影响，KKMK放大电路能否正常工作？答： R C 的改变会导致直流负载线斜率的改变，当 RC 增大到 40 时，直流负载斜率（绝对值）减小，而 IB 未变，故静态工作点将向左移，进入饱和区，放大电路不能正常工作，当 RC 减小到 0.4 时，同理静态工作点将右移。R B 改变会导致 IB 的变化，当 RB 增大到 3 时，I B 减小到 4
29、，静态工作点沿静态负A载线下移，接近截止区，放大电路不能正常工作，当 RB 减小到30 时，I B 增大到 400 ，静态工作点上移，接近饱和区，KA放大电路不能正常工作。练习与思考 15.2.4 在练习与思考 15.2.4 图所示电路中，如果调节 RB 使基极电位升高，试问此时 IC，U CE 以及集电极电位 VC将如何变化？答： 调节 RB 使 VB 升高，I B 也随之升高，导致 IC 被放大增加，因为 ,所以 IC 增大，V CE 减小，V C 也随之减小。CCEU练习与思考 15.3.1 区别交流放大电路的静态工作与动态工作；直流通路与交流通路；直流负载线与交流负载线；电压和电流的直
30、流分量与交流分量。答： 静态工作是当放大电路没有输入信号时的工作状态；动态工作是指有输入信号时的工作状态。直流通路是进行静态分析的电路，它是将放大电路中的电容看作开路，电感看作短路后得出的电路。交流通路是进行动态分析的电路，是交流电流流通的路径，它是将放大电路中的直流电源和电容作短路处理后所得电路。由直流通路得出的 IC 和 UCE的关系曲线称直流负载线；由交流通路得出的 ic 和 uce 的变化关系曲线称交流负载线。 在直流通路中电路的电压和电流的值为直流分量，在交流通路中电压和电流的值为交流分量。练习与思考 15.3.2 在练习与思考 5.3.2 图中，电容 C1 和C2 两端的直流电压和
31、交流电压各等于多少？并说明其上直流电压的极性。RB RCCB E+Ucc+-Uce-IcIbUbe+ TCRS R+1C+-+-eSRB RC-2+L+-+ - uCEuiiTBEBCuo+Uccui-21.510 3 6 9 122.5QQ1 Q2IB=0IB=2040A80A60A3UCE/VI/mAUcc/RcUcc答 C1 两端的直流电压为 UBE，C 2 两端直流电压为 UCE。C 1 和 C2 两端的交流电压为 ui。直流电压极性如图。练习与思考 15.3.3 在上题图中，用直流电压表测得的集电极对“地”电压和负载电阻RL 上的电压是否一样？用示波器观察集电极对“地”的交流电压波形
32、和集电极电阻 RC 及负载 RL 上的交流电压波形是否一样？分析原因。答： 用直流电压表测得的 UCE 和负载电阻 RL 上的电压不一样，R L 上电流为零，电压降也为零。用示波器观察的集电极对地的交流电压波形 ube 与 RL 和 RC 上的交流电压一样，因为RL 通过 C2 并接在晶体管的集电极与“地”之间，而电容 C2 对交流信号短路。R C 对交流信号而言，也是并接在晶体管的集电极与“地”之间。练习与思考 15.3.4 晶体管用微变等效电路来代替，条件是什么？答： 条件是：输入信号幅度很小，动态工作点只在一个小范围内摆动。练习与思考 15.3.5 电压放大倍数 Au 是不是与 成正比？
33、答： 不是的，随 的增大，A u 增大的愈来愈少，当 足够大时，A u 几乎与 无关。 练习与思考 15.3.6 为什么说当 一定时通过增大 IE 来提高电压放大倍数是有限制的？试从 IC 和 rbe 两个方面来说明。答： 当 IE 增大， IC 随之增大，致使静态工作点接近饱和区，易导致饱和失真，I E 增大，rbe 减小，输入电阻 ，r i 随之减小，增加了信号源负担。bei练习与思考 15.3.7 能否增大 RC 来提高放大电路的电压放大倍数？当 RC 过大时对放大电路的工作有何影响？设 IB 不变。答： 适当增大 RC 使交流负载 增大，有利于放大倍数的提高，但当 RC 过大时静态工L
34、作点向饱和区移动，易出现饱和失真。练习与思考 15.3.8 rbe，r ce，r o 是交流电阻还是直流电阻？它们各是什么电阻？在 ro 中包括不包括负载电阻 RL？答： 都是交流电阻。 rbe 为晶体管输入电阻，r ce 为晶体管输出电阻，r i 是放大电路的输入电阻，r o 是放大电路输出电阻。Ro 不包括负载电阻 RL。练习与思考 15.3.9 通常希望放大电路和输入电阻高一些好，还是低一些好？对输出电阻呢？放大电路的带负载能力是指什么？答： 通常希望放大电路的输入电阻高一些，输出电阻低一些。当负载变化时，输出电压变化小，则带负载能力好，输出电压变化和输出电阻 ro 有关，r o 小，放
35、大电路负载能力好。练习与思考 15.3.10 在练习与思考 15.3.2 图所示放大电路在工作时用示波器观察，发现输出波形严重失真，当用直流电压表测量时： 若测得 ，试分析管子工作在什么状态？怎样调节 RB 才能使电路正常工作？CEU 若测得 ,这时管子又是工作在什么状态？怎样调节 RB 才能使电路正常工作？B答： 晶体管工作在截止区，减小 RB 的值，电路正常工作。晶体管工作在饱和区，增大 RB的值，电路正常工作。练习与思考 15.3.11 发现输出波形失真，是否说明静态工作点一定不合适？答： 不一定，有时是因为输入信号幅值过大而引起的失真，称为大信号失真。练习与思考 15.4.1 在放大电
36、路中，静态工作点不稳定对放大电路的工作有何影响？答： 静态工作点不稳定会使放大电路的增益发生改变，严重时会使输出信号超出电路的输出动态范围，造成输出信号的严重失真。练习与思考 15.4.2 对分压式偏置电路而言，为什么只要满足 和 两BI2BEUV个条件，静态工作点能得以基本稳定？答： 当 ， 时，基极电位 VB 与晶体管参数无关，不受温度影响，而BI2BEUV仅为 RB1 和 R B2 的分压电路所决定。练习与思考 15.4.3 对分压式偏置电路而言，当更换晶体管时，对放大电路的静态值有无影响？试说明之。答： 更换晶体管，对放大电路的静态值无影响。当满足 ， 这两个条BI2BEUV件后， ，
37、 ， ，从上可知静态工作点CBBVR21EBEIRUECR与晶体管参数无关。练习与思考 15.4.4 在实际中调整分压式偏置电路的静态工作点时，应调节哪个元件的参数比较方便？接上发射极电阻的旁路电容 CE 后是否影响静态工作点？答： 调节 RB1 比较方便，因为 RB2 数值一般比较小，改变 RB2 对静态工作点影响较大。接上发射极电阻的旁路电容 CE 对静态工作点无影响，因为在直流通路里 CE 视作断路，对电路无影响。练习与思考 15.5.1 从放大电路的幅频特性上看，高频段和低频段放大倍数的下降主要因为受到了什么影响？答： 低频段放大倍数下降主要受旁路电容的影响，高频段的放大倍数下降主要受
38、极间电容的影响。练习与思考 15.5.2 为什么通常要求低频放大电路的通频带要宽些，而在上册讲到串联谐振时又希望通频带要窄一些？答： 低频放大电路通频带宽，这样非正弦型号中各次谐波的频率失真就小，不同频率信号放大倍数也一致，误差就小。而串联谐振电路中通频带越窄，频率选择性愈好，而串联谐振电路主要用于选频电路。练习与思考 15.6.1 何谓共集电极电路？如何看出射极输出器是共集电极电路。答： 集电极是输入、输出回路的公共端，这种放大电路称为共集电极电路。射极输出器的交流通路中，V CC 相当于短路，其集电极成为输入、输出电路的公共端，所以射极输出器是共集电极电路。练习与思考 15.6.2 射极输
39、出器有何特点？有何用途？答： 射极输出器的特点有：输入电阻高，输出电阻很低，电压放大倍数接近 1 且为同相放大器。用途有：可用来作多级放大电路的输入级、输出级、缓冲级和隔离级。练习与思考 15.6.3 为什么射极输出器又称为射极跟随器，跟随什么？答： 因为输入电压与输出电压大小基本相等，输出信号相位跟输入信号相位相同，所以称为射极跟随器。练习与思考 15.7.1 差分放大电路在结构上有何特点？答： 差分放大电路在结构上的特点是电路的对称性。练习与思考 15.7.2 什么是共模信号和差模信号？差分放大电路对这两种输入信号是如何区别对待？答：共模信号是指两个输入信号电压大小相等，极性相同，差分放大
40、电路对共模信号抑制，差模信号是指两个输入信号电压大小相等，极性相反，差分放大电路对差模信号有放大作用。练习与思考 15.7.3 双端输入 双端输出差分放大电路为什么能抑制零点漂移？为什么共模抑制电阻 RE 能提高抑制零点漂移的效果？是不是 RE 越大越好？为什么 RE 不影响差模信号的放大效果？答： 双端输出差分放大电路所以能抑制零点漂移，是由于电路的对称性。R E 的主要作用是限制每个管子的漂移范围，进一步减小零点漂移。对零点漂移和共模信号，R E 引入电流串联负反馈，抑制零点漂移和共模信号。例如当温度升高使 IC1 和 IC2均增加时，则有如下过程。P284温度1CI2CIEIRU1BE2
41、1BI2可见，由于 RE 上电压 URE 的增高，使每个管子的漂移得到抑制。R E 并不是愈大愈好，当 UCC 一定时，过大的 RE 会使集电极电流过小，影响静态工作和电压放大倍数。由于差模信号使两管的集电极电流产生异向变化，只要电路的对称性足够好，两管电流一增一减，其变化量相等，通过 RE 中的电流就近于不变，R E 对差模信号不存在负反馈作用。因此，R E 不影响差模信号的放大效果。练习与思考 15.7.4 在练习与思考 15.7.4（a）途中有 RB2，而在（b）图中将它去掉，这样是否还能得到偏流？ + UC C+2iu1iuBR1BR2B2BC0u1T21i 2iuCUBBRRcici
42、EEi01u2CUPTb练习与思考 1 5 . 7 . 4答： 在图（b）中没有 RB2 也可得到偏流，因为采用了正、负双电源供电。练习与思考 15.8.1 从放大电路的甲类，甲乙类和乙类三种工作状态分析效率和失真。答： 甲类放大电路：静态工作点大致在交流负载线中点，工作在不失真状态，效率低，最高只能达到 50%；甲乙类放大电路：将静态工作点沿负载线下移，工作在截止失真状态，效率较高；乙类放大电路：将静态工作点下移到 IC0 处，工作在更严重截止失真状态，效率会更高。练习与思考 15.8.2 在 OTL 电路中，为什么 CL 的电容量必须足够大？答： 为了使输出波形对称，在 CL 放电过程中，
43、其上电压不能下降过多，因此 CL 的电容量必须足够大。P285练习与思考 15.9.1 场效晶体管和双极型晶体管比较有何特点？答： 双极型晶体管是电流控制元件，通过控制基极电流达到控制集电极电流或发射极电流的目的，因此它的输入电阻较低。而场效应管是电压控制元件，它的输出电流决定于输入端电压的大小，它的输入电阻很高。练习与思考 15.9.2 说明场效晶体管的夹断电压 UGS(off)和开启电压 UGS(th)的意义。试画出：N 沟道绝缘栅增强型； N 沟道绝缘栅耗尽型； P 沟道绝缘栅增强型；P沟道绝缘栅耗尽型四种场效晶体管的转移特性曲线，并总结出何者具有夹断电压和何者具有开启电压以及它们正负。
44、耗尽型和增强型区别在哪里？答： 对于增强型绝缘栅场效应管，在一定额漏源电压 UDS 下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称开启电压 UGS(th)。四种场效应管的转移特性曲线和练习与思考 15.9.2 图（a） 、图（b） 、图（c） 、图（d） 。UG S/ VID/ m AUD S= 常数UG S( t h )0无 沟 道 有 沟 道( a ) N 沟 道 增 强 型ID/ m AUG S/ V0( c ) P 沟 道 增 强 型UG S( t h )ID/ m AUG S/ V012- 1- 2- 3481 21 6ID S SUG S( o f f )N( b ) N 沟 道 耗
45、尽 型ID/ m AUG S/ V( d ) P 沟 道 耗 尽 型UG S( o f f )ID S S练习与思考 1 5 . 9 . 2 图增强型绝缘栅场效应管有开启电压 UGS(th)，N 沟道增强型开启电压 UGS(th)为正，P 沟道增强型 UGS(th)为负。耗尽型绝缘场效应管有夹断电压 UGS(th)，N 沟道耗尽型 UGS(th)为负，P 沟道耗尽型 UGS(th)为正。P286增强型场效应管只有当 UGSU GS(th) 时才形成导电沟道，耗尽型场效应管具有一个原始导电沟道。练习与思考 15.9.3 试解释为什么 N 沟道增强型绝缘栅场效晶体管中，靠近漏极的导电沟道较窄，而靠
46、近源极的较宽？答： 导电沟道形成后，在 UDS 的作用下，漏极电流 ID 沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等，靠近源极一端的电压最大，沟道最宽，而漏极一端电压最小，沟道最窄。练习与思考 15.9.4 绝缘栅场效应晶体管的栅极为什么不能开路？答： 因为栅极是绝缘的，感应电荷不易泄放，而且绝缘层很高，极易击穿，所以栅极不能开路，存放时应将各极短路。15.5 习题详解习题 15.2.1 晶体管放大电路如题 15.2.1(a)图所示，已知UCC=12V,RC=3k，R B=240 k，晶体管的 =40 。试用直流通路估算各静态值IB，I C，U CE；如晶体管的输出特性如题图 15.
47、2.1(b)所示，试用图解法作放大电路的静态工作点；在静态时(u i = 0)C1 和 C2 上的电压各为多少？并标出极性。1 0 0 u A7 5 u A5 0 u AIB= 2 5 u A0 2 4 681 0 1 21234( b )LQIC/ m AUC E/ VC1C2BRCLouiuCTUU习题 1 5 . 2 . 1 图P287解： 估算静态值：12504CBECBUI AR，4052CBImA36EIRV做直流负载线 L，求静态工作点 Q：在题 15.2.1(b)图中，连接点(U CC,0)、(0,U CC/RC)，即点(12V,0)、(0,4mA)得 L，L 与特性曲线的交点
48、 Q（6V,2mA）即为静态工作点。C 1、C 2 的极性如题图 15.2.1（c）所示，静态时，U C1=UBE=0.6VU1BLouiuT26CEUV习题 15.2.2 在上题中，如何改变 RB，使 UCE=3V，试用直流通路求 RB 的大小；如改变 RB，使 IC=1.5mA，R B 又等于多少？并分别用图解法作出静态工作点。解： 在上题中，如不改变和，则直流负载线 L 不变，见题 15.2.2 图当 UCE=3V 时，I C=3mA，I B=75uA126075Bk当 IC=1.5mA 时，U CE=7.5V，I B=3.75uA32.CBRkI习题 15.2.3 在题图 15.2.1（a）中，若 UCC=10V，今要求 UCE=5V,IC=2mA，试求 RC 和 RB 的阻值。设晶体管的 =40。解： ， 2 分1052.CERkI504CBIA2 分BUI2
