廣工模電試卷及答案

1、廣東工業(yè)大學(xué)考試試卷 ( )課程名稱: 模擬電子技術(shù)（A） 試卷滿分 100 分考試時間:2008年 10月 12日 (第 6周 星期日)題 號一二三四五六七八九十總分評卷得分1、(4分)（1）測得工作在放大電路中幾個半導(dǎo)體三極管三個電極電位、分別為下列各組數(shù)值，試判斷它們是型還是型？是硅管還是鍺管？并確定e、b、c。 ，； ，； ，； ，（4分）（2）電路如圖所示。設(shè)輸入信號，二極管導(dǎo)通壓降可以忽略不計，試畫出輸出電壓的波形。2、（10分）電路如圖所示，晶體管的100，UBE0.7 V，飽和管壓降UCES0.4 V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ4V，正向?qū)妷篣D0.7 V，穩(wěn)定電流IZ5 mA，

2、最大穩(wěn)定電流IZM25 mA。試問：（1）當uI為0 V、1.5 V、25 V時uO各為多少？（2）若Rc短路，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 裝 訂 線3、(8分) 試問圖示各電路能否實現(xiàn)電壓放大？若不能，請指出電路中的錯誤。圖中各電容對交流可視為短路。圖(a)                           

3、;      圖(b)圖(c)                                    圖(d)4、（10分） 單級放大電路如圖所示，已知Vcc=15V，, 此時調(diào)到，晶體管飽和壓降UCES為1V

4、，晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求： （1）靜態(tài)工作點，： （2）中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻； （3）動態(tài)范圍=？輸入電壓最大值Ui p=？ （4）當輸入電壓的最大值大于Ui p時將首先出現(xiàn)什么失真？5、（8分） 電路如圖所示。晶體管T為3DG4A型硅管，其、rbb'=80。電路中的VCC=24V、RB = 96k、RC =RE=2.4k、電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大、正弦波輸入信號的電壓有效值Ui=1V。試求：    (1)  輸出電壓Uo1、Uo2的有效值；    (2)  用內(nèi)阻為1

5、0k的交流電壓表分別測量uo1、uo2時，交流電壓表的讀數(shù)各為多少？6、（6分）放大電路如圖(a)所示，晶體管的輸出特性和交、直流負載線如圖(b)所示。已知，。試求： （1）電路參數(shù)、的數(shù)值。 （2）在輸出電壓不產(chǎn)生失真的條件下，最大輸入電壓的峰值。圖(a)                         圖(b)  7、（10分）電路如圖(a)所示。已知：

6、RB=300k，RE=5.1k，負載電阻RL=5.1k，信號源內(nèi)阻RS=10k，VCC=12V，C1、C2足夠大，T為硅管，其rbb'=100、=50。試求：     (1)  電路靜態(tài)工作點的數(shù)值；     (2)  電路動態(tài)指標Au、Ri、Aus（=Uo/Us）的數(shù)值；     (3)  電路輸出電阻Ro的數(shù)值。 圖(a)  8、（10分） 有一共基極放大電路如圖所示。其中VCC= 24V、RB1 = 90k、RB

7、2=48k、RC =RE=2.4k、負載電阻RL=2.2k，電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大。晶體管T為3DG4A型硅管，其rbb'=80、。    (1)  試估算靜態(tài)工作點ICQ、UCEQ值；    (2)  計算、Ri及Ro值。9、（14分）放大電路如圖所示，已知晶體管 100， ， ， 。試求放大電路的輸入電阻、輸出電阻及電壓放大倍數(shù) 。10、(15分) 電路如圖所示。已知晶體管T1、T2、T3為特性相同的同型號硅管，它們的UBEQ均為0.7V，rbb'均為80， 均為50；電路中的

8、VCC= 12V，R1 = 10k、R2= 5.1k、R3= 1k、R4= 1.2k、R5 = 3k、R6= 12k、R7 = 20k、R8= 1.2k、R9= 12k、R10 = 5k、R11 = 1.2k、RL=10k；各電容器的電容量均足夠大。試求該多級放大電路的   (1)  電壓放大倍數(shù) ；   (2)  輸入電阻Ri及輸出電阻Ro值。 1 (2) 電路如圖（a）所示。設(shè)輸入信號，二極管導(dǎo)通壓降可以忽略不計，試分別畫出輸出電壓的波形。圖 (a)【解題過程】      

9、; 在圖（a）所示電路中，當二極管斷開時，二極管兩端的電壓等于。所以 當時，二極管截止， 當時，二極管導(dǎo)通， 由此畫出輸出電壓的波形如圖（b）所示。圖 (b)2 電路如圖所示，晶體管的100，UBE0.7 V，飽和管壓降UCES0.4 V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ4V，正向?qū)妷篣D0.7 V，穩(wěn)定電流IZ5 mA，最大穩(wěn)定電流IZM25 mA。試問：（1）當uI為0 V、1.5 V、2.5 V時uO各為多少？（2）若Rc短路，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象？【相關(guān)知識】晶體管工作狀態(tài)的判斷，穩(wěn)壓管是否工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的判斷以及限流電阻的作用?！窘忸}思路】（1） 根據(jù)uI的值判斷晶體管的工作狀態(tài)。（2） 根據(jù)穩(wěn)壓

10、管的工作狀態(tài)判斷uO的值?！窘忸}過程】（1）當uI0時，晶體管截止；穩(wěn)壓管的電流 在IZ和IZM之間，故uOUZ4 V。 當uI1.5V時，晶體管導(dǎo)通，基極電流 假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流 由于uOUCES0.4 V，說明假設(shè)成立，即晶體管工作在放大狀態(tài)。 值得指出的是，雖然當uI為0 V和1.5 V時uO均為4 V，但是原因不同；前者因晶體管截止、穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)，且穩(wěn)定電壓為4 V，使uO4 V；后者因晶體管工作在放大區(qū)使uO4 V，此時穩(wěn)壓管因電流為零而截止。 當uI2.5 V時，晶體管導(dǎo)通，基極電流 假設(shè)晶體管工作在放大狀態(tài)，則集電極電流 在正電源供電的情況下，uO不可能

11、小于零，故假設(shè)不成立，說明晶體管工作在飽和狀態(tài)。 實際上，也可以假設(shè)晶體管工作在飽和狀態(tài)，求出臨界飽和時的基極電流為 IB=0.18 mAIBS，說明假設(shè)成立，即晶體管工作在飽和狀態(tài)。 （2）若Rc短路，電源電壓將加在穩(wěn)壓管兩端，使穩(wěn)壓管損壞。若穩(wěn)壓管燒斷，則uOVCC12 V。 若穩(wěn)壓管燒成短路，則將電源短路；如果電源沒有短路保護措施，則也將因輸出電流過大而損壞3 試問圖示各電路能否實現(xiàn)電壓放大？若不能，請指出電路中的錯誤。圖中各電容對交流可視為短路。圖(a)           &

12、#160;                    圖(b)圖(c)                            

13、0;      圖(d)【相關(guān)知識】放大電路的組成原理?！窘忸}思路】放大電路的作用是把微弱的電信號不失真地放大到負載所需要的數(shù)值。即要求放大電路既要有一定的放大能力，又要不產(chǎn)生失真。因此，首先要檢查電路中的晶體管（非線性器件）是否有合適的直流偏置，是否工作在放大狀態(tài)（線性狀態(tài)），其次檢查信號源、放大器和負載之間的信號傳遞通道是否暢通，并具有電壓放大的能力?！窘忸}過程】  圖(a)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路缺少集電極電阻，動態(tài)時電源相當于短路，輸出端沒有交流電壓信號。 圖(b)電路不能實現(xiàn)電壓放大。電路中缺少基極偏置電阻，動態(tài)時電源相當

14、于短路，輸入交流電壓信號也被短路。 圖(c) 電路也不能實現(xiàn)電壓放大。電路中晶體管發(fā)射結(jié)沒有直流偏置電壓，靜態(tài)電流，放大電路工作在截止狀態(tài)。 圖(d)電路能實現(xiàn)小信號電壓放大。為了保證輸出信號不失真（截止、飽和），當輸入信號為正時，應(yīng)不足以使三極管飽和；當輸入信號為負時，應(yīng)不會使三極管截止。4 單級放大電路如圖所示，已知Vcc=15V，, 此時調(diào)到，晶體管飽和壓降UCES為1V，晶體管的結(jié)電容可以忽略。試求： （1）靜態(tài)工作點，： （2）中頻電壓放大倍數(shù)、輸出電阻、輸入電阻； （3）動態(tài)范圍=？輸入電壓最大值Ui p=？ （4）當輸入電壓的最大值大于Ui p時將首先出現(xiàn)什么失真？【解題思路】（

15、1）根據(jù)直流通路可求得放大電路的靜態(tài)工作點。（2）根據(jù)交流通路可求得放大電路的、。（3）根據(jù)靜態(tài)工作點及交流負載線的斜率可求得動態(tài)范圍，同時可判斷電路出現(xiàn)失真的狀況（4）根據(jù)電壓放大倍數(shù)和動態(tài)范圍可求出Ui p?！窘忸}過程】（1）采用估算法求解靜態(tài)工作點。由圖可知       故 （2）利用微變等效電路法，求解放大電路的動態(tài)指標。           （3）由于，即電路的最大不失真輸出電壓受截止失真的限制，故電路的動態(tài)范圍 輸入電壓最大

16、值（4）由上述分析可知，當輸入電壓的最大值大于U ip時，電路將首先出現(xiàn)截止失真。5 電路如圖所示。晶體管T為3DG4A型硅管，其、rbb'=80。電路中的VCC=24V、RB = 96k、RC =RE=2.4k、電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大、正弦波輸入信號的電壓有效值Ui=1V。試求：    (1)  輸出電壓Uo1、Uo2的有效值；    (2)  用內(nèi)阻為10k的交流電壓表分別測量uo1、uo2時，交流電壓表的讀數(shù)各為多少？【解題思路】 （1）根據(jù)共射極、共集電極放大電路的開路電壓放大倍數(shù)

17、求。 （2）根據(jù)時共射極、共集電極放大電路的電壓放大倍數(shù)求?！窘忸}過程】 (1)                                              

18、;            (2)   設(shè)表內(nèi)阻為RL，則                                  由以上計算結(jié)果可見，信號由發(fā)射極輸出時，因電路

19、輸出電阻小而帶負載能力強?！境Ｒ婂e誤】 容易忽視電壓表內(nèi)阻對被測電路的負載效應(yīng)。6 放大電路如圖(a)所示，晶體管的輸出特性和交、直流負載線如圖(b)所示。已知，。試求： （1）電路參數(shù)、的數(shù)值。 （2）在輸出電壓不產(chǎn)生失真的條件下，最大輸入電壓的峰值。圖(a)                             

20、       圖(b)  【解題思路】 （1）由直流負載線可獲得放大電路的靜態(tài)工作點； （2）由交流負載線可獲得放大電路的一些動態(tài)參數(shù)及輸出電壓不失真時最大的輸入電壓。【解題過程】 （1）從輸出特性和直流負載線可以看出，。由交流負載線可看出最大不失真輸出電壓幅值受截止失真的限制，輸出電壓幅值的最大值 由   可以算出 由  可以算出 由   可以算出 （2）由圖 (b)看出 ， 則       

21、                    所以   輸出電壓不產(chǎn)生失真時的最大輸入電壓的峰值【另一種解法】在計算最大不失真輸入電壓峰值時，還可通過計算確定，然 后利用的關(guān)系求解。 由圖（b）可知，當輸入信號增大時，放大電路將首先產(chǎn)生截止失真。而電路不產(chǎn)生截止失真的臨界條件是： 即         &#

22、160;                     而 故7  電路如圖(a)所示。已知：RB=300k，RE=5.1k，負載電阻RL=5.1k，信號源內(nèi)阻RS=10k，VCC=12V，C1、C2足夠大，T為硅管，其rbb'=100、=50。試求：     (1)  電路靜態(tài)工作點的數(shù)值；   

23、60;(2)  電路動態(tài)指標Au、Ri、Aus（=Uo/Us）的數(shù)值；     (3)  電路輸出電阻Ro的數(shù)值。 圖(a)  【相關(guān)知識】 共集電極電路的靜、動態(tài)分析方法?！窘忸}思路】 （1）根據(jù)放大電路的直流通路求靜態(tài)工作點的數(shù)值。 （2）根據(jù)放大電路的微變等效電路求Au、Ri、Ro?！窘忸}過程】 (1) 求靜態(tài)工作點。畫出直流通路如圖 (b)所示。圖(b) 對于晶體管的發(fā)射結(jié)組成的回路，有 取UBEQ=0.7V，代入上式，可求得    (2) 畫出放大電路的微變等效電路如圖 (c

24、)所示。圖(c)               因，故 代入數(shù)據(jù)，得                            畫出求Ro的等效電路如圖(d)所示，由于該放大電路所輸入的信號源有內(nèi)阻，所以在畫求Ro的

25、等效電路時，將Us短路，但保留RS。圖(d) 由圖可見：                                令 ，有              &#

26、160;                     代入上式，得                              

27、;               代入有關(guān)參數(shù)，可求得電路的輸出電阻                       8  有一共基極放大電路如圖所示。其中VCC= 24V、RB1 = 90k、RB2=48k、RC =RE=2.4k、負

28、載電阻RL=2.2k，電容器C1、C2、C3 的電容量均足夠大。晶體管T為3DG4A型硅管，其rbb'=80、。    (1)  試估算靜態(tài)工作點ICQ、UCEQ值；    (2)  計算、Ri及Ro值?！鞠嚓P(guān)知識】 共基極放大電路、戴維寧定理?！窘忸}思路】 （1）根據(jù)放大電路的直流通路求靜態(tài)值。 （2）根據(jù)放大電路的微變等效電路求Au、Ri、Ro?！窘忸}過程】 (1)  本題電路中，基極電流較大，應(yīng)利用戴維南定理等效，并考慮偏置電阻的影響后，計算靜態(tài)工作點。    

29、                 UCEQVCCICQ (RC +RE)=241.87×(2.4+2.4)=15V (2)                          

30、60;          Ro=RC = 2.4 kW9 放大電路如圖所示，已知晶體管 100， ， ， 。試求放大電路的輸入電阻、輸出電阻及電壓放大倍數(shù) ?！鞠嚓P(guān)知識】 共集共射和共射共集組合放大電路。【解題過程】 該電路為共集、共射和共集三級直接耦合放大電路，也可看作共集共射共集組合放大電路。 為了保證輸入和輸出端的直流電位為零，電路采用了正、負電源，并且用穩(wěn)壓管Dz和二極管D1分別墊高T2、T3管的射極電位。在動態(tài)分析時，因Dz和D1的動態(tài)電阻很小，可視為短路。 （1）多級放大電路的輸入電阻由第一級

31、電路的輸入電阻決定。 （2）多級放大電路的輸出電阻由最后一級電路的輸出電阻決定。 （3）電壓放大倍數(shù)Aus等于各級電路電壓放大倍數(shù)的乘積。10 電路如圖所示。已知晶體管T1、T2、T3為特性相同的同型號硅管，它們的UBEQ均為0.7V，rbb'均為80， 均為50；電路中的VCC= 12V，R1 = 10k、R2= 5.1k、R3= 1k、R4= 1.2k、R5 = 3k、R6= 12k、R7 = 20k、R8= 1.2k、R9= 12k、R10 = 5k、R11 = 1.2k、RL=10k；各電容器的電容量均足夠大。試求該多級放大電路的   (1)  電

32、壓放大倍數(shù) ；   (2)  輸入電阻Ri及輸出電阻Ro值?！窘忸}思路】 （1）對放大電路進行靜態(tài)方法，求得各晶體管的輸入電阻rbe。 （2）根據(jù)多級放大電路的動態(tài)分析方法，求得 、Ri及Ro?！窘忸}過程】 (1)   先求各級的IEQ 及rbe                          &

33、#160;                                                   

34、0;                                                     

35、                          求各級的等效負載電阻                         

36、0;        R'L2= R8/ Ri3= R8/ R9/ R10/rbe3+(1+3)( R11/ RL)                     = 1.2/12/5/0.64+(1+50)×(1.2/10)=0.88 k       

37、60;         R'L3= R11/ RL= 1.2/10 =1.07 k 求各級的電壓放大倍數(shù)及整個電路的電壓放大倍數(shù)                                 

38、0;                                                =(1.16) ×66.7×0.99 =

39、76.6       (2)      Ri= Ri1= R1/ R2/ rbe1= 10/5.1/0.56=0.48 k 第二級的輸出電阻Ro2（= R8）是第三級的信號源內(nèi)阻，故【例2-20】圖示電路是由共集電極電路與共射極電路組成的共集共射放大電路。這種電路既具有高的輸入電阻，又具有高的電壓放大倍數(shù)。已知 ， ， 。試求電路的電壓放大倍數(shù) 、輸入電阻 和輸出電阻 ?！窘忸}過程】 阻容耦合放大多級放大電路的動態(tài)、靜態(tài)分析放大法?！窘忸}思路】 （1）對放大電路進行靜態(tài)分析，求出兩個晶

40、體管的輸入電阻 和 。 （2）根據(jù)放大電路的微變等效電路可求得放大電路的 、 和 。【解題過程】 （1）估算兩級電路的靜態(tài)工作點，計算兩個晶體管的輸入電阻 和 第一級   第二級  對基極回路進行戴維寧等效，得 故 （2）計算電路的電壓放大倍數(shù)及輸入、輸出電阻 因為電路第一級為共集電極放大電路，第二級為共射極放大電路。故 又因為第二級電路的輸入電阻 整個電路的輸入電阻 整個電路的輸出電阻【例2-21】 某多級放大電路如圖所示。圖中兩級放大器之間采用了直接耦合方式。（1）設(shè) ， ， ， ， 。計算放大電路的輸入電阻 和輸出電阻 ；（2）如果兩只管子的 均近似為零，

41、，其余參數(shù)不變。在 斷開后，求 和 。【相關(guān)知識】 多級放大電路的動態(tài)分析方法。【解題思路】 根據(jù)放大電路的微變等效電路可求得放大電路的 和 ?！窘忸}過程】 （1）由于放大電路是由兩級共集電級放大電路組成。所以電路的輸入電阻 式中 為第二級放大電路的輸入電阻， 。 代入有關(guān)參數(shù)得 電路的輸出電阻 式中， 為第一級的輸出電阻 代入有關(guān)參數(shù)得 （2）在 斷開，并且 均近似為零時，由于 電路的輸入電阻   又由于 電路的輸出電阻【例2-23】電路如圖所示。已知：晶體管的、rbb、C、f均相等，所有電容的容量均相等；靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路，將結(jié)論填入空

42、內(nèi)。（1）低頻特性最差即下限頻率最高的電路是_；（2）低頻特性最好即下限頻率最低的電路是_；（3）高頻特性最差即上限頻率最低的電路是_?！鞠嚓P(guān)知識】 單管放大電路的耦合方式，放大電路的頻率特性，電容所在回路的時間常數(shù)【解題思路】 （1）       確定各電路各耦合電容和極間電容C所在回路。 （2）       分析各耦合電容所在回路等效電阻的大小，從而確定下限截止頻率的大小。 （3）       分析各極間電容C的

43、大小及其所在回路等效電阻的大小，從而確定上限截止頻率的大小?！窘忸}過程】 放大電路中任何一個電容所確定的截止頻率的表達式均為 為該電容所在回路的時間常數(shù)，求解本題的關(guān)鍵是正確判斷各電容所在回路等效電阻的大小。 此外，須知以下基本知識：晶體管的跨導(dǎo)、be極間電容和be間等效電容的表達式，為gmIEQ/UT 放大電路輸入端耦合電容所在回路的等效電阻為（Rs+Ri），Ri為輸入電阻；輸出端耦合電容所在回路的等效電阻為（Ro+RL），Ro為輸入電阻；圖（a）所示電路中發(fā)射極旁路電容所在回路的等效電阻為 ，相當于射極輸出器的輸出電阻。 圖示四個電路的耦合電容、旁路電容均為10 F，輸出電阻均為5 k，信號源內(nèi)阻均為1 k； 由于C、f均相等，C均相等；由于IEQ均相等，各電路中晶體管的gm均相等。電路（a）、（b）、（d）的輸入電阻均約為1 k。由于電路（d）空載，它的C是其它三個電路的兩倍。 （1）由于電路（a）中的Ce所在回路的等效電阻最小，因而下限頻率最高。 （2）由于電路（c）和（d）均只有一個耦合電容，比較兩個電容所在回路的等效電阻，電路（c）的更大些，故電路（c）的下限頻率最低。 （3）由于電路（a）