第7章 基本放大电路

第七章 基本放大电路7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号，并说明原因。

解： a 、b 、c 三个电路中晶体管发射结正偏，集电结反偏，故均正常工作，但b 图中集电极交流接地，故无交流输出。

d 图中晶体管集电结正偏，故晶体管不能正常工作，另外，交流输入信号交流接地。

因此a 、c 两电路能放大交流信号，b 、d 两电路不能放大交流信号。

7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示，已知三极管的电流放大倍数50=β。

（1）估算电路的静态工作点； （2）计算三极管的输入电阻be r ；（3）画出微变等效电路，计算电压放大倍数； （4）计算电路的输入电阻和输出电阻。

解：（1）A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=-CC +o -题7.2图C CC (a)题7.1图mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-（2）Ω=+=+=9502265030026300C Cbe I r β （3）放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β（4）输入电阻：Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 307.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。

已知100=β （1）估算电路的静态工作点；（2）计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 （3）估算最大不失真输出电压的幅值；（4）当i u 足够大时，输出电压首先出现何种失真，如何调节R B 消除失真？解：电路的直流通路如图所示，CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βAmA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为 mA I I BQ CQ 3.4==β，V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=（2）Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路，因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A βΩ≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||+u o -CC +u o -题7.3图CCRΩ==k R R C O 2（3）由于U CEQ =4.3V ，故最大不饱和失真输出电压为 V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此，最大不失真输出电压的幅值为3.6V 。

第7章基本放大电路思政引例黑发不知勤学早，白首方恨读书迟。

——颜真卿在第二次世界大战中却将自己的缺点暴露无遗，体积大、能耗高、寿命短、噪声强，都严重制约着它的实际应用和价值。

因此基于迫切的战时需要，各国科学家都开始更加深入地研究晶体管及其放大电路。

1947年12月23日，美国贝尔电话实验室的巴丁博士、布莱顿博士和肖克莱博士发现了晶体管的电流放大作用，这一发现在人类科技史上具有划时代意义。

正是晶体管产生，推动了全球范围内的半导体电子工业发展，集成电路及超大规模集成电路应运而生，使电子技术进入飞速发展时代。

3位杰出科学家因此获得了1956年诺贝尔物理学奖。

晶体管是双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）的简称，又称三极管，它由两个背靠背连接的PN结（发射结和集电结）构成，在两个PN结上加不同的偏置电压，PN结所处状态也会随之改变，从而导致三极管呈现出不同的特性和功能。

在教室里上课，坐在后排同学们能够清楚地听到教师课堂授课的声音，是因为教室里有扩音器，扩音器是如何放大声音的？收音机、电视机都要将接收到电台信号进行放大，才能带动扬声器发出声音。

那么，收音机是如何将接收到微弱电台信号放大的？电视机是如何将电视台发送的信号进行放大的？学完本章的内容之后，你将对这些奥秘不再陌生。

在模拟电路中利用它的放大作用放大微弱信号，而在数字电路中则常把它作为开关元件来使用。

放大电路是将微弱电信号放大到所需数量级，且功率增益大于1的电子电路。

对放大电路的基本要求是：波形尽可能不失真并具有足够的放大倍数。

要使波形不失真，只有建立合适的工作点，使晶体管始终工作在放大区，不进入截止区和饱和区。

从电压放大电路组成和作用出发，介绍放大电路性能要求。

介绍重点介绍放大电路的静态分析和动态分析方法。

首先根据放大电路的直流通路进行静态分析，以保证放大电路具有合适静态工作点；然后，根据交流通路采用微变等效电路分析法进行动态分析，计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

《电工电子技术》习题-第7章------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第７章基本放大电路【基本要求】理解晶体三极管的基本构造和工作原理;理解晶体三极管的放大、饱和、截止三种工作状态以及电流放大作用;理解共射极单管放大电路的基本结构和工作原理;掌握几种基本放大电路的分析计算以及多级放大电路的分析计算。

【重点】晶体三极管的放大、饱和、截止三种工作状态以及电流放大作用；共射极单管放大电路的基本结构和工作原理；几种基本放大电路的分析计算：静态工作点的估算和动态指标的近似计算；多级放大电路的分析计算。

【难点】晶体三极管的三种工作状态以及电流放大作用;几种基本放大电路的近似计算；多级放大电路的近似计算。

7。

1基本理论7。

1。

1 晶体三极管1. 要使三极管起放大作用,发射结必须正向偏置,集电结必须反向偏置,这是放大的外部条件。

因此,采用NPN型或PＮP型三极管联接放大电路时,一定要注意集电极电源EＣ和基极E B极性的正确联接。

2 / 40另外,要使三极管起放大作用,基区必须做得很薄,基区的掺杂浓度必须远小于发射区的掺杂浓度，这是放大的内部条件。

对于NPN型三极管来说，这样才可以大大减少自由电子与空穴在基区复合的机会,使从发射区扩散过来的电子绝大部分到达集电区。

2。

三极管的输入特性I B=f(U BE)|U CE=常数与二极管的伏安特性相似，也有死区电压．三极管的输出特性I C=f(U CE)|I B=常数是一族曲线，可分为放大区、截止区和饱和区。

在输出特性曲线上近于水平的部分是放大区。

放大区具有恒流特性,且I C=β̄I B,β̄近似为常数。

此时发射结处于正偏,集电结处于反偏。

I B＝0的曲线以下的区域是截止区，I C近似为零,发射结和集电结均处于反偏。

当ＵＣE<ＵBE时,集电结处于正偏,三极管工作于饱和状态，UＣE≈0。

第11章基本放大电路习题参考答案一、填空题：1. 放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。

2. 射极输出器具有电压放大倍数恒小于1、接近于1，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。

3. 放大器输出波形的正半周削顶了，则放大器产生的失真是截止失真，为消除这种失真，应将静态工作点上移。

4. 放大电路有两种工作状态，当u i＝0时电路的状态称为静态态，有交流信号u i输入时，放大电路的工作状态称为动态态。

在动态态情况下，晶体管各极电压、电流均包含直流静态分量和交流动态分量。

放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。

二、判断题1. 射极支路接入电阻R E的目的是为了稳定静态工作点。

（对）2. 射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。

（错）3. 分压式偏置共发射极放大电路是能够稳定静态工作点的一种放大器。

（对）三、选择题：1. 在共集电极放大电路中，输出电压与输入电压的关系是（C）A、相位相同，幅度增大；B、相位相反，幅度增大；C、相位相同，幅度相似。

2. 射极输出器是典型的（C）放大器。

A、电流串联负反馈；B、电压并联负反馈；C、电压串联负反馈。

四、问答题：1. 放大电路中为什么要设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？答：为了不失真地放大交流信号，必须在电路中设置合适的静态工作点。

若静态工作点高时，易造成饱和失真；若静态工作点设置低了时，又易造成截止失真。

2. 共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是什么？答：共发射极放大器中集电极电阻R C起的作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化，即让输出电压u0因R C上电压的变化而改变，从而使放大电路实现电压放大作用。

五、计算题2. 已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且β=50，试估算静态值I B、I C、U CE。

解：（a ）751)501(1007.012=⨯++-=B I （μA ） 75.3==B C I I β（mA ）825.3)1(=+=B E I I β（mA ） 75.01825.3275.312=⨯-⨯-=CE U (V) (b) BE B B C C B CC U R I R I I U ++⨯+=)( 1610)501(2007.012)1(=⨯++-=++-=Cb BECC B R R U U I β（μA ）8.0==B C I I β(mA) 84.310)016.08.0(12=⨯+-=CE U (V)。

第七章基本放大电路7.1 共射放大电路7.2 放大电路的基本分析方法7.3 静态工作点的稳定7.4 射极输出器7.5 功率放大电路7.6 差分放大电路7.7 集成运算放大电路17.1 共射放大电路一、二、23一放大电路的基本概念能量守恒是宇宙的基本法则能量守恒是宇宙的基本法则，，为什么用扩音机说话时机说话时，，扬声器输出的声音比本人的声音大得多得多，，即扬声器能输出比本人说话时大得多的能量能量？？也就是说也就是说，，扬声器不仅得到放大的电压，也得到放大的电流也得到放大的电流，，即得到放大的功率即得到放大的功率，，这些能量来自何处这些能量来自何处？？如果把扩音机电源切断如果把扩音机电源切断，，扬声器还可以发声吗发声吗？？人不说话人不说话，，扬声器还发声吗扬声器还发声吗？？4为什么要对信号进行放大为什么要对信号进行放大？？原因很简单原因很简单，，信号太微弱信号太微弱，，不足以驱动负载动负载（（如喇叭如喇叭、、显示仪表显示仪表））毫伏级细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流只有皮安量级ApA 1210−5放大器电u ot放大作用实质就是一种能量控制作用放大电路是一种能量控制部件输 的 的 输出大6输 电输出电电电 电电R LR S•SU •iU •OU •iI •OI 放大电路放大电路的 法7放大电路的性能指标A 放大 放大（１）电压放大倍数••=iO u UUA （２）电流放大倍数••=iO i II A R LR S•SU ••iU •OU •iI •OI 放大电路8C 输出电∞===L s0ooo R U I U r &&r o 是表明放大电路带负载能力的指标是表明放大电路带负载能力的指标。

A 放大电路R SSU &o U &oI &++−−r oB 输 电R LR S•SU •iU •OU iI •OI 放大电路••=i i i IU r r i 衡量放大电路对信号源衰减程度的指标衡量放大电路对信号源衰减程度的指标。

第7章放大电路基础题解答习题A 选择题7-1在固定式偏置电路中，若偏置电阻R B的值增大了，则静态工作点Q将（）。

BA. 上移B. 下移C. 不动D.上下来回移动7-2在图7-5中，若将R B减小，则集电极电流I C、集电极电位U C分别是（）。

D A．减小、增大 B. 减小、减小 C.增大、增大 D. 增大、减小7-3在图7-5中的晶体管原处于放大状态，若将R B调到零，则晶体管（）。

CA.处于饱和状态B.仍处于放大状态C.被烧毁7-4图7-9中交流分量u o与u i、u o与i c、i b与i c的相位关系分别是是（）。

CA同相、反相、反相 B.反相、同相、反相 C.反相、反相、同相 D.反相、同相、同相7-5在共发射极放大电路中，（）是正确的。

BA．r be=U BE/i B B.r be=u be/i b C. r be=U BE/I B7-6在图7-17(a）所示的分压式偏置放大电路中，通常偏置电阻R B1( )R B2。

AA. >B. <C. =7-7图7-17(a)所示电路中，若只将交流旁路电容C E出去，则电压放大倍数| A u |（）。

AA.减少B.增大C.不变7-8射极输出器（）。

BA.有电流放大作用，也有电压放大作用B.有电流放大作用，没有电压放大作用C.没有电流放大作用，也没有电压放大作用7-9射极跟随器适合作多级放大电路的输出级，是因为它的（）BA. 电压放大倍数近似为1B. r i很大C. r O很小7-10在甲类工作状态的功率放大电路中，在不失真的条件下增大输入信号，则电源供给的功率、管耗分别是（）。

CA.增大、减小B.减小、不变C. 不变、减小D. 不变、增大7-11在共射放大电路中，若测得输入电压有效值U i=5mV时，当未带上负载时U＝1V，负载电阻R L值与R C相等，则带上负载输出电压有输出电压有效值'o效值U o＝（）V。

BA.1B.0.5C.-1D.-0.57-12在NPN型构成CE放大器，在非线性失真中，饱和失真也称为（）。

习题1. 选择题。

(1)功率放大电路的转换效率是指。

A．输出功率与晶体管所消耗的功率之比B．输出功率与电源提供的平均功率之比C．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比(2)乙类功率放大电路的输出电压信号波形存在。

A．饱和失真B．交越失真C．截止失真(3)乙类双电源互补对称功率放大电路中，若最大输出功率为2W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为。

A．0.1W B．0.4W C．0.2W(4)在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有。

A．βB．I CM C．I CBO D．U(BR)CEO E．P CM(5)乙类双电源互补对称功率放大电路的转换效率理论上最高可达到。

A．25% B．50% C．78.5%(6)乙类互补功放电路中的交越失真，实质上就是。

A. 线性失真B. 饱和失真C. 截止失真(7) 功放电路的能量转换效率主要与有关。

A. 电源供给的直流功率B. 电路输出信号最大功率C. 电路的类型解：(1)B (2)B (3)B (4)B D E (5)C (6)C (7)C2. 如图7.19所示电路中，设BJT的β=100，U BE=0.7V，U CES=0.5V，I CEO=0，电容C对交流可视为短路。

输入信号u i为正弦波。

(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om？(2)此时R B应调节到什么数值？(3)此时电路的效率η=？ou 12V+图7.19 题2图解：(1)先求输出信号的最大不失真幅值。

由解题2图可知：ωt sin om OQ O U U u += 由C C om OQ V U U ≤+与C ES om OQ U U U ≥-可知：C ES C C om 2U V U -≤即有2C ESC C om U V U -≤因此，最大不失真输出功率P om 为：()W 07.2818122C ES C C L2om om ≈⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=U V R U P (2)当输出信号达到最大幅值时，电路静态值为： ()C ES C C C ES C ES C C OQ 212U V U U V U +=+-= 所以 A 72.0825.0122L CES CC L OQ CC CQ≈⨯-=-=-=R U V R U V Im A 2.7CQ BQ==βII k Ω57.12.77.012BQ BE CC B ≈-=-=I U V R (3) %24%10072.01207.2CQ CC om V om ≈⨯⨯===I V P P P η 甲类功率放大电路的效率很低。