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第四章 三极管及其放大电路§4.1一、问答题：1. 能否用两个二极管背靠背地连接构成一个BJT ？答：不能，因为BJT 除了由两个背靠背PN 结构成外，还需满足三个内部条件。
2. BJT 的e 极、c 极能否交换使用？答：不能，因为e 极、c 极所对应区域的掺杂浓度和横截面积均不相同。
二、填空题：1. 三极管实现放大的三个内部条件是（发射区掺杂浓度最高）、（基区最窄）、（集电区横截面积最大）。
2. 三极管具有放大作用的外部电压条件是发射结（正偏），集电结（反偏）。
3. 三极管工作在饱和区时，发射结（正偏）,集电结（正偏）； 工作在截止区时，发射结（反偏）,集电结（反偏）。
4. 工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12μA 增大到22μA 时，I C 从1mA 变为2mA ，那么它的β约为（ 100 ）。
5. 工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是（多子的扩散流），流过集电结的电流主要是（漂移电流）。
（扩散电流/漂移电流）6. 反向饱和电流是由（少数）载流子形成，其大小与（温度）有关，而与外加电压（无关）。
7．测得某放大电路中三极管的三个电极A 、B 、C 对地点的电位分别为-11、-6、-6.7，则A 电极为（ 集电 ）极，B 电极为（ 发射 ）极，Ｃ电极为（ 基极 ）极。
三、1．从下图所示各三极管电极上测得的对地电压数据中，分析各管的类型以及它在电路中所处的工作状态。
（1） 是锗管还是硅管？（2） 是NPN 型还是PNP 型？（3） 是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种？或是已经损坏？（指出哪个结已坏，是烧断还是短路？）提示：注意在放大区，硅管V 70E B BE .U U U ≈-=，锗管V 30BE .U ≈，且E C CE U U U -=>0.7V ；而处于饱和区时，V 70CE .U ≤。
解：(a) NPN硅管，工作在饱和状态；(b) PNP锗管，工作在放大状态；(c) PNP锗管，管子的b-e结已开路；(d) NPN硅管，工作在放大状态；(e) PNP锗管，工作在截止状态；(f) PNP锗管，工作在放大状态；(g) NPN硅管，工作在放大状态；(h) PNP硅管，工作在临界饱和状态。
第四章 负反馈放大电路与基本运算电路4.1 反馈放大电路如图P4.1.1所示，已知开环电压增益1000=u A ，电压反馈系数02.0=u F ，输出电压为)( sin 5V t u O ω=试求输入电压i u 、反馈电压f u 和净输入电压id u 。
解：)(sin 51000sin 5mV t t A u u u O id ωω===)(sin 1.005.0sin 5V t t F u u u O f ωω=⨯== )(sin 105mV t u u u f id i ω=+=4.2 放大电路输入的正弦波电压有效值为20mV ，开环时正弦波输出电压有效值为10V ，试求引入反馈系数为0.01的电压串联负反馈后输出电压的有效值。
解：50002.010===i O u U U A3.83650001.050015001==⨯+=+=F A A A u u f V A U U f i O 67.13.8302.0=⨯==4.3 反馈放大电路如图P4.3所示，试指出各电路的反馈元件，并说明是交流反馈还是直流反馈？（设图中所有电容对交流信号均可视为短路）解：a ）反馈元件：2R 直流电压串联负反馈b ）反馈元件：2R 、C 直流电压串联负反馈c ）反馈元件：2R 、3R 交直流电压并联负反馈d）反馈元件：2R、2A直流电压串联负反馈交直流电压并联正反馈e）反馈元件：E R电流串联负反馈f）反馈元件：B R电压并联负反馈4.4 试分析图P4.4所示各电路中级间反馈是正反馈还是负反馈？若是负反馈，指出反馈类型（设图中所有电容对交流信号均可视为短路）解：a）3R级间交直流电流联并负反馈5R本级交直流电流串联负反馈R本级直流电流串联负反馈2b）2R本级电压串联负反馈4R本级电压并联负反馈R级间电压并联正反馈5c）4R级间电压串联负反馈5R本级电流串联负反馈d）2R、4R本级电压并联负反馈6R级间电流串联正反馈4.5 某负反馈放大电路，其闭环放大倍数为100，且当开环放大倍数变化10﹪时闭环放大倍数的变化不超过1﹪，试求开环放大倍数和反馈系数。
第四章局部习题解答4．1．3 某BJT 的极限参数I CM =100mA ，P CM =150mW ，V 〔BR 〕CEO =30V ，假设它的工作电压V CE =10V ，则工作电流I C 不得超过多大？假设工作电流I C =1mA ，则工作电压的极限值应为多少？解: BJT 工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否则将损坏。
当工作电压V CE 确定时，应根据P CM 及I CM 确定工作电流I C ，即应满足I C V CE ≤P CM 及I C ≤I CM 。
当V CE =10V 时，此值小于I CM =100mA ，故此时工作电流不超过15mA 即可。
同理，当工作电流I c 确定时，应根据I C V CE ≤P CM 及V CE ≤V 〔BR 〕CEO 确定工作电压V CE 的大小。
当I C =1mA 时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应为30V 。
4．3．3 假设将图题3.3.1所示输出特性的BJT 接成图题3.3.3所示电路，并设V CC =12V ，R C =1k Ω，在基极电路中用V BB =2.2V 和R b =50k Ω串联以代替电流源i B 。
求该电路中的I B 、I C 和V CE 的值，设V BE =0.7V 。
图题3.3.1解: 由题3.3.1已求得β=200，故I C =βI B =200×0.03mA=6mA V CE =V CC -I C R c =6V4.3.5 图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线，试求：〔1〕电源电压V CC ，静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值；〔2〕电阻R b 、R e 的值；〔3〕输出电压的最大不失真幅度；〔4〕要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少？解:〔1〕由图题3.3.6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即V CC 值的大小，故V CC =6V 。
4 基本放大电路自我检测题一．选择和填空1. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A 或C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。
（A ．共射组态，B ．共集组态，C ．共基组态）2．射极跟随器在连接组态方面属共 集电 极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。
3．H 参数等效电路法适用 低 频 小 信号情况。
4．图解分析法适用于 大 信号情况。
5．在线性放大条件下，调整图选择题5所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。
（A ．增大， B ．减小，C ．基本不变）（1）当R c 增大时，则静态电流I CQ 将 C ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 C ，输出电阻R o 将 A ；（2）当V CC 增大，则静态电流I CQ 将 A ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 B ，输出电阻R o 将 C 。
6．在图选择题5所示电路中 ，当输入电压为1kHz 、5mV 的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。
回答以下问题。
（1）这种失真是 B 失真。
（A ．截止，B ．饱和，C ．交越，D ．频率） （2）为了消除失真，应 B 。
（A ．增大C R ，B ．增大b R ，C ．减小b R ，D ．减小 CC V ，E ．换用β大的管子）。
R b R c+V CCC 2C 1R Lv iv oT图选择题57. 随着温度升高，晶体管的电流放大系数 _A_，穿透电流CEO I _A_，在I B 不变的情况下b-e 结电压V BE_B _。
（ A ．增大，B ．减小，C ．不变）8．随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。
（A ．上移， B ．下移，C ．左移，D ．右移，E ．增大，F ．减小，G ．不变） 9．共源极放大电路的v o 与v i 反相位，多作为 中间级 使用。
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( × )(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R大的特点。
( √ )GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS( × )二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
模拟电子电路基础答案(胡飞跃)第四章答案4.1 简述耗尽型和增强型MOS 场效应管结构的区别；对于适当的电压偏置（V DS >0V ，V GS >V T ），画出P 沟道增强型MOS 场效应管，简要说明沟道、电流方向和产生的耗尽区，并简述工作原理。
解：耗尽型场效应管在制造过程中预先在衬底的顶部形成了一个沟道，连通了源区和漏区，也就是说，耗尽型场效应管不用外加电压产生沟道。
而增强型场效应管需要外加电压V GS 产生沟道。
随着V SG 逐渐增大，栅极下面的衬底表面会积聚越来越多的空穴，当空穴数量达到一定时，栅极下面的衬底表面空穴浓度会超过电子浓度，从而形成了一个“新的P 型区”，它连接源区和漏区。
如果此时在源极和漏极之间加上一个负电压DS V ，那么空穴就会沿着新的P 型区定向地从源区向漏区移动，从而形成电流，把该电流称为漏极电流，记为D i 。
当SG v 一定，而SD v 持续增大时，则相应的DG v 减小，近漏极端的沟道深度进一步减小，直至DG t v V =，沟道预夹断，进入饱和区。
电流D i 不再随SD v 的变化而变化，而是一个恒定值。
4.2 考虑一个N 沟道MOSFET ，其nk '= 50μA/V 2，V t = 1V ，以及W /L = 10。
求下列情况下的漏极电流：（1）V GS = 5V 且V DS = 1V ； （2）V GS = 2V 且V DS = 1.2V ； （3）V GS = 0.5V 且V DS = 0.2V ； （4）V GS = V DS = 5V 。
(1) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V <-，该场效应管工作在变阻区。
()2D n GS t DS DS 12W i k v V v v L ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦=1.75mA(2) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区。
第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
图T1.3解：U O1=1.3V, U O2=0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5=1.3V, U O6=-2V。
四、已知稳压管的稳压值U Z =6V ，稳定电流的最小值I Zmin =5mA 。
求图Tl.4 所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
(a) (b)图T1.4解：左图中稳压管工作在击穿状态，故U O1=6V 。
右图中稳压管没有击穿，故U O2=5V 。
五、电路如图T1.5所示，V CC =15V ，β=100，U BE =0.7V 。
试问：(1)R b =50k Ω时，U o=?(2)若T 临界饱和，则R b =?解：(1)26BB BEB bV U I A R μ-==，2.6C B I I mA β==,2O CC C c U V I R V =-=。
第四章 功放
一．（1）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。
（ √）
（2）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。
（× ） （3）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。
（ √）
（4）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。
（ √）
二. 如图所示互补对称功率放大器中
三. 如图所示互补对称功率放大器中
在输入信号正半周，VT 1（导通），VT 2（截止），
在输入信号负半周，VT 1（截止），VT 2（导通），
忽略三极管的饱和压降，则u o 最大值是（V CC /2）
V u o
u V CC
u o
u L
-V CC
在输入信号正半周，VT 1（导通），VT 2（截止），
在输入信号负半周，VT 1（截止），VT 2（导通），
忽略三极管的饱和压降，则u o 最大值是（V CC ）
四．已知电路如图所示，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝3V ，U CC ＝15V ， R L ＝8Ω，。
选择正确答案填入空内。
（1）电路中D 1和D 2管的作用是消除_________ 。
A ．饱和失真
B ．截止失真
C ．交越失真
（2）静态时，晶体管发射极电位U EQ 。
A ．大于0V B ．等于0V C ．小于0V （3）最大输出功率P OM 。
A ．约等于28W B ．等于18W
C ．等于9W
解：
（1）C 乙类功率放大电路存在交越失真，通过D1,D2克服交越失真。
（2）B 静态时，由于电路对称，0=EQ
U
(3)C W
R U U P L
CES cc OM 98
*2)315(2)
(2
2
=-=
-=
五．在图P9-1所示电路中，已知V CC ＝16V ，R L ＝4Ω，T 1和T 2管的饱和管压降│U CES │＝2V ，输入电压足够大。
试问：
（1）最大输出功率P om 和效率η各为多少？
（2）为了使输出功率达到P om ，输入电压的有效值约为多少？ 解：
（1）最大输出功率和效率分别为
%
8.694
πW
5.242)
(CC
CES
CC
L
2
CES
CC
om ≈-⋅=
=-=
U
U U R U U
P η
（2）输出功率为P o m 时的输入电压有效值 V 9.92
CES
CC om i ≈-≈≈U U U U
六．如图互补对称电路，V CC =6V ，R L =8Ω，U CES =1V （1）估算电路的最大输出功率P om ； （2）直流电源消耗的功率P V 和效率η。
解：（1）()W R U V P L
CES CC
OM 563.122
=-=
(2) W R V P L
CC
V 865.222
==
π
55.54==V
Om P P η%
七．如图互补对称电路，V CC =6V ，R L =8Ω，U CES =1V （1）估算电路的最大输出功率P om ； （2）直流电源消耗的功率P V 和效率η。
解：（1）()W R U V P L
CES CC
OM 25.0222
=-=
、(2) W R V P L
CC
V 716.022
==
π
92.34==V
Om P P η%
V CC
u o u i
L
-V CC
V CC
u o u i
L
-V CC
第五章 差放
一．图P 4－8所示是一集成运放偏置电路的示意图, 已知-U CC = - 6V ，R 5 = 85Ω，R 4 = 68Ω，R 3 = 1.7K Ω,设三极管的β足够大, U BE =0.6V ，试问T 1、T 2的静态电流I C1, I C2为多大?
44
3
T 3
解：
33
2 2.82C C BE
R U U I m A R -≈=
由
544
5
C C I R I R ≈得：344545
5
2.26C C R R R I I I m A R R =
≈
=
512 1.132
C C C I I I m A =≈
=
二．图P 4－3是集成运放BG303偏置电路的示意图，已知±U CC =±15V ，外接偏置电阻R=1M Ω, 设三极管的β值均足够大, 试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1和I C2。
解：
4
3229.3C C B E C R E F U U I I A R μ-===
3
1214.72
C E E I I I A μ==
=
12114.7C C E I I I A μ=≈=
4
三．如图所示，12100e e R R Ω==，BJT 的100β=，0.6BE U V =。
求：
（1）当V 0o2o1==u u 时，Q 点（1B I 、1C I 、）；
（2）当V 01.0i1=u 、V 01.0i2-=u 时，求输出电压o2o1o u u u ==的值； （3）当1c 、2c 间接入负载电阻 5.6L R k Ω=时，求u o 的值；
（4）求电路的差模输入电阻r id 、共模输入电阻r ic 和输出电阻r o 。
（图中r o 为电流源的等效电阻）
解：
（1）120112
C C I I I m A ===
1
1210C B B I I I A μβ
==
=
11110 5.61(0.6)5C E C C c C E U U R I U V =--=-⨯--=
（2）
be bb'EQ
26m V (1) 2.7
r r k I β=++≈Ω
半边差动电路的交流等效电路如图12所示：
1111111
[(1)]o b c u i b be e U I R A U I r R ββ-==++
故1
11
1
0.44(1)c o i be e R U U V r R ββ-=≈-++
同理得：2
0.44o U V ≈ 故：12
0.88o o o U U U V =-=- （3）此时111
11
(//
)214.6(1)L
c o u i be e R R U A U r R ββ-==≈-++
11(14.6)0.146o i U U V =⨯-≈- 故：12
0.292o o o U U U V =-=- （4）12[(1)]25.6id be e r r R k β=++=Ω
10()(1)10.1ic be e r r R r M β=+++≈Ω 1211.2o c r R k ==Ω
四．如图T3－13，直流零输入时，直流零输出。
已知80321===βββ,V 7.0U BE =,计算
1C R 的值和电压放大倍数u
A 。
V
解：
33
0(12) 1.2C C I m A R --=
=
33(1)
1.215C E I I mA ββ
+=
=
200.7(12)
0.12247
E I m A ---=
≈⨯
220.1280
0.119181
E C I I mA ββ
⨯=
=
=+
3312
1.2150.220.7
8.130.119
E E BE
C C I R U R k I +⨯+=
=
=Ω
画出第二级的交流等效电路如图13所示： be2bb'E2
26m V (1)17.7
r r k I β=++≈Ω
be3bb'E3
26mV (1) 1.83
r r k I β=++≈Ω
第二级的输入电阻为：
233(1) 1.83810.2219.7i be E R r R k β=++=+⨯=Ω
第二级的放大倍数为：
33
2
333
40.7(1)b C u b be E I R A I r R ββ==---+
第一级的放大倍数为：
121
2
(//)132C i u be R R A r β-==-⨯ 故：12
13(40.7)529u u u A A A ==⨯-=-
五．教材P217 习题5-4
六．教材P219 习题5-9
七．教材P220 习题5-14。
