模拟电子技术基础答案高教版.docx

资源描述

模拟电子技术基础答案高教版.docx

《模拟电子技术基础答案高教版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术基础答案高教版.docx（55页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

模拟电子技术基础答案高教版.docx

模拟电子技术基础答案高教版

仅供学习之用

第一章半导体自测题

一、

（1）√

（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×

二、

（1）A

（2）C（3）C（4）B（5）AC

三、UO1≈1.3VUO2＝0UO3≈－1.3VUO4≈2VUO5≈2.3VUO6≈－2V

四、UO1＝6VUO2＝5V

五、根据PCM＝200mW可得：

UCE＝40V时IC＝5mA，UCE＝30V时IC≈6.67mA，UCE＝20V时IC＝10mA，UCE＝10V时IC＝20mA，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。

图略。

六、1、

IB=

IC=VBB-UBE=26μARb

βIB=2.6mA

UCE=VCC-ICRC=2V

UO＝UCE＝2V。

2、临界饱和时UCES＝UBE＝0.7V，所以

IC=

IB=VCC-UCES=2.86mARcIC

β=28.6μA

Rb=VBB-UBE≈45.4kΩIB

七、T1：

恒流区；T2：

夹断区；T3：

可变电阻区。

习题

1.1

（1）AC

（2）A（3）C（4）A

1.2不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成

指数关系，当端电压为1.3V时管子会因电流过大而

烧坏。

1.3ui和uo的波形如图所示。

1.4ui和uo的波形如图所示。

1.5uo的波形如图所示。

1.6ID＝（V－UD）/R＝2.6mA，rD≈UT/ID＝10Ω，Id＝Ui/rD≈1mA。

1.7

（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。

（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。

1.8IZM＝PZM/UZ＝25mA，R＝UZ/IDZ＝0.24～1.2kΩ。

1.9

（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。

故

UO=RL⋅UI≈3.33VR+RL

当UI＝15V时，由于上述同样的原因，UO＝5V。

当UI＝35V时，UO＝UZ＝5V。

（2）IDZ=（UI-UZ）R=29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。

1.10

（1）S闭合。

（2）Rmin=（V-UD）IDmax≈233Ω，Rmax=（V-UD）IDmin=700Ω。

1.11波形如图所示。

1.1260℃时ICBO≈32μA。

1.13选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，其温度稳定性好。

1.14

BBO当VBB＝1V时，T处于放大状态。

因为

IBQ=

VBB-UBEQ

RbVBB-UBEQ

=60μA，ICQ=βIBQ=3mA，uO=VCC-ICQRC=9V

当VBB＝3V时，T处于饱和状态。

因为

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。

因为

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）×（5）√（6）×（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、

习题

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）×（7）×（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

L=3kΩ时：

UCEQ=L

R+R-ICQ（Rc∥RL）≈2.3V

AβR'

u=-L

r≈-115

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

IICQ

BQ=β=20μA

RVCC-UBEQ

b=I≈565kΩ

（2）

Au=-Uo

U=-100AβR

u=-L'

RL'=1kΩ

irbe

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

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

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

rRi=Rbe1∥r

1+βRo=R4

2.16

IVCC-UBEQ1

BQ1≈R-UBEQ1

CQ2≈ICQ1=βIBQ1

1+R2RI

UCQ2=VCC-ICQ2R4

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≈

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）

Q：

IVCC-UBEQ

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

A=-β（Rc∥RL）

ur≈-95

Ro=Rc=3kΩ

（2）

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

自测题

一、

（1）×

（2）√√（3）√×（4）×（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'+（1+β）26mV

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

习题

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

Ri=R1+rbe1

Ro=R3

图（d）

Au=[-gm（R4∥R6∥R7∥rbe2）]⋅（-β2R8

r）

be2

Ri=R3+R1∥R2

Ro=R8

3.3

（1）（d）（e）

（2）（c）（e）（3）（e）

3.4图（a）

-βr

1⋅be2

A1+β

u1=2

rbe1

Au2=β2R3

r=125

be2

Au=Au1⋅Au2≈-125

Ri=R1∥R2∥rbe1≈0.93kΩ

Ri=R3=3kΩ

图（b）

A=-β1⋅（R1∥rbe2）

u1r≈-50

be1

A=β2R

u24

r≈-42

be2

Au=Au1⋅Au2≈2100

Ri=（R5+R2∥R3）∥rbe1≈1.2kΩ

Ri=R4=1kΩ

3.5图（c）

A=-β1⋅（R3∥rbe2）

u1r≈-62

be1

Au2=β2R4

r≈-107

be2

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）

∆u=-

Irbe

3.7

URVEE-UBEQ+IEQ⋅W

2+2I=BEQ

EQRe=VEE，IEQR≈0.517mA

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

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

rbe=rbb'+（1+β）26mA

I≈5.1kΩ

AβR'

d=-L

2（R≈-32.7

b+rbe）

u∆uOI=A≈37.6mV

∆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

自测题

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

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

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

自测题

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

IEQ=（1+β）IBQ≈1.8mA

UCEQ=VCC-ICQRc≈3V

rb'e=rbb'+（1+β）26mV

I≈1.17kΩ

be=rbb'+rb'e≈1.27kΩ

展开阅读全文