模電第三版課后習(xí)題.pdf

第一章第一章 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題 習(xí)題習(xí)題 1 1 欲使二極管具有良好的單向?qū)щ娦?管子的正向電阻和反向電阻分別為大一些好 還是 小一些好 解 解 二極管的正向電阻愈小愈好 反向電阻愈大愈好 理想二極管的正向電阻等于零 反向電阻等 于無(wú)窮大 本題的意圖是掌握二極管的單向?qū)щ娦?習(xí)題 習(xí)題 1 2 假設(shè)一個(gè)二極管在 500C 時(shí)的反向電流為 10 A 試問(wèn)它在 200C 和 800C 時(shí)的反向電流 大約分別為多大 已知溫度每升高 100C 反向電流大致增加一倍 解 解 在 20OC 時(shí)反向電流約為AA 25 1 102 3 在 80OC 時(shí)反向電流約為AA 801023 本題的意圖是通過(guò)估算 理解二極管的反向電流將隨溫度的升高而急劇增大 習(xí)題 習(xí)題 1 3 某二極管的伏安特性如圖 P1 3 a 所示 如在二極管兩端通過(guò) 1k 的電阻加上 1 5V 的電壓 見(jiàn)圖 P1 3 b 此時(shí)二極管的電流 I 和電 壓 U 各為多少 如將圖 P1 3 b 中的 1 5V 電壓改為 3V 則二極管的電流和電壓各為多少 提示 可用圖解法 解 解 電源電壓為 1 5V 時(shí) I 0 8mA U 0 7V 電源電壓為 2 2V 時(shí) I 2 2mA U 0 8V 圖解結(jié)果見(jiàn)下圖 經(jīng)過(guò)觀察可進(jìn)一步得出結(jié)論 當(dāng)二極管工作在正向特性區(qū)時(shí) 如電源電壓增大 二極管的電流 隨之增大 但管子兩端的電壓變化不大 本題的主要意圖是加深對(duì)二極管伏安特性的理解 并練習(xí)用圖解法估算二極管的電流和電壓 題 題 1 4 已知在圖 P1 4 中 u1 10sin t V RL 1k 試對(duì)應(yīng)地畫出二極管的電流 iD 電壓 u0 的波形 并在波形圖上標(biāo)出幅值 設(shè)二極管的正向壓降和反向電流可以忽略 解 解 波形見(jiàn)圖 本題的意圖是通過(guò)畫波形圖 理解二極管的單向?qū)щ娦?習(xí)題 習(xí)題 1 5 欲使穩(wěn)壓管具有良好穩(wěn)壓特性 它的工作電流 IZ 動(dòng)態(tài)內(nèi)阻 rZ以及溫度系數(shù) au等各項(xiàng) 參數(shù) 大一些好還是小一些好 解 解 動(dòng)態(tài)內(nèi)阻 rZ愈小 則當(dāng)穩(wěn)壓管的電流變化時(shí)穩(wěn)壓管的電壓變化量愈小 即穩(wěn)壓性能愈好 一般來(lái)說(shuō) 對(duì)同一個(gè)穩(wěn)壓管而言 工作電流 IZ愈大 則其動(dòng)態(tài)內(nèi)阻 rZ愈小 穩(wěn)壓性能也愈好 但應(yīng)注意不要超過(guò)其額定功耗 以免損壞穩(wěn)壓管 溫度系數(shù) aU的絕對(duì)值愈小 表示當(dāng)溫度變化時(shí) 穩(wěn)壓管的電壓變化的百分比愈小 則穩(wěn)壓性能 愈好 本題的意圖是掌握穩(wěn)壓管的主要參數(shù)對(duì)穩(wěn)壓性能的影響 習(xí)題 習(xí)題 1 6 某穩(wěn)壓管在溫度為 200C 工作電唁為 5mA 時(shí) 穩(wěn)定電壓 UZ 10V 已知其動(dòng)態(tài)內(nèi)阻 rZ 8 電壓的溫度系數(shù) au 0 009 0C 試問(wèn) 溫度不變 工作電流改為 20mA 時(shí) UZ約等于多少 當(dāng)工作電流仍為 5mA 但溫度上升至 500C 時(shí) UZ約等于多少 解 解 VVU VArIU Z ZZZ 12 10 12 0 10 12 0 810 520 3 則 VVU CCTUU Z OO UZZ 27 10 7 21 10 7 2 09 0 2050 則 習(xí)題習(xí)題 1 7 在圖 P1 7 中 已知電源電壓 V 10V R 200 RL 1 k 穩(wěn)壓管的 UZ 6V 試求 穩(wěn)壓管中的電流 IZ 當(dāng)電流電壓 V 升高到 12V IZ將變?yōu)槎嗌?當(dāng) V 仍為 10V 但 RL改為 2 k 時(shí) IZ將變?yōu)槎嗌?解 解 mAmAmA k VVV R U R UU I L ZZ Z 14620 1 6 200 610 mAmAmA k VVV R U R UU I L ZZ Z 24630 1 6 200 612 mAmAmA k VVV R U R UU I L ZZ Z 17320 2 6 200 610 本題的意圖是說(shuō)明當(dāng)外加電壓或負(fù)載電流變化時(shí) 通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓管的電流可保持穩(wěn)壓管兩端電 壓基本不變 習(xí)題 習(xí)題 1 8 設(shè)有兩個(gè)相同型號(hào)的穩(wěn)壓管 穩(wěn)壓仁政值均為 6V 當(dāng)工作在正向時(shí)管壓降均為 0 7V 如果將它們用不同的方法串聯(lián)后接入電路 可能得到幾種不同的穩(wěn)壓值 試畫出各種不同的串聯(lián)方 法 解 解 如圖所示 可有 3 種不同的串聯(lián)方法 穩(wěn)壓值分別為 a 12V b 6 7V c 1 4V 本題的意圖是了解兩個(gè)同型號(hào)的的穩(wěn)壓管可采用不同的串聯(lián)方法以得到不同的穩(wěn)壓值 習(xí)題 習(xí)題 1 9 一個(gè)三極管的輸出特性曲線見(jiàn)圖 P1 9 試在圖上求出 UCE 5V IC 6mA 處的電流放大系數(shù) 和 并時(shí)行比較 設(shè)三極管的極限參數(shù)為 ICM 20mA U BR CEO 15V PCM 100mW 試在圖 P1 9 的特性曲 線上畫出三極管的安全工作區(qū) 解 解 993 0 04 6 6 150 04 0 6 E C B C i i i i 993 0 22 306 9 2 39 145 02 006 0 2 39 E C B C i i i i 三極管的安全工作區(qū)如下圖所示 本題的意圖是訓(xùn)練在三極管的輸出特性曲線上用作圖的方法求上述4個(gè)電流放大系數(shù) 理解直 流電流放大系數(shù)與對(duì)應(yīng)的交流電流放大系數(shù)的定義不同 但數(shù)值接近 同時(shí) 訓(xùn)練在輸出特性曲線 上畫出三極管的安全工作區(qū) 習(xí)題 習(xí)題 1 10 有兩個(gè)三極管 已知第一個(gè)管子的99 1 則 1 當(dāng)該管的 IB1 10 A 時(shí) 其 IC1 和 IE1各等于多少 已知第二個(gè)管子的95 0 2 則其 2 若該管的 IE2 1mA 則 IC2和 IB2各等 于多少 解 解 AAII AAII BE BC 100010 991 1 9901099 99 0 991 99 1 111 111 1 1 1 AmAmAII mAmAII EB EC 5005 01 191 1 1 1 95 01 191 19 1 19 95 01 95 0 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 本題的主要意圖是掌握 與的含義及二者之間的關(guān)系 習(xí)題 習(xí)題 1 11 設(shè)某三極管在 20OC 時(shí)的反向飽和電流30 1 AICBO 試估算該管在 50OC 時(shí) 的 ICBO和穿透電流 ICEO大致等于多少 已知每當(dāng)溫度升高 10OC 時(shí) ICBO大約增加一倍 而每當(dāng) 溫度升高 1OC 時(shí) 大約增大 1 解 解 20OC 時(shí) AAII CBOCEO 311 301 1 50OC 時(shí) AAII AI CBOCEO CBO 3208 391 1 39 303030 8 本題的意圖時(shí)理解當(dāng)溫度升高時(shí)三極管的ICBO將急劇增大 也將增大 因而ICEO將更為急劇 增大 習(xí)題 習(xí)題 1 12 一個(gè)實(shí)際的 PNP 型鍺三極管的輸入 輸出特性曲線圖 P1 12 a 和 b 所示 查看該三極管的穿透電流 ICEO約為多大 輸入特性的死區(qū)電壓約為多大 為了使 PNP 型三極管工作在放大區(qū) 其 uBE和 uCE的值分別應(yīng)該大于零還是小于零 并與 NPN 型三極管作比較 解 解 由圖可見(jiàn) 該 PNP 三極管的約為 0 4mA 死區(qū)電壓約為 0 2V 無(wú)論 NPN 或 PNP 三極管 工作在放大區(qū)的外部直流偏置條件均為發(fā)射結(jié)正向偏置 急電結(jié)反 向偏置 而對(duì) PNP 三極管來(lái)說(shuō) 應(yīng)為 uBE0 本題的意圖是了解PNP三極管的特性曲線 以及PNP三極管工作在放大區(qū)的條件 習(xí)題 習(xí)題 1 13 測(cè)得某電路中幾個(gè)三極管的各極電位如圖 P1 13 所示 試判斷各三極管分別工作在 截止區(qū) 放大區(qū)還是飽和區(qū) 解 解 a 在圖 a 中 UBE 0 7V UBC 4 3V 即發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 故三極管工作在放大區(qū) b 在圖 b 中 UBE 10V UBC 10V 即發(fā)射結(jié) 集電結(jié)均反偏 故三極管工作在截止區(qū) c 在圖 c 中 UBE 0 7V UBC 5 3V 即發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 故三極管工作在放大區(qū) d 在圖 d 中 UBE 0 75V UBC 0 45V 即發(fā)射結(jié) 集電結(jié)均正偏 故三極管工作在飽和區(qū) e 在圖 e 中 UBE 0 3V UBC 5 3V 即發(fā)射結(jié) 集電結(jié)均反偏 故三極管工作在截止區(qū) f 在圖 f 中 UBE 0 3V UBC 0 即 UCE UBE 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)電壓為 0 故三極管工 作在臨界飽和狀態(tài) g 在圖 g 中 UBE 0 3V UBC 8 7V 即發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 故三極管工作在放大區(qū) h 在圖 h 中 UBE 0 3V UBC 3 7V 即發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 故三極管工作在放大區(qū) 本題的意圖是訓(xùn)練根據(jù)各極電位判斷三極管工作在什么區(qū) 深入理解三極管截止區(qū) 放大區(qū)和 飽和區(qū)的特點(diǎn) 習(xí)題 習(xí)題 1 14 已知圖 P1 14 a f 中各三極管的 均為 50 UBE 0 7V 試分別估算各電路中三極管 的 IC和 UCE 判斷它們各自工作在哪個(gè)區(qū) 截止區(qū) 放大區(qū)或飽和區(qū) 并將各管子的工作點(diǎn)分別畫在 圖 P1 14 g 的輸出特性曲線上 解 解 a VmAku mAmAii mA V k VV i CE BC B 5 325 3210 25 3065 050 065 0 20000 3 1 20 7 02 三極管工作在放大區(qū) 見(jiàn)下圖中的 A 點(diǎn) b VmAku mAmAii mA V k VV i CE BC B 35 5325 2210 325 20465 050 0465 0 200000 3 9 200 7 010 三極管工作在放大區(qū) 見(jiàn)下圖中的 B 點(diǎn) c VmAku mAmAii mA V k VV i CE BC B 5 3625 23210 25 23465 050 465 0 20000 3 9 20 7 010 以上計(jì)算出的 iC 和 uCE 的值是荒謬的 實(shí)質(zhì)上此時(shí)三極管已工作在飽和區(qū) 故應(yīng)為 VUu mAkVi mA V k VV i CESCE C B 3 0 52 10 465 0 20000 3 9 20 7 010 見(jiàn)下圖中 C 點(diǎn) d VVuiiVu CCCECBBE 10 0 0 2 三極管工作在截止區(qū) 見(jiàn)下圖中 D 點(diǎn) e VVuiiVu CCCECBBE 10 0 0 0 三極管工作在截止區(qū) 見(jiàn)下圖中 E 點(diǎn) E 點(diǎn)和 D 點(diǎn)基本重合 f VVu mAmAii mA V k VV i CCCE BC B 10 325 20465 050 0465 0 200000 3 9 200 7 010 三極管工作在放大區(qū) 見(jiàn)下圖中的 F 點(diǎn) 本題的意圖是根據(jù)電路參數(shù)判斷三極管工作在什么區(qū) 并在輸出特性曲線上畫出工作點(diǎn)的位置 以便形象地建立工作點(diǎn)地概念 習(xí)題 習(xí)題 1 15 分別測(cè)得兩個(gè)放大電路中三極管的各極電位如圖 P1 15 a 和 b 所示 試識(shí)別它們的 管腳 分別標(biāo)上 e b c 并判斷這兩個(gè)三極管是 NPN 型 還是 PNP 型 硅管還是鍺管 解 解 a 1 發(fā)射極 e 3 基極 b 2 集電極 c NPN 型鍺管 b 2 發(fā)射極 e 3 基極 b 1 集電極 c PNP 型硅管 本題的意圖是訓(xùn)練根據(jù)放大電路中的三極管的各極電位識(shí)別引腳 并判斷三極管的類型 注意 本題的前提是兩個(gè)三極管均工作在放大區(qū) 習(xí)題習(xí)題 1 16 已知一個(gè) N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)的漏極特性曲線如圖 P1 16 所示 試作出 UDS 15V 時(shí)的轉(zhuǎn)移特性曲線 并由特性曲線求出該場(chǎng)效應(yīng)管的開啟電壓 UGS th 和 IDO值 以及當(dāng) UDS 15V UGS 4V 時(shí)的跨導(dǎo) gm 解 解 作圖過(guò)程如下圖所示 由圖可得 mAIVU DOthGS 2 2 9 1 mSmS u i g GS D m 8 2 5 35 4 2 14 本題的意圖是加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線的理解 并訓(xùn)練在場(chǎng)效應(yīng)管的輸 出特性曲線上用作圖法畫轉(zhuǎn)移特性 并求UGS th IDO和gm的值 習(xí)題 習(xí)題 1 17 試根據(jù)圖 P1 17 所示的轉(zhuǎn)移特性曲線 分別判斷各相應(yīng)的場(chǎng)效應(yīng)管的類型 結(jié)型或絕 緣柵型 P 型溝道或 N 型溝道 增強(qiáng)型或耗盡型 如為耗盡型 在特性上標(biāo)注出其夾斷電壓 UGS off 和飽和漏極電流 IDSS 如為增強(qiáng)型 標(biāo)出其開啟電壓 UGS th 解 解 a N 溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 b P 溝道耗盡型結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 c N 溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 d P 溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 本題的意圖是根據(jù)轉(zhuǎn)移特性識(shí)別場(chǎng)效應(yīng)管的類型 并從轉(zhuǎn)移特性上指認(rèn)IDSS和UGS th 或UGS off 習(xí)題 習(xí)題 1 18 已知一個(gè) N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的開啟電壓 UGS th 3V IDO 4mA 請(qǐng)示意畫 出其轉(zhuǎn)移特性曲線 習(xí)題 習(xí)題 1 19 已知一個(gè) P 溝道耗盡型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的飽和漏極電流 IDSS 2 5mA 夾斷電壓 UGS off 4V 請(qǐng)示意畫出其轉(zhuǎn)移特性曲線 解 解 此二題的意圖是根據(jù)給定的UGS th 和IDO或UGS off 和IDSS 示意畫出場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性 第二章第二章 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題 題題 2 1 試判斷圖 P2 1 中各放大電路有無(wú)放大作用 簡(jiǎn)單說(shuō)明理由 解解 a 無(wú)放大作用 不符合 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 的外部直流偏置要求 b 不能正常放大 三極管發(fā)射結(jié)沒(méi)有偏置 正偏 c 無(wú)放大作用 三極管集電結(jié)沒(méi)有偏置 反偏 d 無(wú)放大作用 三極管發(fā)射結(jié)沒(méi)有偏置 正偏 e 有放大作用 電壓放大倍數(shù)小于 1 f 無(wú)放大作用 電容 C2使輸出端對(duì)地交流短路 輸出交流電壓信號(hào)為 0 g 無(wú)放大作用 電容 Cb使三極管基極對(duì)地交流短路 輸入交流信號(hào)無(wú)法加至三極管基極 h 不能正常放大 場(chǎng)效應(yīng)管柵源之間無(wú)直流偏置 i 無(wú)放大作用 VGG 的極性使場(chǎng)效應(yīng)管不能形成導(dǎo)電溝道 本題的意圖是掌握放大電路的組成原則和放大原理 題 題 2 2 試畫出 P2 2 中各電路的直流通路和交流通路 設(shè)電路中的電容均足夠大 變壓器為理想 變壓器 解 解 本題的意圖是掌握直流通路和交流通路的概念 練習(xí)畫出各種電路的直流通路和交流通路 題 題 2 3 在 NPN 三極管組成的單管共射放大電路中 假設(shè)電路其他參數(shù)不變 分別改變以下某一 項(xiàng)參數(shù)時(shí) 試定性說(shuō)明放大電路的 IBQ ICQ UCEQ將增大 減小還是不變 增大 Rb 增大 VCC 增大 解 解 CEQCQBQb UIIR 不定 CQcCCCEQCQBQCC IRVUIIV CCCQ BQ VI I基本不變 本題的意圖是理解單管共射放大電路中各種參數(shù)變化時(shí)對(duì) Q 點(diǎn)的影響 題 題 2 4 在圖 2 5 2 所示 NPN 三極管組成的分壓式工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中 假設(shè)電路其他參數(shù)不變 分別改變以下某一項(xiàng)參數(shù)時(shí) 試定性說(shuō)明放大電路的 IBQ ICQ UCEQ rbe和 u A 將增大 減小還是 不變 增大 Rb1 增大 Rb2 增大 Re 增大 解 解 b CC b CC b BEQCC BQ R V R V R UV I 7 0 BQBQCQ III CCQCCCEQ RIVU 1 ube CEQ BQ EQCQEQBQb Ar U I IIUUR 2 ube CEQ BQ EQCQEQBQb Ar U I IIUUR ube CEQ BQ EQCQe Ar U I IIR 基本不變或略增大 基本不變 基本不變 ube CEQ BQ EQCQ Ar U I II 本題的意圖是理解分壓式穩(wěn)定 Q 放大電路中各種參數(shù)變化時(shí)對(duì) Q 點(diǎn)和電壓放大倍數(shù)的影響 題 題 2 5 設(shè)圖 P2 5 中的三極管 100 UBEQ 0 6V VCC 12V Rc 3k Rb 120k 求靜態(tài) 工作點(diǎn)處的 IBQ ICQ和 UCEQ值 解 解 CC bb b BQ V RR R U 21 1 e BEQBQ e EQ EQCQ R UU R U II eCCQCC eEQCCQCCCEQ RRIV RIRIVU CQ BQ I I be Lc i o u r RR U U A EQ bb be I mV rr 26 1 CCBEQbBQcR VURIRI C CCBEQbBQcBQCQ VURIRII mA RR UV I cb BEQCC BQ 027 0 3 1001 120 6 012 1 mAmAII BQCQ 7 2027 0100 VRIVU cRCCCEQ C 82 33 027 07 2 12 本題的意圖是學(xué)習(xí)運(yùn)用靜態(tài)分析的基本方法求解一個(gè)簡(jiǎn)單的但課堂上并未講過(guò)的放大電路的靜態(tài)工 作點(diǎn) 題 題 2 6 已知圖 P2 2 a 中 Rb 510k Rc 10k RL 1 5k VCC 10V 三極管的輸出特性如 圖 b 所示 試用圖解法求出電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 并分析這個(gè)工作點(diǎn)選得是否合適 在 VCC和 三極管不變的情況下 為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓 UCEQ提高到 5V 左右 可以改變哪些參數(shù) 如何改法 在 VCC和三極管不變的情況下 為了使 ICQ 2mA UCEQ 2V 應(yīng)改變哪些參數(shù) 改成 什么數(shù)值 解 解 先由估算法算出 IBQ AmAmA R UV I b BEQCC BQ 2002 0 510 7 010 然后 由式 CcCCCCE iRiVu1010 在輸出特性曲線上畫出直流負(fù)載線 其與橫 縱 兩個(gè)坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別未 10V 0 和 0 1mA 直流負(fù)載線與 iB 20uA 的一條輸出特性曲線的 交點(diǎn) Q1即為靜態(tài)工作點(diǎn) 由 Q1可得 UCEQ 0 5V ICQ 0 95mA 可見(jiàn) Q1點(diǎn)靠近飽和區(qū) 位置不太合適 容易產(chǎn)生飽 和失真 在 VCC和三極管不變的情況下 為了把三極管的靜態(tài)集電極電壓 UCEQ提高到 5V 左右 可 以改變的參數(shù)只有 Rb和 或 Rc 有以下幾種方法 1 同時(shí)減小 Rb和 Rc 如圖中 Q2點(diǎn) 2 Rb 不變 減小 Rc 如圖中 Q 2點(diǎn) 3 Rc不變 增大 Rb 如圖中 Q 2點(diǎn) 4 同時(shí)增大 Rb和 Rc 靜態(tài) 工作點(diǎn)在圖中 Q 2點(diǎn)以下 在 VCC和三極管不變的情況下 為了使 ICQ 2mA UCEQ 2V 可以改變的參數(shù)只有 Rb和 或 Rc 將 iC ICQ 2mA uCE UCEQ 2V 的一點(diǎn)與橫坐標(biāo)軸上 uCE 10V 的一點(diǎn)相連即可得到此時(shí)的直流負(fù) 載線 此時(shí)集電極電阻為 kk I UV R CQ CEQCC c 4 2 210 由圖可見(jiàn) Q3點(diǎn)處 IBQ 40uA 則 kk I UV R BQ BEQCC b 250 04 0 7 010 因此 需要減小 Rb和 Rc為 Rc 4k Rb 250k 本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法求 Q 點(diǎn) 并分析電路參數(shù)對(duì) Q 點(diǎn)的影響 題 題 2 放大電路如圖 P2 7 a 所示 試按照給定參數(shù) 在圖 P2 7 b 中 畫出直流負(fù)載線 定出 Q 點(diǎn) 設(shè) UBEQ 0 7V 畫出交流負(fù)載線 解 解 直流負(fù)載線方程為 CecCCCeEcCCCCE iRRiVRiRiVu315 據(jù)此 過(guò)橫 縱兩個(gè)坐標(biāo)軸上兩點(diǎn) 15 0 和 0 5 作一條直線 即為直流負(fù)載線 由給定電路的直流通路可得 VV RR R U CC bb b BQ 3 315 3911 11 21 1 mA R UU II e BEQBQ EQCQ 6 2 1 7 03 3 則 iC ICQ 2 6mA 的一條水平直線與直流負(fù)載線的交點(diǎn)即為 Q 由圖可知 UCEQ 7 2V kRRR LcL 1 交流負(fù)載線過(guò) Q 點(diǎn)且斜率為1 1 L R 如圖所示 本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析 題 題 2 8 在圖 P2 7 a 電路中 如輸出電壓波形為 試問(wèn) 電路產(chǎn)生截止失真還是飽和失真 應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)以消除失真 解 解 電路產(chǎn)生飽和失真 應(yīng)降低 Q 點(diǎn) 為此可增大 Rb2或減小 Rb1 本題的意圖是用圖解法分析波形失真 題 題 2 9 試作出圖 P2 9 中所示放大電路的負(fù)載線 已知 Rb 560k Rc 5 1k R1 R 10k RL 1M 兩個(gè)直流電源均為 12V 三極管的輸出特性曲線如圖 P2 6 b 所示 解 解 直流通路中三極管的輸出回路的戴維南等效電路如圖所示 其中 kRVV CCC 4 2 7 則直 流負(fù)載線方程為 CCE iu42 7 分別過(guò)輸出特性曲線坐標(biāo)系的橫 縱兩軸上的點(diǎn) 7 2 0 和 0 1 8 作一條直線 即得直流負(fù)載線 可估算出AmAmA R UV I b BEQCC BQ 2002 0 560 7 010 則可得靜態(tài)工作點(diǎn) Q 如圖所示 本題的意圖是學(xué)習(xí)運(yùn)用圖解的方法畫出集電極回路含有多個(gè)電源的放大電路的負(fù)載線 題 題 2 10 設(shè)圖 P2 10 電路中三極管的 60 VCC 6V Rc 5k Rb 530k RL 5k 試 估算靜態(tài)工作點(diǎn) 求 rbe值 求出電壓放大倍數(shù) u A 輸入電阻 Ri和輸出電阻 R0 解 解 1 直流通路 2 估算 Q 9 22943 6 0 26 601 300 26 1 mV I mV rr EQ bb be 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) 4 輸入電阻 5 輸出電阻 kRR Co 5 本題的意圖是訓(xùn)練估算最基本的單管共射放大電路的 Q 點(diǎn) 并用微變等效電路法分析其動(dòng)態(tài) mAAuAIIII BQBQCQEQ 6 06001060 VVRIVU CCQCCCEQ 3 56 06 AmAmA R V R UV I b CC b BEQCC BQ 1001 0 530 7 067 0 bebi rIU LCL LbLco RRR RIRIU 其中 7 51 9 2 5 5 60 be L i o u r R U U A bebii rRIU kk rR rR rR I U R beb beb beb i i i 88 2 9 2530 9 2530 題 題 2 11 利用微變等效電路法 計(jì)算圖 P2 11 a 電路的電壓放大倍數(shù) 輸入電阻及輸出電阻 已 知 Rb1 2 5k Rb2 10k Rc 2k Re 750 RL 1 5k RS 0 VCC 15V 三極管的輸出特 性曲線如圖 b 所示 解 解 1 估算 Q 點(diǎn) VVV RR R U CC bb b BQ 3 15 105 2 5 2 21 1 mAmA R UU II e BEQBQ EQCQ 1 3 750 7 03 VVRRIVU ecCQCCCEQ 5 6 75 02 1 315 2 在輸出特性曲線上用作圖的方法求 160 20 2 3 A mA i i B C AmA I I CQ BQ 4 19 160 1 3 前述作圖過(guò)程中 Q 點(diǎn)在 iB 20uA 輸出特性曲線 上 3 求三極管的輸入電阻 k I mV rr EQ bb be 65 13 1650 1 3 26 161300 26 1 4 微變等效電路 5 電壓放大倍數(shù) bebi rIU LcLLbLco RRRRIRIU 1 83 65 1 5 1 2 160 be L i o u r R U U A 6 輸入電阻 krRRR bebbi 904 065 1 10 5 2 21 7 輸出電阻 kRR co 2 本題的意圖是運(yùn)用微變等效電路法分析典型的分壓式靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路 題 題 2 12 上題中如 Rs 10k 則電壓放大倍數(shù) s o us U U A 解 解 9 6 1 83 10904 0 904 0 u si i s i i o s o us A RR R U U U U U U A 本題的意圖是了解信號(hào)源內(nèi)阻對(duì)放大倍數(shù)的影響 題 題 2 13 在圖 P2 13 的放大電路中 設(shè)三極管的 100 UBEQ 0 2V rbb 200 估算靜態(tài)時(shí)的 IBQ ICQ和 UCEQ 計(jì)算三極管的 rbe 值 求出中頻時(shí)的電壓放大倍數(shù) u A 若輸入正弦電壓 輸出電壓波形為 試問(wèn)三極管產(chǎn)生了截止失真還是飽和失真 應(yīng)調(diào)整電 路中哪個(gè)參數(shù) 增大還是減小 解 解 估算靜態(tài)時(shí)的 IBQ ICQ和 UCEQ 1 直流通路 2 估算 Q AmA R UV I VRIU b BEQCC BQ CCbBQBEQ 20 490 2 010 0 mAAIII BQCQEQ 220100 VVRIVU VRIU CCQCCCEQ CCcCQCEQ 4 3210 0 計(jì)算三極管的 rbe 值 k I mV rr EQ bb be 5 11513 2 26 101200 26 1 求出中頻時(shí)的電壓放大倍數(shù) u A 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) 100 5 1 3 3 100 be L beb Lb i o u LbLcco bebi r R rI RI U U A RIRRIU rIU 4 截止失真 應(yīng)減小 Rb 本題的意圖是訓(xùn)練近似估算 Q 點(diǎn)和 rbe 的方法 用簡(jiǎn)化 h 參數(shù)等效電路分析 u A 以及了解 PNP 三極管放大電路的真波形失真 題 題 2 14 在圖 P2 14 的電路中 設(shè) 50 UBEQ 0 6V 求靜態(tài)工作點(diǎn) 畫出放大電路的微變等效電路 求電壓放大倍數(shù) u A 輸入電阻 Ri和輸出電阻 R0 解 解 1 直流通路 2 計(jì)算 Q AA RR UV I UVRIRI VRIURI eb BEQCC BQ BEQCCeBQbBQ CCeEQBEQbBQ 20 251470 6 012 1 1 mAAIII BQCQEQ 12050 VV RRIVRIRIVU ecCQCCeEQcCQCCCEQ 1 6 29 3 112 1 交流通路 2 微變等效電路 1 k I mV rr EQ bb be 6 11626 1 26 51300 26 1 2 94 0 2 501 6 1 9 3 9 3 50 1 1 1 1 ebe Lc ebeb Lcb i o u LcbLco ebebebbebeebebi Rr RR RrI RRI U U A RRIRIU RrIRIrIRIrIU 3 三極管基極對(duì)地間的等效電阻 kkRr I U R ebe b i i 6 103 2 501 6 1 1 放大電路的輸入電阻 kkRRR ibi 9 84 6 103 470 4 放大電路的輸出電阻 kRR co 9 3 本題的意圖是以接有發(fā)射極電阻 Re 的放大電路為對(duì)象 訓(xùn)練靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析的基本方法 2 15 設(shè)圖 P2 15 中三極管的 100 UBEQ 0 6V rbb 100 VCC 10V Rc 3k RF 200 Rb1 33k Rb2 100k 負(fù)載電阻 RL 3k 電容 C1 C2和 C0足夠大 求靜態(tài)工作點(diǎn) 畫出微變等效電路 求 0 i U U A 設(shè) Rs 4k 求 0 S us U U A 求 Ri和 Ro 解 解 1 直流通路 2 估算 Q VVV RR R U CC bb b BQ 48 2 10 10033 33 21 1 mAmA RR UU RR U II Fe BEQBQ Fe EQ EQCQ 94 0 2 08 1 6 048 2 VV RRRIVRRIRIVU FeCCQCCFeEQCCQCCCEQ 3 5 2 08 13 94 010 1 交流通路 2 微變等效電路 圖中 kk RR RR RRR bb bb bbb 8 24 10033 10033 21 21 21 k I mV rr EQ bb be 9 262 2893 94 0 26 1001 100 26 1 bFbeFebebi IRrRIrIU 1 LCbLco RRIRIU 5 6 2 0 1001 9 2 33 33 100 1 Fbe Lc i o u Rr RR U U A Fbebii RrIUR 1 kk RrR RrR RrRRRR Fbeb Fbeb Fbebibi 12 2 01019 28 24 2 01019 2 8 24 1 1 1 kRR co 3 9 4875 4 5 6 412 12 u si i s i i o s o us A RR R U U U U U U A 本題的意圖是在上題的基礎(chǔ)上考慮兩個(gè)發(fā)射極電阻中有一個(gè)接有旁路電容的情況 題 題 2 16 在圖 P2 16 所示的射極輸出器電路中 設(shè)三極管的 100 VCC 12V Rc 5 6k Rb 560k 求靜態(tài)工作點(diǎn) 分別求出當(dāng) RL 和 RL 1 2k 時(shí)的 u A 分別求出當(dāng) RL 和 RL 1 2k 時(shí)的 Ri 求 Ro 解 解 1 直流通路 2 估算 Q CCeEQBEQbBQ VRIURI BEQCCeBQbBQ UVRIRI 1 AmAmA RR UV I eb BEQCC BQ 1001 0 6 5 1001 560 7 012 1 mAAIII BQCQEQ 110100 VVRIVRIVU eCQCCeEQCCCEQ 4 6 6 5112 1 交流通路 2 微變等效電路 3 k I mV rr EQ bb be 9 22926 1 26 1001 300 26 1 4 求 RL 時(shí)的 u A ebeeo RIRIU 1 1 ebebeebebi RrIRIrIU 99 0 6 5 1001 9 2 6 5 1001 1 1 1 1 ebe e ebeb eb i o u Rr R RrI RI U U A 5 求 RL 1 2k 時(shí)的 u A 1 LebLeeo RRIRRIU 1 LebebLeebebi RRrIRRIrIU 97 0 2 1 6 5 1001 9 2 2 1 6 5 1001 1 1 1 1 Lebe Le Lebeb Leb i o u RRr RR RRrI RRI U U A 由上可見(jiàn) 當(dāng) RL 變化時(shí) 對(duì)射極輸出器的電壓放大倍數(shù)影響不大 即射極輸出器具有較 強(qiáng)的帶負(fù)載能力 6 求 RL 時(shí)的 Ri kkRr I U R ebe b i i 5 568 6 5 1001 9 2 1 kkRRR ibi 282 5 568 560 7 求 RL 1 2k 時(shí)的 Ri kkRRr I U R Lebe b i i 7 102 2 1 6 5 1001 9 2 1 kkRRR ibi 8 86 7 102 560 可見(jiàn) 當(dāng)輸出端 RL 變化時(shí) 對(duì)射極輸出器輸入端的 Ri 也有影響 不考慮 Re 時(shí) beo III 1 而 bebo rIU 則 kk r I U R be o o o 7 28 1001 9 2 1 考慮 Re 時(shí) 7 28 ooeo RRRR 本題的主要意圖是對(duì)射極輸出器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的基本訓(xùn)練 并考慮 RL變化對(duì) u A 和 Ri 的影 響 題 題 2 17 畫出圖 P2 17 放大電路的微變等效電路 寫出計(jì)算電壓放大倍數(shù) 01 i U U 和 02 i U U 的表述式 并畫出當(dāng) Rc Re時(shí)的兩個(gè)輸出電壓 u01和 u02的波形 與正弦波 ui相對(duì)應(yīng) 解 解 1 交流通路 2 微變等效電路 3 求兩個(gè)電壓放大倍數(shù) 1 1 2 1 ebeeo cbcco ebebeebebi RIRIU RIRIU RrIRIrIU ebe e i o u ebe c i o u Rr R U U A Rr R U U A 1 1 1 2 2 1 1 4 當(dāng) Rc等于 Re時(shí) 21uu AA 即 21oo UU uo1 uo2的波形如圖所示 本題的意圖是說(shuō)明本電路的集電極和發(fā)射 極可以輸出兩個(gè)幅值相等 相位相反的信號(hào) 題 題 2 18 在圖 P2 18 所示放大電路中 已知 三極管的 50 UBEQ 0 6V rbb 300 若要求 IEQ 2mA 則發(fā)射極電阻 Re 應(yīng)選多大 在所選的 Re 之下 估算 IBQ和 UCEQ等于多少 估算 oiu RRA和 解 解 1 直流通路 2 e BEQCC bb b e BEQBQ e EQ EQ R UV RR R R UU R U I 21 1 kk I UV RR R R EQ BEQCC bb b e 2 1 2 6 015 105 2 5 2 21 1 mAmA I I EQ BQ 04 0 501 2 1 VVRRIVRIRIVU ecEQCCeEQcCQCCCEQ 6 6 2 13 215 1 交流通路 2 微變等效電路 3 k I mV rr EQ bb be 963 0963 2 26 501 300 26 1 4 LcbLco bebi RRIRIU rIU 9 77 963 0 3 3 50 be Lc iou r RR UUA 5 時(shí)不考慮 e be b beb i i i R r I rI I U R 1 1 而考慮 Re 時(shí) 7 180187 0 019 0 2 1 501 963 0 2 1 1 kkk r RRRR be eiei 6 kRR co 3 本題的意圖是對(duì)共基極放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析進(jìn)行基本訓(xùn)練 題 題 2 19 試判斷圖 2 19 中的各個(gè)放大電路屬于三種基本組態(tài)中的哪一種 或由哪兩種組態(tài)組成 的串接級(jí) 解 解 a 共基組態(tài) b 共射組態(tài) c 共集組態(tài) d 共射組態(tài) e 共射 共基組態(tài) 本題的意圖是練習(xí)分析各種電路屬于何種組態(tài) 題 題 2 20 在圖 P2 20 a 所示的放大電路中 場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲線如圖 b 所示 VDD 20V VGG 2V Rd 5 1k Rg 10M 試用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn) Q 由特性曲線求出跨導(dǎo) gm 估算電壓放大倍數(shù) u A和輸出電阻 R0 解 解 改電路的直流通路如圖所示 據(jù)此可得直流負(fù)載線方程 DdDDDDS iRiVu1 520 在輸出特性曲線上 直流負(fù)載線與 uGS 2V 的輸出特性曲線的交點(diǎn)即為 Q 有圖可得 VUmAIVU DSQDQGSQ 3 8 3 2 2 由圖可知 mSmS u i g GS D m 2 5 1 3 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) gsi UU dgsmddo RUgRIU 2 10 1 52 dm i o u Rg U U A 4 輸出電阻 kRrRR ddsdo 1 5 本題的意圖是訓(xùn)練用圖解法分析最基本的共源極放大電路的 Q 點(diǎn)和 FET 的 gm 并用微變等 效電路法分析電壓放大倍數(shù)和輸出電阻 題 題 2 21 在圖 P2 21 所示的放大電路中 VDD 30V RD 15k Rs 1k RG 20M Ri 30k R2 200k 負(fù)載電阻 RL 1M 場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo) gm 1 5mS 試估算電壓放大倍數(shù) u A和輸入 輸出電阻 Ri R0 如果不接旁路電容 CS 則 u A 解 解 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) gsi UU LdgsmLddo RRUgRRIU 2 22 100015 100015 5 1 Ldm i o u RRg U U A 4 輸入電阻 MRRRRR ggi 20 21 5 輸出電阻 kRR do 15 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) 1 SmgsSdgsi RgURIUU LdgsmLddo RRUgRRIU 9 8 15 11 100015 100015 5 1 1 Sm Ldm i o u Rg RRg U U A 本題的意圖是訓(xùn)練用微變等效電路法分析分壓 自偏壓式共源放大電路的 oiu RRA 并了解 源極旁路電容 CS 對(duì) u A 的影響 題 題 2 22 在圖 P2 22 所示的源極輸出器電路中 已知 N 溝道增強(qiáng)型 MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的開 啟電壓 UGS th 2V IDO 2mA VDD 20V VGG 4V RS 4 7k R0 1M 試估算靜態(tài)工作點(diǎn) 估算場(chǎng)效應(yīng)管的跨導(dǎo) gm 估算電壓放大倍數(shù) u A和輸出電阻 R0 解 解 1 直流通路 2 根據(jù)直流通路可列寫以 UGSQ IDQ 為未知量的方程組 2 1 thGS GSQ DODQ SDQGGGSQ U U II RIVU 代入已知量 解之得 mAI VU mAI VU DQ GSQ DQ GSQ 27 0 73 2 67 0 85 0 或 前一組解不合理 取第二組結(jié)果 可進(jìn)一步求出 VVRIVU SDQDDDSQ 8 18 27 07 420 mSmSII U g DQDO thGS m 73 0 27 02 2 2 2 1 交流通路 2 微變等效電路 3 電壓放大倍數(shù) gsSmogsi SgsmSdo URgUUU RUgRIU 1 77 0 7 473 01 7 473 0 1 Sm Sm iou Rg Rg UUA 4 求輸出電阻 求輸出電阻時(shí)的微變等效電路如圖所示 則 om S om S o gsm S o o Ug R Ug R U Ug R U I 1 kkR g R g U U R S m S m i o o 1 1 7 4 73 0 1 1 1 1 本題的意圖的是訓(xùn)練用估算法求源極輸出器的 Q 點(diǎn)和 FET 的 gm 并用微變等效電路法求 u A 和 Ro 題 題 2 23 假設(shè)在圖 P2 23 所示的兩極直接耦合放大電路中 VCC 15V Rb1 360k Rc1 5 6k Rc2 2k Re2 750 兩個(gè)三極管的電流放大系數(shù)為 1 50 2 30 要求 估算放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 估算總的電壓放大倍數(shù) I o u u u A 和輸入 輸出電阻 Ri Ro 解 解 1 直流通路 2 估算 Q 設(shè)VUU BEQBEQ 7 0 21 可 算 得mAmA R UV I b BEQCC BQ 04 0 360 7 015 1 1 1 mAmAIII BQCQEQ 204 050 1111 暫先假設(shè) 12CQBQ II 可算得 VVRIVU cCQCCCEQ 8 3 6 5215 111 mAA R UU II e BEQCEQ EQCQ 1 4 750 7 08 3 2 21 22 mAmAII CQBQ 14 0 30 1 4 222 可見(jiàn) 以上 12CQBQ II 假設(shè)成立 則可算得 VVRRIVRIRIVU ecCQCCeEQcCQCCCEQ 7 3 75 02 1 415 22222222 1 交流通路 2 微變等效電路 3 k I mV rr EQ bb be 96 0 2 26 501 300 26 1 1 11 k I mV rr EQ bb be 5 0 1 4 26 301 300 26 1 2 22 kkRrR ebei 8 23 85 0 301 5 0 1 2222 4 236 96 0 8 23 6 5 50 1 21 11 be ic u r RR A 5 2 75 0 301 5 0 2 30 1 222 2 22 ebe c u Rr R A 590 5 2 236 21 uuu AAA 5 krrRR bebebi 96 0 111 6 kRR co 2 2 本題的意圖是練習(xí)估算直接耦合兩級(jí)放大電路的 Q 點(diǎn)和 oiu RRA 題 題 2 24 圖 P2 24 是由 NPN 和 PNP 三極管組成的雙電源直接耦合放大電路 設(shè)三極管的 1 40 2 20 UBEQ1 UBEQ2 0 7V VCC VEE 12V Rc1 3 9k Rs 200 Rc2 3 3k Re2 2k 假設(shè)當(dāng)外加輸入信號(hào) us 0 時(shí)輸出電壓 uo 0 要求 估算當(dāng) uo 0 時(shí)電路中各處的電流和電壓值 估算總的電壓放大倍數(shù) I o u u u A 和輸入 輸出電阻 Ri Ro 解 解 由于0 O u 故 mAmA R V II c EE CQEQ 6 3 3 3 12 2 22 mAmA I I CQ BQ 18 0 20 6 3 2 2 2 mAmA R URI I c EBeEQ Rc 2 9 3 7 026 3 1 222 1 mAmAIII BQRCQ c 2 2 18 02 21 1 mAmA I I CQ BQ 055 0 40 2 2 1 1 1 VVRIVU cRCCCQ c 2 4 9 3212 11 1 1 交流通路 2 k I mV rr BQ bb be 77 0773 055 0 26 300 26 1 1 k I mV rr BQ bb be 44 0444 18 0 26 300 26 2 2 kkRrR ebei 4 42 22144 0 1 2222 3 186 77 0 4 42 9 3 40 1 21 1 1 1 be ic I O u r RR u u A 56 1 2 120 44 0 3 3 20 1 222 2 2 2 2 ebe c I O u Rr R u u A 290 56 1 186 21 uuu AAA 4 krR bei 77 0 1 5 kRR c 3 3 20 本題的意圖是練習(xí) NPN PNP 直接耦合放大電路的估算方法 題 題 2 25 設(shè)圖 P2 25 電路中三極管的 均為 100 且 rbe1 5 6k rbe2 6 2k 試估算 Ri和 Ro 設(shè) RL 分別求出當(dāng) RS 0 和 RS 20k 時(shí)的 us A 當(dāng) RS 20k 時(shí) 如果去掉1 u A 的射極輸出器 而將 SS RU和 直接加在第二級(jí)的輸入端 此時(shí) us A 試與第 問(wèn)的結(jié)果進(jìn)行比較 解 解 kk rRRRrRrR bebbebeebei 6 303 2 6 91 30 5 7 1016 5 1 1 22221111 111 kkRRR ibi 5 252 6 303 1500 1 kRR co 12 2 1 當(dāng) RS 0 時(shí) 6 189 5 193 98 0 5 193 2 6 12100 98 0 6 303 298 1 1 21 2 22 2 111 11 1 uuuus be c u ebe e u AAAA r R A Rr R A 2 當(dāng) RS 20k 時(shí) 7 175 6 189 205 252 5 252 u Si i us A RR R A 當(dāng) RS 20k 時(shí) 如果去掉1 u A 的射極輸出器 而將 SS RU和 直接加在第二級(jí)的輸入端 此時(shí) kkrRRR bebbi 86 4 2 6 91 30 22221 8 37 5 193 2086 4 86 4 us A 與第 的結(jié)果相比 此時(shí)的 us A 急劇減小 可見(jiàn)當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻較大時(shí) 采用射極輸出器作為 輸入級(jí)可避免 us A 受到嚴(yán)重?fù)p失 本題的意圖是訓(xùn)練估算多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)和輸入 輸出電阻 并說(shuō)明在信號(hào)源 內(nèi)阻比較大的情況下 采用射極輸出器作為輸入極的優(yōu)越性 題 題 2 26 設(shè)圖 P2 26 電路中三極管 均為 100 rbe1 6 2k rbe2 1 6k 試估算 Ri和 Ro 分別求出當(dāng) RL 和 RL 3 6k 時(shí)的 u A 當(dāng) RL 3 6k 時(shí) 如果去掉1 u A 的射極輸出器 將 RL直接接在第一級(jí)的輸出端 此時(shí) u A 試與第 問(wèn)的結(jié)果進(jìn)行比較 解 解 kkrRRR bebbi 86 4 2 6 91 30 121 不考慮 Re2 RL 時(shí) 127127 0 1001 180 12 6 1 1 2 122 kk RRr R cbbe o 考慮 Re2 RL 時(shí) 119119 0 6 3 6 3 127 0 2 kkRRRR Leoo 當(dāng) RL 時(shí) kkRRrR bebei 6 120 180 6 31016 1 1 22222 3 175996 0176 6 3 1001 6 1 6 3 1001 2 6 6 120 12 100 1 1 222 22 1 21 121 ebe e be ic uuu Rr R r RR AAA 當(dāng) RL 3 6k 時(shí) kkRRRrR bLebei 8 9