童诗白第四版模拟电子技术基础课后习题和答案.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。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(3)工作在放大区的某三极管,如果当I B 从 12uA 增大到2 2 u A 时,I C 从 hnA 变为 2mA,那么它的p 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/=l s i n 3(v),试画出处与“的波
2、形。设二极管导通电压可忽略不计。解:U 与 的 波 形 如 解 图 PL2所示。1.3 电路如图P1.3所示,已知/=Sin U(v),二极管导通电压U D=0.7V。试画出与与“。的波形图,并标出幅值。图 P1.3解图P1.31.4 电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD=0.7V,常 温 下 心 会 的 丫,电容c 对交流信号可视为短路;明为正弦波,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?解:二极管的直流电流ID(V-UD)/R=2.6mA其动态电阻:七仪。/力=10。图 P1.4故动态电流的有效值:a /1,72/11.5现有两只稳压管,稳压值分别是6V和 8 V,
3、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:串联相接可得4 种:L4V;14V;6.7V;8.7V.(2)并联相接可得2 种:0.7V;6Vo1.6 已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压“z=6”,最小稳定电流L in =5 认,最大稳定电流/zmax=25%分别计算S 为 1OV、15V、35V 三种情况下输出电压。的值;若 /=3 5 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稳压值时,输出电压才为6V。Un=R l U,=3.3V丫时,R+也U/=
4、15V 时,0 =凡 S=11.7VUZU/=35V 时,R +&O=UZ=6 V(2)当负载开路时,=29/wA 17 nv.x=2 5 mAR,故稳压管将被烧毁。1.7 在 图 P1.7所示电路中,发光二极管导通电压UD=1.5V,正向电流在515m A 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。(2)R 的范围为:凡侪2 嵬O+V凡皿=()/m 衿 7 啦图 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9。
5、解 图 P1.8解:答案如解图PL8所示。放大倍数分别为月=W/1 0/A =100 和 0=5/M /1 OO/zA=501.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图PL9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1.9o解 图 1.91.10电路如图P1.10所示,晶体管导通时“BE=0-7 V,0=50。试 分 析 为 0V、IV、3V三种情况下T 的工作状态及输出电压“。的值。解:当8=时,T 截止,。=1 2 。当/B=W时,因为【BQ噎一 眸=60凡%=口”=3 2UO=VCC-ICQRC=9V所以T 处于放大状态。图 P1.10 当 噎 臼 时,因
6、为友=侬=4 6*!CQ=pIBQ=23mA心=4=L3mA凡,所以T 处于饱和状态。1.11电路如图P i.n 所示,晶体管的尸50“的1 =2”,饱和管压降仇位=;稳 压 管 的 稳 定 电 压 0 z=5 V,正 向 导 通 电 压 0。二0-5 。试 问:当 =()”时“0=?=3/时 =?解:当%二 时,晶体管截止,稳压管击穿,UQ=U2=5 V当 为=5V 时,晶体管饱和,因为:图 P l.ll闻=闻=24叫%=%也优01.1 2 分 别 判 断 图 PI.12所 示 各 电 路 中 晶 体 管 是 否 有 可 能 工 作 在 放 大 状 态。图 P1.12解:(a)可能;(b)可
7、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4 V、8 V、12V,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的对应关系如解图P1.13所示。解图P1.131.14 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: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 值,
8、建立D=/(G S)坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图P1.14(b)所示。1.15 电路如图P1.15所示,T 的输出特性如图P1.14所示,分析当为=4V、8 V、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,其开启电压为5V,根据图PI.15所示电路可知当的=4V 时,G S小于开启电压,故 T 截止。当,=8V时,设 T 工作在恒流区,根据输出特性可知D X 0 6以,管压降UD S 匕 一 ”,产 1V因此,%。=%5 一 成 一2丫,小于开启电压,说明假设成立,即 T 工作在恒流区。图 P1.15当的=12V时,由于。=12
9、”,必然使丁工作在可变电阻区。1.16分别判断图P1.16所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。图 PL16解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。补 充 1.电路如补图Pl(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压“z=3”,R的取值合适,“/的波形如图(c)所示。试分别画出 切和”。2的波形。解:波形如下图所示出2补充2.在温度200c时某晶体管的Go=试问温度是600c时的【CBO=?解:/。8。60=lcBO20 X 2,=2 X 24=32A。补 充 3.有 两 只 晶 体 管,一 只 的 0=200,/CE O=2 0 0MA;另 一 只 的p=10 0,/CE O=
10、1 0 A,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?解:选 用 0=100,/以。=14的管子,因其0 适中,。较小,因而温度稳定性较另一只管子好。补充4.电路如补图P 4 所示,试 问 p 大于多少时晶体管饱和?解:取 5 国=心,若管子饱和,B%C -U BE 二%C U BE则%&,即4 =。及0 2 凡=100所以,及 时,管子饱和。补 图 P4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。图 P2.1解:(a)将-VCC 改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb.(c)将 VBB
11、反接,且在输入端串联一个电阻。(d)在 VBB支路加R b,在-VCC与集电极之间加Rc2.2 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。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所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;u,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.、4、K 和凡的表达式。v-UV CC u BEQ解:图(a):BC&+K+Q +。国,【CQ =,UCEQ=VCC-Q +1BQ&。4=一4章1.Rf/i R、,R(=R J!Ry0 咆)/困%+(1+尸)用 ,一
12、小图(b):&+3,lC Q-PlBQUEQ=丫8 -ICQ&1EQ&。A,rhe 1 +P R0&9 ,。2.4 电路如图P2.4(a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时BE。,。利用图 解 法 分别求出&=8和 =3攵。时的静态工作点和最大不失真输出电压(有效值)。解:空载时:,8 2 =2 0/A,IC Q=2mA,UC E Q=6V;最大不失真输出电压峰值约为5.3 V ,有效值约为3.7 5 V 。带载时:/BQ=2 Q 7 A,/CH 2mA 伺:最大不失真输出电压峰值约为2.3 V ,有效值约为1.6 3 V。如解图P 2.4 所示。2.5 在 图 P 2.5 所示电路中,
13、已 知 晶 体 管 的 p=8 0,强=14,4=2 0 根丫,静态时BEQ=0-7 V,UC E Q=4 V,IB Q=2 0/M 判断下列结论是否正确,在括号内打,7”和“X”表示。4(1)4=-2-0-x-1-0-3?=-2 0 0(x)44=-5.7 1(2)8 7 (x)“一_4 0 0 1 (X)垩生=-2 0 0(4)1(4)R,=型上Q=M。2 0o 7&=-k O =35kQ(6)0 0 2 (x)r Ri 3 k C(7)J(x)(8)&MQ W)Ro=5kQ W)(1 0)RO=2.5 A C(X)(1 1)(/5 2 0 m V (x)(1 2)C75.6 0/HV 2
14、2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管D=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)正常情况;(2)R bl短路;(3)R b l开路;(4)Rb2开路;(5)Rb2短路;(6)RC短路;图 P2.6=VLUBK 媪=I 7”1 6 3 =1解:凡 2 6八 Jc=0lB=L32mA,UC=VCC-ICR(=S.3V o Rbl 短路,=1B=0,:.UC=1 5 V。IBS=5 a 23.7RA(3)R bl开路,临界饱和基极电流 阻 ,IBJCC-UBE=i 7 4 A实际基极电流由于 IB 】B S,管
15、子 饱 和,Uc =UCE S=0.5 V o(4)R b 2 开路,无基极电流,=%=1 5 丫。R b 2 短路,发射结将烧毁,。可能为1 5 V。(6)1 1(:短路,0。=匕。=1 5”。2.7 电路如图P 2.7 所示,晶体管的9 =8(),%;=1 0。分别计算艮=0 0和&=3 k。时的Q点、4、K和凡解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、弧均相等,它们分别为:K C U B E Q一竿。2 2 AB Q一用【C Q=0 1圾=3+(1+尸2 6)/产 V。L 3&OlEQ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:U C E(T c c-/c 6 4.2 .
16、-空 -3 08%4=R J /5 尸 r:I.3 K产 一 9 3%+凡R =R c=5k Q&=3K1时,静态管压降、电压放大倍数分别为:c-c l 网 M 打 亚K,+KA=,(/62-1 1 5rbeN=N,/与 产 r泠 L 3 KA,L/V4”-3 4.演+凡W 5 g2.8 若将图P 2.7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应作如何变化?Q 点、从、4 和此变化吗?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、4、&和 均 不 会 变 化;输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失
17、真,对 PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;减 小 Rb2.9 已知图P2.9所示电路中,晶体管|J=100,心=1.4kC。(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估 算 Rb;图 P2.9可得:&=2.625&Q2.10 在图P2.9所示电路中,设静态时1 8 =2加4,晶体管饱和管压降CES=S 6 V试问:当负载电阻4 =0和&=3攵。时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于叫所以%。=%-/8 凡=6匕空载时,输入信号增大到一定幅值,电路首先出现饱和失真。故&=3 Z C时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。故2.11电路如图P2.ll所示,晶体管0
18、=100,%=100。求电路的Q点、4、和 此;若改用0=20()的晶体管,则Q点如何变化?(3)若电容C e开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?须=rb b +(1+夕)-2.73%。动态分析:I诚 )=_ 7 .演+(1+尸60=耳 /%演+(1+0勺 a 3.7 mR=R=5kQ(2)p=2 0 0 时,3念晨3(不变);U -J J/+凡(不变);IB O=5j Li A“(减小);=丫8一%(&+勺+氏)=5”(不变).4=也竺。一 里 竺 L 1.9 2 C e 开路时,展+(1 +力)(K+号)R e+R f(减小);4=&/6 覆+(1 +欲 凡 +号 4.UQ
19、(增大);凡=凡=5 攵。(不变)。2.1 2 电路如图P 2.1 2 所示,晶体管的叩8 0,覆=l k。求 出 Q点;分别求出R L=o o 和 R L=3 k。时电路的A、鸟 和 兄。解:求 解 Q 点:1BQ=B E Qx A4+(1+万及 RIEQ=(1+0 y BQ 2.6 7 1,c E V c 3,E q 1 7(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:R L=0 0 时;A(i+m九+。+尸)凡X 0.9 9 6图 P 2.1 2M=&1限+Q+&1 *I iok。R L=3 k。时;二(1 +)(凡/&)展+(1 +尸)(6/4)X 0.9 9 2R=N%+(1 +月)(凡/&)
20、7 6k Q输出电阻:令7。2.1 3电路如图P 2.1 3所示,晶体管的B=6 0,rb b =1 0 0 Q 求解Q点、4、4和&设U s=1 0 m V (有效值),问若C3开路,则a=?,s=?解:Q点:_ VCLUBEQ.I 4CQ=0 1B1*6 n.Uc E 漫 V c 5/+c a%.5(4、0和段的分析:2 6?V噎=%,+(1 +/)-;R 9 5 2 Q【EQA=-幽-风 1.9 5rb e4=用z9 5 2 C兄=尺=3区1 设U s =1 0 m V (有效值),则RU:=!U=3.2nV凡+4Uo=Ali-Ui=304mV若C 3开路,则:4=6 展+(1 +尸)氏
21、】*5 1.3%。4 I,U:=U、=9.6mV6+KU”=同 乜=1 4.4 m V2.14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。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 g 支路加-VGG,+VDD改为-VDD改正电路如解图P2.14所示。(d)解 图 P2.142.15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ZjSo利用图解法求解Q 点;(2)利用等效电路法求解图 P2.15解:在转移特性中作直线GS 二一。,与转移特性的交点即为Q
22、 点;读出坐标值,得出【D Q=lmA,UGS Q=-2V。如解图P2 5(a)所示。(b)解图P2.21在输出特性中作直流负载线os=%。-。(0+凡),与“磔。=一2 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,3 。如解图p2.21(b)所示。(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。g,;黑。J J-&SSIDQ=1小/VU UGS|UGS(off)A,=g,.R,=Rg=TMQ R=Rf,2.16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。图 P2.16解:求 Q 点:根据电路图可知,GSO=%G=3V。从转移特性查得,当GSQ=3 V时的漏极电流:/狈=1必
23、因此管压降(2)求电压放大倍数:UDSQ=DD 1 DQRD=5 vzg”,=T T A/WDO=2mA/VU GS(lh)A=-g,nRd=2 02.1 7 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 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RI、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Rl RSo(2)若 想 增 大 就 要 增 大 漏 极 静 态 电 流 以 增 大 g,故可增大R 2 或 减
24、小 R1、RS2.18图 P2.18中的哪些接法可以构成复合管?标出它们等效管的类型(如 N P N 型、PN P型、N 沟道结型.)及管脚(b、e、c、d、g、s)。图 P2.18解:(a)不能。(b)不能。(c)构成N P N 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PN P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T 1和 T 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。图 P3.1解:(a
25、)共射,共基(b)共射,共射(C)共射,共射(d)共集,共基(e)共源,共集 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,并图 P 3.2解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P 3.2所示。各电路的A”、舄和扁的表达式分别为:A _ 仇&展2 +(1 +四)&Q +02亦3(a).K+展 I 展 2+(1 +6 2出;R =R%2 +&4=月+%.1 +A(_ (1+4)(/?2/?3心)(O R、(b):a+0+42 宠3联2)演24=和/心+(叨 飓氏z z.R“=R4(c):A.-_-四-优-/-/-覆-2-+-(-1-+-儿-加-Lr
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