模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程楊素行(第三版)

1、習(xí)題欲使二極管具有良好的單向?qū)щ娦?，管子的?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(xí)題12假設(shè)一個二極管在50°c時的反向電流為10“a, 試問它在20°c和80°c時的反向電流大約分別為多大？已知 溫度每升高10°c,反向電流大致增加一倍。解：在20°c時的反向電流約為：2一冬104 = 125“4 在80°c時的反向電流約為：23xlo/a = 8o/a習(xí)題14 已知在下圖中，”i= losin砒（v）, 7fl=lftq,

2、試 對應(yīng)地畫出二極管的電流訂、電壓以及輸出電壓"o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由ptel勿欣(dt習(xí)題15欲使穩(wěn)壓管具有良好的穩(wěn)壓特性，它的工作電 流" 動態(tài)電阻儀以及溫度系數(shù)qu，是大一些好還是小一 些好？答：動態(tài)電阻儀愈小，則當(dāng)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，工作電流乙愈大， 則其動態(tài)內(nèi)阻愈小，穩(wěn)壓性能也愈好。但應(yīng)注意不要超過 其額定功耗，以免損壞穩(wěn)壓管。溫度系數(shù)的絕對值愈小，表示當(dāng)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(xí)題1-6某穩(wěn)壓管在溫度為20°c,

3、工作電流為5 ma時， 穩(wěn)定電壓l/z=10v,已知其動態(tài)內(nèi)阻rz=8q,電壓的溫度系 數(shù) av=0.09%/oc,試問： 當(dāng)溫度不變，工作電流改為20ma時，t/z約為多少？ 當(dāng)工作電流仍為5 ma,但溫度上升至50°c時，u苗為 多少？解： uz =azz,i =(20-5)xw3x8 = 0.12vt/z =10 + 0.12 = 102v uz i = al!貞=0.09% x (50 - 20) = 2.7%j7z =10x(14-2.7%) = 10.27習(xí)題17 在下圖中，已知電源電壓l/ = 10v, r = 200q,ryucq 穩(wěn)壓管的/z = 6v,試求： 穩(wěn)壓

4、管中的電流zz=? 當(dāng)電源電壓/升高到12v時，血將變?yōu)槎嗌? 當(dāng)£/仍為10v,但心改為2心時，乙將變?yōu)槎嗌?m：=20ma%/. iz=i- irl =20 6 = 14 九4 =_= 3()ma17 = i ir = 30 6 = 24九4rzrl iri =- = 3ma iz = i-ir =20-3 = 17zna"rll習(xí)題18設(shè)有兩個相同型號的穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值均為6v, 當(dāng)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。 12v(1) 6-7v(1) l4v習(xí)題19 一個三極管的輸出

5、特性如圖所示， 試在圖中求出wce=5v, ic=6ma處的電流放大系數(shù)0、a> 0和并進(jìn)行比較。 設(shè)三極管的極限參數(shù)為zcm=20ma, u（br）ced=15v, pcm=100加w,試在特性曲線圖審畫出三極管的安全工作區(qū)。解：由圖可得:卩=9 =2 = 5(),_ i(.6a » =0.04ie 6.04j 9-3.2 145,£0.06-0.02ala «- 9-3.2 ().9930.993，c/ma習(xí)題假設(shè)有兩個三極管，已知第一個管子的=99, 則函=?當(dāng)該管的時，號心和心各等于多少？已 知第二個管子的=0.95,則其萬2 = ?若該管的甩=1加

6、a, 則“c2和厶2各等于多少?解： a, =- = 0.991 +屛當(dāng) s = 10/a 時，/ci = 0.99ma, /£1 = 1mal-a2當(dāng) ie2 = ma 時，ic2 = 0.95加1, ib=50“a習(xí)題111設(shè)某三極管在20°c時的反向飽和電流zcbo=1a,0 =30；試估算該管在50°c的/bo和穿透電流ed大致等于多 少。已知每當(dāng)溫度升高10°c時，<cbo大約增大一倍，而每當(dāng)溫 度升高1°c時，0大約增大1%。解：20°c時 ，【ceo =(1 + 0心=3如50 °c 時，icb0

7、71; 8/a0 = 0()(1 +1 %廠=30x(l + l %)50_2°u30x(l + 30xl%) = 39i(、fo = (1 + 0) 320/4 = 0.32/77/1習(xí)題1-12 個實際pnp型錯三極管的輸入、輸出特性曲線分 別如圖pl-12(a)和(b)所示。 查看該三極管的穿透電流/ced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)，其和的值分別應(yīng) 該大于零還是小于零？并與npn型三極管進(jìn)行比較。解：查圖可知，/cbd=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 pnpj： wbe<0, wbc>0

8、;對npn型：wbe>0, wbc<0o習(xí)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工作在截止區(qū)、放大區(qū)還是飽和區(qū)。(a)(d)(b)(c)(c)(0(g)(h)解：判斷依據(jù):npn型：wbe>0,zzbe<®>pnp!: wbe<0,"bqo,wbc<0,放大; mbc<°，截止。 wbc>0,放大;”bc>°，截止。wbe>0, wbc>0,飽和;> “bcv°，飽和;(a)放大(b)放大飽和截止放大放大ib = 0.046

9、5加1 lc « 2.325mauce= 5.35v 三極管工作在放大區(qū), 見圖pl-14(g)中b點。習(xí)題114已知圖pl14(a)中各三極管的0均為50, t/be« 0.7v,試分別估算各電路中的匚和mce，判斷它們各自 工作在哪個區(qū)(截止、放大或飽和)，并將各管子的茲和 %泌t應(yīng)在輸出特性曲線上的位置分別畫在圖pl-14(g)±euce=3.55v 三極管工作在放大區(qū), 見圖pl-14(g)中a點。ib - 0.465ma lc = 23.25ma/廠0三極管工作在截止區(qū), 見圖pl-14(g)中d點。2oom1"10v(e)心 =10vih =

10、 0.0465maic u 2.325ma uce=ycc=三極管工作在放大區(qū), 見圖pm 4(g)中f點。三極管工作在截止區(qū),見圖pl-14(g)中e點(與d點重合)。圖 pl-14(g)uce = -36.5v 以上算出的與uc值是荒謬 的，實質(zhì)上此時三極管巳工作 在飽和區(qū)，故/b=0.465 ma, 】c r vcc/«c=5/wa, f/ce=l/ces « 0.3v,見圖 pl-14(g)中 c點。習(xí)題115 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(biāo)上e、b、c,并判斷 這兩個三極管是npn型還是pnp型，硅管還是銬管。

11、解：本題的前提是兩個三極管均工作在放大區(qū)。(a) l發(fā)射極e, 3基級b, 2電極c,三極管 類型是npn錯管。(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(xí)題1j6已知一個n溝道增強(qiáng)型mos場效應(yīng)管的輸出特性 曲線如圖pm6所示。試作出m頁=15v時的轉(zhuǎn)移特性曲線，并 由特性曲線求出該場效應(yīng)管的開啟電壓t/gs(th)和/叨值，以及 當(dāng)仏=15v, ”gs=4v時的跨導(dǎo)gm。，d/ina/d/iha4-r r0 12 3 4 5 %s/v o 5101520 "ds/v由圖可得，開啟電壓ugs(th)=2v, 60=2.511,8in"gs4

12、1.24.5 3.5=2.8/715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，在特性曲線上標(biāo)注出 其夾斷電壓&5（呦和飽和漏極電流bss；如為增強(qiáng)型，標(biāo)出其（町絕緣柵型n溝道增強(qiáng)型；（b）結(jié)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(qiáng)型。習(xí)題1-18 已知一個n型溝道增強(qiáng)型mos場效應(yīng)管的開啟電 壓gs（th）= +3v, /pomma,請示意畫出其轉(zhuǎn)移特性曲線。習(xí)題1-18圖習(xí)題1-19圖習(xí)題119 已知一個p型溝道耗盡型mos場效應(yīng)管的飽和漏 極電流

13、/nss= "2.5ma,夾斷電壓ucs（off）=?請示意畫出其轉(zhuǎn) 移特性曲奴。習(xí)題21試判斷圖p2j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(jié)反偏）;（b）不能正常放大（發(fā)射結(jié)無直流偏置）；（c）無放大作用（集電結(jié)無直流偏置）；（d）無放大作用（發(fā)射結(jié)無直流偏置）；（e）有放大作用（是射極跟隨器）；（0無放大作用（輸出交流接地）；仗）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(xí)題22試畫出圖p2-2中各電路的直流通路和交流通路。 設(shè)各電路中的電容均足夠大，變壓器為理想變壓器。(町交流通路(c)交流通

14、路習(xí)題23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，分別改變以下某一參數(shù)時，試定性說明 放大電路的bq、cq和ceq將增大、減少還是基本不變。 增大心；增大vcc；增大0。答：增大則減少，cq減少，增大。 增大vcc，則bq增大，cq增大，“ceq不確定。 增大0,則?bq基本不變，增大，“ceq減少。習(xí)題24在圖252所示npn三極管組成的分壓式工作點穩(wěn) 定電路中，假設(shè)電路其他參數(shù)不變，分別改變以下某一參數(shù) 時，試定性說明放大電路的6q、？cq和cfq、仏和a將增 大、減少還是基本不變。 增大心1；增大心2；增大«；增大0。答：增大心1，則“bq t、【cq

15、t，”ceq '，be '，a t。 增大/?b2，則 “bq j、“cq /、cbq 匸，rbe » a。 增大'則“bq '，cq / ' cbq 匸，be 匸，a。 增大0,則zbq1 ,cq基本不變，”ceq基本不變，廠，a基本不變習(xí)題2-5 設(shè)圖p25中的三極管0=100, t7beq=0.6v, vcc-12v, rc=3kq, /?b=120kqe 求靜態(tài)工作點處的，bq、cq 和 cbq 值。 解：120rg3ksl +vcc“cc =(【cq + i bq)rc + 1 bq% + u beq =(0 + l)/?c + i

16、bqrh + ureqria l>，b j1坯1 + o-lk陋_(1 + 0)心+叮0027皿jvg -u beq習(xí)題26 設(shè)圖 p2-6(a)中：心=510kq, /?c=10kq, /fl=1.5kq, vcc=l ovo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#cc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cbq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/cq=2iua, 17ceq=2v, 應(yīng)改變那些參數(shù)？改成什么數(shù)值？73-210ic/inai l/b=120y

17、ujwo “j60z/.-140 uac 246810 “ce/v解：可先用近似估算法求bq=%=歸20.02加1 = 20如呃 rh510直流負(fù)載線方程：uce =匕乂 一 °crc = 10 - io.靜態(tài)工作點q點處，u(：eq = 05u, icq « 0.95加1 由圖可見q點靠近飽和區(qū)，易產(chǎn)生飽和失真。為將提高到5v左右，可同時減小只rcrb,如圖中q2 點、,也可以/?»不變，減小或&不變，增大b；或同時增大 心和心等。7-ic/inai k60ua 40ua將，c =2ma, wce=2v的一點與橫坐標(biāo)上叱e=1 0v的一點相 連即可得到此

18、時島直流負(fù)載線，此時集電極電阻為rc = (vcc -見q )cq = (10- 2)/2 = 4m由圖可見，q3點處zbq=40/a,則rh = (vcc -ubeq)/lbq = (10-0.7)/0.04«250m因此，需減小z?c和rb，可減為rf=4/cq, rb= 250mic/inai 17-1/b=1204246810 wce/v習(xí)題27 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(設(shè)ubeq=07v); 畫出交流負(fù)載線。圖p2702； d d 厶80“j a. 、60“屮u尸予-20“45 721015202

19、5仏/(b)1 ,其中解：直流負(fù)載線方程為：uce vcc-ic(r.+ re) = 15-3ic % « = 3.3v ig bqq 丄 qcc傀1 +傀2u -jyru bq v beq c < aicq a【eq= 2.6加4則由，c = 26ma的一條水平線 與直流負(fù)載線的交點即為q, 由圖可得l/ceq = 7.2vo交流負(fù)載線通過q點，且斜率為-，rlr =rciirl=kl習(xí)題28在圖p2-7(a)中，如果輸出電壓波形為八，試問: 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?答：飽和失真；(a)應(yīng)降彳氐q點，為此可增大 rbl (原為39kq)。

20、習(xí)題29試作出圖p2-9中所示放大電路的負(fù)載線。已知： i?b=56om, /?c=5.im, ri=/?=iom, rl=imci,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。圖p29答：圖解的基本方法要求分別畫出三極管部分（非線性）和 負(fù)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(fù)載部分等效為一個電源陣（和一個電阻r；,由給定參數(shù)可求得： 咯=7.2v, r； = 4m該電路的直流負(fù)載線方程為:ce= 7.2 4：7-/b=1204/40 芯仏/v圖 p2-6(b)習(xí)題210設(shè)圖p2-10電路中三極管的0=60, vcc=6v,rc=5kq

21、,心=530儀，/?l=5mq,試: 估算靜態(tài)工作點； 求值； 求電壓放大倍數(shù)人，輸入電阻 k和輸出電阻心。解:vcc-%q=ga二/陀+匕=°61加a 仏=300 + (1 + 0)竺2.狄?！緀q 人 “0w51.7么/?, = rh / rhe « 2.9kgro = r = 5kg習(xí)題211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：/?bl=2.5*q,/?b2=10aq, r=2kq, /fe=750q, rf=1.5kq, r=0, vcc=15v,三極管的輸出特 性曲線如鹵(b)所示。解：首先估算q點，可求得：%

22、- -vcc = 3v a - % = u記叫=3.07必 kb + kb2keuceq = vcc - icq& = 6.56v由圖可知，ib0 = 20/a0二如俎15()26汕仏,=3()()+ (1 + 0)ul.6«li eqr° = r = 2kg竺如560.89m習(xí)m2-12上題中，如r=10kq9則電壓放大倍數(shù)tjr解：人嚴(yán)礦二右6.6習(xí)題213在圖？213的放大電路中，設(shè)三極管的0=100, t/beq=- 0.2 v, rbb» =200£lo 估算靜態(tài)時的/bq，&和&甌； 計算三極管的仏;值； 求出中頻時的

23、電壓放大倍數(shù)； 若輸入正弦電壓，輸出電壓波形為八，試問三極管產(chǎn)生了截止失真還 是飽和失真？應(yīng)該調(diào)整電路中的哪個參數(shù)(增大還是減少)？解： vcc-ubeq =20 abq %,ieq-icq=ibq=2ma化(-厶必)=-4#4cc-10v仏,=加 + (1 + )= 200+101 x « 1.5m【eq2習(xí)題214在圖p2-14的電路中，設(shè)0=50, t/bbq=0.6vo 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。解： 7cc 【bqrb + ubeq + (1 +bqre.;匸 vcc_%q _12-0.7*'陀他+(1 + 0)

24、尺,470 + 51x2】eq icq=0【bq = mauceq= vcc - icqkteqr嚴(yán) 6dv 微變等效電路 = 300+ (1 + /?)« 1.630 eq訃一 0(")一o.94尺=心么+(1 + 0)心卜84.9m« 20“a470mrea rlo m rc+自u.re12kqre3.9rq心3q+#cc +12vir嚴(yán) r =3.9komrjrj=_io()是截止失真，應(yīng)減少/?b ge習(xí)題2j5設(shè)圖p2-15中三極管的0=100, beq=°6vbb，=100口, viov, rc=3kq 7?e=l .8aq, 7?f=200

25、q,7?bl=33, 72=1 °°“口， 負(fù)載電阻ry=3kq,電容ci、c2. c3均足夠大。 求靜態(tài)工作點；求電壓放大倍數(shù)a“；設(shè)堆二口,求出和r。r解： uro =vrr = 2.48vbq n 1 n cc傀1 +傀2u -u eico « il0 = « 0.94macc?rf + &o刖5畫出微變等效電路; 求 a“s；=9.4“4bq微變等效電路rb = rbl 11 rb2eq = vcc icqrc -厶q (心 + &) u 53v 以=加+(1 + 0)尹u2.89m【eqrhe + (i + 卩)rfq -6.5

26、 r. = rb / rb2/ _rbe + (1 + 0)心卜 11.96rqa嚴(yán)一4.87r° = r = 3kgp106八 vcc"hp+u3+(l + 0)r 7 vcc u beq k ro " 1 oyt/a 趕 p+(一+0>y ieq"icqh0ibqh 一 ma ug n fc ieqro « 6.4vp ”300 + (1 + 0)卞rrq"2.932qkz=8 予kl2a:qu+0)pp+(l+0)m"0.99(1+0)epp+(1+0)wp"0.97v r_=f +(1 + 0)($

27、=rl 二 « 87.6 片 q29qp107u_ p + (1+0)n s2" (1 + zm 0 * + (l+0)r習(xí)題218p107 c,hfcihr b2十0解：cbubq= 心 = 3u r =ubq_seq = 2kgq心+心2”% 【cq q 1 eq 2陽aibq =【cq /0 = 0.04/na = 40/jauceq= vcc - fcqrc 】eqr° = 66v 久二加+(1 + 0)尹9630eq尺=丄一 =18.801 + 00(心心)hero « r = 3kg習(xí)題219pl 07解：(a洪基電路(b)共射電路(c洪集電

28、路(d)共射電路(e洪射-共基電路%=15v rb=25kg rb2='°kg rc =3kq. rl =3kg 0=50 beq=06v rhb，=3000 70=2 ma«77.8習(xí)題220pl 07解：直流負(fù)載線方程：uds = vdd -idrd =20-5.%vpp=20vvgg=2v= r(i =5.uq%q = 2v， udsq = &3 v, ldq = 2.3ma 臨=學(xué)317加%gs 兒=一&"島=一&7習(xí)題 2-21 pl 08®att = -gm(/?p/?l)«-22.5 rirg-(r

29、i/r2)20 mq ro =rd =15 kq.ghl3不接cs時，微變等效電路為%=30v /?d =15kq 7?s=lkqrg =20mq r =30kf2r2 =200kq rl =1mg gm =1.5msa =弘傀心）e 1+g習(xí)題 2-22pl 09%=30v 心=15阪 r=lkq.rz =20mq r、=30kn r2 =200kf2 rl =1mq gm =1.5msgs(th)=2v ido=2ma %=20v v=4v & =4.7a:q 7?g=lmg%q « 2.73vi “ = 0.27/na8lfl =h °735加sgs(th)微

30、變等效電路uo = 8mgs（th）=2v/d0=2ma %=20v %=4v rs =4.7kflr 父:.a = 乩尺 u 0.776 s l + g習(xí)題 2-23 pl 09解：設(shè)仏険產(chǎn)仏哄2=07，v -u z vcc 上空0.04mai cq = 0j bq = 2ma設(shè) bq2vvcq2，則u ceqi = %* 【cqlrcl = 3.8veq 2u -u_ £cq2 bq2« 0.14ma « /“成立 a°uceq2 = k?c ，cq2 尺2 eq 2e2 = 3.7v%=15vrbl=360kqrcl=5.6kq.rc2=2kg &

31、#171;2=750q 01=50 02=30 忖=3oo +(i+ 0j2luo.95r0eqrhe2 = 300 + (1 + 02)互 q 0.5m eq2尺嚴(yán)心么嚴(yán)()95ko心=久2+(1+02)人2 = 23.75m沁空238.5rbel u -2.53仏 +(1 + 02)心24 =九九一嘰ada/2"03 rhe2 + (1 + 禹)心ro = r(2 = 2kgvcc=15v 7?方 i=360m2 rc、=56kg rc2=2kq. 7?p2=750o 01=50 02=30解：叫=0時，ua=ucj=q 】cq2 =vee/rc23.6ama ibq2 =】cq

32、2卩2= 018加a1eq2 ，bq2 + 】cq2 = 3.82/71a ueq2 =vcc 1 eq2re2 4-36vtj - 11- 11u cq u bq2 u eq2_ ubeq2« 3.66 v01=40角=20ubeqwv |f/beq21=0-7 v vrr=12v %=12vl?ci=3q 7?c2=3.3q r2kg rh =2 oomf ）/"214 九4icql=ircl+ibq2=2-32mai8qi = icqi i f3u 0.058ma eq =，cqi +1 bq u 2.38/naf "%=t2v，ubq=-u.3v0冃002

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35、島/&2)隔+(1 + 0畑尺2) -坐193.5仏2b2rci rl«0.98a=4ia2«-189.6rs = 20m 時4 j&& + rs/moorbe =5.3 加1 rbe2 =62 胚1vcc=12vrs=20kq. 心=15mfl rei=7.5kq. 漏=91加 rh21=3qkq.r© =12jiq re2=5lkg0=100 rhe =53kq. rbe2 =62m %=12v r s=2qkg r e=7 5kg rc2 =2kg 心2=51氐。 ri=252kg 7?/2=4.86qq175.7當(dāng)rs=20kg時，如果去掉射極輸出器，則& rq = 4.86eg93.5r九=& 一378& + rs習(xí)題226 p110微變等效電路:0=100 rbe =