模拟电子技术(模电课后习题含答案)(第三版)_1.pdf

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1、 第 1 章 常用半导体器件 1、1 选择合适答案填入空内。(l)在本征半导体中加入(A)元素可形成 N 型半导体,加入(C)元素可形成 P 型半导体。A、五价 B、四价 C、三价(2)当温度升高时,二极管得反向饱与电流将(A)。A、增大 B、不变 C、减小(3)工作在放大区得某三极管,如果当 IB 从 12 uA 增大到 22 uA 时,IC 从 lmA 变为 2mA,那么它得 约为(C)。A、83 B、91 C、100 (4)当场效应管得漏极直流电流 ID从 2mA 变为 4mA 时,它得低频跨导 gm将(A)。A、增大;B、不变;C、减小 1、3 电路如图 P1、2 所示,已知10sin

2、iut(V),试画出iu与ou得波形。设二极管导通电压可忽略不计。图 P1、2 解图 P1、2 解:iu与ou得波形如解图 Pl、2 所示。1、4 电路如图 P1、3 所示,已知tuisin5(V),二极管导通电压 UD=0、7V。试画出iu与ou得波形图,并标出幅值。图 P1、3 解图 P1、3 1、6 电路如图 P1、4 所示,二极管导通电压 UD=0、7V,常温下mVUT26,电容 C 对交流信号可视为短路;iu为正弦波,有效值为 10mV。试问二极管中流过得交流电流得有效值为多少？解:二极管得直流电流 ()/2.6DDIVURmA 其动态电阻:/10DTDrUI 故动态电流得有效值:/

3、1diDIUrmA 1、7 现有两只稳压管,稳压值分别就是 6V 与 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？各为多少？解:(1)串联相接可得 4 种:1、4V;14V;6、7V;8、7V。1、两个管子都正接。(1、4V)2、6V 得管子反接,8V 得正接。(6、7V)3、8V 得反接,6V 得管子正接。(8、7V)4、两个管子都反接。(14V)(2)并联相接可得 2 种:0、7V;6V。1、两个管子都反接,电压小得先导通。(6V)2、一个正接,一个反接,电压小得先导通。(0、7V)1、8 已知稳

4、压管得稳定电压 UZ6V,稳定电流得最小值 IZmin5mA,最大功耗 PZM150mW。试求图 P1、8 所示电路中电阻R 得取值范围。解:稳压管得最大稳定电流:IZMPZM/UZ25mA 电阻 R 得电流为 IZMIZmin 所以其取值范围为 k8.136.0ZZIIUUR 1、9 已知图 Pl、9 所示电路中稳压管得稳定电压6ZUV,最小稳定电流 min5ZImA,最大稳定电流max25ZImA。(1)分别计算IU为 10V、15V、35V 三种情况下输出电压OU得值;(2)若35IUV时负载开路,则会出现什么现象？为什么？解:(1)只有当加在稳压管两端得 电压大于其稳压值时,输出电压才

5、为 6V。VUI10时,VURRRUILLO3.3;VUI15时,5LOILRUUVRR;VUI35时,11.7LOIZLRUUVURR,VUUZO6。(2)当负载开路时,mAImARUUIZZIZ2529max,故稳压管将被烧毁。1、11 电路如图 P1、11(a)、(b)所示,稳压管得稳定电压 UZ3V,R 得取值合适,uI得波形如图(c)所示。试分别画出 uO1与 uO2得波形。2、7 电路如图 P2、7 所示,晶体管得=80,100bbr。分别计算LR 与3LRk时得 Q 点、uA、iR与oR。解:在空载与带负载情况下,电路得静态电流、ber均相等,它们分别为:22CCBEQBEQBQ

6、bsVUUIARR 1.76CQBQIImA 26(1)1.3bebbEQmVrrkI 空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻与输出电阻分别为:6.2CEQCCCQcUVIRV;308cubeRAr /1.3ibbebeRRrrk;93beusubesrAArR 5ocRRk 3LRk时,静态管压降、电压放大倍数分别为:(/)2.3LCEQCCCQcLLcRUVIRRVRR (/)115cLubeRRAr 34.7beusubesrAArR /1.3ibbebeRRrrk 5ocRRk。2、8 在图 P2、7 所示电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如图P2、8(

7、a)、(b)、(c)所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除。解:(a)饱与失真,增大 Rb,减小 Rc。(b)截止失真,减小 Rb。(c)同时出现饱与失真与截止失真,应增大 VCC。2、10 已知图 P2、10 所示电路中,晶体管=100,ber=1、4k。(1)现已测得静态管压降 UCEQ=6V,估算 Rb;(2)若测得iU与oU得有效值分别为 1mV 与 100mV,则负载电阻 RL为多少？解:(1)mARUVIcCECCC2,AIICB20/,kIUVRBBECCb565。(2)由(/)100ocLuibeURRAUr ,可得:2.625LRk。图 P2、10 2、13 电路如图

8、P2、13 所示,晶体管=100,bbr=100。(1)求电路得 Q 点、uA、iR与oR;(2)若改用=200 得晶体管,则 Q 点如何变化？(3)若电容 Ce开路,则将引起电路得哪些动态参数发生变化？如何变化？解:(1)静态分析:1122bBQCCbbRUVVRR 1BQBEQEQfeUUImARR 101EQBQIIA e(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV 图 P2、13 动态分析:26(1)2.73bebbEQmVrrkI (/)7.7(1)cLubefRRArR 12/(1)3.7ibbbefRRRrRk 5ocRRk (2)=200 时,1122bBQCCbbRUVVRR(

9、不变);1BQBEQEQfeUUImARR(不变);51EQBQIIA(减小);e(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV(不变)。(3)Ce开路时,(/)/1.92(1)()cLcLubeefefRRRRArRRRR (减小);12/(1)()4.1ibbbeefRRRrRRk(增大);5ocRRk(不变)。2、12 电路如图 P2、12 所示,晶体管得=80,ber=1k。(1)求出 Q 点;(2)分别求出 RL=与 RL=3k 时电路得uA、iR与oR。解:(1)求解 Q 点:32.3(1)CCBEQBQbeVUIARR (1)2.61EQBQIImA 7.17CEQCCEQeUVIR

10、V 图 P2、12 (2)求解放大倍数与输入、输出电阻:RL=时;(1)0.996(1)eubeeRArR /(1)110ibbeeRRrRk RL=3k 时;(1)(/)0.992(1)(/)eLubeeLRRArRR/(1)(/)76ibbeeLRRrRRk 输出电阻:/371sbbeoeRRrRR 2、13 电路如图 P2、13 所示,晶体管得=60,100bbr。(1)求解 Q 点、uA、iR与oR(2)设 Us=10mV(有效值),问?iU,?oU 若 C3开路,则?iU,?oU 解:(1)Q 点:31(1)CCBEQBQbeVUIARR 1.86CQBQIImA ()4.56CEQ

11、CCEQceUVIRRV uA、iR与oR得分析:图 P2、13 26(1)952bebbEQmVrrI,(/)95cLubeRRAr /952ibbeRRr,3ocRRk。(2)设 Us=10mV(有效值),则 3.2iissiRUUmVRR;304ouiUAUmV 若 C3开路,则:/(1)51.3ibbeeRRrRk,/1.5cLueRRAR 9.6iissiRUUmVRR,14.4ouiUAUmV。(c)(d)3、6 图 P3、6 所示电路参数理想对称,晶体管得 均为 100,100bbr,0.7BEQUV。试求 Rw得滑动端在中点时 T1管与 T2管得发射极静态电流EQI以及动态参数

12、 Ad与 Ri。图 P3、6 解:Rw 滑动端在中点时 T1管与 T2管得发射极静态电流EQI分析如下:22WBEQEQEQeEERUIIRV 0.51722EEBEQEQWeVUImARR 动态参数 Ad与 Ri分析如下:26(1)5.18bebbEQmVrrkI 98(1)/2cdbeWRArR 2(1)20.5ibeWRrRk 3、7 电路如图 P3、7 所示,T1与 T2两管得 均为 140,ber均为 4k。试问:若输入直流信号mVuI201,mVuI102,则电路得共模输入电压?Icu差模输入电压?Idu输出动态电压?ou 解:电路得共模输入电压ICu、差模输入电压Idu、差模放大

13、倍数dA与动态电压Ou 分别为:12152IIICuuumV;1210IdIIuuumV 1752cdbeRAr ;1.75OdIduA uV 4、1 根据下列要求,将应优先考虑使用得集成运放填入空内。已知现有集成运放得类型就是:通用型 高阻型 高速型 低功耗型 高压型 大功率型 高精度型(1)作低频放大器,应选用()。(2)作宽频带放大器,应选用()。(3)作幅值为 1V 以下微弱信号得量测放大器,应选用()。(4)作内阻为 100k。信号源得放大器,应选用()。(5)负载需 5A 电流驱动得放大器,应选用()。(6)要求输出电压幅值为80V 得放大器,应选用()。(7)宇航仪器中所用得放大

14、器,应选用()。6、1 选择合适答案填入空内。(1)对于放大电路,所谓开环就是指(B)。A、无信号源 B、无反馈通路 C、无电源 D、无负载 而所谓闭环就是指(B)A、考虑信号源内阻 B、存在反馈通路 C、接入电源 D、接入负载(2)在输入量不变得情况下,若引入反馈后(D),则说明引入得反馈就是负反馈。A、输入电阻增大 B、输出量增大 C、净输入量增大 D、净输入量减小(3)直流负反馈就是指(C)。A、直接耦合放大电路中所引入得负反馈 B、只有放大直流信号时才有得负反馈 C、在直流通路中得负反馈(4)交流负反馈就是指(C)。A、阻容耦合放大电路中所引入得负反馈 B、只有放大交流信号时才有得负反

15、馈 C、在交流通路中得负反馈(5)为了实现下列目得,应引入 A、直流反馈 B、交流反馈 稳定静态工作点,应引入(A);稳定放大倍数,应引入(B);改变输入电阻与输出电阻,应引入(B);抑制温漂,应引入(A);展宽频带,应引入(B)。6、2 选择合适答案填入空内。A、电压 B、电流 C、串联 D、并联 (1)为了稳定放大电路得输出电压,应引入(A)负反馈;(2)为了稳定放大电路得输出电流,应引入(B)负反馈;(3)为了增大放大电路得输入电阻,应引入(C)负反馈;(4)为了减小放大电路得输入电阻,应引入(D)负反馈;(5)为了增大放大电路得输出电阻,应引入(B)负反馈;(6)为了减小放大电路得输出

16、电阻,应引入(A)负反馈;6、3 下列说法就是否正确,用“”与“”表示判断结果填入括号内。(1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。()(2)放大电路得级数越多,引入得负反馈越强,电路得放大倍数也就越稳定。()(3)反馈量仅仅决定于输出量。()(4)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。()6、14 已知一个负反馈放大电路 A=105,F=210-3。试问:(1)?fA;(2)若 A 得相对变化率为 20%,则fA得相对变化率为多少？解:(1)因为 AF=200 1,所以:1500fAF(2)根据题目所给数据,可知:531120%0.1%11 102 10ffdAd

17、AAAFA 6、13 已知负反馈放大电路得424510(1)(1)1010Affjj。试分析:为了使放大电路能够稳定工作(即不产生自激振荡),反馈系数得上限值为多少？解:根据放大倍数表达式可知,放大电路高频段有三个截止频率分别为 4110LfHz,52310LLffHz 因为 23110LLLfff,所以,在52310LLfffHz 时,A约为 60dB,附加相移约为-180o,为了使23LLfff时得20lg AF小于 0dB,即不满足自激振荡得幅值条件,反馈系数20lg F得上限值应为-60dB,即F得上限值为 10-3。6、22 在图 P6、22 所示电路中,已知 A 为电流反馈型集成运

18、放,试问:(1)中频电压放大倍数;(2)上限截止频率。图 P6、22 解图 P6、18 解:画出图 P6、22 所示电路中集成运放得等效电路如解图 P6、18 所示。因为 ro很小,反相输入端电位为:nii oiUUI rU 将集成运放得内部电路替换为教材中图 6、7、5 所示电路(参阅 P310 P311),可得:ioIj CU 而()()nfifnnoooiofffffURRU RRUUUUUIj CURRRRRRRR 1()()fifoffj R CU RRURRR 即:1(1)1fouifRUAURj R C (1)1fuRAR ;(2)上限截止频率为:12HffR C 7、1 填空:

19、(1)(同相比例)运算电路可实现 Au1 得放大器。(2)(反相比例)运算电路可实现 Au0 得放大器。(3)(微分)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。(4)(同相求与)运算电路可实现函数123YaXbXcX,a、b 与 c 均大于零。(5)(反相求与)运算电路可实现函数123YaXbXcX,a、b 与 c 均小于零。(6)(乘方)运算电路可实现函数2YaX。7、11 在图 P7、11(a)所示电路中,已知输入电压 uI得波形如图(b)所示,当 t=0 时 uC=0。试画出输出电压 uO得波形。(a)(b)图 P7、11 解:输出电压得表达式为2111()tOIOtuu dtutRC 当

20、uI为常量时:2112112115711()()()()100()()1010OIOIOIOuu ttutu ttutu ttutRC 若 t=0 时 uO=0;则 当 t=5mS 时,3100 5 5 102.5OuVV 。当 t=15mS 时,3 100(5)10 10(2.5)2.5OuVV 。因此输出波形如解图 P7、11 所示。解图 P7、11 7、13 试分别求解图 P7、13 所示各电路得运算关系。(a)(b)(c)(d)图 P7、13 解:利用节点电流法,可解出各电路得运算关系分别为:(a)2111100OIIIIRuuu dtuu dtRRC (b)设两电容得充电电流为:11

21、1CIduduiCCdtdt(方向向右),则 311221()102IIOIIduCduuiRidtRCuuCdtCdt (c)反相端:1ONCPPuuuuu dtRC 同相端:111IPPCIPuuuudtu dtu dtCRRCRC 代入上式,得3110OIIuu dtu dtRC(d)1212121()100(0.5)IIOIIuuudtuudtCRR 7、15 试求出图 P7、15 所示电路得运算关系。图 P7、15 解:设 A2得输出为 uO2。因为 R1得电流等于 C 得电流,所以:2112OIIuu dtu dtRC 又因为 A2组成以 uO为输入得同相比例运算电路,所以:223

22、(1)2OOORuuuR 比较以上两式,得:OIuu dt 7、27 所示各电路得传递函数,并说明它们属于哪种类型得滤波电路。(a)(b)图 7、27解:利用节点电流法可求出它们得传递函数。在图(a)所示电路中 2211()11uRsR CA ssRCRsC 。故其为高通滤波器。在图(b)所示电路中22211211/()1()1uRRRsCsCA sRRsR C 。故其为低通滤波器。8、1 判断下列说法就是否正确,用“”与“”表示判断结果。(1)在图 T8、1 所示方框图中,产生正弦波振荡得相位条件就是AF。()(2)因为RC串并联选频网络作为反馈网络时得0oF,单管共集放大电路得0oA,满足

23、正弦波振荡电路得相位条件nAF2,故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。()(3)在RC桥式正弦波振荡电路中,若RC串并联选频网络中得电阻均为R,电容均为C,则其振荡频率1/ofRC。()(4)电路只要满足1FA,就一定会产生正弦波振荡。()(5)负反馈放大电路不可能产生自激振荡。()(6)在 LC 正弦波振荡电路中,不用通用型集成运放作放大电路得原因就是其上限截止频率太低。()8、2 判断下列说法就是否正确,用“”与“”表示判断结果。(1)为使电压比较器得输出电压不就是高电平就就是低电平,就应在其电路中使集成运放不就是工作在开环状态,就就是仅仅引入正反馈。()(2)如果一个滞回比较器得两个阈

24、值电压与一个窗口比较器得相同,那么当它们得输入电压相同时,它们得输出电压波形也相同。()(3)输入电压在单调变化得过程中,单限比较器与滞回比较器得输出电压均只跃变一次。()(4)单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强,而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。()8、3 选择合适答案填入空内。A、容性 B、阻性 C、感性(1)LC 并联网络在谐振时呈(B);在信号频率大于谐振频率时呈(A);在信号频率小于谐振频率时呈(C)。(2)当信号频率等于石英晶体得串联谐振频率时,石英晶体呈(B);当信号频率在石英晶体得串联谐振频率与并联谐振频率之间时,石英晶体呈(C);其余情况下,石英晶体呈(A)。(3)信号频率o

25、ff时,RC 串并联网络呈(B)。8、11 分别标出图 P8、10 所示各电路中变压器得同名端,使之满足正弦波振荡得相位条件。(a)(b)(c)(d)图 P8、10 解:图 P8、10 所示各电路中变压器得同名端如解图 P8、10 所示。(a)(b)(c)(d)解图 P8、10 8、12 分别判断图 P8、11 所示各电路就是否可能产生正弦波振荡。(a)(b)(c)(d)图 P8、11 解:(a)可能(电容三点式)(b)不能(电感与 Re 之间得连线应串入隔直电容)(c)不能(同(b),同名端错误。)(d)可能(电容三点式)8、12 改正图 P8、11(b)、(c)所示两电路中得错误,使之有可能产生正弦波振荡。解:应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容。应在(c)所示电路放大电路得输入端(基极)加耦合电容,且将变压器得同名端改为原边得上端与副边得上端为同名端,或它们得下端为同名端。改正后得电路如 解图 P8、11(b)、(c)所示。