【精编版】模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案【精华版】.pdf
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1、模拟电子技术基础第 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,二极管的反向饱和电流将(A)。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 12 uA 增大到 22 uA 时,IC从 lmA 变为 2mA,那么它的 约为(C)。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)。A.增大;B.不变;C.减小1.2 电路如 图 P1.2 所示,已知10siniut(V),
2、试画出iu与ou的波形。设二极管导通电压可忽略不计。图 P1.2 解图 P1.2 解:iu与ou的波形如 解图 Pl.2 所示。1.3 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的波形图,并标出幅值。图 P1.3 解图 P1.3 1.4 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。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?2 解:二极管的直流电流()/2.6DDIVURmA其动态电阻:/10DTDrUI图 P1.4故动态电流的有效值:/1d
3、iDIUrmA1.5 现有两只稳压管,稳压值分别是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?各为多少?解:(1)串联相接可得4 种:1.4V;14V;6.7V;8.7V。(2)并联相接可得2 种:0.7V;6V。1.6 已知 图 Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压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的值;(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
4、端的电压大于其稳压值时,输出电压才为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。1.7 在图 Pl.7 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?3 解:(1)S 闭合。(2)R 的范围为:minmax()/233DDRVUImaxmin()/700DDRVUI图 P1.7 1.8 现测得放
5、大电路中两只管子两个电极的电流如图 P1.8 所示。分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数。(a)(b)(a)(b)图 Pl.8解图 Pl.8 解:答案如 解图 Pl.8 所示。放大倍数分别为1/10100amAA和5/10050bmAA1.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图 P1.9 所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。图 P1.9解:如解图 1.9。4 解图 1.9 1.10 电路如 图 P1.10 所示,晶体管导通时0.7BEUV,=50。试分析BBV为 0V、1V、3V三种情况下T 的工作状态及输出电压Ou的值。解:(1
6、)当0BBV时,T 截止,12OuV。(2)当1BBVV时,因为60BBBEQBQbVUIAR3CQBQIImA9OCCCQcuVIRV图 P1.10所以 T 处于放大状态。(3)当3BBVV时,因为460BBBEQBQbVUIAR,2311.3CCCESCQBQCScVUIImAImAR?,所以 T 处于饱和状态。1.11 电路如 图 Pl.11 所示,晶体管的 =50,0.2BEUV,饱和管压降0.1CESUV;稳压管的稳 定 电 压5ZUV,正向导通电压0.5DUV。试问:当0IuV时Ou?;当5IuV时Ou?解:当0IuV时,晶体管截止,稳压管击穿,5OZuUV。5 当5IuV时,晶体
7、管饱和,0.1OuV。因为:图 P1.11480IBEBbuUIAR,24CBIImA,0ECCCCcUVIR1.12 分别判断 图 Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。(a)(b)(c)(d)(e)图 P1.12 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。1.13 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: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
8、对应关系如 解图 Pl.13 所示。6 解图 Pl.13 1.14 已知场效应管的输出特性曲线如图 Pl.14 所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。图 Pl.14(a)(b)解图 Pl.14解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图 Pl.14(a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及GSu值,建立()DGSif u坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图 Pl.14(b)所示。1.15 电路如 图 P1.15 所示,T 的输出特性如 图 Pl.14 所示,分析当Iu=4V、8V、12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。解:根据图 P1.14 所示 T 的输出特性可知,其开
9、启电压为5V,根据 图 Pl.15 所示电路可知GSIuu。当Iu=4V 时,GSu小于开启电压,故T 截止。当Iu=8V 时,设 T 工作在恒流区,根据输出特性可知0.6DimA,管压降10DSDDDduVi RV,7 因此,2GDGSDSuuuV,小于开启电压,说明假设成立,即T 工作在恒流区。图 Pl.15当Iu=12V 时,由于12DDVV,必然使 T 工作在可变电阻区。l.16 分别判断 图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。(a)(b)(c)(d)图 P1.16 解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。补充 1.电路如 补图 P1(a)、(b)所
10、示,稳压管的稳定电压3ZUV,R 的取值合适,Iu的波形如图(c)所示。试分别画出1Ou和2Ou的波形。(a)(b)(c)补图 P1 解:波形如下图所示8 补充 2.在温度 20oC 时某晶体管的2,CBOIA试问温度是60oC 时的CBOI?解:44602022232CBOCBOIIA。补充 3.有两只晶体管,一只的=200,200CEOIA;另一只的=100,10CEOIA,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?解:选用 =100,10CEOIA的管子,因其 适中,CEOI较小,因而温度稳定性较另一只管子好。补充 4.电路如 补图 P4 所示,试问 大于多少时晶体管饱和?解:取C
11、ESBEUU,若管子饱和,则CCBECCBEbcVUVURR,即bcRR所以,100bcRR时,管子饱和。补图 P49 第 2 章 基本放大电路习题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。(a)(b)(c)(d)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-VCC与集电极之间加Rc。2.2 画出 图 P2.2 所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)图
12、P2.2 解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。图 P2.2 所示各电路的交流通路如解图 P2.2 所示;10(a)(b)(c)(d)解图 P2.2 2.3 分别判断 图 P2.2(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出uioQARR&、和的表达式。解:图(a):123(1)CCBEQBQVUIRRR,CQBQII,(1)CEQCCBQcUVIR。23/ubeRRAr&,1/ibeRrR,23/oRRR图(b):223123()/(1)BQCCBEQRIVURRRRR,CQBQII,41CEQCCCQEQUVIRIR。4ubeRAr&,1/1beirRR,4oRR。2.4
13、电路如 图 P2.4(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时0.7BEQUV。利用图解法分别求出LR和3LRk时的静态工作点和最大不失真输出电压omU(有效值)。11(a)(b)图 P2.4 解:空载时:20,2,6BQCQCEQIA ImA UV;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:20,2,3BQCQCEQIA ImA UV;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 P2.4 所示。解图 P2.4 图 P2.5 2.5在 图P2.5 所 示 电 路 中,已 知 晶 体 管 的=80,ber=1k,20iUmV&,静 态 时0.7
14、BEQUV,4CEQUV,20BQIA。判断下列结论是否正确,在括号内打“”和“”表示。(1)3420020 10uA&()(2)45.710.7uA&()(3)80 54001uA&()(4)80 2.52001uA&()(5)20120iRkk()(6)0.7350.02iRkk()(7)3iRk()(8)1iRk()12(9)5ORk()(10)2.5ORk()(11)20SUmV&()(12)60SUmV&()2.6 电路如 图 P2.6 所示,已知晶体管=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?(1)正常
15、情况;(2)Rb1短路;(3)Rb1开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;图 P2.6 图 P2.7解:(1)2117416311CCBEBEBbbVUUIARR,1.32CBIImA,8.3CCCCcUVI RV。(2)Rb1短路,0BCII,15CUV。(3)Rb1开路,临界饱和基极电流23.7CCCESBScVUIAR,实际基极电流2174CCBEBbVUIAR。由于BBSII,管子饱和,VUUCESC5.0。(4)Rb2开路,无基极电流,15CCCUVV。(5)Rb2短路,发射结将烧毁,CU可能为15V。13(6)RC短路,15CCCUVV。2.7 电路如 图 P2
16、.7 所示,晶体管的=80,100bbr。分别计算LR和3LRk时的 Q 点、uA&、iR和oR。解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、ber均相等,它们分别为:22CCBEQBEQBQbsVUUIARR1.76CQBQIImA26(1)1.3bebbEQmVrrkI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:6.2CEQCCCQcUVIRV;308cubeRAr&/1.3ibbebeRRrrk;93beusubesrAArR&5ocRRk3LRk时,静态管压降、电压放大倍数分别为:(/)2.3LCEQCCCQcLLcRUVIRRVRR(/)115cLubeRRAr&34.
17、7beusubesrAArR&/1.3ibbebeRRrrk5ocRRk。2.8 若将 图 P2.7 所示电路中的NPN 管换成 PNP 管,其它参数不变,则为使电路正常放大电源14 应作如何变化?Q 点、uA&、iR和oR变化吗?如变化,则如何变化?若输出电压波形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除?解:由正电源改为负电源;Q 点、uA&、iR和oR不会变化;输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真,对PNP 管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减小Rb。2.9 已知 图 P2.9 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 R
18、b;(2)若测得iU和oU的有效值分别为1mV 和 100mV,则负载电阻RL为多少?解:(1)mARUVIcCECCC2,AIICB20/,kIUVRBBECCb565。(2)由(/)100ocLuibeURRAUr&,可得:2.625LRk。图 P2.9 2.10 在图 P2.9 所示电路中,设静态时2CQImA,晶体管饱和管压降0.6CESUV。试问:当负载电阻LR和3LRk时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于2CQImA,所以6CEQCCCQcUVIRV。空载时,输入信号增大到一定幅值,电路首先出现饱和失真。故3.822CEQCESomUUUV3LRk时,当输入信号增大到一
19、定幅值,电路首先出现截止失真。故2.122CQLomIRUV2.11 电路如 图 P2.11所示,晶体管=100,bbr=100。15(1)求电路的 Q 点、uA、iR和oR;(2)若改用 =200 的晶体管,则Q 点如何变化?(3)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?解:(1)静态分析:1122bBQCCbbRUVVRR1BQBEQEQfeUUImARR101EQBQIIAe(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV图 P2.11动态分析:26(1)2.73bebbEQmVrrkI(/)7.7(1)cLubefRRArR&12/(1)3.7ibbbefRRRrRk
20、5ocRRk(2)=200 时,1122bBQCCbbRUVVRR(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);16 5ocRRk(不变)。2.12 电路如 图 P2.12 所示,晶体管的=80,ber=1k。(1)求出 Q 点;(2)分别求出 RL=和 RL=3k 时电路的uA&、iR和oR。解:(1)求解 Q 点:32.3(1)CCBEQBQbe
21、VUIARR(1)2.61EQBQIImA7.17CEQCCEQeUVIRV(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:RL=时;(1)0.996(1)eubeeRArR&图 P2.12/(1)110ibbeeRRrRkRL=3k时;(1)(/)0.992(1)(/)eLubeeLRRArRR&/(1)(/)76ibbeeLRRrRRk输出电阻:/371sbbeoeRRrRR2.13 电路如 图 P2.13 所示,晶体管的=60,100bbr。(1)求解 Q 点、uA、iR和oR(2)设 Us=10mV(有效值),问?iU,?oU若 C3开路,则?iU,?oU解:(1)Q 点:17 31(1)CCBE
22、QBQbeVUIARR1.86CQBQIImA图 P2.13()4.56CEQCCEQceUVIRRVuA、iR和oR的分析: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&。2.14 改正 图 P2.14 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。(a)(b)18(c)(d
23、)图 P2.14解:(a)源极加电阻RS;(b)漏极加电阻RD;(c)输入端加耦合电容;(d)在 Rg 支路加-VGG,+VDD改为-VDD 改正电路如解图P2.14 所示。(a)(b)(c)(d)解图 P2.14 2.15 已知图 P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解Q 点;(2)利用等效电路法求解uA、iR和oR。19(a)(b)(c)图 P2.15 解:(1)在转移特性中作直线GSDsui R,与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出1,2DQGSQImA UV。如 解图 P2.15(a)所示。(a)(b)解图 P2.
24、21在输出特性中作直流负载线()DSDDDdsuViRR,与2GSQUV的那条输出特性曲线的交点为Q 点,3DSQUV。如 解图 P2.21(b)所示。20(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。()21/DSDmUDSSDQGSGS offigIImV VuU5umdAg R&;1igRRM;5odRRk2.16 已知图 P2.16(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uA&。(a)(b)图 P2.16 解:(1)求 Q 点:根据电路图可知,3GSQGGUVV。从转移特性查得,当3GSQUV时的漏极电流:1DQImA因此管压降5DSQDDDQdUV
25、IRV。(2)求电压放大倍数:()22/mDQDOGS thgIImA VU,20umdAg R&2.17 电路如 图 P2.17 所示。(1)若输出电压波形底部失真,则可采取哪些措施?若输出电压波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大uA&,则可采取哪些措施?解:(1)输出电压波形底部失真,类似于NPN 型三极管的饱和失真,应降低Q,故可减小 R2或增大 R1、RS;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大R2或减小 R1、RS。(2)若想增大uA&,就要增大漏极静态电流以增大mg,故可增大R2或减小 R1、RS。21 2.18 图 P2.18 中的哪些接法可以构成复合管?标出它
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