如圖直接耦合串級放大器電路中,已知電晶體 Q1 和 Q2 的電流增益分別為 和 ,若 Q1 和 Q2 的 都是 且輸出阻抗 不計,求電晶體 Q1 的射極電壓 約為多少?


正確答案。步驟:①兩個1MΩ對+9V分壓→V_B1=4.5V;②V_E1=V_B1−V_BE1,但V_B1由輸入電容隔離,靜態時Q1基極由分壓決定為4.5V;③Q1射極電流I_E1流入Q2基極,Q2基極電流I_B2=I_E1;④電流源50μA從V_E1節點抽走電流,KCL:I_E1=I_B2+50μA;⑤I_E1=(β1+1)·I_B1,Q1基極電流極小可忽略;⑥由V_E1節點:Q2的I_B2=(I_C2)/(β2),I_C2由5mA電流源決定上限,實際Q2工作在主動區;⑦最終V_E1=V_B1−V_BE1=4.5−0.7=3.8V初估,但需考慮50μA電流源壓降及Q1基極實際電位;精確計算:V_B1靠分壓+輸入為AC耦合,靜態V_B1=9×(1M/(1M+1M))=4.5V,V_E1=4.5−V_BE1=4.5−0.7=3.8V但這是D選項;重新考慮:Q1的I_B1不可忽略時,分壓電流=9V/2MΩ=4.5μA,而I_B1=(I_E1)/(β1+1);I_E1流入Q2基極+50μA電流源;Q2的I_B2=I_C2/β2=5mA/100=50μA(若Q2由5mA電流源設定I_C2≈5mA);故I_E1=I_B2+50μA=50μA+50μA=100μA;I_B1=I_E1/(β1+1)=100μA/51≈2μA;V_B1=9−(4.5μA−2μA)×1MΩ的修正≈4.5V(修正量小);V_E1=V_B1−0.7≈4.5−0.7=3.8V → 仍為D?再仔細:上偏壓電阻接+9V,下偏壓電阻接地,Q1基極電流從上電阻流入:V_B1=(9−V_B1)/1MΩ×1MΩ=V_B1,即V_B1=4.5V無負載;有I_B1負載:V_B1=9×[1M‖(β1+1)·R_E_eff]/(1M+...),R_E_eff極大→V_B1≈4.5V;V_E1≈3.8V為D。但正解是C=2.8V,需重新審視電路:圖中Q1為PNP(射極朝上接+9V側,電流I_E1向下),Q2為NPN。Q1(PNP):射極接+9V經電阻?不,圖示Q1集電極朝上,射極朝下輸出V_E1。重看圖:Q1基極偏壓由兩個1MΩ從+9V分壓得4.5V;Q1為NPN,射極在下方,V_E1為射極電位;50μA電流源從V_E1節點往地抽電流;Q2基極接V_E1,Q2為NPN,5mA電流源在Q2射極往地。Q2的V_BE2=0.7V,Q2射極電壓V_S2=V_E1−0.7V(若Q2為射極跟隨);不,Q2集電極接+9V,射極接5mA電流源到地,是射極跟隨器;Q2的I_E2≈5mA(由電流源決定);I_B2=I_E2/(β2+1)=5mA/101≈49.5μA≈50μA;I_E1=50μA(電流源)+I_B2=50μA+50μA=100μA;Q1射極電流I_E1=100μA;Q1的I_B1=I_E1/(β1+1)=100μA/51≈2μA;V_B1=4.5V(分壓,2μA對1MΩ壓降=2V,修正後V_B1=9−(4.5μA+2μA)×1MΩ...);上電阻電流=(9−V_B1)/1MΩ,下電阻電流=V_B1/1MΩ,KCL:(9−V_B1)/1M = V_B1/1M + I_B1;(9−V_B1)=V_B1+I_B1×1M=V_B1+2μA×1MΩ=V_B1+2;9−V_B1=V_B1+2;V_B1=3.5V;V_E1=V_B1−V_BE1=3.5−0.7=2.8V ✓ 答案C正確!
