模电作业汇总.docx

1、模电作业汇总1.1. 如图P1-6所示电路，设稳压二极管导通电压UD=0.7V，D1稳压值UZ16.3V，D2稳压值UZ23.3V，试计算：1. 当输入电压Ui12V时，输出Uo的值。2. 当输入电压Ui6V时，输出Uo的值。3. 当输入电压Ui3V时，输出Uo的值。解：(a) 1D2反向导通，D1正向导通，Uo = UZ2UD 4V2. Uo = UZ2UD 4V3. Ui3V时，D2反向不导通，Uo = 3V(b) 1. D1、D2均反向导通，Uo = UZ2UZ1 9.6 V2. 反向不导通，Uo = 6V3. Uo = 3V(c) 1. D1、D2均正向导通，Uo = UDUD 1.4

2、 V 2. Uo = UDUD 1.4 V 3. Uo = UDUD 1.4 V(d) 1. D2反向导通，D1 不导通， Uo = 3.3 V 2. D2反向导通，D1 不导通，Uo = 3.3 V 3D1、D2均不导通，Uo = 3V1.2. 如图P1-7(a)所示电路，设稳压二极管导通电压UD=0.7V，稳压值UZ3.3V，输入电压波形如图P1-7(b)所示，试画出输出uo的波形。 解： 1.3. 根据图P1-8各电路中所测的电压值判断三极管的工作状态（放大、饱和、截止和损坏）。 解：(a)发射极正偏压，集电极反偏压，IC不为零，是放大状态；(b)发射极正偏压，集电极正偏压0.4V，为饱

3、和状态；(c)发射极正偏压，集电极反偏压，IC为零，而IE和IB不为零，损坏状态；(d)发射极正偏压，集电极反偏压，但IC和IB为零，损坏状态；(e)发射极无偏压，集电极反偏压，为截止状态；(f)发射极正偏压，集电极反偏压，为放大状态。2.11基本阻容耦合放大电路及三极管输出特性曲线如图P2-2所示，三极管发射极的导通电压UD=0.7V、100，VCC=12V，Rb=282k，RC=RL=1.5k，各电容值足够大，试计算工作点、画出直、交流负载线。解：IBQ(VCCUBE) / RB = (12-0.7)/282k= 40 uAICQ=*IBQ= 4 mAUCEQ = VCC- ICQ* RC

4、 =12 4*1.5 = 6V直流负载线: UCE = VCC- IC* RC交流负载RLRCRL =1.5/2 =750交流负载线: uCE = UCEQ + ICQ* RL - iC* RL如图，斜率大的为交流负载线。 2.14设在图P2-5(a)所示电路中，三极管的输出特性曲线如P2-5(b)所示，RS=500，Rb1=9.3k，Rb2=2.7k，rbb =100，VCC=12V，RE1=100，RE=400，RC=1.5k；三极管的导通电压UD=0.7V、=100。试1. 计算静态工作点、画出直、交流负载线。2. 画出该电路的h参数等效电路3. 计算电压放大倍数Au、源电压放大倍数AS

5、、输入电阻Ri、输出电阻Ro解：1. UBQVCC * Rb2/( Rb1+Rb2) 12 * 2.7/( 9.3+2.7)2.7 VUEQUBQUBEQ 2 VICQIEQ = UEQ / ( RE1+RE2) = 2 / ( 100+400) = 4mAIBQICQ/=40uA UCEQVCCICQ* RC UEQ = 124*1.52 = 4V 直流负载线: UCE = VCC- IC* (RE1 +RE2 +RC) 交流负载RLRC+R E1 =1.5+0.1 =1.6k 交流负载线: uCE = UCEQ + ICQ* RL - iC* RL 如图，斜率大的为交流负载线。2. h参数

6、等效电路3. Rb= Rb1| Rb2=9.3| 2.72.09 k rbe = rbb + 26/ IBQ =100+26/0.04 = 750 Ri= Rb |rbe+(1+) RE1 = 2.09|0.75+101*0.1 =1.75k Ro= RC = 1.5k Au = uo/ui = RC /rbe+(1+) RE1 = 100*1.5/10.85 -13.8 ui = uS * Ri / (Rs + Ri) AS =uo /uS = uo /ui* ui/uS =Au* Ri / (Rs+ Ri)=-13.8*1.75/(0.5+1.75)=-10.752.17 图P2-8所示的

7、阻容耦合共集放大电路中，VCC=12V，RS=1k，Rb=530k，RE = RL=6k；三极管的导通电压UD=0.7V，rbb=400，=99。试1. 计算静态工作点2. 画出该电路的h参数等效电路3. 计算电压放大倍数Au、源电压放大倍数AS、输入电阻Ri、输出电阻Ro 解：1. VCCIBQ* RB +UBEQ +(1+) *IBQ* REIBQ= (Vcc-UBEQ)/ RB +(1+) RE(120.7) / (100*6+530) 10 uAIEQ = IBQ *(+1)1 mAUCEQVCCIEQ * RE121*6 = 6 V2. h参数等效电路3. rbe = rbb + 2

8、6/ IBQ =400 + 26/0.01 = 3 k Ri = rbe+(1+)*( RLRE) = 3 + 100*(66) =303 k Ri = Rb|Ri = 530|303 k193 k Au = uo/ ui = (1+)*( RLRE) / Ri = 100*3 / 303 = 0.99 As = uo/uS = uo/ui*ui/uS = Au * Ri/(RS+ Ri) = 0.99 *193/(1+193) =0.985 Ro = RE|(rbe+ RbRS) /(1+) =6|(3 + 5301)/101404.1. 如图P4-1所示的结型场效应管电路中，Rg1M、RS

9、RSI1k、RD5k、RL10k、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=3mA，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和输出电阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2 UGS= -ID*RS = -ID .ID=3*(1- ID/4)2 ID1=4/3mA，ID2=12mA（舍去） 得IDQ=4/3mA UGSQ= - IDQ *RS= -4/3V UDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=12-8=4V 2. gm= -2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UGS(off)= 2*3(1-1/3)/ 4=1mA/V Au=uo/ui

10、=-gm(RDRL) =-10/3=-3.33 Ri= Rg1M Ro= RD5k4.4. 如图P4-2所示的结型场效应管电路中，Rg1M、RS400、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=10mA，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和输出电阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2 UGS=-ID*RS = -0.2ID .ID=10*(1 - ID/10)2 ID1=3.82 mA，ID2=26.2 mA（舍去） 得IDQ=3.82 mA UGSQ= - IDQ *RS=-3.82 *0.4=-1.53V UDSQ=VDD-IDQ*RS

11、=12-1.53=10.47V2. gm=-2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UGS(off)= 2*10(1-1.53/4)/4=3.09mA/V Au=uo/ui=-gm*UGS*RS/( UGS+ gm*UGS*RS)=3.09*0.4/(1+3.09*0.4)=0.55 Ri= Rg1M Ro= RS1/gm1794.5. 在图P4-3所示的放大电路中，设Rg114k、Rg210k、Rg33M、RS1k、RD5k、RL10k、VDD12V、UGS(th)=2V、UGSX=6V、IDSX=4mA，各电容值足够大，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和

12、输出电阻解：1. ID=IDSX1-(UGSX-UGS) /( UGSX -UGS(th)2 UGS=UG-ID*RS UG= Rg2/ (Rg1 +Rg2)*VDD= 10/ (10 +14)*12=5V ID=41- (1+ID)/42 ID1=1 mA ID2=9 mA（舍去） 得IDQ=1 mA UGSQ= UG - IDQ *RS= 5 - 1=4 V UDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=12-6=6 V 2. gm=2IDSX1-(UGSX-UGSQ)/( UGSX -UGS(th)/(UGSX -UGS(th) =2*41-2/4/4=1mA/V Au=uo/ui=-gm (

13、RDRL) =- 510=3.33 Ri= Rg3+ Rg1Rg2=3 M Ro= RD5k4.2. 如图P4-1所示的结型场效应管电路中，Rg1M、RSRSI1k、RD5k、RL10k、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=3mA，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和输出电阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2 UGS= -ID*RS = -ID .ID=3*(1- ID/4)2 ID1=4/3mA，ID2=12mA（舍去） 得IDQ=4/3mA UGSQ= - IDQ *RS= -4/3V UDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=1

14、2-8=4V 2. gm= -2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UGS(off)= 2*3(1-1/3)/ 4=1mA/V Au=uo/ui=-gm(RDRL) =-10/3=-3.33 Ri= Rg1M Ro= RD5k4.4. 如图P4-2所示的结型场效应管电路中，Rg1M、RS400、VDD12V、UGS(off)=-4V、IDSO=10mA，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和输出电阻解：1. ID=IDSO(1-UGS/UGS(off)2 UGS=-ID*RS = -0.2ID .ID=10*(1 - ID/10)2 ID1=3.82 mA，I

15、D2=26.2 mA（舍去） 得IDQ=3.82 mA UGSQ= - IDQ *RS=-3.82 *0.4=-1.53V UDSQ=VDD-IDQ*RS=12-1.53=10.47V2. gm=-2 IDSO(1-UGSQ/UGS(off)/ UGS(off)= 2*10(1-1.53/4)/4=3.09mA/V Au=uo/ui=-gm*UGS*RS/( UGS+ gm*UGS*RS)=3.09*0.4/(1+3.09*0.4)=0.55 Ri= Rg1M Ro= RS1/gm1794.5. 在图P4-3所示的放大电路中，设Rg114k、Rg210k、Rg33M、RS1k、RD5k、RL1

16、0k、VDD12V、UGS(th)=2V、UGSX=6V、IDSX=4mA，各电容值足够大，试1. 分析静态工作特性2. 计算该电路的电压放大倍数、输入和输出电阻解：1. ID=IDSX1-(UGSX-UGS) /( UGSX -UGS(th)2 UGS=UG-ID*RS UG= Rg2/ (Rg1 +Rg2)*VDD= 10/ (10 +14)*12=5V ID=41- (1+ID)/42 ID1=1 mA ID2=9 mA（舍去） 得IDQ=1 mA UGSQ= UG - IDQ *RS= 5 - 1=4 V UDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)=12-6=6 V 2. gm=2IDSX

17、1-(UGSX-UGSQ)/( UGSX -UGS(th)/(UGSX -UGS(th) =2*41-2/4/4=1mA/V Au=uo/ui=-gm (RDRL) =- 510=3.33 Ri= Rg3+ Rg1Rg2=3 M Ro= RD5k5.1. 试判断图P5-1中各电路所引入的反馈组态，设各电容对交流信号视为短路。答：(a) 电压串连负反馈 .(b) 电流并联负反馈 (c) 电流串连负反馈 (d) 电压并联负反馈 (e) 电流串连负反馈5.12. 集成放大电路所组成的电路如图P5-2所示，试判断图P5-2中各电路所引入的反馈组态。答：(a) 电流串连负反馈 (b) 电流并联负反馈 (

18、c) 电压并联负反馈 (d) 电压串连正反馈 (e) 电流串连负反馈 (f) 电压并联负反馈在图P5-4所示的集成放大电路中，R1R210k，R42k，R51k，R3489k，三极管T的放大倍数足够大，试1. 电路欲引入电流串联负反馈，电阻R3如何连接2. 计算该电路的反馈系数3. 计算该电路的电压放大倍数解：1. b接c，d接e 2. Fr= 3. Au=-8.4 采用运放设计一个电路，满足运算uou1u20.5u3。解： 稳定性要求须满足：R3/R4/R5 = R1/R2-则 与满足运算uou1u20.5u3要求对比可得：将此关系代人式，可得： 8.4 试写出图P8-2所示电路的输出电压与

19、输入的关系表达式。解:(a)第一个放大器的输出为-(R3/R1)* ui 第二个放大器的输出为-(R6/R4)* ui uo=(R6/R4)* (R3/R1)* ui+ (R3/R1)* ui 得: uo=(R3/R1)* (1+ R6/R4)* ui (a) 第一个放大器的输出为-( R3/R1)* u1 第二个放大器的输出为- R6(u1/R4+ u2/R7) 得: uo= (R3/R1)* (R6/R4) * u1-(R6/R7)*u28.5 在满足深负反馈条件下，试写出图P8-3所示电路的输出电压与输入的关系表达式，指出是何种运算。解:(a) u2=0时 u1=0时 得： 差动积分 (b) u2=0时 u1=0时 得： 差动微分8.6 满足深负反馈条件下，试写出图P8-7所示电路的输出电压与输入的关系表达式，指出是何种运算。解1：由A1组成的加减特性： A2输出uo为 由傅氏变换可得 微分运算uo = -RC*dui/dt 微分解2：