模電-童詩白(第四版)課后題全解VIP

1、精品模擬電子技術(shù)（第四版）童詩白課后習題答案第一章半導體基礎(chǔ)知識自測題一、（1 ）（2）×（3）（4）×（5）（6 ）×二、（1）A（2）C（3）C（4）B（5）AC三、 UO1 1.3VUO2 0UO3 1.3VUO4 2VUO5 2.3VUO6 2V四、 UO1 6VUO2 5V五、根據(jù)PCM 200mW可得： UCE 40V 時 IC5mA ，UCE30V 時 IC6.67mA，UCE 20V 時 IC10mA ， UCE 10V 時 IC 20mA ，將改點連接成曲線，即為臨界過損耗線。圖略。六、 1、I BV BBU BE26ARbI CI B2.6mA

2、U CEVCCI CRC 2VUOUCE2V 。2、臨界飽和時UCES UBE 0.7V ，所以-可編輯 -精品VCCU CES2.86mAI CRcI C28.6AI BV BBU BE45.4kRbI B七、 T1：恒流區(qū)； T2 ：夾斷區(qū)； T3 ：可變電阻區(qū)。習題u i /V101.1 （ 1）A C（ 2）A（3）C（4）AO1.2 不能。因為二極管的正向電流與其端電壓成u o /V10端電壓為 1.3V 時管子會因電流過大而燒壞。O1.3ui 和 uo 的波形如圖所示。u i /V53Ot-3uO /V3.7Ot-3.71.4ui 和 uo 的波形如圖所示。t指數(shù)關(guān)系，當t-可編輯

3、 -精品1.5uo 的波形如圖所示。1.6ID（ V UD） / R 2.6mA ， r DUT/ ID 10 ，Id Ui / rD 1mA 。1.7（1 ）兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時可得1.4V 、 6.7V 、8.7V 和 14V 等四種穩(wěn)壓值。（ 2）兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時可得0.7V 和 6V 等兩種穩(wěn)壓值。u I1 /V30.3OtuI2 /V30.3tOu O /V3.71tO1.8 ZM PZM /UZ 25mA， UZ/DZ 0.24 1.2k 。IRI1.9 （1）當 U 10V時，若 U U 6V ，則穩(wěn)壓管的電流為4mA ，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)IOZ壓管未擊穿。故U ORLU I

4、3.33VRLR當 UI15V 時，由于上述同樣的原因，UO 5V 。當 UI35V 時， UO UZ5V 。（ 2） I D Z(U IU Z ) R29mA IZM 25mA ，穩(wěn)壓管將因功耗過大而損壞。1.10（1 ）S 閉合。-可編輯 -精品（ 2） Rmin(VU D ) I Dm ax233， Rmax(VU D ) I Dmin700。1.11波形如圖所示。u I/V63t0uO1 /V3t0uO2 /V3t01.1260 時 ICBO 32 A 。1.13選用100 、 ICBO 10 A 的管子，其溫度穩(wěn)定性好。1.141.01mA5mA(a)(b)1.15晶體管三個極分別為

5、上、中、下管腳，答案如表管號T1TT3T4TT625上ecebcb中bbbeee-可編輯 -精品下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe1.16當 VBB 0 時， T 截止， uO 12V 。當 VBB1V 時， T 處于放大狀態(tài)。因為VBBU BEQ，I BQI BQ 3mAu OVCCICQRC9VRb60AI CQ當 VBB3V 時， T 處于飽和狀態(tài)。因為VBBU BEQI BQ 8mA，uO VCCI CQRCU BEI BQ160A ，I CQRb1.17取 UCES UBE，若管子飽和，則VCCU BEVCCU BE ， RbRC，所以

6、Rb100管子飽和。RbRCRC1.18當 u I 0 時，晶體管截止，穩(wěn)壓管擊穿，uO UZ 5V 。當 u I 5V 時，晶體管飽和，u O 0.1V 。因為uIU BE480AI BRbI CI B 24mAU ECVCC I C RCVCC-可編輯 -精品1.19 （ a）可能（ b ）可能（ c）不能（ d ）不能， T 會損壞。（ e ）可能1.20根據(jù)方程uGS)2i D I DSS (1U GS(th)逐點求出確定的uGS 下的 iD，可近似畫出轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。在輸出特性中， 將各條曲線上u GD UGS（off ）的點連接起來，便為予夾斷線。1.211.22過 u DS

7、為某一確定值 （如 15V ）作垂線，讀出它與各條輸出特性的交點的iD 值；建立 iDf（ uGS）坐標系，根據(jù)前面所得坐標值描點連線，便可得轉(zhuǎn)移特性。1.23uI 4V 時 T 夾斷， u I8V 時 T 工作在恒流區(qū)，u I12V 時 T 工作在可變電阻區(qū)。1.24（a）可能（ b ）不能（ c）不能（ d ）可能第 2 章 基本放大電路-可編輯 -精品自測題一在括號內(nèi)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。(×

8、)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)-可編輯 -精品(d)(e)(f)(g)(h)(i)圖 T2.2解： 圖 (a) 不能。 VBB 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(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。圖(d)

9、 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C2 短路。圖(f) 不能。輸出始終為零。-可編輯 -精品圖(g) 可能。圖(h) 不合理。因為 G- S 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VCC 12V ,晶體管 ， R'100k 。填空：要求先填文字表達式=100b后填得數(shù)。(1)當 U&iV 時，測得 U BEQV ，若要基極電流 I BQ20 A,則 Rb' 和W 之和00.7RRb =(VUBEQ) / IBQ) k；而若測得 UCEQ6V，CC( 565 ) k則Rc =(VUCEQ) /

10、 I。CCBQ ) ( 3 ) k(2) 若測得輸入電壓有效值 U i 5mV 時，輸出電壓有效值U o '0.6V ，&(U o /U i) (-120)。u則電壓放大倍數(shù) A若負載電阻 RL 值與 Rc 相等，則帶上圖 T2.3負載后輸出電壓有效值U o(RLU o' )=( 0.3 )V 。RLRc四、已知 圖 T2.3所示電路中 VCC12V , Rc3k，靜態(tài)管壓降U CEQ6V , 并在輸出端加負載電阻RL ，其阻值為 3 k。選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。(1) 該電路的最大不失真輸出電壓有效值U om(A)；-可編輯 -精品A.2VB.3VC.6V(2)

11、當 U&i1mV 時，若在不失真的條件下，減小Rw ，則輸出電壓的幅值將(C)；A. 減小B.不變C.增大(3) 在 U&i1mV 時，將Rw 調(diào)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.Rw 減小B. Rc 減小C. VCC 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R

12、eRb ，且 I CQ 、 I DQ均相等。選擇正確答案填入空內(nèi)，只需填A、B、 (l) 輸入電阻最小的電路是 ( 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 )；-可編輯 -精品(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

13、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射接法和耦合方式。(a)(b)-可編輯 -精品(c)(d)圖 P2.1解： (a) 將 -VCC 改為 + VCC。(b) 在 + VCC 與基極之間加Rb 。(c) 將 VBB 反接，且在輸入端串聯(lián)一個電阻。(d) 在 VBB 支路加 Rb ，在 - VCC 與集電極之間加 Rc。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)-可編輯 -精品

14、(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&Q、 Au、 Ri和 Ro 的表達式。-可編輯 -精品解：圖 (a) : I BQVCCU BEQI BQ ， U CEQ VCC (1 )I BQ Rc 。R1R2， ICQ(1 )R3&R2/ R3， Rirbe / R1 ， RoR2 / R3AurbeR2圖 (b) ： I BQ( VCC U BEQ ) / R2 /

15、 R3 (1 )R1 ， I CQ I BQ ， R2 R3UCEQVCCICQR4I EQR1 。&R4， RiR1 /rbe， Ro R4 。Aurbe12.4電路如 圖 P2.4 (a)所示，圖 (b) 是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時 U BEQ 0.7V 。利用圖解法分別求出RL和 RL 3k時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓U om （有效值）。(a)(b)圖 P2.4解： 空載時： I BQ20A ICQmA U CEQV ；,2 ,6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： I BQ20A, I CQ2mA,U CEQ3V ；-可編輯 -精品最大不失

16、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 P2.5在 圖所 示電路中已知 晶體管 的 &20mV靜態(tài)時UV2.5P2.5,rbe =1k,Ui,BEQ=80,0.7 ,U CEQ4V , IBQ20A 。判斷下列結(jié)論是否正確，在括號內(nèi)打“”和“×”表示。(1)&4200(×)&4Au2010 3(2) Au5.71 (×)0.7(3)&805400(×)(4)&80 2.5200()Au1Au1(5)Ri201k(×)(6)Ri0.735k( ×

17、)kk200.02(7)Ri3k(×)(8)Ri1k()(9)RO5k()(10)RO2.5k(×)&20mV(×)(12)&60mV()(11) U SU S2.6 電路如 圖 P2.6所示，已知晶體管=120 ， U=0.7 V，飽和管壓降 U=0.5 V。在下列情況下，BECES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； (2) Rb1 短路； (3) Rb1 開路； (4) Rb2 開路； (5) Rb2 短路； (6) RC 短路；-可編輯 -精品圖 P2.6圖 P2.7VCCU BEU BE174 163 11

18、 A, I CI B 1.32mA ，解:(1) I BRb1Rb 2U CVCCIC Rc8.3V 。(2)Rb1 短路 , ICIB0 ,15V。U Cb1I BSVCCU CES23.7A ，(3) R 開路 ,臨界飽和基極電流RcVCCU BE174 A。實際基極電流 I BRb 2由于 I BI BS ,管子飽和 ,U CU CES0.5V 。(4) Rb2 開路 ,無基極電流 , U CVCC15V 。(5) Rb2 短路，發(fā)射結(jié)將燒毀，U C 可能為 15V 。(6) RC短路, UCVV 。CC15-可編輯 -精品電路如 圖所示，晶體管的 ，r ' 100。分別計算和時

19、的&、2.7P2.7RLRL3kQ點、A=80bbuRi 和 Ro 。解： 在空載和帶負載情況下，電路的靜態(tài)電流、rbe 均相等，它們分別為：VCC U BEQU BEQ22AI BQRsRbI CQI BQ1.76 mArbe rbb' (1 )26mV1.3kI EQ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：&Rc308U CEQ VCC I CQ Rc 6.2V ；AurbeRi Rb / rbe rbe 1.3k ；&rbe&93AusrbeAuRsRoRc5kRL3k時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：UCEQRLVICQ (

20、RRVCCc /L )2.3RLRc&(Rc / RL )115&rbe&34.7AurbeAusAurbeRsRiRb / rberbe1.3kRoRc5k。-可編輯 -精品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、 Au 、 Ri 和 Ro 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、 Au 、 Ri 和 Ro 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

21、截止區(qū)，即產(chǎn)生了截止失真；減小Rb 。2.9已知圖 P2.9 所示電路中，晶體管=100 ， rbe =1.4 k。(1) 現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降 UCEQ=6V ，估算 Rb；(2) 若測得 U i 和 U o 的有效值分別為1 mV 和 100 mV ，則負載電阻RL 為多少？解： (1) ICVCCU CE2mA ，I BIC/20A,RcRbVCCU BE565k 。I B&U o( Rc / RL )(2) 由 Au100 ,U irbe可得 : RL 2.625k 。圖 P2.92.10在圖 P2.9所示電路中，設靜態(tài)時I CQ2mA ，晶體管飽和管壓降U CES0.6V 。試

22、問：當負載電阻 RL和 RL3k時，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解： 由于 I CQ2mA ，所以 U CEQVCCICQ Rc6V ?？蛰d時，輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故-可編輯 -精品U CEQU CESU om3.82V2RL3k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I CQ RL'U om2.12V22.11電路如 圖 P2.11 所示，晶體管=100 ， rbb =100 。(1) 求電路的 Q 點、 Au 、 Ri 和 Ro ；(2) 若改用 =200 的晶體管，則 Q 點如何變化？(3) 若電容 Ce 開路，則將引起電路的哪些動

23、態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？解： (1) 靜態(tài)分析：Rb1U BQVCC2VRb1Rb 2U BQU BEQ1mAI EQReRfI BQI EQ10 A1U CEQ VCC I EQ (Rc Rf R e ) 5.7V圖 P2.11動態(tài)分析： rberbb'(1 ) 26mV2.73kI EQ&(Rc/ RL)Au(17.7rbe) Rf-可編輯 -精品RiRb1 / Rb 2 / rbe(1)R f 3.7kRoRc5kRb1(2) =200 時， U BQVCC2V （不變）；Rb1Rb2I EQU BQU BEQ1mA （不變）； I BQI EQ5 A （減?。?；RfR

24、e1U CEQVCCI EQ ( RcR fR e)5.7V （不變）。&(Rc / RL )Rc / RL1.92 （減小）；(3) Ce 開路時， Au(1 )( Re R f )Re R frbeRiRb1 / Rb 2 / rbe(1)(ReRf )4.1k（增大）；RoRc5k（不變）。2.12電路如 圖 P2.12所示，晶體管的=80 ， rbe =1k 。&(1) 求出 Q 點； (2) 分別求出RL=和 RL=3k 時電路的 Au 、 Ri 和 Ro 。解： (1) 求解 Q 點：I BQVCCU BEQ32.3 ARb(1) ReI EQ(1)I BQ2.61

25、mAU CEQVCCI EQ Re7.17V(2) 求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：-可編輯 -精品&(1)Re0.996圖 P2.12RL=時； Au(1) RerbeRiRb / rbe(1)Re 110k&(1)( Re / RL )RL=3k 時； Au(10.992rbe)( Re / RL )RiRb / rbe(1)( Re / RL )76k輸出電阻： RoRe / Rs / Rb rbe3712.13電路如 圖 P2.13所示，晶體管的=60 ,rbb'100。(1) 求解 Q 點、 Au 、 Ri 和 Ro(2) 設 Us = 10 mV（有效值），問

26、 U i? ,U o?若 C3 開路，則 U i?, U o?解： (1) Q 點：I BQVCCU BEQ31 ARb(1)ReICQIBQ1.86圖 P2.13mAU CEQVCCI EQ (RcRe )4.56VAu 、 Ri 和 Ro 的分析：-可編輯 -精品rberbb '26mV952 ,&(Rc / RL )(1 )Au95I EQrbeRiRb / rbe952,RoRc3k。(2) 設 Us = 10 mV （有效值），則RiU s 3.2mV ；&U i304mVU iU o AuRsRi若 C3 開路，則：Ri Rb / rbe (1 ) Re 5

27、1.3k&Rc/ RL1.5， AuReRiU s 9.6mV ，&U i14.4mV 。U iU o AuRsRi2.14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。要求保留電路的共漏接法。(a)(b)(c)(d)-可編輯 -精品圖 P2.14解： (a) 源極加電阻RS ；(b) 漏極加電阻RD ；(c) 輸入端加耦合電容；(d) 在 Rg 支路加- VGG ， + VDD 改為-VDD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(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖(b) 、

28、(c)所示。(1) 利用圖解法求解 Q 點；(2) 利用等效電路法求解Au 、 Ri 和 Ro 。-可編輯 -精品(a)(b)(c)圖 P2.15解： (1) 在轉(zhuǎn)移特性中作直線uGSi D Rs ，與轉(zhuǎn)移特性的交點即為Q 點；讀出坐標值，得出I DQ1mA,U GSQ2V 。如 解圖 P2.15 (a) 所示。(a)(b)-可編輯 -精品解圖 P2.21在輸出特性中作直流負載線uDS VDD iD (Rd Rs ) ，與 U GSQ2V 的那條輸出特性曲線的交點為 Q點， UDSQV 。如解圖P2.21(b)所示。3(2) 首先畫出交流等效電路（圖略） ，然后進行動態(tài)分析。gmiD21mV

29、/ VU DSI DSSI DQuGSU GS( off )&gm Rd；Ri RgM ；Au5RoRd 5k12.16 已知 圖 P2.16 (a) 所示電路中場效應管的轉(zhuǎn)移特性如圖(b) 所示。&求解電路的Q 點和 Au 。(a)(b)圖 P2.16解： (1)求 Q 點：根據(jù)電路圖可知，U GSQVGG3V 。從轉(zhuǎn)移特性查得，當U GSQ3V 時的漏極電流：I DQ1mA-可編輯 -精品因此管壓降U DSQVDDI DQ Rd5V 。(2) 求電壓放大倍數(shù)：2I DQ I DO 2mA / V ，&gm Rd20gm AuU GS ( th)2.17電路如 圖 P

30、2.17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Au ，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 ，故可減小R2 或增大R1 、 RS；若輸出電壓波形頂部失真，則與上述相反，故可增大R2 或減小 R1、 RS。&gm ，故可增大 R2 或減小 R1、RS。（ 2 ）若想增大 Au ，就要增大漏極靜態(tài)電流以增大2.18圖 P2.18中的哪些接法可以構(gòu)成復合管？標出它們等效管的類型（如 NPN型、PNP型、N 溝道結(jié)型 )及管腳 (b 、 e 、 c

31、 、 d 、 g 、s ) 。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)圖 P2.18-可編輯 -精品解： (a) 不能。 (b) 不能。(c) 構(gòu)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(gòu)成 PNP 型管，上端為發(fā)射極，中端為基極，下端為集電極。(g) 構(gòu)成 NPN 型管，上端為集電極，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1 k 至 2 k ，電壓放大倍數(shù)大于3000，第一級

32、應采用( A ) ，第二級應采用( A ) 。(2) 要求輸入電阻大于 10 M ，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100 k 200 k ，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 ) 。-可編輯 -精品(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 ) ，第二級應采用( B ) 。&(5) 設信號源為內(nèi)阻很大的電壓源，要求將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓，且&U o1000，輸出電阻 RAuiI&io 100

33、，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(nèi)。(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-可編輯 -精品(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