第2章半導(dǎo)體三極管及其基本放大電路一、填空題2．1BJT用來放大時，應(yīng)使發(fā)射結(jié)處于偏置，集電結(jié)處于偏置；而工作在飽和區(qū)時，發(fā)射結(jié)處于偏置，集電結(jié)處于偏置。2．2溫度升高時，BJT的電流放大系數(shù)，反向飽和電流，發(fā)射結(jié)電壓。2．3用兩個放大電路A和B分別對同一個電壓信號進(jìn)行放大，當(dāng)輸出端開路時，；都接人負(fù)載電阻時，測得，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(tài)放大電路，若希望電壓放大倍數(shù)大，可選用組態(tài)；若希望帶負(fù)載能力強(qiáng)，應(yīng)選用組態(tài)；若希望從信號源索取電流小，應(yīng)選用組態(tài)；若希望高頻性能好，應(yīng)選用組態(tài)。2．5FET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(qū)時，與基本上是關(guān)系，所以在這個區(qū)域中，F(xiàn)ET的d、s極間可以看成一個由控制的。2．7FET的自偏壓電路只適用于構(gòu)成的放大電路；分壓式自偏壓電路中的柵極電阻一般阻值很大，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(nèi)部條件通常是：(1)發(fā)射區(qū)摻雜濃度(a1．高，b1．低，c1．一般)；(2)基區(qū)雜質(zhì)濃度比發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度(a2．高，b2．低，c2．相同)，基區(qū)寬度(a3．高，b3．窄，c3．一般)；集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)面積(a4．大，b4．小，c4．相等)。2．9測得BJTIB=30μA時，IC=mA；IB=40μA時，IC=3mA，則該管的交流電流放大系數(shù)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(tài)放大電路；可以放大電壓，但不能放大電流的是組態(tài)放大電路；只能放大電流，但不能放大電壓的是組態(tài)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JFET，b．N溝道JFET，c．P溝道耗盡型IGFET，d．N溝道耗盡型IGFET，e．P溝道增強(qiáng)型IGFET，f．N溝道增強(qiáng)型IGFET)。2．13P溝道增強(qiáng)型IGFET的開啟電壓為(a1．正值，b1．負(fù)值，c1．零值)，P溝道耗盡型IGFET的夾斷電壓為(a2．正值，b2．負(fù)值，c2．零值)。三、判斷下列說法是否正確(用、／或×號表示)2．14通常的BJT在集電極和發(fā)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=150，，ICEO1=200μA，第二個管子的=50，ICEO2=10μA，其他參數(shù)一樣。由于>，因此第一個管子的性能優(yōu)于第二個管子的性能。()2．16BJT的輸入電阻?？梢杂萌f用表的“Ω”擋測出。()2．17當(dāng)輸入電壓為正弦波時，如果PNP管共發(fā)射極放大電路發(fā)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(fù)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(yīng)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共集共基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減小Rg1、Rg2的分流作用增大放大電路的輸入電阻(a1)(b2)(b3)(a4)(b)(b)(a)(c)(b)(c)(b1)(a2)(×)(×)(×)(×)(×)(√)(×)(√)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。(1)求另一電極電流的大小，并標(biāo)出其實(shí)際極性；(2)判斷是NPN管還是PNP管；(3)標(biāo)出e、b、c電極；(4)估算值。解答：（1）、（2）、（3）見圖題解（4）（a）=IC/IB=mA/mA=60（b）=IC/IB=2mA/mA=100（a）（b）圖題解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，是硅管還是鍺管，并確定每個管子的e、b、c極。解答：解答見下頁表中黑體字ⅠⅡⅢⅣU1/VbbcbU2/VeebcU3/Vccee管型NPN硅管NPN鍺管PNP硅管PNP鍺管某BJT的極限參數(shù)，ICM=100mA，PCM：150mW，U(BR)CEO=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(yīng)為多少?解答：若UCE=10V，則ICPCM/UCE=150mW/10V=15mA；若IC=1mA，則UCE=PCM/IC=150mW/1mA=150V，此電壓大于U(BR)CEO=30V，故工作電壓的極限值應(yīng)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Rc。設(shè)電路中的BJT為硅管。解答：IB=IC/=mA/20=mARb=(12–V/mA=151krbe=300+(1+20)×26mV/mA=664Rc=Aurbe/=80×k/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UB、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(xiàn)的問題(如元件短路或斷路)解答：圖題所示電路在正常放大時IB=(5–V/[200+(50+1)×]k=mAIE≈IC=50×mA=mAUB=V+mA×k=VUE=mA×k≈VUC=5V–mA×2k=V將以上數(shù)據(jù)與表題中的數(shù)據(jù)比較分析，得出結(jié)論列入表中：ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧUB/V005指針微動UE/V0指針微動000指針微動UC/V05555結(jié)論電源未接入不能正常工作處于正常放大工作狀態(tài)三極管內(nèi)部集電結(jié)斷路不能正常工作Re短路電路能正常放大Rb斷路電路不能正常工作三極管內(nèi)部發(fā)射結(jié)斷路或Re斷路不能正常工作三極管內(nèi)部集電結(jié)短路或外部b、c極之間短路不能正常工作三極管內(nèi)部發(fā)射結(jié)短路或外部b、e極之間短路不能正常工作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(tài)?它們是NPN管還是PNP管?解答：解答見下表ⅠⅡⅢⅣⅤⅥUBE/V–2––2UCE/V55–4––4工作狀態(tài)截止飽和放大放大飽和截止管型NPNNPNNPNPNPPNPPNP2．26設(shè)圖題2．26所示電路中BJT為硅管，=50，當(dāng)開關(guān)S分別與A、B、C三點(diǎn)連接時，試分析BJT各處于什么工作狀態(tài)，并估算出集電極電流IC。解答：當(dāng)S與A點(diǎn)連接時，設(shè)三極管工作在放大區(qū)，則IB=(VCC–UBE)/R1=(12–V/40kΩ≈mAIC=50×mA=mA此時ICRc=mA×1kΩ=V>VCC，不可能出現(xiàn)，三極管工作在飽和區(qū)，此時飽和管壓降UCES≈V，則當(dāng)S與B點(diǎn)連接時，設(shè)三極管工作在放大區(qū)，則故知可見 說明三極管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，處于放大工作狀態(tài)。當(dāng)S與C點(diǎn)連接時，UB=–2V，發(fā)射結(jié)反偏，三極管工作在截止?fàn)顟B(tài)，則2．27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2．27(a)、(b)、(c)所示。(1)試分析這些波形屬于何種失真?(2)應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)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Rb，(b)減小Rb，(c)減小輸入信號。2．28已知圖題2．28所示電路BJT為硅管，=100，負(fù)載電阻RL=2kΩ，試用小信號模型法求解下列問題：(1)不接負(fù)載電阻時的電壓放大倍數(shù)；(2)接負(fù)載電阻RL=2kΩ時的電壓放大倍數(shù)；(3)電路的輸入電阻和輸出電阻；(4)信號源內(nèi)阻RS=500Ω時的源電壓放大倍數(shù)。解答：（1） （2）（3）（4）2．29已知固定偏流放大電路中BJT為硅管，輸出特性及交、直流負(fù)載線如圖題2．29所示，試求：(1)電源電壓Vcc；(2)靜態(tài)工作點(diǎn)；(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?解答：（1）圖題解中直線①為直流負(fù)載線，讀得電源電壓VCC=6V（2）在圖題解中，由Q點(diǎn)分別向橫、縱軸作垂線，得而（3）圖題解（4）圖題解中直線②為交流負(fù)載線，由圖可見信號的負(fù)半周易出現(xiàn)截止失真，輸出電壓負(fù)半周在3V至V范圍內(nèi)變化不會產(chǎn)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度2．30已知圖題2．30所示電路中BJT為硅管，=50，試求：(1)靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻；(3)電容Ce脫焊時的電壓放大倍數(shù)、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(tài)?解答：（1）（2） （3）

（4）換上一只的管子，其IC和UCE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(fù)載RL和接上負(fù)載后的電壓放大倍數(shù)；(2)接上負(fù)載后的輸入電阻和輸出電阻。解答：（1）

未接負(fù)載時

接負(fù)載時（2）

(2)輸入電阻Ri和輸出電阻Ro1、Ro2；(3)電路正常工作為放大狀態(tài)，但出現(xiàn)故障后用直流電壓表測得：①UCE=16V；②UCE=V；試分析故障產(chǎn)生的原因有哪幾種可能?解答：（1）

（2）（3）①當(dāng)測得UCE=16V時，三極管為截止?fàn)顟B(tài)，可能由以下幾種原因產(chǎn)生：Rb過大或Rb斷路或三極管發(fā)射結(jié)斷路或Re斷路等。②當(dāng)測得UCE=V時，三極管為飽和狀態(tài)，可能由以下幾種原因產(chǎn)生：Rb過小或Rb短路或三極管集電結(jié)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(tài)?(2)求電壓放大倍數(shù)；(3)求輸入電阻和輸出電阻。解答：（1）是共基組態(tài)（2）（3）2．34四個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(shí)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??；若是增強(qiáng)型的，指出其開啟電壓UGS(th)的大小。解答：（a）耗盡型NMOS管，UGS(off)=–4V,IDSS=2mA（b）結(jié)型P溝道，UGS(off)=4V,IDSS=4mA（c）增強(qiáng)型PMOS管，UGS(th)=–2V（d）增強(qiáng)型NMOS管，UGS(th)=2V2．35四個FET的轉(zhuǎn)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?。粚τ谠鰪?qiáng)型的，指出其開啟電壓UGS(th)的大小。解答：（a）結(jié)型N溝道，UGS(off)=–4V,IDSS=4mA（b）耗盡型NMOS管，UGS(off)=–4V,IDSS=2mA（c）增強(qiáng)型PMOS管，UGS(th)=–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(shù)；(2)輸人電阻和輸出電阻。解答：（1）（2）

2．37已知圖題