模拟电子技术(第2版)第四章习题
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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0.65 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IF时会损坏。
( × )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1.电路如图T1.1所示,设二极管的导通电压UD(on)=0.7V,试写出各电路的输出电压Uo值。
习 题题1.1 求硅本征半导体在温度为250K 、300K 、350K 时载流子的浓度。
若掺入施主杂质的浓度317d cm 10=N ,分别求出在250K 、300K 、350K 时电子和空穴的浓度。
解:当K 250=T 时,有:38221.123162231i 1i cm 10057.12501087.3)()(go ⨯=⨯⨯⨯=⋅==−−kTkTE ee TA T p T n ,同理,当K 300=T 时,有: 3102i 2i cm 10095.1)()(⨯==T p T n ,当K 350=T 时,有: 3113i 3i cm 10060.3)()(⨯==T p T n , 当掺入施主杂质后,电子浓度:d N n =,空穴浓度:n n p 2i =,当K 250=T 时,317cm 10=n ,31712i cm 112.010)(==T n p , 当K 300=T 时,317cm 10=n ,331722i cm 10199.110)(⨯==T n p , 当K 350=T 时,317cm 10=n ,351732i cm 10364.910)(⨯==T n p 。
题1.2 若硅PN 结的317a cm 10=N ,316d cm 10=N ,求K 300=T 时PN 结的内建电位差。
解:)ln(2i da T n N N U U ⋅⋅=ϕ, 当K 300=T 时,mV 26T =U ,310i cm 1043.1⨯=n ,代入得:76.0)cm 101.43(cm 10cm 10ln V 026.023********=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯=ϕU V 。
题1.3 已知锗PN 结的反向饱和电流为610−A ,当外加电压为0.2V 、0.36V 及0.4V 时流过PN 结的电流为多少?由计算结果说明伏安特性的特点。
解:根据PN 结方程,流过PN 结的电流)1(TS −⋅=U U eI I ,6S 10−=I A ,26T =U mV ,2.01=U V 时,3S 11019.2)1(T1−⨯=−⋅=U U eI I A ,36.02=U V 时,03.1)1(T2S 2=−⋅=U U e I I A ,4.03=U V 时,8.4)1(T3S 3=−⋅=U U eI I A ,2.04−=U V 时,04=I ,反向截止, 36.05−=U V 时,05=I ,反向截止, 4.06−=U V 时,06=I ,反向截止,由此可见,PN 结外加正向电压时,斜率稍有增加就引起正向电流明显增加。
(华北电⼒⼤学主编)模拟电⼦技术基础习题答案模拟电⼦技术基础习题答案电⼦技术课程组2018.8.15⽬录第1章习题及答案 (1)第2章习题及答案 (14)第3章习题及答案 (36)第4章习题及答案 (45)第5章习题及答案 (55)第6章习题及答案 (70)第7章习题及答案 (86)第8章习题及答案 (104)第9章习题及答案 (117)第10章习题及答案 (133)模拟电⼦技术试卷1 (146)模拟电⼦技术试卷2 (152)模拟电⼦技术试卷3 (158)第1章习题及答案1.1选择合适答案填⼊空内。
(1)在本征半导体中加⼊元素可形成N型半导体,加⼊元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价(2)PN结加正向电压时,空间电荷区将。
A. 变窄B. 基本不变C. 变宽(3)当温度升⾼时,⼆极管的反向饱和电流将。
A. 增⼤B. 不变C. 减⼩(4)稳压管的稳压区是其⼯作在。
A. 正向导通B.反向截⽌C.反向击穿解:(1)A、C (2)A (3)A (4)C1.2.1写出图P1.2.1所⽰各电路的输出电压值,设⼆极管是理想的。
(1)(2)(3)图P1.2.1解:(1)⼆极管导通U O1=2V (2)⼆极管截⽌U O2=2V (3)⼆极管导通U O3=2V1.2.2写出图P1.2.2所⽰各电路的输出电压值,设⼆极管导通电压U D=0.7V。
(1)(2)(3)图P1.2.2解:(1)⼆极管截⽌U O1=0V (2)⼆极管导通U O2=-1.3V (3)⼆极管截⽌U O3=-2V1.3.1电路如P1.3.1图所⽰,设⼆极管采⽤恒压降模型且正向压降为0.7V,试判断下图中各⼆极管是否导通,并求出电路的输出电压U o。
图P1.3.1解:⼆极管D1截⽌,D2导通,U O=-2.3V1.3.2电路如图P1.3.2所⽰,已知u i=10sinωt(v),试画出u i与u O的波形。
设⼆极管正向导通电压可忽略不计。
自我检测题一、填空题4-1 555定时器根据内部器件类型可分为双极型和单极型,它们均有单或双定时器电路。
双极型型号为 555 和 556 ,电源电压使用范围为5~16V ;单极型型号为7555和7556 ,电源电压适用范围为3~18V 。
4-2 555定时器最基本的应用有 单稳态触发器 、 施密特触发器和多谐振荡器三种电路。
4-3 555定时器构成的施密特触发器在5脚未加控制电压时,正向阈值电压+T U 为 CC V 32V ;负向阈值电压-T U 为 CC V 31 V ;回差电压T U ∆为 CC V 31 V 。
4-4晶片的两个基板在电场的作用下,产生一定频率的 机械变形 。
而受到一定方向的外力时,会在相应的两个表面上产生 相反 的电荷,产生电场,这个物理现象称为 压电效应 。
4-5石英晶体有两个谐振频率,分别为 串联谐振频率 和 并联谐振频率 。
二、选择题、判断题4-6 用555定时器组成单稳态触发电路时,当控制电压输入端无外加电压时,则其输出脉宽t w = A 。
A 、1.1RCB 、0.7 RC C 、1.2 RC4-7 用555定时器组成的单稳态触发器电路是利用输入信号的下降沿触发使电路输出单脉冲信号。
( )4-8为了获得输出振荡频率稳定度高的多谐振荡器一般选用 B 组成的振荡器A 、555定时器B 、反相器和石英晶体C 、集成单稳态触发器练习题4-1 555定时器由哪几个部分组成?答:略。
4-2施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器各有几个暂稳态,几个稳定状态? 答:略。
4-3由555定时器构成的施密特触发器在5脚加直流控制电压U CO 时,回差电压为多少? 答:CO U 214-4由555定时器构成的多谐振荡器如图4-12所示,已知,R 1=R 2=5.1kΩ,C =0.01μF ,V CC =+12V ,则电路的振荡频率是多少?答:9.337KHZ4-5由555定时器构成的施密特触发器输入波形如图题4-5所示,试对应画出输出波形。
第四章 负反馈放大电路与基本运算电路4.1 反馈放大电路如图P4.1.1所示,已知开环电压增益1000=u A ,电压反馈系数02.0=u F ,输出电压为)( sin 5V t u O ω=试求输入电压i u 、反馈电压f u 和净输入电压id u 。
解:)(sin 51000sin 5mV t t A u u u O id ωω===)(sin 1.005.0sin 5V t t F u u u O f ωω=⨯== )(sin 105mV t u u u f id i ω=+=4.2 放大电路输入的正弦波电压有效值为20mV ,开环时正弦波输出电压有效值为10V ,试求引入反馈系数为0.01的电压串联负反馈后输出电压的有效值。
解:50002.010===i O u U U A3.83650001.050015001==⨯+=+=F A A A u u f V A U U f i O 67.13.8302.0=⨯==4.3 反馈放大电路如图P4.3所示,试指出各电路的反馈元件,并说明是交流反馈还是直流反馈?(设图中所有电容对交流信号均可视为短路)解:a )反馈元件:2R 直流电压串联负反馈b )反馈元件:2R 、C 直流电压串联负反馈c )反馈元件:2R 、3R 交直流电压并联负反馈d)反馈元件:2R、2A直流电压串联负反馈交直流电压并联正反馈e)反馈元件:E R电流串联负反馈f)反馈元件:B R电压并联负反馈4.4 试分析图P4.4所示各电路中级间反馈是正反馈还是负反馈?若是负反馈,指出反馈类型(设图中所有电容对交流信号均可视为短路)解:a)3R级间交直流电流联并负反馈5R本级交直流电流串联负反馈R本级直流电流串联负反馈2b)2R本级电压串联负反馈4R本级电压并联负反馈R级间电压并联正反馈5c)4R级间电压串联负反馈5R本级电流串联负反馈d)2R、4R本级电压并联负反馈6R级间电流串联正反馈4.5 某负反馈放大电路,其闭环放大倍数为100,且当开环放大倍数变化10﹪时闭环放大倍数的变化不超过1﹪,试求开环放大倍数和反馈系数。
第一章 习题与思考题◇ 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? 解:二极管的正向电阻愈小愈好,反向电阻愈大愈好。
理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。
◇ 题 1-4已知在图P1-4中,u1=10sin ωt(V),R L =1k Ω,试对应地画出二极管的电流i D 、电压u0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电流可以忽略。
解:波形见图。
◇ 习题 1-5欲使稳压管具有良好稳压特性,它的工作电流I Z 、动态内阻r Z 以及温度系数a u 等各项参数,大一些好还是小一些好?解:动态内阻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,即稳压性能愈好。
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r Z 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。
◇ 习题 1-7 在图P1-7 中,已知电源电压V =10V ,R=200Ω,R L =1 k Ω,稳压管的U Z =6V,试求: ①稳压管中的电流I Z =?② 当电流电压V 升高到12V ,I Z 将变为多少? ③当V 仍为10V ,但R L 改为2 k Ω时,I Z 将变为多少? 解:① mA mA mA k V V V R U RU U ILZ ZZ1462016200610=-=Ω-Ω-=--=② mA mA mA k V V V R U R U U IL Z ZZ2463016200612=-=Ω-Ω-=--=③ mA mA mA k V V V R U RU U ILZ ZZ1732026200610=-=Ω-Ω-=--=◇ 习题 1-8 设有两个相同型号的稳压管,稳压仁政值均为6V ,当工作在正向时管压降均为0.7V ,如果将它们用不同的方法串联后接入电路,可能得到几种不同的稳压值?试画出各种不同的串联方法。
模拟电⼦技术习题答案模拟电⼦技术习题答案电⼯电⼦教学部第⼀章绪论⼀、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:Ω105A10V50pA 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。
《电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版》第1章 直流电路一、填 空 题1.4.1 与之联接的外电路;1.4.2 1-n ,)1(--n b ;1.4.3 不变;1.4.4 21W ,负载;1.4.5 Ω1.65A , ; 1.4.6 1A 3A , ; 1.4.7 3213212)(3)23(R R R R R R R +++=; 1.4.8 1A ;1.4.9 Ω4.0,A 5.12;1.4.10 电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源;1.4.11 3A ;1.4.12 3A ;1.4.13 Ω2;1.4.14 15V ,Ω5.4;1.4.15 V 6S =U 。
二、单 项 选 择 题1.4.16 C ; 1.4.17 B ; 1.4.18 D ; 1.4.19 A ;1.4.20 A ; 1.4.21 C ; 1.4.22 B ; 1.4.23 D 。
第2章一阶动态电路的暂态分析一、填 空 题2.4.1 短路,开路;2.4.2 零输入响应;2.4.3 短路,开路;2.4.4 电容电压,电感电流;2.4.5 越慢;2.4.6 换路瞬间;2.4.7 三角波;2.4.8 s 05.0,k Ω25; 2.4.9 C R R R R 3232+; 2.4.10 mA 1,V 2。
二、单 项 选 择 题2.4.11 B ; 2.4.12 D ; 2.4.13 B ;2.4.14 D ; 2.4.15 B ; 2.4.16 C 。
第3章 正弦稳态电路的分析一、填 空 题3.4.1 ︒300.02s A 10, , ; 3.4.2 V )13.532sin(25)(︒+=t t u ;3.4.3 容性, A 44;3.4.4 10V ,2V3.4.5 相同;3.4.6 V 30,20V ;3.4.7 A 44,W 7744;3.4.8 A 5;3.4.9 减小、不变、提高;3.4.10 F 7.87μ;3.4.11 20kVA ,12kvar -;3.4.12 不变、增加、减少;3.4.13 电阻性,电容性; 3.4.14 LC π21,阻抗,电流;3.4.15 1rad/s ,4;3.4.16 Ω10;3.4.17 P L U U =,P L 3I I =,︒-30; 3.4.18 P L 3U U =,P L I I =,超前。
数字电子技术基础第四章习题及参考答案第四章习题1.分析图4-1中所示的同步时序逻辑电路,要求:(1)写出驱动方程、输出方程、状态方程;(2)画出状态转换图,并说出电路功能。
CPY图4-12.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示,在图中所示的CP脉冲及D作用下,画出Q0、Q1的波形。
设触发器的初始状态为Q0=0,Q1=0。
D图4-23.试分析图4-3所示同步时序逻辑电路,要求:写出驱动方程、状态方程,列出状态真值表,画出状态图。
CP图4-34.一同步时序逻辑电路如图4-4所示,设各触发器的起始状态均为0态。
(1)作出电路的状态转换表;(2)画出电路的状态图;(3)画出CP作用下Q0、Q1、Q2的波形图;(4)说明电路的逻辑功能。
图4-45.试画出如图4-5所示电路在CP波形作用下的输出波形Q1及Q0,并说明它的功能(假设初态Q0Q1=00)。
CPQ1Q0CP图4-56.分析如图4-6所示同步时序逻辑电路的功能,写出分析过程。
Y图4-67.分析图4-7所示电路的逻辑功能。
(1)写出驱动方程、状态方程;(2)作出状态转移表、状态转移图;(3)指出电路的逻辑功能,并说明能否自启动;(4)画出在时钟作用下的各触发器输出波形。
CP图4-78.时序逻辑电路分析。
电路如图4-8所示:(1)列出方程式、状态表;(2)画出状态图、时序图。
并说明电路的功能。
1C图4-89.试分析图4-9下面时序逻辑电路:(1)写出该电路的驱动方程,状态方程和输出方程;(2)画出Q1Q0的状态转换图;(3)根据状态图分析其功能;1B图4-910.分析如图4-10所示同步时序逻辑电路,具体要求:写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态图并描述功能。
1Z图4-1011.已知某同步时序逻辑电路如图4-11所示,试:(1)分析电路的状态转移图,并要求给出详细分析过程。
(2)电路逻辑功能是什么,能否自启动?(3)若计数脉冲f CP频率等于700Hz,从Q2端输出时的脉冲频率是多少?CP图4-1112.分析图4-12所示同步时序逻辑电路,写出它的激励方程组、状态方程组,并画出状态转换图。
1模拟电子技术试题库第一章 半导体二极管一、单选题1. 当温度升高时,二极管正向特性和反向特性曲线分别( )。
A. 左移,下移B. 右移,上移C. 左移,上移D. 右移,下移2. 在PN 结外加正向电压时,扩散电流 漂移电流,当PN 结外加反向电压时,扩散电流 漂移电流。
A. 小于,大于B. 大于,小于C. 大于,大于D. 小于,小于3. 设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程为( )A. U I e SB. TU U I eS C. )1e (S -TU UI D. 1eS -TU UI4. 下列符号中表示发光二极管的为( )。
A B CD5. 稳压二极管工作于正常稳压状态时,其反向电流应满足( )。
A. I D = 0B. I D < I Z 且I D > I ZMC. I Z > I D > I ZMD. I Z < I D < I ZM6. 杂质半导体中( )的浓度对温度敏感。
A. 少子B. 多子C. 杂质离子D. 空穴7. 从二极管伏安特性曲线可以看出,二极管两端压降大于( )时处于正偏导通状态。
A. 0B. 死区电压C. 反向击穿电压D. 正向压降8. 杂质半导体中多数载流子的浓度主要取决于( )。
A. 温度B. 掺杂工艺C. 掺杂浓度D. 晶体缺陷9. PN 结形成后,空间电荷区由( )构成。
A. 电子和空穴B. 施主离子和受主离子C. 施主离子和电子D. 受主离子和空穴10. 硅管正偏导通时,其管压降约为( )。
A 0.1VB 0.2VC 0.5VD 0.7V11. 用模拟指针式万用表的电阻档测量二极管正向电阻,所测电阻是二极管的 电阻,由于不同量程时通过二极管的电流 ,所测得正向电阻阻值 。
A. 直流,相同,相同B. 交流,相同,相同C. 直流,不同,不同D. 交流,不同,不同12. 在25ºC 时,某二极管的死区电压U th ≈0.5V ,反向饱和电流I S ≈0.1pA ,则在35ºC 时,下列哪组数据可能正确:( )。
习 题题 3.1 在题图 3.1 所示的电路中,1T 、2T 、3T 的特性都相同,且321βββ==很大,===3BE 2BE 1BE U U U 0.7V ,计算21U U −。
题图3.1 解:43.1107.01511BE CC REF 1C 2C =−=−==≈R U V I I I mA , 85.743.157.02C 23BE 21=⨯+=⋅+=−∴I R U U U V 。
题3.2 由对称三极管组成题图3.2所示的微恒流源电路。
设三极管的β相等,=BE U 0.6V ,=CC V +15V 。
要求:①设反向饱和电流2S 1S I I =,根据三极管电流方程导出工作电流C1I 与2C I 之间的关系式。
②若要求mA 5.01C =I ,μA 202C =I ,则电阻R 、E R 。
题图3.2解:①2C 1C E T 1E 2E 2C ln I I R U I I I ⋅≈=≈, RU V I I BE CC 1C REF −=≈。
②mA 5.01C =I ,μA 202C =I 时,Ωk 8.285.06.015C1BE CC =−=−=I U V R , Ωk 18..4ln 2C C12C T E =⋅=I I I U R 。
题3.3 题图3.3所示电路是某集成运放的一个多路输出恒流源电路。
图中所有三极管均为硅管,−=BE U 0.7V ,>>β1。
计算1o I 、2o I 和3o I 。
题图3.3解:mA 265.0203.57.0)6(00E REF ==+−−−=R R I , μΑ3.5265.0255.01E 0E REF 1o =⨯=⋅=R R I I , m Α1325.0265.015.02E 0E REF 3o 2o =⨯=⋅==R R I I I 。
题 3.4 在题图 3.4 所示的一种改进型镜像恒流源中,设==21U U 10V ,Ωk6.81=R ,Ωk7.42=R ,三个晶体管的特性均相同,且=β50,=BE U 0.7V 。
第三部分 习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。
当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。
( × )2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。
( √ )3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。
(× )4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。
( × )5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。
( √ )6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。
( × )7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。
(× )三.简答题1、PN 结的伏安特性有何特点?答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V Vs D -⋅=表示。
式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯2313810,电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-⨯=,则)V (2.11594T V T =,在常温(T=300K )下,V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压,即V 为正值,且V 比V T 大几倍时,1eTV V>>,于是TV V s eI I ⋅=,这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大,PN 结为正向导通状态.外加反向电压,即V 为负值,且|V|比V T 大几倍时,1eTV V <<,于是s I I -≈,这时PN 结只流过很小的反向饱和电流,且数值上基本不随外加电压而变,PN 结呈反向截止状态。
半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示,已知u i =5sin ωt (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P1.21.3 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 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 的波形如图(c )所示。
第4章 模拟集成运算放大电路习 题 44.1 当负载开路(L R =∞)时测得放大电路的输出电压o u'=2V ;当输出端接入L R =5.1K Ω的负载时,输出电压下降为o u =1. 2V ,求放大电路的输出电阻o R 。
'o oL L o U R R R U •+=∴Ω=-=K R R L U U ooo 4.3)1('4.2 当在放大电路的输入端接入信号源电压s u =15mV ,信号源电阻s R =1K Ω时,测得电路的输入端的电压为i u =10mV ,求放大电路的输入电阻i R 。
s si ii U R R R U •+=∴Ω=-=K R U U U R s is ii 2)(4.3 当在电压放大电路的输入端接入电压源s u =15mV ,信号源内阻s R =1K Ω时,测得电路的输入端的电压为i u =10mV ;放大电路输出端接L R =3K Ω的负载,测得输出电压为o u =1.5V ,试计算该放大电路的电压增益u A 和电流增益i A ,并分别用dB(分贝)表示。
150==iou U U A dB A dB A u u 5.43lg 20)(==100)(=-==si s Lo i o i R U U R U I I A dB A dB A i i 40lg 20)(==4.4 某放大电路的幅频响应特性曲线如图4.1所示,试求电路的中频增益um A 、下限截止频率L f 、上限截止频率H f 和通频带BW f 。
f/Hz图4.1 习题4.4电路图dB dB A um 40)(= ∴100=um AHz f H 510= Hz f L 20=∴Hz f f f f H L H BW 510=≈-=4.5 设两输入信号为1i u =40mV ,2i u =20mV ,则差模电压id u 和共模电压ic u 为多少。
若电压的差模放大倍数为ud A =100,共模放大倍数为uc A =―0.5,则总输出电压o u 为多少,共模抑制比CMR K 是多少。
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cd 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:100BE1BE2CC =--=R U U V I R μAβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA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(如增大放大倍数、输入电阻……)。
第五章线性集成电路的应用
练习题
一、填空题:
1. 一阶RC 高通电路截止频率决定于 RC 电路 _________ 常数的倒数,在截止频率处输出信号比通带内输出信
号小 dB 。
2. 共集电极、共基极放大电路的 ________ 频特性比共发射极放大电路的好。
3. 使用大功率集成功放时,为保证器件使用安全和性能正常,一般应按规定外接
____ 装置。
4. 应用集成功放组成功放电路时,若采用 _______ 电源供电,则输出构成 OCL 电路;采用 _________ 电源供电, 则输出构成OTL 电路。
5. 特征频率f T 越高,三极管的 ______ 频性能越好。
6. 一阶滤波电路阻带幅频特性以 ________ /十倍频斜率衰减,二阶滤波电路则以
_ /十倍频斜率衰减。
阶数越—,阻带幅频特性衰减的速度就越快,滤波电路的滤波性能就越好。
7. 某集成运放闭环应用时放大倍数为 200,带宽为100kHz ,则该运放的单位增益带宽为 _____________ 。
8. 某集成运放单位增益带宽为 1MHz ,则当用于放大100kHz 信号时,放大倍数最高可达 ___________ 倍。
9. 一阶RC 低通电路截止频率决定于 RC 电路 _________ 常数的倒数,在截止频率处输出信号比通带内输出信
号小 ____ dB 。
10. 只允许某一频段的信号通过,而该频段之外的信号不能通过的电路,称为
—滤波电路,某一频段
的信号不能通过,而该频段之外的信号均能通过的电路,称为
_ 滤波电路。
11.
低频信号能通过而高频信号不能通过的电路称为
滤波电路,高频信号能通过而低频信号不能 通过的电路称为 ________ 滤波电路。
12. 阻容耦合放大电路的电压增益与频率有关,
电压增益在低频区下降主要是由于 _________ 的作用,在高频
区下降主要是由于 ____________ 的作用。
13. 滤波器按其通过信号频率范围的不同,可以分为 ___________ 滤波器、—滤波器、—滤波器、 _____________ 滤
波器和全通滤波器。
14. 当有用信号频率高于 1kHz 时,为滤除低频信号,应采用截止频率为 ___________ 的 ____ 通滤波电路。
15. 特征频率f T 即随着频率的升高,当
B 值下降到等于 ______ 时所对应的频率。
、计算分析题
画出其幅频特性渐近波特图; (4)此为 ____ 通电路。
1.某电路传输函数为 A u =U
o
0.5
U i
1 + jf
10
,试分析:(1 )求转折点频率; (2)求通带增益分贝值; (3)
2.图示交流放大电路中,稳压管稳定电压为12V,试求:(1)运放2、3、6脚的静态电位;(2)中频放大倍数、输入电阻、下限频率。
& 10 to
[> co
CF74i +
3.图示交流放大电路中, R F =10k Q , R i =100 Q , C i =10u F ,集成运放的单位增益带宽为
1MH Z ,试:
(1) 求中频增益分贝值、上限频率、下限频率和三分贝带宽; (2)
已知 U i =iosin2000 n t (mV ,求 u o 的表达式。
4.图示交流放大电路中, R F =270k Q , R i =R 2=30k Q , C i =0.1卩F ,集成运放的单位增益带宽为
5MH Z ,
试求该电路的中频放大倍数、输入电阻、上限频率、下限频率。
5.试判断下图所示各电路属于哪种类型(低通、高通、带通、带阻)的有源滤波电路,是几阶滤波电
路。
-12V -r 1―——O
150 fl -15V
52V
丄
(1)指出当输入100kHz 正弦波时u o 和U i 的相位关系;(2)
求中频放大倍数 A um 值、下限频率f L 、上限频率f H 和三分贝带宽BW 。
试估算最大不失真输出功率 P om ,指出电路中电容 C 3的主
R
>-1=1-^ +
3 rM
(b )
c +T
*
[> 8
—V --- + L
TF
(d )
6.某电压放大器的理想波特图如图所示,试:
工
R
(c )
要作
名称。
9.图示交流放大电路中, R F =100k Q , R i =2k Q , C i =1卩F ,集成运放的单位增益带宽为
10MH z ,试求该
电路的中频放大倍数、上限频率、下限频率和三分贝带宽。
10.已知某集成运放 741的开环带宽BW=7Hz ,开环差模增益 A ud =2 X105
,转换速率S R =0.5V/卩S 。
试求单 位增益带
宽BW G ;若闭环增益 A uf =10,试求运放小信号最高工作频率 f max ;若工作频率为20kHz ,试求集 成运放最大不失真输出电压幅度 U om
11•试画出三极管的混合 二型高频小信号等效电路,并指出电路中电容的含义。
0.8
,试分析:(1 )求转折点频率;(2)求通带增益分贝值;
4 - j100/ f
(3 )画出其幅频特性渐近波特图;
(4)此为
通电路。
q 巧
~IR- *0^=
±c 2
10 nF
“ &
6
LM386 5
2 农]h 220
pF
的幅频特性渐近波特图,求出截止频率及通带增益,并指出电路
12.某电路传输函数为 A u
=
Uo
36 kQ
丁 0.1
[1F
8.电路如图所示,试画出
代=
U。