模电第四版习题解答.docx
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模电第四版习题解答
模拟电子技术基础
第四版
清华大学电子学教研组编
童诗白华成英主编
自测题与习题解答
第1章常用半导体器件3
第2章基本放大电路14
第3章多级放大电路31
第4章集成运算放大电路41
第5章放大电路的频率响应50
第6章放大电路中的反馈60
第7章信号的运算和处理74
第8章波形的发生和信号的转换90
第9章功率放大电路114
第10章直流电源126
第1章常用半导体器件
自测题
一、判断下列说法是否正确，用伙”和V”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。
（V）
（2）因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（X）
（3）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（V）
（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。
（X）
（5）结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证
其Rgs大的特点。
（V）
⑹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。
（X）
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。
A.变窄B.基本不变C.变宽
（2）稳压管的稳压区是其工作在C。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿
（3）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为B。
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
（4）Ugs=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A、C。
A.结型管B.增强型MOS管C.耗尽型MOS管
三、写出图TI.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压Ud=0.7V。
?
<
-O+
Tnz
■©+
■O.
图T1.3
解：
Uoi=1.3V,Uo2=0V,Uo3=-1.3V,Uo4=2V,Uo5=1.3V,Uo6=-2V。
四、已知稳压管的稳压值Uz=6V,稳定电流的最小值lzmin=5mA。
求图TI.4所示电路
中Uoi和Uo2各为多少伏。
（b）
图T1.4
解：
左图中稳压管工作在击穿状态，故Uoi=6V。
右图中稳压管没有击穿，故UO2=5V。
五、电路如图T1.5所示，Vcc=15V,-=100，
试问：
（1）Rb=50k「.时，Uo=?
⑵若T临界饱和，贝URb=?
解:
（1）IB=VBBUbe=26」A,
Rb
lc=0|B=2.6mA,
Uo二Vcc-IcRc=2/。
Ibs"cs/—28.6'A
VBB-Ube
…％一
IBS
=45.5kf1
六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表TI.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。
表T1.6
AvV口
吕号
UGS（th）/V
Us/V
Ug/V
Ud/V
工作状态
T1
4
-5
1
3
恒流区
T2
-4
3
3
10
截止区
T3
-4
6
0
5
可变电阻区
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，如表TI.6最后一栏所示。
习题
1.1选择合适答案填入空内。
（1）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，lc从ImA变为
2mA，那么它的B约为（C）。
A.83B.91C.100
⑷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Ui=10sin「t（v）,试画出Ui与u。
的波形。
设二极
管导通电压可忽略不计。
图P1.2
解：
ui与u°的波形如解图PI.2所示。
1.3电路如图P1.3所示，已知ui=5sin「t（v），二极管导通电压Ud=0.7V。
试画
出ui与u°的波形图，并标出幅值。
1.4电路如图P1.4所示,二极管导通电压交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为的有效值为多少？
解：
二极管的直流电流
Ud=0.7V,常温下Ut:
26mV，电容C对
10mV。
试问二极管中流过的交流电流
Id=（V-Ud）/R=2.6mA
其动态电阻：
图P1.4
rD<-UT/1D=10‘」
故动态电流的有效值：
|d=Ui/rD:
1mA
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:
⑴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：
⑴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Uz=6V，最小稳定电流
IZmin=5mA，最大稳定电流Lmax=25mA。
⑴分别计算Ui为10V、15V、35V三种情况下输出电压U。
的值；
⑵若U|=35V时负载开路，则会出现什么现象?
为什么?
5D迁―脇Q陆
解：
（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。
•••U|=10V时，UOR^U|=3.3V；
R+Rl
图Pl.6
R
U|=15V时，UO-U|=5V；
RRl
UI-35V时，UOR^UI11.7VUZ,•UO=UZ=6V。
R+R_
0.1
⑵当负载开路时,
Iz
_U|-Uz
-R
=29mA■|zmax=25mA,
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。
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？
o+r
（TV）
解：
（1）S闭合。
（2）R的范围为：
Rmin-（V-Ud）/Idmax233：
:
Rmax=（V-Ud）/IDmin700'.1
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
图Pl.8
解图Pl.8
解：
答案如解图Pl.8所示。
放大倍数分别为飞=1mA/10」A=100和“=5mA/100」A=50
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。
SiSiGctie
解图1.9
1.10电路如图P1.10所示，晶体管导通时
Ube=0.7V,3=50。
试分析Vbb为0V、
1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压Uo的值。
解：
⑴当Vbb=0时，T截止，U°=12V
（2）当Vbb=1V时，因为
1BQ
VBB_UBEQ
Rb
=60」A
Icq二-Ibq二3mA
图P1.10
Uo=VccTcqRc=9V
所以T处于放大状态。
^Vbb—LJbeq
⑶当VBB3时，因为"十,
Icq=2|bq=23mALlCsUces-11.3mA,所以T处于饱和状态。
Rc
1.11电路如图PI.11所示，晶体管的3=50,Ube=0.2V,饱和管压降UCES=°・V;稳压管的稳定电压Uz=5V,正向导通电压Ud=0.5V。
试问：
当ul=0V时uO=?
；当5--5V时uO=?
解：
当U|=0V时，晶体管截止，稳压管击穿，
Uo-~Uz=_5Vo
+I0H2
当q二-5V时，晶体管饱和，
uo=-0.1Vo
因为：
图P1.11
u-U
Ib=—=480#A,lc|=0|Ib=24mA,Uec=Vcc-lcRC"
Rb
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）
十GV
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。
1.13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。
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Pl.13所示。
①
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
解图Pl.14
解：
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Ugs值，建立i°=f（UGs）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*=4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。
5V，根据图Pl.15所
解：
根据图P1.14所示T的输出特性可知，其开启电压为示电路可知UGS二U|。
当U|=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-ioRd:
10V，
因此，UGD=UGS_UDS-2V，小于开启电压,
说明假设成立，即T工作在恒流区。
图Pl.15
当U|=12V时，由于Vdd=12V，必然使T工作在可变电阻区。
（b）
DD
（c）
图P1.16
（d）
1.16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。
解：
（a）可能,（b）不能,（c）不能,（d）可能。
补充1.电路如补图P1⑻、（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Uoi和u°2的波形。
补图P1
解：
波形如下图所示
补充2.在温度20°C时某晶体管的Icbo=2^A,试问温度是60°C时的Icbo二？
解：
ICBO60“CBO2024=224=32」A。
补充3.有两只晶体管，一只的3=200,Iceo=2004A；另一只的3=100
Iceo=io」a，其它参数大致相同。
你认为应选用哪只管子？
为什么？
解：
选用3=100,IceoMIOPIA的管子，因其3适中，Leo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3大于多少时晶体管饱和?
解：
取UCES~UBE，若管子饱和，
则］VCCU^E=VCCWe,即R
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