【2-1】 填空：
1．本征半导体是 ，其载流子是 和 。两种载流子的浓度 。
2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。
3．漂移电流是 在 作用下形成的。
4．二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。
5．稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。它工作在 。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是 、 、 、和 。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将 。
1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。
2. 杂质浓度，温度。
3. 少数载流子，(内)电场力。
4. 单向导电性，正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。
5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（U Z ），工作电流（I Emin ），最大管耗（P Zmax ）和动态电阻（r Z ）
6. 增大;
【2-2】电路如图2.10.4所示，其中u i =20sinωt (mV)，f =1kHz ，试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。假设电容C 容量足够大。
-
+-
+C R
+k 5ΩV 6i
u VD
+-
D u D
i a)
(
图2.10.4 题2-5电路图
1．静态分析
静态，是指u i =0，这时u i 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。不妨设U D =0.6V
则
D D 6V (60.6)V
1.08mA 5k
U I R --=
==Ω 对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。
2．动态分析
对于交流信号，直流电源和电容C 视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范
围内，故可用动态电阻r d 等效，且D d D
1i
r u ?=?，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程：
)1e (T
D
/S D -=U u I i (1.4.1)
由于二极管两端电压U D U T =26 mV ，故式1.4.1可简化为：
T
D
/S D e U u I i ≈
T
D D D
d d d 1U I u i r ≈=
Ω==≈
07.241.08mA
26mV
D T d I U r 所以
d i d d d 0.02sin (V)0.83sin (mA)24.07()
u u t i t r r ωω=
==≈Ω 3．交流和直流相叠加
)(mA sin 83.008.1d D D t i I i ω+=+=
)(V sin 02.06.0d D D t u U u ω+=+=
4．u D 和i D 波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
D
I d
u 1U (a)
(b)
(c)
i t
I .t
U .0(d)
图
1.4.2 例1.4.1 解图
【2-3】分析图2.10.5所示电路的工作情况，图中I 为电流源，I =2mA 。设20℃时二极管的正向电压降U D =660mV ，求在50℃时二极管的正向电压降。该电路有何用途？电路中为什么要使用电流源？
U D
+
图2.10.5 题2-6电路图
解：
该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。其温度系数-2mV/℃。 20℃时二极管的正向电压降U D =660mV ，50℃时二极管的正向电压降 U D =660-（2?30）=600 mV
因为二极管的正向电压降U D 是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，使二极管的正向电压降U D 仅仅是温度一个变量的函数。
【2-4】 在图2.10.7中，试求下列几种情况下输出端对地的电压U Y 及各元件中通过的电流。（1）U A =10V ，U B =0V ；（2）U A =6V ，U B =5V ；（3）U A =U B
=5V 。设二极管为理想二极管。
U Y
VD U A U B
图2.10.7 题2-8电路图
解：
（1）A VD 导通，B VD 截止 D B D A R
10V
0,1m A (19)(k )
I I
I ====+Ω Y R 9V U I R =?=
（2）A VD 导通，B VD 截止 D B D A R
6V
0,0.6mA 10k I I
I ====Ω
Y R 5.4V U I R =?= （3）A VD B VD 均导通
R 5V
0.53mA 9.5k I =
≈Ω R DA DB 0.26mA 2
I I I =≈=
Y R 4.74V U I R =?=
【2-5】在图2.10.3电路中，U 1和U 2分别为大小合适的电源，U 1>0、U 2<0。二极管D 1和D 2的正向导通电压为U D ，耐压为无穷大，且12D U U U ->。请画出该电路的电压传输特性曲线，并写出A 点的电压表达式。
u i
u o
图2.10.3 题2-4电路图
[解] 当输入电压很低时，i A u U <，D 1二极管反向截止，此过程中D 2二极管正向导通，计算可得：
12D
R1R212
U U U i i R R --==+
此时输出电压为 12D
o 1112
U U U u U R R R --=-
+，定义此电压为U th 。
当1i th U u U >>时，二极管D 1和D 2均为导通状态，此时o i u u =，输出电压跟随输入电压变化；当i 1u U ≥时，二极管D 1导通，D 2截止，输出电压o 1u U =。
此题关键在于判断各二极管的工作状态，传输特性如图1.4.8所示。
i
图1.4.8 例1.4.4解图
【2-6】设硅稳压管VD z1和VD z2的稳定电压分别为5V 和10V ，正向压降均为0.7V 。求2.10.9各电路的输出电压U O 。
VD Z1VD Z225V
U O
1k Ω
( )
b VD Z1VD Z225V
U O
1k Ω( )
c ( )
d ( )a VD Z1
VD Z2
25V
U O
1k Ω
VD Z1
VD Z2
25V
U O 1k Ω
图2.10.9 题2-10电路图
解：
图(a)15V; 图(b)1.4V; 图(c)5V; 图(d)0.7V .
【2-7】有两个稳压管VD Z1和VD Z2，其稳定电压值分别为5.5V 和8.5V ，正向压降都是0.5V 。如果要得到3V 的稳定电压，应如何连接？ 解：
连接方法如图1-5。
D Z1
D Z2
U O
1k Ω
U I
图1-5
【3-1】 填空：
1．双极型晶体管可以分成 和 两种类型，它们工作时有 和 两种载流子参与导电。
2．当温度升高时，双极性晶体管的β将 ，反向饱和电流I CEO 将 ，正向结压降U BE 将 。
3．当使用万用表判断电路中处于放大状态的某个双极型晶体管的类型与三个电极时，测出 最为方便。
4．当温度升高时，晶体管的共射输入特性曲线将 ，输出特性曲线将 ，而且输出特性曲线之间的间隔将 。
5．已知某放大电路电压放大倍数的频率特性表达式为
6
10u 10101000(1)(1)f
f f
j
A j j =++ 式中f 单位为Hz 。表明其下限频率为 ；上限频率为 ；中频电压增益为
dB ，输出电压与输入电压中频段的相位差为 。
6．幅度失真和相位失真统称为 失真，它属于 失真。在出现这类失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 波；若u i 为非正弦波，则u o 与u i 的频率成分 。
7．饱和失真、截止失真都属于 失真。在出现这类失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 波，u o 与u i 的频率成分 。 1. NPN 、PNP 、自由电子、空穴 2. 变大、变大、变小 3. 三个电极对地电位 4. 左移、上移、变大
5. 10Hz 、106Hz 、60dB 、180°
6. 幅频、线性、正弦波、相同
7. 非线性、非正弦波、不同
【3-2】 用万用表直流电压挡测得电路中晶体管各极对地电位如图3.11.2所示，试判断晶体管分别处于哪种工作状态(饱和、截止、放大)？
+
6V
+
12V
--
-
图3.11.2 题3-2电路图
解：
晶体管从左到右，工作状态依次为放大、饱和、截止、放大。
【3-3】分别画出图3.11.4所示各电路的直流通路和交流通路。
()a()b
图3.11.4 题3-3电路图
解：
直流通路
CC
R
R
( )
a( )
b( )
c
DD
R
R
CC
R
R
交流通路
( )
a( )b( )c 【3-4】放大电路如图3.11.5(a)所示，晶体管的输出特性曲线以及放大电路的交、直流
负载线如图3.11.5 (b)所示。设
BE
0.6V
U=，
bb
300
r
'
=Ω，试问：
1．计算
b
R、
c
R、
L
R；
2．若不断加大输入正弦波电压的幅值，该电路先出现截止失真还是饱和失真？刚出现失真时，输出电压的峰峰值为多大？
3．计算放大电路的输入电阻、电压放大倍数A u和输出电阻。
4．若电路中其他参数不变，只将晶体管换一个β值小一半的管子，这时
BQ
I、
CQ
I、CEQ
U以及
u
A将如何变化？
i
(a) (b)
图3.11.5 题3-4电路图
[解]
1．由图(b)可知I BQ =40μA 、I CQ =2m A 、U CEQ =5V 、V CC =10V ，所以
CC BE b 6
BQ 100.6
235k 4010V U R I ---=
==Ω? Ω=?=
-=
-k 5.210
25
3
CQ
CEQ
CC c I U V R 由交流负载线的概念可知，其斜率为-L
1
R '，而分析可知图中交流负载线的斜率为 2mA 1
3V 1.5k K =-
=-
Ω
对比可知L
1.5k R '=Ω,根据L c L //R R R '=可得 L 3.75k R =Ω
2.由交流负载线可知,输出最大不失真幅度是正半周的8V-5V=3V ;负半周的5-U CES ≈5V ，取二者中较小者为3V 。所以若出现失真，应先出现截止失真；刚出现失真时，输出电压的峰峰值为6V 。
3．求晶体管的β：
CQ BQ
2mA
5040μA
I I β=
=
= 该晶体管的r be 为
be bb EQ 26mV 26
(1)
300519632
r r I β'=++=+?=Ω 输入电阻为
i b be //235k //0.963k 959R R r ==ΩΩ=Ω
输出电阻为
o C 2.5k R R ==Ω
放大倍数为
L u be
50 1.5
780.963
R A r β'?=-
=-
≈- 4．BQ I 基本不变；CQ I 减小50%；CEQ U 增加； 根据公式
L
L
L L u bb bb bb EQ
BQ
BQ
BQ
26
26
2626(1)
(1)
(1)R R R R A r r r I I I I βββββββ'''''''=
=
=
≈+++++
+
当β值减小时，电压增益的分子减小，但分母基本不变，故电压增益的绝对值下降。
【3-5】 在如图3.5所示的基本放大电路中，设晶体管的β=100，U BEQ =-0.2V ，r bb ′=200Ω，C 1，C 2足够大。
1．计算静态时的I BQ ，I CQ 和U CEQ 。 2．计算晶体管的r be 的值。
3．求出中频时的电压放大倍数A u 。
4．若输出电压波形出现底部削平的失真，问晶体管产生了截止失真还是饱和失真？若使失真消失，应该调整电路中的哪个参数？
5．若将晶体三极管改换成NPN 型管，电路仍能正常工作，应如何调整放大电路，上面
1~4得到的结论是否有变化？
6．用Multisim 仿真验证上述结论。
图3.5 题3-5电路图 图3.6 题3-6电路图
1. ,20A I BQ μ= ,2mA I CQ = ;4V U C E Q -= ;5.1 .2Ω=k r be
3. ;100
-=Au 4. 截止失真,应减小R B ; 5.①电源由负电源换为正电源, ②电容调换极性, ③结论1改变极性，结论4饱和失真，应增大R B ; 结论2,3,不变.
【3-6】 放大电路如图3.6所示，试选择以下三种情形之一填空。 a ：增大、b ：减小、c ：不变（包括基本不变） 1．要使静态工作电流I c 减小，则R b2应 。
2．R b2在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。
3．R e 在适当范围内增大，则电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。
4．从输出端开路到接上R L ，静态工作点将 ，交流输出电压幅度要 。
5．V cc 减小时，直流负载线的斜率 。
1. a;
2. b, a, c;
3.b, a, c;
4.c,b;
5. C.
【3-7】 电路如图3.11.7所示，设V CC ＝15V ，R b1=60k Ω、R b2=20k Ω、R c =3k Ω、R e =2k Ω、R s =600Ω，电容C 1、C 2和C e 都足够大，β＝60，U BE =0.7V ，R L =3k Ω。试计算：
1. 电路的静态工作点I BQ 、I CQ 、U CEQ ；
2. 电路的中频电压放大倍数u
A ，输入电阻R i 和输出电阻R o ； 3. 若信号源具有R s ＝600Ω的内阻，求源电压放大倍数
us
A ； 4. 求最大不失真输出电压幅值。
o s
U R
图3.11.7 题3-7电路图
[解]
1. 首先根据戴文宁定理求解电路的静态工作点，其直流通路如图
2.4.4所示。
60
Ω
20k k 60
e
E
=V
12CC c
图2.4.4 例2.4.3直流通路
在图2.4.4等效电路中，等效开路电压CC
V '为 CC b2
b1b2
CC
V R R R V +='=3.75V
等效内阻b
R ' 为 b2b1b
//R R R ='=15 k Ω, 则：
=++-=
e
b Q
BE CC Q B )1(''R R U V I β22μA ；
CQ
BQ I I β= =1.32mA ；
CEQ c e ()CC CQ U V I R R =-+=8.4V
2．求源电压放大倍数us A 时需先求出不考虑信号源内阻时的电压放大倍数u
A ，画出该电路的微变等效电路，如图2.4.5所示。
图2.4.5 例2.4.3微变等效电路
根据微变等效电路求解电压放大倍数
r be =Ω=?+=++'150232
.126
61300mA mV 26)1(EQ b b ）（）（I r β； (2.4.1)
o c C L L u i
b be
be
(//)60U I R R R A U I r r
β'-===-=- ； 式中L
C L //R R R '=。 输入电阻和输出电阻为
R i = R b1// R b2// r be =1.36 k Ω； R o ≈ R c =3 k Ω；
3．源电压放大倍数us A 为输出电压o U 与信号源电压s U 的比值，定义为us A ，us A 与u
A 的关系为
6.41u
i
s i
us
-=+=A R R R A && 4. Uces1=IQ*(Rc//RL)=1.32*(3//3)=1.98V ，Uces2≈UCEQ=8.4V ，因此Uommax=1.98V
【3-8】在图3.11.11所示电路中，已知晶体管的β＝100，U BEQ ＝0.6V ，r bb ’＝100Ω， V CC ＝10V 。
1. 求静态工作点；
2. 画中频微变等效电路；
3. 求u
A 和us A ； 4. 求R i 和R o 。
s
U R
图3.11.11 题3-8电路图
解：
此从发射极输出，但集电极不是直接接电源（交流接地），所以该电路不是纯粹的共集放大电路，R c 的存在，不影响放大电路的共集组态。求解该电路仍然可以使用微变等效电路。
1． '
b2
CC b1b2
4.29V =
=+R V R R
'b b1b2//8.57k ==ΩR R R '
CC BE
BQ 'b e
17.5μA (1)-==++V U I R R β
CQ BQ 1.75mA ==I I β
CEQ CC CQ c e () 3.00V =-+=U V I R R
2． r be =bb EQ 26mV 1180k mA '++=Ω（）
（）
r ().I β；
3． o L
u i be L
10991U ()R A .U r ()R '+==='++ ββ 4．输入电阻
i b1b2be L
[(1)]816k '=++=ΩR R //R //r R .β 输出电阻 be o e 331'
+==Ω+s r R R R //β
源电压增益
i
us s i
0795=?
=+u R A A .R R
【3-9】
1.125;
2.20;
3.um L A f Hz =-≈更换C 1,由1/(211C r π)≤10Hz ,得.101F C μ≥ 【3-10】
1. A u 的一般表示式为：
A u =-)
10/1)(100/1)(2/1()100/)(2/(5
jf jf jf jf jf Aum +++
故有A um (jf /100)=0.5f 2,解得A um =-100。
2. 图略，注意低频段有两个转折点f =100H Z 和f =2H Z ，斜率分别为20dB /dec 和/40dB /dec ；
3. f L ≈100H Z ，f H =105H Z 。
【4-1】填空： 1．场效应管从结构上分成 和 两种类型，它的导电过程仅仅取决于 载流子的流动；因而它又称做 器件。
2．场效应管属于 控制型器件，而双极型晶体管是 控制型器件。
7. 结型，绝缘栅型，多数，单极型。 8. 电压，电流。
【4-2】两个场效应管的转移特性曲线分别如图4.7.1 (a)、(b)所示，分别确定这两个场效应管的类型，并求其主要参数（开启电压或夹断电压，低频跨导）。测试时电流i D 的参考方向为从漏极D 到源极S 。
u GS / V
u GS / V
10V
=
(a)
(b)
图4.7.1 题4-2特性曲线
解：
（a ）P 沟道增强型MOS 管，开启电压U GS （th ）＝－2V ，I DO = -1mA 在工作点（U GS ＝－5V ， I D ＝－2.25mA ）处，
g m GS(th)
1.5mS =-
（b ）N 沟道耗尽型MOSFET ，夹断电压GS(off)4V U =-，DSS 4mA I =
在工作点（U GS ＝－2V ， I D ＝1mA ）处，
g m GS(off)
=1mS
【4-3】已知图4.7.2(a)所示电路中场效应管的转移特性如图4.7.2(b)所示。求解电路的Q 点和A u 。
u GS / V
(a) (b)
图4.7.2 题4-3电路图
解：
由图4.3(b)转移特性曲线可得：U GS(th)=2V ，过点(6,4)和(4,1) 代入2GS
D DO GS(th)
(
1)u i I U =-，可得I DO =1mA
由图4.3(a)电路图可得：U GSQ =3V
GSQ
22DQ DO GS(th)3
(1)1(1)0.25mA 2
u I I U =-=?-=
U DSQ =V DD -I DQ R d =15V-0.25mA10 k Ω=12.5V
()
0.5mS m GS th g =
=
=
A u =-g m R d =-0.5mS·10 k Ω=-5
【4-4】电路如图4.7.3所示，设MOS 管的参数为U GS(th)=1V ，I DO =500uA 。电路参数为V DD =5V ，－V SS =－5V ，R d =10kΩ，R =0.5kΩ，I DQ =0.5mA 。若流过R g1、R g2的电流是I DQ 的1/10，试确定R g1和R g2的值。
R u
图4.7.3 题4-4电路图 图4.7.4 题4-6电路图
解：
2GS D DO GS(th)
(1)u
i I U =-，即0.5=0.5(u GS /1-1)2
由此可得：u GS =2V
流过R g1、R g2的电流约为0.05mA ，即有 Rg1+Rg2=10/0.05k Ω=200 k Ω
g2GS G S DD SS SS D SS g1g2
[
()]()R u u u V V V I R V R R =-=?+---+
g22V 10V (0.50.5)V 200k Ω
R =?-?
于是可得：R g2=45 k Ω，R g1=155 k Ω
【4-5】电路如图4.7.3所示，已知R d =10kΩ，R s =R =0.5kΩ，R g1=165 kΩ，R g2=35kΩ，U GS(th)=1V ，I DO =1mA ，电路静态工作点处U GS =1.5V 。试求共源极电路的小信号电压增益A u =u o /u i 和源电压增益A us =u o /u s 。 解：
GSQ 22DQ DO GS(th) 1.5
(1)1(1)0.25mA 1
u I I U =-=?-=
U DSQ =V DD -(-V SS )- I DQ (R d +R )=5V+5V-0.25mA10.5 k Ω
=7.375V
m GS(th)
1mS g =
=
=
m gs d u gs m gs 1mS 10k Ω20
11mS 0.5k Ω3
g U R A U g U R
-?-?=
=
=-+?+?
R i =R g1//R g2=28.875 k Ω
【4-6】电路如图4.7.4，场效应管的r ds >>R D ，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路；
2. 写出u
A 、R i 和R o 的表达式； 3. 定性说明当R s 增大时，u
A
、R i 和R o 是否变化，如何变化？ 4. 若C S 开路，u
A 、R i 和R o 是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 解：
此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式
2GS(th)
GSQ DO DQ )1(
-=U U I I
S DQ G2
G1G2
DD S G GSQ R I R R R V U U U -+=-=
DSQ
DD S D DQ ()U V R R I =-+
由以上三个式子可求出电路的静态工作点。 1. 略
2. 电压增益 A u =–g m （R d // R L ） 对转移特性曲线方程求导数，可得
DO DQ GS(th)
m 2I I U g =
输入电阻 )//(G 2G 1G i R R R R += 输出电阻 D o R R ≈
3. R s 的增大，会使U GS 有所下降，静态工作点的I D 下降，g m 有所减小，A u 有所下降，对R i 和R o 没有什么影响。
4. C s 开路，对静态工作点没有影响，但电压增益下降。
m D u m S
1g R A g R =-
+
C s 开路，对R i 和R o 没有什么影响。
【4-7】在图4.7.5所示电路中，已知U GS =－2V ，管子参数I DSS ＝－4mA ，U p ＝U GS(off)=－4V 。设电容在交流通路中可视为短路。
1. 求电流I DQ 和电阻R S 。
2. 画出中频微变等效电路，用已求得的有关数值计算A u ，R i 和R o （设r DS 的影响可以忽略不计）。
3. 为显著提高｜A u ｜，最简单的措施是什么？
图4.7.5 题4-7电路图 图4.7.6 题4-8电路图
解：
场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出 mA 1)4
21(4)1(2
2GS(off)
GSQ DSS DQ =---
?=-=U U I I Ω=-=k 2DQ
GSQ S I U R
mS 1)1(2P GS P DSS m =-=
U U
U I g 33.32
1110
11s m m u -=?+?=+-=R g R g A D
Ω==M 1G i R R Ω≈=k 10D o R R
为显著提高|A u |，应在R S 两端并联旁路电容。
【4-8】场效应管放大电路如图4.7.6所示，其中R g1=300Ωk ，R g2=120Ωk ，R g3=10ΩM ，R s =R d =10Ωk ，C S 的容量足够大，V DD ＝16V ，设FET 的饱和电流mA 1DSS =I ，夹断电压U p =U GS(off) = －2V ，求静态工作点，然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。若C S 开路再求电压放大倍数。 [解]
1. 求静态工作点
该放大电路采用耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。由于栅极回路无静态电流，所以R g3中无电流。所以，R g1和R g2分压点的电位与栅极电位相等，这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻。由电路得： s D g2
g1g2DD S G GS R I R R R V U U U -+=
-=
D d S DD DS )(I R R V U +-=
2
P
GS DSS D )1(U U I I -
= 上述方程组代入数据得两组解：
第一组：I D =0.46mA U GS = -0.6V 第二组：I D2=0.78mA U GS = -3.8V ＜U p
第二组数据不合理，故工作点为：I D =0.46mA ，U GS = -0.6V 2. 用微变等效电路求电压放大倍数
放大器的微变等效电路如图2-13（b ）；
&
&
图2-13(b) 2-13题的中频微变等效电路 图2-13(c) 无C S 的微变等效电路
i gs
o m gs d d (//)
U U U g U R r ==-
m d u A g R =-
对转移特性曲线方程式求导数，可得 mA/V 69.02DQ DSS p
m ≈-
=I I U g
A u =－6.9 3. C S 开路时的电压放大倍数
C S 开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图2-13(c)。 因为r d >>R d 、R s 故
gs m s d U g I I &&&≈=
s
s gs i R I U U &&&+= o d d m gs d U I R g U R =-=-
于是
87.01s m d m s
gs m gs d gs m s s gs d gs m i o
u -=+-=+-=+-==R g R g R U g U R U g R I U R U g U U A &&&&&&&&
【5-1】填空：
1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号，放大电路应采用耦合方式。
2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配，以使输出功率尽可能加大，放大电路应采用耦合方式。
3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30，将它们级连成两级放大电路，则其放大倍数为（a. 600，b. 大于600，c. 小于600）
4. 在三级放大电路中，已知|A u1|=50，|A u2|=80，|A u3|=25，则其总电压放大倍数|A u|= ，折合为dB。
5. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的；而前级的输出电阻则可视为后级的。
6．集成运算放大器的两个输入端分别为端和端，前者的极性与输出端；后者的极性同输出端。
7．理想集成运算放大器的放大倍数A u＝，输入电阻R i＝，输出电阻R o＝。
8．通用型集成运算放大器的输入级大多采用电路，输出级大多采用电路。
9．放大电路产生零点漂移的主要原因是。
10．在相同的条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路。这是由于。
11．差动放大电路是为了而设置的，它主要通过
来实现。
12．共模抑制比K CMR是之比，K CMR越大，表明电路。
13．功率放大电路的主要作用是。
14．甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的大小来区分的，其中甲类放大电路；乙类放大电路；甲乙类放大电路。
15．乙类推挽功率放大电路的较高，这种电路会产生特有的失真现象称；为消除之，常采用。
16．一个输出功率为10W的扩音机电路，若用乙类推挽功率放大，则应选至少为
W的功率管个。
1.直接
2.变压器
3. c 小于600
4.105，100
5.负载，信号源内阻
6.同相输入，反相输入，相同，相反
7.∞，∞，0
8.差分放大，功率放大
9.晶体管参数随温度变化
10.小，零漂是缓慢变化信号不能传到下一级
11.抑制零点漂移，两个完全对称的半边电路
12.差模电压放大倍数与共模电压放大倍数，抑制共模信号的能力越强
13.向负载提供足够大的功率；
14.导通角，导通角为360°，导通角为180°，略大于180°；
15.效率，交越失真，甲乙类工作状态；
16.2，2。
17. ∞，∞，0
18. 差分放大，互补功率输出
【5-2】 图5.2中的T 1，T 2均为硅管，U BE =0.7V ，两管间为直接耦合方式，已知β1=β2=50，r bb’1= r bb’2=300Ω，电容器C 1，C 2，C 3，C 4的容量足够大。
1．估算静态工作点I CQ2，U CEQ2（I BQ2的影响忽略不计） 2．求中频电压放大倍数A u 3．求输入电阻r i 和输出电阻r o 4．用Multisim 仿真验证上述结果
+-
U &o &ΩCC
图5.2 题5-2电路图
解： 1. I CQ2≈2mA ，U CEQ2≈-5V ； 2. A u 1≈-5，A u 2≈-74，Au ≈370。 3. r i ≈4.6k Ω，r 0≈2k Ω。
【5-3】电路如图5.12.1所示
1．写出i o u U U
A =及R i ，R o 的表达式，设β1、β2、r be1、r be2及电路中各电阻均为已知。
2．设输入一正弦信号时，输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q 点不合适，问第一级产生了什么失真？如何消除？若原因是第二级Q 点不合适，问第二级产生了什么失真？又如何消除？ 解： 1． o 1c1b2be22e2L 2e2L u i be11e1be22e2L ////[(1)(//)](1)(//)
(1)(1)(//)U R R r R R R R A U r R r R R βββββ-?+++=
=?
++++ i b11b12be11e1////[(1)]r R R r R β=++
be2
c1b2
o e22
////1r R R r R β+=+ 2．输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的Q 点不合适，第一级产生了截止失真，可以通过减小R b12或增加R b11的方法消除；若原因是第二级Q 点不合适，第二级产生了饱和失真。可以通过增加R b2的方法消除。
【5-4】在图5.12.3所示的差分放大电路中，已知两个对称晶体管的β=50，r be =1.2kΩ。 1．画出共模、差模半边电路的交流通路。 2．求差模电压放大倍数ud A 。
3．求单端输出和双端输出时的共模抑制比K CMR 。 解：
1. 在共模交流通路中，电阻R 开路，故其半边电路的射极仅接有电阻R e ；在差模交流通路中，电阻R 的中点电压不变，相当于地，故其半边电路的发射极电阻为R e 和R/2的并联。
+
-
1
图3-5 （a ）共模 （b ）差模 2．od C
ud I1I2
be e 3.5(1)()
2
U R A R U U r R ββ=
=-=--++
3．双端输出条件下：
ud 3.5A =-，uc 0A = ，CMR K =∞
单端输出条件下： ud 1.75A =-， OC C
uc IC be e
0.4(1)U R A U r R ββ==-=-++ ud
CMR uc
|
| 4.2A K A == 【5-5】分析图5.12.4中的电路，在三种可能的答案（a ：增大；b ：减小；c ：不变）中选择正确者填空，设元件参数改变所引起的工作点改变不致于造成放大管处于截止或饱和状态。
1．若电阻R e 增大，则差模电压放大倍数 ，共模电压放大倍数 。
2．若电阻R 增大，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 。
3．若两个R C 增大同样的数量，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍数 。
V EE
EE
图5.12.3题5-4电路图 图5.12.4题5-5电路图
解：
提示：e R 增加，导致E I 减少，be r 增加，故O O C
ud Id I b be
12U U R A U U R r =
==?
+β减少，切记不要简单的从ud A 的表达式中无e R 确定e R 增加ud A 不变。
1. b ，b ；
2. c ，a ；
3. a ，a 。
【5-6】 在图5.12.5所示的放大电路中，各晶体管的β均为50，U BE =0.7V ，r be1=r be2=3kΩ，r be4=r be5=1.6kΩ，静态时电位器R W 的滑动端调至中点，测得输出电压U o =+3V ，试计算： 1．各级静态工作点：I C1、U C1、I C2、U C2、I C4、U C4、I C5、U C5（其中电压均为对地值）以及R e 的阻值。
2．总的电压放大倍数o
u I1
u A u =
（设共模抑制比极大）。
(+6V)
(-6V)
图5.12.5题5-6电路图
解：
1．静态工作点计算： e3Z BE3
E3e3
e3
1mA R U U U I R R -=
=
=
E3
C1C20.5mA 2
I I I === C C C 4
C 4C 5
C41mA V U I I
R -===
C5
B4B5I I I ==
β
=20 μA
RC1RC2C1B4()I I I I ==+= 0.52 mA C1C2CC RC1C1U U V I R ==-≈ 2.6 V
因为 C 1B E 4E E E4e
()2U U V
I R -+=
所以, C1BE4EE
e E4
()2U U V R I -+=
≈ 3.9 k Ω
习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正 向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？ 答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的 正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。 习题1-2 假设一个二极管在50C时的反向电流为10卩A，试问它在 20C和80C时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10C， 反向电流大致增加一倍。 解：在20C时的反向电流约为：2°汉10卩A= 1.254 A 3 在80C时的反向电流约为： 2 10」A二80」A N7 习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示: ①如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压，如图 (b)，此时二极管的电流I和电压U各为多少? ②如将图(b)中的1.5V电压改为3V，贝V二极管的电流和电 压各为多少？ 解：根据图解法求解 ①电源电压为1.5V时 1.5 二U I I 0.8A, U 0.7V ②电源电压为3V时 U I (b) I 2.2A, U 0.8V 可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，贝匸 极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。 1.5V 1k?
习题1-4 已知在下图中，U| = 10sin? t (V), R L=1k?，试对应地画出二极管的电流i D、电压u D以及输出电压u O的波 形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向 习题1-5 欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电 流I Z、动态电阻X Z以及温度系数a u，是大一些好还是小一一些好？答：动态电阻r Z愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。 一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z愈大, 则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。 温度系数a u的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
一、 填空（16分） 1、在电流控制方式上，双极型晶体管是__电流控制电流源____型，而场效应管是__电压控制电流源___型；二者比较，一般的由_____场效应管___构成的电路输入电阻大。 2、放大电路中，为了不出现失真，晶体管应工作在___放大___区，此时发射结___正偏______，集电结___反偏______。 3、负反馈能改善放大电路性能，为了提高负载能力，应采用___电压___型负反馈，如果输入为电流源信号，宜采用___并联___型负反馈。 4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。RC 振荡电路、LC 振荡电路及石英晶体振荡电路中，___石英晶体振荡电路___的频率稳定性最好。 5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳压电路_。 6、下列说法正确的画√，错误的画× （1）放大电路的核心是有源器件晶体管，它能够实现能量的放大，把输入信号的能量放大为输出信号的能量，它提供了输出信号的能量。 （ × ） （2）共集组态基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，能够实现电压和电流的放大。 （ × ） （3）图1所示的文氏桥振荡电路中，对于频率为01 2f RC π=的信号，反馈信 号U f 与输出信号U o 反相，因此在电路中引入了正反馈环节，能产生正弦波振荡。 （ × ） 第 1 页 （共 8 页） C C R R + + + +R R 3 4 o U ?f U ?t 图1
试 题： 班号： 姓名： 二、（18分）基本放大电路及参数如图2所示，U BE =0.7V ，R bb ’=300?。回答下列各问： （1） 请问这是何种组态的基本放大电路？（共射、共集、共基） （2） 计算放大电路的静态工作点。 （3） 画出微变等效电路。 （4） 计算该放大电路的动态参数：u A ，R i 和R o （5） 若观察到输出信号出现了底部失真，请问应如何调整R b 才能消除失真。 图2 答：（1）是共射组态基本放大电路 （1分） （2）静态工作点Q ： Vcc=I BQ *R b +U BEQ +(1+β) I BQ *R e ，即15= I BQ *200k ?+0.7V+51* I BQ *8k ?， ∴I BQ =0.0235mA （2分） ∴I CQ =βI BQ =1.175mA ， （2分） ∴U CEQ =V cc-I CQ *R C -I EQ *R E ≈V cc-I CQ *(R C +R E )=15-1.175*10=3.25V （2分） （3）微变等效电路 o （4分） （4）r be =r bb ’+(1+β)U T /I EQ =0.2+51*26/1.175=1.33K ? A u =-β(R c //R L )/r be =-50*1.32/1.33=-49.6 （2分） Ri=R b //r be ≈1.33K ?; （2分） Ro ≈Rc=2K ? （2分） （5）是饱和失真，应增大R b （1分）
N7习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？ 答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。 习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。 解：在20℃时的反向电流约为：3 210 1.25 A A μμ -?= 在80℃时的反向电流约为：321080 A A μμ ?=
习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？ 答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。 一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。 温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 安全工作区
习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。解：20℃时，()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时，8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==
哈工大 2008 年 秋 季学期 模拟电子技术 试 题 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空（16分） 1、在电流控制方式上，双极型晶体管是__电流控制电流源____型，而场效应管是__电压控制电流源___型；二者比较，一般的由_____场效应管___构成的电路输入电阻大。 2、放大电路中，为了不出现失真，晶体管应工作在___放大___区，此时发射结___正偏______，集电结___反偏______。 3、负反馈能改善放大电路性能，为了提高负载能力，应采用___电压___型负反馈，如果输入为电流源信号，宜采用___并联___型负反馈。 4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。RC 振荡电路、LC 振荡电路及石英晶体振荡电路中，___石英晶体振荡电路___的频率稳定性最好。 5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳压电路_。 6、下列说法正确的画√，错误的画× （1）放大电路的核心是有源器件晶体管，它能够实现能量的放大，把输入信号的能量放大为输出信号的能量，它提供了输出信号的能量。 （ × ） （2）共集组态基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，能够实现电压和电流的放大。 （ × ） （3）图1所示的文氏桥振荡电路中，对于频率为01 2f RC π=的信号，反馈信 号U f 与输出信号U o 反相，因此在电路中引入了正反馈环节，能产生正弦波振荡。 （ × ） 第 1 页 （共 8 页） 班号 姓名 C C R R + + + +R R 3 4 o U ?f U ?t 图1
第五章 放大电路的频率响应 自 测 题 一、选择正确答案填入空内。 （1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 。 A.输入电压幅值不变，改变频率 B.输入电压频率不变，改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化 （2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ，而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。 A.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适 （3）当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时，放大倍数的值约下降到中频时的 。 倍 倍 倍 即增益下降 。 （4）对于单管共射放大电路，当f ＝ f L 时，o U 与i U 相位关系是 。
A.＋45? B.－90? C.－135? U 与i U 的相位关系是。 当f ＝f H时， o A.－45? B.－135? C.－225? 解：（1）A （2）B，A （3）B A （4）C C 二、电路如图所示。已知：V C C＝12V；晶体管的Cμ＝4pF，f T= 50MHz， r＝100Ω, 0＝80。试求解： ' bb A ； （1）中频电压放大倍数 u sm C； （2）' （3）f H和f L； （4）画出波特图。 图
解：（1）静态及动态的分析估算： ∥178 )(mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26) 1(V 3mA 8.1)1(A μ 6.22c m be e b'i s i sm T EQ m b be i e b'bb'be EQ e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u （2）估算' C ： pF 1602)1(pF 214π2) (π2μc m ' μT e b'0 μπe b'0 T C R g C C C f r C C C r f （3）求解上限、下限截止频率： Hz 14)π(21 kHz 175π21 567)()(i s L ' πH s b b'e b'b s b b'e b' C R R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥ （4）在中频段的增益为 dB 45lg 20sm u A
哈尔滨工业大（威海） ２００３ /2004 学年 秋 季学期 电工技术 试题（Ａ） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题 分数 一、选择与填空（ 20分 ，1-7每题 2分，8题每空2分） 1．图（1）所示电路中，a 、b 间的等效电阻为（4?）。 （１） （２） 2．试计算图（２）所示电路中的 Ａ点的电位为（５Ｖ）。 3．将下图所示电路的ab 二端网络化成戴维南等效电路。 4．三相异步电动机的额定转速为 1460r/min 。当负载转矩为额定转矩的一 半时，电动机的转速为（1480r/min ）。 姓名 班级: 注 意 行 为 规 范 遵 守 考 试 纪 律 10V I +-a b 0.5 I 1k Ω 1k Ω
5．电路如图所示，已知X L =R=X C ，并已知安培计A 的读数为5A ，则A 1的读数为（52A ），A 2的读数为（5A ）。 6．有一交流铁心线圈，线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变。铁心的磁感应强度将（增大、减小、不变），线圈中的电流将（增大、减 小 、不变） 7．将R L =8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组上，已知Ｎ１＝３００匝，Ｎ２＝１００匝，信号源电动势Ｅ＝６Ｖ，内阻Ｒ０＝１００Ω，扬声器得到的功率为 （０．０８７６Ｗ）。 8．三相异步电动机的额定转速为１４７０转／分，电源电压为３８０Ｖ，三角形联接，功率为30kW ，效率为93%，功率因数为0.85。试计算额定转矩为（194.90N m ?）；额定转差率为（ 2% ）；额定电流为（ 57.66A ）。 二、图中Ｎ为无源电阻网络，已知当ＵＳ＝１０Ｖ，ＩＳ＝０时，ＵＸ＝１０Ｖ；当ＵＳ＝０，ＩＳ＝１Ａ时，ＵＸ＝２０Ｖ。求当ＵＳ＝２０Ｖ，ＩＳ＝３Ａ时，ＵＸ为多少。（７分） 解: 由线性电路的叠加定理得: a s U + b s I = c x V 当V V s 10=时 V U I s s 10,0== 即 10a=10c + － U s + － U x
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
姓名XXX 班级1108301 学号11108301xx 实验日期 6.5 节次9-11 教师签字成绩 四人无弃权表决电路 1.实验目的 1）掌握74LS20的逻辑功能和使用方法； 2）通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计方法。 2.总体设计方案或技术路线 设计一个四人无弃权表决电路(多数赞成则提议通过，即三人以上包括三人)，用74LS20来实现。 1）根据任务的要求，设计电路； 2）用代数化简法求出最简的逻辑表达式； 3）根据表达式，画出逻辑电路图，用标准器件（与、或、非）构成电路； 4）最后，用实验来验证设计的正确性。 3.实验电路图 1）ABCD输入端，接数据开关；Z输出端接电平指示器; 2）改变ABCD的组态，记录Z的变化，验证逻辑函数的功能及设计的正确性。 4. 仪器设备名称、型号 1）实验箱 1台 2）双踪示波器 1台 3）双路直流稳压电源 1台 4）数字万用表 1只 5）74LS20 3片
5.理论分析或仿真分析结果 74LS20管脚图： 逻辑关系式： C AB D Z=ABC+BCD+ACD+ABD=AB BCDACD 逻辑图：
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）真值表：
7.实验结论 由真值表可知，四人无弃权表决电路设计成功，实现了预期功能。 8.实验中出现的问题及解决对策 实验过程中由于有五个与门，而每个74LS20可实现两个与门，故线路连起来相当复杂，容易混淆，故在连接电路时安排好位置，标记好引脚和接头。 9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议 此次设计是对经典四人表决电路的一次创新，利用书本上的知识和以前类似实验的设计思路进行了此次实验，锻炼了实践能力，熟悉了组合逻辑电路的设计方法。 这次的实验绝对原创的，是对以前做过的实验的一次创新，复杂了不少，锻炼了能力。 10．参考文献 [1]电工学实验教程/王宇红主编.——北京：机械工业出版社，2009.8（2012.1重印）
【2-1】 填空： 1．本征半导体是 ，其载流子是 和 。两种载流子的浓度 。 2．在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子的浓度则与 有很大关系。 3．漂移电流是 在 作用下形成的。 4．二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。 5．稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。它工作在 。描述稳压管的主要参数有四种，它们分别是 、 、 、和 。 6．某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将 。 1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2. 杂质浓度，温度。 3. 少数载流子，(内)电场力。 4. 单向导电性，正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。 5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（U Z ），工作电流（I Emin ），最大管耗（P Zmax ）和动态电阻（r Z ） 6. 增大; 【2-2】电路如图2.10.4所示，其中u i =20sinωt (mV)，f =1kHz ，试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。假设电容C 容量足够大。 - +- +C R +k 5ΩV 6i u VD +- D u D i a) ( 图2.10.4 题2-5电路图 1．静态分析 静态，是指u i =0，这时u i 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。不妨设U D =0.6V 则 D D 6V (60.6)V 1.08mA 5k U I R --= ==Ω 对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。 2．动态分析 对于交流信号，直流电源和电容C 视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范 围内，故可用动态电阻r d 等效，且D d D 1i r u ?=?，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。 二极管伏安特性方程： )1e (T D /S D -=U u I i (1.4.1) 由于二极管两端电压U D ?U T =26 mV ，故式1.4.1可简化为： T D /S D e U u I i ≈ T D D D d d d 1U I u i r ≈=
习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA ，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。 解：在20℃时的反向电流约为：3 210 1.25A A μμ-?=在80℃时的反向电流约为：321080A A μμ?=
习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？ 答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。 一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。 温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 安全工作区
习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。解：20℃时，()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时，8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==
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
哈尔滨工业大学 电工学教研室 第3章正弦交流电路 返回
3.1 正弦电压与电流3.3 电阻元件、电感元件与电容元件3.4 电阻元件的交流电路3.5 电感元件的交流电路3.6 电容元件的交流电路 3.7 电阻、电感与电容元件的交流电路3.8 阻抗的串联与并联3.9 交流电路的频率特性3.10 功率因数的提高 目录 3.2 正弦量的相量表示法
3.1 正弦电压与电流 直流电和正弦交流电 前面两章分析的是直流电路，其中的电压和电流的大小 和方向是不随时间变化的。 I，U O t 直流电压和电流 返回
t i u O 正弦电压和电流 实际方向和参考方向一致 实际方向和参考方向相反 ＋ － 正半周 实际方向和参考方向一致 + _ u R ⊕ i 负半周 实际方向和参考方向相反 + _ u R ⊕ i 正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。
3.1.1 频率和周期 正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T ）。每秒内变化的次数称为频率（），单位是赫兹（Hz ）。 我国和大多数国家采用50Hz 的电力标准，有些国家（美国、日本等）采用60Hz 。 小常识 正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：f T ππω22==t T 2 T 2 3T t ωπ π 2π3π 4T 2u i O f 频率是周期的倒数: f =1/T 已知=50Hz,求T 和ω。 [解]T =1/=1/50=0.02s, ω=2π=2×3.14×50＝314rad/s f f f 例题3.1
3.1.2 幅值和有效值 瞬时值和幅值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如、u、e等。 i 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的大写字母表示，如I U m、E m等。 m、 有效值 在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正 弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。 有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流 电流I 流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直 流电产生的热量相等，则交流电流的有效值就等于这个直流电的 电流I。
+℃℃1-1℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ ℃℃1-2℃℃℃℃℃℃℃℃50℃℃℃℃℃℃℃℃10μA℃℃℃℃℃20℃℃80℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃10℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ ℃℃℃20℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃3 210 1.25 A A μμ -?= ℃80℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃321080 A A μμ ?=
℃℃1-5℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃I Z℃℃℃℃℃r Z℃℃℃℃℃℃αU℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ ℃℃℃℃℃℃r Z℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ ℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃I Z℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃ ℃℃℃℃αU℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃
100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 ℃℃℃℃℃
℃℃1-11℃℃℃℃℃℃20℃℃℃℃℃℃℃℃℃I CBO =1μA ℃β=30℃℃℃℃℃℃℃50℃℃I CBO ℃℃℃℃℃I CE O ℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃10℃℃℃I CBO ℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃1℃℃℃β℃℃℃℃1% ℃ ℃℃ 20℃℃℃()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃℃℃ 8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==
+习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？ 答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。 习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。 解：在20℃时的反向电流约为：3 210 1.25 A A μμ -?= 在80℃时的反向电流约为：321080 A A μμ ?=
习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？ 答：动态电阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。 一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。 温度系数αU 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 安全工作区
习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ，β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。解：20℃时，()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时，8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==
关于绿色照明电源 摘要：阐述了绿色照明的经济效益和环境效益，世界主要发达国家及中国绿色照明计划及进展，论述了国内实施绿色照明计划存在的问题及主要技术措施。 关键词：绿色照明，经济效益，理论模型，技术措施 一、“绿色照明“的提出及发展现状 “绿色照明”概念的提出源于上世纪九十年代初的美国,1991 年美国环保局 (EPA)提出了一项提高照明用电效率、节约电力、减少空气污染的行动计划 , 被形象地命名为“绿色照明计划”。其主要做法 是以政府与私营单位签订自愿协议的方式 , 在任何有成本效益的地方用高效节能照明器具替代传统低效 的照明器具 , 采用科学的照明设计和照明控方法 , 提高照明用电效率和照明质量。作为当时一项独具特色的节能行动计划 , “绿色照明”在美国取得了前所未有的成功 , 很快得到了国际社会的广泛认可 和积极响应。从此 , “绿色照明”一词即成为照明节电的代名词。“绿色照明”经历了二十多年的探 索和实践 , 现在已在全球范围内产生了巨大的经济效益和社会效益 , 被国际社会视为推动节能、保护环境的最有效措施。【1】 1996 年EPA 与美国能源部(Department ofEnergy, 简称DOE) 联合起来推广经能源之星标志认证的 产品, 认证范围也逐渐扩大到包括新建房屋、商业与公共建筑、民用空调设备、办公设备、照明系统和其他家电等。随着能源之星发展成为一个系统的建筑节能计划, 绿色照明(Green Lighting) 和所有经认证 的产品都使用新的标志———能源之星。这一标志 使消费者和商家更易于识别具有节能和环保功能的产品和服务。《能源之星建筑指南( Energy Star BuildingManual) 》指出, 如果美国所有消费者和厂商都使用经能源之星认证的产品和建筑节能升级方案, 那么美国每年用于能源消费的支出可节约2 000 亿美元。除了经济上的效益外, 能源之星的作用还体现在减少污染和保护大气等方面。能源之星自实 施以来, 已减少了640 万t 碳化合物的排放, 并节约了316 亿kWh 的电能。 目前, 欧洲住宅照明耗电90TWh , 预计 存在30 % 的节电潜能。在德国汉堡, 启动了 一项计划,“为了气候环境, 更新照明设施, 在一些公共大楼,例如中学、大学、公厕、隧 道、剧院、博物馆等更新照明设施, 如用钠 灯更换隧道的荧光灯, 在法国的连锁超市, 用T5 更换400W 的汞灯, 在意大利的连锁超 市中安装电子镇流器, 根据天然采光进行调 光控制, 在一些超市安装T5 , 照度由900lx 减至700lx 。在荷兰, 安装可调光电子镇流器, 采用天然采
一、填空（16 分） 1、在电流控制方式上，双极型晶体管是__电流控制电流源型，而场效应 管是__电压控制电流源___型；二者比较，一般的由场效应管___构成的电 路输入电阻大。 2、放大电路中，为了不出现失真，晶体管应工作在___放大___区，此时发射结___正偏________ ，集电结___反偏。 3、负反馈能改善放大电路性能，为了提高负载能力，应采用___电压 ___型负 反馈，如果输入为电流源信号，宜采用___并联___型负反馈。 4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1 。RC 振荡电 路、LC 振荡电路及石英晶体振荡电路中，___石英晶体振荡电路___的频率稳 定性最好。 5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_ 和_稳压电路_。 6、下列说法正确的画√，错误的画× （1）放大电路的核心是有源器件晶体管，它能够实现能量的放大， 把输入 信号的能量放大为输出信号的能量，它提供了输出信号的能量。 （× ） （2）共集组态基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，能够实现 电压和电流的放大。×） 第1 页（共8 页）
3）图 1 所示的文氏桥振荡电路中，对于频率为 号U f与输出信号U o 反相，因此在电路中引入了正 反馈环节， R3 + 4 U?f 图1 + U?o 1 2 RC 能产生正弦 波振荡。 （×） 的信号，反馈信 第1 页（共8 页）
、（18 分）基本放大电路及参数如图 2 所示， U BE =0.7V ，R bb '=300? 。回答下列各问： 1） 请问这是何种组态的基本放大电路？（共射、共集、共基） 2） 计算放大电路的静态工作点。 3） 画出微变等效电路。 4） 计算该放大电路的动态参数： A & u ，R i 和 R o 5） 若观察到输出信号出现了底部失真，请问应如何调整 R b 才能消除失真 （2）静态工作点 Q ： Vcc=I BQ *R b +U BEQ +（1+β） I BQ *R e ，即 15= I BQ *200k ? +0.7V+51* I BQ *8k ? ， ∴I BQ =0.0235mA （2 分） ∴I CQ =βI BQ =1.175mA ， （ 2 分） ∴U CEQ =Vcc-I CQ *R C -I EQ *R E ≈Vcc-I CQ *（R C +R E ）=15-1.175*10=3.25V （2 分） （3）微变等效电路 4 分） 答：（1）是共射组态基本放大电路 1 分） 图2
第一章 半导体基础知识 自测题 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≈1.3V 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。 习题 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。 t t
1.4 u i 和u o 的波形如图所示。 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 t t
可调频可调幅的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计 姓名：胡车班号：1001101 学号：17 日期:2012-6-1 一、实验目的 1、掌握函数发生器的主要性能。 2、掌握函数发生器的基本测试方法。 3、学会函数发生器的设计。 4、学会函数发生器的调试方法。 5、设计一方波-三角波-正弦波函数发生器。 性能指标：(1)、频率范围：1-2500HZ (2)、方波Uo1pp≦14.1V 三角波Uo2pp≦7.0V 正弦波Uo3pp≦13,1V 二.总体设计方案或技术路线 本实验通过集成运算放大器uA741或者LM324组成下图所示的方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法。本试验先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过二阶有源滤波器电路产生正弦波。其电路组成图框如下图。 电路工作原理如下：运算放大器A1与R1、R4、R5 比电压较器，方波可通过此电路获得，三角波发生器有滞回比较器与 积分器闭环组成，积分器A2的输出反馈滞回比较器A1，作为滞回比较 器的输入。 2、三角波-正弦波产生电路（电路原理图在第三项给出，不在此处给出） 电路工作原理：如电路图所示低通滤波器由两个RC滤波环节与同相比例运算电路组成，其中第一级电容C接至输出端，引入适量的正反馈，以改善幅频特性，此电路通过低频，衰减或抑制高频信号。
三.实验电路图 此电路图由比较器、积分器与二阶有源滤波器组成分别可产生方波、三角波与正弦波，其中可通过电位器与单刀双掷开关进行幅度与频率调整。 各元件参数如下：R1=2K R4=200K R5=100K R6(max)=R8(max)=1O0K R3=R7=R9=5.1K R10=R11=47K(或者39K) C1=C2=C3=0.1uF 四. 仪器设备名称、型号 1、电路实验板 2块 2、双踪示波器 1台 3、双路直流稳压电源 1台 4、数字万用表 1台 5、芯片u741 3只
大作业一 积分电路的讨论 班级： 学号： 姓名： 2013年11月10日
关于RC 积分电路的深入讨论： 在输入为周期性单向方波脉冲信号的激励下。讨论积分电路的特性。 1） 理论推导稳态时输出电压平均值与输入电压平均值的关系； 2） 设2ms T =，11ms t =，m 10V U =，讨论电路从零初始值过渡到稳态所需时间与RC 参数之间的关系。绘制出 变化曲线。可选择做计算机仿真分析。 3） 讨论在时间常数τ相同，不同的R 、C 取值（比如10k Ω/1F μ的组合，与10Ω/1000F μ的组合）之间有何分 别？ 答案： 1）电路处于稳态时，输出端电压变化为下图粗线，输入电压的变化为下图细线。 图1 输出端电压和输入电压的变化图像 在电路处于稳态时选择一个起始时间零点，不妨设t 1=T/2。假设在时间零点，输出电压为u 0。则在0~t 1时间内，输出端电压u 2对时间t 的函数为τ t m m e U u U u - ?-+=)(02 在0~t 1时间内对u 2积分得)1()(2])([202 01-?-?-?=?-+=--?τττT m m T t m m e U u U T dt e U u U I 。 t 1时刻输出端电压为τ 20)(T m m e U u U -?-+。 t 1~T 时刻输出端电压u 2对时间t 的函数为τ τ 2 202])([T t T m m e e U u U u -- -??-+=。 在t 1~T 时间内对u 2积分得 )1(])([])([2202 2 202-??-+?-=??-+=- - - - -?τ τ τ τ τT T m m T T T t T m m e e U u U dt e e U u U I 。