模拟电子技术课后习题答案康华光等编
Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
模拟电子技术习题答案
第二章
和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解（1）求二极管的电流和电压 （2）求v o 的变化范围 当r d1=r d2=r d 时，则
O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ?-?+，即～。
。设二极管是理想的。
解 图a ：将D 断开，以O 点为电位参考点，D 的阳极电位为－6 V ，阴极电位为－12 V ，故 D 处于正向偏置而导通，V AO =–6 V 。
图b ：D 的阳极电位为－15V ，阴极电位为－12V ，D 对被反向偏置而截止，VAO ＝－12V 。
图c ：对D 1有阳极电位为 0V ，阴极电位为－12 V ，故D 1导通，此后使D 2的阴极电位为 0V ，而其阳极为－15 V ，故D 2反偏截止，V AO =0 V 。
图d ：对D 1有阳极电位为12 V ，阴极电位为0 V ，对D 2有阳极电位为12 V ，阴极电位为
－6V ．故D 2更易导通，此后使V A ＝－6V ；D 1反偏而截止，故V AO ＝－6V 。 解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有 D 被反偏而截止。
图b ：将D 断开，以“地”为参考点，有
D被反偏而截止。
图c：将D断开，以“地”为参考点，有
D被正偏而导通。
，D2为硅二极管，当 v i＝ 6 sinωtV时，试用恒压降模型和
折线模型（V th＝ V，r D＝200Ω）分析输出电压 v o的波形。
解（1）恒压降等效电路法
当0＜|V i|＜时，D1、D2均截止，v o＝v i；当v i≥时；D1导通，D2截止，v o＝
0.7V；当v i≤时，D2导通，D1截止，v o＝－0．7V。v i与v o
＝0．5V，r D＝200Ω。当0＜|V i|＜0．5 V时，D1，D 2均截止，v o=v i； v i≥0．5V th
时，D1导通，D2截止。v i≤－ V时，D2导通，D1 截止。因此，当v i≥0．5V时有
同理，v i≤－时，可求出类似结果。
v i与v o波形如图解2．4．7c所示。
二极管电路如图题 2．4．8a所示，设输入电压v I（t）波形如图 b所示，在 0＜t＜
5ms的时间间隔内，试绘出v o（t）的波形，设二极管是理想的。
解 v I（t）＜6V时，D截止，v o（t）＝6V；v I（t）≥6V时，D导通
电路如图题2．4．13所示，设二极管是理想的。（a）画出它的传输特性；（b）若
输入电压v I =v i=20 sinωt V，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 v o的波形。
解（a）画传输特性
0＜v I＜12 V时，D1，D2均截止，v o＝v I；
v I≥12 V时，D1导通，D2截止
－10V＜v I＜0时，D1，D2均截止，v o＝v I；
v I≤－10 V时，D2导通，D1截止
传输特性如图解 2．4 13中 a所示。
（b）当v o＝v I=20 sinωt V时，v o波形如图解2．4．13b所示。
两只全同的稳压管组成的电路如图题2．5．2所示，假设它们的参数V2和正向特性的V th、r D为已知。试绘出它的传输特性。
解当| v I |＜（Vz＋V th）时，D zl、D Z2均截止，v o＝v I；
| v I |≥（Vz＋V th）时，D zl、D Z2均导通
传输特性如图解2．5．2所示。
第三章
测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为 V A＝－9 V，V B＝一6 V，Vc＝6．2 V，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c，并说明此BJT是NPN管还是PNP管。
解由于锗BJT的|V BE|≈，硅BJT的|V BE|≈0．7V，已知用BJT的电极B的V B＝一6 V，电极C的Vc＝–6．2 V，电极A的V A＝－9 V，故电极A是集电极。又根据BJT工作在放大区时，必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知，电极B是发射极，电极C是基极，且此BJT为PNP管。
试分析图题3．2．1所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。并简述理由。（设各电容的容抗可忽略）
解图题3．2．la无放大作用。因R b=0，一方面使发射结所加电压太高，易烧坏管子；另一方面使输人信号v i被短路。
图题3．2．1b有交流放大作用，电路偏置正常，且交流信号能够传输。
图题3．2．lc无交流放大作用，因电容C bl隔断了基极的直流通路。
图题3．2．id无交流放大作用，因电源 V cc的极性接反。
测量某硅BJT 各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域。 （a ）V C ＝6 V V B ＝ V V E ＝0 V （b ）V C ＝6 V V B ＝2 V V E ＝ V （c ）V C ＝6 V V B ＝6V V E ＝ V （d ）V C ＝6 V V B ＝4V V E ＝ V （。）V C ＝ V V B ＝4 V V E ＝3. 4 V 解（a ）放大区，因发射结正偏，集电结反偏。
（b ）放大区，V BE ＝（2—l ．3）V ＝0．7 V ，V CB ＝（6－2）V ＝4 V ，发射结正偏，集电结反偏。 （C ）饱和区。 （d ）截止区。
（e ）饱和区。
设输出特性如图题 3．3．1所示的 BJT 接成图题 3．所示的电路，具基极端上接V BB ＝3．2 V 与电阻R b ＝20 k Ω相串联，而 Vcc ＝6 V ，R C ＝200Ω，求电路中的 I B 、I C 和 V CE 的值，设 V BE ＝0．7 V 。 解 mA R V V I b
BE
BB B 125.0=-==
由题3．3．1已求得β＝200，故
图题3．3．6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线，试求： （1）电源电压V CC ，静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值；（2）电阻R b 、R C 的值；（3）输出电压的最大不失真幅度；（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少
解 （1）由图3．3．6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即Vcc 值的大小，故Vcc= 6 V 。
由Q 点的位置可知，I B ＝20μA ，I C ＝1 mA ，V CE ＝3 V 。 （2）由基极回路得： Ω=≈
k I V R B
CC
b 300 由集－射极回路得 Ω=-==
k I V V R C
CE
CC C 3 （3）求输出电压的最大不失真幅度
由交流负载线与输出特性的交点可知，在输人信号的正半周，输出电压v CE 从3V 到0．8V ，变化范围为；在输入信号的负半周，输出电压v CE 从3V 到4．6V ，变化范围为1．6V 。综合起来考虑，输出电压的最大不失真幅度为1．6V 。 （4）基极正弦电流的最大幅值是20 μA 。 。（1）估算Q 点；
（2）画出简化 H 参数小信号等效电路；（3）估算 BJT 的朝人电阻 r be ；（4）如输出端
接入 4 k Ω的电阻负载，计算i O V V V A =及S
O VS V V A =。 解（1）估算Q 点 （3）求r be
（4）116)||('0-≈-=-==be L C be L i
V r R R r R V V A ββ 、C 2、C 3对交流信号可视为短路。（1）写出静态电流Ic 及电压V CE 的表达式；（2）写
出电压增益V
A 、输人电或Ri ．和输出电阻Ro 的表达式；（3）若将电容C 3开路，对电路将会产生什么影响 解（1）Ic 及V CE 的表达式
（2）V
A 、Ri ．和Ro 的表达式 （3）C 3开路后，将使电压增益的大小增加 同时Ro 也将增加，32R R R O +≈。
具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用
，试求：（1）Q 点；（2）电压增益s o V V V A 11=和s
o V V V A 22=；（3）输入电阻Ri ；（4）输出电阻R O1和R O2、 解 （1）求Q 点 (2)求r be 及Ri
（3） 79.0)1(01011-≈+?++-=?==s i i e be c s i i s V R R R R r R V V V V V V A ββ
（4）求R O1和R O2、
压增
∞==L s R R ,0100，＝β。试确定电路的电益、输入电阻和输出电阻。 解 Ω≈++=k I mV
r r E
bb be 8.226)1('β 其中 I E ＝。
Ω=≈k R R c 5.70。
某放大电路中A V 的数幅频特性如图题3．7．1所示。（1）试求该电路的中频电压增益
|A |VM ，上限频率f H ，下限频率f L ；（2）当输人信号的频率 f ＝f L 或 f ＝f H 时，该电路实
际的电压增益是多少分贝
解 （1）由图题3．7．1可知，中频电压增益|A |VM ＝1000，上限频率人f H ＝108HZ ，
下限频率f L ＝102HZ 。
（2）当f ＝f L 或 f ＝f H 时，实际的电压增益是57 dB 。
一放大电路的增益函数为
试绘出它的幅频响应的波特图，并求出中频增益、下限频率f L 和上限频率f H 以及增益下降到1时的频率。
解 对于实际频率而言，可用f j s π2=代人原增益传递函数表达式，得
由此式可知，中频增益|A M |＝10，f ＝10 HZ ，f H ＝106
一高频BJT ，在Ic ＝时，测出其低频H 参数为：r be ＝Ω，βo ＝50，特征频率T f ＝100MHz ，pF C c b 3='，试求混合∏型参数e b b b e b m C r r g '''、、、。
电路如图3．5．1所示（射极偏置电路），设在它的输人端接一内阻 Rs= 5K Ω的信号源．电路参数为：R b1= 33K Ω，R b2＝22K Ω。Re ＝3．9K Ω，Rc ＝4．7K Ω，R L ＝ 5．1K Ω， Ce ＝ 50μF （与Re 并联的电容器）．
Vcc ＝5V ．I E ≈，β0＝120， r ce ＝300 K Ω，Ω='50b b r ，f T =700 MHZ 及F C c b p 1='。 求：（1）输入电阻R i ;
（2）中频区电压增益|A VM | （3）上限频率f H 。 解 （1）求R i
（2）求中频电压增益||VM
A 因c R r ce >>
故
（3）求上限频率f H
其中Ω≈='k R R R L c L
45.2//。 第四章
（1） 它是N 沟道还是P 沟道FET （2） 它的夹断电压V P 和饱和漏极电流I DSS
各
是多少
解 由图题4．1．3可见，它是N 沟道JFET ， 其V P ＝–4 V ，I DSS ＝3 mA 。
一个MOSFET 的转移特性如图题4．3．3所示（其中漏极电流i D 的方向是它的实际方向）。试问：
（1）该管是耗尽型还是增强型 （2）是N 沟道还是P 沟道FET
（3）从这个转移特性上可求出该FET 的夹断电压
V P ，还是开启电压V T 其值等于多少
T ＝－4 V 。
增强型FET 能否用自偏压的方法来设置静态工作点试说明理由。
解 由于增强型MOS 管在v GS =0时，v D =0（无导电沟道），必须在|v GS |＞|V T | （V T 为开启电压）时才有i D ，因此，增强型的MOS 管不能用自偏压的方法来设置静态工作点。
已知电路参数如图题4．4．4所示，FET 工作点上的互导g m ＝1ms ，设 r d >>R d 。（1） 画出小信号等效电路；（2）求电压增益Av ；（3）求放大电路的输人电阻R i 。
解（1）画小信号等效电路忽略r d
（2）求 Av
（3）求Ri
，r d＝200kΩ；3AG29（T2）的β＝40，r be＝1kΩ。试求放大电路的电压增益Av和输入电阻Ri。
A
解（1）求
V
由于 r d＞＞R d，故r d
（2）求R i
电路如图题 4 .所示，设FET的互导为g m，r d很大；BJT的电流放大系数为β，
输人电阻力r be。试说明T1、T2各属什么组态，求电路的电压增益Av、输人电阻Ri；及输出电阻Ro的表达式。
解（1）T1、T2的组态
T1为源极输出器，T2为共射极电路。
（2）求Av
（3）求R i和Ro
第五章
在甲类、乙类和甲乙类放大电路中，放大管的导通角分别等于多少它们中哪一类放大电路效率最高
解在输入正弦信号情况下，通过三极管的电流i c不出现截止状态（即导通角θ＝2π）的称为甲类；在正弦信号一个周期中，三极管只有半个周期导通（θ＝π）的称为乙类；导通时间大于半周而小于全周（π＜θ＜2π）的称为甲乙类。其中工作于乙类的放大电路效率最高，在双电源的互补对称电路中，理想情况下最高效率可达 78．5％。
一双电源互补对称电路如图题5．2．2所示，设已知Vcc ＝12 V ，R L ＝16Ω，v I 为正弦波。求：（1）在BJT 的饱和压降V CES 可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率P om ；（2）每个管子允许的管耗 P CM 至少应为多少（3）每个管子的耐压 |V (BR)CEO |应大于多少 解 （1）输出功率 （2）每管允许的管耗 （3） 每管子的耐压
作用下，在一周期内T 1和T 2轮流导电约 180o ，电源电压 Vcc ＝20 V ，负载R L ＝8Ω，试计算：
（1）在输人信号Vi ＝10 V （有效值）时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率；
（2）当输人信号v i 的幅值为 V im ＝Vcc ＝20 V 时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
解（l ）Vi ＝10 V 时
输出功率 W W R V R V P L om L cem 25.128
142121212
220=?=?=?=
每管的管耗 W W V V V R P P om om CC L T T 02.5)41414.31420(81)4(12
221≈-?=-==π
两管的管耗 W P P T T 04.1021==
电源供给的功率 W P P P T V 29.2204.1025.120=+=+= 效率 %96.54%10029
.2225
.12%1000≈?=?=
V P P η （2）20V 20=====CC im V om CC im V V A V V V V 时，
一单电源互补对称功放电路如图题5．3．1所示，设v i 为正弦波，R L ＝8Ω，管子的饱和压降V CES 可忽略不计。试求最大不失真输出功率Pom （不考虑交越失真）为9W 时，电源电压Vcc 至少应为多大
解 由 则有
一单电源互补对称电路如图题5．3．3所示，设T 1 、T 2的特性完全对称，v i 为正弦波，Vcc ＝12 V ，R L ＝8Ω。试回答下列问题：（1）静态时，电容C 2两端电压应是多少调整哪个电阻能满足这一要求（2）动态时，若输出电压v o 出现交越失真，应调整哪个电阻如何调整（3）若R 1＝R 2＝Ω，T 1和T 2的β＝40，|V BE |=0．7 V ，P CM ＝400 mw ，假设 D 1、D 2、R 2中任意一个开路，将会产生什么后果
解（1）静态时，C 2两端电压应为Vc 2＝Vcc/2 =6V ，调整R 1或R 2可满足这一要求。 （2）若v o 出现交越失真，可增大R 2。
（3）若D 1、D 2或R 2中有一个开路，则由于T 1、T 2的静态功耗为 即CM T T P P P >>=11，所以会烧坏功放管。
第六章
电路如图题所示，所有BJT 的β均很大，V BE ＝，且T 2、T 3特性相同，电路参数如图。问：（1）T 2、T 3和R 组成什么电路在电路中起什么作用（2）电路中T 1、R e1起电平移动作用，保证vi ＝0时，vo ＝0。求I REF 、I c3和R e1的值。
解（1）T 2、T 3和R 组成镜像电流源电路，在电路中作为 BJT T 1的恒流源负载，提高带负载能力。
（2）当vi ＝0时，vo ＝0
若v i1=1500μV 。v i2=500μV ，求差模输人电压v id ，共模输入电压v ic 的值；（2）若A VD ＝100，求差模输出电压v od ；（3）当输入电压为v id 时，若从 C 2点输出，求 v c2与v id 的相位关系；（4）若输出电压v o ＝1000 v i1－999 v i2时，求电路的从A VD 、Avc 和 K CMR 的值。 解（1）差模输人电压为
共模输人电压为
（2）A VD ＝100，差模输出电压为 （3）id c v v 与2同相。
（4）219991000i i o v v v -=，求A VD 、A VD 和K CMR 所以
则 5.999||
,5.999,1====VC
VD
CMR VD VC A A K A A 电路如图题 .5所示，JFET 的 g m ＝2mS ，r DS ＝20 k Ω，求：（1）双端输出时的差模电压增益A VD ＝（v o1-v o2）／v id 的值；（2）电路改为单端输出时，A VD1、Avc 1和K CMR 的值。
解（1）差模电压增益
（2）单端输出时，差模电压增益
共模电压增益 共模抑制比
电路如图题所示，已知BJT 的β1=β2=β3=50，r ce =200 k Ω，V BE = V ，试求单端输出时的差模电压
增益A VD2、共模抑制比K CMR 、差模输人电阻R id 和输出电阻Ro 。 提示：AB 两端的交流电阻
解 R 2两端的电压为 单端输出差模电压增益 AB 两端交流电阻为 单端输出的共模电压增益 共模抑制比
差模输人电阻Ω=Ω?++=+++=k k R r R R e be s id 5.13]1.05153.1.01[2])1([21β 输出电阻Ω==k R R c o 7.42
β＝20，r be ＝Ω，r ce ＝200K Ω，FET 的gm ＝4mS ，其它参数如图所示。求：（1）两级放大电路的电压增益Av ＝Av1·Av2；（2）Rid 和Ro ；（3）第一级单端输出时的差模电压增益 id
1
o 1VD v v A =
、共模电压增益Avc1和共模抑制比K CMR 注：源极恒流源交流等效电阻为 解 （1）两级放大电路的电压增益 （2）输入电阻Ω=≈=M R r R R gs id 1.5||11
输出电阻Ω=+=k R R R c c o 2443 （3）第一级单端输出时的差模电压增益 T1、T2源极恒流源交流等效电阻 第一级单端输出的共模电压增益 共模抑制比
第七章
在图题所示的各电路中，哪些元件组成了级间反馈通路它们所引人的反馈
是正反馈还是负反馈是直流反馈还是交流反馈（设各电路中电容的容抗对交流信号均可忽略）
解图题中，由电阻R1、R2组成反馈通路，引人负反馈，交、直流反馈均有；b图中，由Re1且人负反馈，交、直流反馈均有，由R f1、R f2引人直流负反馈；c图中，由R f、R e2引人负反馈，交、直流反馈均有；d图中，由R1、R2引人负反馈，交、直流反馈均有；e图中，由A2、R3引人负反馈，交、直流反馈均有；f图中，由R6引人负反馈，交、直流反馈均有。
b图中，Re1引入电流串联负反馈；
c 图中，Rf 、Re2引入电流并联负反馈；
d 图中，R2、R1引入电压串联负反馈；
e 图中，A2、R3引入电压并联负反馈；
f 图中，R6引入电流串联负反馈；
解（1）Rf1在第一、三级间引入交、直流负反馈，此直流负反馈能稳定前三级的静态工作点，其交流反馈为电流串联负反馈，可稳定第三级的输出电流，同时提高整个放大电路的输人电阻；Rf2在第一、四级间引入交、直流负反馈，其中直流负反馈为T1；提供直流偏置，且稳定各级的静态工作点，而其交流反馈为电压并联负反馈，可稳定该电路的输出电压，即降低电路的输出电阻，另外也降低了整个电路的输人电阻。 （2）Rf1的引入使 Rif 上升，而Rf2的引入使Rif 下降，产生矛盾。
（3）不能断开Rf2，因Rf2是T1的偏置电阻，否则电路不能正常工作。消除上述
矛盾的方法是在4e
R '的两端并一容量足够大的电容器，去掉Rf2上的交流负反馈，这对输出电压的稳定不会有很大影响，因为T4是射极输出器。
A
很大。（1）指出所引反馈的类型；（2）写出 输出电流o I 的表达式；（3）说明该电路的功能。 解（1）由R2、R3引入了电流并联负反馈。
（2）在深度负反馈条件下（因开环增益很大），由“虚短”、“虚断”可知 已知32321,10,10R R R k R R >>Ω=Ω==，则 (3) 此电路可视为压控电流源。
i
o X X /的表达式。 解 设该放大电路的开环增益为A
负反馈放大电路的反馈系数01.0|F |V = ,试绘出闭环电压增益||VF
A 与开环电压增益A VO 之间的关系曲线。设A VO 在1与1000之间变化。 解 依据式
及01.0|F |V = ，可画出||VF
A 与A VO 一运放的开环增益为 106，其最低的转折频率为 5 Hz 。若将该运放组成一同相放大电路，并使它的增益为100，问此时的带宽和增益－带宽积各为多少
解 因开环与闭环时的增益一带宽积相等，故增益一带宽积为A ·BW ≈A ·f H ＝5 ×106Hz ，闭环时的带宽
稳定输出电压的有：a ，d ，e 稳定输出电流的有：b ，c ，f 提高输入电阻的有：b ，d ，f 降低输出电阻的有：a ，d ，e
F I i i ≈故
b 图中引人电流串联负反馈在深度负反馈条件下，有F I v v ≈故
c 图中引人电流井联负反馈，在深度负反馈条件下有F I i i ≈故
e 图中引人电压井联负反馈，在深度负反馈条件下，有F I i i ≈（流过R 3的电流），故 设某集成运放的开环频率响应的表达式为 其中
f H1＝1MHz ，f H2＝10MHz ，f H3＝50MHz 。 （1）画出它的波特图；
（2）若利用该运放组成一电阻性负反馈放大电路，并要求有45o 的相位相度，问此放大电路的最大环路增益为多少
（3）若用该运放组成一电压跟随器能否稳定地工作
解（1）画波特图
由2
322211lg 201lg 201lg 20100lg 20???? ??+-????
??+-???? ??+-=H H H V f f f f f f A
（2）求最大环路增益
o m 45＝?时 故最大环路增益为
（3）若用该运放组成电压跟随器，因Fv ＝1，则要求dB A V
0||lg 20= ，而现在dB A VM
100||lg 20= ．故电路不能正常工作。 第八章
o v ；当R 1＝R 2＝R 3＝R f 时，o v ＝
解 输出电压为
式中 22
12
1212S S P v R R R v R R R v +++=
即)(112112213S S f O v R v R R R R R v +????
??+???? ?
?+= 若f R R R R ===321，则 O1、v O2及v O 的值。 解 A 1、A 2组成电压跟随电路 A 3组成加减电路。利用叠加原理。 当V 3＝0，反相加法时，A 3的输出电压
为
当v O1＝0，v O2＝0，V 3＝+3V 时，A 3的
输出电压为
o o
v v '''与叠加得输出电压为
)
(A 21I I o
V v v v -=
的表达式。
解 A 1、A 2是电压跟随器，有2211,I O I O v v v v == 利用虚短和虚断概念，有 将上述方程组联立求解，得
O 4312O 21O 2V R R R v R v R ????
?
?-=-，故
1、A 2为理想运放，电容器
C 的初始电压
0)0(=C v V 。（1）写出o v 与1S v 、
2
S v 中电
和3S v 之间的关系式；（2）当电路
阻R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R 5＝R 时，求输出电压o v 的表达式。
解（1）A 1组成差分式运算电路，A 2组成积分电路。A 1的输出电压为 A 2的输出电压为
（2）当R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R 5＝R 时，
电路如图题所示，若电路中的BJT T 1、T 2、T 3相互匹配，试求v o 的表达式，说明此电路完成何种运算功能。
解 A1和A2组成对数运算电路，有
A3为反相加法运算电路，有
A4为反对数运算电路，因此可得
当I ES1＝I ES2＝I ES3＝I ES ，R 1＝R 2＝R f ＝R 时，有 此电路完成乘法运算功能。
图题所示为一个一阶低通滤波器电路，试推导电路的传递函数，并求出其－3 dB 截止角频率H ω。（A 为理想运放）
解 这是一个一阶有源低通滤波电路。考虑到其通带电压增益A VF ＝1，且电压跟随器的输入阻抗很高、输出阻抗很低，因此可得下列关系式 电路的传递函数为 式中，RC
1
0=
?称为特征角频率，也是-3dB 截止角频率。 试画出下列传递函数的幅频响应曲线，并分别指出各传递函数表示哪一种（低通、高通、带通、带阻或全通）滤波电路：（提示：下面各式中n
n
j ωω
ω=
s
S ＝
）
(1)1
21)(2
++=S S S A
(2)1
221
)(2
3
+++=
S S S S A
(3)122)(2
32
+++=S S S S S A (4)2
22
2)(22+++-=S S S S S A
(5)1
2.02)(2++=
S S S
S A
解 （1）121)(2
++=S S S A
当2
1|)(|=
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n j A ωωωω时，
（2）1
221
)(23+++=
S S S S A
当2
1|)(|==n
n j A ωω
ωω时，
（3）1
22)(2
32
+++=S S S S S A
模拟电子技术基础习题与解答 2.4.1电路如图题所示。（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。 解（1）求二极管的电流和电压 mA A V R v V I D DD D 6.8106.8101)7.0210(233=?=Ω ??-=-=- V V V V D O 4.17.022=?== （2）求v o 的变化范围 图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解所示，温度 T ＝300 K 。 Ω≈==02.36.826mA mV I V r D T d 当r d1=r d2=r d 时，则 mV V r R r V v d d DD O 6) 02.321000(02.32122±=Ω?+Ω??±=+?=? O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ?-?+，即～。 2.4.3二极管电路如图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端电压V AO 。设二极管是理想的。
解 图a ：将D 断开，以O 点为电位参考点，D 的阳极电位为－6 V ，阴极电位为－12 V ，故 D 处于正向偏置而导通，V AO =–6 V 。 图b ：D 的阳极电位为－15V ，阴极电位为－12V ，D 对被反向偏置而截止，V AO ＝－12V 。 图c ：对D 1有阳极电位为 0V ，阴极电位为－12 V ，故D 1导通，此后使D 2的阴极电位为 0V ，而其阳极为－15 V ，故D 2反偏截止，V AO =0 V 。 图d ：对D 1有阳极电位为12 V ，阴极电位为0 V ，对D 2有阳极电位为12 V ，阴极电位为 －6V ．故D 2更易导通，此后使V A ＝－6V ；D 1反偏而截止，故V AO ＝－6V 。 2.4.4 试判断图题 中二极管是导通还是截止，为什么？ 解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有 V V k k V A 115)10140(10=?Ω +Ω= V V k k V k k V B 5.315)525(510)218(2=?Ω+Ω+?Ω+Ω= D 被反偏而截止。 图b ：将D 断开，以“地”为参考点，有 V V k k V A 115)10140(10=?Ω +Ω= V V k k V k k V B 5.115)525(5)10()218(2=?Ω+Ω+-?Ω+Ω=
第1章 常用半导体器件 1.1选择合适答案填入空内。 (l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。 A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。 A.增大 B.不变 C.减小 (3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。 A.增大； B.不变； C.减小 1.3电路如图P1.2 所示，已知10sin i u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。设二极管导通电 压可忽略不计。 图P1.2 解图P1.2 解：i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。 1.4电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。试画出i u 与o u 的 波形图，并标出幅值。 图P1.3 解图P1.3
1.6电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？ 解：二极管的直流电流 ()/ 2.6D D I V U R mA =-= 其动态电阻: /10D T D r U I ≈=Ω 故动态电流的有效值：/1d i D I U r mA =≈ 1.7现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 解：(1)串联相接可得4种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。 1、两个管子都正接。（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、两个管子都反接。（14V ） (2)并联相接可得2种：0.7V ；6V 。 1、 两个管子都反接，电压小的先导通。(6V) 2.、一个正接，一个反接，电压小的先导通。（0.7V ） 1.8 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。试求图P1.8所示电路中电阻R 的取值范围。 解：稳压管的最大稳定电流： I ZM ＝P ZM / U Z ＝25mA 电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin 所以其取值范围为 Ω=-= k 8.136.0Z Z I ～I U U R
第1章检测题（共100分，120分钟） 一、填空题：（每空0.5分，共25分） 1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为自由电子，少数载流子为空穴，不能移动的杂质离子带正电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子，不能移动的杂质离子带负电。 2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的。三极管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。 3、PN结正向偏置时，外电场的方向与内电场的方向相反，有利于多数载流子的 扩散运动而不利于少数载流子的漂移；PN结反向偏置时，外电场的方向与内电场的方向一致，有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散，这种情况下的电流称为反向饱和电流。 4、PN结形成的过程中，P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散，N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散。扩散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区，其方向由N区指向P区。空间电荷区的建立，对多数载流子的扩散起削弱作用，对少子的漂移起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时，PN结形成。 7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管，正常工作应在特性曲线的反向击穿区。 三、选择题：（每小题2分，共20分） 2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的（A）元素构成的。 A、三价； B、四价； C、五价； D、六价。 3、稳压二极管的正常工作状态是（C）。 A、导通状态； B、截止状态； C、反向击穿状态； D、任意状态。 5、PN结两端加正向电压时，其正向电流是（A）而成。 A、多子扩散； B、少子扩散； C、少子漂移； D、多子漂移。 6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为V E＝2.1V，V B＝2.8V，V C＝4.4V，说明此三极管处在（A）。 A、放大区； B、饱和区； C、截止区； D、反向击穿区。 10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（C） A、发射结正偏、集电结正偏； B、发射结反偏、集电结反偏； C、发射结正偏、集电结反偏； D、发射结反偏、集电结正偏。 四、简述题：（每小题4分，共28分） 2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③ 3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答 第1章节后检验题解析 第8页检验题解答： 1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。 2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。 3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。 4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元件 分别代表电源或负载。其中的三个元件上电流和电压的 参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－ 2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝ 30V 。试判断哪些元件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。 根据并联电路端电压相同可知，元件1和4及3和5的端电压之代数和应等于元件2两端电压，因此可得：U 4=40V ，左高右低；U 5=90V ，左低右高。则元件4上电压电流非关联，P 4=－40×（－2）=80W ，元件4是负载；元件5上电压电流关联，P 5=90×4=360W ，元件5是负载。 验证：P ＋= P 1+P 3+ P 4+ P 5= 160+120+80+360=720W P －= P 2 =720W 电路中电源发出的功率等于负载上吸收的总功率，符合功率平衡。 第16页检验题解答： 1、电感元件的储能过程就是它建立磁场储存磁能的过程，由2/2L LI W =可知，其储能仅取决于通过电感元件的电流和电感量L ，与端电压无关，所以电感元件两端电压为零时，储能不一定为零。电容元件的储能过程是它充电建立极间电场的过程，由2/2C CU W =可知，电容元件的储能只取决于加在电容元件两端的电压和电容量C ，与通过电容的电流无关，所以电容元件中通过的电流为零时，其储能不一定等于零。 2、此电感元件的直流等效电路模型是一个阻值等于12/3=4Ω的电阻元件。 3、根据dt di L u =L 可知，直流电路中通过电感元件中的电流恒定不变，因此电感元件两端无自感电压，有电流无电压类似于电路短路时的情况，由此得出电感元件在直流情况下相当于短路；根据 图1-5检验题4电路图 U 3
第一章数字逻辑习题 1．1 数字电路与数字信号 1.1.2 图形代表的二进制数 010110100 1．1．4 一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例 MSB LSB 0 1 2 11 12 （ms） 解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期， T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ 占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10% 1.2 数制 1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于2?4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D= 27 -1=（10000000）B-1=（1111111） B=（177）O=（7F）H （4）（2.718）D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H 1.4 二进制代码 1.4.1 将下列十进制数转换为8421BCD 码： （1）43 （3）254.25 解：（43）D=（01000011）BCD 1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28 （1）+ （2）@ （3）you (4)43 解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。 （1）“+”的ASCⅡ码为0101011，则（00101011）B=（2B）H （2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H (3)you 的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75 (4)43 的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为34,33 1.6 逻辑函数及其表示方法 1.6.1 在图题1. 6.1 中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L 的波形。
第二章 放大电路基础 2.1 放大电路如图P 3.1所示，电流电压均为正弦波，已知Ω=600S R 、mV U S 30=、 mV U i 20=、Ω=k R L 1、V U 2.10=。求该电路的电压、电流、功率放大倍数及其分贝数和输入电阻i R ；当L R 开路时，测得V U 8.10=，求输出电阻R 。 解：1、 S i S i i U R R R U += Ω =-?=-=k U U R U R i S S i i 2.12030600 20 2、 6002.02 .1=== i O u U U A dB A dB A u u 6.3578.12060log 20||log 20)(=?=== 3、 uA R U I i i i 7.162.120=== uA mA A R U I L 12002.10012.01012 .1300===?== 9.717.161200=== i O i I I A dB A dB A i i 2.3786.1209.71log 20log 20)(=?=== 4、uW I U P i i i 334.07.1602.0=?== uW I U P 1440 12002.1000=?== 4311334.01440=== i O P P P A dB A dB A P P 9.3669.3104311log 10log 10)(=?=== 5、其等效电路如图P3.1.2： 根据等效电路可得： 8 .12.10?+= L L R R R Ω=k R 5.00
2.2 放大电路如图P 3.2.1所示，已知三极管100=β、Ω=200'bb r 、V U BEQ 7.0=。试： （1）计算静态工作点CQ I 、CEQ U 、BQ I ；（2）画出H 小信号等效电路，求u A 、i R 、 0R （3）求源电压增益uS A 。 解：1、 V V R R R V CC B B B B 315104010 212=?+=+= mA R R R V I E E BEQ B CQ 1.21.017 .032 1=+-= +-= uA I I CQ BQ 211001 .2== = β V R R R I V U E E C C CC CEQ 4.6)1.013(1.215)(21=++?-=++-= 2、H 小信号等效电路如图P3.2.2： Ω=?++=++=14501.226 )1001(20026) 1('0EQ bb be I r r β 9 .151.010145.13 //7.4100)1('1-=?+?-=++-=E be L u R r R A ββ []Ω=?+=++=k R r R R R E be B B i 73.4)1.010145.1//(40//10)1(////121β Ω≈=k R R C 30 3、 35.1451.073.473 .49.1500-=+?-=+==== S i i u S i u S i i S uS R R R A U U A U U U U U U A 2.3 放大电路如图P 3.3.1所示，已知三极管80=β、Ω=200'bb r 设各电容对交流的容抗
第14章 晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。 晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系 晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下： C B I I β≈ (1)E B C B I I I I β=+=+ C C B B I I I I ββ?= = ? 3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线： 晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BE U 之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线： 晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。在不同的B I 下， 输出特性曲线是一组曲线。B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域： 晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。 晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时，B I =0，C I =CEO I 。 晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。 14．3 典型例题 例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。设二极管导通电压D U =0.7V 。
模拟电子技术课后习题答案康华光等编 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
模拟电子技术习题答案 第二章 和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。 解（1）求二极管的电流和电压 （2）求v o 的变化范围 当r d1=r d2=r d 时，则 O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ?-?+，即～。 。设二极管是理想的。 解 图a ：将D 断开，以O 点为电位参考点，D 的阳极电位为－6 V ，阴极电位为－12 V ，故 D 处于正向偏置而导通，V AO =–6 V 。 图b ：D 的阳极电位为－15V ，阴极电位为－12V ，D 对被反向偏置而截止，VAO ＝－12V 。 图c ：对D 1有阳极电位为 0V ，阴极电位为－12 V ，故D 1导通，此后使D 2的阴极电位为 0V ，而其阳极为－15 V ，故D 2反偏截止，V AO =0 V 。 图d ：对D 1有阳极电位为12 V ，阴极电位为0 V ，对D 2有阳极电位为12 V ，阴极电位为 －6V ．故D 2更易导通，此后使V A ＝－6V ；D 1反偏而截止，故V AO ＝－6V 。 解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有 D 被反偏而截止。 图b ：将D 断开，以“地”为参考点，有
D被反偏而截止。 图c：将D断开，以“地”为参考点，有 D被正偏而导通。 ，D2为硅二极管，当 v i＝ 6 sinωtV时，试用恒压降模型和 折线模型（V th＝ V，r D＝200Ω）分析输出电压 v o的波形。 解（1）恒压降等效电路法 当0＜|V i|＜时，D1、D2均截止，v o＝v i；当v i≥时；D1导通，D2截止，v o＝ 0.7V；当v i≤时，D2导通，D1截止，v o＝－0．7V。v i与v o ＝0．5V，r D＝200Ω。当0＜|V i|＜0．5 V时，D1，D 2均截止，v o=v i； v i≥0．5V th 时，D1导通，D2截止。v i≤－ V时，D2导通，D1 截止。因此，当v i≥0．5V时有 同理，v i≤－时，可求出类似结果。 v i与v o波形如图解2．4．7c所示。 二极管电路如图题 2．4．8a所示，设输入电压v I（t）波形如图 b所示，在 0＜t＜ 5ms的时间间隔内，试绘出v o（t）的波形，设二极管是理想的。 解 v I（t）＜6V时，D截止，v o（t）＝6V；v I（t）≥6V时，D导通 电路如图题2．4．13所示，设二极管是理想的。（a）画出它的传输特性；（b）若 输入电压v I =v i=20 sinωt V，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 v o的波形。 解（a）画传输特性 0＜v I＜12 V时，D1，D2均截止，v o＝v I； v I≥12 V时，D1导通，D2截止 －10V＜v I＜0时，D1，D2均截止，v o＝v I； v I≤－10 V时，D2导通，D1截止
第1章习题答案 1. 判断题：在问题的后面括号中打√或×。 （1）当模拟电路的输入有微小的变化时必然输出端也会有变化。（√） （2）当模拟电路的输出有微小的变化时必然输入端也会有变化。（×） （3）线性电路一定是模拟电路。（√） （4）模拟电路一定是线性电路。（×） （5）放大器一定是线性电路。（√） （6）线性电路一定是放大器。（×） （7）放大器是有源的线性网络。（√） （8）放大器的增益有可能有不同的量纲。（√） （9）放大器的零点是指放大器输出为0。（×） （10）放大器的增益一定是大于1的。（×） 2 填空题： （1）放大器输入为10mV电压信号，输出为100mA电流信号，增益是10S。 （2）放大器输入为10mA电流信号，输出为10V电压信号，增益是1KΩ。 （3）放大器输入为10V电压信号，输出为100mV电压信号，增益是0.01 。 （4）在输入信号为电压源的情况下，放大器的输入阻抗越大越好。 （5）在负载要求为恒压输出的情况下，放大器的输出阻抗越大越好。 （6）在输入信号为电流源的情况下，放大器的输入阻抗越小越好。 （7）在负载要求为恒流输出的情况下，放大器的输出阻抗越小越好。 （8）某放大器的零点是1V，零漂是+20PPM，当温度升高10℃时，零点是 1.0002V 。（9）某放大器可输出的标准正弦波有效值是10V，其最大不失真正电压输出+U OM是14V，最大不失真负电压输出-U OM是-14V 。 （10）某放大器在输入频率0~200KHZ的范围内，增益是100V/V，在频率增加到250KHZ时增益变成约70V/V，该放大器的下限截止频率f L是0HZ，上限截止频率f H是250KHZ，通频带 f BW是250KHZ。 3. 现有：电压信号源1个，电压型放大器1个，1K电阻1个，万用表1个。如通过实验法求信号源的 内阻、放大器的输入阻抗及输出阻抗，请写出实验步骤。 解:提示：按照输入阻抗、输出阻抗定义完成，电流通过测电阻压降得到。 4. 现有：宽频信号发生器1个，示波器1个，互导型放大器1个，1K电阻1个。如通过实验法求放大 器的通频带增益、上限截止频率及下限截止频率，请写出实验步骤。 解: 提示：放大器输入接信号源，输出接电阻，从0HZ开始不断加大频率，由示波器观测输入信号和输出信号的幅值并做纪录，绘出通频带各点图形。 第2章习题答案
半导体器件的基础知识 1.1 电路如图P1.1所示，已知u i＝5sinωt (V)，二极管导通电压U D＝0.7V。试画出u i 与u O的波形，并标出幅值。 图P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1所示。 1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。 图P1.2 解：u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.2 1.3 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。 图P1.3 解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA 电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为 Ω =-=k 8.136.0Z Z I ～I U U R 1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。 （1） 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2） 若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？ 图P1.4 解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+=U R R R U 当U I ＝15V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 L O I L 5V R U U R R =?≈+ 当U I ＝35V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V 。 （2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.5 电路如图P1.5（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压U Z ＝3V ，R 的取值合适，u I 的波
模拟电子技术 第1章半导体二极管及其基本应用 1．1 填空题 1．半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。 2．本征半导体中，若掺入微量的五价元素，则形成 N 型半导体，其多数载流子是电子；若掺入微量的三价元素，则形成 P 型半导体，其多数载流子是空穴。 3．PN结在正偏时导通反偏时截止，这种特性称为单向导电性。 4．当温度升高时，二极管的反向饱和电流将增大，正向压降将减小。 5．整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变为单向脉动的直流电。稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。 6．发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。 7．光电二极管能将光信号转变为电信号，它工作时需加反向偏置电压。 8．测得某二极管的正向电流为1 mA，正向压降为 V，该二极管的直流电阻等于 650 Ω，交流电阻等于 26 Ω。 1．2 单选题 1．杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于( C )。 A．温度 B．掺杂工艺 C．掺杂浓度 D．晶格缺陷
2．PN结形成后，空间电荷区由( D )构成。 A．价电子 B．自由电子 C．空穴 D．杂质离子 3．硅二极管的反向电流很小，其大小随反向电压的增大而( B )。 A．减小 B．基本不变 C．增大 4．流过二极管的正向电流增大，其直流电阻将( C )。 A．增大 B．基本不变 C．减小 5．变容二极管在电路中主要用作( D )。、 A．整流 B．稳压 C．发光 D．可变电容器 1．3 是非题 1．在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。( √ ) 2．因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。( × ) 3．二极管在工作电流大于最大整流电流I 时会损坏。( × ) F 4．只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。( × ) 1．4 分析计算题 =，试写出各电路的输出电压Uo值。1．电路如图T1．1所示，设二极管的导通电压U D(on) ＝(6—V＝ V。 解：(a)二极管正向导通，所以输出电压U
数字电子技术基础答案 第1章 自测题 1.1填空题 1. 100011.11 00110101.01110101 11110.01 1E.4 2. 4 3. n 2 4. 逻辑代数 卡诺图 5.)(D C B A F += )(D C B A F +=' 6.))((C B D C B A F +++= 7. 代数法 卡诺图 8. 1 1.2判断题 1. √ 2.√ 3. × 1.3选择题 1.B 2.C 3.C 1.4 A F =1⊙B AB F =2 B A F +=3 1.5 1.6 C L = 1.7 AB C B A BC Y ++= 习题 1.1 当000012=A A A ,7A 到3A 有1个不为0时，就可以被十进制8整除 1.2 (a)AC BC AB F ++=1 （b ）B A AB F +=2 (c)C B A S ⊕⊕= AC BC AB C ++=0 1.3略 1.4 (1) ）（B A D C F ++=)(1 ))((1B A D C F ++=' (2) ）（B A B A F ++=)(2 ))((2B A B A F ++=' (3) E D C B A F =3 DE C AB F =' 3
(4) )()(4D A B A C E A F +++=）（ ))()((4D A C AB E A F +++=' 1.5 C B A F ⊕⊕= 1.6 (1) B A C B C A L ++= (2) D B C B D C A L +++= (3) AD L = (4) E ABCD L = (5) 0=L 1.7 C B A BC A C AB ABC C B A L +++=),,( 1.8(1) ABD D A C F ++=1 (2) BC AB AC F ++=2 (3) C A B A B A F ++=3 (有多个答案) (4) C B D C AB C A CD F +++=4 (5) C B A ABD C B A D B A F +++=5 (6) 16=F 1.9 (1) AD D C B B A F ++=1 (2) B A AC F +=2 (3) D A D B C B F ++=3 (4) B C F +=4 1.10 (1) C A B F +=1 (2) B C F +=2 (3) D A B C F ++=3 (4) C B A D B D C F ++=4 1.11 C A B A D F ++= 1.12 (1) D B A D C A D C B F ++=1（多种答案） (2) C B BCD D C D B F +++=2 (3) C B C A D C F ++=3 (4) A B F +=4 (5) BD D B F +=5 (6) C B D A D C A F ++=6（多种答案） (7) C A D B F +=7（多种答案） (8) BC D B F +=8（多种答案） (9) B D C F +=9 1.13 略 第2章 自测题 2.1 判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. × 10√ 2.2 选择题 1．A B 2．C D 3．A 4．B 5．B 6．A B D 7．C 8．A C D 9．A C D 10.B 习题 2.1解：ABC Y =1
一、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）× 二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C 三、U O1≈1.3V U O2＝0 U O3≈－1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈－2V 四、U O1＝6V U O2＝5V 五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈6.67mA ，U CE ＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。图略。 六、1、 V 2V mA 6.2 μA 26V C C CC CE B C b BE BB B =-=== =-= R I U I I R U I β U O ＝U CE ＝2V 。 2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以 Ω ≈-= == =-= k 4.45V μA 6.28mA 86.2V B BE BB b C B c CES CC C I U R I I R U I β 七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。 1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 u i 和u o 的波形如图所示。 1.4 u i 和u o 的波形如图所示。 t t
1.5 u o 的波形如图所示。 1.6 I D ＝（V －U D ）/R ＝ 2.6mA ，r D ≈U T /I D ＝10Ω，I d ＝U i /r D ≈1mA 。 1.7 （1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。 1.8 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA ，R ＝U Z /I DZ ＝0.24～1.2k Ω。 1.9 （1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+= U R R R U 当U I ＝15V 时，由于上述同样的原因，U O ＝5V 。 当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝5V 。 （2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 （1）S 闭合。 （2）。 ，Ω=-=Ω≈-=700)V (233)V (Dm in D m ax Dm ax D m in I U R I U R 1.11 波形如图所示。 1.12 60℃时I CBO ≈32μA 。 1.13 选用β＝100、I CBO ＝10μA 的管子，其温度稳定性好。 1.14
模拟电子技术 习题答案 电工电子教学部 2012.2
第一章 绪论 一、填空题： 1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器 将非电量转换为电量，即 电信号 。 2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 频谱 。 3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。 4. 各种信号各频率分量的 振幅 随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。 5. 各种信号各频率分量的 相位 随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。 6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。 7. 在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。 8. 在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。 9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。 10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 非线性失真 等主要性能指标是衡量放大电路的标准。 11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量 的能力。 12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是 dB lg 20v A =电压增益 、dB lg 20i A =电流增益 。 13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化 的稳态响应。 14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。 15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。 二、某放大电路输入信号为10pA 时，输出为500mV ，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解： Ω105A 10V 50pA 10mV 5001011i o r ?==== -.i v A 属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为1MΩ，输出电压为1V （有效值），如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上 的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻R i =1MΩ，输出电阻R o =10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？ 解：直接将它与10Ω扬声器连接， 扬声器上的电压V 10V 1Ω 10Ω 10V 1Ω10M Ω1Ω1056o -=?≈?+= V 在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型，则等效电路如下图所示
习题4 4-1 在题4-1图所示的电路中，电容元件原未储能。① 求开关S 闭合后瞬间各元件上的电压、电流的初始值；② 求开关S 闭合后电路达到稳定状态各元件上的电压、电流的值。 解：①由于开关闭合前，电容元件未储能，故由换路定律可知，0)0()0(==- +C C u u 。开关 闭合后，电容元件相当短路，其等效电路如题4-1图（a ）所示，则在+ =0t 时各电压、电流为 ② 开关 4-2 解: 4= ② 求稳态值： 4-3 在题4-3图所示电路中，已知Ω=101R ，Ω=202R ，Ω=103R ，F C μ25.0=。开关S 在1t 时刻接通，而在2t 时刻又断开。试分别求两次换路后的时间常数1τ和2τ。 解：① 当开关S 在1t 时刻接通时，其时间常数为 其中1O R 为从电容元件C 两端看进去的等效电源的内阻。由题4-3图（a ）的电路可得 故 s 66 1101410 25.0--?=??=τ ② 当开关S 在2t 时刻由接通到断开后，其时间常数为 其中2O R 为由题4-3图（b ）所求的等效电源的内阻，即 题4-1图 +题4-2图 题4-2图（a） - =02 3 题4-3图（b）
4-4 如题4-4图所示电路，开关S 闭合前电路已处于稳态。在0=t 时，将开关闭合。试求0≥t 时电压C u 和电流C i 、1i 及2i 。 解：解一：三要素法 在开关闭合前，电路已处于稳态，电容相当于断路，等效电路如题4-4图（a ）所示。 则 V 3)0(=- C u 在开关闭合后，由换路定律得V 3)0()0(==-+C C u u 。在+ =0t 时，电容相当于恒压源，等 效电路如题4-4(b)所示。则 当开关闭合后达到稳定状态时，电容相当于断路，其等效电路如题4-4(c)所示。则 0)(=∞C u ，0)(=∞C i ，0)(1=∞i ，0)(2=∞i 电路的时间常数为 其中O R 为从电容元件两端看进去的无源二端网络的等效电阻。由题4-4图（d ）的电路可得 那么所求的各量为 解二：根据三要素法求得V e 35 1067.1?-=C u 。在开关闭合后，用恒压源代替电容，如题4-4图（e ），其电压为C u 。则 （负号说明所设的正方向和实际方向相反） 4-5 如题4-5图所示的RC 电路，电容元件无初始储能。① 0=t 时闭合开关S ，试求0≥t 后的C u 和电流C i ；② 求C u 增加到V 3时所需的时间t ；③ 当开关S 闭合后电路达到稳定状态，又将S 断开，试求S 断开后的电容电压C u 和电流C i 。 解：① 在- =0t 时，电容元件无初始储能，即0)0(=-C u ，则根据换路定律 在开关S 闭合后电路达到稳定状态，电容C 相当于断路，等效电路如题4-5图（a ）所示，则 时间常数τ 其中O R 为题4-5图（b ）中等效电阻。 Ω K 3 O R
模拟电子技术基础复习提纲 第一章绪论 ）信号、模拟信号、放大电路、三大指标。（放大倍数、输入电阻、输出电阻） 第三章二极管及其基本电路 ）本征半导体：纯净结构完整的半导体晶体。在本征半导体内，电子和空穴总是成对出现的。N型半导体和P型半导体。在N型半导体内，电子是多数载流子；在P型半导体内，空穴是多数载流子。载流子在电场作用下的运动称为漂移；载流子由高浓度区向低浓度区的运动称为扩散。P型半导体和N型半导体的接触区形成PN结，在该区域中，多数载流子扩散到对方区域，被对方的多数载流子复合，形成空间电荷区，也称耗尽区或高阻区。空间电荷区内电场产生的漂移最终与扩散达到平衡。PN结最重要的电特性是单向导电性，PN结加正向电压时，电阻值很小，PN结导通；PN结加反向电压时，电阻值很大，PN结截止。PN 结反向击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿；PN结的电容效应包括扩散电容和势垒电容，前者是正向偏置电容，后者是反向偏置电容。 ）二极管的V-I 特性（理论表达式和特性曲线） ）二极管的三种模型表示方法。（理想模型、恒压降模型、折线模型）。（V BE=） 第四章双极结型三极管及放大电路基础 ）BJT的结构、电路符号、输入输出特性曲线。（由三端的直流电压值判断各端的名称。由三端的流入电流判断三端名称电流放大倍数） ）什么是直流负载线什么是直流工作点 ）共射极电路中直流工作点的分析与计算。有关公式。(工作点过高，输出信号顶部失真，饱和失真，工作点过低，输出信号底部被截，截止失真)。 ）小信号模型中h ie和h fe含义。 ）用h参数分析共射极放大电路。（画小信号等效电路，求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）。 ）常用的BJT放大电路有哪些组态（共射极、共基极、共集电极）。各种组态的特点及用途。P147。（共射极：兼有电压和电流放大，输入输出电阻适中，多做信号中间放大；共集电极（也称射极输出器），电压增益略小于1，输入电阻大，输出电阻小，有较大的电流放大倍数，多做输入级，中间缓冲级和输出级；共基极：只有电压放大，没有电流放大，有电流跟随作用，高频特性较好。） 复合管类型及判别。（类型与前一只管子决定） ）什么是波特图怎样定义放大电路的带宽（采用对数坐标的幅频和相频特性曲线。） ）RC低通电路的波特图及特点。（3dB带宽） ）影响三极管带宽上限的原因是晶体管极间电容和分布电容的存在，使高频信号增益降低。 第五章场效应管放大电路 ）什么叫单极性器件场效应管和BJT放大原理的最根本的不同点是什么 ）场效应管的种类及符号识别。（重点为N沟道增强型场效应管，该管在放大状态下，开启电压V T为正值，栅极电压应大于源极电压）。
第一章习题解答 1.1 解： 由公式：)1(-=T D u u s D e I i 可求得电流外加电压为V u D 5.0=时 A A e i mv v D μμ5.22)1(101.03 10 265.06 =-?=-?- 时V u D 7.0= mA mA e i mv V D 3.49)1(101.03 10 267.09=-?=-?- 1.2 解： ① 当R=1ΩK 时 假设二极管导通 V U V U on D 7.3)3()(0-=+-= mA K V R U I L 7.317.300-=Ω -== mA I I I mA K V R U V I on D 6.17.33.53.51)7.039(39021) (2=-=+==--= --= ②当R=4K Ω时，也假设二极管导通 00,I U 同① mA I I I mA K V I 4.27.33.13.14)7.039(0212-=-=+==--= V K mA R I U mA I I mA K V R R V I I L L 8.118.18.18.1)14(990 002021-=Ω?-==-=-==Ω +=+= =∴ 二极管截止，故 1.3解：
a ： 刚接通21,V V 均正向偏置而可能导通但由于V 2导通后，A 点电位下降为-6V 迫使V 1反向截止 V U AO 6-= b ：21,V V 反向截至，V U AO 10= c. 刚接通21,V V 均正向偏置而可能导通但由于V 1导通后，将使A 、O 点电位差为零。电位相等,V 1导通，V 2截止。 d. 21,V V 均正向反偏，V 1导通21,V V 公共端电位为零，能保证V 2导通，A 点电位也为零，V 0U AO =。 1.4 解： 9mA .4mA )1.27(I I I 7mA 560V )1.26(R U 6V I 1mA .21K 1V .2R U I 1V .237V .03U U 01201L 00on D 0=-=-==Ω -=-= =Ω == =?=?=）（ 1.5 解： I U 变化1V ±时，相当于给6V 直流电源串接一个变化范围为1V ±的信号源，由二极管的动态电阻d r 为： 6mV .272100U U U 6mV .271V R R //3r R //3r U 3.59mA .426mV I U r 000L d L d 0Q T d ±=?±='=±?+= ?Ω ===）（ 1.6 解： a ： b ：