模拟电子技术模电课后习题含答案第三版.docx
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模拟电子技术模电课后习题含答案第三版
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12uA增大到22uA时，IC从lmA变为2mA，那么它
的β约为（C）。
A.83B.91C.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
1.3电路如图P1.2所示，已知ui10sint（V），试画出ui与uo的波形。
设二极管导通电
压可忽略不计。
图P1.2解图P1.2
解：
ui与uo的波形如解图Pl.2所示。
1.4电路如图P1.3所示，已知ui5sint（V），二极管导通电压UD=0.7V。
试画出ui与uo的
波形图，并标出幅值。
图P1.3解图P1.3
1.6电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD=0.7V,常温下UT26mV，电容C对交流信号可
视为短路；
u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？
i
解：
二极管的直流电流
I（VU）/R2.6mA
DD
其动态电阻:
rU/I10
DTD
故动态电流的有效值：
IU/r1mA
diD
1.7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。
1、两个管子都正接。
（1.4V）
2、6V的管子反接，8V的正接。
（6.7V）
3、8V的反接，6V的管子正接。
（8.7V）
4、两个管子都反接。
（14V）
（2）并联相接可得2种：
0.7V；6V。
1、两个管子都反接，电压小的先导通。
（6V）
2.、一个正接，一个反接，电压小的先导通。
（0.7V）
1.8已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA，最大功耗PZM＝150mW。
试
求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。
解：
稳压管的最大稳定电流：
IZM＝PZM/UZ＝25mA
电阻R的电流为IZM～IZmin
所以其取值范围为
R
U
U
I～
Z
0.361.8k
I
Z
2
1.9已知图Pl.9所示电路中稳压管的稳定电压U6V，最小稳定电流
Z
Imin5mA，最大稳定电流
Z
ImA。
max25
Z
（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；
（2）若UI35V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。
R
L
∴UI10V时，UOUI3.3V；
RR
L
R
L
UI15时，UU5V
V
OI
RR
L
；
R
L
UI35时，UU11.7VU
V
OIZ
RR
L
，∴UOUZ6V。
UU
IZ
（2）当负载开路时，IZ29mAIZmax25mA，故稳压管将被烧毁。
R
1.11电路如图P1.11（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ＝3V，R的取值合适，uI的波形如
图（c）所示。
试分别画出uO1和uO2的波形。
3
2.7电路如图P2.7所示，晶体管的β=80，'100
r。
分别计算RL和RL3k时
bb
的Q点、
A&、
u
R和Ro。
i
解：
在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为：
VUU
CCBEQBEQ
I22A
BQ
RR
bs
II1.76mA
CQBQ
26mV
rr
（1）1.3k
bebb'
I
EQ
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：
R
&
c
UVIR6.2V；A308
CEQCCCQc
u
r
be
r
&&
be
RR//rr1.3k；AA93
ibbebeusu
rR
bes
RR5k
oc
R3k时，静态管压降、电压放大倍数分别为：
L
R
L
UVI（R//R）2.3V
CEQCCCQcL
RR
Lc
（R//R）r
&34.7
cL&be&
A115AA
uusu
rrR
bebes
RR//rr1.3kRoRc5k。
ibbebe
4
2.8在图P2.7所示电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图
P2.8（a）、（b）、（c）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。
解：
（a）饱和失真，增大Rb，减小Rc。
（b）截止失真，减小Rb。
（c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。
2.10已知图P2.10所示电路中，晶体管β=100，rbe=1.4kΩ。
（1）现已测得静态管压降UCEQ=6V，估算Rb；
（2）若测得Ui和Uo的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少？
VU
CCCE
解：
（1）C2mA，IBIC/20A,
I
R
c
VU
CCBE
∴Rb565k。
I
B
（2）由
U（R//R）
&,
ocL
A100
u
Ur
ibe
可得:
2.625
Rk。
图P2.10
L
2.13电路如图P2.13所示，晶体管β=100，rbb=100Ω。
（1）求电路的Q点、Au、Ri和Ro；
（2）若改用β=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？
5
解：
（1）静态分析：
R
b1
UV2V
BQCC
RR
b1b2
UU
BQBEQ
I1mA
EQ
RR
fe
I
EQ
I10A
BQ
1
UVI（RRR）5.7V图P2.13
CEQCCEQcfe
26mV
rr
（1）2.73k动态分析：
'
bebb
I
EQ
&
A
u
（R//R）
cL
r
（1）R
bef
7.7
RR1//R2//[r
（1）R]3.7k
ibbbef
RR5k
oc
（2）β=200时，
R
b1
UV2V
BQCC
RR
b1b2
（不变）；
UU
BQBEQ
I1mA
EQ
RR
fe
I
EQ
（不变）；I5A（减小）；
BQ
1
UVI（RRR）5.7V（不变）。
CEQCCEQcfe
（3）Ce开路时，
（R//R）R//R
&cLcL（减小）；
A1.92
u
r
（1）（RR）RR
beefef
RR1//R2//[r
（1）（RR）]4.1k（增大）；
ibbbeef
RR5k（不变）。
oc
6
2.12电路如图P2.12所示，晶体管的β=80，rbe=1kΩ。
（1）求出Q点；
（2）分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的A&u、
R和Ro。
i
解：
（1）求解Q点：
VU
CCBEQ
I32.3A
BQ
R
（1）R
be
I
（1）I2.61mA
EQBQ
UVIR7.17V
CEQCCEQe
图P2.12
（2）求解放大倍数和输入、输出电阻：
RL=∞时；
&
A
u
（1）
R
e
r
（1）R
bee
0.996
RR//[r
（1）R]110k
ibbee
RL=3kΩ时；
&
A
u
（1）（R//R）
eL
r
（1）（R//R）
beeL
0.992
RR//[r
（1）（R//R）]76k
ibbeeL
输出电阻：
RR
oe
R//Rr
sbbe
//37
1
2.13电路如图P2.13所示，晶体管的β=60,r'100。
bb
（1）求解Q点、Au、Ri和Ro
（2）设Us=10mV（有效值），问Ui?
Uo?
若C3开路，则?
U,Uo?
i
7
解：
（1）Q点：
VU
CCBEQ
I31A
BQ
R
（1）R
be
II1.86mA
CQBQ
UVI（RR）4.56V
CEQCCEQce
A、
u
R和Ro的分析：
图P2.13
i
rr
bebb'
26mV
（1）952
I
EQ
&
A
u
（R//R）
cL
r
be
95
RR//r952,RoRc3k。
ibbe
（2）设Us=10mV（有效值），则
R
i
UU3.2mV
is
RR
si
UA&UmV
；304
oui
若C3开路，则：
RR//[r
（1）R]51.3k，
ibbee
&
A
u
R//R
cL
R
e
1.5
R
i
UU9.6mV
is
RR
si
UA&UmV。
，14.4
oui
（c）（d）
8
3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为100，r'100，UBEQ0.7V。
bb
试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ以及动态参数Ad和Ri。
图P3.6
解：
Rw滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ分析如下：
R
W
∵UI2IRV
BEQEQEQeEE
2
VU
EEBEQ
∴I0.517mA
EQ
R
W
2R
e
2
动态参数Ad和Ri分析如下：
26mV
rr
（1）5.18k
bebb
'
I
EQ
A
d
R
c
r
（1）R/2
beW
98
R2r
（1）R20.5k
ibeW
9
3.7电路如图P3.7所示，T1和T2两管的β均为140，rbe均为4kΩ。
试问：
若输入直流信号
uI120mV，uI210mV，则电路的共模输入电压uIc?
差模输入电压uId?
输出动
态电压?
u
o
解：
电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压uO
uu
分别为：
I1I215
umV；uIduI1uI210mV
IC
2
A
d
R
c
2r
be
175
；uOAduId1.75V
4.1根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。
已知现有集成运放的类型是：
①
通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型
（1）作低频放大器，应选用（①）。
（2）作宽频带放大器，应选用（③）。
（3）作幅值为1μV以下微弱信号的量测放大器，应选用（⑦）。
（4）作内阻为100kΩ。
信号源的放大器，应选用（②）。
（5）负载需5A电流驱动的放大器，应选用（⑥）。
（6）要求输出电压幅值为±80V的放大器，应选用（⑤）。
（7）宇航仪器中所用的放大器，应选用（④）。
10
6.1选择合适答案填入空内。
（1）对于放大电路，所谓开环是指（B）。
A.无信号源B.无反馈通路C.无电源D.无负载
而所谓闭环是指（B）
A.考虑信号源内阻B.存在反馈通路C.接入电源D.接入负载
（2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后（D），则说明引入的反馈是负反馈。
A.输入电阻增大B.输出量增大C.净输入量增大D.净输入量减小
（3）直流负反馈是指（C）。
A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈
B.只有放大直流信号时才有的负反馈
C.在直流通路中的负反馈
（4）交流负反馈是指（C）。
A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈
B.只有放大交流信号时才有的负反馈
C.在交流通路中的负反馈
（5）为了实现下列目的，应引入
A.直流反馈B.交流反馈
①稳定静态工作点，应引入（A）；
②稳定放大倍数，应引入（B）；
③改变输入电阻和输出电阻，应引入（B）；
④抑制温漂，应引入（A）；
⑤展宽频带，应引入（B）。
6.2选择合适答案填入空内。
A.电压B.电流C.串联D.并联
（1）为了稳定放大电路的输出电压，应引入（A）负反馈；
（2）为了稳定放大电路的输出电流，应引入（B）负反馈；
（3）为了增大放大电路的输入电阻，应引入（C）负反馈；
（4）为了减小放大电路的输入电阻，应引入（D）负反馈；
（5）为了增大放大电路的输出电阻，应引入（B）负反馈；
（6）为了减小放大电路的输出电阻，应引入（A）负反馈；
6.3下列说法是否正确，用“√和”“×表”示判断结果填入括号内。
（1）只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。
（×）
（2）放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。
（×）
（3）反馈量仅仅决定于输出量。
（√）
（4）既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。
（×）
11
6.14已知一个负反馈放大电路A=10
5,F=2×10-3。
试问：
（1）Af?
；
（2）若A的相对变化率为20%，则Af的相对变化率为多少？
解：
（1）因为AF=200>>1，所以：
（2）根据题目所给数据，可知：
A
f
1
F
500
dAdA
11
f
53
A1AFA110210
f
20%0.1%
6.13已知负反馈放大电路的
4
10
&。
A
ff
2
（1j）（1j）
45
1010
试分析：
为了使放大电路能够稳定工作（即不产生自激振荡）,反馈系数的上限值为多少？
解：
根据放大倍数表达式可知，放大电路高频段有三个截止频率分别为
4
f110Hz，
L
5
f2f310Hz
LL
因为fL2fL310fL1，所以，在
fffHz时，A&约为60d
5
LL
2310
B，附加
相移约为-180o，为了使
fff时的20lgA&F&小于0d
B，即不满足自激振荡的幅值条件，
L2L3
反馈系数20lgF&的上限值应为-60dB，即F&的上限值为10
-3。
6.22在图P6.22所示电路中，已知A为电流反馈型集成运放，试问：
（1）中频电压放大倍数；
（2）
上限截止频率。
图P6.22解图P6.18
12
解：
画出图P6.22所示电路中集成运放的等效电路如解图P6.18所示。
因为ro很小，反相输
入端电位为：
U&U&I&rU&
niioi
将集成运放的内部电路替换为教材中图6.7.5所示电路（参阅P310~P311），
可得：
I&ijCU&o
而
&&
&&&&&
U（RR）U（RR）
UUUUU
&&
nfif
nnooo
IjCU
io
RRRRRRRR
fffff
∴
&
U
o
&
1jRCU（RR）
fif
（）
RRR
ff
即：
&
A
u
&
R
U1
f
o
（1）
&
UR1jRC
if
∴
（1）A1
u
R
f
R
；
（2）上限截止频率为：
f
H
2
1
RC
f
7.1填空：
（1）（同相比例）运算电路可实现Au＞1的放大器。
（2）（反相比例）运算电路可实现Au＜0的放大器。
（3）（微分）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）（同相求和）运算电路可实现函数YaX1bX2cX3，a、b和c均大于零。
（5）（反相求和）运算电路可实现函数YaX1bX2cX3，a、b和c均小于零。
（6）（乘方）运算电路可实现函数
2
YaX。
13
7.11在图P7.11（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t=0时uC=0。
试画出输出电压uO的波形。
（a）（b）
图P7.11
解：
输出电压的表达式为
1
t
2
uudtu（t）
OIO1
RC
t
1
当uI为常量时：
11
uu（tt）u（t）u（tt）u（t）100u（tt）u（t）
OI21O157I21O1I21O1
RC1010
若t=0时uO=0；则
当t=5mS时，
3
u1005510V2.5V。
O
当t=15mS时，
3
u[100（5）1010（2.5）]V2.5V。
O
因此输出波形如解图P7.11所示。
解图P7.11
14
7.13试分别求解图P7.13所示各电路的运算关系。
（a）（b）
（c）（d）
图P7.13
解：
利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：
（a）
R1
2
uuudtu100udt
OIIII
RRC
11
（b）设两电容的充电电流为:
dudu
C1I
iCC
11
dtdt
（方向向右）,则
1duCdu
3
I1I
u（iRidt）RCu102u
O1II
CdtCdt
22
（c）反相端：
1
uuuuudt
ONCPP
RC
同相端：
1uIuP11
uudtudtudt
PCIP
CRRCRC
代入上式，得
1
3
uudt10udt
OII
RC
（d）
1uu
I1I2
u（）dt100（u0.5u）dt
OI1I2
CRR
12
15
7.15试求出图P7.15所示电路的运算关系。
图P7.15
解：
设A2的输出为uO2。
因为R1的电流等于C的电流，所以：
1
uudt2udt
O2II
RC
1
又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路，所以：
R
2
u
（1）u2u
O2OO
R
3
比较以上两式，得：
uudt
OI
7.27所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤波电路。
（a）（b）
图7.27
16
解：
利用节点电流法可求出它们的传递函数。
在图（a）所示电路中
A（s）
u
R
1
RsRC
22
11
sRC
1
sC
。
故其为高通滤波器。
在图（b）所示电路中
A（s）
u
11
R/（R）R1
22
sCsC
2
RR1sRC
112
。
故其为低通滤波器。
8.1判断下列说法是否正确，用“√和”“×表”示判断结果。
（1）在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是FA。
（×）
oo
（2）因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的F0，单管共集放大电路的0
A，满足
正弦波振荡电路的相位条件n
F2，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。
（×）
A
（3）在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振
荡频率1/
fRC。
（×）
o
（4）电路只要满足AF1，就一定会产生正弦波振荡。
（×）
（5）负反馈放大电路不可能产生自激振荡。
（×）
（6）在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。
（√）
8.2判断下列说法是否正确，用“√和”“×表”示判断结果。
（1）为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在
开环状态，就是仅仅引入正反馈。
（√）
（2）如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同
时，它们的输出电压波形也相同。
（×）
（3）输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。
（√）
（4）单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。
（×）
17
8.3选择合适答案填入空内。
A.容性B.阻性C.感性
（1）LC并联网络在谐振时呈（B）；在信号频率大于谐振频率时呈（A）；在信号频率小于谐振频率时
呈（C）。
（2）当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈（B）；当信号频率在石英晶体的串联
谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈（C）；其余情况下，石英晶体呈（A）。
（3）信号频率ffo时，RC串并联网络呈（B）。
8.11分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。
（a）（b）
（c）（d）
图P8.10
解：
图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示。
（a）（b）
18
（c）（d）
解图P8.10
8.12分别判断图P8.11所示各电路是否可能产生正弦波振荡。
（a）（b）
（c）（d）
图P8.11
解：
（a）可能（电容三点式）
（b）不能（电感与Re之间的连线应串入隔直电容）
（c）不能（①同（b），②同名端错误。
）
（d）可能（电容三点式）
19
8.12改正图P8.11（b）、（c）所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。
解：
应在（b）所示电路电感反馈回路中加耦合电容。
应在（c）所示电路放大电路的输入端（基极）加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的
上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。
改正后的电路如解图P8.11（b）、（c）所示。
20
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