第四章参考答案
4.1 根据图4.39所示的场效应管转移特性曲线，判断场效应管的类型，并标出夹断电压G S(off)U 或开启电压G S(th)U 和漏极饱和电流D SS I 的位置。
D
i GS
v 0
D
i GS
v 0
D i GS
v
（a ） （b ） （c ）
图4.39 习题4.1的图
解：
D
i GS
v 0
D i GS
v 0
D i GS
v GS(off)
U GS(off)
U GS(off)
U
（a ） （b ） （c ）
图题4.1 答案
（a ）P 沟道耗尽型MOS 管；（b ）N 沟道耗尽型MOS 管；（c ）P 沟道结型FET 。
4.2 根据图4.40所示的场效应管输出特性曲线，判断场效应管的类型，并确定夹断电压G S(off)U 或开启电压G S(th)U 的大小。
i D /mA
u DS /V 0
u GS = 3V u GS = 2V
u GS = 4V u GS =5V i D /mA
u DS /V
u GS = -2V u GS = -3V
u GS = -1V u GS =0V i D /mA
u DS /V
0u GS = -5V u GS = -6V
u GS = -4V u GS =-3V
（a ） （b ） （c ）
图4.40 习题4.2的图
解：（a ）N 沟道增强型MOS 管，GS(th)2V U =；（b ）P 沟道增强型MOS 管，GS(th)3V U =-；（c ）N 沟道结型FET ，GS(off)3V U =-。
4.3 在场效应管组成的电路中，其各极的电位如图4.41所示，已知G S(off)G S(th)3V U U ==，确定管子的工作状态。
3V
1V
8V
1V
1V 8V
-5V
0V -1V
0V
4V 4V
（a ） （b ） （c ） （d ）
图4.41 习题4.3的图
解：（a ）截止区；（b ）饱和区；（c ）可变电阻区；（d ）饱和区。 4.4 已知N 沟道增强型MOS 管的参数为G S (t h )
1V U =，100m W =μ，5m L =μ，2
n 650cm /V s μ= ，9
2
ox 76.710F /cm C -=?。当GS GS(th)2U U =，管子工作在饱和区，试计算此
时的漏极电流D I 。
解： 22
n ox D n GS GS(th)GS(th)()(2)1mA 2μC W I K u U U L
=-=
?≈
4.5判断图4.42中的各电路能否放大交流信号，并说明理由。
D
R +
-
i
u +
-o
u G
R R
1
C S
C 2C +
+
+
DD
V -G1R G2
R D
R +
-
i
u +
-
o
u G
R R
1
C S
C 2
C +
+
+
DD
V
（a ） （b ）（b ）不能，GS 0
U =没
有形成导电沟道，所以不能正常放大；
D
R +
-
i
u +
-o
u G
R R
1
C S
C 2C +
+
+
DD
V +
-
i
u +
-
o
u G
R R
1
C S
C 2
C +
+
+
DD
V
（c ） c ）不能，因为GS 0U >；（ ）不能，因为缺少漏极电阻D
R
图4.42 习题4.5电路图
解：（a ）能；（d 。
4.6 电路如图 4.43所示，已知DSS 4mA I =，GS(off)4V U =-，G 1M R =Ω，1K R =Ω，
D 2K R =Ω， DD 12V V =。电容的容量足够大，求静态工作点
Q （GSQ U 、DSQ U 、D Q I ）。
D
R +
-
i
u +
-
o
u G
R R
1
C S
C 2C +
+
+
DD
V R
u
u
C C
V
R
R
R
u V
R
V
-
图4.43 习题4.6电路图
解： G S Q G S D Q
D Q
1U U U I R I =-=-=-? 假设管子工作在饱和区则
GSQ DQ 2
2
DQ DSS GS(off)
1(1)4(1)4
U I I I U ?=-
=?-
解得合理解，DQ 1.53mA I =，GSQ 1.53V U =-
DSQ DD DQ D ()12 1.5337.41V U V I R R =-+=-?=
因为DSQ GSQ GS(off)(7.41 1.534)U U U >->-+，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点GSQ 1.53V U =-，DSQ 7.41V U
=，DQ 1.53mA I =。
4.7电路如图4.44所示，已知2n 0.1mA/V K =，G S(th)1V U =，G130K R =Ω，G220K R =Ω，
D 10K R =Ω
， DD 5V V =。电容的容量足够大，求该电路的静态工作点，说明此时场效应管
工作在什么状态。
u
D
R +
-
i
u +
-
o
u 1
C 2C +
+
DD
V G1
R G2
R R
u u
C
V R
V
-
图4.44习题4.7电路图
解：G 1G D D G 1G 2
3053V
2030
R U V R R =
=
?=++
GSQ G S 3V U U U =-=
假设管子工作在饱和区
2
2
D Q n G SQ G S(th)()0.1(31)0.4mA
I K U U =-=?-=
DSQ DD DQ D 50.4101V U V I R =-=-?=
因为DSQ GSQ GS(off)(131)U U U <-<-，管子工作在可变电阻区，假设不成立。则
2
2
D Q n G SQ G S(th)D SQ D SQ D SQ D SQ [2()]0.1(4)
I K U U U U U U =--=??-
DSQ DD DQ D U V I R =-
解得合理解，DQ 0.36mA I =，DSQ 1.4V U =
所以静态工作点GSQ 3V U =，DSQ 1.4V U =，DQ 0.36mA I =，管子工作在可变电阻区。 4.8电路如图 4.45所示，由电流源提供偏置。设管子的参数为2n 160A/V K =μ，
G S(th)1V U =，DD SS 5V V V ==，DQ 0.25mA I =，DQ 2.5V U =，求该电路的静态工作点及D R 的
阻值。
o
u DD
V D
R +
-
i u o
u S
C +
DD V G1R SS
V -
图4.45习题4.8电路图
解：当i 0v =时，栅极相当于接地，且G R 上无电流通过。 假设管子工作在饱和区
2
D Q n G S G S(th)()I K u U =-
2G SQ 0.250.16(1)
U =-
解得GSQ 2.25V U =，S GSQ 2.25V V U =-=-
DSQ DQ S 2.5 2.25 4.75V U V V =-=+=
因为DSQ GSQ GS(th)(4.75 2.251)U U U >->-，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点GSQ 2.25V U =，DSQ 4.75V U =，DQ 0.25mA I =，
D D S
D D S
D Q D D
D Q
5 2.510K Ω
0.25
V V V V I R R I ---=
?=
==
4.9电路如图 4.46（a ）所示，已知电容的容量足够大，G 1M R =Ω，0.3K R =Ω，
D 1.7K R =Ω
，L 2K R =Ω DD 20V V =，结型场效应管的输出特性曲线如图4.46（b ）所示。（1）
用图解法求静态工作点Q 。（2）求输出电压的最大不失真幅度。
D
R +
-
i
u +
-
o
u G
R R
1
C S
C 2C +
+
+
DD
V L
R i D /mA
u DS /V
-2V -3V -1V u GS =0V 5
10
15
20
2
468
10-4V
（a ） （b ）
图4.46习题4.9电路图
i D /mA u DS /V 0
-2V -3V
-1V u GS =0V 5
1015202468100
-1
-2-3-4
2
468-4V i D /mA
u GS /V A B
C
D E
F
图题4.9答案
解：（1）①作直流负载线
DS DD D D ()
U V I R R =-+
令DS 0U =得 D D D D 2010m A
2
V I R R
=
=
=+
令D 0I =得DS DD 20V U V ==
在输出特性曲线上连接（20，0），（0，5）得到直流负载线CD 。
②直流负载线AB 与G S u 交点处的坐标值逐点转移到GS D u i -坐标上，得到对应的转移特性曲线CD 。
③在转移特性曲线上作出GS DQ U I R =-的直线
令D 0I =得GS 0U = 令D 8mA I =得GS 2.4V U =-
在转移特性曲线上连接（0，0），（－2.4，8）两点得到一直线，此直线与转移特性曲线的交点即为静态工作点Q 。对应Q 点的值为
GSQ 1.5V U =-，DSQ 10V U =，DQ 5mA I =。
（2）交流负载'
L D L //0.92K R R R ==Ω
'
o c L 50.92 4.6V v i R ==?=
交流负载线与横轴的交点为（10＋4.6＝14.6V ）连接Q 点得到交流负载线EF 。EF 可知输出电压的最大不失真幅度为4.6V 。
4.10电路如图4.47所示，已知2n 0.1mA/V K =，G S(th)1V U =，G160K R =Ω，G290K R =Ω，
D 20K R =Ω
，L 20K R =Ω， DD 5V V =，s 2K R =Ω。电容的容量足够大。（1）求该电路的静
态工作点。（2）画出微变等效电路，并计算u A 、i R 、o R 。（3）计算源电压放大倍数us A 。
R R
u
u
R
R C
C
C
V
R R
L R D
R s
R +-
s u +
-
i
u +
-
o
u 1
C 2C +
+
DD
V G1
R G2
R R
图4.47 习题4.10电路图
m gs
g U -
+
-
+
S
G1R D R L
R G2R -
gs
u +
s R +-
s u D
i i u o u D
R DD
V G1
R G2
R
图题4.10答案
解：（1）G 1G S D D G 1G 2
6052V
6090
R U V R R =
=
?=++
假设管子工作在饱和区
2
2
D Q n G SQ G S(th)()0.1(21)0.1mA
I K U U =-=?-=
DSQ DD DQ D 50.1203V U V I R =-=-?=
因为DSQ GSQ GS(th)(321)U U U >->-，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点G SQ 2V U =，DSQ 3V U =，DQ 0.1mA I =。 （2）m n GSQ GS(th)2()20.110.2mS g K U U =-=??=
u m D L (//)0.2102A g R R =-=-?=-
i G1G2//36K Ω
R R R ==
o D 20K ΩR R ==
（3）i us u i s
362 1.89
362
R A A R R ==-?=-++
4.11电路如图 4.48所示，已知场效应管在工作点上的跨导m 1m S g =，DS D r R ，G 1M R =Ω
，G1100K R =Ω，G2300K R =Ω，S12K R =Ω，S210K R =Ω，D 10K R =Ω，L 10K R =Ω，
DD 20V V =电容的容量足够大，求电路的小信号电压增益u o i /A u u =，输入电阻i R 和输出电阻o R 。
L R D
R +
-
i
u +
-
o
u G
R S1R 1
C S
C 2C +
+
+
DD
V G1R G2
R S2
R
图 4.48 习题4.11电路图
D
R S
R +
-
o
u G
R G1
R G2
R +
-
i
u m gs
g u -
gs u +d
i D R
图题4.11答案
解：m D L u m S 1
(//)15 1.67112
g R R A g R -?=
=-
=-++
i G G1G2//1075K Ω
R R R R =+=
o D 10K ΩR R ==
4.12电路如图4.49，已知场效应管在工作点上的跨导m 5mS g =，DS D r R ，12M R =Ω，
220K R =Ω，D 20K R =Ω，L 10K R =Ω，
画出该电路的低频小信号等效电路，并计算u A 、i R 、o R 。
R u
u
R
R C
C
V
R
R L
R D R +
-
i u +
-
o u 2
R 1
C 2
C +
+
+DD
V 1
R
图4.49习题4.12 电路图
m gs
g u -
+
-
+D R L R 1R -
gs u +D
i i u o
u 2R
图题4.12答案
解：u m 2D L (////)5525A g R R R =-=-?=- i 12M ΩR R ==
o D 2//10K ΩR R R ==
4.13电路如图4.50所示，其中m 2mS g =， G 1M R =Ω，G130K R =Ω，G250K R =Ω， 10K S R =Ω，L 10K R =Ω，求L R 接入和断开两种情况下的增益u A ，输入电阻i R 和输出电阻
o R 。
L
R +
-
i u +-
o
u G
R S R 1
C 2
C +
+DD
V G1
R G2
R
图4.50习题4.13电路图
L R S
R +
-
o
u G
R G1
R G2
R +
-
i
u m gs
g u -
gs
u +d
i 图题4.13答案
解：L R 接入时：o m S L u i
m S L (//)250.909
1(//)
125
u g R R A u g R R ?=
=
=
=++?
L R 断开时：o m S u i
m S
2100.95211210
u g R A u g R ?=
=
=
=++?
G G1G2//1018.75K Ω
i R R R R =+=
t o S t
m
11
//
10000//
4760.002
u R R i g =
==≈Ω
4.14电路如图4.51所示，已知DSS 8mA I =，GS(off)4V U =-，S 1K R =Ω，D 5K R =Ω，
L 5K R =Ω， DD 18V
V =。电容的容量足够大。（1）求该电路的静态工作点。（2）画出微变
等效电路，并计算u A 、i R 、o R 。
R
u
u
C
C
V
R
R
R
R
C L
R +
-
i u +
-
o u 1
C +
+
DD
V S
R D
R 2C
图4.51习题4.14 电路图
L R D R +
-
o
u S R +
-
i
u m gs
g u -
gs
u +
D
S
G
DD
V S
R D
R
图题4.14答案
解：（1）GSQ D S U I R =- 假设管子工作在饱和区
GSQ DQ 2
2
DQ DSS GS(off)
1(1)8(1)4
U I I I U ?=-
=?-
解得合理解D Q 2m A I =，GSQ 2V U =-
DSQ DD DQ D S ()18266V U V I R R =-+=-?=
因为DSQ GSQ GS(off)(624)U U U >->-+，管子工作在恒流区，假设成立。 所以静态工作点G SQ 2V U =-，DSQ 6V U =，D Q 2m A I =。 （2）()
22822mS 4
m DSS DQ GS off g I I U ≈
=
?
?=
m gs D L o u m D L i
gs
(//)
(//)2 2.55g u R R u A g R R u u -=
=
==?=-
i S m
11
//
1000//
3330.002
R R g ==≈Ω
o D 5K Ω
R R ==
4.15电路如图4.52所示，已知m 1mS g =，DS D r R ，S 2K R =ΩG11M R =Ω，G2160K R =Ω，D 10R K =Ω，L 10R K =Ω，DD 18V V =电容的容量足够大，画出该电路的低频小信号等效电
路，并计算u A 、i R 、o R 。
L
R +
-
i u +
-
o u 1
C 3
C +
+
DD
V S
R D
R +
G1R G2
R 2C
图4.52 习题4.15电路图
L R D R +
-
o
u S R +
-
i u m gs
g u -
gs
u +
D
S
G
图题4.15答案 解：m gs D L o u m D L i gs
(//)
(//)155
g u R R u A g R R u u -=
=
==?=-
i S m
11//
2000//6670.001
R R g ==≈Ω
o D 10K Ω
R R ==
4.16一个结型场效应管放大电路如图4.18（b ）所示。其中场效应管采用JFET 2N3822，G 1M R =Ω，2K R =Ω，D 2K R =Ω，L 2K R =Ω， DD 20V V =，10.1μF C =，2 4.7μF C =，
S 100μF C =。
（1）求静态工作点Q ；（2）输入频率为1KHz 、幅值为100mV 的正弦信号i v ，观察i v 及o v 的波形；（3）求电路的幅频响应、频带宽度、输入电阻i R 和输出电阻o R 。
仿真电路如图所示：
（1）静态分析：
GSQ (1)(3)0 1.24 1.24V U V V =-≈-=- DSQ (2)(3)18.76 1.2417.52V U V V =-=-=
D D D Q d
(1)
2017.52
1.24m A
2
V V I R --=
=
=
（2）动态分析：由图可以看出共源极放大电路输入、输出反相，信号被放大了1.7倍左右。
（3）
由图可知max y＝1.7008为电路的中频放大倍数，x1≈458.74MHz，x2≈9.87Hz分别为电路的上限截止频率和下限截止频率。两者之差dx≈458.74MHz即为通频带。
第二行999.997KΩ为输入电阻，第三行1.998KΩ为输出电阻。
4.1 已知某放大器的幅频特性如题图4.1所示。 (1) 试说明该放大器的中频增益、上限频率f H 和下限频率f L 、通频带BW 。 (2) 当()()() ()mV t sin mV t sin u i 4 61022010410?+?=ππ和 ()()() ()mV t sin mV t sin u i 4102205210?+?=ππ时，输出信号有无失真？是何种性质 的失真？分别说明之。 解：(1)由题图4.1可得：中频增益为40dB ，即100倍，f H =106Hz, f L =10Hz （在f H 和f L 处，增益比中频增益下降30dB ），Hz BW 66101010≈-=。 (2)当()()() ()mV t sin mV t sin u i 4 61022010410?+?=ππ时，其中f =104Hz 的频率在中频 段，而Hz f 6102?=的频率在高频段，可见输出信号要产生失真，即高频失真。 当()()() ()mV t sin mV t sin u i 4 102205210?+?=ππ时，f =5Hz 的频率在低频段，f =104Hz 的 频率在中频段，所以输出要产生失真，即低频失真。 4.2 某放大电路电压增益的渐近波特图如题图4.2所示。设中频相移为零。 (1)写出A u (jf)频率特性的表达式。 (2)求f=107Hz 处的相移值。 (3)求下限频率f L 的值。 (4)求f=100Hz 处实际的dB 值。 (5)求f=10Hz 和f=105Hz 的相移值。 题图4.1
解: (1)中频放大倍数为103，高频有一个极点频率为105Hz ，一个零点频率为106Hz ，低频有两个极点频率均为102Hz ，两个零点频率均为10Hz 。所以 ) 101()101()10 1()101(10)(522623 f j f j f j f j jf A v +-+-= (2)f=107Hz 处的相移为零 o Hz f o Hz f Hz f v L dB A Hz f 45|,90|)5(54lg 20)4(15512/10)3(510101002 1 2 -====-≈===?? 4.3 已知某晶体管电流放大倍数的频率特性波特图如题图4.3所示，试写出β的频率特性表 达式，分别指出该管的ωβ、ωT 各为多少？并画出其相频特性的近似波特图。 (b) 题图4.2
E ） I R ：I R =100S 2 L ： |.：（1 ? ：） R R 四、电路如图T4.4所示。 第4章集成运算放大电路 自测题 一、选择合适答案填入空内。 (1) 集成运放电路采用直接耦合方式是因为 (c )。 A ?可获得很大的放大倍数 B ?可使温漂小 C.集成工艺难于制造大容量电容 (2) 通用型集成运放适用于放大 (B )。 A.高频信号 B.低频信号 C.任何频率信号 (3) 集成运放制造工艺使得同类半导体管的 (C )。 A.指标参数准确 B.参数不受温度影响 C.参数一直性好 (4) 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 (A )。 A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻 (5) 为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用(A )。 A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路 二、判断下列说法是否正确，用 “用“X 表示判断结果。 (1) 运放的输入失调电压 U IO 是两输入端电位之差。(X (2) 运放的输入失调电流I IO 是两输入端电流之差。(V ) ⑶运放的共模抑制比 K CMR = 仝。(V) A c (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。 (V ) (5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。 (X 三、电路如图T4.3所示，已知31 = 分析估算如下： 二 V cc -U BE 2 —U BE1 =IOO 」A R 解: 1 B2 2I B0 ■ - I B0 1 ： I R = ' I B0 I B2 C2的 值。 图 T4.3 1 C2 八B2"2— I B0。比较上两式，得 1 C2
第四章功放 一．判断题： （1）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（√） （2）乙类推挽电路只可能存在交越失真，而不可能产生饱和或截止失真。（×） （3）功率放大电路，除要求其输出功率要大外，还要求功率损耗小，电源利用率高。（√） （4）在功率放大电路中，电路的输出功率要大和非线性失真要小是对矛盾。（√）（5）教材第173页习题4-8 二、选择题 1、功率放大电路的效率是指（ B ） A．不失真输出功率与输入功率之比 B．不失真输出功率与电源供给功率之比 C．不失真输出功率与管耗功率之比 D．管耗功率与电源供给功率之比 3、甲类功率放大电路比乙类功率放大电路（ D ） A．失真小、效率高 B．失真大、效率低 C．管耗大、效率高 D．失真小，效率低 4．已知电路如图所示，T1和T2管的饱和管压降│U CES│＝3V，U CC＝15V，R L＝8Ω，。选择正确答案填入空内。 （1）电路中D1和D2管的作用是消除_________ 。 A．饱和失真B．截止失真C．交越失真 （2）静态时，晶体管发射极电位U EQ。 A．大于0V B．等于0V C．小于0V （3）最大输出功率P OM。 A．约等于28W B．等于18W C．等于9W 解： （1）C 乙类功率放大电路存在交越失真，通过D1,D2克服交越失真。
（2）B 静态时，由于电路对称，0=EQ U (3)C W R U U P L CES cc OM 98 *2)315(2)(22=-=-= 5、选择合适的答案，填入空内。只需填入A 、B 或C 。 （1）功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基 本不失真情况下，负载上可能获得的最大 。 A ．交流功率 B ．直流功率 C ．平均功率 （2）功率放大电路的转换效率是指 。 A ．输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B ．最大输出功率与电源提供的平均功率之比 C ．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比 （3）在OCL 乙类功放电路中，若最大输出功率为1W ，则电路中功放管的集电极最大功耗约为 。 A ．1W B ．0.5W C ．0.2W （4）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有 。 A ．β B ．I C M C ．I C B O D ．B U C E O E ．P C M F ．f T （5）若图T1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为│U C E S │，则最大输出功率P O M ＝ 。 A ．L 2 CES CC 2) (R U V - B ．L 2CES CC )21(R U V - C ．L 2 CES CC 2)2 1(R U V - 图T1 解：（1）A （2）B （3）C （4）B D E （5）C 6、 已知电路如图T2所示，T 1和T 2管的饱和管压降│U C E S │＝3V ，V C C ＝ 15V ， R L ＝8Ω，。选择正确答案填入空内。
绪论 一. 符号约定 大写字母、大写下标表示直流量。如: V CE、I C等。 小写字母、大写下标表示总量( 含交、直流) 。如: v CE、i B 等。 小写字母、小写下标表示纯交流量。如: v ce、i b等。 上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如: 等。二．信号 ( 1) 模型的转换 ( 2) 分类 ( 3) 频谱
二.放大电路( 1) 模型 ( 2) 增益
如何确定电路的输出电阻r o ? 三．频率响应以及带宽 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4. 两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称
为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 *P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素( 多子是空穴, 少子是电子) 。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素( 多子是电子, 少子是空穴) 。 6. 杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度, 少子浓度与温度有关。 *体电阻---一般把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---经过改变掺杂浓度, 一种杂质半导体能够改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V, 锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通, 反偏截止。 8. PN结的伏安特性
第4章 集成运算放大电路 自测题 一、选择合适答案填入空内。 (1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( C )。 A.可获得很大的放大倍数 B.可使温漂小 C.集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大( B )。 A.高频信号 B.低频信号 C.任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( C )。 A.指标参数准确 B.参数不受温度影响 C.参数一直性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A )。 A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻 (5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用( A )。 A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路 二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。 (1)运放的输入失调电压U IO 是两输入端电位之差。( × ) (2)运放的输入失调电流I IO 是两输入端电流之差。( √ ) (3)运放的共模抑制比c d CMR A A K = 。( √ ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。( √ ) (5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( × ) 三、电路如图 所示，已知β1＝β2＝β3= 100 。各管的U BE 均为 , 试求I C 2的值。 解：分析估算如下： 21 100CC BE BE R V U U I A R μ--= = 00202211B B B B I I I I ββ ββ ++= =++； 020 2( )1R B B B I I I I β βββ+=+=++ 图 22021C B B I I I β ββ β +==?+。比较上两式，得 2(2) 1002(1) C R R I I I A ββμβββ+= ?≈=+++ 四、电路如图所示。
第四章参考答案 4.1 根据图4.39所示的场效应管转移特性曲线，判断场效应管的类型，并标出夹断电压G S(off)U 或开启电压G S(th)U 和漏极饱和电流D SS I 的位置。 D i GS v 0 D i GS v 0 D i GS v （a ） （b ） （c ） 图4.39 习题4.1的图 解： D i GS v 0 D i GS v 0 D i GS v GS(off) U GS(off) U GS(off) U （a ） （b ） （c ） 图题4.1 答案 （a ）P 沟道耗尽型MOS 管；（b ）N 沟道耗尽型MOS 管；（c ）P 沟道结型FET 。 4.2 根据图4.40所示的场效应管输出特性曲线，判断场效应管的类型，并确定夹断电压G S(off)U 或开启电压G S(th)U 的大小。 i D /mA u DS /V 0 u GS = 3V u GS = 2V u GS = 4V u GS =5V i D /mA u DS /V u GS = -2V u GS = -3V u GS = -1V u GS =0V i D /mA u DS /V 0u GS = -5V u GS = -6V u GS = -4V u GS =-3V （a ） （b ） （c ） 图4.40 习题4.2的图 解：（a ）N 沟道增强型MOS 管，GS(th)2V U =；（b ）P 沟道增强型MOS 管，GS(th)3V U =-；（c ）N 沟道结型FET ，GS(off)3V U =-。
4.3 在场效应管组成的电路中，其各极的电位如图4.41所示，已知G S(off)G S(th)3V U U ==，确定管子的工作状态。 3V 1V 8V 1V 1V 8V -5V 0V -1V 0V 4V 4V （a ） （b ） （c ） （d ） 图4.41 习题4.3的图 解：（a ）截止区；（b ）饱和区；（c ）可变电阻区；（d ）饱和区。 4.4 已知N 沟道增强型MOS 管的参数为G S (t h ) 1V U =，100m W =μ，5m L =μ，2 n 650cm /V s μ= ，9 2 ox 76.710F /cm C -=?。当GS GS(th)2U U =，管子工作在饱和区，试计算此 时的漏极电流D I 。 解： 22 n ox D n GS GS(th)GS(th)()(2)1mA 2μC W I K u U U L =-= ?≈ 4.5判断图4.42中的各电路能否放大交流信号，并说明理由。 D R + - i u + -o u G R R 1 C S C 2C + + + DD V -G1R G2 R D R + - i u + - o u G R R 1 C S C 2 C + + + DD V （a ） （b ）（b ）不能，GS 0 U =没 有形成导电沟道，所以不能正常放大； D R + - i u + -o u G R R 1 C S C 2C + + + DD V + - i u + - o u G R R 1 C S C 2 C + + + DD V （c ） c ）不能，因为GS 0U >；（ ）不能，因为缺少漏极电阻D R 图4.42 习题4.5电路图 解：（a ）能；（d 。 4.6 电路如图 4.43所示，已知DSS 4mA I =，GS(off)4V U =-，G 1M R =Ω，1K R =Ω， D 2K R =Ω， DD 12V V =。电容的容量足够大，求静态工作点 Q （GSQ U 、DSQ U 、D Q I ）。
第四章 习题解答 4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th GS 2-= （b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th GS 4-= （d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th GS 4)-= 4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。设漏极电流i D 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？ 答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。 （b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。 （c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。 （d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。 4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流： （a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。 解：已知N-EMOSFET 的()108.0, /1002===L W th GS ox n V V V A C μμ （a ）当V V V V DS GS 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th GS GS DS V V V -< ()()[]()[] mA V V V V I V mA th GS GS L W C D DS DS x o n 7.3118.052101.02221222=-?-??=--= μ （b ）当V V V V DS GS 2.1,2==时，()DS th GS GS V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和 ()()()()mA V V C I V mA th GS GS L W ox n D 72.08.02101.0222 12 21=-???=-?=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()DS th GS GS V V V V >=-2.4，MOSFET 处于
第四章 随堂测试答案 P123 1 C 2 A 3 D P129 1 C 2 C 3 C 4 C 5 A D P131 1 D 2 A 3 C 4 A 5 A P134 1 C 2 D 3 B P137 1 D 2 C 3 AC 4 B 5 A P142 1 AC 2 BC 3 A 4 A 5 A P147 1 A 2 A 3 B 4 ABC 5 BC P151 1 C 2 A 3 A P154 1 B 2 A 3 B 4 D 5 C 单元测试 1 C 2 C 3 B 4 D 5 B 6 C 7 C 8 B 9 D 10 B 11 B 12 B 13 B 14 A 15 A 习题 填空题 1．105，100。2．80，104。3．负载电阻，信号源内阻。4．输入级，输出级。5．同相， 反相，相同，相反。6．下降，0-90度，下降，-90-0度 7. usl 1001j(100)A f -=-/&；ush 51001j(10) A f -=+/&。8．窄，低。9．100，141。 第五章 随堂测试答案 P163 1 B 2 A 3 B P168 1 D 2 D 3 A 4 B 5 A P172 1 C 2 B 3 C P177 1 B 2 D 3 D 4 B 5 A P178 1 D 2 D 3 C 4 C 5 A P184 1 B 2 D 3 A 4 A 5 B P188 1 B 2 BC 3 A 单元测试 1 B 2 C 3 D 4 D 5 C 6 C 7 C 8 A 9 B 10 D 11 B 12 B 13 A 14 B 15 B 习题 填空题 1．34dB 。2．10，0.009。3．0.1875 V ，0.15V ，0.3375V 。4．10，0.09。5．909.09，900.83。6．10，10000。7．70.7，80，0.0025。8．0.019，20，100kHz 。9．自激。
集成运算放大电路第4章自测题一、选择合适答案填入空内。)。 C (1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( 集成工艺难于制造大容量电容 C. B.可使温漂小 A.可获得很大的放大倍数 。B ) (2)通用型集成运放适用于放大( 任何频率信号 C. B.低频信号高频信号 A. 。C ) (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( 参数一直性好C. B.参数不受温度影响 A. 指标参数准确 。)(4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A 提高输入电阻C.增大放大倍数 A. 减小温漂 B. 。)集成运放的中间级多采用( A (5)为增大电压放大倍数, C.共基放大电路B.共集放大电路 A.共射放大电路 “×”表示判断结果。二、判断下列说法是否正确，用“√”和) 是两输入端电位之差。( ×(1)运放的输入失调电压U IO ) ( √(2)运放的输入失调电流I是两输入端电流之差。IO A d?K。( (3)√运放的共模抑制比) CMR A c(4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。( √) (5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ×) 三、电路如图T4.3 所示，已知β＝β＝β= 100 。各管的U均为0.7V , 试求I的值。2BE132C 解：分析估算如下： V?U?U?1BECCBE2A?100?I R R??II?2?200BB?I?I； 0B2B???11???2??I?I?(?I)I?2BRB0B0??1 图T4.3??2???I??II。比较上两式，得0BC2B2??1??)(2??A?100?I??II R2CR???)??(12?所示。T4.4图电路如
第二章运算放大器 2.1 集成电路运算放大器 2.1.1答；通常由输入级，中间级，输出级单元组成，输入级由差分式放大电路组成，可以提高整个电路的性能。中间级由一级或多级放大电路组成，主要是可以提高电压增益。输出级电压增益为1，可以为负载提供一定的功率。 2.1.2答：集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成，线性区的直线的斜率即Vvo 很大，直线几乎成垂直直线。非线性区由两条水平线组成，此时的Vo达到极值，等于V+或者V-。理想情况下输出电压+Vom=V+,-Vom=V-。 2.1.3答：集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆，输出电阻r约为100欧姆，开环电压增益Avo约为10^6欧姆。 2.2 理想运算放大器 2.2.1答：将集成运放的参数理想化的条件是：1.输入电阻很高，接近无穷大。2.输出电阻很小，接近零。 3.运放的开环电压增益很大。 2.2.2答：近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书P27。 2.3 基本线性运放电路 2.3.1答:1.同相放大电路中，输出通过负反馈的作用，是使Vn自动的跟从Vp，使Vp≈Vn，或Vid=Vp-Vn≈0的现象称为虚短。 2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间Ip=In≈0,这种现象称为虚断。 3.输入电压Vi通过R1作用于运放的反相端，R2跨接在运放的输出端和反相端之间，同相端接地。由虚短的概念可知，Vn≈Vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位，称为虚地。 虚短和虚地概念的不同：虚短是由于负反馈的作用而使Vp≈Vn,但是这两个值不一定趋向于零，而虚地Vp,Vn接近是零。 2.3.2答：由于净输入电压Vid=Vi-Vf=Vp-Vm,由于是正相端输入，所以Vo为正值，Vo等于R1和R2的电压之和，所以有了负反馈电阻后，Vn增大了，Vp不变，所以Vid变小了，Vo 变小了，电压增益Av=Vo/Vi变小了。 由上述电路的负反馈作用，可知Vp≈Vn,也即虚短。由于虚地是由于一端接地，而且存在负反馈，所以才有Vp≈Vn=0. 2.3.3答：同相放大电路：1.存在虚短和虚断现象。 2.增益Av=Vo/Vi=1+R2/R1,电压增益总是大于1，至少等于1。 3.输入电阻接近无穷大，出电阻接近于零。 反相放大电路：1.存在虚地现象。 2.电压增益Av=Vo/Vi=-R2/R1,即输出电压与输入电压反相。 3.输入电阻Ri=Vi/I1=R1.输出电压趋向无穷大。 电路的不同：1.参考P28和P32的两个图。 2.根据上述各自的特征即可得出它们的区别。 2.3.4 参考书本图下面的分析和上述的特点区别。 2.3.5 答：电路的电压增益约为1，在电路中常作为阻抗变化器或缓冲器。 2.4 同相输入和反反相输入放大电路的其他应用 2.4.1各个图参考P34-P41,各个电路的输出电压和输入电压的关系参考图下的分析。 2.4.2 成炜：最后一道题不会做，你们房间把它算下吧。谢了！(*^__^*) 嘻嘻……
第四章 集成运算放大电路 自测题 一、（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A 二、（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× 三、μA 100BE1BE2CC C2=--=≈R U U V I I R 四、（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。 （2）第一级：采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载（T 5、T 6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。 第二级共射放大电路以T 7、T 8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。 第三级加偏置电路，利用D 1、D 2消除交越失真。 五、（1）① （2）③ （3）⑦ （4）② （5）⑥ （6）⑤ （7）④ 习题 4.1 输入级、中间级、输出级和偏置电路。 输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。 对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数即可能大。 对中间级的要求：放大倍数大。 对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压即可能大。 4.2 。，5 od od 10dB 100lg 20==A A u O 1V 10V 14V 14V -1V -10V -14V -14V 4.3 A 1－通用型，A 2－高精度型，A 3－高阻型，A 4－高速型。 4.4 。 时，＞＞当A μ1003)1( 3)1( 313μA 100C2C122C C C B C0B4C00BE BE4CC =≈=+?+++=++=++=+==--= R R R R I I I I I I I I I I I I R U U V I βββββββββ
第四章 集成运算放大电路 自 测 题 一、选择合适答案填入空内。 （1）集成运放电路采用直接耦合方式是因为 。 A ．可获得很大的放大倍数 B . 可使温漂小 C ．集成工艺难于制造大容量电容 （2）通用型集成运放适用于放大 。 A ．高频信号 B . 低频信号 C . 任何频率信号 （3）集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。 A . 指标参数准确 B . 参数不受温度影响 C ．参数一致性好 （4）集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 。 A ．减小温漂 B . 增大放大倍数 C . 提高输入电阻 （5）为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用 。 A ．共射放大电路 B . 共集放大电路 C ．共基放大电路 解：（1）C （2）B （3）C （4）A （5）A 二、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。 （1）运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。( ) （2）运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。( ) （3）运放的共模抑制比c d CMR A A K ( ) （4）有源负载可以增大放大电路的输出电流。( ) （5）在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解：（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× 三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。各管的U B E 均为0.7V ，试求I C 2的值。
图T4.3 解：分析估算如下： 100BE1 BE2CC = --= R U U V I R μA β C C B1C0B2C0E1 E2C C1C0I I I I I I I I I I I I R + =+=+==== 1001C =≈?+=R R I I I β βμA 四、电路如图T4.4所示。 图T4.4 （1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放……）； （2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍