模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)—吳友宇—答案(完整版)

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)吳友宇答案(完整版)第三部分 習(xí)題與解答習(xí)題1客觀檢測題一、填空題1、在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子的濃度主要取決于摻入的 雜質(zhì)濃度 ，而少數(shù)載流子的濃度則與 溫度 有很大關(guān)系。2、當PN結(jié)外加正向電壓時，擴散電流 大于 漂移電流，耗盡層 變窄 。當外加反向電壓時，擴散電流 小于 漂移電流，耗盡層 變寬 。3、在N型半導(dǎo)體中，電子為多數(shù)載流子， 空穴 為少數(shù)載流子。二判斷題 1、由于P型半導(dǎo)體中含有大量空穴載流子，N型半導(dǎo)體中含有大量電子載流子，所以P型半導(dǎo)體帶正電，N型半導(dǎo)體帶負電。（ ）2、在N型半導(dǎo)體中，摻入高濃度三價元素雜質(zhì)，可以改為P型半導(dǎo)體。（ ）3、擴散電流是由半導(dǎo)體

2、的雜質(zhì)濃度引起的，即雜質(zhì)濃度大，擴散電流大；雜質(zhì)濃度小，擴散電流小。（ ）4、本征激發(fā)過程中，當激發(fā)與復(fù)合處于動態(tài)平衡時，兩種作用相互抵消，激發(fā)與復(fù)合停止。（ ）5、PN結(jié)在無光照無外加電壓時，結(jié)電流為零。（ ）6、溫度升高時，PN結(jié)的反向飽和電流將減小。（ ）7、PN結(jié)加正向電壓時，空間電荷區(qū)將變寬。（ ）三簡答題1、PN結(jié)的伏安特性有何特點？答：根據(jù)統(tǒng)計物理理論分析，PN結(jié)的伏安特性可用式表示。式中，ID為流過PN結(jié)的電流；Is為PN結(jié)的反向飽和電流，是一個與環(huán)境溫度和材料等有關(guān)的參數(shù)，單位與I的單位一致；V為外加電壓； VT=kT/q，為溫度的電壓當量（其單位與V的單位一致），其中玻爾茲

3、曼常數(shù)，電子電量，則，在常溫（T=300K）下，VT=25.875mV=26mV。當外加正向電壓，即V為正值，且V比VT大幾倍時，于是，這時正向電流將隨著正向電壓的增加按指數(shù)規(guī)律增大，PN結(jié)為正向?qū)顟B(tài).外加反向電壓，即V為負值，且|V|比VT大幾倍時，于是，這時PN結(jié)只流過很小的反向飽和電流，且數(shù)值上基本不隨外加電壓而變，PN結(jié)呈反向截止狀態(tài)。PN結(jié)的伏安特性也可用特性曲線表示，如圖1.1.1所示.從式(1.1.1)伏安特性方程的分析和圖1.1.1特性曲線（實線部分）可見：PN結(jié)真有單向?qū)щ娦院头蔷€性的伏安特性。2、什么是PN結(jié)的反向擊穿？PN結(jié)的反向擊穿有哪幾種類型？各有何特點？答：“P

4、N”結(jié)的反向擊穿特性：當加在“PN”結(jié)上的反向偏壓超過其設(shè)計的擊穿電壓后，PN結(jié)發(fā)生擊穿。PN結(jié)的擊穿主要有兩類，齊納擊穿和雪崩擊穿。齊納擊穿主要發(fā)生在兩側(cè)雜質(zhì)濃度都較高的PN結(jié)，一般反向擊穿電壓小于4Eg/q（EgPN結(jié)量子阱禁帶能量，用電子伏特衡量，Eg/q指PN結(jié)量子阱外加電壓值，單位為伏特）的PN的擊穿模式就是齊納擊穿，擊穿機理就是強電場把共價鍵中的電子拉出來參與導(dǎo)電，使的少子濃度增加，反向電流上升。雪崩擊穿主要發(fā)生在“PN”結(jié)一側(cè)或兩側(cè)的雜質(zhì)濃度較低“PN”結(jié)，一般反向擊穿電壓高于6 Eg/q的“PN”結(jié)的擊穿模式為雪崩擊穿。擊穿機理就是強電場使載流子的運動速度加快，動能增大，撞擊中

5、型原子時把外層電子撞擊出來，繼而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致少數(shù)載流子濃度升高，反向電流劇增。3、PN結(jié)電容是怎樣形成的？和普通電容相比有什么區(qū)別？PN結(jié)電容由勢壘電容Cb和擴散電容Cd組成。 勢壘電容Cb是由空間電荷區(qū)引起的。空間電荷區(qū)內(nèi)有不能移動的正負離子，各具有一定的電量。當外加反向電壓變大時，空間電荷區(qū)變寬，存儲的電荷量增加；當外加反向電壓變小時，空間電荷區(qū)變窄，存儲的電荷量減小，這樣就形成了電容效應(yīng)?！皦|壘電容”大小隨外加電壓改變而變化，是一種非線性電容，而普通電容為線性電容。在實際應(yīng)用中，常用微變電容作為參數(shù)，變?nèi)荻O管就是勢壘電容隨外加電壓變化比較顯著的二極管。擴散電容Cd是載流子在擴散過

6、程中的積累而引起的。PN結(jié)加正向電壓時，N區(qū)的電子向P區(qū)擴散，在P區(qū)形成一定的電子濃度(Np)分布，PN結(jié)邊緣處濃度大，離結(jié)遠的地方濃度小，電子濃度按指數(shù)規(guī)律變化。當正向電壓增加時，載流子積累增加了Q；反之，則減小，如圖1.3.3所示。同理，在N區(qū)內(nèi)空穴濃度隨外加電壓變化而變化 的關(guān)系與P區(qū)電子濃度的變化相同。因此，外加電壓增加V時所出現(xiàn)的正負電荷積累變化Q，可用擴散電容Cd來模擬。Cd也是一種非線性的分布電容。綜上可知，勢壘電容和擴散電容是同時存在的。 PN結(jié)正偏時，擴散電容遠大于勢壘電容；PN結(jié)反偏時，擴散電容遠小于勢壘電容。勢壘電容和擴散電容的大小都與PN結(jié)面積成正比。與普通電容相比，P

7、N結(jié)電容是非線性的分布電容，而普通電容為線性電容。習(xí)題2客觀檢測題一、填空題1、半導(dǎo)體二極管當正偏時，勢壘區(qū) 變窄 ，擴散電流 大于 漂移電流。2、 在常溫下，硅二極管的門限電壓約 0.6 V，導(dǎo)通后在較大電流下的正向壓降約0.7 V；鍺二極管的門限電壓約 0.1 V，導(dǎo)通后在較大電流下的正向壓降約 0.2 V。3、在常溫下，發(fā)光二極管的正向?qū)妷杭s 1.22V ， 高于 硅二極管的門限電壓；考慮發(fā)光二極管的發(fā)光亮度和壽命，其工作電流一般控制在 510 mA。4、利用硅PN結(jié)在某種摻雜條件下反向擊穿特性陡直的特點而制成的二極管，稱為 普通（穩(wěn)壓）二極管。請寫出這種管子四種主要參數(shù)，分別是 最

8、大整流電流 、 反向擊穿電壓 、 反向電流 和 極間電容 。二、判斷題1、二極管加正向電壓時，其正向電流是由（ a ）。 a. 多數(shù)載流子擴散形成 b. 多數(shù)載流子漂移形成 c. 少數(shù)載流子漂移形成 d. 少數(shù)載流子擴散形成2、PN結(jié)反向偏置電壓的數(shù)值增大，但小于擊穿電壓，（ c ）。 a. 其反向電流增大 b. 其反向電流減小 c. 其反向電流基本不變 d. 其正向電流增大3、穩(wěn)壓二極管是利用PN結(jié)的（ d ）。 a. 單向?qū)щ娦?b. 反偏截止特性 c. 電容特性 d. 反向擊穿特性 4、二極管的反向飽和電流在20時是5A，溫度每升高10，其反向飽和電流增大一倍，當溫度為40時，反向飽和電

9、流值為（ c ）。 a. 10A b. 15A c. 20A d. 40A5、變?nèi)荻O管在電路中使用時，其PN結(jié)是（ b ）。 a. 正向運用 b. 反向運用三、問答題1、溫度對二極管的正向特性影響小，對其反向特性影響大，這是為什么？答：正向偏置時，正向電流是多子擴散電流，溫度對多子濃度幾乎沒有影響，因此溫度對二極管的正向特性影響小。但是反向偏置時，反向電流是少子漂移電流，溫度升高少數(shù)載流子數(shù)量將明顯增加，反向電流急劇隨之增加，因此溫度對二極管的反向特性影響大。2、能否將1.5V的干電池以正向接法接到二極管兩端？為什么？答：根據(jù)二極管電流的方程式將V=1.5V代入方程式可得：故雖然二極管的內(nèi)部

10、體電阻、引線電阻及電池內(nèi)阻都能起限流作用，但過大的電流定會燒壞二極管或是電池發(fā)熱失效，因此應(yīng)另外添加限流電阻。3、有A、B兩個二極管。它們的反向飽和電流分別為5mA和，在外加相同的正向電壓時的電流分別為20mA和8mA，你認為哪一個管的性能較好？答：B好，因為B的單向?qū)щ娦院?；當反向偏置時，反向飽和電流很小，二極管相當于斷路，其反向偏置電阻無窮大。4、利用硅二極管較陡峭的正向特性，能否實現(xiàn)穩(wěn)壓？若能，則二極管應(yīng)如何偏置？答：能實現(xiàn)穩(wěn)壓，二極管應(yīng)該正向偏置，硅二極管的正偏導(dǎo)通電壓為0.7V；因此硅二極管的正向特性，可以實現(xiàn)穩(wěn)壓，其穩(wěn)壓值為0.7V。5、什么是齊納擊穿？擊穿后是否意味著PN結(jié)損壞？

11、答：齊納擊穿主要發(fā)生在兩側(cè)雜質(zhì)濃度都較高的PN結(jié)，其空間電荷區(qū)較窄，擊穿電壓較低（如5V以下），一般反向擊穿電壓小于4Eg/q（EgPN結(jié)量子阱禁帶能量，用電子伏特衡量，Eg/q指PN結(jié)量子阱外加電壓值，單位為伏特）的PN的擊穿模式就是齊納擊穿，擊穿機理就是強電場把共價鍵中的電子拉出來參與導(dǎo)電，使的少子濃度增加，反向電流上升。發(fā)生齊納擊穿需要的電場強度很大，只有在雜質(zhì)濃度特別大的PN結(jié)才能達到。擊穿后并不意味著PN結(jié)損壞，當加在穩(wěn)壓管上的反向電壓降低以后，管子仍然可以恢復(fù)原來的狀態(tài)。但是反向電流和反向電壓的乘積超過PN結(jié)容許的耗散功率時，就可能由電擊穿變?yōu)闊釗舸斐捎谰眯缘钠茐?。電擊穿PN

12、結(jié)未被損壞，但是熱擊穿PN結(jié)將永久損壞。主觀檢測題2.1.1試用電流方程式計算室溫下正向電壓為0.26V和反向電壓為1V時的二極管電流。（設(shè) ） 解：由公式 由于， VT=0.026V正向偏置VD=0.26V時 當反向偏置時 2.1.2 寫出題圖2.1.2所示各電路的輸出電壓值，設(shè)二極管均為理想二極管。解：VO12V（二極管正向?qū)ǎ?，VO20（二極管反向截止），VO32V（二極管正向?qū)ǎ?，VO42V（二極管反向截止），VO52V（二極管正向?qū)ǎ?，VO62V（二極管反向截止）。2.1.3 重復(fù)題2.1.2，設(shè)二極管均為恒壓降模型，且導(dǎo)通電壓VD0.7V。解：UO11.3V（二極管正向?qū)ǎ?/p>

13、，UO20（二極管反向截止），UO31.3V（二極管正向?qū)ǎ?，UO42V（二極管反向截止），UO51.3V（二極管正向?qū)ǎ琔O62V（二極管反向截止）。2.1.4 設(shè)題圖2.1.4中的二極管均為理想的（正向可視為短路，反向可視為開路），試判斷其中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出、兩端電壓。解：題圖2.1.4所示的電路圖中，圖（a）所示電路，二極管D導(dǎo)通，VAO=6V，圖（b）所示電路，二極管D1導(dǎo)通，D2截止，VAO=0V，圖（c）所示電路，二極管D1導(dǎo)通，D2截止，VAO=0V。2.1.5 在用萬用表的三個歐姆檔測量某二極管的正向電阻時，共測得三個數(shù)據(jù)；，試判斷它們各是哪一檔測出的。解：

14、萬用表測量電阻時，對應(yīng)的測量電路和伏安特性如圖2.1.5所示，實際上是將流過電表的電流換算為電阻值，用指針的偏轉(zhuǎn)表示在表盤上。當流過的電流大時，指示的電阻小。測量時，流過電表的電流由萬用表的內(nèi)阻和二極管的等效直流電阻值和聯(lián)合決定。通常萬用表歐姆檔的電池電壓為Ei = 1.5V，檔時，表頭指針的滿量程為100A（測量電阻為0，流經(jīng)電阻Ri的電流為10mA），萬用表的內(nèi)阻為；檔時，萬用表的內(nèi)阻為（測量電阻為0，表頭滿量程時，流經(jīng)Ri的電流為1mA）；檔時（測量電阻為0，表頭滿量程時，流經(jīng)Ri的電流為0.1mA），萬用表的內(nèi)阻為；由圖可得管子兩端的電壓V和電流I之間有如下關(guān)系：檔時，內(nèi)阻； 檔時，內(nèi)

15、阻；檔時，內(nèi)阻；從伏安特性圖上可以看出，用檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為A，萬用表的讀數(shù)為V1/I1。用檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為B，萬用表的讀數(shù)為V2/I2。用檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為C，萬用表的讀數(shù)為V3/I3。由圖中可以得出 所以，為萬用表檔測出的；為萬用表檔測出的；為萬用表檔測出的。2.1.6 電路如題圖2.1.6所示，已知vi6sint(v)，試畫出vi與vo的波形，并標出幅值。分別使用二極管理想模型和恒壓降模型（VD0.7V）。 解：由題意可知：vi6sint(v) 在vi的正半周，二極管

16、導(dǎo)通，電路的輸出電壓波形如圖2.1.6(a)、(b)所示。2.1.7 電路如題圖2.1.7所示，已知vi6sint (V)，二極管導(dǎo)通電壓VD0.7V。試畫出vi與vO的波形，并標出幅值。解：由題意vi6sint(V) 波形如圖2.1.7所示：當時，二極管D1導(dǎo)通，vo3.7V， 當時，二極管D2導(dǎo)通，vo3.7V， 當時，二極管D1、D2截止，vovi 。2.2.1 現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，它們的穩(wěn)定電壓分別為5V和8V，正向?qū)妷簽?.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）兩只穩(wěn)壓管串聯(lián)時可得1.4V

17、、5.7V、8.7V和13V等四種穩(wěn)壓值。 （2）兩只穩(wěn)壓管并聯(lián)時可得0.7V、5V和8V等三種穩(wěn)壓值。2.2.2 已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值VZ6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin5mA。求題圖2.2.2所示電路中VO1和VO2各為多少伏。 解：（1）當VI10V時，若VO1VZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為，大于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管擊穿。故 。 （2）當VI10V時，若VO2VZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故 。2.2.3 電路如題圖2.2.3（a）（b）所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓VZ3V，R的取值合適，vi的波形如圖（c）所示。試分別畫出vO1和vO2的波形。解：波形如圖

18、2.2.3所示。題圖2.2.3所示的電路中，對于圖（a）所示的電路，當時，穩(wěn)壓管DZ反向擊穿，vovi 3V，當時，穩(wěn)壓管DZ未擊穿，vo0V。對于圖b所示的電路，當時，穩(wěn)壓管DZ反向擊穿，voVZ ，當時，穩(wěn)壓管DZ未擊穿，vovi 。2.2.4 已知題圖2.2.4所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓VZ6V，最小穩(wěn)定電流IZmin5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax25mA。（1）分別計算vi為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓vO的值；（2）若vi35V時負載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么？解：（1）當vi10V時，若vOVZ6V，則穩(wěn)壓管的電流為4mA，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故

19、當vi15V時，穩(wěn)壓管中的電流大于最小穩(wěn)定電流IZmin，所以 vOVZ6V 同理，當vi35V時，vOVZ6V。 （2）29mAIZM25mA，穩(wěn)壓管將因功耗過大而損壞。2.2.5 電路如題圖2.2.5所示，設(shè)所有穩(wěn)壓管均為硅管（正向?qū)妷簽閂D0.7V），且穩(wěn)定電壓VZ8V，已知vi15sint (V)，試畫出vO1和vO2的波形。 解：題圖2.2.5所示的電路圖中，對于圖（a），當時，穩(wěn)壓管DZ反向擊穿，vo8V ； 當時，穩(wěn)壓管DZ正向?qū)ǎ瑅o0.7V ；當時，穩(wěn)壓管DZ1 和DZ2未擊穿，vovi 。 對應(yīng)題圖2.2.5(a)電路的輸出電壓的波形如圖2.2.5(a)所示。對于圖（

20、b），當時，穩(wěn)壓管DZ1正向?qū)?、DZ2反向擊穿，vo8V； 當時，穩(wěn)壓管DZ1反向擊穿、DZ2正向?qū)ǎ瑅o8V； 當時，穩(wěn)壓管DZ1 和DZ2未擊穿，vovi 。對應(yīng)題圖2.2.5(b)電路的輸出電壓的波形如圖2.2.5(b)所示。2.3.1 在題圖2.3.1所示電路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓VD1.5V，正向電流在515mA時才能正常工作。試問：（1）開關(guān)S在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光？（2）R的取值范圍是多少？ 解：（1）當開關(guān)S閉合時發(fā)光二極管才能發(fā)光。（2）為了讓二極管正常發(fā)光，ID515mA， R的范圍為 可以計算得到R= 233700 習(xí)題3客觀檢測題一、填空題1. 三極管處在放

21、大區(qū)時，其 集電結(jié) 電壓小于零， 發(fā)射結(jié) 電壓大于零。2. 三極管的發(fā)射區(qū) 雜質(zhì) 濃度很高，而基區(qū)很薄。3. 在半導(dǎo)體中，溫度變化時 少 數(shù)載流子的數(shù)量變化較大，而 多 數(shù)載流子的數(shù)量變化較小。4. 三極管實現(xiàn)放大作用的內(nèi)部條件是： 發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度要遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，同時基區(qū)厚度要很小 ；外部條件是： 發(fā)射結(jié)要正向偏置、集電結(jié)要反向偏置 。5. 處于放大狀態(tài)的晶體管，集電極電流是 少數(shù)載流 子漂移運動形成的。 6. 工作在放大區(qū)的某三極管，如果當IB從12A增大到22A時，IC從1mA變?yōu)?mA，那么它的約為 100 。7. 三極管的三個工作區(qū)域分別是 飽和區(qū) 、 放大區(qū) 和 截止區(qū) 。8.

22、 雙極型三極管是指它內(nèi)部的 參與導(dǎo)電載流子 有兩種。9. 三極管工作在放大區(qū)時，它的發(fā)射結(jié)保持 正向 偏置，集電結(jié)保持 反向 偏置。10. 某放大電路在負載開路時的輸出電壓為5V，接入12kW的負載電阻后，輸出電壓降為2.5V，這說明放大電路的輸出電阻為 12 kW。11. 為了使高內(nèi)阻信號源與低電阻負載能很好的配合，可以在信號源與低電阻負載間接入 共集電極 組態(tài)的放大電路。 12. 題圖3.0.1所示的圖解，畫出了某單管共射放大電路中晶體管的輸出特性和直流、交流負載線。由此可以得出：（1）電源電壓= 6V ；（2）靜態(tài)集電極電流= 1mA ；集電極電壓= 3V ；（3）集電極電阻= 3k ；

23、負載電阻= 3k ；（4）晶體管的電流放大系數(shù)= 50 ，進一步計算可得電壓放大倍數(shù)= 50 ；（取200）；（5）放大電路最大不失真輸出正弦電壓有效值約為 1.06V ；（6）要使放大電路不失真，基極正弦電流的振幅度應(yīng)小于 20A 。13. 穩(wěn)定靜態(tài)工作點的常用方法有 射極偏置電路 和 集電極基極偏置電路 。14. 有兩個放大倍數(shù)相同，輸入電阻和輸出電阻不同的放大電路A和B，對同一個具有內(nèi)阻的信號源電壓進行放大。在負載開路的條件下，測得A放大器的輸出電壓小，這說明A的輸入電阻 小 。 15. 三極管的交流等效輸入電阻隨 靜態(tài)工作點 變化。16. 共集電極放大電路的輸入電阻很 大 ，輸出電阻很

24、 小 。17. 放大電路必須加上合適的直流 偏置 才能正常工作。18. 共射極、共基極、共集電極 放大電路有功率放大作用；19. 共射極、共基極 放大電路有電壓放大作用；20. 共射極、共集電極 放大電路有電流放大作用；21. 射極輸出器的輸入電阻較 大 ，輸出電阻較 小 。22. 射極輸出器的三個主要特點是 輸出電壓與輸入電壓近似相同 、 輸入電阻大 、 輸出電阻小 。23.“小信號等效電路”中的“小信號”是指 “小信號等效電路”適合于微小的變化信號的分析，不適合靜態(tài)工作點和電流電壓的總值的求解 ，不適合大信號的工作情況分析。24. 放大器的靜態(tài)工作點由它的 直流通路 決定，而放大器的增益、

25、輸入電阻、輸出電阻等由它的 交流通路 決定。25. 圖解法適合于 求靜態(tài)工作Q點；小、大信號工作情況分析 ，而小信號模型電路分析法則適合于 求交變小信號的工作情況分析 。26. 放大器的放大倍數(shù)反映放大器 放大信號的 能力；輸入電阻反映放大器 索取信號源信號大小的能力 ；而輸出電阻則反映出放大器 帶負載 能力。27. 對放大器的分析存在 靜態(tài) 和 動態(tài) 兩種狀態(tài)，靜態(tài)值在特性曲線上所對應(yīng)的點稱為 Q點 。28. 在單級共射放大電路中，如果輸入為正弦波形，用示波器觀察VO和VI的波形，則VO和VI的相位關(guān)系為 反相 ；當為共集電極電路時，則VO和VI的相位關(guān)系為 同相 。29. 在由NPN管組成

26、的單管共射放大電路中，當Q點 太高 （太高或太低）時，將產(chǎn)生飽和失真，其輸出電壓的波形被削掉 波谷 ；當Q點 太低 （太高或太低）時，將產(chǎn)生截止失真，其輸出電壓的波形被削掉 波峰 。30. 單級共射放大電路產(chǎn)生截止失真的原因是 放大器的動態(tài)工作軌跡進入截止區(qū) ，產(chǎn)生飽和失真的原因是 放大器的動態(tài)工作軌跡進入飽和區(qū) 。31. NPN三極管輸出電壓的底部失真都是 飽和 失真。32. PNP三極管輸出電壓的 頂部 部失真都是飽和失真。33. 多級放大器各級之間的耦合連接方式一般情況下有RC耦合， 直接耦合， 變壓器耦合。34. BJT三極管放大電路有 共發(fā)射極 、 共集電極 、 共基極 三種組態(tài)。3

27、5. 不論何種組態(tài)的放大電路，作放大用的三極管都工作于其輸出特性曲線的放大區(qū)。因此，這種BJT接入電路時，總要使它的發(fā)射結(jié)保持 正向 偏置，它的集電結(jié)保持 反向 偏置。36. 某三極管處于放大狀態(tài)，三個電極A、B、C的電位分別為-9V、-6V和-6.2V，則三極管的集電極是 A ，基極是 C ，發(fā)射極是 B 。該三極管屬于 PNP 型，由 鍺 半導(dǎo)體材料制成。37. 電壓跟隨器指共 集電 極電路，其 電壓 的放大倍數(shù)為1； 電流跟隨器指共 基 極電路，指 電流 的放大倍數(shù)為1。38. 溫度對三極管的參數(shù)影響較大，當溫度升高時， 增加 ， 增加 ，正向發(fā)射結(jié)電壓 減小 ， 減小 。39. 當溫度

28、升高時，共發(fā)射極輸入特性曲線將 左移 ，輸出特性曲線將 上移 ，而且輸出特性曲線之間的間隔將 增大 。40. 放大器產(chǎn)生非線性失真的原因是 三極管或場效應(yīng)管工作在非放大區(qū) 。41. 在題圖3.0.2電路中，某一參數(shù)變化時，的變化情況（a. 增加，b，減小，c. 不變，將答案填入相應(yīng)的空格內(nèi)）。（1）增加時，將 增大 。（2）減小時，將 增大 。（3）增加時，將 減小 。（4）增加時，將 不變 。（5）減小時（換管子），將 增大 。（6）環(huán)境溫度升高時，將 減小 。42. 在題圖3.0.3電路中，當放大器處于放大狀態(tài)下調(diào)整電路參數(shù)，試分析電路狀態(tài)和性能的變化。（在相應(yīng)的空格內(nèi)填“增大”、“減小”

29、或“基本不變”。）（1）若阻值減小，則靜態(tài)電流IB將 增大 ，將 減小 ，電壓放大倍數(shù)將 增大。（2）若換一個值較小的晶體管，則靜態(tài)的將 不變 ，將 增大，電壓放大倍數(shù)將 減小。（3）若阻值增大，則靜態(tài)電流將 不變 ， 將 減小 ，電壓放大倍數(shù)將 增大 。43. 放大器的頻率特性表明放大器對 不同頻率信號 適應(yīng)程度。表征頻率特性的主要指標是 中頻電壓放大倍數(shù) ， 上限截止頻率 和 下限截止頻率 。44. 放大器的頻率特性包括 幅頻響應(yīng) 和 相頻響應(yīng) 兩個方面，產(chǎn)生頻率失真的原因是 放大器對不同頻率的信號放大倍數(shù)不同 。45. 頻率響應(yīng)是指在輸入正弦信號的情況下， 放大器對不同頻率的正弦信號的穩(wěn)

30、態(tài)響應(yīng)。46. 放大器有兩種不同性質(zhì)的失真，分別是 線性 失真和 非線性 失真。47. 幅頻響應(yīng)的通帶和阻帶的界限頻率被稱為 截止頻率 。48. 阻容耦合放大電路加入不同頻率的輸入信號時，低頻區(qū)電壓增益下降的原因是由于存在 耦合電容和旁路電容的影響 ；高頻區(qū)電壓增益下降的原因是由于存在 放大器件內(nèi)部的極間電容的影響 。49. 單級阻容耦合放大電路加入頻率為的輸入信號時，電壓增益的幅值比中頻時下降了 3 dB，高、低頻輸出電壓與中頻時相比有附加相移，分別為 -45 和+45 。50. 在單級阻容耦合放大電路的波特圖中，幅頻響應(yīng)高頻區(qū)的斜率為 -20dB/十倍頻 ，幅頻響應(yīng)低頻區(qū)的斜率為-20dB

31、/十倍頻 ；附加相移高頻區(qū)的斜率為 -45/十倍頻 ，附加相移低頻區(qū)的斜率為 +45/十倍頻 。51. 一個單級放大器的下限頻率為，上限頻率為，如果輸入一個mV的正弦波信號，該輸入信號頻率為 50kHz ，該電路 不會 產(chǎn)生波形失真。52. 多級放大電路與組成它的各個單級放大電路相比，其通頻帶變 窄 ，電壓增益 增大 ，高頻區(qū)附加相移 增大 。二、判斷題1. 下列三極管均處于放大狀態(tài)，試識別其管腳、判斷其類型及材料，并簡要說明理由。（1）3.2V，5V，3V；解：鍺NPN型BJT管 VBE=0.2 V 所以為鍺管；5V為集電極，3.2V為基極，3V為發(fā)射極，（2）9V，5V，5.7V解：硅PN

32、P型BJT管；9V為集電極，5.7V為基極，5V為發(fā)射極（3）2V，2.7V，6V；解：硅NPN型BJT管；6V為集電極，2.7V為基極，2V為發(fā)射極（4）5V，1.2V，0.5V；解：硅NPN型BJT管；5V為集電極，1.2V為基極，0.5V為發(fā)射極 （5）9V，8.3V，4V解：硅PNP型BJT管 9V為發(fā)射極，8.3V為基極，4V為集電極（6）10V，9.3V，0V解：硅PNP型BJT管， 10V為發(fā)射極，9.3V為基極，0V為集電極（7）5.6V，4.9V，12V；解：硅NPN型BJT管，12V為集電極，5.6V為基極，4.9V為發(fā)射極，（8）13V，12.8V， 17V；解：鍺NPN

33、型BJT管，17V為集電極，13V為基極，12.8V為發(fā)射極，（9）6.7V，6V，9V；解：硅NPN型BJT管，9V為集電極，6.7V為基極，6V為發(fā)射極，2. 判斷三極管的工作狀態(tài)和三極管的類型。1管：答：NPN管，工作在放大狀態(tài)。2管：答：NPN管，工作在飽和狀態(tài)。3管：答：NPN管，工作在截止狀態(tài)。3. 題圖3.0.4所列三極管中哪些一定處在放大區(qū)？ 答：題圖3.0.4所列三極管中，只有圖（D）所示的三極管處在放大區(qū)。4. 放大電路故障時，用萬用表測得各點電位如題圖3.0.5，三極管可能發(fā)生的故障是什么？答：題圖3.0.5所示的三極管，B、E極之間短路，發(fā)射結(jié)可能燒穿。 5. 測得晶體

34、管3個電極的靜態(tài)電流分別為0.06mA，3.66mA和3.6mA，則該管的 為。為60。 為61。 0.98。 無法確定。6. 只用萬用表判別晶體管3個電極，最先判別出的應(yīng)是 b極 。e極 b極 c極 7. 共發(fā)射極接法的晶體管，工作在放大狀態(tài)下，對直流而言其 。輸入具有近似的恒壓特性，而輸出具有恒流特性。輸入和輸出均具近似的恒流特性。輸入和輸出均具有近似的恒壓特性。輸入具有近似的恒流特性，而輸出具有恒壓特性。8. 共發(fā)射極接法的晶體管，當基極與發(fā)射極間為開路、短路、接電阻R時的c，e間的擊穿電壓分別用V（BR）CEO ，V（BR）CES和V（BR）CER表示，則它們之間的大小關(guān)系是 。V（B

35、R）CEOV（BR）CESV（BR）CER。V（BR）CESV（BR）CER V（BR）CEO。V（BR）CERV（BR）CESV（BR）CEO。V（BR）CESV（BR）CEOV（BR）CER。9題圖3.0.6所示電路中，用直流電壓表測出VCE0V，有可能是因為 C或D 。 A Rb開路 B Rc 短路 C Rb 過小 D b過大 10. 測得電路中幾個三極管的各極對地電壓如題圖3.0.7所示。試判斷各三極管的工作狀態(tài)。答：題圖3.07所示的各個三極管的工作狀態(tài)，圖（a）為放大， 圖（b）為放大 ，圖（c）為飽和， 圖（d）為C、E極間擊穿。11. 用萬用表直流電壓檔測得電路中晶體管各電極的

36、對地電位，如題圖3.0.8示，試判斷這些晶體管分別處于哪種工作狀態(tài)（飽和、放大、截止或已損壞）？答：題圖3.07所示的各個三極管的工作狀態(tài)，圖（a）為損壞， 圖（b）為放大， 圖（c）為放大， 圖（d）為截止， 圖（e）為損壞，圖（f）為飽和（或B、C極間擊穿）。12. 放大電路如題 圖3.0.9所示，對于射極電阻的變化是否會影響電壓放大倍數(shù)和輸入電阻的問題，有三種不同看法，指出哪一種是正確的？甲：當增大時，負反饋增強，因此、。（ ）乙：當增大時，靜態(tài)電流減小，因此、。（ ）丙：因電容，對交流有旁路作用，所以的變化對交流量不會有絲毫影響，因此，當增大時，和均無變化。解：本題意在我們要搞清，在分

37、壓式電流負反饋偏置電路中的作用，從表面看，被交流旁路了，對交流量無影響（即不產(chǎn)生交流負反饋），所以的變化不影響和，這是本題容易使我們產(chǎn)生錯覺的地方。但我們還必須進一步考慮，盡管不產(chǎn)生交流負反饋，但它對放大器的靜態(tài)工作點的影響是很大的，既然影響到，就影響到進而影響和。甲的說法是錯誤的，原因：因的旁路作用，所以不產(chǎn)生交流負反饋，所以甲的觀點前提就是錯的。乙的說法是正確的。原因：丙的說法是錯誤的，原因：正如解題分析中所說，盡管不產(chǎn)生負反饋，但增大使的減小必然引起減小和的增加。主觀檢測題3.1.1 把一個晶體管接到電路中進行測量，當測量，則，當測得，問這個晶體管的值是多少？各是多少？解：根據(jù)電流關(guān)系式

38、： （1） （2）將（1）、（2）兩式聯(lián)立，解其聯(lián)立方程得：進而可得：3.1.2根據(jù)題圖3.1.2所示晶體三極管3BX31A和輸出特性曲線，試求Q點處，。解：， 3.1.3硅三極管的可以忽略，若接為題圖3.1.3（a），要求，問應(yīng)為多大？現(xiàn)改接為圖(b)，仍要求應(yīng)為多大？解：（a）（b） 3.3.1 在晶體管放大電路中，測得三個晶體管的各個電極的電位如題圖3.3.1所示，試判斷各晶體管的類型（PNP管還是NPN管，硅管還是鍺管），并區(qū)分e、b、c三個電極。解：題圖3.3.1（a）所示的晶體管為鍺NPN管 ，三個引腳分別為e極、 b極、 c極。 題圖3.3.1 (b) 所示的晶體管為硅PNP管，

39、三個引腳分別為c極、 b極、 e極。 題圖3.3.1(c)所示的晶體管為鍺 PNP管，三個引腳分別為b極、 e極， c極。3.3.2在某放大電路中，晶體管三個電極的電流如題圖3.3.2所示，已測出，試判斷e、b、c三個電極，該晶體管的類型（NPN型還是PNP型）以及該晶體管的電流放大系數(shù)。解：題圖3.3.2所示的晶體管為PNP管，三個電極分別為b極、 c極、 e極，晶體管的直流電流放大倍數(shù)為 =1.2/0.03=40。3.3.3共發(fā)射極電路如題圖3.3.3所示，晶體管，導(dǎo)通時，問當開關(guān)分別接在A、B、C三處時，晶體管處于何種工作狀態(tài)？集電極電流為多少？設(shè)二極管D具有理想特性。解：題圖3.3.3

40、所示的電路，當開關(guān)置于A位置時，Ib=（2-0.2）/10=0.18 mA Icbo=12/（150）=0.24 mA 故工作在放大區(qū)，Ic=Ib50=9 mA。當開關(guān)置于B位置時，晶體管工作在截止區(qū)， Ic=0。當開關(guān)至于C位置時，晶體管工作在飽和區(qū)。 3.3.4. 題圖3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現(xiàn)正常放大？哪些不能？為什么？（圖中電容的容抗可忽略不計）。解：題圖所示的各個電路中，圖（a）能放大，直流通路滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。圖（b）不能放大，直流通路滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；交流通路信號不能順暢的輸入。圖（c）不能放

41、大，直流通路滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；交流通路信號不能順暢的輸出。圖（d）不能放大，直流通路不滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；圖（e）不能放大，直流通路滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏；交流通路信號不能順暢的輸入。圖（f）不能放大，直流通路不滿足發(fā)射結(jié)正偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。3.4.1 一個如題圖3.4.1（a）所示的共發(fā)射極放大電路中的晶體管具有如題圖3.4.1（b）的輸出特性，靜態(tài)工作點Q和直流負載線已在圖上標出（不包含加粗線）。（1）確定、的數(shù)值（設(shè)可以略去不計）。（2）若接入，畫出交流負載線。（3）若輸入電流，在保證放大信號不失真的前提下，為盡可能減小直流損耗，應(yīng)如何調(diào)整電路參數(shù)？

42、調(diào)整后的元件數(shù)值可取為多大？解：（1）=12V ;由，； 由 ，。（2）如題圖3.4.1（b）中加粗線所示。(3) 增大Rb的值，由（最大取值）。3.4.2放大電路如題圖3.4.2（a）所示，其晶體管輸出特性曲線題圖3.4.2（b）所示（不包含加粗線和細的輸出電壓波形線），已知（各電容容抗可忽略不計），。（1）計算靜態(tài)工作點；（2）分別作出交直流負載線，并標出靜態(tài)工作點Q；（3）若基極電流分量畫出輸出電壓的波形圖，并求其幅值。解：（1）;。（2）交直流負載線，電路的靜態(tài)工作點Q如題圖3.4.2(b)中的加粗線所示。（3）出輸出電壓的波形圖如題圖3.4.2(b)中的細線所示，輸出電壓幅值。3.4

43、.3分壓式偏置電路如題圖3.4.3（a）所示。其晶體管輸出特性曲線如圖（b）所示，電路中元件參數(shù)，晶體管的飽和壓降。（1）估算靜態(tài)工作點Q；（2）求最大輸出電壓幅值； （3）計算放大器的、Ri、Ro和Avs；（4）若電路其他參數(shù)不變，問上偏流電阻為多大時，解：（）（2）由圖解法求靜態(tài)Q點，并作交流負載線，輸出電壓幅度負向最大值為Vom2，輸出電壓幅度正向最大值為Vom1，去兩者小者為最大不失真輸出電壓幅度為Vom=Vom1=14-8=6V；（3）（4）3.4.4 用示波器觀察題圖3.4.4（a）電路中的集電極電壓波形時，如果出現(xiàn)題圖3.4.4（b）所示的三種情況，試說明各是哪一種失真？應(yīng)該調(diào)整

44、哪些參數(shù)以及如何調(diào)整才能使這些失真分別得到改善？解：如題圖3.4.3（b）所示的第一種情況屬于截止失真，應(yīng)增大Rb1解決；第二種情況屬于飽和失真，應(yīng)減小Rb1解決；第三種情況屬于飽和截止失真同時出現(xiàn)，應(yīng)該減小輸入信號的幅度解決。3.4.5 放大電路如題圖3.4.5（a）所示，設(shè)，晶體管的輸出特性曲線如圖3.4.5（b）所示，試用圖解法求：（1）放大器的靜態(tài)工作點？=？（2）當放大器不接負載時（），輸入正弦信號，則最大不失真輸出電壓振幅（3）當接入負載電阻時，再求最大不失真輸出電壓振幅解：（1），直流負載線方程為：。直流負載線與橫、縱軸分別交于M(20V，0mA)、N(0V，5mA)，且斜率為-

45、1/RC，從圖中讀出靜態(tài)值Q點為： (2)不接負載時，輸入正弦信號，則最大不失真輸出電壓振幅(3) 當接入負載電阻時，放大器的動態(tài)工作軌跡為交流負載線，其斜率為，此時最大不失真輸出電壓振幅16-11=5V；11-5.5=5.5V，所以。3.5.1 畫出下列題圖3.5.1中各電路的簡化h參數(shù)等效電路，并標出的正方向。（電路中各電容的容抗可不計）。解：畫出對應(yīng)題圖3.5.1（a、b、c、d、e、f）所示電路的簡化h參數(shù)等效電路圖如圖3.5.1（a、b、c、d、e、f）所示。3.5.2 在如圖3.5.2電路中設(shè)，晶體管的，在計算時可認為：（1）若，問這時的（2）在以上情況下，逐漸加大輸入正弦信號的幅

46、度，問放大器易出現(xiàn)何種失真？（3）若要求，問這時的（4）在，加入的信號電壓，問這時的解：本題意在使我們熟練地掌握單管放大器靜態(tài)工作的計算方法，通過我們對靜態(tài)工作點的分析計算，看Q點設(shè)置是否合理。并不合理，我們?nèi)绾握{(diào)整電路才能防止放大器產(chǎn)生非線性失真。通過Q點計算，我們?nèi)绾闻袆e易產(chǎn)生何種失真呢？這里主要看大小。愈接近于，放大器愈易產(chǎn)生截止失真；反之愈?。ㄓ咏桩a(chǎn)生飽和失真。當約為，較為合理。 (1) （1）（2）由于工作點偏低，故產(chǎn)生截止失真。（3）當（4）。3.6.1 放大電路如題圖3.6.1所示，已知，晶體管，各電容的容抗均很小。（1）求放大器的靜態(tài)工作點；（2）求未接入時的電壓放大倍

47、數(shù)；（3）求接入后的電壓放大倍數(shù)；（4）若信號源有內(nèi)阻，當為多少時才能使此時的源電壓放大倍數(shù)降為的一半？解：解題分析 本題（1）、（2）、（3）小題是比較容易計算的，這是我們分析分壓式電流負反饋偏置電路必須具備的基本知識。對于第（4）小題，我們在分析時，必須要搞清放大器的電壓增益與放大器源電壓增益之間的關(guān)系，這種關(guān)系為：（1）（2）（3）當接入（4）即：當時，放大器源電壓增益為放大器電壓增益的一半（按計算）。3.6.2 放大電路如題圖3.6.2所示，晶體管的，各電容容抗可以略去不計。（1）估算靜態(tài)工作點：（2）畫出其簡化的h參數(shù)等效電路，并計算出電壓放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻；（3）設(shè)信號源

48、內(nèi)阻，信號源電壓，計算輸出電壓。解：（1） （2）簡化h參數(shù)微變等效電路如圖3.6.2所示。 （3） 3.6.3 分壓式偏置電路如題圖3.6.3所示，設(shè)，有六個同學(xué)在實驗中用直流電壓表測得三極管各級電壓如題表3.6.3所示，試分析各電路的工作狀態(tài)是否合適。若不適合，試分析可能出現(xiàn)了什么問題（例如某元件開路或短路）。題表3.6.3組號123456VB(V)00.751.401.51.4VE(V)000.7000.7VC(V)00.38.512124.3工作狀態(tài)故障分析解：根據(jù)電路參數(shù)，可以計算出電路的參數(shù)為， ，。則對測量結(jié)果可以作出如表3.6.3分析。表3.6.3組號123456VB(V)00

49、.751.401.51.4VE(V)000.7000.7VC(V)00.38.512124.3工作狀態(tài)截止飽和正常放大截止截止放大故障分析電源開路Re短路Rb2開路BJT基極開路Rb1開路3.7.1某射極輸出器用一個恒流源來設(shè)置射極電流，如題圖3.7.1所示，已知晶體管的，電容在交流通路中可視為短路。（1）求靜態(tài)時的；（2）求射極輸出器的輸出電阻；（3）若，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù)；（4）若，求輸入電阻和源電壓放大倍數(shù)；（提示：恒流源的特點：交流電阻極大，而直流電阻較小。）解： 解題分析 本題信號源采用的是具有內(nèi)阻的電壓源形式，所以在第（3）（4）小題中計算的均為源電壓放大倍數(shù)。本題與一般射

50、極輸出器所不同的是在射極不是用固定電阻而是采用恒流源，這樣我們必須搞清恒流源的特點：交流電阻極大，而直流電阻較小。即我們在分析電路時，尤其在分析交流量時，就應(yīng)該看作在射極接入極大的電阻來考慮，這樣，我們在求、時就不會出差錯。（1） （2）因射極串聯(lián)恒流源，所以可認為射極交流開路，因此 （3）時，則所以 （4），。3.7.2 在題圖3.7.2所示電路中，晶體管的、電容、和都足夠大。（1）求放大器靜態(tài)工作點、；（2）求放大器電壓放大倍數(shù)和；（3）求放大器輸入電阻；（4）求放大器輸出電阻、。解：解題分析 本題是將共集電路與共發(fā)電路兩方面知識內(nèi)容結(jié)合起來，通過分析計算對兩種電路參數(shù)進行比較，從而加深我們對兩種電路的理解。在第（2）小題證明題中，我們要到之間的關(guān)系式，即。本題易