模擬電子技術基礎第三版課后答案(2)

1、.習題 1-1 欲使二極管具有良好的單向導電性，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？答：二極管的正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。理想二極管的正向電阻等于零，反向電阻等于無窮大。習題 1-2 假設一個二極管在 50時的反向電流為 10 A，試問它在 20和 80時的反向電流大約分別為多大？已知溫度每升高 10，反向電流大致增加一倍。解：在 20時的反向電流約為：2 310A1.25 A在 80時的反向電流約為：2310A80 A習題 1-3 某二極管的伏安特性如圖(a)所示：如在二極管兩端通過1k? 的電阻加上1.5V的電壓，如圖(b) ，此時二極管的電流I 和電壓 U各為

2、多少？如將圖 (b)中的 1.5V電壓改為 3V，則二極管的電流和電壓各為多少？I/mA解：根據(jù)圖解法求解3+ U-電源電壓為 1.5V 時2I1.5UI1I0.8A,U0.7V00.511.52 U/V1.5V1k? 電源電壓為3V 時(a)(b)3U II2.2A,U0.8V可見，當二極管正向導通后，如電源電壓增大，則二極管的電流隨之增大，但管子兩端的電壓變化不大。.習題 1-4 已知在下圖中，對應地畫出二極管的電流uI = 10sin t (V) ， RL =1k?，試iD、電壓 u D以及輸出電壓uO 的波形，并在波形圖上標出幅值。設二極管的正向壓降和反向電流可以忽略。u I/V+ u

3、 D -100+ti D/mAuIi DRLuD-10(a)0tuI /Vt0- 10u o/V100t習題 1-5欲使穩(wěn)壓管具有良好的穩(wěn)壓特性，它的工作電流 I Z 、動態(tài)電阻 r Z 以及溫度系數(shù) U，是大一些好還是小一些好？答：動態(tài)電阻 r Z愈小，則當穩(wěn)壓管的電流變化時穩(wěn)壓管的電壓變化量愈小，穩(wěn)壓性能愈好。一般來說，對同一個穩(wěn)壓管而言，工作電流 I Z 愈大，則其動態(tài)內(nèi)阻愈小，穩(wěn)壓性能也愈好。但應注意不要超過其額定功耗，以免損壞穩(wěn)壓管。溫度系數(shù) U的絕對值愈小，表示當溫度變化時，穩(wěn)壓管的電壓變化的百分比愈小，則穩(wěn)壓性能愈好。.習題 1-6某穩(wěn)壓管在溫度為20， 工作電流為 5 mA 時

4、，穩(wěn)定電壓 U Z =10V ，已知其動態(tài)內(nèi)阻r Z =8? ，電壓的溫度系數(shù) U =0.09% / ， 試問：當溫度不變，工作電流改為20 mA 時， U Z約為多少？當工作電流仍為5 mA ，但溫度上升至50 時， U Z約為多少？解： U ZI Z rZ(205) 1030.12 V8U Z100.1210.12 VU ZU ZUT0.09%(5020) 2.7%U Z101 2.7%10.27習題 1-7在下圖中，已知電源電壓U = 10V ，R = 200?，R L =1k?，穩(wěn)壓管的 U Z = 6V ，試求：穩(wěn)壓管中的電流IZ =？當電源電壓 U 升高到 12V時， I Z 將變

5、為多少？當 U 仍為 10V，但 R L改為 2k?時， I Z 將變?yōu)槎嗌?？解?I RLU Z6RRLmA+I ZUU ZUVD ZRLI20mA-RI ZII RL20614mAIUU Z30mAI ZII RL30624mARI RU Z3mAI ZII RL20317mARLL.習題 1-8設有兩個相同型號的穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值均為6V，當工作在正向時管壓降均為 0.7V ，如果將他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。+-(1) 12V(1) 6.7V(1) 1.4V習題 1-9一個三極管的輸出特性如圖所示，試在圖中求出 uCE =5V ， i

6、C =6mA 處的電流放大系數(shù)、 、和，并進行比較。設三極管的極限參數(shù)為 ICM =20mA ， U (BR)CE O =15V ， PCM =100mW ，試在特性曲線圖中畫出三極管的安全工作區(qū)。解： 由圖可得：iC6150,iC60.993iB0.04iE6.04iC93.2145,iB0.060.02iC93.20.993iE9.063.22iB100A80A60A40A20A安全0 A工作區(qū).習題 1-10 假設有兩個三極管，已知第一個管子的1 99，則 1 ? 當該管的 IB110 A時，其 IC1和 I E1各等于多少？已知第二個管子的20.95，則其2? 若該管的 I E2=1m

7、A ，則 IC2和 IB2各等于多少？1解： 10.9911當 I B110A 時，I C10.99mA ,I E 11mA 221912當 IE21mA時， I C 2 0.95mA, I B 2 50 A習題 1-11設某三極管在20時的反向飽和電流ICBO =1 A， =30；試估算該管在 50的 ICBO 和穿透電流 I CEO 大致等于多少。已知每當溫度升高 10時， I CBO 大約增大一倍，而每當溫度升高 1時， 大約增大 1% 。解： 20時， I CEO1I CBO31A50時， I CBO8A1t t 030150 2001%1%301301%39I CEO1I CBO32

8、0A0.32mA.習題 1-12 一個實際 PNP型鍺三極管的輸入、輸出特性曲線分別如圖 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 uBC的值分別應該大于零還是小于零？并與 NPN 型三極管進行比較。解：查圖可知，ICEO =0.5mA ，死區(qū)電壓約為0.2V ；為了使三極管工作在放大區(qū)，對 PNP型： uBE<0， uBC >0；對 NPN 型： uBE>0， uBC <0。習題 1-13測得某電路中幾個三極管各極的電位如圖P1-13所示，試判斷各三極管分別

9、工作在截止區(qū)、放大區(qū)還是飽和區(qū)。+5V+12V0V+10.3V+0.7V+2V-5.3V+10.75V0V+12V-6V+10V(a)(b)(c)(d)-5V+4.7V-10V+8V+0.3V+4.7V-1.3V+11.7V0V+5V-1V+12V(e)(f)(g)(h).解：判斷依據(jù)：NPN 型： uBE>0， uBC <0，放大；uBE>0， uBC >0，飽和；uBE<0， uBC <0，截止。PNP 型： uBE<0， uBC >0，放大；uBE<0， uBC <0，飽和；uBE>0， uBC >0，截止。+5V+

10、12V0V+10.3V+0.7V+2V-5.3V+10.75V0V+12V-6V+10V(a)(b)(c)(d)放大截止放大飽和-5V+4.7V-10V+8V+0.3V+4.7V-1.3V+11.7V0V+5V-1V+12V(e)(f)(g)(h)截止臨界飽和放大放大.習題 1-14已知圖 P1-14(a)(f) 中各三極管的均為 50，U BE 0.7V ，試分別估算各電路中的iC和 uCE ，判斷它們各自工作在哪個區(qū)（截止、放大或飽和），并將各管子的iC 和u CE對應在輸出特性曲線上的位置分別畫在圖P1-14(g)上。2k?20k?10V2V(a)I B0.065mAI C3.25mAU

11、 CE3.55V三極管工作在放大區(qū)，見圖 P1-14(g)中 A點。2k?20k?10V(c)I B0.465mAI C23.25mAU CE36.5V以上算出的 I C 與 U CE值是荒謬的，實質上此時三極管巳工作在飽和區(qū)，故I B =0.465 mA ，I C VCC / RC=5 mA ， UCE =UCES 0.3V ，見圖 P1-14(g) 中 C 點。2k?200k?10V(b)I B0.0465mAI C2.325mAU CE5.35V三極管工作在放大區(qū)，見圖 P1-14(g) 中 B點。2k?20k?10V2V(d)I B0I C0U CEVCC10V三極管工作在截止區(qū)，見圖

12、 P1-14(g) 中 D點。.20k?20k?10V(e)I B0I C0U CEVCC10V三極管工作在截止區(qū)，見圖 P1-14(g) 中 E點（與 D 點重合）。C200k?10V(c)I B0.0465mAI C2.325mAU CEVCC10V三極管工作在放大區(qū)，見圖 P1-14(g) 中 F點。ABFD 、 E圖 P1-14(g).習題 1-15分別測得兩個放大電路中三極管的各極電位如圖P1-15所示。試識別它們的管腳，分別標上 e、 b、 c，并判斷這兩個三極管是 NPN 型還是 PNP型，硅管還是鍺管。1313(+3V) 2(-11V) 2(+9V) (+3.2V)(-6V)

13、(-6.7V)(a)(a)解：本題的前提是兩個三極管均工作在放大區(qū)。(a)1 發(fā)射極 e， 3 基級 b， 2 集電極 c，三極管類型是 NPN 鍺管。(b)2 發(fā)射極 e， 3 基級 b， 1 集電極 c，三極管類型是 PNP硅管。習題 1-16 已知一個 N溝道增強型 MOS 場效應管的輸出特性曲線如圖 P1-16所示。試作出 uDS=15V 時的轉移特性曲線，并由特性曲線求出該場效應管的開啟電壓U GS(th) 和 IDO值，以及當 uDS=15V ， uGS=4V 時的跨導 g 。muDS =15V由圖可得，開啟電壓U GS(th) =2V ， I DO =2.5mA ，iD41.2g

14、m4.52.8mSuGS3.5.習題 1-17試根據(jù)圖 P1-17所示的轉移特性曲線，分別判斷各相應的場效應管的類型（結型或絕緣柵型， P型溝道或 N型溝道，增強型或耗盡型）。如為耗盡型，在特性曲線上標注出其夾斷電壓 U GS(off) 和飽和漏極電流I DSS；如為增強型，標出其開啟電壓 U GS(th) 。(a)絕緣柵型 N 溝道增強型；(b)結型 P溝道耗盡型；(c)絕緣柵型 N溝道耗盡型；(d)絕緣柵型 P溝道增強型。習題 1-18 已知一個 N型溝道增強型 MOS 場效應管的開啟電壓 U GS(th) = +3V ， I DO =4mA ，請示意畫出其轉移特性曲線。習題 1-18圖習

15、題 1-19圖習題 1-19已知一個 P型溝道耗盡型MOS 場效應管的飽和漏極電流 IDSS= - 2.5mA ，夾斷電壓 U GS(off) =4V ，請示意畫出其轉移特性曲線。.習題 2-1 試判斷圖 P2-1中各電路有無放大作用，簡單說明理由。答： (a)無放大作用（發(fā)射結反偏）；(b)不能正常放大（發(fā)射結無直流偏置）；(c)無放大作用（集電結無直流偏置）；(d)無放大作用（發(fā)射結無直流偏置）；(e)有放大作用（是射極跟隨器）；(f) 無放大作用（輸出交流接地）；(g)無放大作用（輸入交流接地）；(h)不能正常放大（柵極無直流偏置）；(i) 無放大作用（電源極性接反）；習題 2-2試畫出

16、圖 P2-2中各電路的直流通路和交流通路。設各電路中的電容均足夠大，變壓器為理想變壓器。答： (a)R b+VCCRc+Re1&&U oRe1U iRbRcRe2-(a)直流通路(a) 交流通路.+VCCR 3R1R4R2R5(b) 直流通路+V CCRb2Rb1R e(c)直流通路圖 (c)中，&N2&U iN1U i+&&R1 R2U oU iR4-(b) 交流通路+&U iRL-(c)交流通路2N3RLRLN4.習題 2-3在 NPN 三極管組成的單管共射放大電路中，假設電路其他參數(shù)不變，分別改變以下某一參數(shù)時，試定性說明放大電路的

17、 IBQ 、 I CQ 和 UCEQ 將增大、減少還是基本不變。增大 R b；增大 VCC ；增大 。答：增大R b，則 IBQ 減少， ICQ 減少， UCEQ 增大。增大 VCC ，則 IBQ 增大，ICQ 增大， UCEQ不確定。增大 ，則 IBQ 基本不變， I CQ 增大， UCEQ 減少。習題 2-4 在圖 2.5.2所示 NPN 三極管組成的分壓式工作點穩(wěn)定電路中，假設電路其他參數(shù)不變，分別改變以下某一參數(shù)時，試定性說明放大電路的 I BQ 、 I CQ 和 UCEQ 、 rbe和 A&u 將增大、減少還是基本不變。增大 R b1； 增大 Rb2； 增大 Re； 增大 。

18、答：增大增大增大&。Rb1 ，則 IBQ ， ICQ ， U CEQ ， rbe ， Au& 。Rb2 ，則 I BQ ， ICQ ， UCEQ ， rbe ， Au&Re ，則 I BQ ， I CQ ， UCEQ ， rbe ， Au 。增大 ，則 IBQ ， ICQ 基本不變， U CEQ 基本不變，r be，&Au 基本不變.習題 2-5 設圖 P2-5中的三極管 =100， U BEQ =0.6V ， V CC=12V ， R c=3k ， Rb=120k 。求靜態(tài)工作點處的I BQ 、 ICQ 和UCEQ值。解：Rc3k+VCC120k+VCC(I

19、CQI BQ )RcI BQ RbU BEQC 1Rb iC+( 1)RcI BQ Rb U BEQi BuOuIVCCU BEQ-I BQ0.027mA-(1) RcRbU CEQVCCI CQI BQ Rc3.82V習題 2-6 設圖 P2-6(a)中： R b =510k ， Rc=10k ， RL =1.5k，VCC =10V 。三極管的輸出特性曲線如圖(b) 所示。試用圖解法求出電路的靜態(tài)工作點，并分析這個工作點選得是否合適；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 U CEQ提高到 5V左右，可以改變那些參數(shù)？如何改法？在 VCC 和三極管不變的情況下，為了使

20、 ICQ =2mA , U CEQ =2V , 應改變那些參數(shù)？改成什么數(shù)值？RbRc+V CCC2C1+&&RLU oU i-(a)(b).Q1解：可先用近似估算法求I BQI BQVCCU BEQ100.720 ARb0.02mA510直流負載線方程：uCEVCCiC RC1010iC靜態(tài)工作點 Ql 點處， U CEQ0.5V ,ICQ0.95 mA由圖可見 Q 1 點靠近飽和區(qū)，易產(chǎn)生飽和失真。為將 U CEQ提高到 5V左右，可同時減小只 Rc和 Rb，如圖中 Q 2 點，也可以 R b不變，減小 R c；或 Rc不變，增大 R b；或同時增大Rc和 Rb等。Q 2Q

21、1.將 i C =2mA ， uCE =2V 的一點與橫坐標上 uCE =10V 的一點相連即可得到此時的直流負載線，此時集電極電阻為RcVCCU CEQI CQ102 24k由圖可見，Q 3點處 IBQ =40 A，則RbVCCU BEQI BQ100.70.04 250k因此，需減小Rc和 R b，可減為 Rc 4k? ， Rb 250k?Q 2Q3Q1習題 2-7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：畫出直流負載線；定出 Q點（設 UBEQ =0.7V ）；畫出交流負載線。Rb1V CC+15V39k?RcC2C12k ?+RL&&2k

22、?Rb 2ReU oU iCE_11k ?2k?(a)(b)圖 P2-7.解：直流負載線方程為：uCE(RcRe) 153VCCiCiCRb2VCC 3.3V UBQRb1Rb 2U BQU BEQ2.6mAICQI EQRe2.6則由 iC 2.6mA 的一條水平線與直流負載線的交點即為Q，7.2由圖可得 U CEQ 7.2V。(b)1 ，其中交流負載線通過Q點，且斜率為RLRLRc / RL1k習題 2-8 在圖 P2-7(a)中，如果輸出電壓波形為，試問：電路產(chǎn)生截止失真還是飽和失真？應如何調整電路參數(shù)以消除失真？VCCRb1答：飽和失真；+15V39 k?RcC 2應降低 Q點，為此可

23、增大C12k ?+RLR （原為 39k ? ）。&b12k?&Rb2R eU oU iCE_11k?2k ?(a).習題 2-9 試作出圖 P2-9中所示放大電路的負載線。已知：R b=560 k? ， Rc=5.1 k? ， R1=R=10 k? ， RL =1M ? ，兩個直流電源均為 12V ，三極管的輸出特性曲線如圖P2-6(b)所示。+V CC1RcRR bRCR 1RLVCC- VCC2圖 P2-9答：圖解的基本方法要求分別畫出三極管部分（非線性）和負載部分（線性）的伏安特性，然后求出交點。為此，可利用戴維寧定理將負載部分等效為一個電源VCC和一個電阻RC,由給定

24、參數(shù)可求得：VCC7.2V ,Rc4k該電路的直流負載線方程為：uCE7.24iC圖 P2-6(b).習題 2-10 設圖 P2-10電路中三極管的 =60， VCC =6V，R =5k? ， R =530k?， R=5M ?，試：V CCcbLR bR c估算靜態(tài)工作點；C 2求 rbe值；C1+&求電壓放大倍數(shù)&Au ，輸入電阻&R LU oRi 和輸出電阻 Ro。U i_解：I BQVCCU BEQ10AI CQI BQ0.6mARbI EQI BQICQ0.61mAU CEQVCCICQ RC 3V rbe300(1) 262.9kI EQ&(Rc/ R

25、L)51.7AurbeRiRb / rbe2.9kRo Rc5k習題 2-11 利用微變等效電路法估算圖P2-11(a) 電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻及輸出電阻。已知：R b1=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：首先估算Q點，可求得：U BQRb1VCC3VI CQI EQU BQU BEQ3.07mARb1ReRb 2U CEQVCCI CQ Rc6.56ViC由圖可知，I BQ20A150iBrbe300(1) 261.6kI EQ&(Rc / RL

26、 )80.6AurbeRiRb / rbe0.89kRoRc2k.習題 2-12 上題中，如Rs=10k?，則電壓放大倍數(shù)&&U o?Au&U i&RiU oAu6.6解：Aus &RiU iRo習題 2-13 在圖 P2-13的放大電路中，設三極管的 =100， UBEQ =- 0.2V，rbb=200 ? 。估算靜態(tài)時的 IBQ， ICQ和 UCEQ ；計算三極管的 rbe值；求出中頻時的電壓放大倍數(shù)；若輸入正弦電壓，輸出電壓波形為 ，試問三極管產(chǎn)生了截止失真還是飽和失真？應該調整電路中的哪個參數(shù)（增大還是減少）？VCCU BEQRb-VCC解：I

27、BQ20A-10VRb490k?R cC2C13k ?I EQI CQI BQ2mA+RL&U CEQ VCC ( I CQ Rc )4V&U oU i3k?_rrbb(1) 26200101 261.5kbeI EQ2&( Rc / RL )100 是截止失真，應減少RbAurbe.習題 2-14在圖 P2-14的電路中，設 =50， UBE Q =0.6V 。求靜態(tài)工作點；畫出放大電路的微變等效電路；求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。+V CC解：VCCI BQ RbU BEQ(1)I BQ ReRb?Rc+12VVCCU BEQ120.7470kC2I BQ20

28、 AC13.9k?+Rb(1) Re470512+&I EQI CQI BQU&i1mAReRLU oU CEQVCCI CQ RcI EQ Re6.1V_2k? 3.9k?_微變等效電路26I bR L rbe300(11.63kU irbe)U oI EQR bReR&(R/R )ccL0.94Aurbe(1) ReRiRb /rbe1Re 84.9kRo Rc3.9k習題 2-15 設圖 P2-15中三極管的 =100, UBEQ =0.6V, rbb =100?,VCC =10V, Rc=3k?, Re=1.8 k? , RF=200? , R b1=33k?

29、, Rb2=100k? ,負載電阻 R=3 k? ，電容 C 、 C 、 C 均足夠大。L123求靜態(tài)工作點；畫出微變等效電路；求電壓放大倍數(shù)A ；設 R=4k? ，求 A；求 Ri和 Ro。uSuS+VCCRb2解：U BQRb1VCC2.48VRcC2Rb1Rb 2C1+U BQU BEQR s+R FI CQI EQ0.94mA&RFRe&+R LU oI CQU&sU iRb1ReI BQ9.4A-Ce-U CEQVCCI CQ Rc I EQRFRe5.3V.微變等效電路Rs+I bRL+U irbeU oRbRb1 / Rb 2&RbRRcU s-F

30、 rberbb(1 )262.89kI EQAu( Rc / RL )rbe(16.5)RF RiRb1 / Rb2 /rbe 1RF11.96kAusRiAu4.87RiRsRoRc3k習題 2-16P106Rb+V CC解：VCCI BQ RbU BEQ(1)I BQ ReC1VCCU BEQ+C 2I BQ10A+Rb(1) Re&I EQICQI BQ 1mAU iReRLU&o-U CEQVCCI EQ Re6.4V rbe300 (1) 262.93kI EQ&1Re0.99R L =時， Aurbe(1) Re&1Re / RL0.97R L =1.2k?時， Au)Re / RLrbe (