模拟电子技术课后习题答案康华光等编
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模拟电子技术课后习题答案康华光等编Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】模拟电子技术习题答案第二章和 V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压(2)求v o 的变化范围当r d1=r d2=r d 时,则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即~。
设二极管是理想的。
解 图a :将D 断开,以O 点为电位参考点,D 的阳极电位为-6 V ,阴极电位为-12 V ,故 D 处于正向偏置而导通,V AO =–6 V 。
图b :D 的阳极电位为-15V ,阴极电位为-12V ,D 对被反向偏置而截止,VAO =-12V 。
图c :对D 1有阳极电位为 0V ,阴极电位为-12 V ,故D 1导通,此后使D 2的阴极电位为 0V ,而其阳极为-15 V ,故D 2反偏截止,V AO =0 V 。
图d :对D 1有阳极电位为12 V ,阴极电位为0 V ,对D 2有阳极电位为12 V ,阴极电位为-6V .故D 2更易导通,此后使V A =-6V ;D 1反偏而截止,故V AO =-6V 。
解图a:将D断开,以“地”为电位参考点,这时有D被反偏而截止。
图b:将D断开,以“地”为参考点,有D被反偏而截止。
图c:将D断开,以“地”为参考点,有D被正偏而导通。
,D2为硅二极管,当 vi= 6 sinωtV时,试用恒压降模型和折线模型(Vth = V,rD=200Ω)分析输出电压 vo的波形。
解(1)恒压降等效电路法当0<|Vi |<时,D1、D2均截止,vo=vi;当vi≥时;D1导通,D2截止,vo=0.7V;当vi ≤时,D2导通,D1截止,vo=-0.7V。
vi与voth =0.5V,rD=200Ω。
当0<|Vi|<0.5 V时,D1,D2均截止,vo=vi; vi≥0.5V时,D 1导通,D2截止。
模拟电子技术课后习题答案康华光等编Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】模拟电子技术习题答案第二章和 V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压(2)求v o 的变化范围当r d1=r d2=r d 时,则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即~。
设二极管是理想的。
解 图a :将D 断开,以O 点为电位参考点,D 的阳极电位为-6 V ,阴极电位为-12 V ,故 D 处于正向偏置而导通,V AO =–6 V 。
图b :D 的阳极电位为-15V ,阴极电位为-12V ,D 对被反向偏置而截止,VAO =-12V 。
图c :对D 1有阳极电位为 0V ,阴极电位为-12 V ,故D 1导通,此后使D 2的阴极电位为 0V ,而其阳极为-15 V ,故D 2反偏截止,V AO =0 V 。
图d :对D 1有阳极电位为12 V ,阴极电位为0 V ,对D 2有阳极电位为12 V ,阴极电位为-6V .故D 2更易导通,此后使V A =-6V ;D 1反偏而截止,故V AO =-6V 。
解 图a :将D 断开,以“地”为电位参考点,这时有D 被反偏而截止。
图b :将D 断开,以“地”为参考点,有D被反偏而截止。
图c:将D断开,以“地”为参考点,有D被正偏而导通。
,D2为硅二极管,当 v i= 6 sinωtV时,试用恒压降模型和折线模型(V th= V,r D=200Ω)分析输出电压 v o的波形。
解(1)恒压降等效电路法当0<|V i|<时,D1、D2均截止,v o=v i;当v i≥时;D1导通,D2截止,v o=0.7V;当v i≤时,D2导通,D1截止,v o=-0.7V。
v i与v o=0.5V,r D=200Ω。
当0<|V i|<0.5 V时,D1,D 2均截止,v o=v i; v i≥0.5V th时,D1导通,D2截止。
第1章习题答案1. 判断题:在问题的后面括号中打√或×。
(1)当模拟电路的输入有微小的变化时必然输出端也会有变化。
(√)(2)当模拟电路的输出有微小的变化时必然输入端也会有变化。
(×)(3)线性电路一定是模拟电路。
(√)(4)模拟电路一定是线性电路。
(×)(5)放大器一定是线性电路。
(√)(6)线性电路一定是放大器。
(×)(7)放大器是有源的线性网络。
(√)(8)放大器的增益有可能有不同的量纲。
(√)(9)放大器的零点是指放大器输出为0。
(×)(10)放大器的增益一定是大于1的。
(×)2 填空题:(1)放大器输入为10mV电压信号,输出为100mA电流信号,增益是10S。
(2)放大器输入为10mA电流信号,输出为10V电压信号,增益是1KΩ。
(3)放大器输入为10V电压信号,输出为100mV电压信号,增益是0.01 。
(4)在输入信号为电压源的情况下,放大器的输入阻抗越大越好。
(5)在负载要求为恒压输出的情况下,放大器的输出阻抗越大越好。
(6)在输入信号为电流源的情况下,放大器的输入阻抗越小越好。
(7)在负载要求为恒流输出的情况下,放大器的输出阻抗越小越好。
(8)某放大器的零点是1V,零漂是+20PPM,当温度升高10℃时,零点是 1.0002V 。
(9)某放大器可输出的标准正弦波有效值是10V,其最大不失真正电压输出+U OM是14V,最大不失真负电压输出-U OM是-14V 。
(10)某放大器在输入频率0~200KHZ的范围内,增益是100V/V,在频率增加到250KHZ时增益变成约70V/V,该放大器的下限截止频率f L是0HZ,上限截止频率f H是250KHZ,通频带f BW是250KHZ。
3. 现有:电压信号源1个,电压型放大器1个,1K电阻1个,万用表1个。
如通过实验法求信号源的内阻、放大器的输入阻抗及输出阻抗,请写出实验步骤。
精心整理模拟电子技术习题答案第二章2.4.1D 和V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压 (2)求v o 的变化范围 图题2.4.1T =300K 。
当r d1=r d2O v 2.4.3AO 解图a V AO =–6V 图b :图c 15V ,故D 2图d -6V .故2.4.4解图a D 图b :将D 图c D 2.4.71,解(1当0<|V i 0. 7V (2D 2均截止,v o=v i ;v i ≥0.5V 时,D 1导通,D 2截止。
v i ≤-0.5V 时,D 2导通,D 1截止。
因此,当v i ≥0.5V 时有 同理,v i ≤-0.5V 时,可求出类似结果。
v i 与v o 波形如图解2.4.7c 所示。
2.4.8二极管电路如图题2.4.8a 所示,设输入电压v I (t )波形如图b 所示,在0<t <5ms 的时间间隔内,试绘出v o (t )的波形,设二极管是理想的。
解v I (t )<6V 时,D 截止,v o (t )=6V ;v I (t )≥6V 时,D 导通 电路如图题2.4.13所示,设二极管是理想的。
(a )画出它的传输特性;(b )若输入电压v I =v i =20sin ωtV ,试根据传输特性绘出一周期的输出电压v o 的波形。
解(a )画传输特性0<v I <12V 时,D 1,D 2均截止,v o =v I ; v I ≥12V 时,D 1导通,D 2截止-10V <v I <0时,D 1,D 2均截止,v o =v I ; v I ≤-10V 时,D 2导通,D 1截止传输特性如图解2.413中a 所示。
(b )当v o =v I =20sin ωtV 时,v o 波形如图解2.4.13b 所示。
2.5.2两只全同的稳压管组成的电路如图题2.5.2所示,假设它们的参数V 2和正向特性的V th 、r D 为已知。
模拟电子技术习题答案第二章和 V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压 (2)求v o 的变化范围 当r d1=r d2=r d 时,则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即~。
设二极管是理想的。
解 图a :将D 断开,以O 点为电位参考点,D 的阳极电位为-6 V ,阴极电位为-12 V ,故 D 处于正向偏置而导通,V AO =–6 V 。
图b :D 的阳极电位为-15V ,阴极电位为-12V ,D 对被反向偏置而截止,VAO =-12V 。
图c :对D 1有阳极电位为 0V ,阴极电位为-12 V ,故D 1导通,此后使D 2的阴极电位为 0V ,而其阳极为-15 V ,故D 2反偏截止,V AO =0 V 。
图d :对D 1有阳极电位为12 V ,阴极电位为0 V ,对D 2有阳极电位为12 V ,阴极电位为 -6V .故D 2更易导通,此后使V A =-6V ;D 1反偏而截止,故V AO =-6V 。
解 图a :将D 断开,以“地”为电位参考点,这时有 D 被反偏而截止。
图b :将D 断开,以“地”为参考点,有 D 被反偏而截止。
图c :将D 断开,以“地”为参考点,有 D 被正偏而导通。
,D 2为硅二极管,当 v i = 6 sin ωtV 时,试用恒压降模型和 折线模型(V th = V ,r D =200Ω)分析输出电压 v o 的波形。
解 (1)恒压降等效电路法当0<|V i |<时,D 1、D 2均截止,v o =v i ;当v i ≥时;D 1导通,D 2截止,v o = 0. 7V ;当v i ≤时,D 2导通,D 1截止,v o =-0.7V 。
v i 与v oth =0.5V ,r D =200Ω。
当0<|V i |<0.5 V 时,D 1,D 2均截止,v o=v i ; v i ≥0.5V 时,D 1导通,D 2截止。
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 (2.11594TV 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,1e TV 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。
模拟电子技术课后习题及答案1(总18页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 型半导体中掺入足够量的三价元素,可将其改为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 GS 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。
( )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 UB. T U U I e SC.)1e (S -TU 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 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管解:(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C三、写出图所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=。
解:U O1≈,U O2=0,U O3≈-,U O4≈2V,U O5≈,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 Zmin=5mA。
求图所示电路中U和O1U各O2为多少伏。
模拟电子技术课后习题答案康华光等编Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】模拟电子技术习题答案第二章和 V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压 (2)求v o 的变化范围 当r d1=r d2=r d 时,则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即~。
设二极管是理想的。
解 图a :将D 断开,以O 点为电位参考点,D 的阳极电位为-6 V ,阴极电位为-12 V ,故 D 处于正向偏置而导通,V AO =–6 V 。
图b :D 的阳极电位为-15V ,阴极电位为-12V ,D 对被反向偏置而截止,VAO =-12V 。
图c :对D 1有阳极电位为 0V ,阴极电位为-12 V ,故D 1导通,此后使D 2的阴极电位为 0V ,而其阳极为-15 V ,故D 2反偏截止,V AO =0 V 。
图d :对D 1有阳极电位为12 V ,阴极电位为0 V ,对D 2有阳极电位为12 V ,阴极电位为-6V .故D 2更易导通,此后使V A =-6V ;D 1反偏而截止,故V AO =-6V 。
解 图a :将D 断开,以“地”为电位参考点,这时有 D 被反偏而截止。
图b :将D 断开,以“地”为参考点,有 D 被反偏而截止。
图c :将D 断开,以“地”为参考点,有 D 被正偏而导通。
,D 2为硅二极管,当 v i = 6 sin ωtV 时,试用恒压降模型和 折线模型(V th = V ,r D =200Ω)分析输出电压 v o 的波形。
解 (1)恒压降等效电路法当0<|V i |<时,D 1、D 2均截止,v o =v i ;当v i ≥时;D 1导通,D 2截止,v o = 0. 7V ;当v i ≤时,D 2导通,D 1截止,v o =-0.7V 。
v i 与v oth =0.5V ,r D =200Ω。
当0<|V i |<0.5 V 时,D 1,D 2均截止,v o=v i ; v i ≥0.5V 时,D 1导通,D 2截止。
v i ≤- V 时,D 2导通,D 1 截止。
因此,当v i ≥0.5V 时有 同理,v i ≤-时,可求出类似结果。
v i 与v o 波形如图解2.4.7c 所示。
二极管电路如图题 2.4.8a 所示,设输入电压v I (t )波形如图 b 所示,在 0<t <5ms 的时间间隔内,试绘出v o (t )的波形,设二极管是理想的。
解 v I (t )<6V 时,D 截止,v o (t )=6V ;v I (t )≥6V 时,D 导通电路如图题2.4.13所示,设二极管是理想的。
(a )画出它的传输特性;(b )若输入电压v I =v i =20 sin ωt V ,试根据传输特性绘出一周期的输出电压 v o 的波形。
解(a)画传输特性0<vI <12 V时,D1,D2均截止,vo=vI;vI ≥12 V时,D1导通,D2截止-10V<vI <0时,D1,D2均截止,vo=vI;vI ≤-10 V时,D2导通,D1截止传输特性如图解 2.4 13中 a所示。
(b)当vo =vI=20 sinωt V时,vo波形如图解2.4.13b所示。
两只全同的稳压管组成的电路如图题2.5.2所示,假设它们的参数V2和正向特性的Vth 、rD为已知。
试绘出它的传输特性。
解当| vI |<(Vz+Vth)时,Dzl、DZ2均截止,vo=vI;| vI |≥(Vz+Vth)时,Dzl、DZ2均导通传输特性如图解2.5.2所示。
第三章测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为 VA =-9 V,VB=一6V,Vc=6.2 V,试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c,并说明此BJT 是NPN管还是PNP管。
解由于锗BJT的|VBE |≈,硅BJT的|VBE|≈0.7V,已知用BJT的电极B的VB=一6V,电极C的Vc=–6.2 V,电极A的VA=-9 V,故电极A是集电极。
又根据BJT工作在放大区时,必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知,电极B是发射极,电极C 是基极,且此BJT为PNP管。
试分析图题3.2.1所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。
并简述理由。
(设各电容的容抗可忽略)解图题3.2.la无放大作用。
因Rb=0,一方面使发射结所加电压太高,易烧坏管子;另一方面使输人信号vi被短路。
图题3.2.1b有交流放大作用,电路偏置正常,且交流信号能够传输。
图题3.2.lc无交流放大作用,因电容Cbl隔断了基极的直流通路。
图题3.2.id无交流放大作用,因电源 Vcc的极性接反。
测量某硅BJT各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域。
(a)VC =6 V VB= V VE=0 V(b)VC =6 V VB=2 V VE= V(c)VC =6 V VB=6V VE= V(d)VC =6 V VB=4V VE= V(。
)VC = V VB=4 V VE=3. 4 V解(a)放大区,因发射结正偏,集电结反偏。
(b)放大区,VBE =(2—l.3)V=0.7 V,VCB=(6-2)V=4 V,发射结正偏,集电结反偏。
(C)饱和区。
(d)截止区。
(e)饱和区。
设输出特性如图题 3.3.1所示的 BJT接成图题 3.所示的电路,具基极端上接VBB=3.2 V与电阻Rb =20 kΩ相串联,而 Vcc=6 V,RC=200Ω,求电路中的 IB、IC和 VCE的值,设 VBE=0.7 V。
解 mA R V V I bBEBB B 125.0=-==由题3.3.1已求得β=200,故图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线,试求:(1)电源电压V CC ,静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值;(2)电阻R b 、R C 的值;(3)输出电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少解 (1)由图3.3.6可知,直流负载线与横坐标轴的交点即Vcc 值的大小,故Vcc= 6 V 。
由Q 点的位置可知,I B =20μA ,I C =1 mA ,V CE =3 V 。
(2)由基极回路得: Ω=≈k I V R BCCb 300 由集-射极回路得 Ω=-==k I V V R CCECC C 3 (3)求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压v CE 从3V 到0.8V ,变化范围为;在输入信号的负半周,输出电压v CE 从3V 到4.6V ,变化范围为1.6V 。
综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为1.6V 。
(4)基极正弦电流的最大幅值是20 μA 。
。
(1)估算Q 点;(2)画出简化 H 参数小信号等效电路;(3)估算 BJT 的朝人电阻 r be ;(4)如输出端接入 4 k Ω的电阻负载,计算i O V V V A =及SO VS V V A =。
解(1)估算Q 点(3)求r be(4)116)||('0-≈-=-==be L C be L iV r R R r R V V A ββ 、C 2、C 3对交流信号可视为短路。
(1)写出静态电流Ic 及电压V CE 的表达式;(2)写出电压增益VA 、输人电或Ri .和输出电阻Ro 的表达式;(3)若将电容C 3开路,对电路将会产生什么影响解(1)Ic 及V CE 的表达式(2)VA 、Ri .和Ro 的表达式 (3)C 3开路后,将使电压增益的大小增加 同时Ro 也将增加,32R R R O +≈。
具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用,试求:(1)Q 点;(2)电压增益s o V V V A 11=和so V V V A 22=;(3)输入电阻Ri ;(4)输出电阻R O1和R O2、解 (1)求Q 点 (2)求r be 及Ri(3) 79.0)1(01011-≈+⋅++-=⋅==s i i e be c s i i s V R R R R r R V V V V V V A ββ (4)求R O1和R O2、∞==L s R R ,0100,=β。
试确定电路的电压增益、输入电阻和输出电阻。
解 Ω≈++=k I mVr r Ebb be 8.226)1('β 其中 I E =。
Ω=≈k R R c 5.70。
某放大电路中A V 的数幅频特性如图题3.7.1所示。
(1)试求该电路的中频电压增益|A |VM ,上限频率f H ,下限频率f L ;(2)当输人信号的频率 f =f L 或 f =f H 时,该电路实际的电压增益是多少分贝解 (1)由图题3.7.1可知,中频电压增益|A |VM =1000,上限频率人f H =108HZ ,下限频率f L =102HZ 。
(2)当f =f L 或 f =f H 时,实际的电压增益是57 dB 。
一放大电路的增益函数为试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益、下限频率f L 和上限频率f H 以及增益下降到1时的频率。
解 对于实际频率而言,可用f j s π2=代人原增益传递函数表达式,得 由此式可知,中频增益|A M |=10,f =10 HZ ,f H =106一高频BJT ,在Ic =时,测出其低频H 参数为:r be =Ω,βo =50,特征频率T f =100MHz ,pF C c b 3=',试求混合∏型参数e b b b e b m C r r g '''、、、。
电路如图3.5.1所示(射极偏置电路),设在它的输人端接一内阻 Rs= 5K Ω的信号源.电路参数为:R b1= 33K Ω,R b2=22K Ω。
Re =3.9K Ω,Rc =4.7K Ω,R L = 5.1K Ω, Ce = 50μF (与Re 并联的电容器). Vcc =5V .I E ≈,β0=120,r ce =300 K Ω,Ω='50b b r ,f T =700 MHZ 及F C c b p 1='。
求:(1)输入电阻R i ;(2)中频区电压增益|A VM | (3)上限频率f H 。
解 (1)求R i(2)求中频电压增益||VMA 因c R r ce >> 故(3)求上限频率f H其中Ω≈='k R R R L c L45.2//。
第四章(1) 它是N 沟道还是P 沟道FET(2) 它的夹断电压V P 和饱和漏极电流I DSS 各是多少 解 由图题4.1.3可见,它是N 沟道JFET , 其V P =–4 V ,I DSS =3 mA 。