第2章
1○2○3测得对地电位-8V ，2.1放大电路中某三极管三个管脚○-3V,-3.2V 和3V 、12V 、3.7V ，
试判别此管的三个电极，并说明它是NPN 管还是PNP 管，是硅管还是锗管？
解：放大电路中的发射结必定正偏导通，其压降对硅管为0.7V ，对锗管则为0.2V 。
3为基（1）三极管工作在放大区时，U B 值必介于U C 和U E 之间，故-3.2V 对应的管脚○
2脚电位与○3脚基极电位差为-0.2V ，2脚为发射极，1脚为集电极，极，U B =-3.2V，○所以○则○
该管为PNP 锗管。
3脚电位为3.7V 介于3V 和12V 之间，故○3脚为基极，○1脚电位低于○3脚（2）由于○
1脚为发射极，则○2脚为集电极，该管为NPN 硅管。 0.7V ，故○
2.2对图P2.2所示各三极管，试判别其三个电极，并说明它是NPN 管还是PNP 管，估算其β值。
解：（a ）因为i B
β≈i C 1. 96mA ==49 i B 0. 04mA
（b ）①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP 管
β≈i C 1mA ==100 i B 0. 01mA
2.3图P2.3所示电路中，三极管均为硅管，β=100，试判断各三极管的工作状态，并求各管的I B 、I C 、U CE 。
解：（a ）I B =6V -0. 7V ≈0. 1mA 51k Ω
设三极管工作在放大状态，则
I C =βI B =100×0.1=10mA
U CE =16V－10mA ×1k Ω=6V
由于U CE =6V>UCE =0.3V，三极管处于放大状态，故假设成立。因此三极管工作在放大状态，I B =0.1mA，I C =10 mA，U CE =6V。
（b ）I B =(5-0. 7) V =0. 077mA 56k Ω
设三极管工作在放大状态，则得
I C =βI B =100×0.077=7.7mA
则
U CE =-(5V－7.7mA ×3k Ω)=-(5V－23.1V) ＞0
说明假设不成立，三极管已工作在饱和区，故集电极电流为
I C =I CS =V CC -U CES 5V -0. 3V ==1. 57mA R C 3k Ω
因此三极管的I B =0.077mA，I C =1.57mA，U CE =UCES ≈0.3V
（c ）发射结零偏置，故三极管截止，I B =0，I C =0，U CE =5V。
2.4图P2.4（a ）所示电路中，三极管的输出伏安特性曲线如图P2.4（b ）所示，设U BEQ =0，当R B 分别为300k Ω、150k Ω时，试用图解法求I C 、U CE 。
解：
（1
）在输出回路中作直流负载线
令i C =0，则u CE =12V，得点M （12V ，0mA ）；令u CE =0，则i C =12V/3kΩ=4mA，得点N （0V ，4mA ），连接点M 、N 得直流负载线，如图解P2.4所示。
（2）估算I BQ ，得出直流工作点
当R B =300kΩ，可得I BQ1=V CC 12V =40μA =R B 300k Ω
当R B =150kΩ，可得I BQ2=V CC 12V =80μA =R B 150k Ω
由图解Ｐ2.4可见，I B =IBQ1=40μA 和I B =IBQ2=80μA 所对应的输出特性曲线，与直流负载线MN 分别相交于Q 1点和Q 2点。
（3）求I C 、U CE
由图解P2.4中Q 1点分别向横轴和纵轴作垂线，即可得：U CEQ1=6V，I CQ1=2mA
同理，由Q 2点可得U CEQ2=0.9V，I CQ2=3.7mA。
2.5硅晶体管电路如图P2.5所示，已知晶体管的β＝100，当R B 分别为100K Ω、51K Ω时，求出晶体管的I B 、I C 及U CE 。
图P2.5
解：（1）R B =100KΩ，
I B =(3-0.7)V/100KΩ=0.023mA
I C =100×0.023=2.3mA
U CE =12-3×2.3=5.1V
(2)RB =51 KΩ
I B =(3-0.7)V/51KΩ=0.045mA
I BS ==0.04mA
因I B ﹥I BS ，所以晶体管饱和，则
I B =0.045mA
I C =12V/3 KΩ=4mA
U CE ≈0
2.6图P2.6所示电路中，晶体管为硅管，β=60，输入u i 为方波电压，试画出输出电压u o 波形。
解：U I =0，管子截止，U O =5V
U I =3.6V，I B =（3.6-0.7）V/56 KΩ=0.0518mA
I BS ==0.0163mA﹤I B ，所以晶体管饱和，U O ≈0
输出电压U O 波形与U I 波形相反幅度近似为5V , 如图解P2.6所示。
图解P2.6
2.7图P2.7所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，u i =10sinωt(mV)，三极管参数为β=80，U BE （ON ）=0.7V，r bb '=200Ω，试分析：（1）计算静态工作点参数I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求u BE 、i B 、i C 、u CE 。
解：（1）计算电路的静态工作点
I BQ =V CC -U BE (on )
R B =12V -0. 7V =0.024mA=24μA 470k Ω
I CQ =βI BQ =80×0.024mA=1.92mA
U CEQ =VCC －I CQ R C =12V－1.92mA ×3.9k Ω=4.51V
（2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.7（a ）、（b ）所示
（3）求u BE 、i B 、i B 、u CE
由于I EQ ≈1.92mA ，故可求得
r be =r bb ' +(1+β) 26mV 26≈200Ω+(1+80) Ω≈1. 3k Ω I EQ (mA ) 1. 92
由解图P2.7（b ）可得
u be =ui =10sin ωt (mV )
u be 10sin ωt i b ==μA ≈7. 7sin ωt (μA ) r be 1. 3
i c =βi b =80×7.7sin ωt(μA) ≈0.616sin ωt(mA)
u ce =－i c R c =－3.9×0.616sin ωt(v) ≈－2.4sin ωt(V)
合成电压和电流为
u BE =UBEQ +ube =（0.7+0.01sinωt ）V
i B =IBQ +ib =(24+7.7sinωt) μA
i C =ICQ +ic =(1.92+0.616inωt)mA
u CE =UCEQ +uce =(4.51－2.4sin ωt)V
2.8场效应管的转移特性曲线如图P2.8所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出U GS （off ）、I DSS ；对于增强型管求出U GS （th ）。
图解P2.8
解：（a ）由于u GS >0，故为增强型NMOS 管，电路符号如图解P2.8（a ）所示，由图P2.8（a ）可得U GS(th)=1V。
（b ）由于u GS ≤0，故为N 沟道结型场效应管，其电路符号如图解P2.8（b ）所示。由图P2.8（b ）可得U GS （off ）=－5V ，I DSS =5mA。
（c ）由于u GS 可为正、负、零，且U GS （off ）=2V，故为耗尽型PMOS 管，电路符号如图解P2.8（c ）所示。由图P2.8（c ）可得U GS （off ）=2V,I DSS =2mA.
2.9场效应管放大电路如图P2.9所示，已知场效应管的U GS （TH ）=2V，I DO =1mA，输入信号u s =0.1sinωt(V)，试画出放大电路小信号等效电路并求出u GS 、i D 、u DS 。
解：画出电路小信号等效电路如图解P2.9所示
图解P2.9
令u S =0，则得U GSQ =10V/2=5V。所以
I DQ =I DO (
g m =
由图解P2.9可得
u GS 5-1) 2=1⨯(-1) 2mA =2. 25mA U GS (th ) 2I DO I DQ 2=⨯2. 25ms =1. 5ms 22U GS (th )
u gs =us /2=0.05sinωt(V)
i d =gm u gs =1.5×0.05 sinωt(mA)=0.075 sinωt(mA)
u ds =－i d R D =－5×0.075 sinωt(V)= －0.375 sinωt(V)
合成电压、电流
u GS =UGSQ +ugs =(5+0.05 sinωt)V
i D =IDQ +id =(2.25+0.075 sinωt)mA
u ds=U DSQ +uds =(20－2.25×5）-0.375sin ωt=（8.75-0.375sin ωt ）V
2.10 由N 沟道结型场效应管构成的电流源如图P2.10所示，已知场效应管的I DSS =2mA，U GS （th ）=-3.5V，试求流过负载电阻R L 的电流大小。当RL 变为3K Ω和1K Ω时，电流为多少？为什么？
解：(1)由于U GS =0,所以I D =IDSS =2mA
（2）由于U GS -U GS(off)=0-(-3.5)=3.5V
而当R L =3KΩ时，U DS =12-2*3=6V
R L =1KΩ时，U DS =12-2*1=10V
可见R L =1~3KΩ时，U DS 均大于U GS —U GS （off ）；管子工作在放大区，所以I D =2mA可维持不变
第2章
1○2○3测得对地电位-8V ，2.1放大电路中某三极管三个管脚○-3V,-3.2V 和3V 、12V 、3.7V ，
试判别此管的三个电极，并说明它是NPN 管还是PNP 管，是硅管还是锗管？
解：放大电路中的发射结必定正偏导通，其压降对硅管为0.7V ，对锗管则为0.2V 。
3为基（1）三极管工作在放大区时，U B 值必介于U C 和U E 之间，故-3.2V 对应的管脚○
2脚电位与○3脚基极电位差为-0.2V ，2脚为发射极，1脚为集电极，极，U B =-3.2V，○所以○则○
该管为PNP 锗管。
3脚电位为3.7V 介于3V 和12V 之间，故○3脚为基极，○1脚电位低于○3脚（2）由于○
1脚为发射极，则○2脚为集电极，该管为NPN 硅管。 0.7V ，故○
2.2对图P2.2所示各三极管，试判别其三个电极，并说明它是NPN 管还是PNP 管，估算其β值。
解：（a ）因为i B
β≈i C 1. 96mA ==49 i B 0. 04mA
（b ）①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP 管
β≈i C 1mA ==100 i B 0. 01mA
2.3图P2.3所示电路中，三极管均为硅管，β=100，试判断各三极管的工作状态，并求各管的I B 、I C 、U CE 。
解：（a ）I B =6V -0. 7V ≈0. 1mA 51k Ω
设三极管工作在放大状态，则
I C =βI B =100×0.1=10mA
U CE =16V－10mA ×1k Ω=6V
由于U CE =6V>UCE =0.3V，三极管处于放大状态，故假设成立。因此三极管工作在放大状态，I B =0.1mA，I C =10 mA，U CE =6V。
（b ）I B =(5-0. 7) V =0. 077mA 56k Ω
设三极管工作在放大状态，则得
I C =βI B =100×0.077=7.7mA
则
U CE =-(5V－7.7mA ×3k Ω)=-(5V－23.1V) ＞0
说明假设不成立，三极管已工作在饱和区，故集电极电流为
I C =I CS =V CC -U CES 5V -0. 3V ==1. 57mA R C 3k Ω
因此三极管的I B =0.077mA，I C =1.57mA，U CE =UCES ≈0.3V
（c ）发射结零偏置，故三极管截止，I B =0，I C =0，U CE =5V。
2.4图P2.4（a ）所示电路中，三极管的输出伏安特性曲线如图P2.4（b ）所示，设U BEQ =0，当R B 分别为300k Ω、150k Ω时，试用图解法求I C 、U CE 。
解：
（1
）在输出回路中作直流负载线
令i C =0，则u CE =12V，得点M （12V ，0mA ）；令u CE =0，则i C =12V/3kΩ=4mA，得点N （0V ，4mA ），连接点M 、N 得直流负载线，如图解P2.4所示。
（2）估算I BQ ，得出直流工作点
当R B =300kΩ，可得I BQ1=V CC 12V =40μA =R B 300k Ω
当R B =150kΩ，可得I BQ2=V CC 12V =80μA =R B 150k Ω
由图解Ｐ2.4可见，I B =IBQ1=40μA 和I B =IBQ2=80μA 所对应的输出特性曲线，与直流负载线MN 分别相交于Q 1点和Q 2点。
（3）求I C 、U CE
由图解P2.4中Q 1点分别向横轴和纵轴作垂线，即可得：U CEQ1=6V，I CQ1=2mA
同理，由Q 2点可得U CEQ2=0.9V，I CQ2=3.7mA。
2.5硅晶体管电路如图P2.5所示，已知晶体管的β＝100，当R B 分别为100K Ω、51K Ω时，求出晶体管的I B 、I C 及U CE 。
图P2.5
解：（1）R B =100KΩ，
I B =(3-0.7)V/100KΩ=0.023mA
I C =100×0.023=2.3mA
U CE =12-3×2.3=5.1V
(2)RB =51 KΩ
I B =(3-0.7)V/51KΩ=0.045mA
I BS ==0.04mA
因I B ﹥I BS ，所以晶体管饱和，则
I B =0.045mA
I C =12V/3 KΩ=4mA
U CE ≈0
2.6图P2.6所示电路中，晶体管为硅管，β=60，输入u i 为方波电压，试画出输出电压u o 波形。
解：U I =0，管子截止，U O =5V
U I =3.6V，I B =（3.6-0.7）V/56 KΩ=0.0518mA
I BS ==0.0163mA﹤I B ，所以晶体管饱和，U O ≈0
输出电压U O 波形与U I 波形相反幅度近似为5V , 如图解P2.6所示。
图解P2.6
2.7图P2.7所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，u i =10sinωt(mV)，三极管参数为β=80，U BE （ON ）=0.7V，r bb '=200Ω，试分析：（1）计算静态工作点参数I BQ 、I CQ 、U CEQ ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求u BE 、i B 、i C 、u CE 。
解：（1）计算电路的静态工作点
I BQ =V CC -U BE (on )
R B =12V -0. 7V =0.024mA=24μA 470k Ω
I CQ =βI BQ =80×0.024mA=1.92mA
U CEQ =VCC －I CQ R C =12V－1.92mA ×3.9k Ω=4.51V
（2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.7（a ）、（b ）所示
（3）求u BE 、i B 、i B 、u CE
由于I EQ ≈1.92mA ，故可求得
r be =r bb ' +(1+β) 26mV 26≈200Ω+(1+80) Ω≈1. 3k Ω I EQ (mA ) 1. 92
由解图P2.7（b ）可得
u be =ui =10sin ωt (mV )
u be 10sin ωt i b ==μA ≈7. 7sin ωt (μA ) r be 1. 3
i c =βi b =80×7.7sin ωt(μA) ≈0.616sin ωt(mA)
u ce =－i c R c =－3.9×0.616sin ωt(v) ≈－2.4sin ωt(V)
合成电压和电流为
u BE =UBEQ +ube =（0.7+0.01sinωt ）V
i B =IBQ +ib =(24+7.7sinωt) μA
i C =ICQ +ic =(1.92+0.616inωt)mA
u CE =UCEQ +uce =(4.51－2.4sin ωt)V
2.8场效应管的转移特性曲线如图P2.8所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出U GS （off ）、I DSS ；对于增强型管求出U GS （th ）。
图解P2.8
解：（a ）由于u GS >0，故为增强型NMOS 管，电路符号如图解P2.8（a ）所示，由图P2.8（a ）可得U GS(th)=1V。
（b ）由于u GS ≤0，故为N 沟道结型场效应管，其电路符号如图解P2.8（b ）所示。由图P2.8（b ）可得U GS （off ）=－5V ，I DSS =5mA。
（c ）由于u GS 可为正、负、零，且U GS （off ）=2V，故为耗尽型PMOS 管，电路符号如图解P2.8（c ）所示。由图P2.8（c ）可得U GS （off ）=2V,I DSS =2mA.
2.9场效应管放大电路如图P2.9所示，已知场效应管的U GS （TH ）=2V，I DO =1mA，输入信号u s =0.1sinωt(V)，试画出放大电路小信号等效电路并求出u GS 、i D 、u DS 。
解：画出电路小信号等效电路如图解P2.9所示
图解P2.9
令u S =0，则得U GSQ =10V/2=5V。所以
I DQ =I DO (
g m =
由图解P2.9可得
u GS 5-1) 2=1⨯(-1) 2mA =2. 25mA U GS (th ) 2I DO I DQ 2=⨯2. 25ms =1. 5ms 22U GS (th )
u gs =us /2=0.05sinωt(V)
i d =gm u gs =1.5×0.05 sinωt(mA)=0.075 sinωt(mA)
u ds =－i d R D =－5×0.075 sinωt(V)= －0.375 sinωt(V)
合成电压、电流
u GS =UGSQ +ugs =(5+0.05 sinωt)V
i D =IDQ +id =(2.25+0.075 sinωt)mA
u ds=U DSQ +uds =(20－2.25×5）-0.375sin ωt=（8.75-0.375sin ωt ）V
2.10 由N 沟道结型场效应管构成的电流源如图P2.10所示，已知场效应管的I DSS =2mA，U GS （th ）=-3.5V，试求流过负载电阻R L 的电流大小。当RL 变为3K Ω和1K Ω时，电流为多少？为什么？
解：(1)由于U GS =0,所以I D =IDSS =2mA
（2）由于U GS -U GS(off)=0-(-3.5)=3.5V
而当R L =3KΩ时，U DS =12-2*3=6V
R L =1KΩ时，U DS =12-2*1=10V
可见R L =1~3KΩ时，U DS 均大于U GS —U GS （off ）；管子工作在放大区，所以I D =2mA可维持不变