模拟电子技术第三章3.6 典型习题
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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。
第一章 电路的基本概念和基本定律1.1 在题1.1图中,各元件电压为 U 1=-5V ,U 2=2V ,U 3=U 4=-3V ,指出哪些元件是电源,哪些元件是负载? 解:元件上电压和电流为关联参考方向时,P=UI ;电压和电流为非关联参考方向时,P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载,P<0时,元件释放功率,是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向,元件3上电压和电流为关联参考方向,因此 P 1=-U 1×3= -(-5)×3=15W ; P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ;P 3=U 3×(-1)=-3×(-1)=3W ; P 4=-U 4×(-4)=-(-3)×(-4)=-12W 。
元件2、4是电源,元件1、3是负载。
1.2 在题 1.2图所示的RLC 串联电路中,已知)V 33t t C e e (u ---= 求i 、u R 和u L 。
解:电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33133t t t t c du di ce e e e A dt dt--=-=-⨯-=- 电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34t t R u Ri e e V --==-()()3313t t t t L di du Le e e e V dt dt----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中,已知I=2A ,求U ab 和P ab 。
解:U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V , 电流I 与U ab 为关联参考方向,因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 在题1.4图中,已知 I S =2A ,U S =4V ,求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率,验证电路的功率平衡。
解:I=I S =2A ,U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ,U S 与I 为关联参考方向,电压源功率:P U =IU S =2×4=8W , U 与I 为非关联参考方向,电流源功率:P I =-I S U=-2×6=-12W ,验算:P U +P I +P R =8-12+4=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。
模拟电子技术第三章习题与答案第三章习题与答案3.1 问答题:1.什么是反馈?答:在电子线路中,把输出量(电压或电流)的全部或者一部分,以某种方式反送回输入回路,与输入量(电压或电流)进行比较的过程。
2.什么是正反馈?什么是负反馈?放大电路中正、负反馈如何判断?答:正反馈:反馈回输人端的信号加强原输入端的信号,多用于振荡电路。
负反馈:反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号,使放大倍数下降,主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断,通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时.我们定义其为正极性,用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时,我们定义其为负极性,用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性,一般都假设为正极性.再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系,导出输出信号的瞬时极性;然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性;最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈,减弱为负反馈。
3.什么是电压负反馈?什么是电流负反馈?如何判断?答:根据反馈信号的取样方式,分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压,称为电压反馈;凡反馈信号正比于输出电流,称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法,通常采用输出端短路法,方法是将放大器的输出端交流短路时,使输出电压等于零,如反馈信号消失,则为电压反馈,如反馈信号仍能存在,则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例,如输出电压为零,则反馈信号也为零;而电流反馈信号与输出电流成比例,只有当输出电流为零时,反馈信号才为零,因此,在将负载交流短路后,反馈信号不为零。
4.什么是串联负反馈?什么是并联负反馈?如何判断?答:输入信号与反馈信号分别加在两个输入端,是串联反馈;加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的,是负反馈。
判断反馈的极性,要采用瞬时极性法。
3.2 填空题:1.放大电路中,为了稳定静态工作点,可以引入直流负反馈;如果要稳定放大倍数,应引入交流负反馈;希望扩展频带,可以引入交流负反馈;如果增大输入电阻,应引入串联负反馈;如果降低输比电阻,应引入电压负反馈。
第3章 习题1. 概念题:(1)在放大电路中,三极管或场效应管起的作用就是 将一种形式的电量转换为另一种形式的电量 。
(2)电源的作用是 为能量转换提供能源 ,如果离开电源,放大器可以工作吗?( 不能 )(3)单管放大器的讲解从电容耦合形式开始,这是因为 阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点 ,如果信号和负载直接接入,其 工作点 的计算将要复杂的多。
(4)在共射放大器的发射极串接一个小电阻,还能认为是共射放大器吗?( 能 )在共集放大器的集电极串接一个小电阻,还能认为是共集放大器吗?( 能 )(5)在模电中下列一些说法是等同的,(A 、C 、F )另一些说法也是等同的。
(B 、D 、E )A. 直流分析B. 交流分析C. 静态分析D. 动态分析E. 小信号分析F. 工作点分析(6)PN 结具有单向导电性,信号电压和电流的方向是随时间变化的,而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大,这是因为 放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量 。
(7) β大的三极管输入阻抗 也大 ,小功率三极管的基本输入阻抗可表示为EQTbb'be I U )1(r r β++≈。
(8)画直流通路比画交流通路复杂吗?(不)在画交流通路时直流电压源可认为 短路 ,直流电流源可认为 开路 ,二极管和稳压管只考虑其 动态内阻 即可。
(9)求输出阻抗时负载R L 必须 断开 ,单管放大器输出阻抗最难求的是共 集电极 放大器,其次是共 源 放大器。
(10)对晶体管来说,直流电阻指 晶体管对所加电源呈现的等效电阻 ,交流电阻指 在一定偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻 ,对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗?( 无 )(11)在共射级放大器或共源放大器中,电阻R C 或R D 的作用是 把电流I C 或I D 的变化转换为电压的变化 。
(12)放大电路的非线性失真包括 饱和 失真和 截止 失真,引起非线性失真的主要原因是 放大器工作点偏离放大区 。
第三章习题与答案3.1 问答题:1.什么是反馈?答:在电子线路中,把输出量(电压或电流)的全部或者一部分,以某种方式反送回输入回路,与输入量(电压或电流)进行比较的过程。
2.什么是正反馈?什么是负反馈?放大电路中正、负反馈如何判断?答:正反馈:反馈回输人端的信号加强原输入端的信号,多用于振荡电路。
负反馈:反馈回输入端的信号削弱原输入端的信号,使放大倍数下降,主要用于改善放大电路的性能。
反馈极性的判断,通常采用瞬时极性法来判别。
通常假设某一瞬间信号变化为增加量时.我们定义其为正极性,用“+”表示。
假设某一瞬间信号变化为减少量时,我们定义其为负极性,用“-”表示。
首先假定输入信号某一瞬时的极性,一般都假设为正极性.再通过基本放大电路各级输入输出之间的相位变化关系,导出输出信号的瞬时极性;然后通过反馈通路确定反馈信号的瞬时极性;最后由反馈信号的瞬时极性判别净输入是增加还是减少。
凡是增强为正反馈,减弱为负反馈。
3.什么是电压负反馈?什么是电流负反馈?如何判断?答:根据反馈信号的取样方式,分为电压反馈和电流反馈。
凡反馈信号正比于输出电压,称为电压反馈;凡反馈信号正比于输出电流,称为电流反馈。
反馈信号的取样方式的判别方法,通常采用输出端短路法,方法是将放大器的输出端交流短路时,使输出电压等于零,如反馈信号消失,则为电压反馈,如反馈信号仍能存在,则为电流反馈。
这是因为电压反馈信号与输出电压成比例,如输出电压为零,则反馈信号也为零;而电流反馈信号与输出电流成比例,只有当输出电流为零时,反馈信号才为零,因此,在将负载交流短路后,反馈信号不为零。
4.什么是串联负反馈?什么是并联负反馈?如何判断?答:输入信号与反馈信号分别加在两个输入端,是串联反馈;加在同一输入端的是并联反馈。
反馈信号使净输入信号减小的,是负反馈。
判断反馈的极性,要采用瞬时极性法。
3.2 填空题:1.放大电路中,为了稳定静态工作点,可以引入直流负反馈;如果要稳定放大倍数,应引入交流负反馈;希望扩展频带,可以引入交流负反馈;如果增大输入电阻,应引入串联负反馈;如果降低输比电阻,应引入电压负反馈。
模电第三章习题答案模电第三章习题答案模拟电子技术(模电)是电子工程中的重要学科,它研究的是模拟电路的设计与分析。
模电的第三章主要涉及放大器的基本概念和特性,包括放大器的分类、放大器的增益计算、放大器的频率响应等内容。
在学习模电的过程中,习题是巩固知识和提高解题能力的有效工具。
下面将给出模电第三章习题的详细解答。
1. 问题:计算电压放大倍数Av。
解答:电压放大倍数Av的计算公式为Av = Vout / Vin,其中Vout为输出电压,Vin为输入电压。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律来计算。
2. 问题:计算共模抑制比CMRR。
解答:共模抑制比CMRR的计算公式为CMRR = 20log10(Ad / Ac),其中Ad为差模增益,Ac为共模增益。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
3. 问题:计算输入阻抗Zin。
解答:输入阻抗Zin的计算公式为Zin = Vin / Iin,其中Vin为输入电压,Iin为输入电流。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
4. 问题:计算输出阻抗Zout。
解答:输出阻抗Zout的计算公式为Zout = Vout / Iout,其中Vout为输出电压,Iout为输出电流。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
5. 问题:计算最大输出功率Pmax。
解答:最大输出功率Pmax的计算公式为Pmax = Vout^2 / (4Rl),其中Vout为输出电压,Rl为负载电阻。
根据题目中给出的电路图和元件参数,可以通过电路分析方法来计算。
通过以上习题的解答,我们可以加深对模电第三章内容的理解。
在实际应用中,我们需要熟练掌握放大器的基本概念和特性,以便能够正确设计和分析模拟电路。
同时,通过解题过程,我们也可以培养自己的逻辑思维和问题解决能力。
模电作为电子工程的重要学科,对于电子工程师的培养具有重要意义。
第3章多级放大电路自测题一、现有基本放大电路:A.共射电路B.共集电路C.共基电路D.共源电路E.共漏电路根据要求选择合适电路组成两级放大电路。
(1)要求输入电阻为至2kQ,电压放大倍数大于3000 ,第一级应采用(A), 第二级应采用(A )。
(2)要求输入电阻大于10MQ,电压放大倍数大于300 ,第一级应采用(D ),第二级应采用(A )。
(3)要求输入电阻为1002”200皿,电压放大倍数数值大于100 ,第一级应采用(B ),第二级应采用(A )。
(4)要求电压放大倍数的数值大于10 ,输入电阻大于1OM0输出电阻小于1000 第一级应采用(D ),第二级应采用(B )。
(5)设信号源为内阻很大的电压源,要求将输入电流转换成输出电压,且|4.|= ¥ >1000,输出电阻X100 ,第一级应采用釆用(C ),第二级应(B )。
二、选择合适答案填入空内。
(1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是(C、D )。
A.电阻阻值有误差B.晶体管参数的分散性C.晶体管参数受温度影响D.电源电压不稳(2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是(C )。
A.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容(3)选用差动放大电路的原因是(A )。
A.克服温漂B.提高输入电阻C.稳定放大倍数(4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的(A ),共模信号是两个输入端信号的(C )。
A.差B.和C.平均值(5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻,将使单端电路的(B )。
A.差模放大倍数数值增大B.抑制共模信号能力增强C.差模输入电阻增大(6)互补输出级采用共集形式是为了使(C )。
A.放大倍数的数值大B.最大不失真输出电压大C.带负载能力强三、电路如图T3・3所示,所有晶体管均为硅管,B均为200,加=2000 ,静态时%①0.7V。
试求:(1)静态时4管和4管的发射极电流。
⑵若静态时u() > 0 ,则应如何调节屆的值才能使=0若静态=0 V t则屆==,电压放大倍数为多少解:⑴盂管的集电极电流I C 3 = (i/z -U BEQ3)/R E3= 0.3mA 静态时71管和乃管的发射极电流I El =/^=0.15mA⑵若静态时5 > 0 ,则应减小 屁当M, =0时u o = 0,力管的集电极电流I CQ4 = V EE /R C 4 = 0.6mA o加=久+(1 + 0)护"9也 仮4A_0{尺2〃[也+(1+")心]}zA,, ---------------------------------- 10.3屁的电流及其阻值分别为:2-0认2-譽0・⑷皿,p_ 人 4尺£4 + BEQ4f2=—兀—电压放大倍数求解过程如下:=6.8M八 26mV oc/.久2 f+(1 + 0)—P 35K1lEQ2 图 T3 • 3(-6V )/<2R10kQ-o ----习题判断图所示各两级放大电路中7;和誥管分别组成哪种基本接法的放大电路。
第三章半导体二极管及其基本电路
一、写出图T1所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
图T1
解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V,U O6≈-2V。
二、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Z m i n=5mA。
求图T2所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
图T2
解:U O1=6V,U O2=5V。
三、能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么?
解: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1.5V 时,管子会因电流过大而烧坏。
四、电路如图T3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。
图T3 解图T3 解:u i 和u o 的波形如解图T3所示。
五、 电路如图T4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T4 解图T4 解:波形如解图T4所示。
六、 电路如图T5(a )所示,
其
输入
电
压u I 1和u I 2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T5
解:u
O 的波形如解图T5所示。
解图T5
七、 电路如图T6所示,二极管导通电压U D =0.7V ,常温下U T ≈26mV ,电容C 对交流信号可视为短路;u i 为正弦波,有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少?
解:二极管的直流电流 I D =(V -U D )/R =2.6mA 其动态电阻 r D ≈U T /I D =10Ω 故动态电流有效值 I d =U i /r D ≈1mA
图T6
八、现有两只稳压管,它们的稳定电压分别为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)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。
九、已知稳压管的稳定电压U Z=6V,稳定电流的最小值I Z m i n=5mA,最大功耗P Z M=150mW。
试求图T7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 Z M=P Z M/U Z
=25mA
电阻R的电流为I Z M~I Z m i n,所以其取
值范围为
图T7
十、已知图T8所示电路中稳压管的稳定电压U Z=6V,最小稳定电流I Z mi n
=5mA,最大稳定电流I Z ma x=25mA。
(1)分别计算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T8
解:(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。
故当U I=15V时,稳压管中的电流大于最小稳
定电流I Z mi n,所以O=U Z=6V同理,当U I=35V时,U O=U Z=6V。
(2)29mA>I Z M=25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。
十一、在图T9所示电路中,发光二极管导通电压U D=1.5V,正
向电流在5~15mA时才能正常工作。
试问:
(1)开关S在什么位置时发光二极管才能发光?
(2)R的取值范围是多少?
图T9 解:(1)S闭合。
(2)R的范围为
十二、电路如图T10(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。
试分别画出u O1和u O2的波形。
图T10
解:波形如解图T11所示
图T11。