模擬電子技術(shù)(模電課后習(xí)題含標(biāo)準(zhǔn)答案)(第三版)

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦模擬電子技術(shù)(模電課后習(xí)題含標(biāo)準(zhǔn)答案)(第三版)第1章常用半導(dǎo)體器件

1.1挑選合適答案填入空內(nèi)。

(l)在本征半導(dǎo)體中加入(A)元素可形成N型半導(dǎo)體，加入(C)元素可形成P型半導(dǎo)體。A.五價(jià)B.四價(jià)C.三價(jià)(2)當(dāng)溫度上升時(shí)，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，假如當(dāng)IB從12uA增大到22uA時(shí)，IC從lmA變?yōu)?mA，那么它的β約為(C)。

A.83

B.91

C.100

(4)當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時(shí),它的低頻跨導(dǎo)gm將(A)。

A.增大；

B.不變；

C.減小1.3電路如圖P1.2所示，已知10siniutω=(V)，試畫出iu與ou的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電

壓可忽視不計(jì)。

圖P1.2解圖P1.2

解：iu與ou的波形如解圖Pl.2所示。1.4電路如圖P1.3所示，已知tuiωsin5=(V)，二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出iu與ou的

波形圖，并標(biāo)出幅值。

圖P1.3解圖P1.3

1.6電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下mVUT26≈，電容C對(duì)溝通信號(hào)可視為短路；iu為正弦波，有效值為10mV。試問(wèn)二極管中流過(guò)的溝通電流的有效值為多少？

解：二極管的直流電流

()/2.6DDIVURmA=-=

其動(dòng)態(tài)電阻:

/10DTDrUI≈=Ω

故動(dòng)態(tài)電流的有效值：/1d

iDIUrmA=≈

1.7現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值分離是6V和8V，正向?qū)妷簽?.7V。試問(wèn)：(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。1、兩個(gè)管子都正接。（1.4V）

2、6V的管子反接，8V的正接。(6.7V)

3、8V的反接，6V的管子正接。(8.7V)

4、兩個(gè)管子都反接。（14V）(2)并聯(lián)相接可得2種：0.7V；6V。

1、兩個(gè)管子都反接，電壓小的先導(dǎo)通。(6V)2.、一個(gè)正接，一個(gè)反接，電壓小的先導(dǎo)通。（0.7V）

1.8已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ＝6V，穩(wěn)定電流的最小值IZmin＝5mA，最大功耗PZM＝150mW。試求圖P1.8所示電路中電阻R的取值范圍。

解：穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流：IZM＝PZM/UZ＝25mA電阻R的電流為IZM～I(xiàn)Zmin

所以其取值范圍為

Ω=-=

k8.136.0Z

Z

I～I(xiàn)UUR

1.9已知圖Pl.9所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓6Z

UV=，最小穩(wěn)定電流

min5ZImA=，最大穩(wěn)定電流max25ZImA=。

(1)分離計(jì)算IU為10V、15V、35V三種狀況下輸出電壓OU的值；(2)若35I

UV

=時(shí)負(fù)載開(kāi)路，則會(huì)浮現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？

解：(1)惟獨(dú)當(dāng)加在穩(wěn)壓管兩端的電壓大于其穩(wěn)壓值時(shí)，輸出電壓才為6V。∴VUI10=時(shí)，VURR

RUIL

L

O3.3=+=

；

VUI15=時(shí)，5L

OIL

RUUVRR=

=+；

VUI35=時(shí)，11.7L

OIZL

RUUVURR=

≈>+，∴V

UUZO6==。

(2)當(dāng)負(fù)載開(kāi)路時(shí)，mAImAR

UUIZZ

IZ2529max=>=-=，故穩(wěn)壓管將被燒毀。

1.11電路如圖P1.11（a）、（b）所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ＝3V，R的取值合適，uI的波形如圖（c）所示。試分離畫出uO1和uO2的波形。

2.7電路如圖P2.7所示，晶體管的β=80，'

100bbr=Ω。分離計(jì)算LR=∞和3LRk=Ω時(shí)

的Q點(diǎn)、

uA、iR和oR。

解：在空載和帶負(fù)載狀況下，電路的靜態(tài)電流、ber均相等，它們分離為：

22CCBEQ

BEQBQb

s

VU

UIA

RRμ-=

-

≈

1.76CQBQIImAβ=≈

'26(1)

1.3bebbEQ

mV

rrkIβ=++≈Ω空載時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分離為：

6.2CEQCCCQcUVIRV

=-≈；

308c

ube

RArβ=-

≈-

//1.3ibbebeRRrrk=≈≈Ω；93be

usubes

rAArR≈?≈-+

5ocRRk==Ω

3LRk=Ω時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分離為：

(//)2.3L

CEQCCCQcLLc

RUVIRRV

RR=

-≈+

(//)

115cLube

RRArβ=-

≈-34.7be

usubes

rAArR≈

?≈-+

//1.3ibbebeRRrrk=≈≈Ω5ocRRk==Ω。

2.8在圖P2.7所示電路中，因?yàn)殡娐穮?shù)不同，在信號(hào)源電壓為正弦波時(shí)，測(cè)得輸出波形如圖P2.8（a）、（b）、（c）所示，試說(shuō)明電路分離產(chǎn)生了什么失真，如何消退。

解：（a）飽和失真，增大Rb，減小Rc。（b）截止失真，減小Rb。

（c）同時(shí)浮現(xiàn)飽和失真和截止失真，應(yīng)增大VCC。

2.10已知圖P2.10所示電路中，晶體管β=100，ber=1.4kΩ。(1)現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V，估算Rb；

(2)若測(cè)得iU和o

U的有效值分離為1mV和100mV，則負(fù)載電阻RL為多少？

解：(1)mARUVIcCE

CCC2=-=

，AIICBμβ20/==,

∴Ω=-=

kIUVRB

BE

CCb565。

(2)由(//)

100ocLu

ibe

URRAUrβ=-

=-=-,可得:2.625LRk=Ω。圖P2.10

2.13電路如圖P2.13所示，晶體管β=100，bbr'=100Ω。

(1)求電路的Q點(diǎn)、u

A、iR和oR；(2)若改用β=200的晶體管，則Q點(diǎn)如何變化？

(3)若電容Ce開(kāi)路，則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？

解：(1)靜態(tài)分析：

1

12

2bBQCCbbRUVV

RR=

?=+

1BQBEQEQfe

UUImARR-=

=+

101EQBQIIAμβ

=

=+

e(R)5.7CEQCCEQc

fUVIRRV

=-++=圖P2.13

動(dòng)態(tài)分析：'26(1)

2.73be

bbEQ

mV

rrkIβ=++≈Ω

(//)

7.7(1)cLubef

RRArRββ=-

=-++

12////[(1)]3.7ibbbefRRRrRkβ=++≈Ω

5ocRRk==Ω

(2)β=200時(shí)，1

12

2bBQ

CCbbRUVV

RR=

?=+（不變）；

1BQBEQEQfe

UUImARR-=

=+（不變）

；51EQBQIIAμβ

=

=+（減小）

；e(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV

=-++=（不變）。

(3)Ce開(kāi)路時(shí)，(//)//1.92(1)()cLcL

u

beefef

RRRRArRRRRββ=-

≈-=-++++（減?。?/p>

；12////[(1)()]4.1ibbbeefRRRrRRkβ=+++≈Ω（增大）；

5ocRRk==Ω（不變）。

2.12電路如圖P2.12所示，晶體管的β=80，ber=1kΩ。

(1)求出Q點(diǎn)；(2)分離求出RL=∞和RL=3kΩ時(shí)電路的

uA、iR和oR。

解：(1)求解Q點(diǎn)：

32.3(1)CCBEQBQbe

VUIARRμβ-=

≈++

(1)2.61EQBQIImAβ=+≈

7.17CEQCCEQeUVIRV

=-≈

圖P2.12

(2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：

RL=∞時(shí)；

(1)0.996

(1)e

ubee

RArRββ+=

≈++

//[(1)]110ibbeeRRrRkβ=++≈Ω

RL=3kΩ時(shí)；(1)(//)

0.992

(1)(//)eLu

beeLRRArRRββ+=

≈++

//[(1)(//)]76ibbeeLRRrRRkβ=++≈Ω

輸出電阻：////

371sbbe

o

eRRrRRβ

+=≈Ω+

2.13電路如圖P2.13所示，晶體管的β=60,

'100bbr=Ω。

(1)求解Q點(diǎn)、u

A、iR和oR(2)設(shè)Us=10mV（有效值），問(wèn)?iU=,?

oU=

若C3開(kāi)路，則?i

U=,?oU=

解：(1)Q點(diǎn)：

31(1)CCBEQBQbe

VUIARRμβ-=

≈++

1.86CQBQIImAβ=≈

()4.56CEQCCEQceUVIRRV

≈-+≈

u

A、iR和oR的分析：圖P2.13'26(1)

952bebbEQmV

rrIβ=++≈Ω,(//)95cLube

RRArβ=-

≈-//952ibbeRRr=≈Ω,3ocRRk==Ω。

(2)設(shè)Us=10mV（有效值），則

3.2i

issi

RUUmVRR=

?=+；

304ouiUAUmV=?=

若C3開(kāi)路，則：

//[(1)]51.3ibbeeRRrRkβ=++≈Ω，//1.5cL

ue

RRAR≈-

≈-9.6i

issi

RUUmVRR=

?=+，

14.4ouiUAUmV=?=。

(c)(d)

3.6圖P3.6所示電路參數(shù)抱負(fù)對(duì)稱，晶體管的β均為100，'

100bbr=Ω，

0.7BEQUV

≈。

試求Rw的滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的放射極靜態(tài)電流EQI以及動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri。

圖P3.6

解：Rw滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的放射極靜態(tài)電流EQI分析如下：∵22

W

BEQ

EQEQeEERUIIRV+?

+=∴0.51722

EEBEQ

EQ

W

eVUImARR-=

≈+

動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri分析如下：

'26(1)

5.18bebbEQ

mV

rrkIβ=++≈Ω

98(1)/2

c

db

eWRArRββ=-

≈-++

2(1)20.5ibeWRrRkβ=++≈Ω

3.7電路如圖P3.7所示，T1和T2兩管的β均為140，ber均為4kΩ。試問(wèn)：若輸入直流信號(hào)

mV

uI201=，mV

uI102

=，則電路的共模輸入電壓?=Icu差模輸入電壓?=Idu輸出動(dòng)

態(tài)電壓?

=?o

u

解：電路的共模輸入電壓ICu、差模輸入電壓Idu、差模放大倍數(shù)dA和動(dòng)態(tài)電壓Ou?

分離為：12

152

IIIC

uuumV+=

=；

1210IdIIuuumV=-=

1752c

dbe

RArβ=-

≈-；1.75OdIduAuV

?==-

4.1按照下列要求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運(yùn)放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運(yùn)放的類型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高壓型⑥大功率型⑦高精度型

(1)作低頻放大器，應(yīng)選用(①)。(2)作寬頻帶放大器，應(yīng)選用(③)。

(3)作幅值為1μV以下微弱信號(hào)的量測(cè)放大器，應(yīng)選用(⑦)。(4)作內(nèi)阻為100kΩ。信號(hào)源的放大器，應(yīng)選用(②)。(5)負(fù)載需5A電流驅(qū)動(dòng)的放大器，應(yīng)選用(⑥)。(6)要求輸出電壓幅值為±80V的放大器，應(yīng)選用(⑤)。(7)宇航儀器中所用的放大器，應(yīng)選用(④)。

6.1挑選合適答案填入空內(nèi)。

(1)對(duì)于放大電路，所謂開(kāi)環(huán)是指(B)。

A.無(wú)信號(hào)源

B.無(wú)反饋通路

C.無(wú)電源

D.無(wú)負(fù)載

而所謂閉環(huán)是指(B)

A.考慮信號(hào)源內(nèi)阻

B.存在反饋通路

C.接入電源

D.接入負(fù)載

(2)在輸入量不變的狀況下，若引入反饋后(D)，則說(shuō)明引入的反饋是負(fù)反饋。

A.輸入電阻增大

B.輸出量增大

C.凈輸入量增大

D.凈輸入量減小

(3)直流負(fù)反饋是指(C)。

A.直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋

B.惟獨(dú)放大直流信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋

C.在直流通路中的負(fù)反饋

(4)溝通負(fù)反饋是指(C)。

A.阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋

B.惟獨(dú)放大溝通信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋

C.在溝通通路中的負(fù)反饋

(5)為了實(shí)現(xiàn)下列目的，應(yīng)引入

A.直流反饋

B.溝通反饋

①穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入(A)；

②穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入(B)；

③轉(zhuǎn)變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引入(B)；

④抑制溫漂，應(yīng)引入(A)；

⑤展寬頻帶，應(yīng)引入(B)。

6.2挑選合適答案填入空內(nèi)。

A.電壓

B.電流

C.串聯(lián)

D.并聯(lián)

(1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入(A)負(fù)反饋；

(2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入(B)負(fù)反饋；

(3)為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入(C)負(fù)反饋；

(4)為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入(D)負(fù)反饋；

(5)為了增大放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入(B)負(fù)反饋；

(6)為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入(A)負(fù)反饋；

6.3下列說(shuō)法是否正確，用“√”和“×”表示推斷結(jié)果填入括號(hào)內(nèi)。

(1)只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。(×)

(2)放大電路的級(jí)數(shù)越多，引入的負(fù)反饋越強(qiáng)，電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。(×)

(3)反饋量?jī)H僅打算于輸出量。(√)

(4)既然電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，那么必定穩(wěn)定輸出電壓。(×)

6.14已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路A=105,F=2×10-3。試問(wèn)：

(1)?fA=；(2)若A的相對(duì)變化率為20%，則f

A的相對(duì)變化率為多少？

解：(1)由于AF=200>>1，所以：

1

500fAF

≈

=(2)按照題目所給數(shù)據(jù)，可知：

5

3

11

20%0.1%11

10210

ff

dAdAAAFA-=

?=?≈++??

6.13已知負(fù)反饋放大電路的4

2

4510(1)(1)1010

Affjj=

++。

試分析：為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作（即不產(chǎn)生自激振蕩）,反饋系數(shù)的上限值為多少？

解：按照放大倍數(shù)表達(dá)式可知，放大電路高頻段有三個(gè)截止頻率分離為

4110LfHz=，52310LLffHz==

由于

23110LLLfff==，所以，在52310LLfffHz===時(shí)，A

約為60dB，附加

相移約為-180o，為了使23LLfff==時(shí)的20lgAF

小于0dB，即不滿足自激振蕩的幅值條件，

反饋系數(shù)20lg

F

的上限值應(yīng)為-60dB，即

F

的上限值為10-3

。

6.22在圖P6.22所示電路中，已知A為電流反饋型集成運(yùn)放，試問(wèn)：(1)中頻電壓放大倍數(shù)；(2)上限截止頻率。

圖P6.22解圖P6.18

解：畫出圖P6.22所示電路中集成運(yùn)放的等效電路如解圖P6.18所示。由于ro很小，反相輸入端電位為：

niioiUUIrU=-≈

將集成運(yùn)放的內(nèi)部電路替換為教材中圖6.7.5所示電路（參閱P310~P311)，可得：i

oIjCUω=

而

()()nfifnnoooiofffff

URRURRUUUUUIjCURRRRRRRRω++-≈+=-=-=

∴

1()()fifoff

jRCURRURRRω++≈

即：

1(1)1fouifRUAURjRC

ω=≈+?

+

∴(1)1fuRAR

=+；(2)上限截止頻率為：

1

2HffRC

π=

7.1填空：

(1)(同相比例)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＞1的放大器。(2)(反相比例)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＜0的放大器。(3)(微分)運(yùn)算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)(同相求和)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)123YaXbXcX=++，a、b和c均大于零。(5)(反相求和)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)123YaXbXcX=++，a、b和c均小于零。

(6)(乘方)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)2Y

aX=。

7.11在圖P7.11(a)所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如圖(b)所示，當(dāng)t=0時(shí)uC=0。試畫出輸出電壓uO的波形。

(a)(b)

圖P7.11

解：輸出電壓的表達(dá)式為2

1

11()tOIOtuudtutRC=-+?

當(dāng)uI為常量時(shí)：

2112112115711()()()()100()()1010

OIOIOIOuuttututtututtutRC-=-

-+=--+=--+?

若t=0時(shí)uO=0；則

當(dāng)t=5mS時(shí)，310055102.5O

uVV

-=-???=-。

當(dāng)t=15mS時(shí)，3[100(5)1010(2.5)]2.5O

uVV

-=-?-??+-=。

因此輸出波形如解圖P7.11所示。

解圖P7.11

7.13試分離求解圖P7.13所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。

(a)

(b)

(c)(d)圖P7.13

解：利用節(jié)點(diǎn)電流法，可解出各電路的運(yùn)算關(guān)系分離為：

(a)

2111100OIIIIRuuudtuudtRRC=-

-=--?

?(b)設(shè)兩電容的充電電流為:111CIdudu

i

CCdtdt

=?

=?(方向向右),則

311221()102II

OIIduCduuiRidtRCuuCdtCdt

-=-+

=--=--?(c)反相端：1

O

NCPPuuuuudtRC

=+=+

?同相端：111

IPPCIPuuuudtudtudtCRRCRC

-===-???代入上式，得31

10OIIuudtudtRC

==???(d)

12

1212

1()100(0.5)IIOIIuuudtuudtCRR=-

+=-+??

7.15試求出圖P7.15所示電路的運(yùn)算關(guān)系。

圖P7.15

解：設(shè)A2的輸出為uO2。由于R1的電流等于C的電流，所以：

211

2OIIuudtudtRC

=-

=-??又由于A2組成以u(píng)O為輸入的同相比例運(yùn)算電路，所以：

2

23

(1)2OOORuuuR=+

=比較以上兩式，得：OIuudt=-?

7.27所示各電路的傳遞函數(shù)，并說(shuō)明它們屬于哪種類型的濾波電路。

(a)(b)圖7.27

解：利用節(jié)點(diǎn)電流法可求出它們的傳遞函數(shù)。

在圖(a)所示電路中

2211()11uRsRC

AssRC

RsC

=-

=-

++

。故其為高通濾波器。

在圖(b)所示電路中22211211/()

1()1uRRRsCsCAsRRsRC

?

+=-

=-?

+。

故其為低通濾波器。

8.1推斷下列說(shuō)法是否正確，用“√”和“×”表示推斷結(jié)果。(1)在圖T8.1所示方框圖中，產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是AF??=。(×)

(2)由于RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)的0oF?=，單管共集放大電路的0oA?=，滿足

正弦波振蕩電路的相位條件π

??nAF

2=+，故合理銜接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。(×