模拟电路《自测题思考题与习题》参考答案.docx

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模拟电路《自测题思考题与习题》参考答案

第1章

自测题

一、1.杂质浓度；温度。

2.减小；增大。

3.单向导电；最大整流电流IF；最大反向工作电压URM。

4.0.5；0.7；0.1；0.2。

5.15V；9.7V；6.7V；1.4V；6V；0.7V。

6.大；整流。

二、1.①；⑤；②；④。

2.②；①。

3.①。

4.③。

5.③。

6.③。

三、1、2、5、6对；3、4错。

思考题与习题

1.3.1由直流通路（图略）得ID=（10-×103≈1.82mA；则有rd≈26（mV）/IDΩ。

再由微变等效电路（图略）可得输出电压交流分量uo≈[14.3/（14.3+25）]ui≈ωt（mV）。

1.3.2（a）UD=-3V，VD截止，UAB=-12V。

（b）UD1=10V，UD2=25V，VD2优先导通，VD1截止，UAB=-15V。

1.3.3当ui≥VD1导通，VD2截止，uo=1.7V；当ui≤-VD2导通，VD1截止，uo=-1.7V；当-≤ui≤VD1、VD2均截止，uo=ui。

故uo为上削顶下削底，且幅值为±1.7V的波形（图略）。

1.3.（c）来表示。

当-

当ui≥VD1导通，VD2截止，uo=[（ui-Uth）/（R+rD）]rD+Uth，其最大值为Uom≈1.42V。

同理，当ui≤-0.5V时，Uom≈-1.42V。

图略。

1.3.5由分压公式分别求得UA=5V，UB=8V，UBC=5V。

因UCA=UC-UA=UCB+UB-UA=-2V。

截止。

1.4.1当ui>8V时，稳压管起稳压作用，uo=8V；-

图略。

（1）因RLUI/（RL+R）=18V>UZ，稳压管起稳压作用，UO=UZ=12V，IL=UO/RL=6mA，IR=（UI-UO）/R=12mA，IZ=IR-IO=6mA。

（2）当负载开路时，IZ=IR=12mA。

（3）IL=6mA，IR=（UI-UO）/R=14mA，IZ=IR-IL=8mA。

第2章

自测题

一、1.15；100；30。

2.（从左到右）饱和；锗管放大；截止；锗管放大；饱和；锗管放大；硅管放大；截止。

3.

（1）6V；

（2）1mA，3V；（3）3kΩ，3kΩ；（4）50，-50；（5）1V；（6）20μA；（7）30mV。

4.

（1）1mA，6V；

（2）kΩ，kΩ；（3）-。

5.削底，削底，削底。

6.共集；共集；共集和共基；共集；共射。

二、1.②。

2.④。

3.③。

4.②；①；④。

5.②④。

6.④。

三、1、5对；2、3、4、6错。

思考题与习题

2.1.1（a）NPN硅管，1-e、2-b、3-c。

（b）PNP硅管，1-c、2-b、3-e。

（c）PNP锗管，1-c、2-e、3-b。

2.1.2（a）放大状态。

（b）截止状态。

（c）因JC零偏，管子处于临界饱和状态。

图（a）电路不能放大，因为静态IB=0。

图（b）电路不能放大，因为VCC极性接反。

图（c）、电路具有放大功能。

2.3.1

（1）当S→A时，因Rb<βRc，管子处于饱和区，IC=ICS≈VCC/Rc=3（mA）。

（2）当S→B时，因Rb>βRc，管子处于放大区，IB=（VCC-UBE）/RbB（mA），IC=βIB=1.824（mA）。

（3）当S→C时，截止，IC=0。

2.3.2

（1）由题图2.8（b）得VCC=10V，UCE=4V，IB=40μA，IC=2mA，所以Rb=（VCC-UCE）/IBkΩ，RC=（VCC-UCE）/IC=3kΩ。

又由图可知ICR'L=（6-4）=2V，故R'L=1kΩ。

据R'L=Rc//RL得RL=3/2kΩ。

（2）因ICR'L

由图知β=IC/IB=50，rbekΩ。

Au=−βR'L/rbe=−55.5，故得Uim=Uom/Au=−36mV，即最大幅值为36mV。

（3）当Uim继续加大时电路先产生截止失真，需减小Rb直到消除失真为止。

2.3.3由图（b）A点得VCC=12V；B点得Rc+RE=12/2=6kΩ；C点得R'L=Rc//RL=3kΩ。

故Rc=4kΩ，RE=6-4=2kΩ。

因IB=10μA时IC=1mA，得β=100。

据图（a）知VCC=IBRB+0.7+（1+β）IBRE，得RB=930kΩ。

2.3.4

（1）由−UBE+IBRB−VCC=0得IB≈0.49mA，IC≈mA。

由−UCE+ICRc−VCC=0得UCE=−V。

PC=|ICUCE|≈69.6mW

（2）假设基极开路，UCE≈−12V，管子可能被击穿。

2.3.5

（1）IC≈βIB=β（VCC-UBEQ）/R1，UCE≈VCC-IC（R2+R3）。

（2）Au=−β（R2//RL）/rbe，Ri=R1//rbe；Ro≈R2。

（3）假设将C3开路，rbe和Ri不变，此时Au=−β[（R2+R3）//RL]/rbe，Ro≈R2+R3。

2.3.6

（1）IB=（VCC-）/[RB1+RB2+（1+β）Rc]，IC=βIB，UCE=VCC-（1+β）IBRc。

（2）Au=−β（RB2//Rc//RL）/rbe，Ri=RB1//rbe，Ro=RB2//Rc。

2.4.1

（1）UB≈4V，IC≈1.65mA，IB=IC/β≈28μA，UCE≈7.75V。

（2）rbe≈1.2KΩ。

（3）Au=−100。

（4）Uom=IC（Rc//RL）=3.3V。

（5）假设UCE=4V，则IC=（VCC-UCE）/（Rc+Re）=2.4V，UB=0.7+ICRe=5.5V，Rb1≈Ω。

2.4.2

（1）Q点在交流负载线的中点上时输出幅度最大，由此可得ICR'L=UCE，且UCE=VCC-IC（Rc+Re），故解得IC=1.5mA，UCE=3V。

于是得UE=3V，UB=3.7V，Rb1≈Ω。

（2）rbeΩ，Au=−108。

2.4.3因UB=3.43V，UE=2.73V，IE=UE/（Re1+Re2）≈1.82mA，故rbe=Ω。

Ri=Rb1//Rb2//[rbe+（1+β）Re1]≈Ω。

Au=−β（Rc//RL）/[rbe+（1+β）Re1]≈-9.14，Aus=－7.66。

Ro≈RcΩ。

当Re并一大电容，Ri=Rb1//Rb2//rbeΩ。

Au=−β（Rc//RL）/rbe≈-126.54。

结果说明，Re被大电容短路后，Ri减小而Au提高了。

2.4.4

（1）IC≈IE=（VCC-UE）/（Re1+Re2）≈1.35mA，UCE=−[10−IC（RC+RE1+RE2）]=−3.5V。

（2）图略。

（3）因rbe≈kΩ，故Au=−βRc/[rbe+（1+β）RE1]≈−14.5，Ri=RB1//RB2//[rbe+（1+β）RE1kΩ，Ro=RckΩ。

（4）因Au=−β（Rc//RL）/[rbe+（1+β）RE1]≈−11.4，故Aus=－7.76。

（5）当RB1调大时，Au减小、Ri增大，而Ro将保持不变。

2.4.5

（1）由图得IC=1.5mA，UCE=7.5V，VCC=15V；UCE+IC（Rc//RLRc=3KΩ；VCC/（Rc+Re）=3mA得Re=2KΩ。

（2）Rb2=UB/IRb2=（ICRe+0.7）/IRb2=10KΩ；Rb1=（VCC-UB）/（IRb2+IB）=28KΩ。

（3）Pom=UcemIcm/2=2.25mW，PVcc=VCCIC=22.5mW，η=Pom/PVcc=10%，Pc=PVcc-Pom=20.25mW。

2.4.6

（1）IC≈（UB-UBE）/Re≈1.8mA，IB=IC/β=18μA，UCE≈VCC-IC（Rc+Re）=2.8V。

（2）因rbe≈Ω，故Au1≈−0.79；Au2≈0.8。

（3）Ri=Rb1//Rb2//[rbe+（1+β）Re]≈Ω。

（4）Ro1≈Rc=2kΩ；Ro2=Re//[rbe+（Rb1//Rb2//Rs）]/（1+β）≈31Ω。

2.4.7

（1）IB=28μA，IC=1.4mA，UCE≈6.4V。

（2）rbeΩ，Au=0.99，Ri=76kΩ，Ro≈22Ω。

2.4.8

（1）由于基极电流较大，故用戴维南定理得IB≈0.2mA，IC≈10mA，UCE≈10V。

（2）Au=25，Ri=19Ω，Ro≈500Ω。

第3章

自测题

一、1.结型和绝缘栅型；电压控制；输入电阻高；不参与导电。

2.漏；源；源；漏；源。

3.4mA；-3V。

4.16mA；+4V；8ms。

5.减小；减小；减小。

6.gm和RS。

二、1.②。

2.③。

3.④。

4.④。

5.③。

6.②。

三、3、4、5对；1、2、6错。

思考题与习题

3.1.1图（a）为N-DMOS，UP=-2V，IDSS=2mA；图（b）为P-JFET，UP=2V，IDSS=3mA；图（c）为P-DMOS，UP=2V，IDSS=2mA；图（d）为N-EMOS，UT=1V。

3.1.2图（a）为N-EMOS，UT=3V；图（b）为P-EMOS，UT=-2V；图（c）为P-DMOS，UP=2V，IDSS=-2mA；图（d）为N-DMOS，UP=-3V，IDSS=3mA。

3.1.4

（1）为N-DMOS；

（2）UP=-3V；（3）IDSS≈6mA。

3.2.1

（1）Au=-gmRD=-66。

（2）Au=-gmR′L=-50。

（3）Ri=Rg+Rg1//Rg2

Rg=10MΩ，Ro=RD=33kΩ。

（4）假设Cs开路，A′u=-gmR′L/（1+gmRs）=Au/5，即下降到原来的20%。

3.2.2

（1）将UGS-11ID代入转移曲线方程得ID1=0.56mA，ID2=0.4mA；再分别代入UGS-11ID中可得UGS1=3.04V（舍去）和UGS2=4.8V。

故静态漏极电流ID=0.4mA，UGS=4.8V。

并且UDS=VDD-ID（Rd+Rs1+Rs2）=9.6V。

（2）RiΩ，Ro≈Rd=10kΩ。

（3）因gm=1mA/V，故Au=-gm（Rd//RL）/（1+gmRs1）=-2.5。

3.2.3

（1）转移曲线方程得ID=1mA，由UGS=-IDR1得R1=2kΩ。

（2）由UDS=VDD-ID（Rd+R1+R2）得R2=4kΩ。

（3）因gm=1mA/V，故Au=-gmRd/[1+gm（R1+R2）]=-1.43。

3.2.4

（1）解方程得ID1=1.15mA，ID2=7.8mA（舍去），进而得UGS=-1.15V，UDS=5.05V。

（2）因gm=1.23mA/V，Au1=-9.1，Au2=0.38。

（3）Ri=1MΩ，Ro1≈Rd=12kΩ，Ro2≈Rs//（1/gm）Ω。

3.2.5

（1）解方程得ID1=0.82mA，ID2=0.31mA，再分别代入UGS=-8ID得UGS1=-6.56V（舍去），UGS2=-2.48V，所以当ID=0.31mA，UGS=-2.48V时，UDS≈12.5V。

（2）因gm=0.4mA/V，Au=0.76，Ri=1MΩ，Ro≈Rs//（1/gm）Ω。

3.2.6

（1）由已知UGS=-ID1=0.42mA，UDS=15.8V。

（2）Au=0.86，RiΩ，Ro≈Rs//（1/gm）Ω。

第4章

自测题

一、1．105；100。

2．80；104。

3．负载电阻；信号源内阻。

4.

；

。

5.不变；下降；不变；减小；不变；增大。

6.窄；低。

二、1.

（1）③；

（2）③；（3）③；（4）②。

2.

（1）③；

（2）④。

3.

（1）③；

（2）①。

4.④。

5.①。

6.②。

三、2、5对；1、3、4、6错。

思考题与习题

（1）IB1=20μA，IC1=2mA，UCE1≈10V。

UB2=5.14V，IC2≈IE2mA，UCE2≈7.64V。

（2）rbe1Ω；rbe2Ω。

Ri2≈（Ω），Ri=Rb0//[rbe1+（1+β1）（Re1//Ri2）]≈Ω。

Ro≈Rc2=2kΩ。

（3）Au；Aus=64。

4.1.2

（1）UB1=8V，IB1=（UB1）/[Rb3+（1+β）Re1（mA），IC1=。

UB2=3.75V，IC2≈IE2=mA。

rbe1Ω；rbe2Ω。

因R′L1=Re1//Ri2Ω。

Ri=[Rb3+（Rb1//Rb2）]//[rbe1+

（1+β）R′L1kΩ；Ro=Rc2=2kΩ。

（2）Au=Au1×Au2=×0.953=-75.2；Aus=-70.7。

（1）因VT1管的UGS=0V，所以IDQ=IDSS=2mA，UDS=VCC–IDQR2=1.8V。

对于VT1管，UB=R4VCC/（R3+R4）=5.6V，IC2≈IE2=（–）mA，IB2≈mA，UCEQ=VCC-

IC2（R5+R6）=17.6V。

（2）Au1=-gm（R2//R3//R4//rbe2）=-0.41，Au2=-β（R5//RL）/rbe=-78.5；Au=Au1Au2=32.2。

Ri=RgΩ。

Ro≈R5=Ω。

Rb2=R6+R7//R8=150kΩ，Ri2=Rb2//{rbe2+（1+β2）[rbe3+（1+β3）R9]}≈Rb2，Au1=-（β1R3//Ri2）/[rbe1

+（1+β1）R4]≈-61.6，Au2≈1，Au≈-61.6。

Ro=R9//{[rbe3+（rbe2+Rb2//R3）/（1+β2）]/（1+β3）}≈Ω。

4.1.5

（1）Ri≈1.1MΩ，Ro=Rc=2kΩ。

（2）

≈62，Aus=RiAu/（Ri+Rs）≈61.4。

4.1.6

（1）UB1=4V，IC1=1mA，UCE1=VCC-IC1（RC1+RE1）=6.7V，IC2=IE2=（IC1RC1-）/RE2=2.2mA，UCE2=-[VCC-IC2（RC2+RE2）]=-4.1V。

（2）rbe1kΩ，rbe2kΩ，Au=215，G=20lg215=46.6dB。

（3）Ri=2kΩ，Ro=RC2=3kΩ。

4.2.1

（1）Aum=-103，60dB。

（2）fL=102Hz，fH=105Hz。

（3）参见图4.2.11。

4.2.2

（1）|Aum|=103，fL=102Hz，fH=108Hz，BW=108-102≈108。

（2）60-3=57dB。

4.2.3

（1）rbe=1kΩ，β=gmrb′e=36，Aums=-36。

（2）fL1=1/2π（Rs+Ri）C1=40Hz，fL2=1/2π（Rc+RL）C2

=3.5Hz，故fL≈40Hz；fH=1/2π[rb′e//（rbb′+Rb//Rs）]C′π=0.64MHz。

（3）参见图4.2.11。

4.2.4

（1）UB=4V，IE=1mA，IB=10μA，UCE=8.7V。

（2）rbekΩ，RikΩ，Ro=Rc=6kΩ，Aum=-148，Aums=-133。

（3）C1、C2和Ce各单独作用时的fL1=6.4Hz，fL2=8.8Hz，fL3=185Hz，故fL≈185Hz。

C′π和（1+1/k）Cμ各单独作用时的fH1=0.7MHz，fH2=9.9MHz，故fH≈0.7MHz。

（4）参见图4.2.11。

4.2.5

（1）Au1=-gmR'L1/（1+gmRS1）=-1.07。

（2）Ro=Re3//[（rbe+Rb3//Rc3）/（1+β3）]=59Ω。

（3）fL=1/2π

（Rc2+Ri3）C3=36Hz。

4.2.6

（1）经计算只有C4起主导作用，fL≈96Hz。

（2）用100μF电容替换C4能改善低频特性，此时fL≈48Hz。

第5章

自测题

一、1.3600；1800；大于1800而小于3600。

2.图解。

3.效率；78.5%；交越；甲乙。

4.2.5W；3.2W。

5.6.25W；65.4%。

6.4。

二、1.③。

2.⑥。

3.②③。

4.④。

5.①。

6.abef。

三、1、2、3、6对；4、5错

思考题与习题

（1）由Pom=VCC2/2RL得VCC≥17.88V，故VCC取18V。

（2）ICM≥VCC/RL=1.125A，U（BR）CEO≥2VCC=36V。

（3）PVCC=12.89W。

（4）PCM1=PCM2≥Pom=2W。

（5）Ui=12.7V。

（1）Uom≈10

V，Po=12.5W；PVcc=2VCCUom/πRL≈22.5W；Pc=PVcc-Po=10W；η≈55.6%。

（2）为尽限状态，Pom=VCC2/2RL=202/2×8=25W；PVcc=2VCC2/πRL≈31.85W；Pc=PVcc-Po=6.85W；效率为η≈78.5%。

Pom=VCC2/2RL得Uom=16V，则ILm=Uom/RL=1A，故ICM>1A。

因电源电压|VCC|>16V，故U（BR）CEO>2VCC=32V。

由PCMPom=1.6W。

5.2.4

（1）Uo=0，调R1或R3可满足要求。

（2）增大R2。

（3）此时IB=（2VCC-2UBE）/（R1+R3），则V1、V2上的静耗为PC=βIBUCE=βIBVCC=2325mW>>PCM，两管将烧毁。

5.2.5

（1）UC2=5V，调R1或R3。

（2）增大R2。

（3）PC=β（VCC/2）（VCC-2UBE）/（R1+R3）=896mW>>PCM，两管将烧毁。

5.2.6

（1）准互补OCL功放电路，工作在甲乙类状态。

（2）Pom=（VCC-UCE-UR5）2/2RL。

（3）UCEmax=Uom+VCC=（VCC-UCES）RL/（R5+RL）+VCC=44.7V；ICm=（VCC-UCES）/（R5+RL）=2.59A。

Uom=18/2=9V，

（1）Pom=Uom2/2RL=5.1W。

（2）因20lgAu=40dB，则Au=100，Uim=Uom/Au=9/100=0.09V，Ui=64mV。

第6章

自测题

一、1.输入级；中间级；输出级；偏置电路；抑制零漂，且输入电阻高；电压增益高；带负载能力强。

2.恒定；小；大。

3.差模；共模。

4.两个特性相同；温度漂移。

5.两；两；四；相同；半边差模等效电路的电压增益；零；无穷大。

6.同相；反相；相同；相反。

二、1.②。

2.①；④。

3.③。

4.③。

5.③。

6.③。

三、2、3、4、5、6对；1错。

思考题与习题

6.2.1

（1）VT1、VT2和R组成镜像电流源电路。

由于其等效交流电阻非常大，因此把它作为VT3的集电极负载可提高电压放大倍数。

（2）由于VT1、VT2特性相同，且β足够大，此时两管基极电流可忽略，则IC2=IC1≈IR=（VCC-|UBE|）/R≈VCC/R。

6.3.1

（1）因UBE+IE（RP/2+2Re）=VEE，故IC≈IE=0.56mA，UCE=VCC-ICRc-UE=7.1V。

（2）因uid=ui1-ui2=8mV，且Aud=-β（Rc//RL/2）/[rbe+（1+β）（RP/2）]=-44.2。

故uo=Auduid=（-44.2）×8=-353.6mV。

6.3.2

（1）Aud=-gm（Rd//rds）=-13.3；

（2）设从T1的漏极输出，Aud1=-gm（Rd//rds）/2=-6.67，Auc1=-gm（Rd//rds）/[1+gm（2Rs）]=-0.33，KCMR=|Aud1/Auc1|=|--|=20.2。

6.3.3

（1）由已知ui=0时uo=0V得IC3=VEE/Rc3=1mA，IB3=IC3/β3=0.0125mA。

又因URc2=IE3Re3+UEB3=3.2V，IRc2=URc2/Rc2=0.32mA，∴IC1≈IC2=IRc2+IB3=0.333mA，故IRe=2IC1=0.665mA。

假设设UB1=0V，则UE1=-0.7V，故Re=[UE-（-VEE）]/IRe=17kΩ。

（2）因rbe1=rbe2=4kΩ，rbe3=Ω，故Ri2=rbe3+（1+β3）Re3Ω。

Aud=β2（Rc2//Ri2）/2（Rb+rbe2）=48，Au3=-β3Rc3/[rbe3+（1+β3）Re3]=-。

uo=Aud2Au3ui=-。

6.3.4

（1）图（a）：

Aud=-β1（Rc1+RP/2）/（Rs1+rbe1）=-220，Rid=2（Rs1+rbe1）=6kΩ，Ro=2（Rc1+RP/2）

=22kΩ。

（2）图（b）：

Aud=-β1Rc1/[Rs1+rbe1+（1+β1）（RP/2）]=-9.4，Rid=2[Rs1+rbe1+（1+β1）RP/2]=

128KΩ，Ro=2Rc1=20kΩ。

6.3.5UR2≈3.1（V），则IE3=（UR2-UBE3）/Re3=2mA，IE1=IE2=IE3/2=1mA。

rbe1≈Ω，rbe3≈Ω。

（1）Aud2=β2（Rc2//RL）/2[Rs+rbe2+（1+β2）Re2]=12。

（2）Auc2=-β2（Rc2//RL）/[Rs+rbe2+（1+β2）（2rAB+Re2）]}

=-0.0005；KCMR=|12/-|=24000。

（3）Rid=2[Rs+rbe1+（1+β1）Re1Ω；Ro≈Rc2Ω。

6.3.6

（1）IE3=（UZ-UBE）/Re=0.1mA，ID1=ID2IE3=0.05mA。

由ID=IDSS（1-UGS/UP）2得UGS=-1.91V。

（2）因gm=-2（IDSS/UP）（1-UGS/UP）=0.20Ms，故单端输出Aud=（1/2）gm（Rd//RL）=6。

（1）Aud=-gmRd=-50。

（2）IC3=2ID=1mA，IR1=IC3=1mA。

R1=（VCC+VEE-UBE）/IR1Ω。

UB1=0，UE3=-1.3V，IE=（-1.3+6）/4.7=1mA，IE3=IE4=IE/2=0.5（mA），IE1=IE2=IE3/β3=。

rbe3=rbe4≈Ω，rbe1=rbe2≈Ω。

Aud1=-β1β3Rc/2[rbe1+（1+β1）rbe3]=-28；Auc1=-β1β3Rc/{rbe1+（1+β1）[rbe3+（1+β3）2Re]}=-0.63；KCMR=|-28/-|=44.4；Rid=2[rbe1+

（1+β1）rbe3]=664kΩ。

6.3.9

（1）IR=IC5=[VCC-UBE6-（-VEE）]/R，ID1=IC5/2=0.05mA。

UB3≈VCC-ID1RD=7V，

IC3=IE3=[VB3-UBE3-（-VEE）]/（RP/2+2Re）。

（2）rbe3kΩ，Rid2=2[rbe3+（1+β3）（RP/2）]

Ω，Aud1=-gm（RD//Rid2/2）=-30.3。

Aud2=-β3（Rc//RL）/2[rbe3+（1+β3）（RP/2）]=-22.6，

Aud=Aud1×Aud2≈685。

第7章

自测题

一、1.0.19V；0.15V；0.34V。

2.10；0.009。

3.34dB。

4.10；。

5.909；900。

6.自激。

二、