内容正文:
山东省(春季高考)车辆维修类 知识点讲解
第三节 共发射极放大电路
【考情分析】
共发射极放大电路是三极管核心应用考点,也是山东省春季高考车辆维修类电工电子科目必考重难点,是汽车电控系统中传感器微弱信号放大、ECU 输入信号处理的核心电路,属于三极管知识的综合应用与实际落地。考查核心聚焦于共发射极放大电路的基本结构、元件作用、静态工作点设置、失真类型判断、电压/电流放大特性,以及该电路在汽车传感器信号处理、电控单元信号放大等典型场景中的应用与简单故障分析。题型以选择题、判断题、电路分析题为主,侧重结构理解、特性判断、应用匹配、失真分析,备考关键在于熟记电路各元件功能、静态工作点的意义、失真成因及判定方法,掌握共发射极放大电路与汽车实际信号放大场景的结合逻辑,能结合电路参数判断工作状态及简单故障成因。
学习目标
1
掌握共发射极放大电路的基本结构,理解共发射极的命名原理。
2
理解静态工作点的概念、设置目的,掌握饱和失真、截止失真的判定条件、波形特征及调整方法。
3
掌握共发射极放大电路的核心特性,熟记电压、电流放大能力、输入输出信号的相位关系,理解其在汽车中的放大应用原理。
4
能运用共发射极放大电路知识,分析汽车传感器微弱信号放大电路的工作过程,判断电路中元件故障引发的电路异常现象。
【例1】共发射极放大电路中,共发射极的核心含义是( )
A. 发射极直流接地,为输入回路专用
B. 发射极交流接地,为输入、输出回路共用
C. 发射极接电源正极,与集电极共用电源
D. 发射极接负载电阻,为输出回路专用
【分析】此题考查共发射极放大电路的命名原理。共发射极的核心是交流通路中发射极接地,发射极同时属于输入回路,为两个回路的公共端,因此得名;A 错在专用,C、D 对发射极连接方式和作用描述完全错误,均不符合电路结构定义。
【例2】汽车传感器信号放大用共发射极放大电路中,耦合电容的核心作用是( )
A. 提供基极偏置电流,设置静态工作点
B. 隔直通交,传递交流信号且不影响电路静态偏置
C. 限制集电极电流,防止三极管饱和
D. 放大交流电压,提升信号幅值
【分析】此题考查电路中耦合电容的功能。共发射极放大电路中的耦合电容为电解电容,具备隔直流、通交流的特性,既能将输入的交流微弱信号传递到三极管基极,又能阻断直流,避免信号源与放大电路之间的直流相互影响,保证静态工作点稳定;A 是偏置电阻的作用,C 是限流电阻的作用,D 是三极管的核心作用,均与耦合电容功能无关。
【例3】某汽车用 NPN 型三极管组成的共发射极放大电路,输出波形出现底部削平的失真现象,该失真类型及成因是( )
A. 截止失真,静态工作点设置过低
B. 截止失真,静态工作点设置过高
C. 饱和失真,静态工作点设置过高
D. 饱和失真,静态工作点设置过低
【分析】此题考查共发射极放大电路的失真判断。NPN 型三极管组成的共射放大电路中,饱和失真表现为输出波形底部削平,成因是基极偏置电流过大,静态工作点设置过高,三极管在信号正半周进入饱和区,失去放大能力;截止失真表现为输出波形顶部削平,成因是静态工作点过低,三极管进入截止区,因此 A、B、D 均不符合失真判定规律。
【例4】共发射极放大电路的核心特性是( )
A. 无电流放大能力,有电压放大能力,输入输出同相
B. 有电流放大能力,有电压放大能力,输入输出反相
C. 有电流放大能力,无电压放大能力,输入输出反相
D. 无电流放大能力,无电压放大能力,输入输出同相
【分析】此题考查共发射极放大电路的放大特性,是高考高频考点。该电路是三极管三种基本放大电路中唯一同时具备电流和电压放大能力的电路,也是汽车微弱信号放大的核心选择;其输入信号加在基极 - 发射极,输出信号取自集电极 - 发射极,因集电极电压与基极电流成反向变化,故输入输出信号相位相反,A、C、D 均对放大能力和相位关系描述错误。
【例5】汽车共发射极放大电路中,设置静态工作点的核心目的是( )A. 提高电源电压利用率,降低电路功耗
B. 减小电路输出电阻,增强带负载能力
C. 增大电路输入电阻,提升信号接收能力
D. 使三极管始终工作在放大区,避免输出信号失真
【分析】此题考查静态工作点的设置意义。静态工作点是无交流信号输入时,三极管各电极的直流电流和电压值,若不设置静态工作点,交流微弱信号会使三极管进入截止区,无法完成放大;设置合适的静态工作点,能让三极管始终工作在放大区,保证交流信号全程被线性放大,避免失真;A、B、C 均并非静态工作点的核心目的,与电路放大的核心需求无关。
【答案】 BBCBD
【高考题实战】
1.(2007年高考)关于固定偏置共射放大电路,下面说法正确的是( )
A.空载时输出电阻变大 B.负载时输出电阻变小
C.负载时输出电阻不变 D.空载时电压放大倍数变小
2.(2011年高考)分压式偏置放大电路电阻RE的主要作用是( )
A.稳定静态工作点 B.交流旁路,减小信号在RE上的损失
C.改善输出电压的波形 D.减小信号失真
3.(2013年高考)小信号放大电路静态工作点测试电路如图所示,静态设置较合理的是( )
4.(2015年高考)当基本共射放大电路输入交流小信号时,输出电压波形若出现底部削平,则失真( )
A.截止失真 B.饱和失真 C.交越失真 D.线性失真
5.(2015年高考)晶体管作为开关管使用时,下列说法错误的是( )
A.晶体管工作在截止和饱和状态
B.晶体管处于饱和状态时,发射结正偏,集电结反偏
C.晶体管处于截止状态时,发射结反偏或零偏,集电结反偏
D.晶体管处于饱和状态时,c、e间呈现低阻
6.(2007年高考)如图所示,分压偏置共射放大电路rbe=875Ω,β=30,UBE=0.7V,试求:(1)静态电流IC。电压UCE;(2)电压放大倍数Au。
7.(2009年高考)固定偏置式放大电路如图所示,已知:VCC=12V,RC=RL=2KΩ,β=50,UCEQ=6V,rbe=1KΩ 。试求:(1)基极电阻RB;(2)电压放大倍数Au
8.(2014年高考)如图所示,直流稳压电源为基本放大电路的电源,U2=12V,RB=400KΩ,RC=2KΩβ=100,其中C1为滤波电容。请问:(1)当S断开时,则A点电位为多少?(2)当S 闭合时,则B点电位为多少?(3)计算放大电路的静态工作点。(4)计算放大电路的输入电阻Ri、输出电阻RO、电压放大倍数Au
【答案】1-5 CABBB
6.VB=VCC=×10V=3.51V
IC=IE==A=1.4mA
UCE=VCC-IC(RC+RE)=(10-1.4×2-1.4×2)V=4.4V
AU=-β=-40×=-91.43
7.(1)ICQ==A=3mA
IBQ==uA=60uA
RB==Ω=200KΩ
(2)RL/==KΩ=1KΩ,AU=-β=-50×=-50
8.(1)VA=10.8V;
(2)VB=14.4V;
(3)IB=30uA,Ic=3mA,UcE=6V:
(4)Ri=1.2KΩ,R0=2KΩ,Au=-166.6。
【模拟演练】
1.固定偏置共射放大电路的电压放大倍数随负载电阻的增大而( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定
2.共发射极放大电路中,为三极管提供合适基极偏置电流、设置静态工作点的元件是( )
A. 耦合电容 B. 基极偏置电阻
C. 集电极负载电阻 D. 发射极接地电阻
3.汽车 NPN 型三极管共发射极放大电路中,输出波形顶部削平,说明电路产生了( )
A. 饱和失真 B. 频率失真 C. 截止失真 D. 相位失真
4.共发射极放大电路中,集电极负载电阻的核心作用是( )
A. 稳定三极管的电流放大系数 β
B. 隔直通交,传递交流信号
C. 将三极管的电流放大转化为电压放大
D. 减小电路的输入电阻
5.下列关于共发射极放大电路的说法,正确的是( )
A. 适合作为汽车功率驱动电路的核心
B. 输入输出信号相位相同
C. 是汽车微弱信号放大的常用电路
D. 仅能放大电压,无法放大电流
6.调整共发射极放大电路的基极偏置电阻,增大其阻值,会使( )
A. 基极偏置电流增大,静态工作点升高
B. 基极偏置电流减小,静态工作点降低
C. 集电极电流增大,电路易出现截止失真
D. 集电极电压减小,电路易出现饱和失真
7.汽车共发射极放大电路中,耦合电容失效会导致的现象是( )
A. 交流信号无法传递,电路无输出信号
B. 电路静态工作点紊乱,出现严重失真
C. 三极管被击穿,电路无法工作
D. 输出信号幅值过大,超出负载承受范围
8.要消除共发射极放大电路的截止失真,可采取的措施是( )
A. 增大基极偏置电阻 B. 减小电源电压
C. 增大集电极负载电阻 D. 减小基极偏置电阻
9.共发射极放大电路的交流通路中,对耦合电容的处理方式是( )
A. 开路 B. 短路 C. 保留原阻值 D. 接稳压电源
10.汽车电控系统中,共发射极放大电路主要用于处理下列哪种信号( )
A. 车灯的大电流驱动信号 B. 电机的通断控制信号
C. 传感器输出的微弱交流信号 D. 蓄电池的直流电压信号
【答案】1-5 ABCDC 6-10 BADBC
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