第7章习题及参考解析.doc

习题七 7-1 什么是静态工作点？如何设置静态工作点？若静态工作点设置不当会出现什么问题？估算静态工作点时，应根据放大电路的直流通路还是交流通路？ 答：所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。 可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。 估算静态工作点是根据放大电路的直流通路。 7-2 试求题图7-1各电路的静态工作点。设图中的所有三极管都是硅管。 解：图(a)静态工作点 图(b)和图(c)的发射结反向偏置，三极管截止，所以Ib=0，Ic=βIb≈0，三极管工作在截止区，Uce≈Ucc。 图(d)的静态工作点 依此Ic电流，在电阻上的压降高于电源电压，这是不可能的，由此可知电流要小于此值，即三极管工作在饱和状态。 图(e)的静态工作点 7-3 放大电路的输入电阻与输出电阻的含义是什么？为什么说放大电路的输入电阻可以用来表示放大电路对信号源电压的衰减程度？放大电路的输出电阻可以用来表示放大电路带负载的能力？ 答：输入电阻就是将放大电路看为一个四端元件，从输入端看入的等效电阻。即输入端的电压与输入端的电流之比。输出电阻也是将放大电路看作一个四端元件，从输出端看的等效电阻。即戴维南等效电路的内阻。 因为信号源为放大电路提供输入信号，由于信号源内阻的存在，因此当提供给放大电路的信号源是电压源串电阻的形式时，输入电阻越大，则放大电路对信号源的衰减越小；若信号源是电流源与电阻并联，则输入电阻越小，放大电路对信号源的衰减越小。 放大电路我们可以根据戴维南等效电路将其化简为一个电压源与电阻的串联形式，输出电阻可以看作一个电源的内阻，因此，输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。 请参看下图，可以增强对上面文字描述的理解。 7-4 放大电路组成的原则有哪些？利用这些原则分析题图7-2各电路能否正常放大，并说明理由。 解：组成放大电路的原则是：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 (a)满足集电结反向偏置，但是不满足发射结正向偏置，所以该电路无放大作用。 (b)电路满足发射结正向偏置，但不满足集电结反向偏置（基极电位为0，集电极电位也为0）。 (c)该电路静态满足发射结正向偏置、集电结反向偏置，静态工作点设置正确，但是由于电容Cc在动态情况下将Rc短路，因此，动态放大信号无法从集电极取出，故也无放大作用（因为Rc与负载并联，若Rc短路，则负载电阻R’L也为0）。 (d)尽管该电路具备了发射结正向偏置，集电结反向偏置，但由于基极没有限流电阻，所以基极电流很大，导致放大电路工作在饱和区，所以也不能正常放大信号。 (e)耦合电容具有隔直作用，所以C1将加在发射结的正向偏置隔离，电路无放大功能。 (f)该电路的静态工作点设置既满足了发射结正向偏置，集电结反向偏置，但是由于Cb对于交流信号可以看作短路，所以该电路尽管静态工作点具备了放大功能，但是，交流输入信号无法加入放大电路，所以该电路也没有放大功能。 7-5 电路如题图7-3(a)所示，三极管的输出特性曲线如题图7-3(b)所示： （1）作出直流负载线； （2）确定Rb分别为10MΩ、560kΩ和150kΩ时的ICQ、UCEQ； （3）当Rb=560kΩ,Rc改为20kΩ，Q点将发生什么样的变化？三极管工作状态有无变化？ 解：(1)直流负载线方程为：，直流负载线见图。 (2)由图(b)可知，Ib=40μA IC=2mA。所以 当Rb=10MΩ 此时直流工作点位于截止区（参见图）。 当Rb=560kΩ 此时工作点在放大区（参见图）。 当Rb=150kΩ 因为Uce不可能为负，因此，此种情况意味着，即当Ib达到一定程度，Ic已达到饱和（发射极发射的电子已全部被集电极收集，再增加Ib将不会引起Ic增加），在三极管处于饱和状态时，Uce≈0，三极管工作在饱和区（参见图）。 (3) 当Rb=560kΩ,Rc改为20kΩ时， 由此可知，静态工作点移到饱和区。直流负载线如图（粗线）所示。 7-6 电路如题图7-4所示，设耦合电容的容量均足够大，对交流信号可视为短路，Rb=300kΩ，Rc=2.5kΩ，UBE=0.7V，β=100，r’bb=300Ω。 （1）试计算该电路的放大倍数Au，ri，ro （2）若将输入信号的幅值逐渐增大，在示波器上观察输出波形时，将首先出现哪一种失真？ （3）若将电阻调整合适的