电子电路基础习题解答第1章.docx
《电子电路基础习题解答第1章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电路基础习题解答第1章.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电子电路基础习题解答第1章
第一章习题解答
题电路如题图所示，试判断图中二极管是导通还是截止，并求出ＡＯ两端的电压ＵＡＯ。
设二极管是理想的。
解：
分析：
二极管在外加正偏电压时是导通，外加反偏电压时截止。
正偏时硅管的导通压降为～。
锗管的导通压降为～。
理想情况分析时正向导通压降为零，相当于短路；反偏时由于反向电流很小，理想情况下认为截止电阻无穷大，相当于开路。
分析二极管在电路中的工作状态的基本方法为“开路法”，即：
先假设二极管所在支路断开，然后计算二极管的阳极（P端）与阴极（N端）的电位差。
若该电位差大于二极管的导通压降，该二极管处于正偏而导通，其二端的电压为二极管的导通压降；如果该电位差小于导通压降，该二极管处于反偏而截止。
如果电路中存在两个以上的二极管，由于每个二极管的开路时的电位差不等，以正向电压较大者优先导通，其二端电压为二极管导通压降，然后再用上述“开路法”法判断其余二极管的工作状态。
一般情况下，对于电路中有多个二极管的工作状态判断为：
对于阴极（N端）连在一起的电路，只有阳极（P端）电位最高的处于导通状态；对于阳极（P端）连在一起的二极管，只有阴极（N端）电位最低的可能导通。
图（a）中，当假设二极管的VD开路时，其阳极（P端）电位为-6V，阴极（N端）电位为-12V。
VD处于正偏而导通，实际压降为二极管的导通压降。
理想情况为零，相当于短路。
所以；
图（b）中，断开VD时，阳极电位，阴极的电位，
∵
∴VD处于反偏而截止
∴；
图（c），断开VD1,VD2时
∵
∴VD1处于正偏导通，VD2处于反偏而截止
；
或，∵VD1，VD2的阴极连在一起
∴阳极电位高的VD1就先导通，则A点的电位，
而
∴VD2处于反偏而截止
图（d），断开VD1、VD2，
∵
；
∴VD1、VD2均处于反偏而截止。
题试判断题图中的二极管是导通还是截止，为什么
解：
分析：
在本题的分析中应注意二个问题：
（1）电位都是对固定的参考点之间的压差，参考点就是通常所称的接地点；
（2）求电位时注意各电压的方向。
图（a），设图中电阻25K与5K的连接点为C，
则，当假设VD开路时，
∵
∴VD处于反偏而截止
图（b），同样设图中电阻25K与5K的连接点为C，
假设VD断开，
则：
CB
∵
∴VD处于反偏而截止；
图（c），设图中25K与5K的连接点为C，假设VD断开，
则：
∵
∴VD处于正偏导通状态
题己知在题图中，,，试对应地画出二极管的电流、电压以及输出电压的波形，并在波形图上标出幅值。
设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。
解：
分析：
二极管在外加正偏电压时导通，外加反偏电压时截止。
如果忽略二极管正向导通压降及反向漏电流，则二极管相当于一个理想的开关。
即：
正偏时相当于开关“闭合”，截止时相当于开关“断开”。
（1）.在ui正半周，二极管正偏而导通，
uD=0
uO=（V）
iD=（mA）
（2）.在ui负半周，二极管反偏而截止，
iD=0
uO=0
uD=（V）
题电路如题图所示，稳压管ＤＺ的稳定电压ＵＺ=8V，限流电阻Ｒ=，设，试画出的波形。
解：
分析：
稳压管的工作是利用二极管在反偏电压较高使二极管击穿时，在一定的工作电流限制下，二极管两端的的电压几乎不变。
其电压值即为稳压管的稳定电压Uz。
而稳压管如果外加正向偏压时，仍处于导通状态。
设稳压管具有理想特性，即反偏电压只有达到稳压电压时，稳压管击穿。
正偏时导通压降为零，则（V）
Uz=8V
当Uz时，稳压管击穿而处于稳定状态，uO=Uz；
而0<<8V时，稳压管处于反偏而截止，uO=；
当时，稳压管将处于正偏而导通，uO=0。
题在题图中，已知电源电压，，，稳压管的，试求∶
1稳压管中的电流
2当电源电压Ｖ升高到１２Ｖ时，将变为多少
3当Ｖ仍为１０Ｖ，但改为时，将变为多少
解：
分析：
由稳压管的特性可知，在稳压管处于反向击穿时，流过的电流可以有较大的变化，而其两端电压几乎不变。
（1）.∵
∴
∵
∴
∴
（2）.当U升高至12V时，
∵不变，
∴
∴
∴
（3）.当时，
∵
∴
∴
题测得工作在放大电路中几个半导体三极管三个电极电位、、分别为下列各组数值，试判断它们是ＮＰＮ型还是ＰＮＰ型是硅管还是锗管并确定e、b、c。
①，，；
②，，；
③，，；
④，，
解：
分析：
工作在放大电路中的三极管应满足发射结正偏，集电结反偏的条件。
且有PN节正偏特性可知，其正偏结电压不会太大。
硅管的～，锗管的～。
所以首先找出电位差在～或～的两个电极，则其中必定一个为发射极，一个为基极，另一个电位相差较大的必定为集电极。
由PN结反偏特性可知，若集电极电位最高，则该管必定为NPN型三极管；若集电极电位最低，则该管必定为PNP型三极管。
若为NPN型三极管，则发射极电位必定为最低电位；若为PNP型三极管，则发射极电位必定为最高电位。
由此即可确定发射极。
电位值处于中间的一个电极必定为基极。
由此可知：
（1）.,，
结论：
硅NPN型三极管（）
，，
（2）.,，
结论：
锗NPN型三极管（）
，，
（3）.，
结论：
硅PNP型三极管（）
，，
（4）.，
结论：
锗PNP型三极管（）
，，
题测得某电路中几个三极管的各极电位如题图所示，试判断各三极管分别工作在放大区、截止区还是饱和区。
解：
分析：
根据不同的偏置特征，三机管将工作在不同的区域：
放大区：
发射结正偏，集电结反偏；
饱和区：
发射结正偏，集电结正偏或者零偏；
截止区：
发射结反偏或偏压小于开启电压，集电结反偏。
如以NPN型三极管为例，其偏压方式与工作状态的关系如图所示：
对图（a），NPN型三极管
∵,
∴工作在放大区；
图（b），NPN管，
，
∴工作在截止区
图（c），NPN管，，
∴工作在放大区；
图（d），NPN管，，
∴工作在饱和区；
图（e），PNP管，，
∴工作在截止区
图（f），PNP管，
∴工作在饱和区
图（g），PNP管，，
∴工作在放大区；
图（h），PNP管，
∴工作在放大区；
题已知题图（a）—（f）中各三极管的均为50，，试分别估算各电路中三极管的和，判断它们各自工作在哪个区（放大区，截止区或饱和区），并将各管子的工作点分别画在题图（g）的输出特性曲线上。
解：
分析：
三极管在发射结正偏时，管子可能工作在放大区或者饱和区，取决于其基极电流是否超过基极临界饱和电流，若，则三极管工作在饱和区；若，则三极管工作在放大区，且。
若三极管发射结反偏或者零偏，则该三极管一定工作在截止区。
对图（a），发射结正偏，且
∵
∴三极管工作在放大区
且
图（b），∵
∵
∴三极管工作在放大区
且：
图（c），∵
∵
∴三极管工作在饱和区
图（d），∵发射结反偏，∴三极管处于截止状态
图（e），∵三极管发射结零偏，
∴三极管处于截止状态
图（f），∵,
∴三极管工作在放大区
且
题一个ＪＦＥＴ的转移特性曲线如题图所示，试问∶
1它是Ｎ沟道还是Ｐ沟道的ＦＥＴ
2它的夹断电压和饱和漏极电流各是多少
解
分析：
JFET是一种耗尽型器件，在栅源之间没有外加电压时，其沟道已经存在，且此时加上一特定的外加漏源电源时，所形成的电流即为IDSS，饱和漏极电流。
当栅源加反偏电压时，沟道变窄，使同样的漏源电压而漏极电流变小。
而当栅源反偏电压大到一特定值
UGS（off）时，沟道夹断，漏源电流为零。
（1）有图可以看出，转移特性曲线在UGS<0区域，而uGS又处于反偏，所以栅极一定为P型材料，即该特性曲线描述的是N沟道JFET。
（2）UGS（off）=-4V，IDSS=3mA
题已知一个Ｎ沟道增强型Ｍ０Ｓ场效应管的漏极特性曲线如题图所示，试作出时的转移特性曲线，并由特性曲线求出该场效应管的开启电压和值，以及当时的跨导。
解
分析：
转移特性曲线是指在一定的UDS下，uGS与iD的关系，只要在输出特性曲线上以UDS=15V作一条垂线，与各条不同的uGS值下的iD曲线相交，对应的画在uGS与iD的坐标中。
由转移特性曲线可以看出，其开启电压UGS（th）约为2V，而IDO表示UGS=2UGS（off）时的ID值，即当UGS=4V时的。
所以IDO=。
由MOS特性曲线
跨导
不同的uGS对应不同的gm值。
题试根据题图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，Ｐ沟道或Ｎ道沟，增强型或耗尽型〕。
如为耗尽型，在特性上标注出其夹断电压和饱和漏极电流；如为增强型，标注出其开启电压。
解
分析：
根据场效应管的结构可总结出一些相关的特性
uGS
uDS
iD
开启
夹断
N-JFET
<0
>0
>0
√
P-JFET
>0
<0
<0
√
N-MOS增强型
>0
>0
>0
√
N-MOS耗尽型
任意
>0
>0
√
P-MOS增强型
<0
<0
<0
√
P-MOS耗尽型
任意
<0
<0
√
（a）、因为uGS>0，iD>0，所以N-MOS增强型
存在开启电压UGS（th），IDO为UGS＝2UGS（th）时的iD值
（b）、因为uGS>0，iD<0，uGS=0时有iD，一定为耗尽型器件P-JFET
存在夹断电压UGS（off），IDSS为UGS=0时的iD。
（c）、uGS可正可负，且iD>0，所以该器件为N-MOS耗尽型
存在夹断电压UGS（off），且在UGS=0时的iD即为IDSS
（d）、uGS<0,iD<0，且UGS=0时iD＝0无沟道，所以该器件为P-MOS增强型
存在开启电压UGS（th），当UGS=2UGS（th）时的iD即为IDO。
题已知一个Ｎ沟道增强型Ｍ０Ｓ场效应管的开启电压，，请示意画出其转移特性曲线。
解
分析：
N-MOS管的特性曲线为一个平方率关系
即
当已知UGS（th）=3V，IDO=4mA
其示意曲线
题已知一个Ｐ沟道耗尽型Ｍ０Ｓ场效应管的饱和漏极电流，夹断电压，请示意画出其转移特性曲线。
解
分析：
P-MOS耗尽型特性曲线表达式为
已知IDSS=,UGS（off）=4V
所以
其示意曲线为
升级会员 