模拟电路部分习题答案_1.docx

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1、模拟电路部分习题答案模拟电路部分习题答案第二章晶体二极管及应用电路2-1填空1N型半导体是在本征半导体中掺入五价元素；P型半导体是在本征半导体中掺入三价元素。2当温度升高时，二极管的反向饱和电流会增大。3PN结的结电容包括势垒电容和扩散电容。4晶体管的三个工作区分别是放大区、截止区和饱和区。在放大电路中，晶体管通常工作在放大区区。5结型场效应管工作在恒流区时，其栅-源间所加电压应该反偏。正偏、反偏2-2判定下列讲法正确与否。1本征半导体温度升高后，两种载流子浓度仍然相等。2P型半导体带正电，N型半导体带负电。3结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证RGS大的特点

2、。4只要在稳压管两端加反向电压就能起稳压作用。5晶体管工作在饱和状态时发射极没有电流流过。6在N型半导体中假如掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。7PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。8若耗尽型N沟道MOS场效应管的UGS大于零，则其输入电阻会明显减小。答案：1对；温度升高后，载流子浓度会增加，但是对于本征半导体来讲，电子和空穴的数量始终是相等的。2错；对于P型半导体或N型半导体在没有构成PN结时，处于电中性的状态。3对；结型场效应管在栅源之间没有绝缘层，所以外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证RGS大的特点。4错；稳压管要进入稳压工作状态两端加反向电压必

3、须到达稳压值。5错；晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过，只要在截止状态时没有电流流过。6对；N型半导体中掺入足够量的三价元素，不但可复合原先掺入的五价元素，而且可使空穴成为多数载流子，进而构成P型半导体。7对；PN结在无光照、无外加电压时，处于动态平衡状态，扩散电流和漂移电流相等。8错。绝缘栅场效应管由于栅源间和栅漏之间有SiO2绝缘层而使栅源间电阻非常大。因而耗尽型N沟道MOS场效应管的UGS大于零，有绝缘层故而不影响输入电阻。2-3如何用万用表判定二极管的正、负极性及好坏？答：能够利用万用表的电阻挡测量二极管两端电阻，正向时电阻很小，反向时电阻很大。2-4二极管电路如题2-4

4、图所示，试判定图中的二极管是导通还是截止？输出电压为多少？此题能够通过二极管端电压的极性判定其工作状态。一般方法是断开二极管，并以它的两个极作为端口，利用戴维南定理求解端口电压，若该电压是二极管正偏，则导通，若反偏则截止。a图将二极管断开，从二极管的两个极为端口向外看，如题2-1解a图所示，则A-B间电压为12-6=6V，二极管处于正偏，导通。b图将二极管断开，从二极管的两个极为端口向外看，如题2-1解b图所示，则A-B间电压为3-2=1V，二极管处于正偏，导通。c当有两只二极管时，应用以上方法分别判定每尽管子的状态。如题2-1解c图所示首先断开上面二极管D1，则下面二极管D2截止，所以D1两

5、端电压为正偏导通；然后再断开下面二极管D2，如题2-1解d图则D1两端电压为正偏导通，则D2两端电压为负截止，综上所述，D1导通、D2截止。d根据前面分析方法，可知D1、D3截止，D2、D4导通。2-5电路如题2-11图所示，稳压管的稳定电压UZ=8V，设输入信号为峰值15V三角波，试画出输出uo的波形。解：如下图。三角波正半周时，当电压幅值小于稳压管的稳压值时，稳压管截止，当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值；三角波负半周时，稳压管正向导通，假设正向电阻为0，则输出电压为零。2-6如题2-12图所示，电路中两只稳压管完全一样，UZ=8V，tuisin15=，试画出输出u

6、o的波形。解：如下图。三角波正半周时，当电压幅值小于稳压管的稳压值时，下面一只稳压管截止，当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值；三角波负半周时，上面一只稳压管截止，当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值。2-7、2-8、2-9略2-10电路及二极管伏安特性如下图，常温下UT26mV，电容C对沟通信号可视为短路，ui为正弦波，有效值为10mV，问1二极管在输入电压为零时的电流和电压各为多少？2二极管中流过的沟通电流有效值为多少？解：在分析这类电路时，应首先分析静态电流和电压，即静态工作点Q，然后求出在Q点下的动态电阻，再分析动态信号的作用。1利用图解法能

7、够方便地求出二极管的Q点。在动态信号为零时，二极管导通，电阻R中电流与二极管电流相等。因而，二极管的端电压可写为RiVuDD-=，在二极管的伏安特性坐标系中作直线，与伏安特性曲线的交点就是Q点，如下图。读出Q点的坐标值，即为二极管的直流电流和电压，约为mAIVUDD6.2,7.02根据二极管动态电阻的定义，Q点小信号情况下的动态电阻为=?=106.226DTDIUr根据已知条件，二极管上的沟通电压有效值为10mV，故流过的沟通电流有效值为mAmArUIdid11010=?=第三章晶体三极管及其应用电路3-1试画出用PNP、NPN型三极管组成的单管共射放大电路的原理图，标出电源电压的极性，静态工

8、作电流IB、IC的实际方向及静态电压UBE、UCE的实际极性。解：用PNP型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(a)所示。其中静态工作电流IB、IC的实际方向如图中箭头所示，静态电压UBE0.7V、UCE0.3V。RL题3-4图aRLb3-2电路如图3-5所示。讲明这些电路能否对沟通电压信号进行线性放大，为何？abc (deu-+uo-题3-5图+ui-u-+uo-分析：解决此问题需要进行下面几个方面的判定。1判别三极管能否知足发射结正偏、集电结反偏的条件，具备适宜的静态工作点。2判定有无完善的直流通路。3判定有无完善的沟通通路。4在前三个条件知足的条件下，最后根据电路给出的参数

9、进行计算，根据计算结果判定三极管能否工作在放大区。但是假如电路没有给出电路参数，该步骤能够省略。默认电路参数取值适宜。解：a不能。没有直流偏置，不能提供适宜的静态工作点。b不能。电源VCC使发射结反偏，不能提供适宜的静态工作点。c不能。基极电压VBB使发射结知足正偏条件，但是集电结不是反偏，电路不具备适宜的静态工作点。d不能。2C电容使集电极沟通接地，进而使输出电压沟通部分为零。e能。有适宜的直流偏置电路，输入能加到三极管上，输出也能够送到负载上。3-3放大电路如题3-9图所示。已知VCC=3V，UB=0.7V，RC=3k，RB=150k，晶体管VT的输出特性曲线如题3-9图a所示。试求：1放

10、大电路的静态工作点ICQ和UCEQ；2若RL=，求输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值；3若RL=7k，输出最大不失真电压的幅值。题3-9图u-+uo-R题3-9图a解：1放大电路的静态工作点ICQ和UCEQ计算如下。根据题3-9图所示电路列写直流负载线方程如下：CQCCQCCCEQ33IRIVU-=-=分别令IC=0，UCE=0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M3，0，N0，1，连接M、N得到直流负载线。题3-9图b题3-9直流负载线0.5I根据直流通路，得基极静态工作电流为()A315k150703BBECCBQ.RUVI=-=-=直流负载线MN与iB=IB=15

11、.3A的输出特性曲线的交点Q就是静态工作点。Q点坐标为V25.1mA38.0A3.15CEQCQBQ=UII2RL=时，输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。若RL=，沟通负载线斜率与直流负载线斜率一样，为k311/1CLC=RRR如题3-9图b所示。0.5ICQ题3-9图c题3-9沟通负载线输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为2max,o1max,omax,o,minUUU=()()ceso,max1CEQceso,max2CLo,maxVT0.3V,1.250.30.95/0.3831.14V1/0.95VCQCQCLUUUUVIUIRRRRU=-=-=?=

12、假如三极管的饱和压降则3若RL=7k，沟通负载线斜率为k1.21k7/k31/1LC=RR输入电压ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为 ()()()()()o,maxo,ma1o,max2o,max1CEQcesCQo,max2CQCLCLo,maxmin,1.250.30.95V/0.382.10.80V1/0.80VUUUUUuIUIRRRRU?=?=-=-=?=3-6如题3-12图所示放大电路中，已知晶体管的=100，UBE=0.3V。1估算直流工作点ICQ和UCEQ。2若偏置电阻RB1、RB2分别开路，试分别估算集电极电位UC值，并讲明各自的工作状态；3若RB1开路时，要求ICQ

13、=2mA，试确定RB2应该取多大的值。VCC12v题3-12图解：1直流工作点ICQ和UCEQ估算。()()()()()()()B2BCCB1B2CCBEBBQECQBCEQCCBQECQC4701211.63V154701211.630.30.53A11011.3k53mA1121010.53A1.3k53mA2k11.82VRUVRRVUUIRIIUVIRIR=?=+-=+?=-+-=-?-?=2若偏置电阻RB1开路，管子的静态工作电流为()()()()()CCEBBQB2ECBQCECCCBQCBQE120.30.020mA1470k11001.3k1000.02024V11241010

14、.0201.35.4VVUIRRUIRUVIRIR-=+?=?=?=-?-+=-?=集电极电位此时三极管的发射结正偏、极点结反偏，管子处于放大状态。若偏置电阻RB2开路，CBQ=UI此时管子处于截止状态。3若RB1开路时，有 ()()()()CCEBBQB2ECQBQCCEBB2E2B212mA2mA1120.3100211001.3453.7kCQBVUIRRIIIVURRRKR-=+=?=-?=+-?=+?=若要求，有解得3-7在电路如题3-13图中，已知VCC=6V，UBEQ=0.7V，RS=500，RC=4k，RB=300k，晶体管VT的hfe=50，rbb=300。1估算直流工作点I

15、CQ。2画出放大电路的简化h参数等效电路。3估算放大电路的输入电阻和RL=时的电压增益AU。4若RL=4k时，求电压增益AU=uO/ui和AUS=uO/uS。u-+uO-题3-13图解：1估算直流工作点ICQ。()()CBEBQBCQfeB60.717.7A300k5017.7A0.89(mA)CVUIRIhI-=?=?=2放大电路的简化h参数等效电路如题3-13图a。题3-13图aRio+uO-+u-3估算放大电路的输入电阻和RL=时的电压增益AU。()()113k77.1/k450/k75.177.1/300/k77.1017.026300mV26ieLCfeUieBQbbie-=-=-=

16、+=+=hRRhAKKhRrIrhBi4若RL=4k时，电压增益AU和AUS的计算。()()feCLUieiUSUis/504k/4k571.77k1.7757440.51.77hRRAhrAArR=-=-=-=-?=-+3-8在题3-15图所示放大电路中，已知晶体管的UBE=0.7V，=100，rbb=100，Rs=200，各电容足够大。1画出直流通路；计算静态工作点。2画出沟通通路及沟通等效电路，计算ri、rO、AU、AUs。VCCu-+uO-题3-15图解：1直流通路如题3-15图a；静态工作点计算如下。RC2k题3-15图aVCC ()()CCBEBQ12CCQBQ63CEQCCBQC

17、100.730.8A1100k101210030.8A3.08mA11010130.8102103.8VVUIRRRIIUVIR-=+?=?=?=-+=-?=2沟通通路及沟通等效电路如题3-15图b、题3-15图c所示.。RRL题3-15图cRio题3-15图bu-+uo-+us-+uo-ri、AU、AUs、rO的计算如下。()()()()()iebb3BQi1ieo2C23LUieiUsUis26mV2610094430.810/20k/9440.94k/2k/80k1.98k/10080k/20k/2k1250.944k0.941251030.940.2hrIrRhrRRRRRAhrAArR-=+=+=?=?=-=-=-=-?=-+3-10如题3-16图所示电路，已知Rs=50，RB1=33K，RB2=10K，RC=1K，RL=1K，晶体管的hie=1.2K，=50。1画出沟通通路及简化h参数等效电路。2计算ri、AU、AUs、rO。题3-16图u-+uo-解：1沟通通路及简化h参数等效电路如题3-16图a、题3-16图b。