模電課后(康華光版)習(xí)題答案4,5,6,8習(xí)題

./第四章部分習(xí)題解答4．1．3某BJT的極限參數(shù)ICM=100mA,PCM=150mW,V〔BRCEO=30V,若它的工作電壓VCE=10V,則工作電流IC不得超過(guò)多大？若工作電流IC=1mA,則工作電壓的極限值應(yīng)為多少？解:BJT工作時(shí),其電壓和電流及功耗不能超過(guò)其極限值,否則將損壞。當(dāng)工作電壓VCE確定時(shí),應(yīng)根據(jù)PCM及ICM確定工作電流IC,即應(yīng)滿(mǎn)足ICVCE≤PCM及IC≤ICM。當(dāng)VCE=10V時(shí),此值小于ICM=100mA,故此時(shí)工作電流不超過(guò)15mA即可。同理,當(dāng)工作電流Ic確定時(shí),應(yīng)根據(jù)ICVCE≤PCM及VCE≤V〔BRCEO確定工作電壓VCE的大小。當(dāng)IC=1mA時(shí),為同時(shí)滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件,則工作電壓的極限值應(yīng)為30V。4．3．3若將圖題所示輸出特性的BJT接成圖題3.3.3所示電路,并設(shè)VCC=12V,RC=1kΩ,在基極電路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ串聯(lián)以代替電流源iB。求該電路中的IB、IC和VCE的值,設(shè)VBE=0.7V。圖題圖題解:由題已求得β=200,故IC=βIB=200×0.03mA=6mA VCE=VCC-ICRc=6V圖題畫(huà)出了某固定偏流放大電路中BJT的輸出特性及交、直流負(fù)載線,試求：〔1電源電壓VCC,靜態(tài)電流IB、IC和管壓降VCE的值；〔2電阻Rb、Re的值；〔3輸出電壓的最大不失真幅度；〔4要使該電路能不失真地放大,基極正弦電流的最大幅值是多少？圖題解:〔1由圖題可知,直流負(fù)載線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)即VCC值的大小,故VCC=6V。由Q點(diǎn)的位置可知,IB=20μA,IC=1mA,VCE=3V。〔2由基極回路得由集-射極回路得〔3求輸出電壓的最大不失真幅度由交流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)可知,在輸入信號(hào)的正半周,輸出電壓vCE從3V到0.8V,變化圍為2.2V；在輸入信號(hào)的負(fù)半周,輸出電壓vCE從3V到4.6V,變化圍為1.6V。綜合起來(lái)考慮,輸出電壓的最大不失真幅度為1.6V?！?基極正弦電流的最大幅值是20μA.單管放大電路如圖題所示,已知BJT的電流放大系數(shù)β=50?！?估算Q點(diǎn)；〔2畫(huà)出簡(jiǎn)化H參數(shù)小信號(hào)等效電路；〔3估算BJT的輸入電阻rbe；〔4如輸出端接入4kΩ的電阻負(fù)載,計(jì)算及。解:〔1估算Q點(diǎn)〔2簡(jiǎn)化的H參數(shù)小信號(hào)等效電路如圖解所示。圖題〔3求rbe〔4求〔5求電路如圖題所示,已知BJT的β=100,VBE=-0.7V?！?試估算該電路的Q點(diǎn)；〔2畫(huà)出簡(jiǎn)化的H參數(shù)小信號(hào)等效電路；〔3求該電路的電壓增益,輸入電阻Ri、輸出電阻Ro；〔4若vo中的交流成分出現(xiàn)圖題3.4.4b所示的失真現(xiàn)象,問(wèn)是截止失真還是飽和失真？為消除此失真,應(yīng)調(diào)整電路中的哪個(gè)元件？如何調(diào)整？圖題解:〔1估算Q點(diǎn)〔2簡(jiǎn)化的H參數(shù)小信號(hào)等效電路如圖解所示。圖解〔3求、Ri、Ro。BJT的輸入電阻〔4因圖題3.4.4a中的BJT是PNP管,故圖題3.4.4b中出現(xiàn)的vo失真是截止失真；應(yīng)調(diào)整Rb4.4．3射極偏置電路和BJT的輸出特性曲線如圖題3．5．3所示,已知β=60?！?分別用估算公式和圖解法求Q點(diǎn)；〔2求輸入電阻rbe；〔3用小信號(hào)模型分析法求電壓增益；〔4求輸出電壓最大不失真幅度；〔5若電路其他參數(shù)不變,如果要使VCE=4V,問(wèn)上偏流電阻為多大？圖題解:〔1估算法求Q點(diǎn)：圖解法求Q點(diǎn)：圖由vCE=VCC-ic〔Rc+Re作直流負(fù)載線MN,由縱軸IC=1.65mA處作水平線與MN交于Q點(diǎn),則VCE≈7.8V,IB≈28μA?！?〔3其中 〔4由交流負(fù)載線M′N(xiāo)′與輸出特性曲線的交點(diǎn)可知,輸出電壓的最大不失真幅度Vom≈11.1V-7.8V=3.3V?！?當(dāng)VCE=4V時(shí)上偏流電阻4.5．2在圖題3．6．2所示電路中,已知Rb=260kΩ,Re=RL=5．1kΩ,Rs=500Ω,VEE=12V,β=50,試求：〔1電路的Q點(diǎn)；〔2電壓增益、輸入電阻Ri及輸出電阻Ro；〔3若=200mv,求。圖題圖題解:〔1求Q點(diǎn)〔2求、Ri、R?！?時(shí)電路如圖題3．6．4a所示。BJT的電流放大系數(shù)為β,輸入電阻為rbe,略去了偏置電路。試求下列三種情況下的電壓增益、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro：①vs2=0,從集電極輸出；②vs1=0,從集電極輸出；③vs2=0,從發(fā)射極輸出。并指出上述①、②兩種情況的相位關(guān)系能否用圖b來(lái)表示？符號(hào)"+"表示同相輸入端,即vc與ve同相。而符號(hào)"-"表示反相輸入端,即vc與vb反相。圖題解:①②③①、②兩種情況的相位關(guān)系能用圖b表示,即將vs1加于"-"端,vs2加于"+"端。第五章部分習(xí)題解答5.1．1圖題所示為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,請(qǐng)分別說(shuō)明各屬于何溝道？如是增強(qiáng)型,說(shuō)明它的開(kāi)啟電壓VT=？如是耗盡型,說(shuō)明它的夾斷電壓Vp=？〔圖中iD的假定正向?yàn)榱鬟M(jìn)漏極圖題解:由圖題可見(jiàn)：圖a為N溝道耗盡型MOSFET,其VP=-3V；圖b為P溝道耗盡型MOSFET,其VP=2V；圖c為P溝道增強(qiáng)型MOSFET,其VT=-4V。一個(gè)MOSFET的轉(zhuǎn)移特性如圖題所示〔其中漏極電流iD的方向是它的實(shí)際方向。試問(wèn)：〔1該管是耗盡型還是增強(qiáng)型？〔2是N溝道還是P溝道FET？〔3從這個(gè)轉(zhuǎn)移特性上可求出該FET的夾斷電壓VP還是開(kāi)啟電壓VT？其值等于多少？圖題解:由圖題可見(jiàn),它是P溝道增強(qiáng)型MOSFET,其VT=－4V。四個(gè)FET的轉(zhuǎn)移特性分別如圖題4.3.4a、b、c、d所示,其中漏極電流iD圖題解:由圖題可見(jiàn)：圖a為P溝道JFET；圖b為N溝道耗盡型MOSFET；圖c為P溝道耗盡型MOSFET；圖d為N溝道增強(qiáng)型MOSFET。已知電路參數(shù)如圖題所示,FET工作點(diǎn)上的互導(dǎo)gm=1mS,設(shè)rd》Rd。<1>畫(huà)出小信號(hào)等效電路；〔2求電壓增益àv；〔3求放大電路的輸入電阻Ri。解:〔1畫(huà)小信號(hào)等效電路圖題忽略rd,可畫(huà)出圖題的小信號(hào)等效電路,如圖解4.4.4所示?！?求àV〔3求Ri5．5．4電路如圖題所示,設(shè)FET的互導(dǎo)為gm,rd很大；BJT的電流放大系數(shù)為β,輸入電阻為rbe。試說(shuō)明T1、T2各屬什么組態(tài),求電路的電壓增益àV、輸入電阻Ri及輸出電阻Ro的表達(dá)式。圖題解:〔1T1、T2的組態(tài)T1為源極輸出器,T2為共射極電路?！?求àv<3>求Ri和Ro第八章部分習(xí)題解答8.3．1在圖題所示電路中,設(shè)BJT的β=100,VBE=0.7V,VCES=0.5V,ICEO=0,電容C對(duì)交流可視為短路。輸入信號(hào)vi為正弦波?！?計(jì)算電路可能達(dá)到的最大不失真輸出功率Pom；〔2此時(shí)Rb應(yīng)調(diào)節(jié)到什么數(shù)值？〔3此時(shí)電路的效率η=？試與工作在乙類(lèi)的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路比較。圖題解：〔1求Pom〔2求Rb考慮到〔3求η顯然,比工作于乙類(lèi)的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路的理想效率低很多。在圖題所示電路中,設(shè)v1為正弦波,RL=8Ω,要求最大輸出功率Pom=9W。試求在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計(jì)的條件下,求：〔1正、負(fù)電源VCC的最小值；〔2根據(jù)所求VCC最小值,計(jì)算相應(yīng)的ICM、|V〔BRCEO|的最小值；〔3輸出功率最大〔Pom=9W時(shí),電源供給的功率PV；〔4每個(gè)管子允許的管耗PCM的最小值；〔5當(dāng)輸出功率最大〔Pom=9W時(shí)的輸入電壓有效值。圖題解：〔1VCC的最小值由可求得 〔2ICM和|V〔BRCEO|的最小值〔3求Pv設(shè)IC〔AV為電流平均值,則〔4PCM的最小值〔5輸入電壓有效值8.3．4設(shè)電路如圖題所示,管子在輸入信號(hào)v1作用下,在一周期T1和T2輪流導(dǎo)電約180°,電源電壓VCC=20V,負(fù)載RL=8Ω,試計(jì)算：〔1在輸入信號(hào)Vi=10V<有效值>時(shí),電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率；〔2當(dāng)輸入信號(hào)vi的幅值為Vim=Vcc=20V時(shí),電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。解：〔1Vi=10V時(shí)輸出功率 每管的管耗 兩管的管耗 PT=2PT1電源供給的功率 PV=Po+PT效率 <2>8.4．3一單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路如圖題所示,設(shè)T1、T2的特性完全對(duì)稱(chēng),vi為正弦波,VCC=12V,RL=8Ω,試回答下列問(wèn)題：<1>靜態(tài)時(shí),電容C2兩端電壓應(yīng)是多少？調(diào)整哪個(gè)阻能滿(mǎn)足這一要求？<2>動(dòng)態(tài)時(shí),若輸出電壓vo出現(xiàn)交越失真,應(yīng)調(diào)整哪個(gè)電阻？如何調(diào)整？<3>若R1=R2=1.1kΩ,T1和T2的β=40,|VBE|=0.7V,PCM=400mW,假設(shè)D1、D2、R2中任意一個(gè)開(kāi)路,將會(huì)產(chǎn)生什么后果？圖題解：〔1靜態(tài)時(shí),C2兩端電壓應(yīng)為,調(diào)整R1或R3可滿(mǎn)足這一要求。〔2若vo出現(xiàn)交越失真,可增大R2?！?若D1、D2或R2中有一個(gè)開(kāi)路,則由于T1、T2的靜態(tài)功耗為即PT1=PT2>>PCM,所以會(huì)燒壞功放管。8.5．22030集成功率放大器的一種應(yīng)用電路如圖題所示,假定其輸出級(jí)BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計(jì),vi為正弦波電壓。〔1指出該電路是屬于OTL還是OCL電路；〔2求理想情況下最大輸出功率Pom；〔3求電路輸出級(jí)的效率η。圖題解：〔1屬于OCL電路〔2最大輸出功率〔3效率電源供給的功率PV和效率η分別為第六章部分習(xí)題解答6．1．1電路如圖題所示,所有BJT的β均很大,VBE=0.7V,且T2、T3特性相同,電路參數(shù)如圖。問(wèn)：<1>T2、T3和R組成什么電路？在電路中起什么作用？<2>電路中T1、Rel起電平移動(dòng)作用,保證vi=0時(shí),vo=0。求IREF、IC3和Rel的值。圖題解：〔1T2、T3和R組成鏡像電流源電路,在電路中作為BJTT1的恒流源負(fù)載,提高帶負(fù)載能力?！?當(dāng)vi=0時(shí),vo=06．2．2雙端輸入、雙端輸出理想的差分式放大電路如圖題所示。求解下列問(wèn)題：〔1若vil=1500μV,vi2=500μV,求差模輸入電壓vid,共模輸入電壓vic的值；〔2若AVD=100,求差模輸出電壓vod；〔3當(dāng)輸入電壓為vid時(shí),若從c2點(diǎn)輸出,求vc2與vid的相位關(guān)系；〔4若輸出電壓vo=1000vi1-999vi2時(shí),求電路的AVD、AVC和KCMR的值。圖題圖題解：〔1差模輸入電壓為共模輸入電壓為〔2AVD=100,差模輸出電壓為〔3vc2與vid同相?！?vo=1000vi1-999vi2,求AVD、AVC和KCMR的值。所以則 6．2．2電路如圖題所示,Rel=Re2=100Ω,BJT的β=100,VBE=0.6V。求：〔1Q點(diǎn)〔IBI、ICI、VCE1；〔2當(dāng)vil=0.01V、vi2=-0.01V時(shí),求輸出電壓vo=vo1-vo2的值；〔3當(dāng)c1、c2間接入負(fù)載電阻RL=5.6kΩ時(shí),求vo的值；〔4求電路的差模輸入電阻Rid、共模輸入電阻Ric和輸出電阻Ro。圖題解：〔1當(dāng)vid=0時(shí),求Q點(diǎn)?！?當(dāng)vi1=0.01V,vi2=－0.01V時(shí),求輸出電壓vo的值?！?當(dāng)C1、C2間接入RL=5.6kΩ,求vo?！?求Rid、Ric和Ro差模輸入電阻Rid為共模輸入電阻Ric為輸出電阻Ro為6．2．2電路參數(shù)如圖題所示。求：〔1單端輸出且當(dāng)RL=∞時(shí),vo2=？；RL=5.6kΩ時(shí),=?〔2不接RL時(shí),單端輸出的AVD2、AVC2和KCMR的值?！?差模輸入電阻Rid、共模輸入電阻Ric和不接RL時(shí),單端輸出的輸出電阻Ro的值。解：〔1RL=∞時(shí),求vo2當(dāng)RL=5.6kΩ時(shí),求〔