1、第2章半導體三極管及其基本放大電路一、填空題2.1BJT用來放大時，應使發射結處于偏置，集電結處于偏置；而工作在飽和區時，發射結處于偏置，集電結處于偏置。2.2溫度升高時，BJT的電流放大系數,反向飽和電流1cBO,發射結電壓URF。BE2.3用兩個放大電路A和B分別對同一個電壓信號進行放大，當輸出端開路時，UoaUob；都接人負載R電阻時，測得UoaUob，由此說明，電路A的輸出電阻比電路B的輸出電阻。2.4對于共射、共集和共基三種基本組態放大電路，若希望電壓放大倍數大，可選用組態；若希望帶負載能力強，應選用組態；若希望從信號源索取電流小，應選用組態；若希望高頻性能好，應選用組態。2.5FE

2、T是通過改變來改變漏極電流（輸出電流）的，所以它是一個器件。2.6FET工作在可變電阻區時，iD與UDS基本上是關系，所以在這個區域中，FET的d、s極間可以看成一個由UGS控制的。2.7FET的自偏壓電路只適用于構成的放大電路；分壓式自偏壓電路中的柵極電阻RS一般阻值很大，這是為了。二、選擇正確答案填寫（只需選填英文字母）2.8BJT能起放大作用的內部條件通常是：（1）發射區摻雜濃度（ai.高，bi.低，C1.一般）；（2）基區雜質濃度比發射區雜質濃度（a2,高，b2.低，C2.相同），基區寬度（83.高，b3.窄，C3.一般）；集電結面積比發射結面積（a4.大，b4.小，C4.相等）。2.

3、9測得BJTB=30g時，Ic=mA;Ib=40必時，Ic=3mA,則該管的交流電流放大系數為（a.80,b.60,c.75）。2.10用萬用表判別放大電路中處于正常工作的某個BJT的類型（指NPN型還是PNP型）與三個電極時，以測出最為方便（a.各極間電阻，b.各極對地電位，c.各極電流）。2.11既能放大電壓，也能放大電流的是組態放大電路；可以放大電壓，但不能放大電流的是組態放大電路；只能放大電流，但不能放大電壓的是組態放大電路（a.共射，b.共集，c.共基）。2.12某FET的Idss為6mA,而Idq自漏極流出，大小為8mA,則該管是（a.P溝道JFETb.N溝道JFETc.P溝道耗盡

4、型IGFETd.N溝道耗盡型IGFETe.P溝道增強型IGFETf.N溝道增強型IGFET）2.13P溝道增強型IGFET的開啟電壓UGS（th）為（a1.正值，b1.負值，C1.零值)，P溝道耗盡型IGFET的夾斷電壓UGS(off)為(a2.正值，b2.負值，C2.零值)。三、判斷下列說法是否正確(用、/或X號表示)2.14通常的BJT在集電極和發射極互換使用時，仍有較大的電流放大作用。()2.15有兩個BJT其中第一個管子的1=150,Iceo=200向第二個管子的2=5。，Iceo=100,其他參數一樣。由于1>2，因此第一個管子的性能優于第二個管子的性能。()2.16BJT的輸

5、入電阻rbe。可以用萬用表的“”擋測出。()2.17當輸入電壓為正弦波時，如果PNP管共發射極放大電路發生飽和失真，則基極電流iB的波形將正半波削波；()集電極電流ic波形將負半波削波；()輸出電壓uo的波形將正半波削波。()2.18由于JFET與耗盡型MOSFET同屬于耗盡型，因此在正常放大時，加于它們柵、源極間的電壓Ugs只允許一種極性。()2.19由于FET放大電路的輸入回路可視為開路，因此FET放大電路輸入端的耦合電容Cb一般可以比BJT放大電路中相應的電容小得多。()解答：正向反向正向正向增大增大減小大共射共基日隼立其輸入信號電壓電壓型控制線性增加可變電阻耗盡型FET(含JFET減/

6、J、Rg1、K2的分流作用增大放大電路的輸入電阻(a1)3)(b3)(a4)(b)(b)(a)(c)(b)(c)(b1)(a2)(X)(X)(X)(X)(X)(V)(X)(V)2.20測得放大電路中兩個BJT中的兩個電極的電流如圖題2.20所示。求另一電極電流的大小，并標出其實際極性;(2)判斷是NPN管還是PNP管；標出e、b、c電極；(4)估算值。(t)(b)的題2.20解答：(1)、(3)見圖題解(4)(a)=Ic/Ib=mA/mA=60(b)=Ic/Ib=2mA/mA=100用直流電壓表測得放大電路中的幾個BJT的三個電極電位如表題2.21所示，試判斷它們是NPN型還是PNP型，是硅管

7、還是錯管，并確定每個管子的e、b、c極。JRK2.21I11BlIVt/v工82.958112.6S5.5l/j/V?7.S8,7電3解答：解答見下頁表中黑體字InmIVUi/Vbb5cbU2/VeebcU3/Vccee管型NPN硅管NPN楮管PNP硅管PNP楮管某BJT的極限參數，Icm=100mA,PCm：150mW,U(br)ceg=30V,若它的工作電壓Uce=10V,則工作電流Ic不得超過多大若工作電流Ic=1mA,則工作電壓的極限值應為多少解答：若Uce=10V,貝UIcPCm/Uce=150mW/10V=15mA;若Ic=1mA,則Uce=Pcm/Ic=150mW/1mA=150

8、V,此電壓大于U(br)ceo=30V,故工作電壓的極限值應為30V。2.23對于圖題2.23所示固定偏流式放大電路，已知Ic=1.5mA,Vcc=12V,=20,若要求Au=80,求該電路的Rb和Rco設電路中的BJT為硅管。圖翹223圖題2.24解答：Ib=Ic/=mA/20=mARb=(12-V/mA=151krbe=300+(1+20)x26mV/mA=664Rc=Aurbe/=80xk/20=k圖題2.24所示放大電路中BJT為硅管，=50,今用直流電壓表測出了8組不同的統、Ue、Uc值，如表題2.24所示，試分析各組電路的工作是否正常，若不正常，指出其可能出現的問題(如元件短路或斷

9、路)J1ninrVW口l?t/V0asia7i也7030.91指豺微動0au指時微動0000.21指針微動0L8652.8355G.91S解答：圖題所示電路在正常放大時Ib=(5V/200+(50+1)X=mAIeNc=50XmA=mAUb=V+mAxk=VUe=mAXk=VUc=5V-mAX2k=V將以上數據與表題中的數據比較分析，得出結論列入表中:InmIVVVIW皿Ub/V005指針微動Ue/V0指針微動000指針微動Uc/V05555電源未接處于正常三極管內Re短路電Rb斷路電三極管內三極管內三極管內入不能正放大工作部集電結路能正常路不能正部發射結部集電結部發射結常工作狀態斷路不能放大

10、常工作斷路或R短路或外短路或外結論正常工作斷路不能部b、c部b、e正常工作極之間短極之間短路不能正路不能正常工作常工作2.25用直流電壓表測得幾個BJT的Ube和Uce如表題2.25所示，試問它們各處于何種工作狀態它們是NPN管還是PNP管10IBV“V-20.70.7-0.3-0.32%八J0.15.-4-0.1解答：解答見下表InmIVVVIUbe/V2一一2Uce/V55一4工作狀態截止飽和放大放大飽和截止管型NPNNPNNPNPNPPNPPNP2.26設圖題2.26所示電路中BJT為硅管，=50,當開關S分別與A、B、C三點連接時，試分析BJT各處于什么工作狀態，并估算出集電極電流圖題

11、2. 27解答：當S與A點連接時，設三極管工作在放大區，則Ib=(Vcc-UbE)/Ri=(12-V/40k金mAIc=50xmA=mA此時IcRC=mAXkQ=V>VcG不可能出現，三極管工作在飽和區，此時飽和管壓降Ics(VccUces)/Rc(120.3)V/Ik11.7mA當S與B點連接時，設三極管工作在放大區，則IB(120.7)V/100k0.113mAIC500.113mA=5.65mAUce(Vcc匹)(125.651)V=6.35V故知Uc6.35V,Ub0.7V,Ue0V可見UbUe，UcUb說明三極管的發射結正偏，集電結反偏，處于放大工作狀態。當S與C點連接時，Ub

12、=2V,發射結反偏，三極管工作在截止狀態，則Ib0，Ic02.27由示波器測得由PNP管組成的共射基本放大電路的輸出波形如圖題(c)所示。(1)試分析這些波形屬于何種失真(2)應如何調整電路參數以消除失真解答：(1)圖題(a)為飽和失真，(b)為截止失真，(c)為兩種失真均有；(2)為消除失真(a)增大R,(b)減小Rb,(c)減小輸入信號。Uce產V,則2. 27(a)、(b)、試用小信號模型2.28已知圖題2.28所示電路BJT為硅管，=100,負載電阻RL=2kQ,法求解下列問題：(1)不接負載電阻時的電壓放大倍數；(2)接負載電阻R=2kQ時的電壓放大倍數；(3)電路的輸入電阻和輸出電

13、阻；(4)信號源內阻R=500時的源電壓放大倍數。解答：(1) IE(1)IB(1)VCC/Rb(1100)12V/500k2.42mA%300(1100)26mV/2.42mA=1.385kgAuRc/rbe1003k/1.385k216.6(2) RLRc/Rl3k/2k1.2kgAuRL/rbe1001.2k/1.385k86.6(3) RiRb/rbe500k/1.385k1.38kRoRc3kgg(4) AusAuR/(RsR)86.61.38k/(0.51.38)k63.62. 29已知固定偏流放大電路中BJT為硅管，輸出特性及交、直流負載線如圖題2.29所示，試求：(1)電源電壓

14、Vcc；(2)靜態工作點；(3)電阻Rb、RC的值；(4)要使該電路能不失真地放大，基極電流交流分量的最大幅值Ibm為多少j(AnA.3圖踮2.28圖廊工29解答：(1)圖題解中直線為直流負載線，讀得電源電壓Vcc=6V(2)在圖題解中，由Q點分別向橫、縱軸作垂線，得Ib20AIc1mAUcE=3V0.7 VUBE(3)RbVCC/1B6V/20300k圖題解Rc(VccUce)/Ic(63)V/1mA=3k(4)圖題解中直線為交流負載線，由圖可見信號的負半周易出現截止失真，輸出電壓負半周在3V至V范圍內變化不會產生失真，故輸出電壓的最大不失真幅度為V,可作圖求得基極電流交流分量不失真的最大幅

15、度1bm20A3. 30已知圖題2.30所示電路中BJT為硅管，=50,試求：(1)靜態工作點；(2)電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻；(3)電容Ce脫焊時的電壓放大倍數、輸入電阻和輸出電阻；(4)若換上一只=100的管子，放大電路能否工作在正常狀態解答:圖題2. 30圖題2. 31(1) Ub VccQ/(Ri Q) 16V 30k/(30 + 60)k5.33 VICIE(UBUBE)/Re(5.330.7)V/2k=2.31mAIBIC/2.31mA/50=0.046mAUCEVCCIC(RcRe)16V2.31mA(3+2)k=4.45V(2) rbe300(150)26mV/2.31

16、mA=0.874kgAuRc/rbe503k/0.874k171.6RiRoi/Rb2/rbe60k30k0.874k0.84kRoRc3kg(3) AuRc/rbe(1)Re503k/0.874k(150)2k1.46Ri%(1)Re60k/30k/0.874k(150)2k16.74kRoRc3k(4)換上一只100的管子，其INDUCE不變，放大電路能正常工作。2.31已知圖題2.31所示電路中BJT為硅管，=50,試求：(1)未接負載Rl和接上負載后的電壓放大倍數；(2)接上負載后的輸入電阻和輸出電阻。解答：(1)IB(VeeUBE)/Rb(1)Re(120.7)V/200k(150)

17、4k0.028mAIEIC500.028mA=1.4mArbe300(150)26mV/1.4mA1.25kg未接負載時AU(1)Re/rbe(1)Re(150)4k/1.25k(150)4k0.994g接負載時Au(1)(Re/RL)/rbe(1)(ReRJ51(4k/1.5k)/1.25k51(4k/1.5k)0.978(2)R%展(1)(ReR)200k/1.25k(150)(4k/1.5k)44kRoRerbe/(1)4k/(1.25k/51)242.32已知圖題(2.32所示電路中BJT為硅管，8二50,國求11)電壓放大倍數/皿(=今)及(2)輸入電阻R和輸出電阻Ro1、物;(3)

18、電路正常工作為放大狀態，但出現故障后用直流電壓表測得：Uce=16V;Uce=V;試分析故障產生的原因有哪幾種可能圖題232圖圖2.33解答：(1) IB(VccUbe)/&(1)Re(120.7)V/200k(150)1k0.045mAIE1c500.045mA=2.25mArbe=300(150)26mV/2.25mA0.889kgAu1RJbe(1)Re503k/0.889k(150)1k2.9gAu2(1)R/be(1)Re(150)1k/0.889k(150)1k0.98(2) Ri&展(150)Re200k/0.889k(150)1k41.2kRoiRc3kRo2r

19、be/(1)889/(150)17.4(3)當測得Uce=16V時，三極管為截止狀態，可能由以下幾種原因產生：Rb過大或Rb斷路或三極管發射結斷路或Re斷路等。當測得Uce=V時，三極管為飽和狀態，可能由以下幾種原因產生：Rb過小或Rb短路或三極管集電結被擊穿短路或外部b、c極之間短路等。2.33圖題2.33所示電路中BJT為硅管，=100。(1)該電路是哪種組態(2)求電壓放大倍數；(3)求輸入電阻和輸出電阻。解答：(1)是共基組態(2)UbVccR/(RRc2)15V60k/(6060)k7.5VIe(UbUbe)/Re(7.50.7)V/2.9k2.35mA%300(1100)26mV/

20、2.35mA1.417kgAu(&1巳)/味100(2.1k/1k)/1.417k48.04(3)RiRe/4rbe/(1)2.9k/1.417k/(1100)14RoRci2.1k2.34四個FET的輸出特性如圖題2.34所示(其中漏極電流的參考方向與實際方向一致),試問它們是哪種類型的FET若是耗盡型的，指出其夾斷電壓UGS(off)和飽和電流Idss的大小；若是增強型的，指出其開啟電壓UGS(th)的大小o(1)<b)(G<d)圖題工34解答：(a)耗盡型NMOS管，UGS(off)=-4V,Idss=2mA(b)結型P溝道，UGS(off)=4V,Idss=4mA(

21、c)增弓II型PMOS管，UGS(th尸QV(d)增強型NMOS管，UGS(th)=2V2.35四個FET的轉移特性如圖題2.35所示，試判別它們分別屬于哪種類型的FET對于耗盡型的，指出其夾斷電壓UGS(off)和飽和電流Idss的大小；對于增強型的，指出其開啟電壓解答：(a)結型N溝道，UGS(off)=4V,Idss=4mA(b)耗盡型NMOS管，Ugs(o歷/V,Idss=2mA(c)增弓II型PMOS管，UGs(th尸2V(d)耗盡型PMOS管，UGs(off)=2V,Idss=2mA2.36已知圖題2.36所示電路中FET的Idss=5mA,已知gm=1.34mS,試求:(1)電壓放大倍數；(2)輸人電阻和輸出電阻。+公2i網RTa圖題工況86木 (+1DV)-L 4 i-O- )OMn LiOMnhGIrri%Uiokn解答：(1) RLgAu(2) RiRd /Rl 3 k /1 103 k2.99 kRo2. 37 大小。解答:gmRL1.34 mS 2.99 kRg3(Rg1) 510 kRd3k已知圖題2. 37所示電路中(91 k /10 k ) 519 kFET的gm=5 mS,當Us=20 mV時，試求輸出電壓 uo的RLgAuR2 / Rd / R_10310 k 20 k10k6.66 k由于所以gmRL5 mSgRi? Rs,故 Aus6