模拟电子技术基础第四版童诗白_华成英课后答案.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 1 2 ”4增大到2 2 力时,7 c从变为2m A,那么它的约为(C)。A.8 3 B.9 1 C.1 00当场效应管的漏极直流电流7D从2 m A变为4 m A时,它的低频跨导gmW(A)。A.增大;B.不变;C.减小1.2 电路如图P 1.2 所示,已知=1 0s i n“T(Q,试画出 与。的波形。设二
2、极管导通电压可忽略不计。解:与uo的波形如解图P 1.2 所示。1.3 电路如图P 1.3所示,己知=5 s i n ft/(r),二极管导通电压=0.7 匕 试 画 出/与“。的波形图,并标出幅值。图 P 1.3 解图P 1.31.4 电路如图P 1.4 所示,二极管导通电压为=0.7 匕常温下UT=2 6 m/,电容C对交流信号可视为短路;町为正弦波,有效值为1 0m V。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?O-+II.soonyI,D立解:二极管的直流电流ID=(V-UD)/R=2.6 m A其动态电阻:rDUT/ID=0 Q 图 P 1.4故动态电流的有效值:乙=0/=1版41.
3、5 现有两只稳压管,稳压值分别是6 y 和 8 匕 正向导通电压为0.7 兀 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,则乂可得到儿种稳压值?各为多少?解:串联相接可得4种:1.4 匕 1 4 匕 6.7 匕 8.7 r.(2)并联相接可得2种:0.7/;6 兀1.6 已知图P 1.6 所示电路中稳压管的稳定电压%=6%,最小稳定电流/Zm in=5 m A ,最大稳定电流/zm a x =25 初。(1)分别计算U/为 1 0 V、1 5 V、3 5 V 三种情况下输出电压的值;(2)若U,=3 5%时负载开路,则会出现什么现象?为什么?解:(1)只
4、有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时,输出电压才为6 V。.U/=1 0 时,Uo=H,=3.3K ;,R+RLU/=1 5/时,UO=U.=5V ;R+RLU,=3 5/时,Uo_A_R+RL6 n 1 1.7%0 z,,U o =Uz=6/。(2)当负载开路时,l z=2 9./zm a x =25 m A,故稳压管将被烧毁。R1.7 在图P 1.7 所示电路中,发光二极管导通电压t/D=1.5 K ,正向电流在5 1 5 加 4 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?解:(1)S闭合。Q)R的范围为:&n=(展)&皿-233。*=
5、(夕=700C图 P1.71.8 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。图 P1.8解图P1.8解:答案如解图P1.8所示。放大倍数分别为0=X m A/X O/uA=1 0 0和g,=5 M/1 0 0 Z =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错管。图 P1.9解:如解图1.9。解图1.91.10 电路如图P1.10所示,晶 体 管 导 通 时=0-7%,夕=50。试分析七8 为 0V、IV、3V三种情况下T的工作状态及输
6、出电压0 的值。解:当腺8=0 时,,I截止,uo=2V 上 n+i2V(2)当%8=1/时,因为 Ik。友=尊=60/ICQ=B】B Q=3 m Auo-Vcc-IC QRc=9 V 图 Pi.io所以r 处于放大状态。V -U(3)当 VB B=3 V 时,因为/%=竺2 =460/Z ,母心3相小曾,所以7 处于饱和状态。1.11 电路如图P l.ll所示,晶体管的夕=50=,饱和管压降|Ucs|=0 U;稳压管的稳定电压心 =5%,正 向 导 通 电 压=0 5%。试问:当 为=0%时”0=?;当I/1=5 V 时o=?解:当/=0%时,晶体管截止,稳压管击穿,uo=-Uz=-5V o
7、当 为=-5 r时,晶体管饱和,u0=-0.V o因为:图P L ll%|=480Z,|/=夕 闹=24那,UEC=VCC-ICRI:QKI,1.12 分别判断图P l.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。图 P 1.12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-只N沟道场效应管三个极、的电位分别为4 k、8K,12K,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结型管、M O S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的对应关系如
8、解图P1.13所示。解图Pl.131.14 已知场效应管的输出特性曲线如图PI.14所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。解图P1.14解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图Pl.14(a)所示卜读出其与各条曲线交点的纵坐标值及 GS值,建立%=/(G S)坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图Pl14(b)所示。1.15 电路如图P1.15所示,7的输出特性如图PI.14所示,分析当/=4八8/、12/三种情况下场效应管分别工作在什么区域。解:根据图P 1.I4所 示T的输出特性可知,其开启电压为5V,根据图PI.15所示电路可知UG S =U/当为=4时,小于开启电压,故T截
9、止。当为=81时,设7工作在恒流区,根据输出特性可知iD 0.6 m A ,管 压 降 -卜 此 产,。因此,UGD =UGS UD S 一2%,小于开启电压,说明假设成立,即7工作在恒流区。图P I.15当为=1 2 V时,由于匕乃=1 2%,必然使T工作在可变电阻区。1.16分别判断图P 1.1 6所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。图 P 1.16解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。补充1.电路如补图P l(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压4=3%,R的取值合适,的波形如图(c)所示。试分别画出%和UO2的波形。解:波形如下图所示补 充 2.在温度20时某晶体
10、管的 4=24试问温度是60时 的ICBO=?解:/。8。6 0 =/感。2 0 x2=2x2=32/N。补 充 3.有两只晶体管,一只的尸=200,ICEO=200/Z/4;另一只的尸=100,ICEO=10/4,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?解:选用夕=100,/CEO=1 04 的管子,因其成适中,/CEO较小,因 而 温 度 稳 定 性 较 另.只管子好。补 充 4.电路如补图P4所示,试问尸大于多少时晶体管饱和?解:取UCES=UBE,若管子饱和,则B-匕C U BE _ 七C-U BERh-R,即 凡=即R所以2=1 0 0 时,管子饱和。氏补 图 P4第2章基本
11、放大电路习题2.1 分别改正图P 2.1所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原图 P2.1解:(a)将-%c改为+%c。(b)在+%c与基极之间加几。(c)将%B反接,且在输入端串联一个电阻。(d)在Vm支路加Rb,在-%c与集电极之间加Re-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。IM”图 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所示各电路的交流逋路如解图P2.2所示;(C)(d)解图P2.22.3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0、1“、属和R“的表达式。解
12、:图(a):IBQ=ri ,/=B lB Q,UCEQ=匕 笫一(1+B)IBQRC 0%+&+U +/3人7皿四,凡,=与后heR图(b):/%=(一。眸)/与&+(1+夕次,/c =/%,K)+/属,管子饱和,=WE S=O.5 K。(4)Rb 2开路,无基极电流,c=匕7c=15修。(5)凡2短路,发射结将烧毁,可能为15厂。(6)&短路,Uc=VCc=1 5/。2.7电路如图P2,7所示,晶体管的=8。,rh.=100Qo分别计算&=8 和A =3 kd时的Q点、4、Rj和R。解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、。均相等,它们分别为:V-TJ TJ心=金苗典等=22/IcQ=Bl
13、BQ=l-76mA%=%+(1 +)26雪m V=1 3 41E Q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:UCEQ=VC C-ICQRC62V:4,=-殷 N-308rbeR尸为几二=13k。;4=-4=一93鼠+KR0=R,.=5kQRL=3%。时,静态管压降、电压放大倍数分别为:“EQ=嚷 一 4(氏J 2.3厂4,=-凡&)=-115 4,=.4 =-34.7U U S J-k Mrbe鼠+K4=4=嗔3左。RRc=5kQ。2.8 若将图P2.7 所示电路中的N P N 管换成PN P 管,其它参数不变,则为使电路正常放大电源应作如何变化?Q 点、4、区和凡,变化吗
14、?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、4、R,.和凡,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 P N P 管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真:减小2.9 已知图P 2.9 所示电路中,晶体管夕=100,展=L 4 k。现已测得静态管压降UCF6 V,估算凡;若测 得 工 和 氏 的有效值分别为1加卜和100,“,则负载电阻&为多少?可得:RL=2.6 2 5 左 Q。图 P 2.92.10 在图P 2.9 所示电路中,设静态时/=2 m A,晶体管饱和管压降UCES=0.6 K。试问:当 负 我
15、 电 阻=8 和=34Q 时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于/怎=2 m A,所以 UC E Q-Vc c-ICQRC 6K。空载时,输入信号增大到定幅值,电路首先出现饱和失真。故U -TJU)磔一 竺=3.8 2 PV2RL=3 A Q时,当输入信号增大到定幅值,电路首先出现截止失真。故%=岩=232.11电路如图P 2.l l 所示,晶体管尸=100,“=100。(1)求电路的Q 点、4“、火,和火“:(2)若改用夕=2 00的晶体管,则 Q 点如何变化?(3)若电容Q 开路,则将引起电路的 那些动态参数发生变化?如何变化?解:(1)静态分析:%BQ%+与2U3 缶”Uc E
16、Q=%一/理 A +(+Re)=5.7/图 P 2.l l动态分析:rhe=rhb,4-(14-=2.7 3左。/0=一 伙 凡2):一7.7%+。+)勺&=%7 +。+B)R/=3.7 k QR 0=R,=5kQ(2)p=2 00 时,UB O=-%K,c=2 V(不变);Q 凡2(不变);心=3=5 4(减小):=2一/凡+%+Re)=5.7 P (不变)。(3)C 开路时,4=一 =-1.9 2 (减小);喂+(1 +4)(4+勺)R.+R,&=%与2%+(1+/)(凡+R f)】=4 3 (增大);RO=RC=5 k Q.(不变)。2.12电路如图P 2.12所示,晶体管的后8 0,噎
17、=l k d求出Q点;(2)分别求出&=8和&=3 k C时电路的“、4和Rt.解:(1)求解Q点:r _ yX U BEQ8 一%+(1 +夕)&=3 2.3/硬=(1 +)/照“2.6 1阴/Uc ady acfc c Re 7.17 K(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:4=00时;4=(1 +ZM-0.9 9 67+(1 +6阳4=凡/喂+(1+夕)凡 人1 1 0 0R,=Rhn rb e+(1+0(凡 /RL)=76m输出电阻:R =R /,/4,:=3 7 Q 1+02.13电路如图P 2.13所示,晶体管的8=6 0,r.=1 0 0 Q。n o求解。点、4、&和R(2)设 q
18、=1 0 m/(有效值),问 U,=?,U“=?若 C3开路,则q=?,u“=?解:。点:I BQV-77V CC。BEQ凡+。+优&,=31/图 P 2.13ICQ-/3lBQ 1.86 源UCEQ=I EQ(&+RC)=456V4、K和七的分析:八 c、26wK e r crbe=%,+(1+)=952。,I EQA=一.凡&),一95rbeRi=Rb%=952袅,R。=&=3左。(2)设 q =1。机-(有效值),则R5=!t/=3.2w r;R.+R,=4 =304若 C3开路,则:&=凡 鼠+(1 +)凡人51.302a 5&5 =U=9.6mV,Ri=4 卜 4=14.4加入2.1
19、4改正图P 2.14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。R,解:(a)源极加电阻&;(b)漏极加电阻RD;(c)输入端加耦合电容;(d)在收支路加卜%,改为改正电路如解图P2.14 所示。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。点;图 P2.15解:(1)在转移特性中作直线G S=-尺 与转移特性的交点即为。点;读出坐标值,得出IDQ=m A,UC S Q=-2 V。圳解图 P2.15所示。(b)解图P2.21在输出特性中作直流负载线uDS=VDD ZD(7?/+R、),与UGSQ
20、-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,UDSQ=3/o 如解图P 2.21(b)所示。(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。Sm=件 u 0 s=二 一DSSDQ=1加 1 Pa%|4,=-g,R=-5;&=Rg=1A/Q;R,=R=5kQ2.16 己知图P 2.16(a)所示电路U 场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的。点和4 o解:求 0 点:根据电路图可知,UGSO=VGC=37 o从转移特性查得,当GSO=3/时 的漏极电流:/。=1加/因此管压降 UDSQ=VDD-lDQRd=5V.(2)求电压放大倍数:2,-S,=-VW oo=2mA/V,Au=-gmR,=
21、-20G S(th)2.17 电路如图P 2.17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 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,故可减小公或增大&、Rs;若输出电压波形顶部失真,则与上述相反,故可增大&或减小&、Rs。(2)若想增大M J,就要增大漏极静态电流以增大g,“,故可增大公或减小勺、Rs。2.1 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)(
22、b)(c)(d)(e)(f)(g)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,下端为发射极。(d)不能。(e)不能。构成PNP型管,上端为发射极,中端为基极,下端为集电极。(g)构成NPN型管,上端为集电极,中端为基极,下端为发射极。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4和 2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。(d)共集,共基(e)共源,共集共基,共集3.2设图P 3.2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、&解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P
23、 3.2所示。(2)各电路的/“、鸟 和 此的表达式分别为:-A_ 夕 1 火2%2 +(1 +4)&Q +凡)&(a):A-2+(1 +4)&Ri =&+展 I ;RO=R3 (的D):A1一+(1 +4)(%&%)(d 飞l t-i-(-)N=RJ/%+(1 +4)(4&);&,=凡(C):4 一-幺伊2 吐2+(1 +4)。1E,+(1+4=+%”:(=&(d):4 =,(凡凡为演2井(一组)rbe2&=7?j /凡+&;R,=4(b)(d)解图P3.23.3 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。由电路I、11组成的多级放大电路
24、如图(c)、(d)、(e)所示,它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)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;(3)哪个电路的电压放大倍数最大。图 P3.3解:(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大:(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P3.1(a)(b)所示,晶体管的P均为150,rb e均为2女。,Q点合适。求解,、R,和。解:在图(a)所示电路中0 2 k z _ 儿=1;3=姐=225;*噎24 =4,1-4,2=-2 25&=RJ/火2%产 1.3 5m ;Ro=&=3
25、 A Q。在图(b)所示电路中.4=_4,因)一 3 6:1皿=双=7 5%鼠2 4=4 4,2=1 0 2 0 0&=(火5 +4 /&)%N 2AQ;4=凡=MQ3.5电路如图P3.1(c)、(e)所示,晶体管的S均为200,“均为3AQ 0场效应管的gm为 15mS;Q 点合适。求解4,、&和 4。解:在图(C)所示电路中/“二 _-3 )_25:%2=_昆&=_13 3.3%rhe24 =4,1-4,2=16 6 6 6.7 ;K =凡%N 3左Q ;&=&=2 g在图(e)所示电路中&=-&”&7 +a +0 4 =-g,”4 =-3 0AM2(1+0凡 7鼠+(1+)&4,=4,r
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