模拟电子技术基础简明教程(第三版).pdf
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1、习题习题1-11-1欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。理答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。习题习题1-21-2假设一个二极管在假设一个二极管在5050时的反向电流为时的反向电流为1010A A,试问它在试问它在2020和和8080时的反向电流大约分别为多大?已知时的反向电流大约分别为多大?已知温度每升高温
2、度每升高1010,反向电流大致增加一倍。,反向电流大致增加一倍。解:在解:在2020时的反向电流约为:时的反向电流约为:2310A1.25A在在8080时的反向电流约为:时的反向电流约为:2310A80A习题习题1-31-3某二极管的伏安特性如图某二极管的伏安特性如图(a)(a)所示:所示:如在二极管两端通过如在二极管两端通过1 1k k 的电阻加上的电阻加上1.5V1.5V的电压,如图的电压,如图(b)(b),此时二极管的电流,此时二极管的电流 I I和电压和电压U U各为多少?各为多少?如将图如将图(b)(b)中的中的1.5V1.5V电压改为电压改为3V3V,则二极管的电流和电,则二极管的
3、电流和电I/mAI/mA压各为多少?压各为多少?3 3+U+U-解:根据图解法求解解:根据图解法求解电源电压为电源电压为1.5V1.5V时时2 2I I1.5V1.5V1 1k k(b b)1 11.5 U II 0.8A,U 0.7V电源电压为电源电压为3V3V时时0 0.5 10 0.5 1 1.51.5 2 2U/VU/V(a a)3U II 2.2A,U 0.8V可见,当二极管正向导通后,如电源电压增大,则二可见,当二极管正向导通后,如电源电压增大,则二极管的电流随之增大,但管子两端的电压变化不大。极管的电流随之增大,但管子两端的电压变化不大。习题习题1-41-4已知在下图中,已知在下
4、图中,u uI I=10sin=10sint t(V)(V),R RL L=1=1k k,试,试对应地画出二极管的电流对应地画出二极管的电流 i iD D、电压、电压u uD D以及输出电压以及输出电压u uO O的波的波形,并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向形,并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。电流可以忽略。u uI I/V V1010+u+uD D-0 0 t t+i iD D/m mA Au uI Ii iD Du uD D1010R RL L-0 0(a a)t tu uI I/V/V0 0 t t-1010u uo o/V/V10100 0 t
5、t习题习题1-51-5欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流流I IZ Z、动态电阻、动态电阻r rZ Z以及温度系数以及温度系数U U,是大一些好还是小一,是大一些好还是小一些好?些好?答:动态电阻答:动态电阻r rZ Z愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小,稳压性能愈好。电压变化量愈小,稳压性能愈好。一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流I IZ Z愈大,愈大,则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。但应注意不要超过则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。但应注意不要超过
6、其额定功耗,以免损坏稳压管。其额定功耗,以免损坏稳压管。温度系数温度系数U U的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。习题习题1-61-6某稳压管在温度为某稳压管在温度为2020,工作电流为工作电流为5 5 m mA A时,时,稳定电压稳定电压U UZ Z=10V=10V,已知其动态内阻,已知其动态内阻r rZ Z=8=8,电压的温度系,电压的温度系数数U U=0.09%=0.09%/,试问:试问:当温度不变,工作电流改为当温度不变,工作电流改为2020 m mA A时,时,U
7、UZ Z约为多少?约为多少?当工作电流仍为当工作电流仍为5 5 m mA A,但温度上升至,但温度上升至5050时,时,U UZ Z约为约为多少?多少?3解:解:UZ IZrZ(205)10 8 0.12VUZ100.12 10.12VUZUZUT 0.09%(5020)2.7%UZ1012.7%10.27习题习题1-71-7在下图中,已知电源电压在下图中,已知电源电压U U=10V=10V,R R=200=200,R RL L=1=1k k,稳压管的,稳压管的U UZ Z=6V=6V,试求:,试求:稳压管中的电流稳压管中的电流 I IZ Z=?当电源电压当电源电压U U升高到升高到12V12
8、V时,时,I IZ Z将变为多少?将变为多少?当当U U仍为仍为10V10V,但,但R RL L改为改为2 2k k 时,时,I IZ Z将变为多少?将变为多少?R RUZI 6mA解解:RL+RLI IZ ZU UVDVDZ ZU UZI 20mA-RR RL LIZ I IRL 206 14mAI U UZ 30mARIZ I IRL306 24mAIZ I IRL 20317mAIRLUZ 3mARL习题习题1-81-8 设有两个相同型号的稳压管,稳压值均为设有两个相同型号的稳压管,稳压值均为6V6V,当工作在正向时管压降均为当工作在正向时管压降均为0.7V0.7V,如果将他们用不同的方
9、,如果将他们用不同的方法串联后接入电路,可能得到几种不同的稳压值?试画出法串联后接入电路,可能得到几种不同的稳压值?试画出各种不同的串联方法。各种不同的串联方法。+-(1)12V(1)12V-(1)6.7V(1)6.7V-(1)1.4V(1)1.4V习题习题1-91-9 一个三极管的输出特性如图所示,一个三极管的输出特性如图所示,试在图中求出试在图中求出u uCECE=5V=5V,i iC C=6mA=6mA 处的电流放大系数处的电流放大系数、和和,并进行比较。,并进行比较。设三极管的极限参数为设三极管的极限参数为I ICMCM=20mA=20mA,U U(BR)CE(BR)CE O O=15
10、V=15V,P PCMCM=100=100m m W W,试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。,试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。解解:由图可得:由图可得:iC60.993iE6.04iB100 A80 AiC6150,iB0.04iC93.2145,iB0.06 0.02iC93.20.993iE9.06 3.2260 A40 A20 A0 A安全安全工作区工作区习题习题1-101-10假设有两个三极管,已知第一个管子的假设有两个三极管,已知第一个管子的199,则则1?当该管的当该管的IB110A时,其时,其I IC1C1和和I IE E1 1各等于多少?已各等于多少?已知第二个管
11、子的知第二个管子的2 0.95,则其,则其2?若该管的若该管的I IE E2 2=1=1m mA A,则则I IC2C2和和I IB2B2各等于多少?各等于多少?1 0.99解解:111IC1 0.99mA,IE11mA当当IB110A时,时,221912当当IE21mA时,时,IC2 0.95mA,IB250A习题习题1-111-11设某三极管在设某三极管在2020时的反向饱和电流时的反向饱和电流I ICBOCBO=1=1A A,=30=30;试估算该管在;试估算该管在5050的的I ICBOCBO和穿透电流和穿透电流I ICECEO O大致等于多大致等于多少。已知每当温度升高少。已知每当温
12、度升高1010时,时,I ICBOCBO大约增大一倍,而每当温大约增大一倍,而每当温度升高度升高1 1时,时,大约增大大约增大1%1%。解:解:2020时,时,ICEO1ICBO31A5050时,时,ICBO8A011%tt0 3011%5020 301301%39ICEO1ICBO320A 0.32mA习题习题1-121-12一个实际一个实际PNPPNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图别如图P1-12(a)P1-12(a)和和(b)(b)所示。所示。查看该三极管的穿透电流查看该三极管的穿透电流I ICECEO O约为多大?输入特性的死区电约为多大?输入特
13、性的死区电压约为多大?压约为多大?为了使为了使PNPPNP型三极管工作在放大区,其型三极管工作在放大区,其u uBEBE和和u uBCBC的值分别应的值分别应该大于零还是小于零?并与该大于零还是小于零?并与NPNNPN型三极管进行比较。型三极管进行比较。解:查图可知,解:查图可知,I ICECEO O=0.5mA=0.5mA,死区电压约为,死区电压约为0.2V0.2V;为了使三极管工作在放大区,为了使三极管工作在放大区,对对PNPPNP型:型:u uBEBE000;对对NPNNPN型:型:u uBEBE00,u uBCBC000,u uBCBC000,u uBCBC00,饱和;,饱和;u uB
14、EBE00,u uBCBC00,截止。,截止。PNPPNP型:型:u uBEBE000,放大;,放大;u uBEBE00,u uBCBC000,u uBCBC00,截止。,截止。+5V+5V+0.7V+0.7V0V0V(a)(a)放大放大-5V-5V+0.3V+0.3V0V0V(e)(e)截止截止+12V+12V0V0V+10.3V+10.3V+2V+2V-5.3V-5.3V+10.75V+10.75V+12V+12V-6V-6V+10V+10V(b)(b)(c)(c)(d)(d)截止截止放大放大饱和饱和+4.7V+4.7V-10V-10V+8V+8V+4.7V+4.7V-1.3V-1.3V+
15、11.7V+11.7V+5V+5V-1V-1V+12V+12V(f)(f)(g)(g)(h)(h)临界饱和临界饱和放大放大放大放大习题习题1-141-14已知图已知图P1-14(a)(f)P1-14(a)(f)中各三极管的中各三极管的均为均为5050,U UBEBE0.7V0.7V,试分别估算各电路中的,试分别估算各电路中的i iC C和和u uCECE,判断它们各自,判断它们各自工作在哪个区(截止、放大或饱和),并将各管子的工作在哪个区(截止、放大或饱和),并将各管子的i iC C和和u uCECE对应在输出特性曲线上的位臵分别画在图对应在输出特性曲线上的位臵分别画在图P1-14(g)P1-
16、14(g)上。上。2 2k k 2020k k 200200k k 2 2k k 2V2V10V10V(a)(a)IB 0.065mAIC3.25mAUCE3.55V三极管工作在放大区,三极管工作在放大区,见图见图P1-14(g)P1-14(g)中中A A点。点。2 2k k 2020k k 10V10V(c)(c)IB 0.465mAIC 23.25mAUCE 36.5V以上算出的以上算出的I IC C与与U UCECE值是荒谬值是荒谬的,实质上此时三极管巳工作的,实质上此时三极管巳工作在饱和区,故在饱和区,故I IB B=0.465=0.465 m mA A,I IC CV VCCCC/R
17、 RC C=5=5m mA A,U UCECE=U UCECES S0.3V0.3V,见图,见图P1-14(g)P1-14(g)中中C C点。点。10V10V(b)(b)IB 0.0465mAIC 2.325mAUCE5.35V三极管工作在放大区,三极管工作在放大区,见图见图P1-14(g)P1-14(g)中中B B点。点。2 2k k 2020k k 2V2V10V10V(d)(d)IB 0IC 0UCEVCC10V三极管工作在截止区,三极管工作在截止区,见图见图P1-14(g)P1-14(g)中中D D点。点。2020k k 2020k k 200200k k 10V10V(e)(e)(c
18、)(c)10V10VIB 0IC 0UCEVCC10V三极管工作在截止区,三极管工作在截止区,见图见图P1-14(g)P1-14(g)中中E E点点(与(与D D点重合)。点重合)。IB 0.0465mAIC 2.325mAUCEVCC10V三极管工作在放大区,三极管工作在放大区,见图见图P1-14(g)P1-14(g)中中F F点。点。C CA AB BF F图图P1-14(g)P1-14(g)D D、E E习题习题1-151-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15P1-15所示。试识别它们的管脚,分别标上所示。试识别它们的管脚,分
19、别标上e e、b b、c c,并判断,并判断这两个三极管是这两个三极管是NPNNPN型还是型还是PNPPNP型,硅管还是锗管。型,硅管还是锗管。1 13 3(+3V)(+3V)2 2(+9V)(+9V)(+3.2V)(+3.2V)(a)(a)1 13 3(-11V)(-11V)2 2(-6V)(-6V)(-6.7V)(-6.7V)(a)(a)解:本题的前提是两个三极管均工作在放大区。解:本题的前提是两个三极管均工作在放大区。(a)1(a)1发射极发射极e e,3 3基级基级b b,2 2集电极集电极c c,三极管,三极管类型是类型是NPNNPN锗管。锗管。(b)2(b)2发射极发射极e e,3
20、 3基级基级b b,1 1集电极集电极c c,三极管,三极管类型是类型是PNPPNP硅管。硅管。习题习题1-161-16已知一个已知一个N N沟道增强型沟道增强型MOSMOS场效应管的输出特性场效应管的输出特性曲线如图曲线如图P1-16P1-16所示。试作出所示。试作出u uDSDS=15V=15V时的转移特性曲线,并时的转移特性曲线,并由特性曲线求出该场效应管的开启电压由特性曲线求出该场效应管的开启电压U UGS(th)GS(th)和和I IDODO值,以及值,以及当当u uDSDS=15V=15V,u uGSGS=4V=4V时的跨导时的跨导g gmm。u uDSDS=15V=15V由图可得
21、,开启电压由图可得,开启电压U UGS(th)GS(th)=2V=2V,I IDODO=2.5mA=2.5mA,iD41.2gm 2.8mSuGS4.53.5习题习题1-171-17试根据图试根据图P1-17P1-17所示的转移特性曲线,分别判断各所示的转移特性曲线,分别判断各相应的场效应管的类型(结型或绝缘栅型,相应的场效应管的类型(结型或绝缘栅型,P P型沟道或型沟道或N N型沟型沟道,增强型或耗尽型)。如为耗尽型,在特性曲线上标注出道,增强型或耗尽型)。如为耗尽型,在特性曲线上标注出其夹断电压其夹断电压U UGS(off)GS(off)和饱和漏极电流和饱和漏极电流I IDSSDSS;如为
22、增强型,标出其;如为增强型,标出其开启电压开启电压U UGS(th)GS(th)。(a)(a)绝缘栅型绝缘栅型N N沟道增强型;沟道增强型;(b)(b)结型结型P P沟道耗尽型;沟道耗尽型;(c)(c)绝缘栅型绝缘栅型N N沟道耗尽型;沟道耗尽型;(d)(d)绝缘栅型绝缘栅型P P沟道增强型。沟道增强型。习题习题1-181-18已知一个已知一个N N型沟道增强型型沟道增强型MOSMOS场效应管的开启电场效应管的开启电压压U UGS(th)GS(th)=+3V=+3V,I IDODO=4mA=4mA,请示意画出其转移特性曲线。,请示意画出其转移特性曲线。习题习题1-181-18图图习题习题1-1
23、91-19图图习题习题1-191-19已知一个已知一个P P型沟道耗尽型型沟道耗尽型MOSMOS场效应管的饱和漏场效应管的饱和漏极电流极电流I IDSSDSS=-2.5mA2.5mA,夹断电压,夹断电压U UGS(off)GS(off)=4V=4V,请示意画出其转,请示意画出其转移特性曲线。移特性曲线。习题习题2-12-1试判断图试判断图P2-1P2-1中各电路有无放大作用,简单说明中各电路有无放大作用,简单说明理由。理由。答:答:(a)(a)无放大作用(发射结反偏);无放大作用(发射结反偏);(b)(b)不能正常放大(发射结无直流偏臵);不能正常放大(发射结无直流偏臵);(c)(c)无放大作
24、用(集电结无直流偏臵);无放大作用(集电结无直流偏臵);(d)(d)无放大作用(发射结无直流偏臵);无放大作用(发射结无直流偏臵);(e)(e)有放大作用(是射极跟随器);有放大作用(是射极跟随器);(f)(f)无放大作用(输出交流接地);无放大作用(输出交流接地);(g)(g)无放大作用(输入交流接地);无放大作用(输入交流接地);(h)(h)不能正常放大(栅极无直流偏臵);不能正常放大(栅极无直流偏臵);(i)(i)无放大作用(电源极性接反);无放大作用(电源极性接反);习题习题2-22-2试画出图试画出图P2-2P2-2中各电路的直流通路和交流通路。中各电路的直流通路和交流通路。设各电路
25、中的电容均足够大,变压器为理想变压器。设各电路中的电容均足够大,变压器为理想变压器。答:答:(a)(a)R Rb b+V VCCCCR Rc cR Re e1 1R Re e2 2(a)(a)直流通路直流通路+UR Re e1 1i+R Rb bR Rc cUo-(a)(a)交流通路交流通路R R3 3R R1 1R R4 4+V VCCCC+UoR R2 2R R5 5(b)(b)直流通路直流通路R R+V VCCCCb2b2R Rb1b1R Re e(c)(c)直流通路直流通路(c)(c)中,中,UiN2NUi1UiR RR R-1 12 2R R4 4-(b)(b)交流通路交流通路+Ui
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