模拟电子技术基础(童诗白)课后习题答案.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。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.减小工作在放大区的某三极管,如果当/B从12 u A增大到22 u A时,/c从1,A变为2m A,那么它的 约为(C)。A.83 B.91 C.100当场效应管的漏极直流电流/D从2 m A变为4机A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P 1.2所示,已知出=10sinCD/(v),试画出均与。的波形。设二极管导通电压
2、可忽略不计。解:W,与“的波形如解图P 1.2所示。1.3 电路如图P 1.3所示,己知=5sin(0Z(V),二极管导通电压UD=O.7V,试画出出与“。的波形图,并标出幅值。7.4电路如图P 1.4所示,二极管导通电压UD=0.7匕常温下4 *2 6 丫,电 容C对交流信号可视为短路;“,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?C0-I I-1-n,qi *II.5 0(3 立解:二极管的直流电流ID=(V c/D)/A=2.6mA其动态电阻:rn UT/ID=1 Oil 图 P i.4故动态电流的有效值:4=L 7,/rn mA1.5 现有两只稳压管,
3、稳压值分别是6 V和8%正向导通电压为0.7%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,则又可得到儿种稳压值?各为多少?解:(1)串联相接可得4种:1.4 K:1 4 V;6.7 V;8.7匕(2)并联相接可得2种:0.7%6 Vo1.6 已知图P 1.6所示电路中稳压管的稳定电压U z =6V,最小稳定电流/Zmin=5mA,最大稳定电流/Z l l i a x=25mA。(1)分别计算U/为】o v、1 5 V、3 5 V三种情况下输出电压U。的值;(2)若U/=35V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的电压大于其
4、稳压值时,输出电压才为6 V。.,.U/=1()K时,Uo=R l U,=3.3 V;R +&U/=1 5 V时,Uo=5V:U=3 5 V 时,Ui oMa11.7V(7,:.U=U=6V.z o z当负载开路时,/z =-UU/-=29rnAIZnm=2 5”泊,故稳压管将被烧毁。1.7在图P 1.7所示电路中,发光二极管导通电压/D=1.5 V,正向电流在5 1 5 认时才能正常工作。试问:(1)开 关5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?oluso/ynTRos解:(1)S 闭合。R 的范围为:葭 =(/)/人 产 233。Rwx=()/。向尸 70 0 a1.8
5、 现测得放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解 图 P1.8解:答案如解图P1.8所示。放大倍数分别为 0 =1 m A/1 0 A=1 0 0 和 3h=5 m A /100/JA=5 01.9 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楮管。图 P1.9解:如解图1.9.3解图1.91.10电路如图P 1.1 0所示,晶体管导通时U跖=0.7 V,4二50。试分析VM为0V、IV、3V三种情况下7的工作状态及输出电压O的值。解:当时,T截止,uo=
6、12V o(2)当/B=I V时,因为I 二 VBB UBEQ=60I JA氏CQ=B IBQ=3m AUO=VCC-IC QR=9V所 以r处于放大状态。图 Pl.10当匕8=3V时,因为 IB Q=VB BS=460 A,Ri,ICQ=3IB Q=23咒 Ic s=-如=11 3?A,所以 r处于饱和状态。1.11电路如图P1.11所示,晶体管的尸=5 0.UB E=0.2 V,饱和管压降|UCES|=0.1V;稳压管的稳定电压U z=5 V,正向导通电压U =0.5 V。试问:当 为=0 V时o=?;当uf=5 V时 。=?解:当为=ov时,晶体管截止,稳压管击穿,0=U z=-5 V
7、o当 /=-5V时,晶体管饱和,uo=-0.1 V o因为:图PL1 1囿=四二”=48()A,阳=0、|=24样,UEC=VCC-ICRC l O k n%:匕&Rs 4 1 1BS,管子饱和,二 Uc=UC E S=0.5 V .f t 岛2开路,无基极电流,Uc=vcc=1 5 V o0岛2短路,发射结将烧毁,Uc可能为1 5 V。126 Rc短路,Uc=Vc c=15 V.2.7电路如图P2.7所示,晶体管的8=80,r=lo o n u分别计算 七=8和RL=3AQ时的Q点、4-0 和 K,。解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、心。均相等,它们分别为:=VCCQ 2J E Q2
8、2AMRsCQ=B IBQ L 76ZA八 _ 26m Vr=r+(1+6)_ 1.3Z:11be bb jiEQ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:一 B氏U=V -I 火 6.2V;后 一 y_308CEQ CC CQc urbeR=R H r x r A x%,入 a 93/b be be“s.n u%+&R()=R =5kQR/.=3攵。时,静态管压降、电压放大倍数分别为:Tj RiU=1 v -I (R/R)2.3VCEQ R +R CC CQ c LL c4 15 4 -34.7irf r T A Abe be sRj=凡 产&q 1 3&CR=Rc=5 m
9、。2B 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13应作如何变化?Q点、4凡 和 凡 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、,、尺 和尺,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 品。2 9已知图P2.9所示电路中,晶体管尸=1 0 0,九=1.4k0 现已测得静态管压降U e e=6 V,估算公:(2)若测得0和的有效值分别为1小 和100帆 匕 则负载电阻R%为多少?可得:RL=2.6 25kQ.
10、。图 P2.92.10 在图P2.9所示电路中,设静态时IC Q=2 mA,晶体管饱和管压降UCES=0-6丫。试问:当负载电阻号.=8 和R,=3左。时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于 ICQ=,所以 UC E Q=Vcc-ICQR=6VO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U-uU,CEQe c.82V时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故IC OR.“=枭4 2.12VV22.1 1 电路如图P 2.ll所示,晶体管用=100,r加=100。14(1)求电路的Q点、4、R,一 和R”若改用夕=200的晶体管,则Q点如何变化?若电容Q开路,
11、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:UcEQ V(X:+R/+R J =5.7V 图 P2.ll2 6mV动态分析:rlK=“,.+(1 +0)-2.73%QEQ.B(R,及 774 _ r +(1+13=7.7be f凡=即 凡 2 九+(1 +6)0=3.7 k。Ro=Rc=5 l d l0 p=200 时,UB0=5-VcC=2 V(不变);Q%+底U B Q UB EQ【EQI_=I m A(不变);IB0-_=5/JA(减小);Q Rf+Re 1+6UCEQ=VCC-IEQ(凡+R/+氏)=5.7V(不变)。0 C开路时,A=-g(R/4)R,R/.=T
12、.92(减小);r+(1+3)(+)K +Kbe e f e fRi =RhJ!Rh 2/加+(1+6)(Re+R/)4.im (增大);1 5R=R(=5 k o(不变)。2.1 2 电路如图P2.12所示,晶体管的夕=8 0,%=lkC。求出Q 点;(2)分别求出R 尸 co和 吊尸3心 时电路的4 N 和 凡。解:求解Q点:IRQ=V(X:-UBEQR+(I+B)K-3 2.3 AbIE Q=+/3)IBQ,2.6 lm AUCEQ=VB IEQR产 7.17 V求解放大倍数和输入、输出电阻:图 P2.12RL时;行 喘 映 -0.9 9 6be eR尸&仍“+(1 +/?)/?,i i
13、 om&=3 k C时:A=(1 +6)(K%)0.9 9 2.+(+。)(-/)be e L0 =Rh/rb e+(1 +0)(尺 7?J 76m输出电阻:R 0=Re/RJ&*二 3 7 Q1+62 1 3 电路如图P2.13所示,晶体管的B=60,r =1 0 0。bb 求 解 Q 点、4、R,和 A”设 a=io,M (有效值),问a若 C3开路,则&=?,u“=?解:。点:_%-U晔 x 311JA1 Q 1 +(1+6)”b eICQ=B IBQ*L86?A图 P2.13UcEQ=bf +34.56V4、&和 R。的分析:八 c、2 6帆Vr=r+(1+6)9 5 2。,be bh
14、 JlEQ年_%工_9 5rbe/?,=/?展7 9 5 2。,R=Rc=3kQ 0 设 a=iOmK(有效值),则RR 乜=3.2mV;U,=k 乜=3 0 4机V若 C3开路,则:R=R Hr+(l+0)R v 5 1.3 A Qb be戾一 R jRL公-1.5u R.4 一后=9.6mV,=l4AmV o1 1 4 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。17(C)(d)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 R 支路加-n o,+%D改为-%改正电路如解图P2.I4所示。解图P2.
15、142.15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;利用等效电路法求解%、凡 和 R。18解:(1)在 转 移 特 性 中 作 直 线 与 转 移 特 性 的 交 点 即 为Q点:读出坐标值,得出IDQ=lmA,UGSQ=-2V o 如解图 P2.15所示。解图P2.21在输出特性中作直流负载线 o s =VDDTD(Rd+R、),与U sQ 二-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,UDSQ X 3 V o如解图P2.21(b)所示。1 9(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。di.Q =_ Ld uG=
16、I mV/V4 =-g“内=-5;R,=4=1 M。;R0 二 凡=5 k O2.16已知图P2.1 6(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4。图 P2.1 6解:求Q点:根据电路图可知,UGSQ=VGG=3 V o从转移特性查得,当UG$Q=3 V时的漏极电流:InQ=m A因此管压降 UD SQ=%凡=5丫。求电压放大倍数:=2 mA /V ,A=-g“Ri=-2 01 1 7 电路如图P2.1 7所示。(1 )若输出电压波形底部失真,则可采取哪些措施?波形顶部失真,则可采取哪些措施?(2)若想增大|A,|则可采取哪些措施?解:(1 )输出电压波形底部失真,类
17、似于N P N 型三极管的饱和失真,应降低Q,或 增 大Ri、R s;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大色 或 减 小Ri、(2)若 想 增 大 就 要 增 大 漏 极 静 态 电 流 以 增 大 g,“,故可增大及 或减小R若输出电压故可减小治R s。、Rs。2 01 1 8图P 2.1 8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)。(a)(b)(c)(e)(f)图 P 2.1 8解:(a)不能。(b)不能。(c)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,(d)不能。(e)不能。构成PNP型管,上端为发射
18、极,中端为基极,(g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,4T(d)也(g)下端为发射极。下端为集电极。下端为发射极。21第3章多级放大电路习题3.1 判断图P3.1所示各两级放大电路中Ti和乃管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。(e)解:(a)共射,共基(d)共集,共基图 P3.1(b)共射,共射(e)共源,共集(c)共射,共射共基,共集3.2 设图P3.2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A“、/?,22和 尺 的 表 达 式。+厂.解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。(2)各电路的A“、尺和 尺
19、的表达式分别为:.仇 凡 展2 +(1 +鱼网 (1 +)8 )7?(a):4=-3:7T+7 r+(1 +0)7?I be he2 2 3R=R+r;R=R jj 5 +4 3 i +a(b):A=+(1+民)(乙&/%).(J Mu r+(+/3)lK UK Hr)rbe I 2 3 be2 be2R=a nrbeA+(i+g M R?R 3 g m);&=凡23:一 “华4产 叫用行be 1 be2 2 dRi=&+%el;R0=根、/j8,/?s.(d):A=-g(R/R/R Hr)(-)u/4 6 7 be 2%R,=凡 凡 +&;R()=(b)(c)d b(d)解 图P3.23.3
20、基本放大电路如图P3,3(a)、(b)所示,图(a)虚线框内为电路I,图(b)虚线框内为电路H。24由电路1、H组成的多级放大电路如图(c)、(d)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大;(2)哪些电路的输出电阻较小;哪个电路的电压放大倍数最大。(a)All-H l-Hht A(|)I H 回(C)4 卜 Tl-“a i i(e)所示,它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)r r +个I”:,1;1 HH 1O I-O1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1(b)+HF HH+a u(p II i 叫k(d)T 卜 HH+i I I叩火解:(1)图(d)、(e)所示电路的输
21、入电阻比较大;(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小:(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。3.4电路如图P3 J(a)(b)所示,晶体管的均 为 1 50,%均 为 2 M 1,Q 点合适。求 解 会&和 尺,。解:在图(a)所示电路中a k外 母-A,i-0 R*-1:A“,*=225;rbel254=4 -42 -225&=RH RJ1rbe产 1.35m;R(,=&=3k IL在图(b)所示电路中.=一0/(&/72)一 一 36:A,品M2rb e =-75&2 A=4 4”10200R,=(&+E&)“产 2仙R“=R&=1&C3.5电路如图P 3.l(c)、(e)所示
22、,晶体管的放均为2 0 0,r 加均为3ZQ。场效应管的g m 为 1 5m s ;Q 点合适。求 解 4、&和解:在图(c)所示电路中4=二j七25;ABRu2=-133.34=4 r 4z 16666.7:Rj=/?1 /加。3 k Q:R()=R4=2 k Q在图(e)所示电路中A=-g,.与 加+a+6)凡 4-g,“E “一304(1+6)凡=1%+(1 +优 尺4=4 -4 -3 0:/?,=/?,=10MQ;R“=凡 彳:%25Q3.6 图 P 3.6 所示电路参数理想对称,晶体管的少均为1 0 0,r=1 0 0。,UR Fn0 J V.b b试 求 心 的 滑 动端在中点时T
23、,管 和 T2 管的发射极静态电流/上。以及动态 参 数 4 和R。26+所解:尺滑动端在中点时。管 和 不管的发射极静态电流/尔分析如下:u +1.RW +21 R=VB E Q E Q 2 E。e E E:.IEQ=_ 以 q 0.511 mA寸+2凡动态参数4和 凡分析如下:26/72 Vr =r +(1+6)z 5.侬。be bh lE QA,产 一+(1 器)R/2 -98rbe WR,=2),+(1 +0)Rw 2 0.5Z Q3.7电路如图P3.7所示,。和不两管的夕均为1 4 0,r史均为4kQ。试问:若输入直流信号Un=2 0 m V,ul2=1 0 m V,则电路的共模输入
24、电压在=?差 模 输 入 电 压=?输出动态电压4=?解:电路的共模输入电压%。、差模输入电压 口、差 模 放 大 倍 数 和 动 态 电 压A4。分别27为:uIC=町+%-i 5my./c 2Ud=Uj 1-uI2=IO/?/VA尸 一 吃 a-1 7 5:,2%Ao=-1.7 5 V3.8 电路如图P 3.8所示,71和 乃的低频跨导g“、均 为 IOmS试求解差模放大倍数和输入电阻。解:差模放大倍数和输入电阻分别为:4=-8,=-2 0 0;0=8。3.9 试写出图P 3.9所示电路人和凡的近似表达式。设 71和 4 的电流放大系数分别为小和生,b-e 间动态电阻分别为e 和e2。解:
25、Ad和 a 的近似表达式分别为A产-R =2 r+(1+。7 一+(l+/?)r-i 从1 】be2he I he23.10 电路如图P 3.10所示,71 八的电流放大系数分别为夕L/?5,b-e间动态电阻分别为八对小5,写出A“、凡和R.的表达式。28解:A,、和 R0的表达式分析如下:%民&+(1+。4)&6位6/般?+(!4氏 r+(1+0)Rb e 4 4 5A_AO3_(1+05)冬A“3 b u 7+(1+/?)R13 b e 5 5 7u。4=A=4,|-A,2-43:Lu&=%+%;R0=R1I1+05rhe 5+63.11电路如图P 3.ll所示。已知电压放大倍数为-100
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