模电-童诗白(第四版)课后题全解(共91页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上模拟电子技术（第四版）童诗白课后习题答案第一章 半导体基础知识自测题 一、（1） （2） （3） （4） （5） （6） 二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、UO11.3V UO20 UO31.3V UO42V UO52.3V UO62V四、UO16V UO25V五、根据PCM200mW可得：UCE40V时IC5mA，UCE30V时IC6.67mA，UCE20V时IC10mA，UCE10V时IC20mA，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。图略。六、1、 UOUCE2V。2、临界饱和时UCESUBE0.7V，所以 七、T1：恒流区；T2：夹断区

2、；T3：可变电阻区。习题1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 ui和uo的波形如图所示。 1.4 ui和uo的波形如图所示。 1.5 uo的波形如图所示。 1.6 ID（VUD）/R2.6mA，rDUT/ID10，IdUi/rD1mA。 1.7 （1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。 1.8 IZMPZM/UZ25mA，RUZ/IDZ0.241.2k。 1.9 （1）当UI10V时，若

3、UOUZ6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 当UI15V时，由于上述同样的原因，UO5V。 当UI35V时，UOUZ5V。 （2）29mAIZM25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 （1）S闭合。 （2） 1.11 波形如图所示。 1.12 60时ICBO32A。 1.13 选用100、ICBO10A的管子，其温度稳定性好。 1.14 1.15 晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如表管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe 1.16 当VBB0时，

4、T截止，uO12V。当VBB1V时，T处于放大状态。因为当VBB3V时，T处于饱和状态。因为1.17 取UCESUBE，若管子饱和，则 1.18 当uI0时，晶体管截止，稳压管击穿，uOUZ5V。 当uI5V时，晶体管饱和，uO0.1V。因为 1.19（a）可能 （b）可能 （c）不能 （d）不能，T会损坏。 （e）可能1.20 根据方程 逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中，将各条曲线上uGDUGS（off）的点连接起来，便为予夹断线。 1.21 1.22 过uDS为某一确定值（如15V）作垂线，读出它与各条输出特性的交点的iD值；建立iDf（uGS）坐标

5、系，根据前面所得坐标值描点连线，便可得转移特性。 1.23 uI4V时T夹断，uI8V时T工作在恒流区，uI12V时T工作在可变电阻区。1.24 （a）可能 （b）不能 （c）不能 （d）可能第2章 基本放大电路自测题一在括号内用“”和“”表明下列说法是否正确。1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。()2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。()3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。()4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。()5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。()6.由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。(

6、)7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。()二试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i)图T2.2解：图(a)不能。VBB将输入信号短路。图(b)可以。图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。图(e)不能。输入信号被电容C2短路。图(f)不能。输出始终为零。图(g)可能。图(h)不合理。因为G-S间电压将大于零。图(i)不能。因为T截止。三在图T2.3 所示电路中，已知, 晶体管=100，。

7、填空：要求先填文字表达式后填得数。(1)当时，测得，若要基极电流, 则和之和=( )( 565 )；而若测得，则=( )( 3 )。 (2)若测得输入电压有效值时，输出电压有效值，则电压放大倍数( )( -120 )。若负载电阻值与相等，则带上 图T2.3负载后输出电压有效值( )=( 0.3 )V。四、已知图T2.3 所示电路中，静态管压降并在输出端加负载电阻，其阻值为3。选择一个合适的答案填入空内。(1)该电路的最大不失真输出电压有效值( A )；A.2V B.3V C.6V (2)当时，若在不失真的条件下，减小Rw ，则输出电压的幅值将( C )； A.减小 B.不变 C.增大(3)在时

8、，将Rw 调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压，则输出电压波形将( B )； A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波(4)若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将( B )。A.Rw 减小 B.减小 C. 减小五、现有直接耦合基本放大电路如下：A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路D.共源电路 E.共漏电路它们的电路分别如图2.2.1 、2.5.1(a)、2.5.4 (a)、2.6.2 和2.6. 9(a)所示；设图中，且、均相等。选择正确答案填入空内，只需填A 、B 、 (l)输入电阻最小的电路是( C )，最大的是( D、E )；(2)输出电阻最小的电路是( B )；(3

9、)有电压放大作用的电路是( A、C、D )； (4)有电流放大作用的电路是( A、B、D、E )；(5)高频特性最好的电路是( C )；(6)输入电压与输出电压同相的电路是( B、C、E )；反相的电路是( A、D )。 六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示，试将合适的场效应管接入电路，使之能够正常放大。要求给出两种方案。解：根据电路接法，可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管，如解图T2.6 所示。 图T2.6 解图T2.6习题2.1 分别改正图P2.1 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。 (a) (b) (c) (d)图P2.1解

10、：(a)将-VCC改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb。(c)将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。(d)在VBB支路加Rb，在-VCC与集电极之间加Rc。2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。 (a) (b) (c) (d)图P2.2解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示； (a) (b) (c) (d) 解图P2.22.3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出的表达式。解：图 (a): ，。，图(b)：，。，。2.4 电路如图P2.4 (a)所

11、示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时。利用图解法分别求出和时的静态工作点和最大不失真输出电压（有效值）。 (a) (b)图P2.4 解：空载时：；最大不失真输出电压峰值约为5.3V ，有效值约为3.75V 。 带载时：；最大不失真输出电压峰值约为2.3V ，有效值约为1.63V 。如解图P2.4 所示。解图P2.4 图P2.52.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的=80, =1k,静态时,。判断下列结论是否正确，在括号内打“”和“”表示。(1) () (2) () (3) () (4) () (5) () (6) () (7) () (8) () (9) () (10) () (11)

12、() (12) ()2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管=120，UBE=0.7V，饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下，用直流电压表测量晶体管的集电极电位，应分别为多少？ (1)正常情况；(2)Rb1短路；(3)Rb1开路；(4)Rb2开路；(5)Rb2短路；(6)RC短路； 图P2.6 图P2.7 解:(1),，。 (2) Rb1短路,。 (3) Rb1开路,临界饱和基极电流，实际基极电流。由于,管子饱和,。(4) Rb2开路,无基极电流,。(5) Rb2短路，发射结将烧毁，可能为。 (6) RC短路, 。2.7电路如图P2.7所示，晶体管的=80 ，。分别计算和时的Q点、和。解：

13、在空载和带负载情况下，电路的静态电流、均相等，它们分别为： 空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为： ； ； 时，静态管压降、电压放大倍数分别为： 。2.8若将图P2.7 所示电路中的NPN管换成PNP管，其它参数不变，则为使电路正常放大电源应作如何变化？ Q点、和变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失真，则说明电路产生了什么失真，如何消除？解：由正电源改为负电源；Q点、和不会变化；输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对PNP管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真；减小Rb。2.9 已知图P2.9所示电路中，晶体管=100，=1.4k。(1)现已测得静态

14、管压降UCEQ=6V，估算Rb；(2)若测得和的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少？解：(1)，, 。(2)由,可得: 。 图P2.92.10在图P2.9所示电路中，设静态时，晶体管饱和管压降。试问：当负载电阻和时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于，所以。空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故 时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故 2.11 电路如图P2.11所示，晶体管=100，=100。(1)求电路的Q点、和；(2)若改用=200的晶体管，则Q点如何变化？(3)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解

15、：(1)静态分析： 图P2.11动态分析： (2) =200时，（不变）； （不变）；（减小）；（不变）。 (3) Ce开路时，（减小）； （增大）； （不变）。2.12 电路如图P2.12所示，晶体管的=80，=1k。(1)求出Q点； (2)分别求出RL=和RL=3k时电路的、和。解：(1)求解Q 点： (2)求解放大倍数和输入、输出电阻：RL=时； 图P2.12 RL=3k时；输出电阻：2.13 电路如图P2.13 所示，晶体管的=60 , 。(1)求解Q点、和(2)设Us = 10mV （有效值），问,若C3开路，则,解：(1) Q 点： 图P2.13 、和的分析：, , 。(2)设Us

16、 = 10mV （有效值），则 ； 若C3开路，则： ， ， 。2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。(a) (b) (c) (d)图P2.14解：(a)源极加电阻RS ； (b)漏极加电阻RD；(c)输入端加耦合电容； (d)在Rg 支路加VGG， +VDD 改为VDD改正电路如解图P2.14所示。(a) (b) (c) (d)解图P2.14 2.15已知图P2.21 (a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解Q点；(2)利用等效电路法求解、和。 (a) (b) (c) 图P2.1

17、5解：(1)在转移特性中作直线，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出。如解图P2.15(a)所示。 (a) (b) 解图P2.21在输出特性中作直流负载线，与的那条输出特性曲线的交点为Q 点，。如解图P2.21(b)所示。(2)首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 ； ；2.16已知图P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的Q 点和。 (a) (b)图P2.16 解：(1)求Q 点：根据电路图可知，。从转移特性查得，当时的漏极电流：因此管压降 。(2)求电压放大倍数：， 2.17电路如图P2.17 所示。（1）若输出电压波形底部失真，则可采取哪些

18、措施？若输出电压波形顶部失真，则可采取哪些措施？（2）若想增大，则可采取哪些措施？解：（1）输出电压波形底部失真，类似于NPN型三极管的饱和失真，应降低Q，故可减小R2或增大R1、RS；若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大R2或减小R1、RS。（2）若想增大，就要增大漏极静态电流以增大，故可增大R2或减小R1、RS。2.18图P2.18中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN 型、PNP 型、N 沟道结型 )及管脚(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。 (a) (b) (c) (d)(e) (f) (g)图P2.18 解：(a)不能。(b)不能。(c)构成NPN

19、 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。(d)不能。(e)不能。(f)构成PNP 型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。(g)构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。 第3章 多级放大电路自测题一、现有基本放大电路：A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路根据要求选择合适电路组成两级放大电路。(1)要求输入电阻为1k至2k，电压放大倍数大于3000 ，第一级应采用( A )，第二级应采用( A )。(2)要求输入电阻大于10M，电压放大倍数大于300 ，第一级应采用( D )，第二级应采用( A )。(3)要求输入电阻为100k200

20、k，电压放大倍数数值大于100 , 第一级应采用( B )，第二级应采用( A )。(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ，输入电阻大于10M，输出电阻小于100，第一级应采用( D )，第二级应采用( B )。(5)设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且，输出电阻Ro100 ，第一级应采用采用( C )，第二级应( B )。二、选择合适答案填入空内。(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是( C、D )。 A电阻阻值有误差 B晶体管参数的分散性 C晶体管参数受温度影响 D电源电压不稳 (2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是( C )。 A便于设计 B放大交流信号

21、C不易制作大容量电容(3)选用差动放大电路的原因是( A )。 A克服温漂 B提高输入电阻 C稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A )，共模信号是两个输入端信号的( C )。 A.差 B.和 C.平均值(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的( B )。 A差模放大倍数数值增大 B抑制共模信号能力增强 C差模输入电阻增大(6)互补输出级采用共集形式是为了使( C )。A.放大倍数的数值大 B.最大不失真输出电压大 C.带负载能力强三、电路如图T33所示，所有晶体管均为硅管，均为200，静态时。试求：(1)静态时Tl管和T2管的发射极电流。(

22、2)若静态时，则应如何调节Rc2的值才能使？若静态V，则Rc2 =？，电压放大倍数为多少？ 解：(1)T3管的集电极电流静态时Tl管和T2管的发射极电流(2)若静态时，则应减小Rc2。当 时, T4管的集电极电流。Rc2的电流及其阻值分别为：，电压放大倍数求解过程如下： 图T33 习题3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。(a) (b) (c) (d) (e) (f)图P3.1 解：(a)共射，共基 (b)共射,共射 (c)共射,共射 (d)共集，共基 (e)共源，共集 (f)共基，共集3.2 设图P3.2所

23、示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出、和的表达式。 (a) (b) (c) (d)图P3.2解：(1)图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。 (2)各电路的、和的表达式分别为：(a)：； ； (b)： ； (c)： ； (d)：； (a) (b) (c) (d) 解图P3.23.3基本放大电路如图P3.3(a)、(b)所示，图(a)虚线框内为电路，图(b)虚线框内为电路。由电路、组成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示，它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大；(2)哪些电路的输出电阻较小；(3)哪个电路的电压

24、放大倍数最大。 (a) (b) (c) (d) (e)图P3.3解：(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大； (2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小； (3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。3.4电路如图P3.l (a) (b)所示，晶体管的均为150 , 均为，Q点合适。求解、和。解：在图(a)所示电路中 ； 。在图(b)所示电路中 ； ； 3.5电路如图P3.l (c)、(e)所示，晶体管的均为200 , 均为。场效应管的gm为15mS ; Q 点合适。求解、和。解：在图(c)所示电路中 ； ； 在图(e)所示电路中； ； 3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的

25、均为100， 。试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流以及动态参数Ad和Ri。 图P3.6 图P3.7 解：Rw 滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下： 动态参数Ad和Ri分析如下： 3.7电路如图P3.7所示，T1和T2两管的均为140，均为4k。试问：若输入直流信号，则电路的共模输入电压差模输入电压输出动态电压解：电路的共模输入电压、差模输入电压、差模放大倍数和动态电压 分别为：； ； 3.8 电路如图P3.8所示，Tl和T2的低频跨导gm均为10mS。试求解差模放大倍数和输入电阻。 图P3.8 图P3.9 解：差模放大倍数和输入电阻分别为： ； 。3.9试

26、写出图P3.9 所示电路Ad和Ri的近似表达式。设Tl和T2的电流放大系数分别为1和2，b-e 间动态电阻分别为和。解：Ad和Ri的近似表达式分别为 ； 3.10电路如图P3.10 所示，Tl T5的电流放大系数分别为15 , b-e间动态电阻分别为rbe1rbe5，写出Au、Ri和Ro的表达式。 图P3.10 图P3.11解：Au、Ri和Ro的表达式分析如下： ; ; 3.11 电路如图P3.11 所示。已知电压放大倍数为-100 ，输入电压uI为正弦波，T2和T3管的饱和压降UCES=1V 。试问：(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？(2)若Ui= 10mV（有效

27、值），则Uo？若此时R3开路，则Uo？若R3短路，则Uo？ 解：(1)最大不失真输出电压有效值为:故在不失真的情况下，输入电压最大有效值： (2)Ui= 10mV ，则Uo1V（有效值）。若R3开路，则Tl和T3组成复合管，等效, T3可能饱和，使得（直流）;若R3短路，则（直流）。第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？答：（a）P-EMOSFET，开启电压（b）P-DMOSFET，夹断电压（或统称为开启电压（c）P-EMOSFET，开启电压（d）N-DMOSFET，夹断电压（或也称为开

28、启电压4-2 4个FET的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。设漏极电流iD的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET？分别指出iD的实际方向是流进还是流出？答：（a）P-JFET，的实际方向为从漏极流出。（b）N-DMOSFET，的实际方向为从漏极流进。（c）P-DMOSFET，的实际方向为从漏极流出。（d）N-EMOSFET，的实际方向为从漏极流进。4-3 已知N沟道EMOSFET的nCox=100A/V2，VGS(th)=0.8V，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a）VGS=5V，VDS=1V； （b）VGS=2V，VDS=1.2V；（c）VGS=5V

29、，VDS=0.2V； （d）VGS=VDS=5V。解：已知N-EMOSFET的（a）当时，MOSFET处于非饱和状态（b）当时，MOSFET处于临界饱和（c）当时，MOSFET处于非饱和状态（d）当时，MOSFET处于饱和状态 4-4 N沟道EMOSFET的VGS(th)=1V，nCox（W/L）=0.05mA/V2，VGS=3V。求VDS分别为1V和4V时的ID。解：（1）当时，由于 即，N-EMOSFET工作于非饱和区 （2）当时，由于，N-EMOSFET工作于饱和区 4-5 EMOSFET的VA=50V，求EMOSFET工作在1mA和10mA时的输出电阻为多少？每种情况下，当VDS变化1

30、0%（即VDS/VDS=10%）时，漏极电流变化（ID/ID）为多少？解：（1）当，时当，时 （2）当变化10%时，即 由于（对二种情况都一样）或者：由于4-6 一个增强型PMOSFET的pCox（W/L）=80A/V2，VGS(th)=1.5V，=0.02V-1，栅极接地，源极接+5V，求下列情况下的漏极电流。(a) VD=+4V； (b) VD=+1.5V； (c) VD=0V； (d) VD=5V；解：根据题意，P-EMOSFET导通 （a）当时，由于此时 P-EMOSFET处于非饱和状态 （b）当时，此时 P-EMOSFET处于临界饱和状态 （c）当时，即，P-EMOSFET处于饱和状

31、态 （d）当时， 即，P-EMOSFET处于饱和状态 4-7 已知耗尽型NMOSFET的nCox（W/L）=2mA/V2，VGS(th)=3V，其栅极和源极接地，求它的工作区域和漏极电流（忽略沟道长度调制效应）。(a) VD=0.1V； (b) VD=1V； (c) VD=3V； (d) VD=5V；解：根据题意，则，（a）当时， N-DMOSFET工作于非饱和区（或三极管区） （b）当时， N-DMOSFET工作于非饱和区 （c）当时， N-DMOSFET工作于临界饱和状态，由于忽略沟道长度调制效应，则 （d）当时， N-DMOSFET工作于饱和区，由于忽略沟道长度调制效应，则4-8 设计题

32、4-8图所示电路，使漏极电流ID=1mA，VD=0V，MOSFET的VGS(th)=2V，nCox=20A/V2，W/L=40。解：由于 则 又由于 ，MOSFET处于饱和工作区 且， 则 代入数据得： 得 因为不符合题意，舍去 又 则 得4-9 题4-9图所示电路，已知nCox（W/L）=200A/V2，GS(th)=2V，A20V。求漏极电压。解：已知， （a）由于，MOSFET导通，假设MOSFET工作于饱和区，则 由于，说明MOSFET确实工作在饱和区，假设成立。（b）由于，MOSFET导通，假设MOSFET工作于饱和区。则 即 由于，说明MOSFET确实工作在饱和区，假设成立。（c）

33、由于，MOSFET导通。假设MOSFET工作于饱和区。则 即 由于，说明MOSFEE确实工作在饱和区，假设成立。4-10 在题4-10图所示电路中，假设两管n，Cox相同，VGS(th)=0.75V，ID2=1mA，若忽略沟道长度调制效应，并设T1管的沟道宽长比（W/l）是T2管的5倍。试问流过电阻R的电流IR值。解：根据题意，T1、T2两管的、Cox相同，忽略沟道长度调制效应，由于工作于饱和区，设T2也工作于饱和区，则则 4-11 在题4-11图所示电路中，已知P沟道增强型MOSFET的，VGS(th)= 1V，并忽略沟道长度调制效应。（1）试证：对于任意RS值，场效应管都工作在饱和区。（2）当RS为12.5k时，试求电压VO值。解：已知P-EMOSFET的 忽略沟道长度调制效应 （1）证：由于 在任意RS值时均成立 因此，对于任意Rs值，P-EMOSFET均工作在饱和区。 （2）当时，4-12 已知N沟道增强型MOSFET的n=1000cm2/Vs，Cox=310-8F/cm2，W/L=1/1.47，|VA|=200V，VDS=10V， 工作在饱和区，试求：（1）漏极电流IDQ分别为1mA、10mA时相应的跨导gm，输出电阻rds 。（2）当VDS增加10%时，IDQ相应为何值。（3）画出小信