单选题
46、某晶体三极管电流IB由10μA变化到50μA,IC由1.2mA增加到4.4mA,此时该管的电流放大倍数为()。( )
A
50
B
60
C
10
D
80
答案解析
正确答案:D
解析:
本题考查晶体三极管的**直流电流放大系数(β,即共发射极直流电流放大倍数)**的定义与计算方法。
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### 一、核心知识点解析
晶体三极管在共发射极接法中,集电极电流 $ I_C $ 与基极电流 $ I_B $ 近似满足线性关系:
$$
I_C \approx \beta I_B + I_{CEO}
$$
其中,$ \beta $ 为**直流电流放大系数**(也称 $ h_{FE} $),定义为:
$$
\beta = \frac{I_C}{I_B} \quad \text{(严格而言,适用于静态工作点;但本题给出的是变化量,应使用增量比)}
$$
⚠️ 注意:题目中给出的是 $ I_B $ 和 $ I_C $ 的**变化量**(从一个工作点变到另一个工作点),因此实际求解的是**交流电流放大系数 $ \beta_{ac} $(或称小信号电流放大系数 $ h_{fe} $)**,其定义为:
$$
\beta_{ac} = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B}
$$
其中:
- $ \Delta I_B = I_{B2} - I_{B1} $
- $ \Delta I_C = I_{C2} - I_{C1} $
在工程近似中,若忽略穿透电流 $ I_{CEO} $ 的变化且工作点在线性区,$ \beta_{ac} $ 与 $ \beta_{dc} $ 数值接近,且本题未提供静态 $ I_C/I_B $ 值,仅给出变化量,故**必须采用增量比计算**。
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### 二、数据代入计算
已知:
- $ I_{B1} = 10\,\mu\text{A},\quad I_{B2} = 50\,\mu\text{A} \Rightarrow \Delta I_B = 50 - 10 = 40\,\mu\text{A} = 4.0 \times 10^{-5}\,\text{A} $
- $ I_{C1} = 1.2\,\text{mA},\quad I_{C2} = 4.4\,\text{mA} \Rightarrow \Delta I_C = 4.4 - 1.2 = 3.2\,\text{mA} = 3.2 \times 10^{-3}\,\text{A} $
则:
$$
\beta_{ac} = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_B} = \frac{3.2 \times 10^{-3}}{40 \times 10^{-6}} = \frac{3.2}{0.04} = 80
$$
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### 三、选项分析
- A: 50 → 若误用 $ I_{C2}/I_{B2} = 4.4\,\text{mA}/50\,\mu\text{A} = 88 $,或粗略估算错误,不准确
- B: 60 → 无对应合理计算依据
- C: 10 → 显著偏低,可能误用了差值单位(如未统一为 mA 或 μA)或计算失误
- **D: 80 → 正确,由 $ \Delta I_C / \Delta I_B = 3.2\,\text{mA} / 40\,\mu\text{A} = 80 $ 得出**
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### 四、易错点提醒
- 不能直接用某一点的 $ I_C/I_B $(如 $ 4.4\,\text{mA}/50\,\mu\text{A} = 88 $),因题目明确给出“由……变化到……”,强调的是动态变化关系,应使用增量比。
- 单位必须统一:μA 与 mA 换算要准确(1 mA = 1000 μA),此处 $ 3.2\,\text{mA} = 3200\,\mu\text{A} $,故 $ 3200 / 40 = 80 $,更直观。
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### 结论
正确答案为 **D: 80**,依据是晶体三极管的小信号电流放大系数定义 $ \beta = \Delta I_C / \Delta I_B $,经单位统一与数值计算得 80。
题目纠错
