【正文】 （2）若Rc短路，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？【相關(guān)知識】晶體管工作狀態(tài)的判斷，穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷以及限流電阻的作用。【解題思路】（1）根據(jù)uI的值判斷晶體管的工作狀態(tài)。（2）根據(jù)穩(wěn)壓管的工作狀態(tài)判斷uO的值?！窘忸}過程】（1）當(dāng)uI＝0時，晶體管截止；穩(wěn)壓管的電流在IZ和IZM之間，故uO＝UZ＝4V。當(dāng)uI＝15V時，晶體管導(dǎo)通，基極電流假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流由于uO＞UCES＝V，說明假設(shè)成立，即晶體管工作在放大狀態(tài)。值得指出的是，雖然當(dāng)uI為0V時uO均為4V，但是原因不同；前者因晶體管截止、穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)，且穩(wěn)定電壓為4V，使uO＝4V；后者因晶體管工作在放大區(qū)使uO＝4V，此時穩(wěn)壓管因電流為零而截止。當(dāng)uI＝V時，晶體管導(dǎo)通，基極電流假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流在正電源供電的情況下，uO不可能小于零，故假設(shè)不成立，說明晶體管工作在飽和狀態(tài)。實際上，也可以假設(shè)晶體管工作在飽和狀態(tài)，求出臨界飽和時的基極電流為IB=mA＞IBS，說明假設(shè)成立，即晶體管工作在飽和狀態(tài)。（2）若Rc短路，電源電壓將加在穩(wěn)壓管兩端，使穩(wěn)壓管損壞。若穩(wěn)壓管燒斷，則uO＝VCC＝12V。若穩(wěn)壓管燒成短路，則將電源短路；如果電源沒有短路保護(hù)措施，則也將因輸出電流過大而損壞。【方法總結(jié)】（1）晶體管工作狀態(tài)的判斷：對于NPN型管，若uBE＞Uon（開啟電壓），則處于導(dǎo)通狀態(tài)；若同時滿足UC≥UBUE，則處于放大狀態(tài)，IC＝βIB；若此時基極電流則處于飽和狀態(tài)，式中ICS為集電極飽和電流，IBS是使管子臨界飽和時的基極電流。（2）穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷：穩(wěn)壓管所流過的反向電流大于穩(wěn)定電流IZ才工作在穩(wěn)壓區(qū)，反向電流小于最大穩(wěn)定電流IZM才不會因功耗過大而損壞，因而在穩(wěn)壓管電路中限流電阻必不可少。圖示電路中Rc既是晶體管的集電極電阻，又是穩(wěn)壓管的限流電阻?！纠?2】電路如圖所示，晶體管導(dǎo)通時UBE＝，β=50。試分析uI為0V、1V、?！鞠嚓P(guān)知識】晶體管的伏安特性?！窘忸}思路】根據(jù)晶體管的管壓降與，以及基極電流和集電極電流的特點，直接可以判別出管子的工作狀態(tài)，算出輸出電壓?！窘忸}過程】（1）當(dāng)VBB＝0時，T截止，uO＝12V。（2）當(dāng)VBB＝1V時，因為μA所以T處于放大狀態(tài)。（3）當(dāng)VBB＝3V時，因為μA所以T處于飽和狀態(tài)?！纠?3】試問圖示各電路能否實現(xiàn)電壓放大？若不能，請指出電路中的錯誤。圖中各電容對交流可視為短路。圖(a)圖(b)圖(c)圖(d)【相關(guān)知識】放大電路的組成原理?！窘忸}思路】放大電路的作用是把微弱的電信號不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。即要求放大電路既要有一定的放大能力，又要不產(chǎn)生失真。因此，首先要檢查電路中的晶體管（非線性器件）是否有合適的直流偏置，是否工作在放大狀態(tài)（線性狀態(tài)），其次檢查信號源、放大器和負(fù)載之間的信號傳遞通道是否暢通，并具有電壓放大的能力?！窘忸}過程】圖(a)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路缺少集電極電阻，動態(tài)時電源相當(dāng)于短路，輸出端沒有交流電壓信號。圖(b)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻，動態(tài)時電源相當(dāng)于短路，輸入交流電壓信號也被短路。圖(c)電路也不能實現(xiàn)電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒有直流偏置電壓，靜態(tài)電流，放大電路工作在截止?fàn)顟B(tài)。圖(d)電路能實現(xiàn)小信號電壓放大。為了保證輸出信號不失真（截止、飽和），當(dāng)輸入信號為正時，應(yīng)不足以使三極管飽和；當(dāng)輸入信號為負(fù)時，應(yīng)不會使三極管截止?！纠?4】單級放大電路如圖所示，已知Vcc=15V，此時調(diào)到，，晶體管飽和壓降UCES為1V，晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求：（1）靜態(tài)工作點，：（2）中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻；（3）估計上限截止頻率和下限截止頻率；（4）動態(tài)范圍=？輸入電壓最大值Uip=？（5）當(dāng)輸入電壓的最大值大于Uip時將首先出現(xiàn)什么失真？【相關(guān)知識】（1）共射極放大電路。（2）放大電路的頻率特性?！窘忸}思路】（1）根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點。（2）根據(jù)交流通路可求得放大電路的、。（3）根據(jù)高頻區(qū)、低頻區(qū)的等效電路可分別求出和。（4）根據(jù)靜態(tài)工作點及交流負(fù)載線的斜率可求得動態(tài)范圍，同時可判斷電路出現(xiàn)失真的狀況。（5）根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動態(tài)范圍可求出Uip?！窘忸}過程】（1）采用估算法求解靜態(tài)工作點。由圖可知故（2）利用微變等效電路法，求解放大電路的動態(tài)指標(biāo)。（3）當(dāng)電路中只有一個慣性環(huán)節(jié)時，電路的截止頻率可以表示為，其中為電容所在回路的等效電阻。在高頻區(qū)，根據(jù)題意，晶體管的結(jié)電容可以忽略，影響電路上限截止頻率的電容只有負(fù)載等效電容。故電路的上限截止頻率為在低頻區(qū)，影響下限截止頻率的電容有、和?？梢苑謩e考慮輸入回路電容（、）和輸出回路電容（）的影響，再綜合考慮它們共同作用時對電路下限截止頻率的影響。只考慮輸出回路電容時只考慮輸入回路電容和時，為了簡化計算，忽略偏置電阻及射極電阻的影響，把射極旁路電容折算到基極回路，則有由于，所以電路的下限截止頻率為（4）由于，即電路的最大不失真輸出電壓受截止失真的限制，故電路的動態(tài)范圍輸入電壓最大值（5）由上述分析可知，當(dāng)輸入電壓的最大值大于Uip時，電路將首先出現(xiàn)截止失真?！纠?5】圖示放大電路為自舉式射極輸出器。在電路中，設(shè)，晶體管的，各電容的容量足夠大。試求：（1）斷開電容，求放大電路的輸入電阻和輸出電阻。（2）接上電容，寫出的表達(dá)式，并求出具體數(shù)值，再與（1）中的數(shù)值比較。（3）接上電容，若通過增大來提高，那么的極限值等于多少？圖(a)【解相關(guān)知識】射極輸出器、自舉原理、密勒定理?！窘忸}思路】根據(jù)放大電路的微變等效電路求放大電路的輸入電阻?！窘忸}過程】在分析電路的指標(biāo)之前，先對自舉式射極輸出器的工作原理作一簡要說明。在靜態(tài)時，電容相當(dāng)于開路；在動態(tài)時，大電容相當(dāng)于短路，點E和點A的交流電位相等。由于點E的交流電位跟隨輸入信號（點B的交流電位）變化，所以兩端的交流電位接近相等，流過的交流電流接近于零。對交流信號來說，相當(dāng)于一個很大的電阻，從而減小了、對電路輸入電阻的影響。由于大電容C的存在，點A的交流電位會隨著輸入信號而自行舉起，所以叫自舉式射極輸出器。這種自舉作用能夠減小直流偏置電阻對電路輸入電阻的影響，可以進(jìn)一步提高射極輸出器的輸入電阻。（1）在斷開電容C后，電路的微變等效電路如圖(b)所示。圖中圖（b）。由圖可以求出可見，射極輸出器的原來是很大的，但由于直流偏置電阻的并聯(lián)，使減小了很多。（2）接上自舉電容后，用密勒定理把等效為兩個電阻，一個是接在B點和地之間的，另一個是接在A(E)點和地之間的，其中是考慮了與、以及并聯(lián)后的，如圖(c)所示。圖(c)由于，但小于1，所以是一個比大得多的負(fù)電阻，它與、并聯(lián)后，總的電阻仍為正。由于很大，它的并聯(lián)效應(yīng)可以忽略，從而使此時所以，自舉式射極輸出器的輸入電阻由于對的并聯(lián)影響小得多，所以比沒有自舉電容時增大了。（3）通過增大以增大的極限情況為，即用自舉電阻提高的結(jié)果，使只取絕于從管子基極看進(jìn)去的電阻，與偏置電阻幾乎無關(guān)?！纠?6】試判斷圖示各電路屬于何種組態(tài)的放大電路，并說明輸出電壓相對輸入電壓的相位關(guān)系。（a）（b）（c）（d）【相關(guān)知識】共集－共射，共射－共集，共集－共基組合放大電路?！窘忸}思路】根據(jù)信號流向分析各個晶體管放大電路的組態(tài)及輸出電壓與輸入電壓的相位關(guān)系?！窘忸}過程】圖（a）所示電路第一級是共集電極放大電路，輸出電壓與輸入電壓同相；第二級是共射極放大電路，輸出電壓與輸入電壓反相。因此，整個電路是共集－共射組合電路，輸出電壓與輸入電壓反相。圖（b）所示電路第一級是共射極放大電路，輸出電壓與輸入電壓反相；第二級是共基極放大電路，輸出電壓與輸入電壓同相。因此，整個電路是共射－共基組合電路，輸出電壓與輸入電壓反相。圖（c）所示電路第一級是共集電極放大電路，輸出電壓與輸入電壓同相；第二級是共基極放大電路，輸出電壓與輸入電壓同相。因此整個電路是共集－共基組合電路，輸出電壓與輸入電壓同相。圖（d）所示電路由于T1管集電極具有恒流特性，因而T1管是T2管的有源負(fù)載，所以T2管組成了有源負(fù)載的共射放大器，輸出電壓與輸入電壓反相?！纠?7】晶體管組成的共集－共射、共射－共集、共射－共基等幾種組合放大電路各有其獨特的優(yōu)點，請你選擇合適的組合放大電路，以滿足如下所述不同應(yīng)用場合的需求。（1）電壓測量放大器的輸入級電路。（2）輸出電壓受負(fù)載變化影響小的放大電路。（3），要求電壓增益大于60dB的放大電路。（4）輸入信號頻率較高的放大電路。【相關(guān)知識】共集－共射，共射－共集，共射－共基組合放大電路?！窘忸}思路】根據(jù)三種組合放大電路的特點，選擇滿足應(yīng)用需求的組合放大電路。三種組合放大電路的特點如下：（1）共集－共射組合放大電路，不僅具有共集電極電路輸入電阻大的特點，而且具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點；（2）共射－共集組合放大電路，不僅具有共射電路電壓放大倍數(shù)大的特點，而且具有共集電極電路輸出電阻小的特點；（3）共射－共基組合放大電路，共基極電路本身就有較好的高頻特性，同時將輸入電阻很小的共基極電路接在共射極電路之后，減小了共射極電路的電壓放大倍數(shù)，使共射極接法的管子集電結(jié)電容效應(yīng)減小，改善了放大電路的頻率特性。因此，共射－共基組合放大電路在高頻電路中獲得了廣泛的應(yīng)用。該組合電路的電壓放大倍數(shù)近似等于一般共射電路的電壓放大倍數(shù)?！窘忸}過程】（1）電壓測量放大器的輸入級既要有較大的輸入電阻，又要有一定的電壓放大能力，應(yīng)采用共集－共射組合放大電路。（2）輸出電壓受負(fù)載變化影響小的放大電路應(yīng)具有較小的輸出電阻，也要有一定的電壓放大能力，應(yīng)采用共射－共集組合放大電路。（3），電壓增益大于60dB的放大電路應(yīng)采用電壓放大倍數(shù)大、輸出電阻小的共射－共集組合電路，最好在輸入級再增加一級具有高輸入電阻的共集電極電路。（4）輸入信號頻率較高時，應(yīng)采用頻率特性好的共射－共基組合放大電路。第3章場效應(yīng)管放大電路本章的教學(xué)目標(biāo)和要求：要求學(xué)生了解JFET、MOSFET的結(jié)構(gòu)特點，理解其工作原理；掌握J(rèn)FET、MOSFET的特性曲線及其主要參數(shù)，掌握BJT、JFET、MOSFET三者之間的差別；掌握FET的偏置電路，工作點估算方法，掌握FET的小信號跨導(dǎo)模型，掌握FET的共源和共漏電路的分析和特點。本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排：（采用多媒體教學(xué)方式）167。3－1結(jié)型場效應(yīng)管167。3－2金屬－氧化物－半導(dǎo)體場效應(yīng)管167。3－3場效應(yīng)管放大電路習(xí)題課本章重點：各種場效應(yīng)管的外特性及參數(shù)，場效應(yīng)管放大電路的偏置電路及特點。本章難點：場效應(yīng)管的工作原理以及靜態(tài)工作點的計算。本章教學(xué)方式：課堂講授本章課時安排：8本章的具體內(nèi)容：120節(jié)：介紹結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理、結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。重點：對結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線的理解。2223節(jié)：介紹MOS效應(yīng)管的工作原理、MOS效應(yīng)管的特性曲線以及主要參數(shù)。重點：對MOS效應(yīng)管的特性曲線的理解。2226節(jié)：FET放大電路的分類，Q點設(shè)置方法，兩種偏置方法的特點，以及用圖解法、計算法對電路進(jìn)行分析。FET的小信號模型，并用它對共源、共漏放大器分析；加一習(xí)題課講解習(xí)題并對本章作一小結(jié)。重點:強(qiáng)調(diào)分析方法的掌握，以及電路結(jié)構(gòu)、分析過程與BJT放大器的對比。【例31】在圖示電路中，已知場效應(yīng)管的；問在下列三種情況，管子分別工作在那個區(qū)？（1）,（2）,（3）,【相關(guān)知識】場效應(yīng)管的伏安特性?！窘忸}思路】根據(jù)管子工作在不同區(qū)域的特點，判斷管子的工作狀態(tài)?！窘忸}過程】(1)因為管子工作在截止區(qū)。(2)因為管子工作在放大區(qū)。(3)因為管子工作在可變電阻區(qū)?！纠?2】電路如圖(a)示。其中，場效應(yīng)管的輸出特性如圖（b）所示。試求電路的靜態(tài)工作點、和之值。圖(a)圖(b)【相關(guān)知識】結(jié)型場效應(yīng)管及其外特性，自給偏壓電路，放大電路的直流通路、解析法、圖解法。【解題思路】根據(jù)放大電路的直流通路，利用解析法或圖解法可求得電路的靜態(tài)工作點。【解題過程】由場效應(yīng)管的輸出特性可知管子的，由式及得與雙極型晶體管放大電路類似，分析場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)工作點，也有兩種方法，解析法和圖解法【另一種解法】（1）在輸出特性曲線上，根據(jù)輸出回路直流負(fù)載線方程作直流負(fù)載線MN，如圖(d)所示。MN與不同的輸出特性曲線有不同的交點。Q點應(yīng)該在MN上。圖(c)圖(d)（2）由交點對應(yīng)的、值在~坐標(biāo)上作曲線，稱為~控制特性，如圖(c)所示。（3）在控制特性上，根據(jù)輸入回路直流負(fù)載線方程代入，可作出輸入回路直流負(fù)載線。該負(fù)載線過原點，其斜率為，與控制特性曲線的　　交點即為靜態(tài)工作點。由此可得，（4）根據(jù)，在輸出回路直流負(fù)載線上可求得工作點，再由點可得?！纠?3】兩個場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線分別如圖(a)、(b)所示，分別確定這兩個場效應(yīng)管的類型，并求其主要參數(shù)（開啟電壓或夾斷電壓，低頻跨導(dǎo)）。測試時電流iD的參考方向為從漏極D到源極S。(a)(b)【相關(guān)知識】（1）場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性。（2）場效應(yīng)管的電參數(shù)?！窘忸}思路】根據(jù)場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性確定其開啟電壓或夾斷電壓，及在某一工作點處的跨導(dǎo)?！窘忸}過程】（a）圖曲線所示的是P溝道增強(qiáng)型MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線。其開啟電壓UGS（th）＝－2V，IDQ=1mA在工作點（UGS＝－