模拟电子技术基础习题解答第四版 童诗白 华成英第一部分Word文档格式.docx
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Bb
VUIARμ-=
=,
2.6CBIImAβ==,
2OCCCcUVIRV=-=。
图T1.5
(2∵2.86CCBE
CSc
VUImAR-=
=,/28.6BSCSIIAβμ==
∴45.5BBBE
bBS
VURkI-=
=Ω
六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表Tl.6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。
位可判断出它们各自的工作状态,如表Tl.6最后一栏所示。
习题
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
1.2电路如图P1.2所示,已知10siniutω=(V,试画出iu与ou的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2解图P1.2
iu与ou的波形如解图Pl.2所示。
1.3电路如图P1.3所示,已知tuiωsin5=(V,二极管导通电压UD=0.7V。
试画出iu与ou的波形图,并标出幅值。
图P1.3解图P1.3解:
波形如解图Pl.3所示。
1.4电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD=0.7V,常温下mVUT26≈,电容C对交流信号可视为短路;
iu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?
二极管的直流电流
(/
2.6DDIVURmA=-=
其动态电阻:
/10DTDrUI≈=Ω图P1.4
故动态电流的有效值:
/1diDIUrmA=≈
1.5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?
(1串联相接可得4种:
1.4V;
14V;
6.7V;
8.7V。
(2并联相接可得2种:
0.7V;
6V。
1.6已知图Pl.6所示电路中稳压管的稳定电压6ZUV=,最小稳定电流
min5ZImA=,最大稳定电流max25ZImA=。
(1分别计算IU为10V、15V、35V三种情况下输出电压OU的值;
(2若35IUV=时负载开路,则会出现什么现象?
为什么?
(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。
∴VUI10=时,VURRRUIL
L
O3.3=+=
;
图Pl.6
VUI15=时,5L
O
IL
RUUVRR=
=+;
VUI35=时,11.7L
IZL
RUUVURR=
≈>
+,∴VUUZO6==。
0.1
(2当负载开路时,mAImAR
UUIZZ
IZ2529max=>
=-=
,故稳压管将被烧毁。
1.7在图Pl.7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。
(1开关S在什么位置时发光二极管才能发光?
(2R的取值范围是多少?
(1S闭合。
(2R的范围为
:
minmax(/233DDRVUI=-≈Ωmaxmin(/700DDRVUI=-≈Ω图P1.7
1.8现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P1.8所示。
分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数β。
(a(b(a(b图Pl.8解图Pl.8
答案如解图Pl.8所示。
放大倍数分别为1/10100amAAβμ==和5/10050bmAAβμ==
1.9测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。
在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。
图P1.9
解:
如解图1.9。
解图1.9
1.10电路如图P1.10所示,晶体管导通时0.7BEUV=,β=50。
试分析BBV为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压Ou的值。
(1当0BBV=时,T截止,12OuV=。
(2当1
BBVV=时,因为60BBBEQ
BQb
=
3CQBQIImAβ==
9OCCCQcuVIRV=-=图P1.10所以T处于放大状态。
(3当3BBVV=时,因为460BBBEQ
2311.3CCCES
CQBQCSc
VUIImAImARβ-===
=,所以T处于饱和状态。
1.11电路如图Pl.11所示,晶体管的β=50,0.2BEUV=,饱和管压降0.1CESV=;
稳压管的稳定电压5ZUV=,正向导通电压0.5DUV=。
当0IuV=时Ou=?
当
5IuV=-时Ou=?
当0IuV=时,晶体管截止,稳压管击穿,
5OZuUV=-=-。
当5IuV=-时,晶体管饱和,
0.1OuV=-。
因为:
图P1.11
480IBE
uUIARμ-=
=,24CBIImAβ==
,0
ECCCCcUVIR=-<
1.12分别判断图Pl.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。
(a(b(c
(d(e
图P1.12
(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。
1.13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。
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Pl.13所示。
解图Pl.13
1.14已知场效应管的输出特性曲线如图Pl.14所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。
图Pl.14(a(b
解图Pl.14
在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图Pl.14(a所示,读出其与各条曲线交点的纵坐标值及GSu值,建立(DGSifu坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图Pl.14(b所示。
1.15电路如图P1.15所示,T的输出特性如图Pl.14所示,分析当Iu=4V、8V、12V三种
情况下场效应管分别工作在什么区域。
根据图P1.14所示T的输出特性可知,其开启电压为5V,根据图Pl.15所示电路可知GSIuu=。
当Iu=4V时,GSu小于开启电压,故T截止。
当Iu=8V时,设T工作在恒流区,根据输出特性可知0.6DimA≈,管压降10DSDDDduViRV≈-≈,因此,2GDGSDSuuuV=-≈-,小于开启电压,
说明假设成立,即T工作在恒流区。
图Pl.15
当Iu=12V时,由于12DDVV=,必然使T工作在可变电阻区。
l.16分别判断图Pl.16所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。
(a(b(c(d
图P1.16
(a可能,(b不能,(c不能,(d可能。
补充1.电路如补图P1(a、(b所示,稳压管的稳定电压3ZUV=,R的取值合适,Iu的波形如图(c所示。
试分别画出1Ou和2Ou的波形。
补图P1解:
波形如下图所示
补充2.在温度20oC时某晶体管的2,CBOIAμ=试问温度是60oC时的=CBOI?
解:
44602022232CBOCBOIIAμ=⨯=⨯=。
补充3.有两只晶体管,一只的β=200,200CEOIAμ=;
另一只的β=100,10CEOIAμ=,其它参数大致相同。
你认为应选用哪只管子?
为什么?
选用β=100,10CEOIAμ=的管子,因其β适中,CEOI较小,因而温度稳定性较另一只管子好。
补充4.电路如补图P4所示,试问β大于多少时晶体管饱和?
取CESBEUU=,若管子饱和,则CCBECCBE
bc
VUVURRβ--⋅
即bcRRβ=所以,100b
c
RRβ≥=时,管子饱和。
补图P4
第2章基本放大电路
一.在括号内用“√”和“×
”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有源元件提供的。
4.电路中各电量的交流成分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。
二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
(c
(f
(g(h(i
图T2.2
图(a不能。
VBB将输入信号短路。
图(b可以。
图(c不能。
输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。
图(d不能。
晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。
图(e不能。
输入信号被电容C2短路。
图(f不能。
输出始终为零。
图(g可能。
图(h不合理。
因为G-S间电压将大于零。
图(i不能。
因为T截止。
三.在图T2.3所示电路中,已知12CCVV=,晶体管β=100,'
100bRk=Ω。
填空:
要求先
填文字表达式后填得数。
(1当0iUV=时,测得0.7BEQUV=,若要基极电流20BQIAμ=,则'
bR和WR之和
bR=((/CCBEQBQVUI-kΩ≈(565kΩ;
而若测得6CEQUV=,
则cR=((/CCCEQBQVUIβ-≈(3kΩ。
(2若测得输入电压有效值5iUmV=时,
输出电压有效值'
0.6oUV=,
则电压放大倍数uA=(/oiUU-≈(-120。
若负载电阻LR值与cR相等,则带上图T2.3
负载后输出电压有效值oU=(
'
LoLc
RURR⋅+=(0.3V。
四、已知图T2.3所示电路中12,3CCcVVRk==Ω,静态管压降6,CEQUV=并在输出端加负载电阻LR,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omU≈(A;
A.2VB.3VC.6V
(2当1iUmV=时,若在不失真的条件下,减小Rw,则输出电压的幅值将(C;
A.减小B.不变C.增大
(3在1iUmV=时,将Rw调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将(B;
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(B。
A.Rw减小B.cR减小C.CCV减小
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、2.5.1(a、2.5.4(a、2.6.2和2.6.9(a所示;
设图中ebRR<
,且CQI、DQI均相等。
选择正确答案填入空内,只需填A、B、„„
(l输入电阻最小的电路是(C,最大的是(D、E;
(2输出电阻最小的电路是(B;
(3有电压放大作用的电路是(A、C、D;
(4有电流放大作用的电路是(A、B、D、E;
(5高频特性最好的电路是(C;
(6输入电压与输出电压同相的电路是(B、C、E;
反相的电路是(A、D。
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。
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
2.1分别改正图P2.1所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波信号。
要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。
(a
(b
(c(d
图P2.1
(a将-VCC改为+VCC。
(b在+VCC与基极之间加Rb。
(c将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。
(d在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。
设所有电容对交流信号均可视为短路。
图P2.2
将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。
图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;
(c(d解图P2.22.3分别判断图P2.2(a、(b所示两电路各属哪种放大电路,并写出uioQARR、、和的表达式。
图(a:
123(1CCBEQ
BQVUIRRRβ-=+++,CQBQIIβ=,(1CEQCCBQcUVIRβ=-+。
23//ube
RRArβ=-,1//ibeRrR=,23//oRRR=图(b:
[]223123(
///(1BQCCBEQRIVURRRRRβ=-+++,CQBQIIβ=,41CEQCCCQEQUVIRIR=--。
4
ubeRArβ=,1//1beirRRβ
=+,4oRR=。
2.4电路如图P2.4(a所示,图(b是晶体管的输出特性,静态时0.7BEQUV=。
利用图解法分别求出LR=∞和3LRk=Ω时的静态工作点和最大不失真输出电压omU(有效值)。
图P2.4
空载时:
20,2,6BQCQCEQIAImAUVμ===;
最大不失真输出电压峰值约为5.3V,有效值约为3.75V。
带载时:
20,2,3BQCQCEQIAImAUVμ===;
最大不失真输出电压峰值约为2.3V,有效值约为1.63V。
如解图P2.4所示。
解图P2.4图P2.5
2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,ber=1kΩ,20iUmV=,静态时
0.7BEQUV=,4CEQUV=,20BQIAμ=。
判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和“×
”表示。
(1342002010uA-=-=-⨯(×
(245.710.7
uA=-=-(×
(38054001uA⨯=-
=-(×
(4802.52001uA⨯=-=-(√(520120iRkk=Ω=Ω(×
(60.7350.02
iRkk=Ω=Ω(×
(73iRk≈Ω(×
(81iRk≈Ω(√
(95ORk=Ω(√(102.5ORk=Ω(×
(1120SUmV≈(×
(1260SUmV≈(√
2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=120,UBE=0.7V,饱和管压降UCES=0.5V。
在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?
(1正常情况;
(2Rb1短路;
(3Rb1开路;
(4Rb2开路;
(5Rb2短路;
(6RC短路;
图P2.6图P2.7
(121
17416311CCBEBEBbbVUUIARRμ-=-=-=,1.32CBIImAβ==,∴8.3CCCCcUVIRV=-=。
(2Rb1短路,0==BCII,∴15CUV=。
(3Rb1开路,临界饱和基极电流23.7CCCESBSc
VUIARμβ-=≈,实际基极电流2
174CCBEBbVUIARμ-==。
由于BBSII>
管子饱和,∴VUUCESC5.0==。
(4Rb2开路,无基极电流,15CCCUVV==。
(5Rb2短路,发射结将烧毁,CU可能为15V。
(6RC短路,15CCCUVV==。
2.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80,'
100bbr=Ω。
分别计算LR=∞和3LRk=Ω时的Q点、uA、iR和oR。
在空载和带负载情况下,电路的静态电流、ber均相等,它们分别为:
22CCBEQBEQBQbsVUUIARRμ-=
-≈1.76CQBQIImAβ=≈
26(11.3bebbEQ
mVrrkIβ=++≈Ω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:
6.2CEQCCCQcUVIRV=-≈;
308cubeRArβ=-≈-
//1.3ibbebeRRrrk=≈≈Ω;
93beusubes
rAArR≈
⋅≈-+5ocRRk==Ω3LRk=Ω时,静态管压降、电压放大倍数分别为:
(//2.3LCEQCCCQcLLc
RUVIRRVRR=-≈+(//115cLubeRRArβ=-≈-34.7beusubesrAArR≈⋅≈-+//1.3ibbebeRRrrk=≈≈Ω5ocRRk==Ω。
2.8若将图P2.7所示电路中的NPN管换成PNP管,其它参数不变,则为使电路正常放大电源应作如何变化?
Q点、uA、iR和oR变化吗?
如变化,则如何变化?
若输出电压波形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除?
由正电源改为负电源;
Q点、uA、iR和oR不会变化;
输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真,对PNP管而言,管子进入截止区,即产生了截止失真;
减小Rb。
2.9已知图P2.9所示电路中,晶体管β=100,ber=1.4kΩ。
(1现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb;
(2若测得iU和o
U的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为多少?
(1mARUVIc
CECCC2=-=,AIICBμβ20/==,
∴Ω=-=kIUVRB
BECCb565。
(2由(//100ocLuibe
URRAUrβ=-=-=-,可得:
2.625LRk=Ω。
图P2.9
2.10在图P2.9所示电路中,设静态时2CQImA=,晶体管饱和管压降0.6CESUV=。
当负载电阻LR=∞和3LRk=Ω时,电路的最大不失真输出电压各为多少伏?
由于2CQImA=,所以6CEQCCCQcUVIRV=-=。
空载时,输入信号增大到一定幅值,