模拟电子技术基础答案高教版Word文件下载.docx
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Rb
=60μA,ICQ=βIBQ=3mA,uO=VCC-ICQRC=9V
当VBB=3V时,T处于饱和状态。
IBQ==160μA,
ICQ
=βIBQ=8mA,uO=VCC-ICQRC<UBE
1.17取UCES=UBE,若管子饱和,则
β⋅
VCC-UBEVCC-UBER
=,Rb=βRC,所以β≥b=100管子饱和。
RbRCRC
1.18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。
IB=IC
uI-UBE
=480μARb=βIB=24mA
UEC=VCC-ICRC<VCC
1.19(a)可能(b)可能(c)不能(d)不能,T会损坏。
(e)可能
1.20根据方程
iD=IDSS(1-uGS2)UGS(th)
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uGD=UGS(off)的点连接起来,便为予夹断线。
1.21
1.22过uDS为某一确定值(如15V)作垂线,读出它与各条输出特性的交点的iD值;
建立iD=f(uGS)坐标系,根据前面所得坐标值描点连线,便可得转移特性。
1.23uI=4V时T夹断,uI=8V时T工作在恒流区,uI=12V时T工作在可变电阻区。
1.24(a)可能(b)不能(c)不能(d)可能
第二章基本放大电路
自测题
一、
(1)×
(2)√(3)×
(4)×
(7)×
二、(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)不合理。
因为G-S间电压将大于零。
(i)不能。
因为T截止。
三、
(1)(VCC-UBEQ)IBQ565;
(VCC-UCEQ)
(2)-Uoi-120;
βIBQ3RL'
⋅Uo0.3RC+RL
四、
(1)A
(2)C(3)B(4)B
五、
(1)C,DE
(2)B(3)ACD(4)ABDE(5)C(6)BCE,AD六、
2.1ebc大大中大
cbc小大大小
bec大小小大
2.2(a)将-VCC改为+VCC。
(b)在+VCC与基极之间加Rb。
(c)将VBB反接,且加输入耦合电容。
(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.3图P2.3所示各电路的交流通路;
将电容开路即为直流通路,图略。
2.4空载时:
IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=6V;
最大不失真输出电压峰值约为5.3V。
带载时:
IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=3V;
最大不失真输出电压峰值约为2.3V。
2.5
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√(5)×
(6)×
(8)√
(9)√(10)×
(11)×
(12)√
2.6
(1)6.4V
(2)12V(3)0.5V(4)12V(5)12V
2.7
Q:
IBQ=VCC-UBEQ
Rb-UBEQR≈22μA
ICQ=βIBQ≈1.76mA
空载时:
UCEQ=VCC-ICQRc≈6.2V,rbe=rbb'
+(1+β)
=-Au26mV≈1.3kΩIEQ
βRc
rbe≈-308
Ri=Rb∥rbe≈rbe≈1.3kΩ
≈Ausrbe≈-93⋅AuRs+rbe
Ro=Rc=5kΩ
RR
L=3kΩ时:
UCEQ=L
R+R-ICQ(Rc∥RL)≈2.3V
cL
AβR'
u=-L
r≈-115
be
Ar
us≈be
Rr⋅Au≈-47
s+be
2.8(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,增大VCC。
2.9(a)截止失真(b)饱和失真(c)同时出现饱和失真和截止失真
2.10
(1)
IVCC-UCEQ
CQ=R=2mA
c
IICQ
BQ=β=20μA
RVCC-UBEQ
b=I≈565kΩ
BQ
(2)
Au=-Uo
U=-100AβR
u=-L'
RL'
=1kΩ
irbe
11
R+=1RL=1.5kΩ
cRL
2.11空载时,UUCEQ-UCES
om=2≈3.28V
R3kΩ时,UICQRL'
L=om=2≈2.12V
2.12②①②①③
③②①③①
③③①③③
2.13
(1)静态及动态分析:
URb1
R⋅V2VIUBQ-UBEQBQ≈CC=EQ=≈1mA
b1+Rb2Rf+ReIIEQ
BQ=1+β≈10μAUCEQ≈VCC-IEQ(Rc+Rf+Re)=5.7Vr26mV
be=rbb'
+(1+β)I≈2.73kΩ
EQ
A=-β(Rc∥RL)
ur+β)R≈-7.7
be+(1f
Ri=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Rf]≈3.7kΩRo=Rc=5kΩ
(2)Ri增大,Ri≈4.1kΩ;
Au减小,Au≈-1.92。
2.14
Q:
ICC-UBEQ
BQ=V
R1+R2+(1+β)RICQ=βIBQUCEQ=VCC-(1+β)IBQRc
A=-βR2∥R3urRi=rbe∥R1Ro=R2∥R3
2.15Q点:
IBQ=(R2
R+RVCC-UBEQ)R2∥R3+(1+β)R1]23ICQ=βIBQUCEQ=VCC-ICQRc+UBEQ动态:
A=βR
u4
rRi=Rbe1∥r
1+βRo=R4
2.16
IVCC-UBEQ1
BQ1≈R-UBEQ1
CQ2≈ICQ1=βIBQ1
1+R2RI
3
UCQ2=VCC-ICQ2R4
UR
BQ2≈2
R(VCC-UBEQ1)+UBEQ11+R2
UCEQ1=UBQ2-UBEQ2
UCEQ2=UCQ2-UBQ2+UBEQ2
βr
1⋅be2
A1+β
u1=-2rAu2=β21R4Au=Au1Au2
be1rbe2
Ri=R2∥R3∥rbe1Ro=R4
2.17Au1≈-1Au2≈+1图略。
2.18
(1)求解Q点:
IVCC-UBEQ
BQ=R32.3μA
b+(1+β)R≈
e
IEQ=(1+β)IBQ≈2.61mA
UCEQ=VCC-IEQRe≈7.17V
(2)求解电压放大倍数和输入电阻:
RL=∞:
Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈110kΩA(1+β)R
u=e
r)R≈0.996
be+(1+βe
RL=3kΩ:
Ri=Rb∥[rbe+(1+β)(Re∥RL)]≈76kΩA(1+β)(R
u=e∥RL)
r+(1+β)(R≈0.992
bee∥RL)
(3)求解输出电阻:
o=Re∥s∥Rb+rbe
1+β≈37Ω
2.19
(1)
BQ=RAICQ=βIBQ≈1.86mA
b+(1+β)R≈31μ
UCEQ≈VCC-IEQ(Rc+Re)=4.56V
rbe=rbb'
+(1+β)26mV
I≈952Ω
Ri=Rb∥rbe≈952Ω
ur≈-95
Ro=Rc=3kΩ
Ri⋅Us≈3.2mVRs+Ri
≈304mVUo=AuiUi=
若Ce开路,则
Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈51.3kΩ
≈-Rc∥RL=-1.5AuRe
Ri⋅Us≈9.6mVRs+Ri
≈14.4mVUo=AuiUi=
2.20(a)源极加电阻RS。
(b)输入端加耦合电容,漏极加电阻RD。
(c)输入端加耦合电容(d)在Rg支路加-VGG,+VDD改为-VDD
2.21
(1)在转移特性中作直线uGS=-iDRS,与转移特性的交点即为Q点;
读出坐标值,得出IDQ=1mA,UGSQ=-2V。
在输出特性中作直流负载线uDS=VDD-iD(RD+RS),与UGSQ=-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,UDSQ≈3V。
(2)gm=∂iD
∂uGSUDS=2UGS(off)IDSSIDQ=1mA/V
=-gR=-5R=1MΩR=R=5kΩAumDioD
2.22
(1)求Q点:
UGSQ=VGG=3V
从转移特性查得,当UGSQ=3V时,IDQ=1mA,UDSQ=VDD-IDQRD=5V
(2)求电压放大倍数:
gm=2
UGS(th)IDQIDO=3V
=-gR=-20AumD
2.23
Au=-gm(RD∥RL)
Ri=R3+R1∥R2
R0=RD
2.24(a)×
(b)×
(c)NPN型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。
(d)×
(e)×
(f)PNP型管,上-发射极,中-基极,下-集电极。
(g)NPN型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。
第三章多级放大电路
(2)√√(3)√×
(5)√
二、
(1)AA
(2)DA(3)BA(4)DB(5)CB
三、
(1)BD
(2)C(3)A(4)AC(5)B(6)C
四、
(1)IC3=(UZ-UBEQ3)/Re3=0.3mAIE1=IE2=0.15mA
(2)减小RC2。
当uI=0时uO=0,ICQ4=VEE/RC4=0.6mA。
IRC4=IC2-IB4=0.14mA
RIE4RE4+BEQ4
C2=I≈7.14kΩ
RC2
r=r+β)26mV
be2bb'
+(1I≈10.7kΩ
EQ2
rbe4=rbb'
I≈2.74kΩ
EQ4
A=-β{Rc2∥[rbe4+(1+β)R
u1e4]}
2r≈-16.5
be2
A=-βR
u2c4
rβ)R≈-18
be4+(1+e4
Au=Au1⋅Au2≈297
3.1(a)共射,共基(b)共射,共射(c)共射,共射(d)共集,共基
(e)共源,共集(f)共基,共集
3.2图(a)
A=-β1{R2∥[rbe2+(1+β2)R3]}⋅(1+β2)R3uR1+rbe1rbe2+(1+β2)R3
Ri=R1+rbe1
Rrbe2+R2o=R3∥1+β2
图(b)
A(1+β)R
u=-12∥R3∥rbe2
rR⋅(-β2R4)
be1+(1+β1)(2∥R3∥rbe2)rbe2
Ri=R1∥[rbe1+(1+β1)(R2∥R3∥rbe2)]
Ro=R4
图(c)
A=β1{R2∥[rbe2+(1+β2)rβuD}2R3
R⋅[-r]
1+rbe1be2+(1+β2)rD
Ro=R3
图(d)
Au=[-gm(R4∥R6∥R7∥rbe2)]⋅(-β2R8
r)
Ro=R8
3.3
(1)(d)(e)
(2)(c)(e)(3)(e)
3.4图(a)
-βr
u1=2
rbe1
Au2=β2R3
r=125
Au=Au1⋅Au2≈-125
Ri=R1∥R2∥rbe1≈0.93kΩ
Ri=R3=3kΩ
A=-β1⋅(R1∥rbe2)
u1r≈-50
be1
A=β2R
u24
r≈-42
Au=Au1⋅Au2≈2100
Ri=(R5+R2∥R3)∥rbe1≈1.2kΩ
Ri=R4=1kΩ
3.5图(c)
A=-β1⋅(R3∥rbe2)
u1r≈-62
Au2=β2R4
r≈-107
Au=Au1⋅Au2≈6634
Ri=R1∥rbe1≈1.5kΩ
Ri=R4=2kΩ
图(e)
Au1=-gm{R2∥[rbe+(1+β)R4]}≈-gmR2≈-6A(1+β)R
u2=4
r+(1+β)R≈1
be4
Au=Au1⋅Au2≈-6
Ri=R1=10MΩ
Rrbe+R2o=R4∥1+β≈43Ω
3.6
+RW
(1)AuOβ(Rc
d=∆)
∆u=-
Irbe
⋅∆uβRc
(2)∆u(Rc+RW)
C1=-β
2rI∆uC2=-Ibe2r⋅∆u
∆uO=∆uC1-∆uC2
β(RRW
A∆uc+
d=O)
3.7
URVEE-UBEQ+IEQ⋅W
2+2I=BEQ
EQRe=VEE,IEQR≈0.517mA
W
2+2Re
r26mVbe=rbb'
+(1+β)I≈2.66kΩ
ARcd=-β≈-
r1+β)R97
Wbe+(2
Ri=2rbe+(1+β)RW≈10.4kΩ
3.8
uu
IC=I1+uI2
2=15mV
uId=uI1-uI2=10mV
Ad=-βRc
2r≈-67
∆uO=AduId≈-0.67V
3.9
(1)R'
L=Rc∥RL≈6.67kΩV'
CC=RL
R⋅VCC=5V
c+RL
IEE-UBEQ
EQ≈V
2R=0.265mA
U'
'
CQ1=VCC-ICQRL≈3.23V
UCQ2=VCC=15V
(2)△uO=uO-UCQ1≈-1.23V
+(1+β)26mA
I≈5.1kΩ
AβR'
d=-L
2(R≈-32.7
b+rbe)
u∆uOI=A≈37.6mV
d
∆uO=AduI≈-0.327VuO=UCQ1+∆uO≈2.9V
3.10
ββR
12(Rc∥L
Ad≈-2)
r+(1+β
be11)rbe2
Ri=2[rbe1+(1+β1)rbe2]
3.11Ad=-gmRD=-40Ri=∞
3.12A1
d=-2⋅gmβRD=-1600Ri=∞
3.13
=β1{R2∥[rbe4+(1+β4)R5}Au12rbe1
=-β4{R6∥[rbe4+(1+β4)R5}Au22rbe1
=Au3(1+β5)R7
rbe5+(1+β5)R7
=AAAuu1u2Au2
rbe5+R6
1+β5Ro=R7∥
3.14
(1)
Uo=
VCC-UCEQ2
u≈7.78VUUi=o≈77.8mVA
(2)若Ui=10mV,则Uo=1V(有效值)。
若R3开路,则uo=0V。
若R3短路,则uo=11.3V(直流)。
第四章集成运算放大电路
一、
(1)C
(2)B(3)C(4)A(5)A
二、
(1)×
(2)√(3)√(4)√(5)×
三、IC2≈IR=VCC-UBE2-UBE1=100μAR
四、
(1)三级放大电路,第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路,第二级是共射放大电路,第三级是互补输出级。
(2)第一级:
采用共集-共基形式,增大输入电阻,改善高频特性;
利用有源负载(T5、T6)增大差模放大倍数,使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数,同时减小共模放大倍数。
第二级共射放大电路以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载,增大放大倍数。
第三级加偏置电路,利用D1、D2消除交越失真。
五、
(1)①
(2)③(3)⑦(4)②(5)⑥(6)⑤(7)④习题
4.1输入级、中间级、输出级和偏置电路。
输入级为差分放大电路,中间级为共射放大电路,输出级为互补电路,偏置电路为电流源电路。
对输入级的要求:
输入电阻大,温漂小,放大倍数即可能大。
对中间级的要求:
放大倍数大。
对输出级的要求:
带负载能力强,最大不失真输出电压即可能大。
4.220lgAod=100dB,Aod=105。
uO1V10V14V14V-1V-10V-14V-14V
4.3A1-通用型,A2-高精度型,A3-高阻型,A4-高速型。
4.4
IV
R=CC-UBE4-UBE0
R=100μA
I=I3I3I
RC0+IB4=IC0+BC
1+β=IC+β(1+β)
β2
I+β
C=β2+β+3⋅IR
当β(1+β)>>3时,IC1=IC2≈IR=100μA。
4.5
IVCC-UEBR=R=200μA(其中UEB=0.7V)
III
R=C+IB=IC0+C0
β
IC0=βIR
1+β=160μA
IC1=IC0=160μA
IC2=2IC0=320μA
4.6Au=∆uOu-∆iD(rDS1∥rDS2)
I=uI=-gm(rDS1∥rDS2)
4.7在图(a)(b)所示电路中
∆iD1=-∆iD2=∆iD3=∆iD4,∆iO=∆iD2-∆iD1=-2∆iD1
g∆iO
m=-∆(uI1-uI2)
图(a)中:
Au=∆uO(uI1-uI2)
=∆iO(rDS2∥rDS4)(u
I1-uI2)
=-gm(rDS2∥rDS4)
图(b)中:
Au=-gm(rDS2∥rDS4)
4.8
(1)T1和T2、组成的复合管为放大管,T5和T6为有源负载,双端输入、单端输出的差分放大电路。
(2)Ai=∆iO=(1+β)β∆iI
4.9同题4.8。
4.10
(1)
Au1=-β⋅
Au2=-β⋅Rc1∥Rc2
rbe3rbe3rbe1
Au=Au1⋅Au2
(2)当有共模输入电压时,uO=0。
Rc1>>rD,△uC1=△uC2,因此△uBE3=0,故uO=0。
4.11
(1)C
(2)C(3)B(4)A
4.12因为UBE3+UCE1=2UD,UBE1≈UD,UCE1≈UD,所以UCB≈0,反向电路为零,因此ICBO对输入电流影响很小。
4.13
(1)因为β>>2,所以iC2≈iC1≈iI2。
(2)iB3=iI1-iC2≈iI1-iI2
(3)
∆uO=-∆iC3Rc=-β3∆iB3Rc
Aui=∆uO∆(iI1-iI2)≈∆uO∆iB3=-β3Rc
4.14图(a)所示电路中,D1、D2使T2、T3微导通,可消除交越失真。
R为电流采样电阻,D2对T2起过流保护。
当T2导通时,uD3=uBE2+iOR-uD1,未过流时iOR较小,uD3因小于开启电压而截止;
过流时uD3因大于开启电压而导通,为T2基极分流。
D4对T4起过流保护,原因与上述相同。
图(b)所示电路中,T4、T5使T2、T3微导通,可消除交越失真。
R2为电流采样电阻,T6对T2起过流保护。
当T2导通时,uBE6=uBE2+iOR-uBE4,未过流时iOR较小,因uBE6小于开启电压T6截止;
过流时6因大于开启电压T6导通,为T2基极分流。
T7对T3起过流保护,原因与上述相同。
4.15
(1)为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流,并为T1的有源负载。
(2)T4截止。
因为uB4=uC1=uO+uR+uB2+uB3,uE4=uO,uB4<uE4。
(3)T3的射极电流,在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。
(4)保护电路。
uBE5=iOR,未过流时T5电流很小;
过流时使iE5>50μA,T5更多地为T5的基极分流。
4.16T1-共射电流的放大管,T2和T3-互补输出级,T4、T5、R2-消除交越失失真。
4.17
(1)u11为反相输入端,u12为同相输入端。
(2)为T1和T2管的有源负载,将T1管集电极电路变化量转换到输出,使单端输出的16
放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。
(3)为T6设置静态电流,且为T6的集电极有源负载。
(4)消除交越失真。
4.18
(1)由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5构成。
(2)三级放大电路:
T1~T4-共集-共基差分放大电路,T14~T16-共集-共射-共集电路,T23、T24-互补输出级。
(3)消除交越失真。
UBE23+UBE24=UBE20+UBE19
第五章放大电路的频率响应
一、
(1)A
(2)BA(3)BA(4)CC
二、
(1)静态及动态分析估算:
I-UBEQ
BQ=VCC
R≈22.6μA
b
IEQ=(1+β)IBQ≈1.8mA
UCEQ=VCC-ICQRc≈3V
rb'
e=rbb'
I≈1.17kΩ
r
+rb'
e≈1.27kΩ