《模电》经典习题详解
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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;并分别估算它们的值。
( a)( b)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(BR)CEO V 和P CM 。
4628图P3.31000.99,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CC图P3.4解:设V BE =0.7V 。
则 (1)基极静态电流V4.6mA 022.0c C CC CE b1BEb2BE CC B ≈-=≈--=R I V V R V R V V I(2)由于V BE =0V ,晶体管截止,V CE =12V 。
(3)由于基极电流 >≈-=mA 22.0 b2BE CC B R V V I mA 045.0 cCESCC ≈-R V V β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。
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1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一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
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 B 。
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 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
分析/作图题 1.电路如图所示,稳压管的稳定电压Z1Z26V U U ==,正向压降不计,输入电压u t I V =5sin ω,REF 0V U =,简要分析电路的工作原理并画出输出电压o u 的波形。
+-REFU I u R 1z D 2z D ou2. 如图所示为一波形发生器电路,(1)试说明,它是由那些单元电路组成的;(2)定性画出A 、B 、C 各点的波形 。
+-+-+-RRC Cf R 1R 2R 3R 0R 1C A B C z D ±Au Bu Cu tωtωtω03. 如上图所示稳压电路,选择正确答案填空:(1)R2、R3为电路的______ ;R1、VDz 为电路的______;VT 为电路的______;A为电路的______。
A. 调整管部分B. 基准电压部分C. 比较放大部分D. 输出电压采样部分(2)比较放大环节所放大的对象______。
A. 基准电压B. 采样电压C. 基准电压与采样电压之差4. 已知如下图所示电路中,场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)(C)所示,利用图解法求解静态时IDQ 和UGSQ。
5. 试判断下图所示各电路是否满足自激振荡的相位平衡条件6. 判断下图电路级间反馈的正负,如果是负反馈,说明反馈组态。
计算题1、在图示放大器中,晶体管的静态V BE≈0.7V,β=100(1)估算静态工作点I C和V CE 。
(2)画出交流等效电路。
(3)求放大器的A V、A VS、R i和R o 。
2设下图所示电路中T1、T2特性理想对称,且β=100,U BEQ=0.7V,rbe=2kΩ。
(1)静态时,流过Re的电流约为多少,I CQ1和I CQ2为多少?。
(2)差模电压放大倍数Aud为多少;当u i1=1mV,u i2=-1mV时,输出信号uo为多少?3 下图所示电路引入了什么类型负反馈?若引入的是深度负反馈,则反馈系数是多少,电压放大倍数是多少?4已知电路如图所示,T1和T2管的饱和管压降|U CES|=3V,V CC=15V, R L=8Ω。
项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极,N区接电源的负极。
2. 在常温下,硅二极管的死区电压约为0.5V,导通后正向压降约为0.6~0.8V ;锗二极管的死区电压约为0.1V,导通后正向压降约为0.2~0.3V。
3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型;按材料分为硅管和锗管。
三极管是电流控制型器件,控制能力的大小可用 表示,它要实现信号放大作用,需发射结正偏,集电结反偏。
4. 场效应管是电压控制型器件,控制能力的大小可用g m表示,它的主要特点是输入电阻很大。
5. 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,因为二极管正向电阻很小,若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大,相当于干电池正、负极短路。
6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管,即二极管导通时其两端电压为零,反向截止时电流为零)。
图1.52 题6图解:(a)VD导通,U AB=-6V。
(b)VD截止,U AB=-12 V。
(c)VD1导通,VD2截止,U AB=0 V。
(d)VD1截止,VD2导通,U AB=-15 V。
7. 在图1.53所示电路中,设VD为理想二极管,u i =6sinω t (V),试画出u O的波形。
图1.53 题7图解:(a)(b)8. 电路如图1.54所示,已知u i=5sinΩ t(V),二极管导通电压为0.7V。
试画出u i与的波形。
解:u i>3.7V时,VD1导通,VD2截止,u o=3.7V;3.7V>u i>-4.4V时,VD1截止,VD2截止,u o= u i;u i<-4.4V时,VD1截止,VD导通,u o=-4.4 V。
9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示,试判别各三极管的工作状态。
图1.54 题8图图1.55 题9图解:(a)三极管已损坏,发射结开路(b)放大状态(c)饱和状态(d)三极管已损坏,发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。
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.83B.91C.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P1.31.6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:/1di 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。
作业习题解答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。
1.4 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=01.6 求题1.6图中的U 1、U 2和U 3。
解:此题由KVL 求解。
对回路Ⅰ,有: U 1-10-6=0,U 1=16V对回路Ⅱ,有: U 1+U 2+3=0,U 2=-U 1-3=-16-3=-19V 对回路Ⅲ,有:U 2+U 3+10=0,U 3=-U 2-10=19-10=9V验算:对大回路,取顺时针绕行方向,有:-3+U 3-6=-3+9-6=0 ,KVL 成立1.8 求题1.8图中a 点的电位V a 。
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R G S 大的特点。
( ) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的U G S 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )解:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×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)设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程是 。
A. I S e U B. TU U I eS C. )1e (S -T U U I(3)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(4)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(5)U G S =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 解:(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C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解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V,U O6≈-2V。
四、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T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
一、填空题1. 半导体导电时有和两种载流子共同参与导电,其中带正电,而带负电。
2. 测得某放大电路中一晶体三极管各电极直流电位V1=12V,V2=8V,V3=7.3V,则该三极管的基极电位等于,由材料制成,管型为。
3.双极型三极管是控制器件,当其工作在放大区时发射结需要加偏置,集电结需要加偏置。
4.根据反馈信号在输出端的取样方式不同,可分为反馈和反馈,根据反馈信号和输入信号在输入端的比较方式不同,可分为反馈和反馈。
6. 正弦波振荡电路的振幅平衡条件是__ _____,相位平衡条件是________ _。
7. 电压负反馈可稳定输出,串联负反馈可使提高。
8. 在运算电路中,运算放大器工作在区;在滞回比较器中,运算放大器工作在区。
二、选择题1.晶体三极管最突出的缺点是()。
A.输入电阻小B.温度稳定性差C.放大倍数小D.易产生失真2.放大电路静态工作点过低容易产生__________失真A.交越B.饱和C.截止D.频率3.某深度负反馈电路,反馈深度AF1 =100,未接负反馈时,放大电路的开环增益为104,则该反馈电路的闭环增益为( )。
A.103B.104C.102D.105 4.下边哪一项不属于多级直接耦合放大电路的优点()。
A.既能放大直流信号,也能放大交流信号B.不会产生零点漂移C.低频响应好D.便于集成化5.差动放大器抑制零点漂移的效果主要取决于( )A.两个三极管的放大倍数B.两个三极管及偏置电阻参数的对称程度C.每个三极管的穿透电流的大小D.两个集电极电阻6.若想把正弦信号转换成方波,可采用以下哪种电路()。
A.微分运算电路B.滞回比较器C.过零比较器D.积分运算电路7.稳压管的稳压作用是利用其什么特性实现的( )A.PN 结的反向截止特性B.PN 结的正向导通特性C.PN 结的反向击穿特性D.PN 结的单向导电性8.下列关于电流串联负反馈不正确的说法是:()A.反馈取样量是电压B.输入量与反馈量在输入端串联C.可提高放大电路的输出电阻D.可以提高放大电路输入电阻9.下面那一项不是对功率放大电路的基本要求()。
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (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Ω=-=k 8.136.0ZZ I ~I U U R1.4 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V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U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LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 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。