2025年半導(dǎo)體三極管及其基本電路試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某NPN型三極管處于放大狀態(tài)時，各極電位關(guān)系應(yīng)為（）A.UC>UB>UEB.UC<UB<UEC.UB>UC>UED.UE>UB>UC2.三極管的電流放大系數(shù)β是指（）A.集電極電流與基極電流的直流比值B.集電極電流變化量與基極電流變化量的交流比值C.發(fā)射極電流與基極電流的直流比值D.發(fā)射極電流變化量與基極電流變化量的交流比值3.當溫度升高時，三極管的反向飽和電流ICBO會（）A.顯著增大B.顯著減小C.基本不變D.先增大后減小4.共發(fā)射極放大電路中，若靜態(tài)工作點Q設(shè)置過低，容易產(chǎn)生（）A.飽和失真B.截止失真C.交越失真D.頻率失真5.某放大電路在輸入信號為10mV時，輸出信號為2V；輸入信號為20mV時，輸出信號為3.9V。該電路的電壓放大倍數(shù)約為（）A.200B.195C.190D.1856.共集電極放大電路的主要特點是（）A.電壓放大倍數(shù)大、輸入電阻小、輸出電阻大B.電壓放大倍數(shù)近似為1、輸入電阻大、輸出電阻小C.電壓放大倍數(shù)大、輸入電阻大、輸出電阻小D.電壓放大倍數(shù)近似為1、輸入電阻小、輸出電阻大7.為穩(wěn)定放大電路的輸出電流并提高輸入電阻，應(yīng)引入（）A.電流串聯(lián)負反饋B.電流并聯(lián)負反饋C.電壓串聯(lián)負反饋D.電壓并聯(lián)負反饋8.三極管的穿透電流ICEO與反向飽和電流ICBO的關(guān)系為（）A.ICEO=βICBOB.ICEO=(1+β)ICBOC.ICEO=ICBO/βD.ICEO=ICBO/(1+β)9.某放大電路的下限截止頻率fL=100Hz，上限截止頻率fH=100kHz，當輸入信號頻率為10Hz時，輸出信號會出現(xiàn)（）A.高頻失真B.低頻失真C.線性失真D.無失真10.測量某三極管三個電極的電位分別為：UE=2V，UB=2.7V，UC=5V，該三極管工作在（）A.放大區(qū)B.飽和區(qū)C.截止區(qū)D.擊穿區(qū)二、填空題（每空1分，共20分）1.半導(dǎo)體三極管從結(jié)構(gòu)上分為______型和______型兩種，它們都包含______個PN結(jié)，分別稱為______結(jié)和______結(jié)。2.三極管實現(xiàn)電流放大的內(nèi)部條件是：發(fā)射區(qū)摻雜濃度______，基區(qū)摻雜濃度______且厚度______，集電區(qū)面積______。3.共發(fā)射極放大電路的直流通路用于計算______，交流通路用于分析______。4.三極管的輸出特性曲線可分為三個區(qū)域：______、______和______。當發(fā)射結(jié)______、集電結(jié)______時，三極管工作在放大區(qū)。5.微變等效電路法適用于______信號的分析，其中三極管的輸入電阻rbe可近似表示為______（寫出公式），式中IEQ的單位是______。6.多級放大電路的總電壓放大倍數(shù)等于______，通頻帶比單級放大電路______（填“寬”或“窄”）。7.為了消除乙類互補功率放大電路的交越失真，通常采用______類放大方式，此時三極管處于______偏置狀態(tài)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述三極管實現(xiàn)電流放大的外部條件及各極電位關(guān)系（以NPN型為例）。2.說明靜態(tài)工作點Q對放大電路性能的影響，為什么需要設(shè)置合適的Q點？3.比較共發(fā)射極、共集電極、共基極三種基本放大電路的性能特點（從電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻率特性等方面）。4.什么是三極管的溫度漂移？簡述溫度對三極管參數(shù)的影響（至少列出三種參數(shù)）。四、計算題（共30分）1.（10分）圖1所示為固定偏置共射放大電路，已知VCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，三極管β=50，UBE=0.7V。（1）計算靜態(tài)工作點Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）若RB減小為200kΩ，分析Q點如何變化（定性說明即可）。2.（10分）圖2所示為分壓式偏置共射放大電路，已知VCC=15V，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，三極管β=60，UBE=0.7V，rbb'=300Ω。（1）計算靜態(tài)工作點Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）畫出微變等效電路；（3）計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。3.（10分）圖3所示為共集電極放大電路，已知VCC=12V，RB=200kΩ，RE=3kΩ，RL=3kΩ，三極管β=80，UBE=0.7V，rbb'=200Ω。（1）計算靜態(tài)工作點Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。五、分析題（10分）圖4所示為某共射放大電路的輸出電壓波形，輸入為正弦信號。（1）判斷圖（a）、（b）分別為何種失真；（2）分析產(chǎn)生失真的原因；（3）說明應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)以消除失真。答案及解析一、選擇題1.答案：A解析：NPN型三極管放大時，發(fā)射結(jié)正偏（UB>UE），集電結(jié)反偏（UC>UB），因此UC>UB>UE。2.答案：B解析：β是交流電流放大系數(shù)，定義為ΔIC/ΔIB（小信號情況下）。3.答案：A解析：溫度升高時，本征激發(fā)增強，反向飽和電流ICBO顯著增大，且ICEO=(1+β)ICBO也會大幅增加。4.答案：B解析：Q點過低時，輸入信號負半周會使三極管進入截止區(qū)，導(dǎo)致輸出電壓正半周失真（截止失真）。5.答案：B解析：電壓放大倍數(shù)Au=ΔUo/ΔUi=(3.9V-2V)/(20mV-10mV)=1.9V/10mV=190，但更精確計算為：當Ui=10mV時Uo=2V，Au=2V/10mV=200；Ui=20mV時Uo=3.9V，Au=3.9V/20mV=195，取平均約195。6.答案：B解析：共集電路（射極跟隨器）電壓放大倍數(shù)近似為1（略小于1），輸入電阻大（約幾十千歐到幾百千歐），輸出電阻?。s幾十歐到幾百歐）。7.答案：A解析：電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，串聯(lián)負反饋提高輸入電阻，因此選電流串聯(lián)負反饋。8.答案：B解析：穿透電流ICEO是基極開路時的集射極電流，ICEO=(1+β)ICBO。9.答案：B解析：輸入信號頻率低于下限截止頻率fL時，耦合電容和旁路電容的容抗增大，導(dǎo)致低頻信號衰減，產(chǎn)生低頻失真。10.答案：A解析：UE=2V，UB=2.7V（UB>UE，發(fā)射結(jié)正偏），UC=5V（UC>UB，集電結(jié)反偏），符合放大區(qū)條件。二、填空題1.NPN；PNP；兩；發(fā)射；集電2.高；低；?。淮?.靜態(tài)工作點；動態(tài)性能（如電壓放大倍數(shù)、輸入輸出電阻）4.放大區(qū)；飽和區(qū)；截止區(qū)；正偏；反偏5.??；rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ；mA6.各級電壓放大倍數(shù)的乘積；窄7.甲乙；微三、簡答題1.外部條件：發(fā)射結(jié)正偏（UB>UE），集電結(jié)反偏（UC>UB）。對于NPN型管，要求UC>UB>UE；對于PNP型管，要求UE>UB>UC。正偏使發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入大量載流子，反偏使集電區(qū)收集基區(qū)擴散過來的載流子，從而實現(xiàn)電流放大。2.Q點設(shè)置過高時，輸入信號正半周可能使三極管進入飽和區(qū)，產(chǎn)生飽和失真；Q點過低時，輸入信號負半周可能使三極管進入截止區(qū)，產(chǎn)生截止失真。合適的Q點應(yīng)位于輸出特性曲線的放大區(qū)中部，使輸入信號正負半周都能被線性放大，避免失真，同時保證足夠的動態(tài)范圍。3.共射電路：電壓放大倍數(shù)大（幾十到幾百），輸入電阻中等（幾千歐），輸出電阻較大（幾千歐），頻率特性一般（存在密勒效應(yīng)，上限頻率較低）；共集電路：電壓放大倍數(shù)≈1，輸入電阻大（幾十千歐到幾百千歐），輸出電阻?。◣资畾W到幾百歐），頻率特性好（無密勒效應(yīng)）；共基電路：電壓放大倍數(shù)大（與共射相當），輸入電阻?。◣资畾W），輸出電阻大（幾千歐），頻率特性好（截止頻率高）。4.溫度漂移是指由于溫度變化引起三極管參數(shù)變化，導(dǎo)致放大電路靜態(tài)工作點不穩(wěn)定的現(xiàn)象。溫度影響：①ICBO隨溫度升高指數(shù)增長（約每10℃翻倍）；②UBE隨溫度升高線性減?。s-2mV/℃）；③β隨溫度升高增大（約0.5%~1%/℃）。這些變化最終導(dǎo)致ICQ增大，Q點上移。四、計算題1.（1）直流通路中，IBQ=(VCC-UBE)/RB=(12V-0.7V)/300kΩ≈11.3V/300kΩ≈37.7μAICQ=βIBQ=50×37.7μA≈1.885mAUCEQ=VCC-ICQRC=12V-1.885mA×3kΩ≈12V-5.655V≈6.345V（2）RB減小，IBQ=(VCC-UBE)/RB增大，ICQ=βIBQ增大，UCEQ=VCC-ICQRC減小，Q點沿負載線上移，可能進入飽和區(qū)。2.（1）分壓式偏置電路中，基極電位UB≈VCC×RB2/(RB1+RB2)=15V×10kΩ/(33kΩ+10kΩ)≈3.49VIEQ=(UB-UBE)/RE=(3.49V-0.7V)/2kΩ≈2.79V/2kΩ≈1.395mA≈ICQIBQ=ICQ/β≈1.395mA/60≈23.25μAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=15V-1.395mA×(3kΩ+2kΩ)=15V-6.975V≈8.025V（2）微變等效電路：三極管用rbe、βib等效，RB1和RB2并聯(lián)接在輸入側(cè)，RC和RL并聯(lián)接在輸出側(cè)，RE被旁路電容短路（交流接地）。（3）rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ=300Ω+(61×26mV)/1.395mA≈300Ω+1140Ω≈1440ΩAu=-β(RC∥RL)/rbe=-60×(3kΩ∥3kΩ)/1.44kΩ=-60×1.5kΩ/1.44kΩ≈-62.5Ri=RB1∥RB2∥rbe≈33kΩ∥10kΩ∥1.44kΩ≈(33×10)/(33+10)kΩ∥1.44kΩ≈7.67kΩ∥1.44kΩ≈1.23kΩRo=RC=3kΩ3.（1）直流通路中，IBQ=(VCC-UBE)/[RB+(1+β)RE]=(12V-0.7V)/[200kΩ+81×3kΩ]≈11.3V/(200kΩ+243kΩ)≈11.3V/443kΩ≈25.5μAICQ=βIBQ≈80×25.5μA≈2.04mAUCEQ=VCC-IEQRE≈12V-(1+β)IBQRE≈12V-81×25.5μA×3kΩ≈12V-6.23V≈5.77V（2）rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ=200Ω+(81×26mV)/2.04mA≈200Ω+1030Ω≈1230ΩAu=(1+β)(RE∥RL)/[rbe+(1+β)(RE∥RL)]≈(81×1.5kΩ)/(1.23kΩ+81×1.5kΩ)≈121.5kΩ/122.73kΩ≈0.99Ri=RB∥[rbe+(1+β)(RE∥RL)]≈200kΩ∥122.73kΩ≈71.5kΩRo=RE∥[(rbe+Rs')/(1+β)]（假設(shè)信號源內(nèi)阻Rs=0，則Rs'=0）≈3kΩ∥(1.23kΩ/81)≈3kΩ∥15.2Ω≈15.