模拟电子线路习题习题答案Word文档下载推荐.docx
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试冋流过负载的电流是多少?
(4)将电源电压反接时,流过负载电阻的电流是多少?
(5)
Rl
增加电源电压E,其他参数不变时,二极管的交流电阻怎样变化?
10VD
题图1.4
(1)I
100mA
(2)I
E
UD(on)
94mA
(3)I
78.3mA
Rd
(4)IIs或10
(5)E增加,直流电流Id增加,交流电阻Ut下降。
ID
1.6在图1.6所示各电路中,设二极管均为理想二极管。
试判断各二极管是否导通,并求U。
的值。
<
□)(fr)[cl
题图1.6
⑴在图(a)中,V2导通,Vi截止,Uo=5V。
⑵在图(b)中,Vi导通,V2截止,Uo=0V。
⑶在图(c)中,Vi、V2均导通,此时有
ER4
Ri(R2//R3)R4
62
4(1//0.051)2
1.984V
1.7二极管限幅电路如图1.7(a)、(b)所示。
将二极管等效为恒压降模型,且UD(on)=0.7V。
若Ui=5sin3t(V),试画出U0的波形。
题图1.7
(1)在图(a)中:
当Ui>
—2.7V时,V管截止,閃=一2V;
当ui<
一2.7V时,V管导
通,U0=ui。
当ui=5sin®
t(V)时,对应的U0波形如图答图1.7(a)所示。
⑵在图(b)中:
当u>
1.3V时,V管截止,u0=ui;
1.3V时,V管导通,u°
=2V。
其相应波形如答图1.7(b)所示。
答图1.7
1.9在题图1.9(a)所示电路中,二极管等效为恒压降模型。
已知输入电压ui、U2的波形如
题图1.9(b)所示,试画出uo的波形。
题图1.9
该电路为高电平选择电路,即山、U2中至少有一个为3V,则uo=3一0.7=2.3V。
U1、U2均为0时,uo=—0.7V。
其波形答图1.9(c)所示。
1.10在题图1.10所示电路中,设稳压管的Uz=5V,正向导通压降为
®
t(V),试画出U0的波形。
0.7V。
若Ui=10sin
题图1.10
当Ui>
5V时,Vz击穿,u0=5V。
当ui<
一0.7V时,Vz正向导通,uo=—0.7V。
当一0.7VVUi<
5V时,Vz截止,uo=Ui。
由此画出的U0波形如答图1.10所示。
1.11稳压管电路如题图1.11所示。
(1)设Ui20(110%)V,稳压管Dz的稳定电压Uz=10V,允许最大稳定电流
Izmax=30mA,Izmin=5mA,Rlmin=800,Rlmax=。
试选择限流电阻R的值。
(2)稳压管的参数如
(1)中所示,R=100,Rl=250,试求Ui允许的变化范围。
(3)稳压管的参数如
(1)中所示,当Uz=10V时,其工作电流lZ=20mA,々=12
如Ui=20V不变,试求Rl从无穷大到1k时,输出电压变化的值U。
为多少?
+
Uo
Uimax
Rmin
Uz
(2210)V
400
||
Zmax
1,.
1Lmin
30mA
式中,因RLmax
所以1Lmin=0,U
imax
20200.122V
U
imin
max
(1810)V457
―|
Zmin
Lmax
(512.5)mA
式中iLmax
10
12.5mA,Uimin
(20
200.1)V=18V
800
(1)因为
选择R应满足:
400<
R<
457
⑵当Rl250时,Il40mA。
250
当1z达到最大时,Uimax(|Zmax
Il)RUz(3040)0.11017(V)
当Iz为IZmin时,Uimin(IZminIl)RUz(540)0.11014.5(V)
即Vj的变化范围是14.5~17V。
(3)当Rl时,Uo=10V。
当Rl1k时,Uo=10V
Rl1000/、
L109.8814(V)
rzRl121000
9.8814
10118.6(mV)
或
UzrZ
12
10118.69(mV)
r
rZ100012
第二章
2.1已知晶体管工作在线性放大区,并测得个电极对地电位如题图2.1所示。
试画出各晶体
管的电路符号,确定每管的b、e、c极,并说明是锗管还是硅管。
0V0V
C
c
4V
\
3.7V
z
9V
4.3V
(b)
(c)
(d)
题图2.1
题图(a):
0.7V■:
L硅NPN
0V
题图(b):
-0.7V
a-8V
硅PNP
题图(d):
锗NPN
4V
91V
题图(c):
3.7VQ一L锗PNP
6.6
6
7V
o12V
3V
:
*3DG8
d0V
(a)
题图2.3
(c)(d)
2.3已测得晶体管电极管各电极对地电位如题图2.3所示,试判别各晶体管的工作状态(放
大、饱和、截止或损坏)
O8V
2.5V
3BX1
63V
4.7V(反偏),放大状
2.4所示,其中nbo表示平
题图(a)3AX为PNP锗管,Ube0.3v(正偏),Uce态
题图(b):
e结反偏,c结反偏,截止状态题图(c):
e结正偏,c结正偏,饱和状态题图(d):
e结开路,晶体管损坏
2.4NPN型晶体管基区的少数载流子的浓度分布曲线如题图
衡时自由电子的浓度。
(1)说明每种浓度分布曲线所对应的发射结和集电结的偏置状态。
np(x)
N
P
\N
兔0
1
■
O
X
(2)说明每种浓度分布曲线所对应的晶体管的工作状态。
题图2.4
(1)对于NPN晶体管,
当发射结(集电结)
正偏时,由于从发射区(集电区)向基
区注入了非平衡少子电子,所以
x0(xxj处P区边界上少子电子的浓度大于平衡的电
子浓度n®
,当发射结(集电结)反偏时,在阻挡层两侧边界上的少子浓度趋向于零。
据此,
可以判别:
(1)图(a):
发射结反偏,集电结反偏。
图(b):
发射结正偏,集电结反偏。
图(c):
发射结正偏,集电结正偏。
图(d):
发射结反偏,集电结正偏。
(2)图(a):
截止。
放大。
饱和。
图(d):
反向放大。
(1)
(2)
解:
求lBQ=0.3mA时,Qi、Q2点的卩值。
2.6某晶体管的共射输出特性曲线如题图2.6所示
2.7硅晶体管电路如题图2.7所示。
设晶体管的UBE(on)0.7V,
作状态。
100。
判别电路的工
rhRB
470k
J-iRc
J2k
Re
1k
15V
题图2.7
在题图a
中,由于Ube
0,因而管子处于截止状态。
Uc
题图
(b):
IBQ
15
Rb
1CQ1BQ
Uceq15
处于放大状态
匚25
(1)Re
2.5mA
2.537.5(V)
题图(c):
Ibq71A,
Icq7.1mA
Uceq157.1(21)
6.3(V)
I^Rb」100k
Rc
2k
(C)
Ucc12V。
不可能,表明晶体管处于饱和状态。
2.8题图2.8(a)、(b)所示分别为固定偏置和分压式电流负反馈偏置放大电路。
两个电路中的晶体管相同,UBE(on)=0.6V。
在20°
C时晶体管的B=50,55°
C时,B=70。
试分别求两种电路在20oC时的静态工作点,以及温度升高到55oC时由于B的变化引起Icq的改变程度。
246k
——OUcc(12V)
七Rc
{2.8k
Ucc(12V)
题图2.8
题图2.8(a)为固定偏流电路。
(1)20。
C时
1BQ
UCCUBEon
RB
120.6
246
0.046mA
IcqIbq500.0462.32mA
UCEQ
Ucc
IcqRc122.322.85.5(V)
(2)55OC时
50501%(5520)67.5
IcqIbq67.50.0463.105mA
UCC
IcqRc12V3.1052.8V3.306V
Icq的变化为
CQ
3.1052.32
2.32
图2.8(b)为分压式电流负反馈偏置电路。
(1)20oC时
UBB
Rb2
—Ucc
123(V)
RB1R
30
B2
RB1〃RB2
30//10
7.5(k
)
UbbU
BE(on)
0.6
2.09(mA)
1CQ
RB/3
7.5/
501
Ucc1
CQRC
2.09(1.81)6.15(V)
55oC时
30.6
2.16mA
QRb/3
7.5/67.5
UCEQUCC1
1CQRC
Re12
2.16181
5.95V
CQ的变化为
△Iq2.162.09
3.3(%)
2.09
2.9晶体管电路如题图2.9所示。
已知3=100,Ube=0.3V
(1)估算直流工作点Icq、Uceq。
(2)若偏置电阻Rbi、Rb2分别开路,试分别估算集电极电位Uc值,并说明各自的工作状
^态。
⑶若Rb2开路时要求Icq=2mA,试确定Rbi应取多大值。
1)URB2
RB2
URB2
RB1
0.3
UECQ
u
2.90.3
1.3
2mA
UCC1CQ(Re&
当RB2开路时,则有
IB(sat)
因为IB
Ucc0.3
Rb1(1~~)rE
UccUCE(sat)
(ReRc)
1B(sat),
120.3
471011.3
(1.32)100
所以晶体管处于饱和
UCCUCB(sat)
Uc
RcRe
⑶当Rb2开路时,由于
UCCUBE
Rb1(1~~)R
ICQ
21.3
0.066mA
0.035mA
状态。
此时
7.1V
RB11011.3
2mA
由此解得RB1=454K
2.10设计一个分压式电流负反馈偏置放大电路。
技术要求是:
温度在
-55~125
c范围内变
化时,要求1mAlc1.15mA和5VUCE
6V,Rc1.5k
,Ucc
12V。
BJT
的参数是:
T55oC时,
60,
UBE
0.88V;
T125C时,
150,
UBE0.48V。
(1)Re的估算。
根据题意,当
T55
C时,
电流Ic应是最低值1mA,Uce应是最大
值,因为Rc已给出,故可写出:
UCEQUCCICQ
解得
6V12V1mA
1.5k
Re4.5k
如果Rc未知,可以根据Ucc的数值假设uEIcqRe某一数值,本题设
ICQRE3Ucc4V,则Re
414(k)。
(2)Rb的估算。
因为
RbBRe
BBUBE(on)
所以将T55C和T125C时各参数值代入可得:
1mA
Ubb0.88V
Rb604.5k
(T55C时)
1.15mA
Ubb0.48V
Rb_15。
—4.5k
(T125C时)
联立求解上述两式,可得:
Ubb5・9V,Rb32k
如果不利用上述关系式运算,也可以利用经验公式,比如选取Rb(5〜10)Re去求解。
例如设Rb10Re45k,则Ubb
0.8814.56.13(V),当T=125oC时的
60
6.130.48
451504.5
1.177(mA),此时Icq
1.15mA的技术要求,因此还需要重新选取
Rb值,直至满足要求为止。
(3)Rb1和Rb2的计算。
±
cRb
Ubbb
rRb1
RB2
RB1Rb
5.9
32k
65k
65
32
32k63k
(4)核算T=125oC时的UCE值。
UceUcc
12V-1.151.5
4.5V5.1V
可见,上述结果在允许的范围内,表明设计有效。
2.13电路如题图2.13所示。
设ui是正弦信号,晶体管工作在放大区,各电容对信号可视作短路。
(1)试画出与Ui相对应的UBE、iB、iC和UCE的波形。
(2)将图中的晶体管改成PNP管,Ucc改成负电源,重复
(1)。
Ui
Cl
C2
题图2.13
(1)波形如图2.13(b)所示。
Vi
(2)晶体管改成PNP,Ucc改成负电源后,波形如图2.13(C)所示。
2.17放大电路如图2.17(a)所示,正常工作时静态工作点为Q。
(1)如工作点变为图
2.17(b)中的Q'
和Q"
,试分析是由电路中哪一元件参数改变而引起的?
(2)如工作点变为图2.17(c)中Q和Q的,又是电路中哪一元件参数改变而引起的?
Ci
rI
7
Kt
Ucc
RlUo
⑻
UCE
题图2.17
(1)UCC不变,Rb不变,Ibq不变,而Rc变化,工作点的变化可见图2.13(b)。
若原工作点为Q,Rc减小时,移至Q'
Rc增加时,移至Q'
。
(2)Rc不变,负载线斜率不变,和同时变化,工作点的变化如图2.13(c)所示。
如原
工作点为Q,Ucc增加,Rb也增加,工作点可移至Q'
,反之,Ucc下降,Rb也下降,工
作点可移至Qo
2.23试计算题图2.23所示共射放大电路的静态工作点
UCEQ,源电压放大倍数Aus
输入电阻Ri和输出电阻R。
设基极静态电流Ibq20A,Rc2k,Rl2k
Ucc9V,Rs150,%0,厄尔利电压Ua100V,100,C为隔直、耦
合电容。
题图2.23
(1)计算工作点和rbe、rce。
已知
则Icq
1BQ1000.022(mA)
UiruiUceq
CCCCCCQ
RlRc
2-2(V)
由以上关系式可以看出,因电路输出端没有隔直电容,
负载电阻
R与工作点有关。
由上式
UCEQ2・5V
rb'
e
Ut
1EQ
26
100—
1.3(k)
ua
50(k
(2)计算源电压放大倍数
Aus。
先画出图2.13电路的小信号等效电路如下图所示。
AusUt?
U;
rce//Rc//Rl
Rs
rce//Rc//Rl?
e'
RSrbe;
…50〃2〃2“
10069
0.151.3
(3)计算输入电阻
Ri、输出电阻
Ro。
Ri
%1.3k
Ro
Rc//rceRc
UZ6V,此时晶体管的Icq5.5mA。
试问:
(1)将Dz反接,电路的工作状态有何变化?
Icq又为多少?
(2)定性分析由于Dz反接,对放大电路电压增益、输入电阻的影响。
题图2.24
(1)Dz反接,Icq
102°
7A14.3mA,艰5V,
24//24
电路仍工作在放大区
(2)Dz反接,Icq增加Icq21cq,
gm增加,rbe下降,Ri下降,
Av增大
即使考虑正向二极管的
一,结论亦同上
2.25测得放大电路中某晶体管三个电极上的电流分别为:
2mA、2.02mA、0.02mA。
己知
该管的厄尔利电压|Ua|=120V,Cbe60pF,Cbc5pF,rbb200。
(1)试画出该晶体管的H参数交流等效电路,确定等效电路中各参数值。
(2)画出高频混合n型交流等效电路,确定等效电路中各参数值。
⑴
IC2
IB0.02
26“
——13
re
hie
rbb
(1)re200101131500
hoe
20.017mS
Ua
120
H参数等效电路如图P223(a)所示。
⑵
200,Cbe6pF
rce
160k
hce
0.017
rbc
rce
100606M,Cbc
5pF
gm
80ms
rbe
(1
)re
(1)出101
互1300
Icq
咼频混合
n型等效电路如下图所示
b
*
4-
H
►C
4
%X
气
1H
lr-,
2.28在题图2.28(a)所示的共集放大电路(为基极自举电路),已知晶体管的rbb'
300
ek,rce,gm100mS;
RB1Rb220k,RB3100k
ReRl1k,电容C1、C2、C3对信号可视为短路。
试画出该电路的交流通路,求
输入电阻Ri和输出电阻Ro的值。
其交流通路如图2.28(b)所示。
gmrbe1001100
RB3rbb'
rbe
所以
Rirbbrbe
(1)(Rb1〃Rb2〃Re〃Rl)
0.31(1100)(20〃20〃1〃1)
49.4(k)
rbb'
Ro上匹〃Rb1〃Rb2〃Re
13
//20//20//11.27()
101
2.30在题图2.30所示的共基放大电路中,晶体管的3=50,
50.RB1=30kQ,Ucc=12V,Ro=3kQ,RB2=15kQ,Re=2kQ,Rl=3kQ
题图2.30
心斤丄3H54V
Ub
0.7
1.65mA
1CQ(RC
Re)
121.65
(23)3.75V
c26
⑵「be
50
50-
838
1.65
Au
R
(3〃3)-89.5