第 6 章 基本雙極電晶體放大器 547

數值。

將小訊號混成 p 等效電路應用在多種雙極電晶體放大器電路，以

得到時變電路的特性。

了解共射極放大器的小訊號電壓及電流增益，以及輸入與輸出電

阻。

了解射極隨耦器的小訊號電壓及電流增益，以及輸入與輸出電

阻。

了解共基極放大器的小訊號電壓及電流增益，以及輸入與輸出電

阻。

在多級放大器電路的分析中，應用雙極電晶體的小訊號等效電

路。

復習問題

1. 將負載線重疊至電晶體的特性曲線上，並討論一個簡單的共射極

電路如何放大時變訊號。

2. 為何電晶體電路的分析可以分成將交流全部設為零的直流分析與

將直流全部設為零的交流分析。

3. 畫出 npn 與 pnp 雙極電晶體的混成 p 等效電路。

4. 說明小訊號混成 p 參數 gm、rp 與 ro，與電晶體直流靜態值之間

的關係。

5. 混成 p 參數 rp 與 ro 的物理意義為何？

6. 小訊號指的是什麼？

7. 畫出共射極放大器並討論其交流電路特性 (電壓與電流增益、輸

入及輸出電阻)。

8. 當射極電阻與射極旁路電容加入共射極放大器之後，其交流特性

有何改變？

9. 討論直流負載線與交流負載線的概念。

10. 畫出射極隨耦器並討論其交流電路特性 (電壓與電流增益、輸入

與輸出電阻)。

11. 畫出共基極放大器並討論其交流電路特性 (電壓與電流增益、輸

入與輸出電阻)。

微電子學548

12. 比較共射極放大器、射極隨耦器與共基極放大器的交流電路特

性。

13. 討論在何種情況下，共射極放大器、射極隨耦器與共基極放大器

會被用在電子電路設計中。

14. 至少說明兩個原因，為什麼會需要多級放大器而不是單級放大

器。

15. 若電晶體電路可提供訊號功率增益，討論這增加的訊號功率之來

源。

問題

[注意：下列問題中，除非另有說明，否則無論 npn 或 pnp 電晶體，

B−E 間導通電壓均為 0.7 V，且 VA = ∞。而且在小訊號分析時，每一

個電容均視為短路。]

6.2 節 雙極線性放大器

6.1 (a) 電晶體參數 b = 180、VA = 150 V，偏壓為 ICQ = 2 mA，求 gm、rp、ro；(b) 當 ICQ = 0.5 mA，重做 (a) 之問題。

6.2 (a) 電晶體參數為 b = 120、VA = 120 V，且偏壓在 ICQ = 0.80 mA，求 gm、rp 與 ro；(b) 當 ICQ = 80 µA 時，重複 (a) 之問題。

6.3 電晶體參數 b = 125、VA = 200 V，要使 gm = 200 mA/V，求集

極電流之值和 rp、ro。

6.4 一個特別的放大器設計應用中，需要 gm = 80 mA/V 且 rp = 1.20 kW，則所需的直流集極電流與電晶體電流增益 b 為何？

6.5 如圖 6.3 之電路，電晶體參數 b = 120、VA = ∞ ，和電路參數

VCC = 5 V、RC = 4 kW、RB = 250 kW、VBB = 2.0 V。(a) 決定 p 參數中 gm、rp、ro；(b) 求 A v = vo /vs；(c) 若 vo = 0.8 sin (100t) V，vs 為何？

6.6 一個電晶體靜態集極電流正常值為 1.2 mA，若 80 ≤ b ≤ 120，而且集極電流有 ±10% 的變化，求 gm、rp 的範圍。

6.7 如圖 6.3 之電路，b = 120、VCC = 5 V、VA = 100 V、RB = 25 kW。(a) 要使 rp = 5.4 kW，Q 點在負載線的中點，求 VBB 和 RC；(b) 求最後的小訊號電壓增益 A v = vo / vs。

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 549

6.8 如圖 6.14 之電路，b = 100、VA = ∞、VCC = 10 V、RB = 50 kW。

(a) 若要使 ICQ = 0.5 mA，Q 點位於負載線中點，求 VBB 和 RC；

(b) 求小訊號參數 gm、rp、ro；(c) 求小訊號電壓增益 A v = vo /

vs。

6.9 如圖 6.3 的電路且被偏壓在 VCC = 10 V，集極電阻 RC = 4 kΩ，

電壓 VBB 調整到使得 VC = 4 V，電晶體的 β = 100，基極與射極

的訊號電壓為 vbe = 5 sin ωt (mV)。求 iB(t)、iC(t) 與 vC (t) 的瞬

時值，與小訊號電壓增益 Av = vc(t)/vbe(t)。

6.10 圖 6.7 中的交流等效電路，RC = 2 kΩ，電晶體參數為 gm = 50 mA/V、β = 100，給定的時變輸出電壓為 vo = 1.2 sin ωt (V)，求 vbe(t) 與 ib(t)。

6.4 節 共射極放大器

6.11 如圖 P6.11 之電路，電晶體參數 b = 150、VA = ∞。(a) 求 R1 與 R2 使得電路偏壓在 Q 點為負載線的中點；(b) 求小訊號電壓增

益 A v = vo / vs。

圖 P6.11 圖 P6.12

6.12 如圖 P6.12 ，若 b = 100、VA = ∞、R1 = 10 kW 和 R2 = 50 kW。(a) 在直流負載線，標上 Q 點的位置；(b) 求小訊號電壓增益；(c) 若電阻值有 ±5% 之變化，求電壓增益的範圍。

6.13 如圖 P6.12，若 b = 100、VA = ∞。(a) 設計使 Q 點位於負載線

中點；(b) 決定該電路之小訊號電壓增益。

D

微電子學550

6.14 如圖 P6.14，電晶體參數為 b = 100 且 VA = ∞。設計此電路使

得 ICQ = 0.25 mA，且 VCEQ = 3 V，求小訊號電壓增益與從訊號

源 vs 所看到的輸入電阻。

圖 P6.15

圖 P6.16

6.15 如圖 P6.15 之電路，b = 120、VA = 100 V。(a) 要使 VCEQ = 3.75 V，請設計此電路；(b) 求小訊號轉阻 (transresistance) Rm = vo /

is。

6.16 給定電晶體參數 b = 65、VA = 75 V。(a) 設計一個如圖 P6.16 之電路，使得基極和集極的直流電壓分別為 0.30 V 和 −3 V；(b) 求小訊號之轉導值 Gf = io / vs。

圖 P6.17

圖 P6.14

D

D

D

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 551

6.17 圖 P6.17 中訊號源 vs = 5 sin wt (mV)，電晶體參數為 b = 120。(a) 設計此電路，使得 ICQ = 0.8 mA、VCEQ = 7 V，並求電壓增

益 A v = vo / vs；(b) 當 RS = 0 時，重做 (a)。

6.18 考慮圖 P6.18 的電路，其中 vs = 4 sin wt (mV)，假設 b = 80。(a) 求 vo(t) 與 io(t)，小訊號的電壓及電流增益為何？(b) 當 RS = 0 時，重做 (a)。

圖 P6.18 圖 P6.19

圖 P6.20

6.19 考慮圖 P6.19 的電路，電晶體參數為 b = 100、VA = 100 V，求 Ri、A v = vo / vs 與 Ai = io / is。

6.20 圖 P6.20 的電路中，電晶體參數為 b = 100、VA = 100 V。(a) 求基極與射極的直流電壓；(b) 求 RC 使得 VCEQ = 3.5 V；(c) 假設 CC 與 CE 皆視為短路，求小訊號電壓增益 A v = vo / vs；(d) 當訊

號源 vs 有一個 500 W 的電阻與其串聯時，重做 (c)。

微電子學552

6.21 在圖 P6.21 中，電晶體參數為 b = 180 且 ro = ∞。(a) 求 Q 點的

值；(b) 求小訊號混成 p 參數；(c) 求小訊號電壓增益 A v = vo /

vs。

圖 P6.22

圖 P6.23

6.22 如圖 P6.22 之電路，電晶體參數 b = 80、VA = 80 V。(a) 要使 IEQ = 0.75 mA，求 RE 之值；(b) 求 RC 之值，使 VECQ = 7 V；(c) RL = 10 kW，求小訊號電壓增益 A v = vo / vs；(d) 由 vs 所見之阻

抗。

6.23 若用於圖 P6.23 之電晶體為 2N2907A，其正常直流電流增益 b = 100，並假設 80 ≤ hf e ≤ 120、10 ≤ hoe ≤ 20 µS、hre = 0。(a) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs 的範圍；(b) 輸入與輸出電阻 Ri 和 Ro 之範圍。

圖 P6.21

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 553

6.24 設計一單電晶體之共射極前置放大器，放大 10 mV (rms) 之麥克風並使輸出有 0.5 V (rms) 之輸出訊號，麥克風電阻為 1 kW。使用標準電阻來設計，並標明所需的 b 值。

6.25 如圖 P6.25 之電路，電晶體參數 b = 100、VA = ∞。(a) 求 Q 點；(b) 求小訊號參數 gm、rp、ro；(c) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs，和小訊號電流增益 A i = io / is；(d) 求輸入電阻 Rib 和 Ris；(e) 若 RS = 0，重做 (c) 之問題。

圖 P6.25

6.26 若一電晶體之集極接到其基極，因為 B−C 接面不是反向偏

壓，此電晶體工作在順向主動區，用 gm、rp、ro 來表示這個二

端點元件之小訊號電阻 re = vce / ie。

6.27 設計類似圖 6.31 之放大器。RS = 100 W，電壓增益 −10，總功

率損耗須小於 0.12 mW，標出所需的 b 值。

6.28 一理想電壓源 vs = 5 sin(5000t) (mV)，且可提供的峰值電流 0.2 μA。在 10 kW 負載電阻上之輸出電壓須為 100 sin (5000t) (mV)。試設計一單電晶體共射極放大器達成以上要求，使用

標準電阻並標示所需要的 b 值。

6.29 設計一個偏壓穩定的共射極電路，並且使得開路增益之最小

值 |A v| = 10，電路的偏壓電源為 VCC = 10 V，並可最多提供 1 mA 之電流。使用的 pnp 電晶體，其 b = 80、VA = ∞，並請在

電路中使用最少數目的電容。

6.30 設計一個共射極電路，其輸出為電容耦合接到負載電阻 RL = 10 kW，最小訊號電壓增益要 |A v|= 50。這個電路可用 ±5 V 之偏壓電源，每一個電源有最大 0.5 mA 之輸出電流。電

晶體之參數為 b = 120、VA = ∞。

D

D

D

D

D

微電子學554

6.5 節 交流負載線分析原理

6.31 如圖 P6.12 之電路，電路和電晶體參數與問題 6.12 相同，若

瞬時 E−C 間電壓在 1 ≤ vEC ≤ 11 V 之間，求輸出電壓之最大對

稱擺幅。

6.32 如圖 P6.14，b = 100、VA = ∞、RE = 12.9 kW、RC = 6 kW，若 C−E 間瞬間電壓在 1 ≤ vCE ≤ 9 V，而且集極電流之瞬間值必須大

於等於 50 μA，求輸出電壓之最大對稱擺幅。

6.33 如圖 P6.18 之電路。(a) 若 C−E 瞬時電壓維持在 2 ≤ vEC ≤ 12 V 之間，決定最大對稱輸出擺幅；(b) 用 (a) 之結果，決定集極電

流範圍。

6.34 如圖 P6.16，b = 100、VA = ∞、RB = 10 kW、RC = 4 kW，若集極

瞬間電流 iC ≥ 0.08 mA，E−C 間瞬間電壓在 1 ≤ vEC ≤ 9 V 之間，

求輸出電流 io 的最大對稱擺幅。

6.35 如圖 P6.25 之電路，電晶體參數如問題 6.25 所示，若集極電

流瞬間值 iC ≥ 0.1 mA，C−E 電壓瞬間值在 1 ≤ vCE ≤ 21 V 之間，

求輸出電流 iC 的最大對稱擺幅。

6.36 如圖 P 6.19，電晶體參數 b = 100、VA = 100 V，RC、RE 及 RL 的值如圖所示，設計一偏壓電路，當 C−E 瞬間電壓在 1 ≤ vCE ≤ 8 V 之間，且集極電流的最小值為 iC(min) = 0.1 mA 時，輸出

電壓能達到最大不失真擺幅。

6.37 如圖 P6.21，b = 180、VA = ∞。若瞬間 C−E 電壓在 0.5 ≤ vCE ≤ 4.5 V，集極瞬間電流 iC ≥ 0.25 mA，設計 R1、R2 之值，使得輸

出電壓能有最大的對稱擺幅，而且偏壓穩定。

6.38 如圖 P6.23 之電路，b = 100、VA = ∞。(a) 若 E−C 瞬間電壓在 1 ≤ vEC ≤ 9 V 之間，求使偏壓穩定之最大的對稱輸出；(b) 由 (a) 之結果，求集極電流範圍。

6.6 節 共集極放大器 (射極隨耦器)

6.39 如圖 P6.39 之電路，電晶體參數 b = 180、VA = ∞。(a) 求 ICQ、

VCEQ；(b) 畫出直流和交流負載線；(c) 計算小訊號電壓增益；

(d) 求輸入與輸出電阻 Rib 與 Ro。

6.40 如圖 P6.40 之電路，電晶體參數 b = 120、VA = ∞，重做問題 6.39 (a)～(d)。

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 555

6.41 如圖 P6.41 之電路，VCC = 5 V、RL = 4 kW、RE = 3 kW、R1 = 60 kW、R2 = 40 kW，電晶體參數 b = 50、VA = 80 V。(a) 求 ICQ 與 VECQ；(b) 畫出直流與交流負載線；(c) 求 A v = vo / vs、Ai = io / is；(d) 求 Rib 與 Ro；(e) 若電阻值有 ±5% 之變化，求電流增益

之範圍。

圖 P6.41 圖 P6.42

6.42 如圖 P6.42 之電路，b = 80、VA = 150 V。(a) 求基極、射極之 DC 電壓；(b) 求小訊號參數 gm、rp、ro；(c) 求小訊號電壓及電

流增益；(d) 若 2 kW 之電阻和 vs 信號源電阻串聯，重做 (c) 之問題。

6.43 考慮圖 P6.43 之射極隨耦器，電晶體參數為 b = 100、VA = 100 V。(a) 求輸出電阻 Ro；(b) 求小訊號電壓增益，當 (i) RL = 500 W 與 (ii) RL = 5 kW。

圖 P6.39 圖 P6.40

微電子學556

6.44 圖 P6.44 的電路中，訊號源為 vs = 2 sin wt (V)，電晶體之 b = 125。(a) 求 Rib 與 Ro；(b) 求 is(t)、io(t)、vo(t) 及 veb(t)。

6.45 如圖 P6.45 之電路，b = 100、VA = ∞。(a) 設計一個電路，使得 IEQ = 1 mA，Q 點在直流負載線的中點；(b) 若輸出弦波電壓之

峰至峰值為 4 V，求電晶體基極的訊號源 vs 之峰至峰值；(c) 若 vs 與 (b) 所求得相同，一負載電阻 RL = 1 kW，由耦合電容

與輸出相連，求輸出電壓之峰至峰值。

圖 P6.45 圖 P6.46

圖 P6.43 圖 P6.44

6.46 如圖 P6.46 之電路，當 b 在 75 ≤ b ≤ 150 之間，求小訊號電壓

增益 A v = vo / vs 和電流增益 A i = io / is 之範圍。

6.47 圖 P6.47 電路中，電晶體的電流增益 b 在 50 ≤ b ≤ 200 之間。

(a) 求 IE 與 VE 直流值的範圍；(b) 求輸入電阻 Ri 與電壓增益 A v = vo / vs 之範圍。

D

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 557

6.48 考慮如圖 P6.42 的電路，電晶體之電流增益在 100 ≤ b ≤ 180 的範圍，且厄利電壓 VA = 150 V，若負載電阻在 0.5 kW ≤ RL ≤ 500 kW 的範圍，求小訊號電壓增益的範圍。

6.49 在圖 P6.49 的電路中，電晶體電流增益為 b = 80 且 RL = 500 W，設計此電路使得小訊號電流增益 Ai = io / is = 8。令 VCC = 10 V，若 RE = 500 W，求 R1、R2 及輸出電阻 Ro。若 RL = 2000 W，

電流增益為何？

6.50 設計射極隨耦器如圖 6.52，使得其與圖 6.54 之相同定義的 Ri 為 120 kW。電晶體參數為 b = 120、VA = ∞。令 VCC = 5 V、RE = 2 kW，求新的 R1 及 R2 之值使 Q 點在負載線中間。

6.51 (a) 如圖 P6.49 之射極隨耦器電路，若 VCC = 24 V、b = 75、Ai = io / is = 8，設計一個可以推動 8 W 負載的電路；(b) 求輸出電壓

之最大對稱擺幅；(c) 決定輸出電阻 Ro。

6.52 一放大器的輸出，可以用 vs = 4 sin wt(V) 以及 RS = 4 kW 來表

示，接到一個如圖 6.57 的射極隨耦器上，設計此電路使得當

連接到輸出的負載在 RL = 4 到 10 kW 的範圍時，其輸出訊號不

會變動超過 5%，假設電晶體的電流增益在 90 ≤ b ≤ 130 的範

圍，且厄利電壓為 VA = ∞，找出你的設計中，輸出電壓最大與

最小的可能值。

6.53 如圖 6.57 之射極隨耦器電路，若音頻訊號 vs = 5 sin(3000t) V 且有訊號源電阻 RS = 10 kW，若 V + = +12 V、V − = −12 V，當

喇叭的負載為 RL = 12 W，此放大器約可傳送 1 W 之平均功率

至負載，則此放大器之功率增益為何？

圖 P6.47 圖 P6.49

D

D

D

D

D

微電子學558

6.7 節 共基極放大器

6.54 如圖 P6.54，b = 125、VA = ∞、VCC = 18 V、RL = 4 kW、RE = 3 kW、RC = 4 kW、R1 = 25.6 kW、R2 = 10.4 kW，輸入訊號為電

流。(a) 求 Q 點之值；(b) 求 Rm = vo / is；(c) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs。

圖 P6.56 圖 P6.57

6.55 如圖 P6.54 之共基極電路，b = 100、VA = ∞、VCC = 12 V、RL = 12 kW、RE = 500 W。(a) 設計一個電路，使得小訊號電壓增益 A v = vo / vs = 10；(b) 求 Q 點之值；(c) 若 R2 被一個夠大的電阻

旁路，求小訊號電壓增益。

6.56 如圖 P6.56 之電路，電晶體參數 b = 100、VA = ∞。(a) 求在集

極、基極和射極各點的直流電壓；(b) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs；(c) 求輸入電阻 Ri。

圖 P6.54

6.57 考慮圖 P6.57 之共基極電路，電晶體之 b = 120 且 VA = ∞。(a) 求靜態的 VCEQ；(b) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs。

D

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 559

6.58 在圖 P6.58 電路中的電晶體 b = 100 且 VA = ∞。(a) 求 ICQ 與 VECQ 之靜態值；(b) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs。

圖 P6.58 圖 P6.60

圖 P6.62

6.59 當訊號源 v s 有一個 100 W 的電阻與其串聯時，重做問題 6.58。

6.60 考慮圖 P6.60 的電路，電晶體參數為 b = 60 且 VA = ∞。(a) 求 ICQ 與 VCEQ 之靜態值；(b) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs。

6.61 如圖 1.35 之光二極體，可用 is 並聯 RS 之諾頓電路表示，如

圖 P6.54。若 is = 2.5 sin wt μA、RS = 50 kW，設計圖 P6.54 之電

路，使 vo = 5 sin wt mV。設電晶體參數 b = 120、VA = ∞，且

令 VCC = 5 V。

6.62 如圖 P6.62 之共基極電路，所有之電晶體為 2N2907A，其正常

直流電流增益 b = 80。(a) 決定 ICQ 和 VECQ；(b) 假設 hre = 0，利用 h 參數，求小訊號電壓增益 A v = vo / vs 之範圍；(c) 求輸入

和輸出電阻 Ri 和 Ro 之範圍。

D

微電子學560

6.63 如圖 P6.62 之電路，VEE = VCC = 5 V、b = 100、VA = ∞、RL = 1 kW、RS = 0。(a) 設計一個電路，使得小訊號電壓增益 Av = vo / vs = 25 和 VECQ = 3 V；(b) 小訊號參數 gm、rp、ro 之值為何？

6.9 節 多級放大器

6.64 圖 P6.64 電路中，每一個電晶體之參數為 b = 100、VA = ∞。(a) 對每一個電晶體求其小訊號參數 gm、rp、ro；(b) 假設 vo1 為開

路，求小訊號電壓增益 Av1 = vo1 / vs，以及 Av2 = vo / vo1；(c) 求整

體之小訊號電壓增益 Av = vo / vs (注意此時 vo1 不是開路)，使用 (b) 的結果來比較整體增益之值與 Av1 · Av2 之不同。

圖 P6.64

圖 P6.65

6.65 如圖 P6.65 之電路，電晶體參數為 b = 120、VA = ∞。(a) 對每

一個電晶體，求小訊號參數 gm、rp、ro；(b) 對每一個電晶體，

都畫出交流與直流負載線；(c) 求整體之小訊號電壓增益 A v = vo / vs；(d) 求輸入電阻 Ris 和輸出電阻 Ro；(e) 求輸出電壓的最

大對稱擺幅。

D

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 561

6.66 如圖 P6.66，b = 100、VA = ∞。(a) 決定每一顆電晶體的 DC 集極電流；(b) 求小訊號電壓增益 A v = vo / vs；(c) 求輸入及輸出

電阻 Rib 及 Ro。

圖 P6.67 圖 P6.68

6.67 圖 P6.67 之每一個電晶體，其參數均為 b = 100、VA = ∞。(a) 求 Q1、Q2 的 Q 點之值；(b) 求整體小訊號電壓增益 A v = vo /

vs；(c) 求輸入與輸出電阻 Ris 與 Ro。

圖 P6.66

6.68 如圖 P6.68 之達靈頓對等效電路。(a) 用 IBias 及 IC2 來表示 Ro，

並考慮 ro1 與 ro2；(b) b = 100、VA = 100 V，在 (i) IC2 = IBias = 1 mA 及 (ii) IC2 = 1 mA、IBias = 0 時，求 Ro。

微電子學562

6.10 節 功率上的考量

6.69 如圖 6.28 之電路，其中電晶體參數 b = 100、VA = 100 V。(a) 當 vs = 0，求在電晶體與 RC 上所消耗的功率；(b) 求在訊號不

被扭曲下，在 RC 上所能傳送的最大訊號功率。

6.70 如圖 6.40 之電路，電晶體參數 b = 120、ro = ∞。(a) 當 vs = 0，在 RE 和 RC 以及電晶體上所消耗的平均功率；(b) 求當訊號未

被扭曲前，送達 RC 之最大訊號功率為何？

6.71 如圖 6.45 之電路，使用例 6.10 之電路與電晶體參數。(a) 當 vs = 0 時，求在電晶體 RE、RC 所消耗之平均功率；(b) 求送達 RL 之最大非扭曲訊號功率，此時，在 RE、RC 之訊號功率為何？

電晶體之平均消耗功率為何？

6.72 如圖 6.60 之電路，電晶體參數 b = 100、VA = 100 V，訊號源

電阻 RS = 0，在下列情況下，求送達 RL 之最大非扭曲訊號功

率。(a) RL = 1 kW；(b) RL = 10 kW。

6.73 如圖 6.67 之電路，參數與 TYU 6.14 相同。(a) 當 vs = 0，求電

晶體所消耗之平均功率；(b) 求送達 RL 之最大非扭曲訊號功

率，以及電晶體和 RC 的平均消耗功率。

電腦模擬問題

6.74 考量例 6.2，利用 PSpice 分析厄利電壓對電路之小訊號特性有

何影響？

6.75 如圖 P6.75 之電路可用來模擬圖 6.42(c) 之電路，若 VA = 60 V。

(a) 畫出電壓轉移特徵曲線，即 vO 對 VBB 作圖，0 ≤ VBB ≤ 1 V；

(b) 固定 VBB 之電壓，使得輸出電壓之直流值 vO ≅ 2.5 V，決定

此時在 Q 點之小訊號電壓增益，與例 6.9 之結果比較。

6.76 利用 PSpice 驗證例 6.10 的結果。

6.77 驗證例 6.14，射極隨耦器電路的輸入與輸出電阻。

6.78 將 TYU 6.14 之共基極電路，做 PSpice 分析。另外當 VA = 80 V，

求由電晶體集極所看入的輸出電阻為何？與 ro = VA / ICQ 之值比

較。

第 6 章 基本雙極電晶體放大器 563

設計問題

[注意：每一個設計均需用 PSpice 驗證。]

6.79 設計共射極電路，使得當驅動 RL = 5 kW 之負載時，小訊號電

壓增益 |A v|= 50。訊號源 vs = 0.02 cos wt V，訊號源電阻 RS = 1 kW，偏壓電壓為 ±5V，電晶體集極電流之最大限制為 10 mA，且電流增益在 80 ≤ b ≤ 150 間。

6.80 如圖 P6.41 之電路，VCC = 10 V、RL = 1 kW，電晶體參數 b = 120、VA = ∞。(a) 設計這個電路，使電流增益 Ai = 18；(b) 求 Rib 和 Ro；(c) 求輸出電壓之最大對稱擺幅。

6.81 設計如圖 6.67 之共基極放大器，電源供應為 ±10 V，訊號源之

輸出電阻為 50 W，放大器之輸入電阻必須與其匹配，輸出電

阻 RL = 2 kW，輸出電壓要有最大的對稱擺幅。為了維持線性

運作，B−E 間之訊號電壓需在 15 mV 以內。同時假設電晶體

之參數為 b = 150。並請說明電晶體所需之電流和功率額定值 (rating)。

6.82 麥克風有峰值電壓 1 mV，輸出電阻 10 kW。設計一個放大系

統，來驅動 8 W 之喇叭，產生 2 W 之訊號功率。偏壓電源為 24 V，並假設使用之電晶體 b = 50。說明電晶體所需的電流和

功率額定值。

圖 P6.75

D

D

D

D

微電子學564

6.83 重新設計如圖 6.69 之二級放大器，使得峰值為 ±3 V 之弦波可

在輸出端獲得。負載電阻仍為 RL = 5 kW，為了避免扭曲，C−E 電壓至少 1 V，最大 9 V。並假設電晶體之 b = 100，而且 VA = ∞。計算最後的小訊號電壓增益，說明每一個電阻值和每一

個電晶體之靜態點。

D