电工学(电子技术)第六版 秦曾煌 课后答案

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,RL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。RC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?

答: 不是的,随?的增大,Au增大的愈来愈少,当?足够大时,Au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,IE增大,rbe减小,输入电阻ri?rbe,ri随之减小,增加了信号源负担。

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RL增大,有利于放大倍数的提高,但当RC过大时静态工作点向饱和区移动,易出现饱和失真。

练习与思考15.3.8 rbe,rce,ro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,rce为晶体管输出电阻,ri是放大电路的输入电阻,ro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,ro小,放大电路负载能力好。 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:

① 若测得UCE?UCC,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? ② 若测得UCE?UBE,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?

答: ①晶体管工作在截止区,减小RB的值,电路正常工作。 ②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I2??IB和VB??UBE两个条件,静态工作点能得以基本稳定?

答: 当I2??IB,VB??UBE时,基极电位VB与晶体管参数无关,不受温度影响,而仅为RB1和 RB2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I2??IB,VB??UBE这两个条件后,VB?RB2VVCC,UBE?VB?REIE,IC?IE?B,从上可知静态工作点与

RB1?RB2RE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,VCC 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: ①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。

②RE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,RE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

IC1IC1 UBE1IB1IB2温度 IEIC2IC2 URE UBE2

可见,由于RE上电压URE的增高,使每个管子的漂移得到抑制。

③RE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。

④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,RE对差模信号不存在负反馈作用。因此,RE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?

+UCCRB2RC?u0?RCRB2?RBiciBRCu??0??u01?u02ic?RC?UCCT1T2RB?RB1+-T1T2RB1RPiBiE+ui1ui2-ui1?iERE?UCCui2????练习与思考15.7.4?b?

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IC≈0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,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:①N沟道绝缘栅增强型;②N沟道绝缘栅耗尽型;③P沟道绝缘栅增强型;④P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。耗尽型和增强型区别在哪里?

答: ①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)。

②四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)。

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