模电第三章练习

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：uO 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。

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。

模电第三章答案第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1kΩ至2kΩ，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10MΩ，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100kΩ~200kΩ，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10MΩ，输出电阻小于100Ω，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Aui输出电阻Ro＜100，第一级应采用采用(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，β均为200，rbb'200，静态时Uo1000，IiUBEQ0.7V。

试求：(1)静态时Tl管和T2管的发射极电流。

(2)若静态时uO0，则应如何调节Rc2的值才能使uO0？若静态uO0V，则Rc2=？，电压放大倍数为多少？解：(1)T3管的集电极电流IC3(UZUBEQ3)/RE30.3mA静态时Tl管和T2管的发射极电流IE1IE20.15mA(2)若静态时uO0，则应减小Rc2。

11.已知共基放大电路如题3-21图所示。

已知晶体管VT 的h fe =50，r bb’=50Ω，U BEQ =0.7V ,电路中的电容对交流可视为短路。

1．求静态工作点。

2．画出h 参数等效电路；求中频电压增益ＡU ,输入电阻和输出电阻。

分析：题3-21图电路为CB 组态放大电路。

在进行低频小信号分析时，可以使用CB 组态的h 参数模型，也可以使用比较熟悉的CE 组态的h 参数模型。

解： 方法一：1． 直流电路如题3-21图a 所示。

R L 3k Ω题3-21图V CC +12v题3-21图a2．利用CB 组态的h 参数模型进行交流特性分析。

交流等效电路如题3-21图b 所示。

方法二：1． 静态工作点的计算方法同方法一，略2． 利用CE 组态的h 参数模型进行交流特性分析。

交流等效电路如题3-21图c 所示。

()())V (75.32365.112)mA (03.050)mA (62.1)mA (62.165.151501)mA (65.1k 27.04)V (412301515E C CQ CC CEQ f eBQ EQ f e f e CQ E BE B CC B2B1B2B =+⨯-=+-==≈==⨯=+==-=-==⨯+=+=R R I V U h I I I h h I R U U I V R R R U CQ EQ题3-21图b+u o-+u i-()()()()bb'ie fe EQ ie ib fe fefb fe2626150150853Ω1.6585316.7Ω15111h r h I h h h h h h =++=++⨯====+-==≈-+()()()()E ib o c fb C L fb C L o U i e ib ib //16.7Ω//2k Ω16.5Ω3k Ω////13//38816.7i e r R h r R h i R R h R R u A u i h h =====⨯⨯-⨯==-=-=-=⨯输入电阻输出电阻中频电压增益为输入电阻输出电阻10.共集放大电路如题3-19图所示。

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。

【1】分析图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？【相关知识】二极管的伏安特性、温度特性，恒流源。

【解题思路】推导二极管的正向电压降，说明影响正压降的因素及该电路的用途。

【解题过程】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=660mV50℃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】电路如图(a)所示，已知，二极管导通电压。

试画出u I与u O的波形，并标出幅值。

图(a)【相关知识】二极管的伏安特性及其工作状态的判定。

【解题思路】首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态；当二极管的截止时，u O=u I；当二极管的导通时，。

【解题过程】由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示，即开启电压U on和导通电压均为0.7V。

由于二极管D1的阴极电位为＋3V，而输入动态电压u I作用于D1的阳极，故只有当u I高于＋3.7V时D1才导通，且一旦D1导通，其阳极电位为3.7V，输出电压u O=＋3.7V。

由于D2的阳极电位为－3V，而u I作用于二极管D2的阴极，故只有当u I低于－3.7V时D2才导通，且一旦D2导通，其阴极电位即为－3.7V，输出电压u O=－3.7V。

当u I在－3.7V到＋3.7V之间时，两只管子均截止，故u O=u I。

u I和u O的波形如图(b)所示。

图(b)【3】某二极管的反向饱和电流，如果将一只1.5V的干电池接在二极管两端，试计算流过二极管的电流有多大？【相关知识】二极管的伏安特性。

【解题思路】（1）根据二极管的伏安特性求出流过二极管的电流。

《模拟电子技术基础》各章习题第一章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，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）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。

（）（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。

（）（5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS大的特点。

（）（6）若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零，则其输入电阻会明显变小。

（）二、选择正确答案填入空内。

（1）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（2）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（3）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为。

A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏（4）U GS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有。

A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管（5）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（6）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（7）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。

A. 83B. 91C. 100（8）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.增大B.不变C.减小三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。

图T1.3四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA。

求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。

图T1.4五、某晶体管的输出特性曲线如图T1.5所示，其集电极最大耗散功率P CM＝200mW，试画出它的过损耗区。

习 题3.1 在晶体管放大电路中，测得两个晶体管各个电极的电流如图P3.1所示，试分别标出各个晶体管的管脚e 、b和c ；判断各晶体管是NPN 型还是PNP 型；并分别估算它们的β值。

图P3.1答：（a ）从左至右依次为b ， e ， c ，NPN ，40 （b ）从左至右依次为b ， c ， e ，PNP ，603.2用直流电压表测得电路中晶体管各电极的对地静态电位如图P3.2所示，试判断这些晶体管分别处于什么状态。

A ．放大B ．饱和C ．截止D ．损坏⑴ ； ⑵ ； ⑶ ； ⑷ ； ⑸ 。

图P3.2解：（1）A ；（2）A ；（3）C ；（4）D ；（5）B3.3 某晶体管的输出特性如图P3.3所示，试求出该管子的β、α、CEO I 、(BR)CEO V 和P CM 。

图P3.3解：β≈100，α≈0.99，I CEO ＝10μA ，(BR)CEO V ≈55V ，P CM ≈100mW3.4电路如图P3.4所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降V C E S ＝0.5V 。

（1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路（4）R b 2开路 （5）R C 短路图P3.4解：设V BE ＝0.7V 。

则 （1）基极静态电流（2）由于V BE ＝0V ，晶体管截止，V CE ＝12V 。

（3）由于基极电流故晶体管饱和，V CE ＝V CES ＝0.5V 。

（4）晶体管截止，V CE ＝12V 。

（5）由于集电极直接接直流电源，故V CE ＝V CC ＝12V 。

3.5 在图P3.5所示电路中，T 为硅晶体管，β＝50。

当开关S 分别接到A 、B 、C 端时，判断晶体管的工作状态（放大、饱和、截止），并确定V O 的近似值。

图P3.5解：S 接A 时，T 放大 ， V O ≈ 3.35VS 接B 时，T 饱和 ， V O ≈0V （0.1～0.5V ） S 接C 时，T 截止 ， V O ≈ 6V3.6 试分析图P3.6所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。

A. -1B. -C. -00D. -(B )电路的电压的放大倍数为1、在双端输入、输出的理想差分放大电路中，若两输入电压 卩V , V i2=+500V ，则可知差动放大电路的输入差值电压 V i1 = V i2,则输出电压 V o = V id =，若 V ii =+1500解：0 10001 V 2、改进差动放大电路时： 用电流源电路取代 R e 的目的是 _ 用电流源电路取代 R c 的目的是 — 用共集-共基组合型差动电路的目的是 用复合管或超3管作差动管的目的是 (1) (2) (3) (4) 解：(1) (2) (3) (4)用三极管代替大电阻，三极管相当于一个阻值很大的抑制零漂电阻 采用有源负载可以得到很高的电压放大倍数；有较高差模输入电阻和电压放大倍数，频率响应较好； 降低输入偏置电流提高输入阻抗。

R e；3、在实际应用的差分放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用 代替R e ,这种电路采用电源供电式o 解：恒流源 【 双 4、电路如图所示，两管的 A. 2.5k Q B. 7 k Q C. 10 k Q D. 30 k Q (B 电路的输出阻抗为 A. 150 QB. 2.5 k QC. 5 k QD. 8k Q (A 第一级静态工作电流l cQ1A. 0.8AB. 1mAC. 1.2mAD. 2mA(3 = 60电路的输入电阻为大致为) ) B )TiJ .N L Q/fbi H Cl—O + Fee十+■A.7.3V B. 8.7VC. 9.3VD. 10.7V(B 第二级静态电压V cEQ2大致为)5、图示单端输出差分放大电路中，若输入电压△ V S1 = 80mV , △ V S2 =60mV ，则差模输入电压！△ v id I 为6、集成放大电路采用直接耦合方式的原因是A.便于设计B.放大交流信号C.不易制作大容量电容D.以上各项都不是7、由于场效应管的栅极几乎不取电流，所以场效应管与双极型晶体 管也不能组成复合管。

习 题3.1 在晶体管放大电路中，测得两个晶体管各个电极的电流如图P3.1所示，试分别标出各个晶体管的管脚e 、b和c ；判断各晶体管是NPN 型还是PNP 型；并分别估算它们的β值。

图P3.1答：（a ）从左至右依次为b ， e ， c ，NPN ，40 （b ）从左至右依次为b ， c ， e ，PNP ，603.2用直流电压表测得电路中晶体管各电极的对地静态电位如图P3.2所示，试判断这些晶体管分别处于什么状态。

A ．放大B ．饱和C ．截止D ．损坏⑴ ； ⑵ ； ⑶ ； ⑷ ； ⑸ 。

图P3.2解：（1）A ；（2）A ；（3）C ；（4）D ；（5）B3.3 某晶体管的输出特性如图P3.3所示，试求出该管子的β、α、CEO I 、(BR)CEO V 和P CM 。

图P3.3解：β≈100，α≈0.99，I CEO ＝10μA ，(BR)CEO V ≈55V ，P CM ≈100mW3.4电路如图P3.4所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降V C E S ＝0.5V 。

（1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路（4）R b 2开路 （5）R C 短路图P3.4解：设V BE ＝0.7V 。

则 （1）基极静态电流（2）由于V BE ＝0V ，晶体管截止，V CE ＝12V 。

（3）由于基极电流故晶体管饱和，V CE ＝V CES ＝0.5V 。

（4）晶体管截止，V CE ＝12V 。

（5）由于集电极直接接直流电源，故V CE ＝V CC ＝12V 。

3.5 在图P3.5所示电路中，T 为硅晶体管，β＝50。

当开关S 分别接到A 、B 、C 端时，判断晶体管的工作状态（放大、饱和、截止），并确定V O 的近似值。

图P3.5解：S 接A 时，T 放大 ， V O ≈ 3.35VS 接B 时，T 饱和 ， V O ≈0V （0.1～0.5V ） S 接C 时，T 截止 ， V O ≈ 6V3.6 试分析图P3.6所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。