《模拟电子技术基础》典型习题解答讲解学习.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。模拟电子技术基础典型习题解答-半导体器件的基础知识1.1电路如图P1.1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P1.1解图P1.1解:波形如解图P1.1所示。1.2电路如图P1.2(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P1.2解:uO的波形如解图P1.2所示。解图P1.21.3已知稳压管的稳定电压UZ6V,稳定电流的最小值IZmin5mA,最大功耗PZM15
2、0mW。试求图P1.3所示电路中电阻R的取值范围。图P1.3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1.4已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压UZ6V,最小稳定电流IZmin5mA,最大稳定电流IZmax25mA。(1) 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?图P1.4解:(1)当UI10V时,若UOUZ6V,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故当UI15V时,若UOUZ6V,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故当UI
3、35V时,稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin,所以UOUZ6V。(2)29mAIZM25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。1.5电路如图P1.5(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P1.5解图P1.5解:波形如解图P1.5所示1.6测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.6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P1.6解:晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如解表P1.6所示。解表P1.6管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPN
4、PPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe1.7电路如图P1.7所示,试问大于多少时晶体管饱和?图P1.7解:取UCESUBE,若管子饱和,则所以,时,管子饱和。1.8分别判断图P1.8所示的各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。图P1.8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)可能第二章基本放大电路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。图P2.1解:(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
5、VCC与集电极之间加Rc。2.2电路如图P2.2(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时UBEQ0.7V。利用图解法分别求出RL和RL3k时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom(有效值)。图P2.2解:空载时:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ6V;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:IBQ20A,ICQ2mA,UCEQ3V;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P2.2所示。解图P2.22.3电路如图P2.3所示,晶体管的b80,=100。分别计算RL和RL3k时的Q点、Ri和Ro。图P2.3解:在空载和带负载情况下,电路的静
6、态电流、rbe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RL5k时,静态管压降、电压放大倍数分别为2.4电路如图P2.4所示,晶体管的b100,=100。(1)求电路的Q点、Ri和Ro;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?图P2.4解:(1)静态分析:动态分析:Ri增大,Ri4.1k;减小,1.92。2.5设图P2.5所示电路所加输入电压为正弦波。试问:(1)=/?=/?(2)画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2的波形。图P2.5解:(1)因为通常1,所以电压放大倍数分别应为(2)两个电压放大倍数说明uo1ui,uo2ui。波形
7、如解图P1.5所示。解图P1.52.6电路如图P2.6所示,晶体管的b80,rbe=1k。(1)求出Q点;(2)分别求出RL和RL3k时电路的、Ri、Ro。图P2.6解:(1)求解Q点:(2)求解输入电阻和电压放大倍数:RL时RL3k时2.7电路如图P2.7所示,晶体管的b60,=100。(1)求解Q点、Ri和Ro;(2)设10mV(有效值),问?若C3开路,则?图P2.7解:(1)Q点:、Ri和Ro的分析:(2)设10mV(有效值),则若C3开路,则2.8已知图P2.8(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。图P2.8解:(1)求Q点:根据电路图可知,UGSQVG
8、G3V。从转移特性查得,当UGSQ3V时的漏极电流IDQ1mA因此管压降UDSQVDDIDQRD5V。(2)求电压放大倍数:2.9图P2.9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)图P2.9解:(a)不能。(b)不能。(c)构成NPN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)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。2.10设图P2.10所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、Ri和Ro的
9、表达式。图P2.10解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P2.10所示。(2)各电路、Ri和Ro的表达式分别为图(a)图(b)图(c)图(d)解图P2.102.11已知某基本共射电路的波特图如图P2.11所示,试写出的表达式。图P2.11解:2.12已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示,试写出的表达式。图P2.12解:观察波特图可知,中频电压增益为40dB,即中频放大倍数为100;下限截止频率为1Hz和10Hz,上限截止频率为250kHz。故电路的表达式为2.13已知某电路的幅频特性如图P2.13所示,试问:(1)该电路的耦合方式;(2)该电路由几级放大电路组成;(3)当f104Hz
10、时,附加相移为多少?当f105时,附加相移又约为多少?图P2.13解:(1)因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路;(2)因为在高频段幅频特性为60dB/十倍频,所以电路为三级放大电路;(3)当f104Hz时,135o;当f105Hz时,270o。2.14已知某电路电压放大倍数试求解:(1)?fL?fH?(2)画出波特图。解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出、fL、fH。(2)波特图如解图P2.14所示。解图P2.142.15已知两级共射放大电路的电压放大倍数(1)?fL?fH?(2)画出波特图。解:(1)变换电压放大倍数的表达式,求出、fL、fH。(2)波特图如解图P2.15所示。
11、解图P2.152.16已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为(1)写出该放大电路的表达式;(2)求出该电路的fL和fH各约为多少;(3)画出该电路的波特图。解:(1)电压放大电路的表达式(2)fL和fH分别为:(3)根据电压放大倍数的表达式可知,中频电压放大倍数为104,增益为80dB。波特图如解图P2.16所示。解图P2.162.17电路如图P2.17所示,T1和T2管的饱和管压降UCES3V,UCC15V,RL8。选择正确答案填入空内。图P2.17(1)电路中D1和D2管的作用是消除。A饱和失真B截止失真C交越失真(2)静态时,晶体管发射极电位UEQ。A0VB0VC0V(3)最大输出功
12、率POM。A28WB18WC9W(4)当输入为正弦波时,若R1虚焊,即开路,则输出电压。A为正弦波B仅有正半波C仅有负半波(5)若D1虚焊,则T1管。A可能因功耗过大烧坏B始终饱和C始终截止解:(1)C(2)B(3)C(4)C(5)A2.18在图P2.17电路中,已知UCC16V,RL4,T1和T2管的饱和管压降UCES2V,输入电压足够大。试问:(1)最大输出功率Pom和效率各为多少?(2)晶体管的最大功耗PTmax为多少?(3)为了使输出功率达到Pom,输入电压的有效值约为多少?解:(1)最大输出功率和效率分别为(2)晶体管的最大功耗(3)输出功率为Pom时的输入电压有效值第三章负反馈放大
13、电路3.1判断图P6.4所示各电路中是否引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图P3.1解:图(a)所示电路中引入了直流负反馈。图(b)所示电路中引入了交、直流正反馈。图(c)所示电路中引入了直流负反馈图(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各电路中均引入了交、直流负反馈。3.2电路如图3.2所示,要求同题3.1。图P3.2解:图(a)所示电路中引入了交、直流负反馈图(b)所示电路中引入了交、直流负反馈图(c)所示电路中通过Rs引入直流负反馈,通过Rs、R1、R2并联引入交流负反馈,通过C2、Rg引入交流正反馈。图(d)、(e)、(f
14、)所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图(g)所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈,通过R4引入交、直流负反馈。3.3分别判断图3.1(d)(h)所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈,并计算它们的反馈系数。解:各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下:(d)电流并联负反馈(e)电压串联负反馈(f)电压串联负反馈(g)电压串联负反馈(h)电压串联负反馈3.4分别判断图P3.2(a)(b)(e)(f)(g)所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈,并计算它们的反馈系数。解:各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下:(a)电压并联负反馈(b)电压并联负反馈(e)电流并联负反馈(f)电压
15、串联负反馈(g)电流串联负反馈3.5估算图3.1(d)(h)所示各电路在深度负反馈条件下电压放大倍数。解:各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下:3.6估算图3.2(e)(f)(g)所示各电路在深度负反馈条件下电压放大倍数。解:各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下:第四章直接耦合放大电路4.1图P4.1所示电路参数理想对称,12,rbe1rbe2rbe。(1)写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式;(2)写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式,比较两个结果有什么不同。图P4.1解:(1)RW的滑动端在中点时Ad的表达式为(2)RW的滑动端在最右端时所以Ad的表达式为比较结果可知,两种情
16、况下的Ad完全相等;但第二种情况下的。4.2图P4.2所示电路参数理想对称,晶体管的均为50,=100,UBEQ0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ,以及动态参数Ad和Ri。图P4.2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:Ad和Ri分析如下:4.3电路如图P4.3所示,T1管和T2管的均为40,rbe均为3k。试问:若输入直流信号uI1=20mv,uI2=10mv,则电路的共模输入电压uIC=?差模输入电压uId=?输出动态电压uO=?图P4.3解:电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压uO分别为由于电路
17、的共模放大倍数为零,故uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。4.4电路如图P4.4所示,晶体管的=50,=100。(1)计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位;(2)用直流表测得uO=2V,uI=?若uI=10mv,则uO=?图P4.4解:(1)用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为(2)先求出输出电压变化量,再求解差模放大倍数,最后求出输入电压,如下:uOuOUCQ11.23V若uI=10mv,则4.5电路如图P4.5所示,T1T5的电流放大系数分别为15,b-e间动态电阻分别为rbe1rbe5,写出、Ri和Ro的表达式。图
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