模拟电子技术基础第四版课后习题答案副本.docx

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模拟电子技术基础第四版课后习题答案副本

模拟电子技术基础第四版课后习题答案-副本

第一章常用半导体器件

自测题

一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型

半导体。

（）

（2）因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。

（）

（3）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。

（）

（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。

（）

（5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电

压，才能保证其RGS大的特点。

（）

（6）若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。

（）

解：

（1）√

（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×

二、选择正确答案填入空内。

（1）PN结加正向电压时，空间电荷区将。

A.变窄B.基本不变C.变宽

（2）设二极管的端电压为U，则二极管的电流方程是。

A.ISeUB.IeUUTC.IeUUT－1

SS

（3）稳压管的稳压区是其工作在。

A.正向导通B.反向截止C.反向击穿

（4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为。

A.前者反偏、后者也反偏

B.前者正偏、后者反偏

C.前者正偏、后者也正偏

（5）UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有。

A.结型管B.增强型MOS管C.耗尽型MOS管

解：

（1）A

（2）C（3）C（4）B（5）AC

第一章题解－1

。

四、已知稳压管的稳压值UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。

求

图T1.4所示电路中UO1和UO2各为多少伏。

图T1.4

解：

UO1＝6V，UO2＝5V。

第一章题解－2

五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率

PCM＝200mW，试画出它的过损耗区。

图T1.5解图T1.5

解：

根据PCM＝200mW可得：

UCE＝40V时IC＝5mA，UCE＝30V时IC

≈6.67mA，UCE＝20V时IC＝10mA，UCE＝10V时IC＝20mA，将各点连接成

曲线，即为临界过损耗线，如解图T1.5所示。

临界过损耗线的左边为过损耗

区。

六、电路如图T1.6所示，VCC＝15V，β＝100，UBE＝0.7V。

试问：

（1）Rb＝50kΩ时，uO＝？

（2）若T临界饱和，则Rb≈？

解：

（1）Rb＝50kΩ时，基极电流、集

电极电流和管压降分别为

V?

U

IBBBE26μA

B

R

b

ICβIB2.6mA

UV?

IR2V

CECCCC

所以输出电压UO＝UCE＝2V。

图T1.6

（2）设临界饱和时UCES＝UBE＝0.7V，所以

V?

U

ICCCES2.86mA

C

R

c

I

IBC28.6μA

β

V?

U

RBBBE≈45.4k?

b

I

B

第一章题解－3

七．测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T1.7所示，

它们的开启电压也在表中。

试分析各管的工作状态截止区、恒流区、可变电

阻区），并填入表内。

表T1.7

管号U（）/VUS/VUG/VUD/V工作状态

GSth

T14－513

T2－43310

T3－4605

解：

因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。

根据

表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态，如解表T1.7所示。

解表T1.7

管号U（）/VUS/VUG/VUD/V工作状态

GSth

T14－513恒流区

T2－43310截止区

T3－4605可变电阻区

习题

1.1选择合适答案填入空内。

（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素

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.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12μA增大到22μA时，

IC从1mA变为2mA，那么它的β约为。

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.增大B.不变C.减小

解：

（1）A，C

（2）A（3）C（4）A

第一章题解－4

1.2能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？

为什么？

解：

不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为

1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。

1.3电路如图P1.3所示，已知ui＝10sinωtv，试画出ui与uO的波形。

设二极管正向导通电压可忽略不计。

图P1.3

解图P1.3

解：

ui和uo的波形如解图P1.3所示。

1.4电路如图P1.4所示，已知ui＝5sinωtV，二极管导通电压UD＝

0.7V。

试画出ui与uO的波形，并标出幅值。

图P1.4

解图P1.4

解：

波形如解图P1.4所示。

第一章题解－5

1.5电路如图P1.5（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所

示，二极管导通电压UD＝0.7V。

试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。

图P1.5

解：

uO的波形如解图P1.5所示。

解图P1.5

第一章题解－6

1.6电路如图P1.6所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，

电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。

试问二极管中流过的交流电流有效值

为多少？

解：

二极管的直流电流

ID＝（V－UD）/R＝2.6mA

其动态电阻

r≈U/I＝10Ω

DTD

故动态电流有效值

I＝U/r≈1mA图P1.6

diD

1.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为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）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压

值。

（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。

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

U?

U

RIZ0.36～1.8k?

图P1.8

I

Z

第一章题解－7

1.9已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流

IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。

（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；

（2）若U＝35V时负载开路，则会

I

出现什么现象?

为什么？

解：

（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ

＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最

小稳定电流，所以稳压管未击穿。

故

R

UL?

U≈3.33V

OI

R+R

L

当UI＝15V时，稳压管中的电流大于最图P1.9

小稳定电流IZmin，所以

UO＝UZ＝6V

同理，当UI＝35V时，UO＝UZ＝6V。

（2）IDUI?

UZR29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损

Z

坏。

1.10在图P1.10所示电路中，发光二极管导通电压UD

＝1.5V，正向电流在5～15mA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

RVUI

?

≈233?

minDD

RV?

UDIDmin700?

。

图P1.10

第一章题解－8

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。

图P1.11

解：

波形如解图P1.11所示

解图P1.11

1.12在温度20℃时某晶体管的ICBO＝2μA，试问温度是60℃时ICBO

≈？

5

解：

60℃时ICBO≈ICBO20C＝32μA。

（T＝°）

第一章题解－9

1.13有两只晶体管，一只的β＝200，ICEO＝200μA；另一只的β＝100，

ICEO＝10μA，其它参数大致相同。

你认为应选用哪只管子？

为什么？

解：

选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，因其β适中、ICEO较小，因而

温度稳定性较另一只管子好。

1.14已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电

路中这两只管子两个电极的电流如图P1.14所示。

分别求另一电极的电流，

标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。

图P1.14

解：

答案如解图P1.14所示。

解图P1.14

第一章题解－10

1.15测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所示。

在圆圈中

画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。

图P1.15

解：

晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.15所示。

解表P1.15

管号T1T2T3T4T5T6

上ecebcb

中bbbeee

下ceccbc

管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN

材料SiSiSiGeGeGe

1.16电路如图P1.16所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β50。

试分析

VBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。

解：

（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。

（2）当VBB＝1V时，因为

V?

U

IBBBEQ60μA

BQ

R

b

ICQβIBQ3mA

uV?

IR9V

OCCCQC

所以T处于放大状态。

（3）当VBB＝3V时，因为

第一章题解－11

V?

U

IBBBEQ160μA图P1.16

BQ

R

b

ICQβIBQ8mA

uV?

IR＜U

OCCCQCBE

所以T处于饱和状态。

1.17电路如图P1.17所示，试问β大于多少

时晶体管饱和？

解：

取UCES＝UBE，若管子饱和，则

V?

UV?

U

CCBECCBE

β?

RR

bC

RbβRC

R

所以，β≥b100时，管子饱和。

R

C

图P1.17

1.18电路如图P1.18所示，晶体管的β＝50，|UBE|＝0.2V，饱和管压降

|UCES|＝0.1V；稳压管的稳定电压UZ＝5V，正向导通电压UD＝0.5V。

试问：

当uI＝0V时uO＝？

当uI＝－5V时uO＝？

解：

当uI＝0时，晶体管截止，稳压管

击穿，uO＝－UZ＝－5V。

当uI＝－5V时，晶体管饱和，uO＝

0.1V。

因为

u?

U

IIBE480μA

B

R

b

ICβIB24mA

UV?

IR＜V

ECCCCCCC

图P1.18

第一章题解－12

1.19分别判断图P1.19所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。

图P1.19

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

1.20已知某结型场效应管的I＝2mA，U（）＝－4V，试画出它的

DSSGSoff

转移特性曲线和输出特性曲线，并近似画出予夹断轨迹。

解：

根据方程

uGS2

iDIDSS1?

U

GSth

逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性；在输出特性

中，将各条曲线上u＝U（）的点连接起来，便为予夹断线；如解图P1.20

GDGSoff

所示。

第一章题解－13

解图P1.20

1.21已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极①、②、③的电位分

别为4V、8V、12V，管子工作在恒流区。

试判断它可能是哪种管子（结型管、

MOS管、增强型、耗尽型），并说明①、②、③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①、②、③与G、

S、D的对应关系如解图P1.21所示。

解图P1.21

第一章题解－14

1.22已知场效应管的输出特性曲线如图P1.22所示，画出它在恒流区的

转移特性曲线。

图P1.22

解：

在场效应管的恒流区作横坐标的垂线〔如解图P1.22（a）所示〕，读

出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，

连线，即可得到转移特性曲线，如解图P1.22（b）所示。

解图P1.22

第一章题解－15

1.23电路如图1.23所示，T的输出特性如图P1.22所示，分析当uI＝4V、

8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。

解：

根据图P1.22所示T的输出特性可知，

其开启电压为5V，根据图P1.23所示电路可知

所以uGS＝uI。

当uI＝4V时，uGS小于开启电压，故T截止。

当uI＝8V时，设T工作在恒流区，根据

输出特性可知iD≈0.6mA，管压降

uDS≈VDD－iDRd≈10V

因此，uGD＝uGS－uDS≈－2V，小于开启电压，图P1.23

说明假设成立，即T工作在恒流区。

当uI＝12V时，由于VDD＝12V，必然使T工作在可变电阻区。

1.24分别判断图P1.24所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流

区。

图P1.24

解：

（a）可能（b）不能（c）不能（d）可能

第一章题解－16

第二章基本放大电路

自测题

一、在括号内用“√”或“×”表明下列说法是否正确。

（1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（）

（2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（）

（3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（）

（4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（）

（5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（）

（6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何

放大电路的输出都毫无变化；（）

（7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。

（）

解：

（1）×

（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×

（7）×

二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。

设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

第二章题解－1

图T2.2

解：

（a）不能。

因为输入信号被VBB短路。

（b）可能。

（c）不能。

因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压

之上，必然失真。

（d）不能。

晶体管将因发射结电压过大而损坏。

（e）不能。

因为输入信号被C2短路。

（f）不能。

因为输出信号被VCC短路，恒为零。

（g）可能。

（h）可能。

（i）不能。

因为T截止。

第二章题解－2

'

三、在图T2.3所示电路中，已知VCC＝12V，晶体管的β＝100，Rb＝

100kΩ。

填空：

要求先填文字表达式后填得数。

&

（1）当U＝0V时，测得UBEQ＝0.7V，若

i

'

要基极电流IBQ＝20μA，则Rb和RW之和Rb

＝≈kΩ；而若测得UCEQ

＝6V，则Rc＝≈kΩ。

（2）若测得输入电压有效值U5mV时，输

i

'

出电压有效值U＝0.6V，则电压放大倍数

o

&

A＝≈。

u

若负载电阻RL值与RC相等，则带上负载

图T2.3后输出电压有效值U＝＝V。

o

解：

（1）V?

UI，565；V?

UβI，3。

CCBEQBQCCCEQBQ

R'

（2）120LU0.3。

?

UU－；?

oio

RR

＋

CL

四、已知图T2.3所示电路中VCC＝12V，RC＝3kΩ，静态管压降UCEQ＝

6V；并在输出端加负载电阻RL，其阻值为3kΩ。

选择一个合适的答案填入空

内。

（1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom≈；

A.2VB.3VC.6V

&

（2）当U＝1mV时，若在不失真的条件下，减小RW，则输出电压的幅

i

值将；

A.减小B.不变C.增大

&

（3）在U＝1mV时，将Rw调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增

i

大输入电压，则输出电压波形将；

A.顶部失真B.底部失真C.为正弦波

（4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将。

A.RW减小B.Rc减小C.VCC减小

解：

（1）A

（2）C（3）B（4）B

第二章题解－3

五、现有直接耦合基本放大电路如下：

A.共射电路B.共集电路C.共基电路

D.共源电路E.共漏电路

它们的电路分别如图2.2.1、2.5.1a、2.5.4a、2.7.2和2.7.9a所示；

设图中ReRb，且ICQ、IDQ均相等。

选择正确答案填入空内，只需填A、B、……

（1）输入电阻最小的电路是，最大的是；

（2）输出电阻最小的电路是；

（3）有电压放大作用的电路是；

（4）有电流放大作用的电路是；

（5）高频特性最好的电路是；

（6）输入电压与输出电压同相的电路是；反相的电路

是。

解：

（1）C，DE

（2）B（3）ACD

（4）ABDE（5）C（6）BCE，AD

六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示，试将合适的场效应管接

入电路，使之能够正常放大。

要求给出两种方案。

解：

根据电路接法，可分别采用耗尽型N沟

道和P沟道MOS管，如解图T2.6所示。

图T2.6解图T2.6

第二章题解－4

习题

2.1按要求填写下表。

电路名称连接方式（e、c、b）性能比较（大、中、小）

&

&

公共极输入极输出极AuAiRiRo其它

共射电路

共集电路

共基电路

解：

答案如表所示。

连接方式性能比较（大、中、小）

电路名称&&

公共端输入端输出端AuAiRiRo其它

共射电路ebc大大小大

共集电路cbe小大大小

共基电路bec大小小大频带宽

2.2分别改正图P2.2所示各电