模拟电子技术(第五版)基础习题答案.pdf
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1、第一章第一章 常用半导体器件常用半导体器件 自自 测测 题题 一、判断下列说法是否正确,用“”和“”表示判断结果填入空内。 (1)在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为 P 型 半导体。 ( ) (2)因为 N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。 ( ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。 ( ) (4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。 ( ) ( 5) 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,才能保证其RGS大的特点。 ( ) ( 6)若耗 尽型N沟道MO
2、S管的UGS大于零 ,则其输 入电阻会 明显变小 。 ( ) 解解: (1) (2) (3) (4) (5) (6) 二、选择正确答案填入空内。 (1)PN 结加正向电压时,空间电荷区将 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 (2)设二极管的端电压为 U,则二极管的电流方程是 。 A. ISeU B. T UU I e S C. ) 1e ( S T UU I (3)稳压管的稳压区是其工作在 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 (4)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 。 A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏 (5)
3、UGS0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 。 A. 结型管 B. 增强型 MOS 管 C. 耗尽型 MOS 管 解:解: (1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 第 一 章 题 解 1 三、 写出图T1.3 所示各电路的输出电压值, 设二极管导通电压UD0.7V。 图 T1.3 解:解:UO11.3V,UO20,UO31.3V,UO42V,UO51.3V, UO62V。 四、已知稳压管的稳压值UZ6V,稳定电流的最小值IZmin5mA。求 图 T1.4 所示电路中UO1和UO2各为多少伏。 图 T1.4 解:解:UO16V,UO25V。 第 一 章 题 解 2 五、 某晶体管的
4、输出特性曲线如图T1.5 所示, 其集电极最大耗散功率PCM 200mW,试画出它的过损耗区。 图 T1.5 解 图 T1.5 解 :解 : 根 据 PCM 200mW可 得 : UCE 40V时 IC 5mA, UCE 30V时 IC 6.67mA,UCE20V时IC10mA,UCE10V时IC20mA,将各点连接成曲线, 即为临界过损耗线,如解图T1.5 所示。临界过损耗线的左边为过损耗区。 六、电路如图T1.6 所示,VCC15V,100,UBE0.7V。试问: (1)Rb50k时,uO? (2)若T临界饱和,则Rb? 解 :解 : (1) Rb50k 时 , 基极 电 流 、集 电极电
5、流和管压降分别为 26 b BEBB B = = R UV I A V2 mA6 . 2 CCCCCE BC = = RIVU II 所以输出电压UOUCE2V。 图 T1.6 (2)设临界饱和时UCESUBE0.7V,所以 = = = = k4 .45 A6 .28 mA86. 2 B BEBB b C B c CESCC C I UV R I I R UV I 七测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T1.7所示, 第 一 章 题 解 3 第 一 章 题 解 4 它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电 阻区) ,并填入表内。 表表 T1.7 管管 号
6、号 UGS(th)/VUS/V UG/V UD/V工作状态工作状态 T14 5 1 3 T24 3 3 10 T34 6 0 5 解:解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型MOS管。根据 表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态,如解表T1.7所示。 解表解表 T1.7 管管 号号 UGS(th)/V US/V UG/V UD/V工作状态工作状态 T14 5 1 3 恒流区 T24 3 3 10 截止区 T34 6 0 5 可变电阻区 习习 题题 1.1 选择合适答案填入空内。 (1)在本征半导体中加入 元素可形成N型半导体,加入 元素 可形成P型半导体。 A. 五价 B. 四价
7、C. 三价 (2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 (3)工作在放大区的某三极管,如果当IB从12A增大到22A时,IC 从1mA变为2mA,那么它的约为 。 A. 83 B. 91 C. 100 (4)当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时,它的低频跨导 gm将 。 A.增大 B.不变 C.减小 解:解: (1)A ,C (2)A (3)C (4)A 1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么? 解:解: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 1.5V时,管子会因电流过大而烧坏。 1.3 电路如图P
8、1.3所示,已知ui10sint(v),试画出ui与uO的波形。设 二极管正向导通电压可忽略不计。 图 P1.3 解 图 P1.3 解:解:ui和uo的波形如解图P1.3所示。 1.4 电路如图P1.4所示, 已知ui5sint (V), 二极管导通电压UD0.7V。 试画出ui与uO的波形,并标出幅值。 图 P1.4 解 图 P1.4 解:解:波形如解图P1.4所示。 第 一 章 题 解 5 1.5 电路如图P1.5(a)所示,其输入电压uI1和uI2的波形如图(b)所示, 二极管导通电压UD0.7V。试画出输出电压uO的波形,并标出幅值。 图 P1.5 解:解:uO的波形如解图P1.5所示
9、。 解 图 P1.5 第 一 章 题 解 6 1.6 电路如图P1.6所示,二极管导通电压UD0.7V,常温下UT26mV, 电容C对交流信号可视为短路;ui为正弦波,有效值为10mV。 试 问 二 极 管 中 流 过 的 交 流电 流 有 效 值 为多少? 解:解:二极管的直流电流 ID(VUD)/R2.6mA 其动态电阻 rDUT/ID10 故动态电流有效值 IdUi/rD1mA 图 P1.6 1.7 现有两只稳压管,它们的稳定电压分别为6V和8V,正向导通电压 为0.7V。试问: (1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多
10、少? 解:解: (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 已知稳压管的稳定电压UZ6V,稳定电流的最小值IZmin5mA, 最 大功耗PZM150mW。试求图P1.8所示电 路中电阻R的取值范围。 解:解:稳压管的最大稳定电流 IZMPZM/UZ25mA 电 阻R的 电 流 为IZMIZmin, 所 以 其 取值范围为 = =k8 . 136. 0 Z ZI I UU R 图 P1.8 第 一 章 题 解 7 1.9 已 知 图P1.9所 示 电 路 中 稳 压 管 的 稳 定 电 压UZ6V
11、, 最 小 稳 定 电 流 IZmin5mA,最大稳定电流IZmax25mA。 (1)分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值; (2)若UI35V时负载开路,则会出 现什么现象?为什么? 解 :解 : (1) 当UI10V时 , 若UOUZ 6V,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 V33. 3 I L L O + =U RR R U 当UI15V时,稳压管中的电流大于最 图 P1.9 小稳定电流IZmin,所以 UOUZ6V 同理,当UI35V时,UOUZ6V。 (2)=RUUI)( ZIDZ 29mAIZM25mA,稳压管将因功耗过大
12、而损 坏。 1.10 在图P1.10所示电路中,发光二极管导通电压UD 1.5V,正向电流在515mA时才能正常工作。试问: (1)开关S在什么位置时发光二极管才能发光? (2)R的取值范围是多少? 解:解: (1)S闭合。 (2)R的范围为 。= = 700)( 233)( DminDmax DmaxDmin IUVR IUVR 图 P1.10 第 一 章 题 解 8 1.11 电 路 如 图P1.11(a) 、 (b) 所 示 , 稳 压 管 的 稳 定 电 压UZ3V,R的 取值合适,uI的波形如图(c)所示。试分别画出uO1和uO2的波形。 图 P1.11 解:解:波形如解图 P1.1
13、1所示 解 图 P1.11 1.12 在温度20时某晶体管的ICBO2A, 试问温度是60时ICBO? 解:解:60时ICBO32A。 5 C20CBO)(T I 第 一 章 题 解 9 1.13 有两只晶体管,一只的200,ICEO200A;另一只的100, ICEO10A,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么? 解 :解 : 选 用100、ICBO10A的 管 子 , 因 其适 中 、ICEO较 小 , 因 而 温度稳定性较另一只管子好。 1.14 已知两只晶体管的电流放大系数分别为50和100, 现测得放大电 路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。分别求另一电极的电流
14、, 标出其实际方向,并在圆圈中画出管子。 图 P1.14 解:解:答案如解图P1.14所示。 解 图 P1.14 第 一 章 题 解 10 1.15 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。在圆圈中 画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗管。 图 P1.15 解:解:晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如解表P1.15所示。 解表P1.15 管号 T1T2T3T4T5T6 上 e c e b c b 中 b b b e e e 下 c e c c b c 管型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN 材料 Si Si Si Ge Ge Ge 1.16 电路如图P1.16所
15、示,晶体管导通时UBE0.7V,=50。试分析VBB 为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。 解:解: (1)当VBB0时,T截止,uO12V。 (2)当VBB1V时,因为 60 b BEQBB BQ = = R UV IA V9 mA3 CCQCCO BQCQ = = RIVu II 所以T处于放大状态。 (3)当VBB3V时,因为 160 b BEQBB BQ = = R UV IA 图 P1.16 第 一 章 题 解 11 BECCQO BQCQ mA8 URIVu II CC = = 所以T处于饱和状态。 1.17 电路如图P1.17所示,试问大于多少 时晶体
16、管饱和? 解:解:取UCESUBE,若管子饱和,则 Cb C BECC b BECC RR R UV R UV = = 所以,100 C b = R R 时,管子饱和。 图 P1.17 1.18 电路如图P1.18所示,晶体管的50,|UBE|0.2V,饱和管压降 |UCES|0.1V; 稳 压 管 的 稳 定 电 压UZ5V, 正 向 导 通 电 压UD0.5V。 试 问 : 当uI0V时uO?当uI5V时uO? 解:解: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 mA24 A480 BC b BEI B = = = II R Uu
17、 I CCCCCCEC VRIVU= 图 P1.18 第 一 章 题 解 12 1.19 分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 图 P1.19 解:解: (a)可能 (b)可能 (c)不能 (d)不能,T的发射结会因电流过大而损坏。 (e)可能 1.20 已 知 某 结型 场 效 应管 的IDSS2mA,UGS(off) 4V, 试 画 出它 的 转移特性曲线和输出特性曲线,并近似画出予夹断轨迹。 解:解:根据方程 2 GS(th) GS DSSD )1 ( U u Ii= 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uG
18、DUGS(off)的点连接起来, 便为予夹断线; 如解图P1.20所示。 第 一 章 题 解 13 解 图 P1.20 1.21 已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极、的电位分 别为4V、8V、12V,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结型管、 MOS管、增强型、耗尽型) ,并说明 、与G、S、D的对应关系。 解:解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极、与G、 S、D的对应关系如解图P1.21所示。 解 图 P1.21 第 一 章 题 解 14 1.22 已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示,画出它在恒流区的 转移特性曲线。 图 P1.22 解 :解 : 在 场效
19、应 管 的 恒 流 区 作 横 坐 标 的 垂 线 如 解 图P1.22(a) 所 示 , 读 出其与各条 曲 线交点 的 纵坐标 值 及UGS值 , 建立iDf(uGS)坐 标 系,描 点 , 连线,即可得到转移特性曲线,如解图P1.22(b)所示。 解 图 P1.22 第 一 章 题 解 15 1.23 电路如图1.23所示,T的输出特性如图P1.22所示,分析当uI4V、 8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。 第 一 章 题 解 16 解:解:根据图P1.22所示T的输出特性可知,其 开启电压为5V,根据图P1.23所示电路可知所以 uGSuI。 当uI4V时,uGS小于开
20、启电压,故T截止。 当uI8V时,设T工作在恒流区,根据 输出特性可知iD0.6mA,管压降 uDSVDDiDRd10V 因此,uGDuGSuDS2V,小于开启电压, 图 P1.23 说明假设成立,即T工作在恒流区。 当uI12V时,由于VDD 12V,必然使T工作在可变电阻区。 1.24 分别判断图P1.24所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流 区。 图 P1.24 解:解: (a)可能 (b)不能 (c)不能 (d)可能 第二章第二章 基本放大电路基本放大电路 自自 测测 题题 一、在括号内用“”或“”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; (
21、 ) (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由有源元件提供的; ( ) (4)电路中各电量的交流成份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 信 号 为 直 流 信 号 时 , 任 何 放大电路的输出都毫无变化; ( ) (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。 ( ) 解: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 二、试分析图 T2.2 所示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由。
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