模電(第四版)習題解答

1、自測題一、判斷下列說法是否正確,用“×”和“”表示判斷結果填入空內。(1在N 型半導體中如果摻入足夠量的三價元素,可將其改型為P型半導體。( (2因為N 型半導體的多子是自由電子,所以它帶負電。( ×(3PN 結在無光照、無外加電壓時,結電流為零。( (4處于放大狀態(tài)的晶體管,集電極電流是多子漂移運動形成的。( ×(5結型場效應管外加的柵一源電壓應使柵一源間的耗盡層承受反向電壓,才能保證其R大的特點。( G SU大于零,則其輸入電阻會明顯變小。( ×(6若耗盡型N 溝道MOS 管的G S二、選擇正確答案填入空內。(l PN 結加正向電壓時,空間電荷區(qū)將A

2、。A.變窄B.基本不變C.變寬(2穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在 C 。A.正向導通B.反向截止C.反向擊穿(3當晶體管工作在放大區(qū)時,發(fā)射結電壓和集電結電壓應為 B 。A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4 U GS=0V時,能夠工作在恒流區(qū)的場效應管有A、C 。A.結型管B.增強型MOS 管C.耗盡型MOS 管三、寫出圖Tl.3所示各電路的輸出電壓值,設二極管導通電壓U D=0.7V。 圖T1.3解:U O1=1.3V, U O2=0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5=1.3V, U O6=-2V。四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值U Z=6V,穩(wěn)定

3、電流的最小值I Zmin=5mA。求圖Tl.4所示電路中U O1和U O2各為多少伏。 (a (b圖T1.4解:左圖中穩(wěn)壓管工作在擊穿狀態(tài),故U O1=6V 。右圖中穩(wěn)壓管沒有擊穿,故U O2=5V 。五、電路如圖T1.5所示,V CC =15V ,=100,U BE =0.7V 。 試問: (1R b =50k 時,U o=? (2若T 臨界飽和,則R b =?解:(126BB BEB bV U I A R -=,2.6C B I I m A =,2O C C C c U V I R V =-=。 圖T1.5(2 2.86C C BEC S cV U I m A R -=, /28.6BS

4、CS I I A =45.5BB BEb BSV U R k I -=六、測得某放大電路中三個MOS 管的三個電極的電位如表Tl.6 所示,它們的開啟電壓也在表中。試分析各管的工作狀態(tài)(截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū),并填入表內。 表T1.6管號 U GS(th/V U S /V U G /V U D /V 工作狀態(tài) T 1 4 -5 1 3 恒流區(qū) T 2 -4 3 3 10 截止區(qū) T 3-465可變電阻區(qū)解:因為三只管子均有開啟電壓,所以它們均為增強型MOS 管。根據(jù)表中所示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態(tài),如表Tl.6最后一欄所示。習題1.1選擇合適答案填入空內。(l在本征半導體中加入(

5、 A 元素可形成N 型半導體,加入( C 元素可形成P 型半導體。A.五價B.四價C.三價 (2當溫度升高時,二極管的反向飽和電流將(A 。 A.增大 B.不變 C.減小(3工作在放大區(qū)的某三極管,如果當I B 從12 uA 增大到22 uA 時,I C 從l mA 變?yōu)?mA ,那么它的約為( C 。A.83B.91C.100(4當場效應管的漏極直流電流I D 從2mA 變?yōu)?mA 時,它的低頻跨導g m 將( A 。A.增大;B.不變;C.減小1.2電路如圖P1.2 所示,已知10sin i u t =(V ,試畫出i u 與o u 的波形。設二極管導通電壓可忽略不計。 圖P1.2 解圖P

6、1.2解:i u 與o u 的波形如解圖Pl.2所示。1.3電路如圖P1.3所示,已知t u i sin 5=(V ,二極管導通電壓U D =0.7V 。試畫出i u 與o u 的波形圖,并標出幅值。 圖P1.3 解圖P1.3解:波形如解圖Pl.3所示。1.4電路如圖P1.4所示, 二極管導通電壓U D =0.7V ,常溫下mV U T 26,電容C 對交流信號可視為短路;i u 為正弦波,有效值為10mV 。試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少? 解:二極管的直流電流 (/ 2.6D D I V U R mA =-= 其動態(tài)電阻:/10D T D r U I = 圖P1.4故動態(tài)電流的有

7、效值:/1d i D I U r m A =1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓值分別是6V 和8V ,正向導通電壓為0.7V 。試問: (1若將它們串聯(lián)相接,則可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少? (2若將它們并聯(lián)相接,則又可得到幾種穩(wěn)壓值?各為多少?解:(1串聯(lián)相接可得4種:1.4V ;14V ;6.7V ;8.7V 。 (2并聯(lián)相接可得2種:0.7V ;6V 。1.6 已知圖Pl.6 所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓6Z U V =,最小穩(wěn)定電流 m in 5Z I m A =,最大穩(wěn)定電流m ax 25Z I m A =。(1分別計算I U 為10V 、15V 、35V 三種情況下輸出電壓O U 的值; (2

8、若35I U V =時負載開路,則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 為什么?解:(1只有當加在穩(wěn)壓管兩端的 電壓大于其穩(wěn)壓值時,輸出電壓才為6V 。 V U I 10=時,VUR R R U ILL O3.3=+=;圖Pl.6VU I 15=時,5L O I LR U U V R R =+;VU I 35=時,11.7L O I Z LR U U V U R R =>+,V U U Z O 6=。0.1(2當負載開路時,mAI mA RU UI Z Z IZ 2529max =>=-=,故穩(wěn)壓管將被燒毀。1.7 在圖Pl.7 所示電路中,發(fā)光二極管導通電壓 U D =1.5V ,正向電流在515m

9、A 時才能正常工作。 試問:(1開關S 在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光? (2R 的取值范圍是多少?解:(1S 閉合。 (2 R 的范圍為: m i n m a x(/233D DR V U I =-ma xm i n(/700D DR V U I =- 圖P1.71.8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流,標出其方向,并在圓圈中畫出管子,且分別求出它們的電流放大系數(shù)。 (a (b (a (b 圖Pl.8 解圖Pl.8解:答案如解圖Pl.8所示。放大倍數(shù)分別為1/10100a mA A =和5/10050b m A A =1.9測得放大電路中六只晶體管的

10、直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子,并說明它們是硅管還是鍺管。 圖P1.9解:如解圖1.9。 解圖1.91.10電路如圖P1.10所示,晶體管導通時0.7BE U V =,=50。試分析B B V 為0V 、1V 、3V 三種情況下T 的工作狀態(tài)及輸出電壓O u 的值。解: (1當0BB V =時,T 截止,12O u V =。 (2當1BB V V =時,因為60BB BEQB Q bV U I A R -=3C Q B QI Im A =9O C C C Qcu V IR V =-= 圖P1.10所以T 處于放大狀態(tài)。(3當3BB V V =時,因為460B B B E QB Q

11、bV U I A R -=,2311.3C C C ESC Q BQ C S cV U I I m A I m A R -= , 所以T 處于飽和狀態(tài)。1.11電路如圖Pl.11所示,晶體管的=50 ,0.2BE U V =,飽和管壓降0.1CES U V =;穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓5Z U V =, 正向導通電壓0.5D U V =。試問:當0I u V =時O u =?;當5I u V =-時O u =? 解:當0I u V =時,晶體管截止,穩(wěn)壓管擊穿,5O Z u U V =-=-。當5I u V =-時,晶體管飽和,0.1O u V =-。因為: 圖P1.11480I BEB bu U I

12、 A R -=,24C B I I mA =,0EC CC C c U V I R =-<1.12分別判斷圖Pl.12所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。 (a (b (c (d (e圖P1.12解:(a可能;(b可能;(c不能;(d不能,T 的發(fā)射結會因電流過大而損壞。(e可能。1.13已知放大電路中一只N溝道場效應管三個極、的電位分別為4V、8V、12V,管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子(結型管、MOS 管、增強型、耗盡型,并說明、與G 、S 、D 的對應關系。解:管子可能是增強型管、耗盡型管和結型管,三個極、與G 、S 、D 的對應關系如解圖Pl.13所示。 解圖P

13、l.131.14已知場效應管的輸出特性曲線如圖Pl.14所示,畫出它在恒流區(qū)的轉移特性曲線。 圖Pl.14 (a (b解圖Pl.14解:在場效應管的恒流區(qū)作橫坐標的垂線(如解圖Pl.14 (a所示,讀出其與各條曲線交點的縱坐標值及G S u 值,建立(D GS i f u =坐標系,描點,連線,即可得到轉移特性曲線,如解圖Pl.14 (b所示。1.15電路如圖P1.15所示,T 的輸出特性如圖Pl.14所示,分析當I u =4V 、8V 、12V 三種情況下場效應管分別工作在什么區(qū)域。解:根據(jù)圖P1.14 所示T 的輸出特性可知,其開啟電壓為5V ,根據(jù)圖Pl.15所示電路可知G S I u

14、u =。當I u =4V 時,G S u 小于開啟電壓,故T 截止。 當I u =8V 時,設T 工作在恒流區(qū),根據(jù)輸出 特性可知0.6D i m A ,管壓降10DS DD D d u V i R V -, 因此,2GD GS DS u u u V =-,小于開啟電壓,說明假設成立,即T 工作在恒流區(qū)。 圖Pl.15當I u =12V 時,由于12DD V V =,必然使T 工作在可變電阻區(qū)。l.16分別判斷圖Pl.16 所示各電路中的場效應管是否有可能工作在恒流區(qū)。 (a (b (c (d圖P1.16解:(a可能,(b不能,(c不能,(d可能。補充1.電路如補圖P1(a、(b所示,穩(wěn)壓管的

15、穩(wěn)定電壓3Z U V =, R 的取值合適,I u 的波形如圖(c所示。試分別畫出1O u 和2O u 的波形。 (a (b (c補圖P1解:波形如下圖所示 補充2.在溫度20o C 時某晶體管的2,CBO I A =試問溫度是60o C 時的=CBO I ?解:44602022232C BO C BO I I A =。補充 3.有兩只晶體管,一只的=200 , 200C EO I A =;另一只的=100 , 10C EO I A =,其它參數(shù)大致相同。你認為應選用哪只管子?為什么?解:選用=100 , 10C EO I A =的管子,因其適中,C E O I 較小,因而溫度穩(wěn)定性較另一只管

16、子好。補充4.電路如補圖P4所示,試問大于多少時晶體管飽和? 解:取C ES BE U U =,若管子飽和,則C C BEC C BE b cV U V U R R -=, 即b c R R =所以,100b cR R =時,管子飽和。補圖P4第2章基本放大電路自測題一.在括號內用“”和“×”表明下列說法是否正確。1.只有電路既放大電流又放大電壓,才稱其有放大作用。(×2.可以說任何放大電路都有功率放大作用。(3.放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。(×4.電路中各電量的交流成分是交流信號源提供的。(×5.放大電路必須加上合適的直流電源才能正常

17、工作。(6.由于放大的對象是變化量,所以當輸入直流信號時,任何放大電路的輸出都毫無變化。(×7.只要是共射放大電路,輸出電壓的底部失真都是飽和失真。(×二.試分析圖T2.2各電路是否能放大正弦交流信號,簡述理由。設圖中所有電容對交流信號均可視為短路。 (a (b (c (d (e (f (g (h (i圖T2.2解:圖(a不能。V BB 將輸入信號短路。圖(b可以。圖(c不能。輸入信號與基極偏置是并聯(lián)關系而非串聯(lián)關系。 圖(d不能。晶體管基極回路因無限流電阻而燒毀。 圖(e不能。輸入信號被電容C 2短路。 圖(f不能。輸出始終為零。 圖(g可能。圖(h不合理。因為G -S

18、間電壓將大于零。 圖(i不能。因為T 截止。三.在圖T2.3 所示電路中,已知12C C V V =, 晶體管=100,'100b R k =。填空:要求先填文字表達式后填得數(shù)。(1當0iU V = 時,測得0.7B E Q U V =,若要基極電流20B Q I A =, 則'b R 和W R 之和 b R =( (/C C BEQ BQ V U I - k ( 565 k ;而若測得6C E Q U V =, 則c R =( (/C C C EQ BQ V U I - ( 3 k 。 (2若測得輸入電壓有效值5i U m V =時,輸出電壓有效值'0.6o U V

19、=,則電壓放大倍數(shù)u A = ( /o iU U - ( -120 。 若負載電阻L R 值與c R 相等,則帶上 圖T2.3負載后輸出電壓有效值o U =('L o L cR U R R + =( 0.3 V 。四、已知圖T2.3 所示電路中12,3C C c V V R k =,靜態(tài)管壓降6,C E Q U V =并在輸出端加負載電阻L R ,其阻值為3k 。選擇一個合適的答案填入空內。 (1該電路的最大不失真輸出電壓有效值om U ( A ;A.2VB.3VC.6V(2當1iU m V = 時,若在不失真的條件下,減小R w ,則輸出電壓的幅值將( C ; A.減小 B.不變 C

20、.增大(3在1iU m V = 時,將R w 調到輸出電壓最大且剛好不失真,若此時增大輸入電壓,則輸出電壓波形將( B ;A.頂部失真B.底部失真C.為正弦波(4若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真,則為消除失真,可將( B 。A.R w 減小B.c R 減小C. C C V 減小五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下:A.共射電路B.共集電路C.共基電路D.共源電路E.共漏電路它們的電路分別如圖2.2.1 、2.5.1(a、2.5.4 (a、2.6.2 和2.6. 9(a所示;設圖中e b R R <,且C Q I 、D Q I 均相等。選擇正確答案填入空內,只需填A 、B 、 (l輸入電阻最小的電路是(

21、 C ,最大的是( D 、E ; (2輸出電阻最小的電路是( B ;(3有電壓放大作用的電路是( A 、C 、D ; (4有電流放大作用的電路是( A 、B 、D 、E ; (5高頻特性最好的電路是( C ;(6輸入電壓與輸出電壓同相的電路是( B 、C 、E ;反相的電路是( A 、D 。六、未畫完的場效應管放大電路如圖T2.6所示,試將合適的場效應管接入電路,使之能夠正常放大。要求給出兩種方案。解:根據(jù)電路接法,可分別采用耗盡型N溝道和P溝道MOS管,如解圖T2.6所示。 圖T2.6解圖T2.6習題2.1分別改正圖P2.1所示各電路中的錯誤,使它們有可能放大正弦波信號。要求保留電路原來的共

22、射接法和耦合方式。 (a (b (c (d圖P2.1解:(a將-V CC改為+V CC。(b在+V CC與基極之間加R b。(c將V BB反接,且在輸入端串聯(lián)一個電阻。(d在V BB支路加R b,在-V CC與集電極之間加R c。2.2畫出圖P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。設所有電容對交流信號均可視為短路。 (a (b (c (d圖P2.2解:將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路,圖略。圖P2.2所示各電路的交流通路如解圖P2.2所示; (a (b (c (d解圖P2.22.3分別判斷圖P2.2(a、 (b所示兩電路各屬哪種放大電路,并寫出u i oQ A R R 、和的表達式。 解

23、:圖 (a: 123(1C C BEQ B Q V U I R R R -=+,C Q B Q I I =,(1C EQ C C BQ c U V I R =-+。23/ubeR R A r =- ,1/i be R r R =,23/o R R R = 圖(b:223123(/(1BQ C C BEQ R I V U R R R R R =-+,C Q B Q I I =,41C E Q C C C Q E Q U V I R I R =-。4u be R A r = ,1/1be i r R R =+,4o R R =。 2.4 電路如圖P2.4 (a所示,圖(b是晶體管的輸出特性,靜態(tài)時

24、0.7B E Q U V =。利用圖解法分別求出L R =和3L R k =時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓om U (有效值。 (a (b圖P2.4解:空載時:20,2,6BQ C Q C EQ I A I m A U V =;最大不失真輸出電壓峰值約為5.3V ,有效值約為3.75V 。帶載時:20,2,3BQ C Q C EQ I A I m A U V =;最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V ,有效值約為1.63V 。如解圖P2.4 所示。 解圖P2.4 圖P2.52.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的=80, b e r =1k,20iU m V = ,靜態(tài)時0.7B E Q

25、U V =,4C EQ U V =,20B Q I A =。判斷下列結論是否正確,在括號內打“”和“×”表示。(1342002010uA -=-=- (× (24 5.710.7uA =-=- (× (38054001uA =-=- (× (480 2.52001u A =-=- ( (520120i R k k = (× (60.7350.02i R k k = (× (73i R k (× (81i R k ( (95O R k = ( (10 2.5O R k = (×(1120S U m V (×

26、 (1260SU m V (2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管=120,U BE =0.7V ,飽和管壓降U CES =0.5V 。在下列情況下,用直流電壓表測量晶體管的集電極電位,應分別為多少?(1正常情況;(2R b1短路;(3R b1開路;(4R b2開路;(5R b2短路;(6R C 短路; 圖P2.6 圖P2.7解:(12117416311C C BEBE B b b V U U I A R R -=-=-=, 1.32C B I I m A =,8.3C C C C c U V I R V =-=。(2 R b1短路,0=B C I I ,15C U V =。 (3 R b1開

27、路,臨界飽和基極電流23.7C C C ESBS cV U I A R -=,實際基極電流2174C C BEB b V U I A R -=。由于B BS I I >,管子飽和,V U U CES C 5.0=。(4 R b2開路,無基極電流,15C C C U V V =。 (5 R b2短路,發(fā)射結將燒毀,C U 可能為15V 。 (6 R C 短路, 15C C C U V V =。2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的=80 ,'100bb r =。分別計算L R =和3L R k =時的Q 點、u A 、i R 和oR 。解:在空載和帶負載情況下,電路的靜態(tài)電流、b e

28、 r 均相等,它們分別為: 22C C BEQBEQ BQ bsV U U I A R R -=-1.76CQB QI I m A ='26(11.3be bb EQm V r r k I =+空載時,靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為: 6.2CE QCCC Q c U V I R V =-; 308c ubeR A r =- /1.3i b b e b e R R r r k =; 93be usube sr A A r R -+ 5o c R R k =3L R k =時,靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為:(/2.3L CEQC CC Q cLL cR U VIR

29、R V R R =-+ (/115c L u beR R A r =- 34.7be usube sr A A r R -+ /1.3i b b e b eR R r r k = 5o c R R k =。2.8若將圖P2.7 所示電路中的NPN 管換成PNP 管,其它參數(shù)不變,則為使電路正常放大電源應作如何變化? Q 點、u A 、i R 和oR 變化嗎?如變化,則如何變化?若輸出電壓波形底部失真,則說明電路產(chǎn)生了什么失真,如何消除?解:由正電源改為負電源;Q 點、u A 、i R 和oR 不會變化;輸出電壓波形底部失真對應輸入信號正半周失真,對PNP 管而言,管子進入截止區(qū),即產(chǎn)生了截止失

30、真;減小R b 。2.9 已知圖P2.9所示電路中,晶體管=100,be r =1.4k。 (1現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降U CEQ =6V ,估算R b ;(2若測得i U 和oU 的有效值分別為1mV 和100mV ,則負載電阻R L 為多少?解:(1mAR U V I cCECC C2=-=,A I I C B 20/=, =-=k I UV R BBECC b565。(2由(/100o c L uibeU R R A U r =-=-=- ,可得: 2.625L R k =。 圖P2.92.10在圖P2.9所示電路中,設靜態(tài)時2C Q I m A =,晶體管飽和管壓降0.6C E S U V

31、=。試問:當負載電阻L R =和3L R k =時,電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏?解:由于2C Q I m A =,所以6C EQ C C C Q c U V I R V =-=。 空載時,輸入信號增大到一定幅值,電路首先出現(xiàn)飽和失真。故 3.822CE QC E Som U U U V -=3L R k =時,當輸入信號增大到一定幅值,電路首先出現(xiàn)截止失真。故'2.122C Q Lom I R U V =2.11 電路如圖P2.11所示,晶體管=100,b b r '=100。(1求電路的Q 點、u A 、i R 和oR ; (2若改用=200的晶體管,則Q 點如何變化

32、?(3若電容C e 開路,則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?如何變化? 解:(1靜態(tài)分析: 1122b BQ C C b b R U V V R R =+1B Q B E QEQ f e U U I m A R R -=+101EQ BQ I I A =+e (R 5.7C EQ C C EQ cf U V I R R V =-+= 圖P2.11動態(tài)分析:'26(12.73be bb EQm V r r k I =+(/7.7(1c L ube fR R A r R =-=-+12/(1 3.7i b b be f R R R r R k =+ 5o c R R k = (2 =20

33、0時,1122b BQ C C b b R U V V R R =+(不變; 1B Q B E QEQ f eU U I m A R R -=+(不變;51EQ BQ I I A =+(減小;e (R 5.7C EQ C C EQ cf U V I R R V =-+=(不變。(3 C e 開路時,(/ 1.92(1(c L c L ube e f e fR R R R A r R R R R =-=-+ (減小;12/(1( 4.1i b b be e f R R R r R R k =+(增大; 5o c R R k =(不變。2.12 電路如圖P2.12所示,晶體管的=80,b e r

34、=1k。(1求出Q 點; (2分別求出R L =和R L =3k時電路的u A 、i R 和oR 。 解:(1求解Q 點: 32.3(1C C B E QB Q b eV UI A R R -=+(12.61E Q B QI I m A =+ 7.17CE QC CE QeU VIR V =- (2求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻:R L =時;(10.996(1e ube eR A r R +=+ 圖P2.12/(1110i b be e R R r R k =+R L =3k時;(1(/0.992(1(/e L ube e L R R A r R R +=+/(1(/76i b be e L

35、R R r R R k =+輸出電阻:/371s b beo e R R r R R +=+2.13 電路如圖P2.13 所示,晶體管的=60 , '100bb r =。(1求解Q 點、u A 、i R 和oR (2設U s = 10mV (有效值,問?i U =,?o U = 若C 3開路,則?i U =,?o U =解:(1 Q 點:31(1C C B E Q B Q b eV U I A R R -=+1.86C Q B QI Im A=圖P2.13(4.56CE QC CE Q c eU VI R R V -+ u A 、i R 和oR 的分析: '26(1952be

36、bb EQ m V r r I =+, (/95c L ubeR R A r =- /952i b be R R r = , 3o c R R k =。(2設U s = 10mV (有效值,則 3.2i i s s iR U U m V R R =+; 304o u iU A U mV = 若C 3開路,則:/(151.3i b be e R R r R k =+ , / 1.5c L ue R R A R - 9.6i i s s iR U U m V R R =+, 14.4o u i U A U m V= 。 2.14 改正圖P2.14 所示各電路中的錯誤,使它們有可能放大正弦波電壓。要

37、求保留電路的共漏接法。 (a(b (c (d圖P2.14解:(a源極加電阻R S ; (b漏極加電阻R D ;(c輸入端加耦合電容; (d在R g 支路加V GG , +V DD 改為V DD改正電路如解圖P2.14所示。 (a(b (c (d解圖P2.142.15已知圖P2.21 (a所示電路中場效應管的轉移特性和輸出特性分別如圖(b、(c所示。(1利用圖解法求解Q 點;(2利用等效電路法求解u A 、i R 和oR 。 (a (b (c 圖P2.15解:(1在轉移特性中作直線G S D s u i R =-,與轉移特性的交點即為Q 點;讀出坐標值,得出1,2D Q G SQ I m A U

38、 V =-。如解圖P2.15(a所示。 (a (b 解圖P2.21在輸出特性中作直流負載線(D S D D D d s u V i R R =-+,與2G SQ U V =-的那條輸出特性曲線的交點為Q 點,3D SQ U V 。如解圖P2.21(b所示。(2首先畫出交流等效電路(圖略,然后進行動態(tài)分析。 (21/D SD m U D SS D Q G SG S off i g I I m V V u U -=5u m dA g R =-=- ; 1i g R R M =;5o d R R k =2.16已知圖P2.16(a所示電路中場效應管的轉移特性如圖(b所示。求解電路的Q 點和uA 。(

39、a (b圖P2.16解:(1求Q 點:根據(jù)電路圖可知,3G SQ G G U V V =。從轉移特性查得,當3G SQ U V =時的漏極電流:1D Q I m A = 因此管壓降 5DS QD DD QdU VIR V =-=。(2求電壓放大倍數(shù):(22/m D Q D O G S th g I I m A V U =, 20u m dA g R =-=-2.17電路如圖P2.17 所示。(1若輸出電壓波形底部失真,則可采取哪些措施?若輸出電壓波形頂部失真,則可采取哪些措施?(2若想增大uA ,則可采取哪些措施?解:(1輸出電壓波形底部失真,類似于NPN 型三極管的飽和失真,應降低Q ,故可

40、減小R 2或增大R 1、R S ;若輸出電壓波形頂部失真,則與上述相反,故可增大R 2或減小R 1、R S 。(2若想增大uA ,就要增大漏極靜態(tài)電流以增大m g ,故可增大R 2或減小R 1、R S 。2.18圖P2.18中的哪些接法可以構成復合管?標出它們等效管的類型(如NPN型、PNP 型、N 溝道結型 及管腳(b 、e 、c 、d 、g 、s 。 (a (b (c (d (e (f (g圖P2.18解:(a不能。(b不能。(c構成NPN 型管,上端為集電極,中端為基極,下端為發(fā)射極。(d不能。(e不能。(f構成PNP 型管,上端為發(fā)射極,中端為基極,下端為集電極。(g構成NPN型管,上

41、端為集電極,中端為基極,下端為發(fā)射極。第3章 多級放大電路自測題一、現(xiàn)有基本放大電路:A.共射電路B.共集電路C.共基電路D.共源電路E.共漏電路 根據(jù)要求選擇合適電路組成兩級放大電路。(1要求輸入電阻為1k至2k,電壓放大倍數(shù)大于3000 ,第一級應采用( A ,第二級應采用( A 。(2要求輸入電阻大于10M,電壓放大倍數(shù)大于300 ,第一級應采用( D ,第二級應采用( A 。(3要求輸入電阻為100k200k,電壓放大倍數(shù)數(shù)值大于100 , 第一級應采用( B ,第二級應采用( A 。 (4要求電壓放大倍數(shù)的數(shù)值大于10 ,輸入電阻大于10M,輸出電阻小于100,第一級應采用( D ,

42、第二級應采用( B 。(5設信號源為內阻很大的電壓源,要求將輸入電流轉換成輸出電壓,且1000o ui iU A I => ,輸出電阻R o <100 ,第一級應采用采用( C ,第二級應( B 。二、選擇合適答案填入空內。(1直接耦合放大電路存在零點漂移的原因是( C 、D 。A .電阻阻值有誤差B .晶體管參數(shù)的分散性C .晶體管參數(shù)受溫度影響D .電源電壓不穩(wěn)(2集成放大電路采用直接耦合方式的原因是( C 。A .便于設計B .放大交流信號C .不易制作大容量電容 (3選用差動放大電路的原因是( A 。A .克服溫漂B .提高輸入電阻C .穩(wěn)定放大倍數(shù)(4差動放大電路的差模信

43、號是兩個輸入端信號的( A ,共模信號是兩個輸入端信號的( C 。A.差B.和C.平均值(5用恒流源取代長尾式差動放大電路中的發(fā)射極電阻,將使單端電路的( B 。 A .差模放大倍數(shù)數(shù)值增大 B .抑制共模信號能力增強 C .差模輸入電阻增大(6互補輸出級采用共集形式是為了使( C 。A.放大倍數(shù)的數(shù)值大B.最大不失真輸出電壓大C.帶負載能力強3.1判斷圖P3.1所示各兩級放大電路中T 1和T 2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設圖中所有電容對于交流信號均可視為短路。 (a(b (c (d (e (f 圖P3.1解:(a共射,共基 (b共射,共射 (c共射,共射(d共集,共基 (e共源,共集

44、 (f共基,共集3.2 設圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點均合適,分別畫出它們的交流等效電路,并寫出u A 、i R 和o R 的表達式。 (a (b (c (d圖P3.2解:(1圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。 (2各電路的u A 、i R 和o R 的表達式分別為: (a:122232311223/(1(1(1be ube be R r R R A R r r R +=-+ ;11i be R R r =+; 2232/1be o r R R R +=+(b:123224112322(1(/(1(/be ube be be R R r R A r R R r r +=+-+11

45、1232/(1(/i b e b e R R r R R r =+; 4o R R =(c:1222231122/(1(1be d ube be dR r r R A r R r r +=-+11i be R R r =+; 3o R R =(d:2846722(/(u m be be R A g R R R r r =-123/i R R R R =+; 8o R R = (a (b (c (d 解圖P3.23.3基本放大電路如圖P3.3(a、(b所示,圖(a虛線框內為電路,圖(b虛線框內為電路。由電路、組成的多級放大電路如圖(c、(d、(e所示,它們均正常工作。試說明圖(c、(d、(e所示

46、電路中(1哪些電路的輸入電阻較大;(2哪些電路的輸出電阻較小; (3哪個電路的電壓放大倍數(shù)最大。 (a(b (c(d (e圖P3.3解:(1圖(d、(e所示電路的輸入電阻比較大; (2圖(c、(e所示電路的輸出電阻比較小; (3圖(e所示電路的電壓放大倍數(shù)最大。3.4電路如圖P3.l (a (b所示,晶體管的均為150 , b e r 均為2k ,Q 點合適。求解u A 、i R 和oR 。 解:在圖(a所示電路中2121111be u be r A r +=- ;2322225u be R A r = ; 12225u u u A A A =- 121/ 1.35i be R R R r k

47、 =; 33o R R k =。在圖(b所示電路中11211(/136be u be R r A r =- ;242275u be R A r =-=- 1210200u u u A A A = 5231(/2i be R R R R r k =+; 41o R R k =3.5電路如圖P3.l (c、(e所示,晶體管的均為200 , b e r 均為3k 。場效應管的g m 為15mS ; Q 點合適。求解u A 、i R 和oR 。 解:在圖(c所示電路中13211(/125be u be R r A r =- ;2422133.3u be R A r =-=- 1216666.7u u

48、u A A A = ;11/3i be R R r k =; 42o R R k = 在圖(e所示電路中1242/(130u m be m A g R r R g R =-+- 424(11(1u be R A r R +=-+1230u u u A A A =- ; 110M i R R =; 24/251be o r R R R +=+3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對稱,晶體管的均為100,'100bb r =,0.7B E Q U V 。試求R w 的滑動端在中點時T 1管和T 2管的發(fā)射極靜態(tài)電流E Q I 以及動態(tài)參數(shù)A d 和R i 。 圖P3.6 圖P3.7解:R w

49、滑動端在中點時T 1管和T 2管的發(fā)射極靜態(tài)電流E Q I 分析如下:22W B E Q E Q E Q e E E R U I I R V +=0.51722EE BEQ EQ W eV U I m A R R -=+動態(tài)參數(shù)A d 和R i 分析如下: '26(15.18be bb EQm V r r k I =+98(1/2cd be W R A r R =-+2(120.5i b e W R r R k =+3.7電路如圖P3.7所示,T 1和T 2兩管的均為140,be r 均為4k。試問:若輸入直流信號mV u I 201=,mV u I 102=,則電路的共模輸入電壓?=

50、Ic u 差模輸入電壓?=Id u 輸出動態(tài)電壓?=o u解:電路的共模輸入電壓IC u 、差模輸入電壓Id u 、差模放大倍數(shù)d A 和動態(tài)電壓O u 分別為:12152I I IC u u u m V +=; 1210Id I I u u u m V =-=1752cd beR A r =-; 1.75O d I d u A u V =-3.8 電路如圖P3.8所示,T l 和T 2的低頻跨導g m 均為10mS 。試求解差模放大倍數(shù)和輸入電阻。 圖P3.8 圖P3.9解:差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為:200d m d A g R =-=-; i R =。3.9試寫出圖P3.9 所示電路A

51、 d 和R i 的近似表達式。設T l 和T 2的電流放大系數(shù)分別為1和2,b-e 間動態(tài)電阻分別為1be r 和2be r 。解:A d 和R i 的近似表達式分別為12112(/2(1Lc d be be R R A r r -+; 1122(1i b eb e R r r =+3.10電路如圖P3.10 所示,T l T 5的電流放大系數(shù)分別為15 , b-e 間動態(tài)電阻分別為r be1r be5,寫出A u 、R i 和R o 的表達式。 圖P3.10 圖P3.11解:A u、R i和R o的表達式分析如下:11244511/(12O beuI beu R r RAu r+=24655

52、722445/(1(1O b euI b eu R r RAu r R+=-+35733557(1(1OuI b eu RAu r R+=+123Ou u u uIuA A A Au=;12i be beR r r=+; 5675/1beor RR R+=+3.11 電路如圖P3.11 所示。已知電壓放大倍數(shù)為-100 ,輸入電壓u I為正弦波, T2和T3管的飽和壓降U CES=1V 。試問:(1在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值U imax為多少伏?(2若U i= 10mV(有效值,則U o=?若此時R3開路,則U o=?若R3短路,則U o=?解:(1最大不失真輸出電壓有效值為:7.782CC CESomV UU V-=故在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值:max77.8omiuUU m VA=(2U i= 10mV,則U o=1V(