2025年基本放大電路習(xí)題及答案一、如圖1所示單管共射極放大電路，已知VCC=12V，Rb1=22kΩ，Rb2=10kΩ，Re=1.5kΩ（無(wú)旁路電容），Rc=3.3kΩ，RL=5.1kΩ，三極管β=60，UBE=0.7V，rb'=200Ω，信號(hào)源內(nèi)阻Rs=1kΩ。試求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)IbQ、IcQ、UceQ；（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)電壓增益Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro；（3）若將Re兩端并聯(lián)旁路電容Ce（容量足夠大），重新計(jì)算Av和Ri，并說(shuō)明Ce的作用。答案：（1）靜態(tài)分析：采用分壓式偏置電路，基極電位UBQ≈(Rb2/(Rb1+Rb2))VCC=(10/(22+10))×12≈3.75V發(fā)射極電流IEQ=(UBQ-UBE)/Re=(3.75-0.7)/1.5≈2.03mAIcQ≈IEQ=2.03mA，IbQ=IcQ/β≈2.03/60≈0.0338mA=33.8μAUceQ=VCC-IcQ(Rc+Re)=12-2.03×(3.3+1.5)=12-9.74≈2.26V（2）動(dòng)態(tài)分析：先計(jì)算三極管輸入電阻rbe=rb'+(1+β)(26mV/IEQ)=200+(61×26/2.03)≈200+780≈980Ω交流負(fù)載電阻RL'=Rc∥RL=(3.3×5.1)/(3.3+5.1)≈2.01kΩ電壓增益Av=-βRL'/(rbe+(1+β)Re)=-60×2.01/(0.98+61×1.5)=-120.6/(0.98+91.5)≈-120.6/92.48≈-1.30輸入電阻Ri=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]=22∥10∥92.48≈(22×10)/(22+10)∥92.48≈6.875∥92.48≈6.38kΩ輸出電阻Ro≈Rc=3.3kΩ（3）并聯(lián)Ce后，Re被交流短路，動(dòng)態(tài)分析時(shí)Re僅保留直流作用。此時(shí)：rbe仍為980Ω，RL'=Rc∥RL≈2.01kΩ電壓增益Av=-βRL'/rbe=-60×2.01/0.98≈-123.27輸入電阻Ri=Rb1∥Rb2∥rbe=22∥10∥0.98≈(6.875)∥0.98≈0.85kΩCe的作用是旁路交流信號(hào)，消除Re對(duì)交流信號(hào)的負(fù)反饋，提高電壓增益。二、某共射放大電路調(diào)試時(shí)，輸入正弦信號(hào)后，輸出電壓波形出現(xiàn)頂部削平失真。已知三極管為NPN型，VCC=15V，Rb=470kΩ，Rc=5.1kΩ，β=80，UBE=0.7V。（1）判斷失真類型；（2）分析失真原因；（3）提出至少兩種調(diào)整措施。答案：（1）NPN管共射電路中，輸出電壓頂部削平對(duì)應(yīng)三極管進(jìn)入截止區(qū)，屬于截止失真。（2）截止失真的原因是靜態(tài)工作點(diǎn)Q過(guò)低，導(dǎo)致輸入信號(hào)負(fù)半周時(shí)，基極電流Ib進(jìn)入截止區(qū)（Ib<0），集電極電流Ic無(wú)法跟隨減小，輸出電壓（VCC-IcRc）的正半周（對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)負(fù)半周）被削平。（3）調(diào)整措施：①減小基極偏置電阻Rb（如將470kΩ改為330kΩ），增大IbQ，提高Q點(diǎn)；②增大電源電壓VCC（如由15V增至18V），擴(kuò)大輸出動(dòng)態(tài)范圍；③更換β更大的三極管（如β=100），在相同IbQ下增大IcQ，提升Q點(diǎn)。三、圖2所示為共集電極放大電路（射極跟隨器），參數(shù)如下：VCC=12V，Rb=200kΩ，Re=3.3kΩ，RL=5.1kΩ，三極管β=100，UBE=0.7V，rb'=200Ω，信號(hào)源內(nèi)阻Rs=1kΩ。（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)IbQ、IcQ、UceQ；（2）求動(dòng)態(tài)參數(shù)電壓增益Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro；（3）說(shuō)明共集電路的主要特點(diǎn)及典型應(yīng)用場(chǎng)景。答案：（1）靜態(tài)分析：基極回路方程VCC=IbQRb+UBE+(1+β)IbQRe解得IbQ=(VCC-UBE)/(Rb+(1+β)Re)=(12-0.7)/(200+101×3.3)=11.3/(200+333.3)=11.3/533.3≈21.2μAIcQ=βIbQ=100×0.0212≈2.12mAUceQ=VCC-(1+β)IbQRe=12-101×0.0212×3.3≈12-7.13≈4.87V（2）動(dòng)態(tài)分析：rbe=rb'+(1+β)(26mV/IEQ)=200+101×(26/2.12)≈200+1230≈1430Ω交流負(fù)載電阻RL'=Re∥RL=(3.3×5.1)/(3.3+5.1)≈2.01kΩ電壓增益Av=(1+β)RL'/(rbe+(1+β)RL')=(101×2.01)/(1.43+101×2.01)≈203.01/(1.43+203.01)≈203.01/204.44≈0.99（約1，具有電壓跟隨特性）輸入電阻Ri=Rb∥[rbe+(1+β)RL']=200∥(1.43+203.01)=200∥204.44≈101.2kΩ輸出電阻Ro=Re∥[(rbe+Rs')/(1+β)]，其中Rs'=Rs∥Rb=1∥200≈0.995kΩRo=3.3∥[(1.43+0.995)/101]=3.3∥(2.425/101)=3.3∥0.024≈0.024kΩ=24Ω（3）共集電路主要特點(diǎn)：電壓增益≈1（電壓跟隨），輸入電阻高，輸出電阻低，電流增益大。典型應(yīng)用場(chǎng)景：多級(jí)放大電路的輸入級(jí)（提高輸入電阻，減少信號(hào)源負(fù)擔(dān)）、輸出級(jí)（降低輸出電阻，增強(qiáng)帶負(fù)載能力）、緩沖級(jí)（隔離前后級(jí)，減少級(jí)間影響）。四、兩級(jí)阻容耦合放大電路如圖3所示，第一級(jí)為共射放大電路（T1：β1=80，rbe1=1.2kΩ，Rc1=3.3kΩ），第二級(jí)為共集放大電路（T2：β2=100，rbe2=1.5kΩ，Re2=5.1kΩ，RL=3.3kΩ），偏置電阻忽略不計(jì)，信號(hào)源內(nèi)阻Rs=1kΩ。（1）畫出兩級(jí)放大電路的小信號(hào)等效電路；（2）計(jì)算第一級(jí)的輸出電阻Ro1和第二級(jí)的輸入電阻Ri2；（3）計(jì)算總電壓增益Av=Av1×Av2；（4）說(shuō)明阻容耦合方式的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：（1）小信號(hào)等效電路：第一級(jí)共射部分用受控電流源β1Ib1表示，輸入電阻rbe1，輸出電阻Rc1；第二級(jí)共集部分用受控電流源β2Ib2表示，輸入電阻rbe2，發(fā)射極接RL'=Re2∥RL，基極與第一級(jí)輸出端（Rc1）相連。（2）第一級(jí)輸出電阻Ro1=Rc1=3.3kΩ第二級(jí)輸入電阻Ri2=rbe2+(1+β2)(Re2∥RL)=1.5+(101×(5.1×3.3)/(5.1+3.3))=1.5+101×(16.83/8.4)=1.5+101×2.00≈1.5+202=203.5kΩ（3）第一級(jí)交流負(fù)載電阻RL1'=Rc1∥Ri2=3.3∥203.5≈3.25kΩ第一級(jí)電壓增益Av1=-β1RL1'/rbe1=-80×3.25/1.2≈-216.67第二級(jí)電壓增益Av2=(1+β2)(Re2∥RL)/(rbe2+(1+β2)(Re2∥RL))≈(101×2.00)/(1.5+202)≈202/203.5≈0.993總電壓增益Av=Av1×Av2≈-216.67×0.993≈-215.1（4）阻容耦合優(yōu)點(diǎn)：各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互獨(dú)立，便于調(diào)試；電路體積?。o(wú)變壓器）。缺點(diǎn)：無(wú)法放大直流或緩慢變化的信號(hào)；高頻時(shí)電容容抗減小，可能引入高頻噪聲；級(jí)間阻抗匹配需考慮電容影響。五、圖4所示放大電路中，已知Rf跨接在輸出端（集電極）和輸入端（發(fā)射極）之間，Rb1=33kΩ，Rb2=10kΩ，Re=1.5kΩ，Rc=5.1kΩ，RL=6.8kΩ，三極管β=100，UBE=0.7V，rbe=1.2kΩ。（1）判斷反饋類型（正/負(fù)反饋，電壓/電流，串聯(lián)/并聯(lián)）；（2）計(jì)算反饋系數(shù)F；（3）若滿足深度負(fù)反饋條件，估算閉環(huán)電壓增益Avf。答案：（1）反饋類型判斷：①反饋網(wǎng)絡(luò)：Rf連接輸出端（集電極，電壓取樣）和輸入端（發(fā)射極，與輸入信號(hào)Vi串聯(lián)）。②瞬時(shí)極性法：設(shè)輸入Vi↑→基極電位↑→集電極電位↓（共射反相）→經(jīng)Rf反饋至發(fā)射極電位↓→凈輸入電壓Vid=Vi-Vf↑（Vi與Vf串聯(lián)相減），故為負(fù)反饋。結(jié)論：電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（2）反饋系數(shù)F=Vf/V0。在深度負(fù)反饋下，Vf≈Vi，輸出電壓V0=-βIb(Rc∥RL)，反饋電壓Vf=Ibrbe+(Ib+βIb)Rf（近似），但更簡(jiǎn)單的方法是利用電壓串聯(lián)反饋的反饋系數(shù)F=Rf/(Rf+Re)（因Vf=Ve≈IeRe≈IcRe，而V0≈-IcRc，故F=Vf/V0≈-Re/Rc，但實(shí)際應(yīng)通過(guò)交流通路分析：反饋網(wǎng)絡(luò)為Rf與Re并聯(lián)，Vf=(Re/(Rf+Re))V0，故F=Re/(Rf+Re)。假設(shè)Rf=10kΩ（題目未給，需合理假設(shè)），則F=1.5/(10+1.5)≈0.130。（3）深度負(fù)反饋時(shí)，閉環(huán)增益Avf≈1/F≈1/0.130≈7.69。六、場(chǎng)效應(yīng)管共源放大電路如圖5所示，采用N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（JFET），參數(shù)：夾斷電壓Up=-4V，飽和漏極電流Idss=8mA，Rd=3.3kΩ，Rs=1kΩ（無(wú)旁路電容），RG1=200kΩ，RG2=100kΩ，RL=5.1kΩ，VDD=12V。（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)IdQ、VgsQ、VdsQ；（2）求動(dòng)態(tài)參數(shù)跨導(dǎo)gm、電壓增益Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。答案：（1）靜態(tài)分析：柵極電位Vg=(RG2/(RG1+RG2))VDD=(100/(200+100))×12=4V柵源電壓Vgs=Vg-IdQRs=4-IdQ×1JFET轉(zhuǎn)移特性IdQ=Idss(1-Vgs/Up)2=8(1-Vgs/(-4))2=8(1+Vgs/4)2聯(lián)立方程：Vgs=4-IdQ，代入得IdQ=8(1+(4-IdQ)/4)2=8(1+1-IdQ/4)2=8(2-IdQ/4)2展開(kāi)：IdQ=8(4-IdQ+IdQ2/16)=32-8IdQ+0.5IdQ2整理：0.5IdQ2-9IdQ+32=0→IdQ2-18IdQ+64=0解得IdQ=(18±√(324-256))/2=(18±√68)/2=(18±8.246)/2取合理值（IdQ<Idss=8mA）：IdQ=(18-8.246)/2≈4.877mAVgs=4-4.877≈-0.877V（符合|Vgs|<|Up|的條件）Vds=VDD-IdQ(Rd+Rs)=12-4.877×(3.3+1)=12-21.07≈-9.07V（不合理，說(shuō)明假設(shè)Rs無(wú)旁路電容時(shí)靜態(tài)計(jì)算有誤，實(shí)際應(yīng)Rs并聯(lián)旁路電容，此處修正為Rs=1kΩ有旁路電容，Vgs=Vg=4V，但JFET柵源需反偏，故正確電路應(yīng)為自給偏壓，RG1=1MΩ，RG2=0，Vg=0，Vgs=-IdQRs，重新計(jì)算：Vgs=-IdQRs=-IdQ×1IdQ=8(1+Vgs/4)2=8(1-IdQ/4)2展開(kāi)：IdQ=8(1-IdQ/2+IdQ2/16)=8-4IdQ+0.5IdQ2整理：0.5IdQ2-5IdQ+8=0→IdQ2-10IdQ+16=0解得IdQ=(10±√(100-64))/2=(10±6)/2，取IdQ=2mA（另一解8mA超過(guò)Idss）Vgs=-2×1=-2V（符合|Vgs|<|Up|=4V