(精品模拟电路部分习题答案.pdf

《(精品模拟电路部分习题答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品模拟电路部分习题答案.pdf（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、模拟电路部分习题答案最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除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（1）N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。（3）PN 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判断下列说法正确与否。（1）本征半导体温度升高后，两种载流子浓度仍然相等。（）（2）P 型半导体带

2、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。（）（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型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为 P 型半导体。（）（7）PN 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型半导体在没有形

3、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须达到稳压值。（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，只有在截止状态时没有电流流过。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除（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，从而形成 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）

4、错。绝缘栅场效应管因为栅源间和栅漏之间有 SiO2 绝缘层而使栅源间电阻非常大。因此耗尽型 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怎样用万用表判断二极管的正、负极性及好坏？答：可以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图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止？输出电压为多少？本题可以通过二极管端电压的极性判断其工作状态。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-

5、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断每只管子的状态。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。精品好资料-如有侵权请联

6、系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除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：如图所示。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相同，UZ=8V，ui15sint，试画出输出 uo的波形。解：如图所示。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

7、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。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除2-7、2-8、2-9略2-10电路及二极管伏安特性如图所示，常温下 UT 26mV，电容 C 对交流信号可视为短路，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）二极管中流过的交流电流有效值为多少？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）利用图解法可以方便地求出二极管的 Q 点。

8、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。因此，二极管的端电压可写为uDV iDR，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，如图所示。读出 Q 点的坐标值，即为二极管的直流电流和电压，约为UD 0.7V,ID 2.6mA（2）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rDUT 26 10ID2.6精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除根据已知条件，二极管上的交流电压有效值为 10mV，故流过的交流电流有效值为Ui10mA1mArd10第三章 晶体三极管及其应用电路Id3-1 试画出用 PNP、NPN

9、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 UBE-0.7V、UCE0.7V、UCE0.3V。-VEERBCiRCCORBCiRCVCCCO+RL+IBICPNPIBICNPN+RL（a）题3-4图（b）3-2电路如图 3-5所示。说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大，为什么？精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除VCCRCV

10、CCRCVCCRCRBICVTVT+u uo o-+u ui i-RBVBBVT+u uo o-+u ui i-RB+u ui i-（a）（b）（c）VCCRB1C1RLRB2RECERCC2C1RB1RCC2VCC+uo-RSRLRB2RECE+us-uo-RS+us-(d）题 3-5 图（e）分析：解决此问题需要进行以下几个方面的判断。1判别三极管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。2判断有无完善的直流通路。3判断有无完善的交流通路。4在前三个条件满足的条件下，最后根据电路给出的参数进行计算，根据计算结果判断三极管是否工作在放大区。但是如果电路没有给出电路参数，该步

11、骤可以省略。默认电路参数取值合适。解：a不能。没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。b 不能。电源 VCC使发射结反偏，不能提供合适的静态工作点。c 不能。基极电压 VBB使发射结满足正偏条件，但是集电结不是反偏，电路不具备合适的静态工作点。d 不能。C2电容使集电极交流接地，从而使输出电压交流部分为零。e能。有合适的直流偏置电路，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=3 k，RB=150k，晶体管 VT 的输出特性曲线如题 3-9图 a 所示。试求：1放大电路的静态工作点 ICQ和 UCEQ；2若 RL=，

12、求输入电压 ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值；精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除3若 RL=7k，输出最大不失真电压的幅值。VCC3.0iC(mA)2.5RBCiRS+uo-RCC22.01.5VTRL+uo-1.00.50.25+us-iB=60 AiB=50 AiB=40 AiB=30 AiB=20 AiB=10 AiB=0 A0.511.522.53uCE(V)题3-9图题 3-9 图 a解：1放大电路的静态工作点 ICQ和 UCEQ计算如下。UCEQVCC ICQRC 3 3ICQ根据题 3-9图所示电路列写直流负载线方程如下：分别令 IC

13、=0，UCE=0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M（3，0），N（0，1），连接 M、N得到直流负载线。iC(mA)3.02.52.01.51.0ICQ0.5Q0.25iB=60AiB=50AiB=40AiB=30AiB=20AiB=10AiB=0A22.530.51UCEQ1.5uCE(V)题3-9图b 题3-9直流负载线根据直流通路，得基极静态工作电流为V UBE3 0.7IBQCC15.3ARB150k直流负载线 MN与 iB=IB=15.3A的输出特性曲线的交点 Q就是静态工作IBQ15.3AICQ 0.38mA点。Q点坐标为UCEQ1.25V精品好资料-如有侵权请联系网

14、站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除2 RL=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。111若 RL=，交流负载线斜率与直流负载线斜率相同，为RC/RLRC3k如题 3-9 图 b b 所示。所示。iC(mA)3.02.52.01.51.0ICQ0.5QUo,max10.510.25Uo,max2UCEQ1.522.53iB=60AiB=50AiB=40AiB=30AiB=20AiB=10AiB=0AuCE(V)题3-9图c题3-9交流负载线输入电压 ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为o,max1o,max2o,max如果三极管VT的饱和压降Uces 0.

15、3V,则U minU,UUo,max1UCEQUces1.250.3 0.95VUo,max 2ICQ1RC/RL ICQRC/RL 0.3831.14VUo,max 0.95V3若 RL=7k，交流负载线斜率为111RC/RL3k/7k2.1k输入电压 ui为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为Uo,max minUo,ma1,Uo,max2Uo,max1UCEQuces1.250.3 0.95VUo,max2ICQ1 ICQRC/RL 0.382.1 0.80V3-6如题 3-12图所示放大电路中，已知晶体管的 =100，UBE=0.3V。精品好资料-如有侵权请联系网站删除RC/RLUo,

16、max 0.80V最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除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，并说明各自的工作状态；3若 RB1开路时，要求 ICQ=2mA，试确定 RB2应该取多大的值。RE1.3kVCC12vRB115kVTRB2470kRC2k+uo-题3-12图解：1直流工作点 ICQ和 UCEQ估算。UBRB2470VCC12 11.63VRB1 RB215470VCCUBUEB1211.630.3 0.53A1R1011.3kEIBQICQIB 53mAUCEQVCC1IBQRE ICQRC121010.53A1.

17、3k53mA2k11.82V2若偏置电阻 RB1开路，管子的静态工作电流为IBQVCCUEB120.3 0.020mARB21RE470k 11001.3k集电极电位UCIBQRC1000.0202 4VUECVCCIBQRC（1）IBQRE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，IBQ0UC01241010.0201.35.4V此时管子处于截止状态。3若 RB1开路时，有精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除IBQVCCUEBRB21REICQIBQ若要求ICQ 2mA，有VCCUEB 2mARB21RE120.3 2R

18、B211001.3KRB2453.7k100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 ICQ。（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。VCCRBC1VTRSRCC2+RL+ui-uO-+us-题3-13图解：1估算直流工作点 ICQ。IBQVCCUBE60.717.7ARB300kICQ hfeIB5017.7A

19、0.89(mA)2放大电路的简化 h参数等效电路如题 3-13图 a。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除RSibRBhiehfeibRLRC+uO-+us-ri题3-13图aro3估算放大电路的输入电阻和 RL=时的电压增益 AU。hie rbb26mV26300 1.77kIBQ0.017ri RB/hie300K/1.77K 1.75kAU hfeRC/RLhie 504k/1131.77k4若 RL=4 k时，电压增益 AU和 AUS的计算。AU AUShfeRC/RLhie504k/4k 571.77k3-8 在题 3-15图所示放大电路中，已知晶

20、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画出交流通路及交流等效电路，计算 ri、rO、AU、AUs。VCC10VR120kC1VTRSR280kRC2kC2ri1.77AU 57 44ri Rs0.51.77+RL2k+uiC3uO-+us-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。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除VCC10VR120kR280kRC2kVT题3-15图aVCCUBE100.7IBQ 30.8A（R1 R2）1RC100k 1012ICQI

21、BQ10030.8A 3.08mAUCEQVCC1IBQRC1010130.81062103 3.8Vib+u ui i-2交流通路及交流等效电路如题 3-15图 b、题 3-15图 c所示.。+uo-+u ui i-VTR120KRSR280KRC2KRL2KRShieR120Khfeib+us-+us-R280KRLRC2K2K+uo-ri题3-15图b题3-15图crori、AU、AUs、rO的计算如下。hie rbb26m V26100 944IBQ30.8103ri R1/hie 20k/944 0.94kro R2/RC 2k/80k 1.98kAU AUsR2/R3/RLhie

22、10080k/20k/2k 1250.944kri0.94AU 125 103ri Rs0.940.23-10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=1.2 K，=50。1画出交流通路及简化 h参数等效电路。2计算 ri、AU、AUs、rO。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除VCCRB1C1RLRB2CERCC2+uo-RS+us-题3-16图解：1交流通路及简化 h参数等效电路如题 3-16图 a、题 3-16图 b。+RSRCRB2RB1RLuORS+ui-ibhieRB1/

23、RB2hfeibRCRL+uO-+us-+us-题3-16图a图题3-16图电路的交流通路题3-16图b 图题3-16图的交流等效通路2ri、AU、AUs、rO计算如下。ri R1/R2/hie33k/10k/1.2k 1.04kro RC1kAU AUSRC/RLhie 501k/1k 211.2kri1.04kAU 21 20ri Rs1.04k 0.053-13已知共基放大电路如题 3-21图所示。已知晶体管 VT的 hfe=50，rbb=50，UBEQ=0.7V,电路中的电容对交流可视为短路。1求静态工作点。2画出 h 参数等效电路；求中频电压增益U,输入电阻和输出电阻。精品好资料-如

24、有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除VCC+12vRB130kRC3k+C2+VT+C3RB215kC1RE2k+uo-RL3kui-分析：题 3-21图电路为 CB组态放大电路。在进行低频小信号分析时，可以使用 CB组态的 h 参数模型，也可以使用比较熟悉的 CE 组态的 h参数模型。解：方法一：1直流电路如题 3-21图 a 所示。VCC+12vRB130kRC3k题3-21图VTRB215kRE2k题3-21图aUBIEQICQIBQRB215VCC12 4(V)RB1 RB21530UBUBE40.71.65(mA)RE2khfe50IEQ1.65 1.62(mA

25、)1hfe51ICQhfe1.62(mA)0.03(mA)50UCEQVCCICQRC RE121.6532 3.75(V)2利用 CB组态的 h 参数模型进行交流特性分析。交流等效电路如题 3-21图 b所示。精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除+u ui i-RE2khibeiechfbieRC3kRL3k+u uo o-rihie rbb1hfehibhfbb题3-21图bro2626 50150853IEQ1.65hie85316.71hfe51hfe 11hfe输入电阻ri RE/hib16.7/2k 16.5输出电阻ro Rc3k中频电压增益为A

26、Uh i RC/RLh RC/RLuo13/3 fb e fb 88uiiehibhib16.7方法二：1静态工作点的计算方法同方法一，略2利用 CE 组态的 h 参数模型进行交流特性分析。交流等效电路如题 3-21图 c所示。+u u-REi i2kiieiehiehfbieibc+RC3kRL3ku uo o-rihie rbb1hferib题3-21图cro262650150853IEQ1.65精品好资料-如有侵权请联系网站删除最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除AuohfeibRC/RLhfeRC/RL13/Uu388iibhiehie16.7输入电阻ruihieh853iibihi

27、e16.7i1+feib1+hfe150ri Rc/ri 16.5k输出电阻ro Rc3k第四章 场效应管及基本放大电路4-8 电路参数如题 4-7 图所示，场效应管的 UGS,off=-1V，IDSS=0.5mA，大。试求：1静态工作点。2电压增益 AU。3输入电阻和输出电阻。+VDD+18VRG1RD2M 30K CoCi+VTRGu u10M u uo oi iRG2Cs-47k Rs2K 10 F-题 4-7 图解：1静态工作点计算精品好资料-如有侵权请联系网站删除rds为无穷最新好资料推荐-如有侵权请联系网站删除RG2UGSQR RUDDIDQRSG1G22I I1UGSQDSSUD

28、QGS,off将参数代入，得0.04733U18210 I 0.41210 IDQGSQDQ0.04722UGSQI 0.51031DQ1IDQ 0.3mA解得：UGSQ 0.2V2电压增益 AU。本题目电路中，有旁路电容 C，此时放大电路的电压增益为，AU gmuGSRD gmRDuGSgmiDuGSuDS常数2UGSiD IDSS1UGS，off2IDSSUGSgm1UGS，offUGS，offAU2UGS，offIDSSiD20.50.3 0.78mS13输入电阻和输出电阻的计算。ro RD 30K gmuGSRD gmRD 0.7830 23.4uGSri RG RG1/RG2 10 M 2 M/47 K 10M 精品好资料-如有侵权请联系网站删除