模电第三章答案

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。

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 正弦交流电路两同频率的正弦电压，V t u V t u )60cos(4,)30sin(1021︒+=︒+-=ωω，求出它们的有效值和相位差。

解：将两正弦电压写成标准形式V t u )18030sin(101︒+︒+=ω V t u )9060sin(42︒+︒+=ω，其有效值为V U 07.72101==，V U 83.2242==︒=︒-︒=150,15021021ϕϕ或︒=-=∆6021ϕϕϕ已知相量21421321,,322,232A A A A A A j A j A &&&&&&&&⋅=+=++=+=，试写出它们的极坐标表示式。

解： ︒∠=⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=︒304421234301j e j A & ︒∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=604232142j A &3122(21)(1)45A A A j j =+=++=+=∠︒&&& 412443060169016A A A j =⋅=⨯∠︒+︒=∠︒=&&& 已知两电流 A t i A t i )45314cos(5,)30314sin(221︒+=︒+=,若21i i i +=，求i 并画出相图。

解：A t i )9045314sin(52︒+︒+=，两电流的幅值相量为1230m I A =∠︒&，A I m︒∠=13552& 总电流幅值相量为)135sin 135(cos 5)30sin 30(cos 221︒+︒+︒+︒=+=j j I I I mm m &&& ︒∠=+-=++-=11285.453.480.1)2251(2253j jA t t i )112314sin(85.4)(︒+= 相量图如右图所示。

某二端元件，已知其两端的电压相量为V 120220︒∠=U &，电流相量为A I ︒∠=305&，f=50H Z ，试确定元件的种类，并确定参数值。

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。

3 场效应管自我检测题一．选择和填空1. N沟道和P沟道场效应管的区别在于C 。

（A．衬底材料前者为硅，后者为锗，B．衬底材料前者N型，后者为P型，C．导电沟道中载流子前者为电子，后者为空穴）2. 场效应管栅极的静态输入电流比双极型晶体管基极的静态输入电流小；绝缘栅型场效应管栅极的静态输入电流比结型场效应管的小。

3．结型场效应管的栅源之间通常加反向偏置电压，因此栅极电流很小；绝缘栅型场效应管的栅源之间有一层S i O2绝缘层，因此栅极静态电流几乎等于零。

4. 图选择题4中，（a）电路中场效应管的类型是N沟道增强型绝缘栅场效应管，V DD 的极性为正；（b）电路中场效应管的类型是N沟道结型场效应管，V DD的极性为正；（c）电路中场效应管的类型是P沟道耗尽型绝缘栅场效应管，V DD的极性为负。

ggg( a )( b )( c )DD图选择题45.在放大状态下，双极型晶体管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置；结型场效应管的栅源之间加有反向偏置电压，栅漏之间加有反向偏置电压。

6.双极型晶体管的发射极电流放大系数β反映了基极电流对集电极电流的控制能力；而单极型场效应管常用跨导g m 参数反映栅源电压对漏极电流的控制能力。

7. 场效应管的栅极电流远小于双极型管的基极电流，因此共源放大的电路的输入电阻远大于共射放大电路的输入电阻。

8．结型场效应管利用半导体器件的内部电场效应进行工作，MOSFET利用半导体器件的表面电场效应进行工作。

9．双极型晶体管从结构上可以分成_NPN和PNP两种类型，工作时有多子和少子两种载流子参与导电。

场效应管从结构上可以分成结型和绝缘栅型两大类型，因导电沟道的不同每一大类又可分为N沟道和P沟道两类，无论哪一类场效应管的导电过程都仅仅取决于多数载流子的运动。

二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）1．场效应管的优点是有很高的输入电阻。

（√）2．绝缘栅场效应管的栅极静态输入电流比结型场效应管的小。

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 TV 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 TVV，于是TV Vs 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。

模拟电子技术基础第三章3.2 电路如题图3.2所示，12100e e R R ==Ω，BJT 的100β=，0.6BE U V =，求：（1）静态工作点Q （111B C CE I I U 、、）；（2）当120.01V,0.01V i i u u ==-时，求输出电压12o o o u u u =-的值；（3）当12c c 、间接入负载电阻 5.6k L R =Ω时，求o u 的值；（4）求电路的差模输入电阻id r 、共模输入电阻ic r 和输出电阻o r 。

解：（1）由于发射极为恒流源，所以：C1E111mA 2I I I ===恒；C1B11mA 10μA 100I I β===； 静态电路中取120i i u u ==，120.6V E E BE U U U ==-=-； 所以，CE1CC C1C1E15V U V I R U =--=（其中E1U 可以忽略，则CE1 4.4V U =）。

（2）差动放大电路为双端输入双端输出有()()c1ud be1e1be1100 5.643.321+ 2.8261010.126200+1+100 2.826k 1R A r R r ββ-⨯⎧==-=-⎪++⨯⎪⎨⎪=⋅=Ω⎪⎩；而120.02V id i i u u u =-=故输出0.8664V o ud id u A u =⋅=-。

（3）当接入负载电阻L 5.6k R =Ω时：()L c1ud be1e1//1001.8667214.441+ 2.8261010.1R R A r R ββ⎛⎫- ⎪⨯⎝⎭==-=-++⨯； 14.440.020.289V o ud id u A u =⋅=-⨯=-。

（4）()[]1212 2.82610110025.852k id be e r r R β=++=⨯+⨯=Ω⎡⎤⎣⎦； ()11210M 2ic be e r r R β=++⋅Ω⎡⎤⎣⎦；1211.2k od c r R ==Ω。

PTER半导伸二嘏管及其基市应用电路3. 1判断下列说法的正、误，在相应的括号内蔺表示正确・画“X”衣示错谋.(1)本征半导体是指没冇博杂的纯净晶体半导体.( )(2)本征半异体温度升高后两种栽流子浓度仍然相等.( )(3)P®半导体帯正电( ),N®半导体带负电( ).(4)空间电荷区内的潦移电流址少数戏流子在内电场作用下形成的.Z )(5)二极管所加正向电压增大时，其动态电限增大.( )(6)只耍在稳圧管两端加反向电压就能起稳压作用.( )解(2) 7 (3) X.X (4> V (5)X (6) X3.2选择正确的答案填空.(1) N凤半导体是空本征半导体中捧人 ____________ » P51半导体是在本征半导体中掺人 _______ ・A.三价元索，如硼導B.四价元索，如错铮C.五价元素•如磷等(2) PN结加正向电压时.由__________ 形成电流，其耗尽层__________ I加反向电压时, 由 _______ 形成电流，其耗斥煨__________ ・A.扩散运动B.漂移运动C.变龙D.变牢(3) 当温度升高时•二极管的反向饱和电流___________ ・A.增大.B.不变C.减小(4) 硅二极管的正向导通电压比诸二极管的_____________ ，反向饱和电流比緒二极管的 _______ ・A.大B.小C.相等(5) 稳压暂工作在槍压区时，其丁•作状态为_________ .A.正向导通B.反向截止C.反向击穿解 (1) Cl A (2) Al D» B ； C (3) A (4) A» B (5> C 3.3填空(1) PN 结的导电特性定 __________ ・(2) 徃外加直流电压时，理想二极管正向导通阻抗为 _________________ ，反向截止阻抗为 ________ 。

(3) PN 结的结电容包插 __________ 电容和 _________ 电容。

模电第三章课后题答案模拟电路第三章课后题答案1. 什么是直流偏置？有哪些方法可以实现直流偏置？直流偏置是指在放大器电路中为信号输入提供一个基准电压或偏置电压的方法。

常用的直流偏置方法有四种：固定偏置、可调偏置、恒流源偏置和共射极稳压偏置。

2. 什么是共模反馈？可以用来做什么？共模反馈是指将输出信号的一部分通过反馈电路送回放大器输入端并与输入信号相加的一种反馈方式。

它可以用来降低输出的共模干扰、提高放大器的直流稳定性和增大输出阻抗等。

3. 论述共源放大器输入电阻的大小与管子的参数关系。

共源放大器输入电阻Ri与管子的参数关系为Ri=rd//rds。

其中rd和rds 分别为管子的内阻和漏极电阻，它们与管子的型号有关，可以通过数据手册或参数表找到。

4. 怎样理解源极负载共源放大器的“驱动能力”？源极负载共源放大器的“驱动能力”是指它可以驱动的负载电阻的大小。

它与放大器的工作状态有关，当放大器处于饱和状态时，它的驱动能力较强；当放大器处于截止状态时，它的驱动能力较弱。

5. 什么是运放的输入失调？有什么影响？运放的输入失调是指运放输入端的两路信号不对称，产生一个微小的偏置电压，从而影响运放的放大能力和输出的准确性。

其影响包括：增大输出的偏置电压、降低放大增益和导致失真等。

6. 什么是偏压稳定度？如何提高？偏压稳定度是指放大器直流工作点的稳定性，通常用温度系数来表示。

它可以通过采用合适的偏压电路设计、选用稳定性好的元器件、合理布局和散热等方式来提高。

7. 什么是负反馈？有哪些优点？如何设计？负反馈是指将部分输出信号送回放大器输入端，并与输入信号相减的一种反馈方式。

它的优点包括提高放大器的稳定性、降低失真、增加带宽和减小输出阻抗等。

负反馈的设计需要明确设计目标和反馈网络的参数，通过计算和仿真实现。

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。