第2章 晶体三极管的基础知识.docx

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第2章晶体三极管的基础知识

第二章晶体三极管和单级低频小信号放大器

第一节晶体三极管的基础知识

知识点1理解晶体三极管的结构、分类、符号和基本联接方式

【典型例题】

【例1】判断题

（）在共发射极接法中，输入信号从基极入，集电极出。

【解析】

共发射极接法的公共端为发射极，信号从基极和发射极之间输入，从集电极和发射极之间输出。

本题描述不清晰，易导致误会。

【答案】答案为×。

【例2】选择题

晶体三极管基本连接方式中既能放大电流又能放大电压的联接方式是（）。

A.共发射极B.共集电极C.共基极D.共漏极

【解析】

共集电极接法只有电流放大作用，没有电压放大；共基极接法只有电压放大作用，没有电流放大;只有共发射极接法既能放大电流又能放大电压。

【答案】选择A。

【一课一练】

一、判断题

（）1.晶体三极管有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是锗NPN和硅PNP两种三极管。

（）2.晶体三极管的管脚有三个，分别是发射极、门极、基极。

（）3.晶体管由两个PN结组成，所以可以用两个二极管反向连接起来充当晶体管使用。

（）4.晶体三极管的集电极和发射极可以互换使用。

（）5.用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极，红表笔分别接三极管另外两电极，观察指针偏转情况。

若两次的测量阻值都大或是都小，则引脚所接就是基极。

二、选择题

1.晶体三极管在三个掺杂区域中，位于中间的区域为（）。

A.发射区B.集电区C.基区D.共极区

2.晶体三极管的图形符号中，有箭头的电极为（）。

A.发射极B.基极C.集电极D.公共极

3.如图2-2-4所示，该电路为（）电路。

A.共基极B.共发射极C.共集电极

图2-2-4

4.用指针式万用表的电阻档测量晶体三极管时，应该打的档位是（）。

A.R×1B.R×10C.R×100D.R×10K

5.晶体三极管在组成放大器时，根据公共端的不同，连接方式有（）。

A.1B.2C.3D.4

【知识点1参考答案】

一、判断题ⅹⅹⅹⅹⅹ

二、选择题CACCC

知识点2识记晶体三极管的放大条件、放大作用和电流分配关系

【典型例题】

【例1】选择题

三极管工作在放大状态时，其两个PN结必须满足（）。

A.发射结和集电结同时正偏B.发射结和集电结同时反偏

C.集电结正偏，发射结反偏D.发射结正偏，集电结反偏

【解析】

根据三极管的放大条件可以判断。

【答案】选择D。

【例2】选择题

若晶体三极管的集电结反偏，发射结正偏，当基极电流减小时，该三极管（）。

A.集电极电流减小B.电源输出电压上升

C.集电极电流增大D.电源输出电压下降

【解析】

有三极管的直流放大系数

，可得

而对于三极管而言，当三极管一断选择后，其

就成为了定值，所以在三极管处于放大状态时，基极电流IB减小时，集电极电流IC将呈现

的减小。

对于电源而言，电源给三极管提供回路电流，对电源的输出电压不存在影响。

【答案】选择A。

【一课一练】

一、判断题

（）1.通常晶体三极管在集电极和发射极互换使用时，仍有较大的电流放大作用。

（）2.晶体三极管是构成放大器的核心，三极管具有电压放大作用。

（）3.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。

（）4.晶体管处于放大状态时，集电极电流IC控制基极电流IB。

（）5.三极管的β值的大小决定了三极管电流放大能力的强弱。

二、选择题

1.欲使NPN型三极管具有放大功能，其外部条件是（）。

A.UBE>0,UBC>0B.UBE<0,UBC<0C.UBE>0,UBC<0D.UBE<0,UBC>0。

2.NPN型三极管放大电路中，当集电极电流增大时，是因为晶体管（）的缘故。

A.基极电流不变B.基极电流增大

C.发射极电流不变D.基极电流减小

3.三极管具有放大作用，其实质是（）。

A.三极管可用小能量放大成大能量B.三极管可用小电压控制大电压

C.三极管可用小电流放大成大电流D.三极管可用小电流控制大电流

4.在晶体三极管工作中，各极电流分配关系为（）。

A.IE=IB+ICB.IB=IE+ICC.IC=IE+IBD.IE=IB-IC

5.在NPN、PNP三极管作放大管时，其发射结（）。

A.均加反向电压B.均加正向电压

C.NPN管加正向电压、PNP管加反向电压D.PNP管加正向电压、NPN管加反向电压

【知识点2参考答案】

一、判断题ⅹⅹ√ⅹ√

二、选择题CBDAB

知识点3理解晶体三极管的输入特性曲线、输出特性曲线（共发射极接法）及其三个工作区域的划分

【典型例题】

【例1】选择题

在三极管处于截止状态时，集电结和发射结的偏置情况为（）。

A.发射结反偏，集电结正偏B.发射结、集电结均反偏

C.发射结、集电结均正偏D.发射结正偏，集电结反偏

【解析】

根据晶体三极管的工作状态的特点：

在截止状态下，发射结和集电结都是反偏。

【答案】选择B。

【例2】选择题

如图2-2-9所示，试判断各电路图中晶体三极管工作在饱和区的是（）。

ABC

图2-2-9

【解析】

根据三极管输入输出特性曲线可知，A图中发射结反向偏置,集电结反向偏置,三极管工作在截止区。

B图中发射结反向偏置,三极管工作在截止区。

C图中两PN结均正偏，三极管工作在饱和区。

【答案】选择C。

【例3】计算题

如图2-2-10所示是某三极管的输出特性曲线。

从曲线上可以大致确定该三极管在UCE=6.5V,IB=60μA,即b点附近的

和

值。

图2-2-10

【解析】

在图2-2-10所示的输出特性曲线上作UCE=6.5V的垂线，与IB=60μA的输出特性曲线交于b点，由此可得该点对应直流放大倍数和交流放大倍数为

=IC/IB=2.5×103/60=41

=（2.5-1.7）×103/20=40

【答案】计算结果为41、40。

【一课一练】

一、判断题

（）1.无论是哪种三极管，当处于放大工作状态时，基极电位总是高于发射极电位，集电极电位也总是高于基极电位。

（）2.三极管处于放大区，当IB一定时，IC不随VCE变化的特性，称为三极管的恒流特性。

（）3.处于饱和状态的三极管，Ic受UCE的影响很大。

（）4.只要三极管的发射结处于反偏，通常认为它处于截止状态。

（）5.三极管工作在截止区时，集电极电流等于发射极电流等于零。

二、选择题

1.三极管工作在饱和状态时，它的IC将（）。

A．随IB增加而增加B.随IB增加而减小

C.与IB无关D.与RC、UCC无关

2.当晶体三极管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为（）。

A.前者反偏、后者反偏B.前者正偏、后者反偏

C.前者正偏、后者正偏D.前者反偏、后者正偏

3．某三极管工作在放大区，如果IB从15μA增大到25μA时，Ic从2mA变为2.5mA,那么它的

约为（）。

A.50B.80C.90D.100

4.三极管的输出特性曲线是（）两者之间的关系曲线。

A.IB与ICB.Ube与IBC.Uce与ICD.Ube与Ic

5.在三极管的输出特性曲线中，每一条曲线都与（）对应。

A.输入电压B.基极电压C.基极电流D.Ube与Ic

【知识点3参考答案】

一、判断题ⅹⅹ√√√

二、选择题CBACC

知识点4理解晶体三极管的主要参数含义、并掌握晶体三极管工作状态的判别

【典型例题】

【例1】选择题

一个三极管工作在放大状态。

测得它的三只管脚上电位分别为V1=-0.7V,V2=-1V和V3=-6V,则该三极管的管型和材料是（）。

A.NPN型硅管B.PNP型硅管C.PNP型锗管D.NPN型锗管。

【解析】

V2电位居中，说明2脚为B极；V12=0.3V>0V,说明1-2间为发射结，1为发射极，所加电压为正偏，并且可得3为集电极，该管为锗管。

又V23=5V,说明集电结电压为反偏。

三个电压关系满足：

VE>VB>VC，且处于放大状态，所以是PNP型锗材料的三极管。

【答案】选择C。

【例2】选择题

如图2-2-14所示，试判断不是工作在放大状态的三极管为（）。

ABCD

图2-2-14

【解析】

图2-2-14A图中所示为NPN管，三个电压关系为UCB>0，集电结反偏；UBE>0，发射结正偏，符合放大工作条件，因此三极管处于放大状态。

图2-2-14B图中所示为PNP管，三个电压关系满足VE>VB>VC关系，符合放大工作条件，因此三极管处于放大状态。

图2-2-14C图中所示为PNP管，三个电压关系满足VE>VB>VC关系，符合放大工作条件，因此三极管处于放大状态。

图2-2-14D图中所示为PNP管，三个电压关系满足VC>VE>VB关系，符合饱和工作条件，因此三极管处于饱和状态。

【答案】选择D。

【例3】计算题

某晶体三极管的极限参数为ICM=100mA,PCM=150mW,U（BR）CEO=30V。

若它的工作电压VCE=10V,则工作电流IC不得超过多少？

若工作电流IC=1mA,则工作电压的极限值应为多少？

【解析】

晶体管工作时，其电压、电流及功耗不得超过其极限值，否则将损坏。

当工作电压VCE确定时，应根据PCM及ICM确定工作电流Ic，即应满足ICVCE≤PCM及IC≤ICM。

当VCE=10V时，IC≤PCM/VCE=15mA，此值小于ICM=100mA，故此时工作电流不应超过15mA即可。

同理，当工作电流IC确定时，应根据ICVCE≤PCM及VCE≤U（BR）CEO确定工作电压VCE的大小。

当IC=1mA时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应该为30V。

【答案】15mA30V。

【一课一练】

一、判断题

（）1.在三极管放大电路中，若发射结反偏电压超过U（BR）EBO，将导致反向电流剧增，从而使三极管被损坏。

（）2.晶体三极管在使用中，必须满足IC＜ICM，否则电流放大系数将明显下降。

（）3.当三极管发射结、集电结都反向偏置时具有放大作用。

（）4.在三极管放大电路中，当实际功耗PC大于最大允许集电极耗散功率PCM时，不仅使管子的参数发生变化，甚至还会烧坏管子。

（）5.三极管极间反向电流是反映三极管稳定性的参数。

在同型号的管子中，反向电流越小，性能越稳定。

二、选择题

1.用万用表直流电压档，测得电路中晶体硅三极管各电极相对于某一参考点的电位如图2-2-15所示，可以判断出该三极管工作在（）。

A.饱和状态B.放大状态C.截止状态D.击穿状态

图2-2-15

2.今测得某三个管脚的电位分别是V1=4V,V2=3.4V,V3=9V,试判断管子的类型（）。

A.NPN型硅管B.PNP型硅管C.PNP型锗管D.NPN型锗管。

3.下列选项中，不属三极管的参数是（）。

A.电流放大系数β        B.最大整流电流IF

  C.集电极最大允许电流ICM     D.集电极最大允许耗散功率PCM

4.使用三极管时，如果集电极功耗超过PCM，可能会发生（）情况。

A.击穿    B.短路   C.烧坏    D.

变小

5.已知某晶体管的PCM=125mW,ICM=125mA,VBRCEO=25V。

在下列条件下能正常工作的是（）。

A.IC=125mA，VCE=5VB.IC=50mA，VCE=30V

C.IC=20mA，VCE=15V D.IC=10mA，VCE=12V

【知识点4参考答案】

一、判断题ⅹ√ⅹ√√

二、选择题AABCD

第二节共发射极基本放大电路分析及晶体三极管三种组态电路的特点和用途

知识点1理解共发射极基本放大电路的组成和各元件作用

【典型例题】

【例1】选择题

在三极管放大电路中，

，则总的电压放大倍数

等于（）。

A.100，-1B.100，0.1C.1000，-1D.1000，0.1

【解析】

由于电压放大倍数Gv=20lgAv（dB），可得

。

由已知

，可求得：

【答案】答案为B。

【例2】判断题

（）在三极管放大电路中，如果在三极管的基极输入交流信号电流ib，经过三极管放大，可以在三极管的集电极得到一个放大后的集电极交流信号电流Ic。

【解析】

对照三极管放大电路中直流电与交流电的符号表示方法，题中基极输入交流电流ib表示的是交流信号分量，Ic表示的是交流电的有效值。

按照题意描述的电流为同一类交流电流，故放大后的集电极交流信号电流Ic改为ic或将基极输入交流信号电流ib改为Ib。

【答案】答案×。

【例3】判断题

（）在图2-2-18中，三极管的基极电容器C1、C2的作用是隔离直流、导通交流，它们在电路中的极性不可以互换。

【解析】

C1、C2为电解电容器，具有正、负极性。

电解电容器在连接电路中，正极接高电位、负极接低电位，才能发挥其隔离直流、导通交流的作用。

【答案】答案√。

【一课一练】

一、判断题

（）1.晶体三极管集电极和基极上的电流一定能满足Ic=βIb的关系。

（）2.放大电路中的所有电容器，起的作用均为通交隔直。

（）3.在三极管放大电路中，集电极也有可能作为信号的输入端使用。

（）4.三极管中的IB、ib、iB、Ib、Ibm分别表示基极直流电路、基极交流电流、基极总电流、基极电流的有效值和最大值。

（）5.三极管放大器的增益表示单位为dB，表示的是声音信号的分贝值。

二、选择题

1.在三极管电流表示中，iB所表达的含义是（）。

A.直流分量B.交流分量C.总量D.有效值

2.在三极管共基极接法中，说法不正确的是（）。

A.公共端是基极

B.发射极输入、集电极输出

C.输入信号的一端、输出信号的一端与基极共用

D.输出信号极性与输入信号极性无关

3.某三极管放大器的电压放大倍数Av=-10，电流放大倍数Ai=100，下列说法不正确的是（）。

A.功率放大倍数Ap为10B.三极管具有电流放大能力

C.三极管具有电压放大能力D.三极管的功率增益为10dB

4.关于三极管的输入电阻和输出电阻说法正确的是（）。

A.输入电阻可以包含电源内阻

B.输出电阻可以包含负载

C.输入电阻和输出电阻针对的是直流信号情况

D.输入电阻和输出电阻针对的是交流信号情况

5.三极管放大能力的能源来自于（）。

A.基极信号源B.集电极供电电源

C.集电极输出电源D.B和C

【知识点1参考答案】

一、判断题×√×√×

二、选择题CDCDB

知识点2理解估算、测试和调整放大器的静态工作点，识记静态工作点与波形失真的关系

【典型例题】

【例1】判断题

（）静态工作点选择不合适，会产生饱和失真和交越失真。

【解析】

与静态工作点选择不合适的失真只有饱和失真和截止失真。

交越失真是指在乙类功率放大器中，两只三极管在输入信号过零附近分别处于截止状态，导致输入信号经过三极管放大后，输出信号在信号过零点处出现的失真现象。

【答案】答案×。

【例2】判断题

（）静态工作点是指电路处于直流工作状态时，三极管中流过的电流与加在三极管上的电压的数值在输入输出特性曲线上的一个确定点。

【解析】

根据静态工作点定义可知缺少了在输入交流信号为零的条件。

【答案】答案×。

【例3】选择题

如图2-2-18所示为某三极管放大电路，如果Vcc=12V，

，

，则三极管的静态工作点

（）。

A.1.67mA167mA4.33VB.16.7mA1670mA8.66V

C.16.7

A1.67mA4.33VD.16.7

A1.67mA8.66V

图2-2-18

【解析】

对比图2-2-18与表2-2-5中的三极管基本放大电路可得：

【答案】选择D。

【一课一练】

一、判断题

（）1.放大电路的静态工作点是指将输入端对地短路的状态。

（）2.确定三极管放大电路的静态工作点的是Rb电阻器。

（）3.在共射极放大器中，仅改变电源电压Vcc，则电压放大倍数不会改变，但静态工作点会改变。

二、选择题

1.在画三极管放大电路的交流通路时，对电容器和直流电源的处理方法，下列正确的一项是（）。

A.电容器用短路导线代替，直流电源开路

B.电容器开路、直流电源开路

C.电容器用短路导线代替，直流电源正极短路到负极

D.电容器开路、直流电源正极短路到负极

2.在共发射极放大电路中，输入信号与输出信号之间的相位关系是（）。

A.同相B.反相C.同向D.反向

3.在共发射极放大电路中，在输入信号正半周信号量足够大时，输出信号会产生（）。

A.失真B.饱和失真C.截止失真D.不失真

4.在共发射极放大电路中，输出信号同时具有饱和失真和截止失真，并且饱和失真比截止失真更严重的原因是（）。

A.三极管存在开路现象

B.三极管电流放大倍数过大

C.输入信号很强，静态工作点离截止区很近

D.输入信号很强，静态工作点离饱和区很近

5.如图2-2-19所示为分压式单管放大电路。

如果

，其静态工作点参数之一

（）。

A.10VB.7.95VC.4.05VD.12V

图2-2-19

【知识点2参考答案】

一、判断题√×√

二、选择题CBBDB

知识点3理解三种组态的放大电路，熟悉三种组态电路的特点和用途

【典型例题】

【例1】判断题

（）在共集电极放大电路中，输入输出信号的相位同相。

【解析】

在共集电极放大电路中，基极为输入端，发射极为输出端。

按照发射极与基极电位关系可知，发射极的电位与基极的电位具有跟随作用，即基极电位升高，发射极电位跟随升高；基极电位下降，发射极电位跟随下降；并且同时会过零点。

因此输入输出信号具有相同的波形，不存在相位滞后或超前。

【答案】答案√。

【例2】判断题

（）在共集电极放大电路中，电压放大倍数小于1。

【解析】

在共集电极放大电路中，基极为输入端，发射极为输出端。

以NPN型三极管为例，在NPN型三极管中，按照回路欧姆定律可知，输入电压等于发射结电压与发射极电阻上的电压（输出电压）之和，因此输入电压大于输出电压。

依三极管放大倍数公式可得，三极管放大倍数等于输出电压与输入电压之比，其比值小于1，所以共集电极放大电路的电压放大倍数小于1。

【答案】答案√。

【例3】选择题

在三极管放大电路的三种组态中，不具有电流放大的作用的是（）。

A.共基极放大电路

B.共发射极放大电路

C.共集电极放大电路

D.共发射极放大电路和共集电极放大电路

【解析】

在三极管放大电路的三种组态中，共基极放大电路的输入端是发射极，输出端为集电极。

按照三极管电流分配规律：

，可得输出电流与输入电流的比值小于1，所以共基极放大电路不具有电流放大的作用。

其他两类以此类推，具有电流放大作用。

【答案】选择A。

【一课一练】

一、判断题

（）1.在发的低频信号过程中，共发射极放大电路除了可以用于多级放大器的中间级使用外，还可以作为输出级使用，为负载提供足够的功率。

（）2.因为共集电极放大电路不具备电压放大作用，所以共集电极放大电路也不具备功率放大作用。

（）3.在三极管放大电路中，如果从集电极输出信号，则输出信号与输入信号反相。

二、选择题

1.某放大器的电压放大倍数为-80，该负号表示（）。

A.衰减B.同相放大C.无意义D.反相放大

2.在单级共发射极放大电路中，错误说法的是（）。

A.三极管对交流信号具备电压放大能力

B.三极管对交流信号具备电流放大能力

C.三极管对交流信号具备功率放大能力

D.上述说法均错误。

【知识点3参考答案】

一、判断题×××

二、选择题DD