模拟电路部分习题答案.pdf
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模拟电路课后习题答案 Final approval draft on November 22, 2020第七章 习题与思考题◆◆ 习题 7-1 在图P7-1所示的放大电路中,已知R 1=R 2=R 5=R 7=R 8=10k Ω,R 6=R 9=R 10=20k Ω:① 试问R 3和R 4分别应选用多大的电阻; ② 列出u o1、u o2和u o 的表达式;③ 设u I1=3V ,u I2=1V ,则输出电压u o =解:① Ω=Ω==k k R R R 5)10//10(//213,Ω≈Ω==k k R R R 67.6)20//10(//654 ② 1111211010I I I o u u u R R u -=-=-=,2226525.1)20101()1(I I I o u u u R R u =+=+=, ③ V V u u u I I o 9)1332(3221=⨯+⨯=+=本题的意图是掌握反相输入、同相输入、差分输入比例运算电路的工作原理,估算三种比例电路的输入输出关系。
◆◆ 习题 7-2 在图P7-2所示电路中,写出其输出电压u O 的表达式。
解:本题的意图是掌握反相输入和同相输入比例 电路的输入、输出关系。
◆◆ 习题 7-3 试证明图P7-3中,)(11221I I o u u R R u -=)+(解:◆◆ 解:◆◆ 解:◆◆ 习题 7-6 试设计一个比例运算放大器,实现以下运算关系:u O =。
请要求画出电路原理图,并估算各电阻的阻值。
希望所用电阻的阻抗在20k Ω至200k Ω的范围内。
解:上图为实现本题目要求的一种设计方案,使5.0)1()5.0(21=-⨯-=⋅=uf uf uf A A A ,即I O u u 5.0=。
本题的意图是在深入掌握各种比例运算电路性能的基础上,采用适当电路实现给定的运算关系。
以上只是设计方案之一。
◆◆ 习题 7-71为阻值在1k Ω~10k Ω之间可调的电位器,R 2=R 3=20k Ω,R 4=R 5=33k Ω,R 6=R 7=100k Ω,试估算电路的输出电压与输入电压之间的比例系数的可调范围。
第六章习题与思考题◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中,试说明存在哪些反馈支路,并判断哪些是负反馈,哪些是正反馈;哪些是直流反馈,哪些是交流反馈。
如为交流反馈,试分析反馈的组态。
假设各电路中电容的容抗可以忽略。
◆◆习题6-3 在图P6-1所示的各电路中,试说明哪些反馈能够稳定输出电压,哪些能够稳定输出电流,哪些能够提高输入电阻,哪些能够降低输出电阻。
解:(a) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce也引入第一级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第二级的交直流负反馈,交流电压串联负反馈可稳定输出电压,提高本级的输入电阻,降低输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F和C F引入级间(整体)交流电压串联正反馈,故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。
(b) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第三级的交直流负反馈,交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高本级的输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,提高输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
(c) ① R e1引入第二级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高本级输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
模拟电路(康光华)第二章课后习题答案2.4.1电路如图题2.4.1所示。
(1)利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 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mA A V R v V I D DD D 6.8106.8101)7.0210(233=⨯=Ω⨯⨯-=-=- V V V V D O 4.17.022=⨯==(2)求v o 的变化范围图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l 所示,温度 T =300 K 。
Ω≈==02.36.826mAmV I V r D T d 当r d1=r d2=r d 时,则mV V r R r V v d d DDO 6)02.321000(02.32122±=Ω⨯+Ω⨯⨯±=+∆=∆O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即1.406V ~1.394V 。
2.4.3二极管电路如图2.4.3所示,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出AO 两端电压V AO 。
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,V AO =-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 。
2.4.4 试判断图题 2.4.4中二极管是导通还是截止,为什么? 解 图a :将D 断开,以“地”为电位参考点,这时有V V k k V A 115)10140(10=⨯Ω+Ω=V V k k V k k V B 5.315)525(510)218(2=⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω=D 被反偏而截止。
模拟电路习题答案第2章基本放⼤电路题解22.16 试求出图P2.3(c )所⽰电路Q 点、uA 、R i 和R o 的表达式。
设静态时R 2中的电流远⼤于T 2管的基极电流且R 3中的电流远⼤于T 1管的基极电流。
解:两只晶体管的静态电流、管压降分析如下:BEQ2BQ2CQ2CEQ2BEQ2BQ2CEQ1BEQ1BEQ1CC 212BQ24CQ2CC CQ2BQ1CQ1CQ23BEQ121BEQ1CC BQ1)(U U U U U U U U U V R R R U R I V U I I I R U R R U V I +==+-+≈-==≈-+-≈--βuA 、R i 和R o 的表达式分析如下: 4o be132i 21be2422be12be2111R R r R R R A A A r R A r r A u u u u u ====+?-=∥∥βββ2.17 设图P2.17所⽰电路所加输⼊电压为正弦波。
试问:图P 2.17(1)1u A =o1U /i U ≈? 2u A =o2U /i U ≈? (2)画出输⼊电压和输出电压u i 、u o 1、u o 2 的波形;解:(1)因为通常β>>1,所以电压放⼤倍数分别应为1)1()1(1)1( ee 2ec e be c 1+≈+++=-=≈++-=R r R A R RR r R A be u u ββββ-(1)两个电压放⼤倍数说明 u o 1≈-u i ,u o 2≈u i 。
波形如解图P1.17所⽰。
解图P 1.172.18 电路如图P2.18所⽰,晶体管的β=80,r b e =1k Ω。
(1)求出Q 点;(2)分别求出R L =∞和R L =3k Ω时电路的uA 和R i ;(3)求出R o 。
图P 2.18解:(1)求解Q 点:V17.7mA61.2)1(Aµ3.32)1(e EQ CC CEQ BQ EQ eb BEQ CC BQ ≈-=≈+=≈++-=R I V U I I R R U V I ββ(2)求解输⼊电阻和电压放⼤倍数: R L =∞时996.0)1()1(k 110])1([ebe ee be b i ≈+++=Ω≈++=R r R A R r R R uβββ∥R L =3k Ω时992.0))(1())(1( k 76)])(1([L e be L e L e be b i ≈+++=Ω≈++=R R r R R A R R r R R u∥∥∥∥βββ(3)求解输出电阻:Ω≈++=371beb s e o βr R R R R ∥∥2.19 电路如图P2.19所⽰,晶体管的β=60,'bb r =100Ω。
习题 1-1 欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。
理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。
习题 1-2 假设一个二极管在 50℃时的反向电流为 10μ A,试问它在 20℃和 80℃时的反向电流大约分别为多大?已知温度每升高 10℃,反向电流大致增加一倍。
解:在 20℃时的反向电流约为: 2310A 1.25 A在 80℃时的反向电流约为:2310A80 AN7习题 1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示:①如在二极管两端通过1k?的电阻加上 1.5V的电压,如图(b) ,此时二极管的电流I 和电压 U各为多少?②如将图 (b)中的 1.5V电压改为 3V,则二极管的电流和电压各为多少?3I/mA解:根据图解法求解+ U -①电源电压为 1.5V 时2I1.5UI1I0.8A,U0.7V0.5 1 1.5 2 U/V 1.5V 1k?② 电源电压为3V 时(a)(b) 3U II 2.2A,U0.8V可见,当二极管正向导通后,如电源电压增大,则二极管的电流随之增大,但管子两端的电压变化不大。
习题 1-4 已知在下图中,u I = 10sinω t (V) , R L=1k?,试对应地画出二极管的电流i D、电压 u D以及输出电压 u O的波形,并在波形图上标出幅值。
设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。
u I/V+ u D-10++ti D/mAu I i D u--R L D10(a)tu I /Vt- 10u o/V10t习题 1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流I Z、动态电阻 r Z以及温度系数αU,是大一些好还是小一些好?答:动态电阻 r Z愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小,稳压性能愈好。
一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流 I Z愈大,则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。
第五章 习题与思考题◆◆ 习题 5-1 图P5-1是集成运放BG303偏置电路的示意图,已知V CC =V EE =15V ,偏置电阻R=1M Ω(需外接)。
设各三极管的β均足够大,试估算基准电流I REF 以及输入级放大管的电流I C1、I C2。
解:V T4、VT3、R 组成镜像电流源,流过R 的基准电流IREF 为: A AR U V V I BE EE CC REF μμ3.2917.01515=-+=-+=A I I I I REF C REFC μββ3.2921133=≈−−−→−+=足够大VT1、VT2为差分对管,则有: A A I I I C C C μμ7.1423.2921321≈≈== 本题的意图是理解镜像电流源的工作原理和估算方法。
◆◆ 习题 5-2 图P5-2是集成比较器BG307偏置电路的示意图。
已知V EE =6V ,R 5=85Ω,R 6=68Ω,R 7=1.7k Ω。
设三极管的β足够大,试问V T1、V T2的静态电流I C1、I C2为多大? 解:VT5、VT6为核心组成比例电流源,其基准电流IR7为:mA A R R V U I EE BE R 6.217006867.020)(20767≈++⨯-=+---=mA mA I R R I R R I R C C 08.2)6.28568(7566565=⨯=≈=VT1、VT2为差分对管,则有: mA mA I I I C C C 04.108.22121521=⨯=== 本题的意图是理解比例电流源的工作原理和估算方法。
◆◆ 习题 5-3 图P5-3是集成运放BG305偏置电路的示意图。
假设V CC =V EE =15V ,外接电阻R =100k Ω,其他的阻值为R 1=R 2=R 3=1k Ω,R 4=2k Ω。
设三极管β足够大,试估算基准电流I REF 以及各路偏置电流I C13、I C15和I C16。
电路基础模拟习题及答案一、单选题(共81题,每题1分,共81分)1.在三相四线制中,相线与中性线之间的电压称为()。
A、线电压B、相电压C、即是相电压也是线电压D、以上皆正确正确答案:B2.电路保险器都是如何连接在电路中()。
A、并联B、串联C、单独设置D、以上皆正确正确答案:A3.1安培等于()微安。
A、106B、103C、109D、102正确答案:A4.安全保护措施,有保护接地、漏电保护器和()等。
A、保护接零B、减少电流C、减少电压D、以上皆正确正确答案:A5.在三相桥式全波整流电路中,每个二极管在一个周期内的导通时间为()。
A、半个周期B、三分之一个周期C、一个周期D、以上皆正确正确答案:B6.“”的灯泡接入的电路中,通过灯丝的实际电流是()。
A、2;B、0.5;C、0.25。
D、1;正确答案:C7.当三相平衡负载接成星型时的说法完全正确的是()。
A、U1=UP;I1=IPB、U1=UP;U1=UPC、U1=UP;I1=IPD、U1=UP;I1=IP正确答案:A8.阻值不随外加电压或电流的大小而改变的电阻叫()。
A、非线性电阻B、固定电阻C、线性电阻D、可变电阻正确答案:C9.理想电流源向外电路提供的()是一常数。
A、电压B、电阻C、电流D、功率正确答案:C10.单相桥式全波整流电路,使用个二极管()。
A、2B、6C、4D、以上皆正确正确答案:C11.下列关于正弦交流电峰值定义完全正确的是()。
A、表示一个交流电压或交流电流的正负最大值B、能产生同样电能的一个直流值。
C、正峰值与负峰值之间的总的电压值或电流值,D、任意时刻正弦交流电的电压值或电流值。
正确答案:A12.导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为()。
A、导体B、绝缘体C、半导体D、以上皆正确正确答案:C13.要在220V交流电电路中接入一个电容器,其工作电压应取()。
A、25OVB、1000VC、400VD、220V正确答案:C14.直流电动机的运动方向按什么定则判断定()。
模拟电路课后习题答案◆◆习题3-2 若某一放大电路的电压放大倍数为100倍,则其对数电压增益是多少分贝?另一放大电路的对数电压增益为80dB ,则其电压放大倍数是多少?解:解:如如100||=uA ,则40||lg 20=u A ;如80||lg 20=u A ,则10000||=u A 。
本题的意图是了解电压放大倍数与对数电压增益之间的关系。
◆◆习题4-2 在图P4-1所示的电路中:①三极管的最大功耗等于多少?②流过三极管的最大集电极电流等于多少?③三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少?④为了在负载上得到最大输出功率P om ,输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少?解:解:①①WW P Pom CM45.025.22.02.0=⨯=>②AA R V I LCC CM 75.086==>③VV V UCC CEOBR 12622)(=⨯=>④因为互补对称电路中无论哪个三极管导电,电路均工作在射极跟随器状态,1≈uA ,而略小于1,故V V V U U CCcemi 24.42622≈=≈≈。
本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
◆◆习题4-3 在图P4-3所示互补对称电路中,已知V CC 为6V ,R L 为8Ω,假设三极管的饱和管压降U CES =1V ,①估算电路的最大输出功率P om ;②估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。
将本题的估算结果与习题4-1进行比较。
解:解:①①WW R U VP Lcem CCom 25.082)13(2)2(22=⨯-=-=如忽略U CES ,则WW R V P LCC om 5625.0886822=⨯=≈② W W R VP L CCV 716.0826222≈⨯=≈ππ %92.34716.025.0≈==Vom P P η如忽略U CES ,则%56.78716.05625.0≈==Vom P P η可见,在同样的VCC 和RL 之下,OCL 电路的Pom 比OTL 电路大得多(大约为4倍)。
《电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版》第1章 直流电路一、填 空 题1.4.1 与之联接的外电路;1.4.2 1-n ,)1(--n b ;1.4.3 不变;1.4.4 21W ,负载;1.4.5 Ω1.65A , ;1.4.6 1A 3A , ; 1.4.7 3213212)(3)23(R R R R R R R +++=; 1.4.8 1A ;1.4.9 Ω4.0,A 5.12;1.4.10 电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源;1.4.11 3A ;1.4.12 3A ;1.4.13 Ω2;1.4.14 15V ,Ω5.4;1.4.15 V 6S =U 。
二、单 项 选 择 题1.4.16 C ; 1.4.17 B ; 1.4.18 D ; 1.4.19 A ;1.4.20 A ; 1.4.21 C ; 1.4.22 B ; 1.4.23 D 。
第2章一阶动态电路的暂态分析一、填 空 题2.4.1 短路,开路;2.4.2 零输入响应;2.4.3 短路,开路;2.4.4 电容电压,电感电流;2.4.5 越慢;2.4.6 换路瞬间;2.4.7 三角波;2.4.8 s 05.0,k Ω25; 2.4.9 C R R R R 3232+; 2.4.10 mA 1,V 2。
二、单 项 选 择 题2.4.11 B ; 2.4.12 D ; 2.4.13 B ;2.4.14 D ; 2.4.15 B ; 2.4.16 C 。
第3章 正弦稳态电路的分析一、填 空 题3.4.1 ︒300.02s A 10, , ; 3.4.2 V )13.532sin(25)(︒+=t t u ;3.4.3 容性, A 44;3.4.4 10V ,2V3.4.5 相同;3.4.6 V 30,20V ;3.4.7 A 44,W 7744;3.4.8 A 5;3.4.9 减小、不变、提高;3.4.10 F 7.87μ;3.4.11 20kVA ,12kvar -;3.4.12 不变、增加、减少;3.4.13 电阻性,电容性; 3.4.14 LC π21,阻抗,电流;3.4.15 1rad/s ,4;3.4.16 Ω10;3.4.17 P L U U =,P L 3I I =,︒-30; 3.4.18 P L 3U U =,P L I I =,超前。
第二章自我检测题参考答案一、填空题1.三极管用来放大时,应使发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置。
2.型号为3CG4D的三极管是PNP型高频小功率管。
3.温度升高时,三极管的电流放大系数β增大,反向饱和电流I CBO增大,正向结电压U BE下降。
4. 有两只三极管:A管β=200,I CEO=200μA;B管β=80,I CEO=10μA,其他参数大致相同,一般应选B管。
5.共射基本电路电压放大倍数为负值,说明输出信号与输入信号相位相差180o。
6.放大电路未输入信号时的状态称为静态,其在特性曲线上的点称为静态工作点;有输入信号时的状态称为动态,动态工作点移动的轨迹称为交流负载线。
7.在放大电路的下限截止频率处,幅度的放大倍数为中频处的0.707倍,这主要是由电路的频率失真引起的。
8.场效应晶体管是通过改变栅源电压来改变漏极电流(输出电流),所以它是一个电压控制电流源(或电压控制)器件。
二、判断题1.由于放大的是变化量,所以在输入直流信号时,任何放大电路的输出量都没有变化。
(×)提示:直接耦合放大电路就有变化。
2.阻容耦合多级放大电路的点相互独立,(√)它只能放大交流信号。
(√)3.放大电路中各电量的交流成分是由交流信号源提供的。
(×)提示:增加的幅度所需能量是由直流电源提供的。
4.通常,JFET在漏极与源极互换时,仍有正常放大作用。
(√)三、选择题1.测得某放大电路中三极管三个管脚对地电压分别为U1=2V,U2=6V,U3=2.7V,则三极管三个电极为(B)。
A.①管脚为发射极,②管脚为基极,③管脚为集电极;B.①管脚为发射极,②管脚为集电极,③管脚为基极;C.①管脚为集电极,②管脚为基极,③管脚为发射极;D. ①管脚为发射极,②管脚为集电极,③管脚为基极。
2.在共射基本放大电路中,集电极电阻R C的作用是(C)。
A.放大电流B.调节I BQC.防止输出信号交流对地短,把放大了的电流转换成电压。
电路理论模拟习题含答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.三相电源星形连接并引出中性线时可以提供两种对称三相电压( )A、正确B、错误正确答案:A2.纯电抗发生串联谐振时相当于开路,发生并联谐振时相当于短路。
( )A、正确B、错误正确答案:B3.非正弦信号可以分为周期性非正弦信号和非周期性非正弦信号。
( )A、正确B、错误正确答案:A4.几个复阻抗相加时,它们的和增大;几个复阻抗相减时,其差减小。
( )A、正确B、错误正确答案:B5.一阶动态电路的全响应等于零状态响应与零输入响应的叠加,称为线性动态电路的叠加定理。
( )A、正确B、错误正确答案:A6.正弦量可以用相量来表示,因此相量等于正弦量。
( )A、正确B、错误正确答案:B7.t时刻电容电压值u(t)只与该时刻的电流i(t)和电容量C有关( )A、正确B、错误正确答案:B8.稳恒直流电和正弦波,不含高次谐波( )A、正确B、错误正确答案:A9.支路分析法适用于分析支路数较少的电路( )A、正确B、错误正确答案:A10.电工指示仪表中的反作用力矩装置一般采用游丝和张丝构成。
()A、正确B、错误正确答案:A11.三相不对称负载Y接有中性线时,可以利用一相计算法进行计算。
( )A、正确B、错误正确答案:B12.支路数较多时,支路分析法的方程个数较多,求解不方便( )A、正确B、错误正确答案:A13.某一受控源的控制支路与理想电压源并联,对外等效时,此控制支路可以作为虚元件。
( )A、正确B、错误正确答案:B14.实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络()A、正确B、错误正确答案:A15.感抗的大小代表电感元件电压,电流瞬时值之比。
( )A、正确B、错误正确答案:B16.如果一个电容元件两端的电压为零,则电容无储能。
( )A、正确B、错误正确答案:A17.实际电压源和实际电流源相互等效时,电流源Is参考方向与电压源Us参考方向相反 ( )A、正确B、错误正确答案:A18.星形联结的三个电源相电压分别为uy=Umsin3ωt,uy=Umsin3(ωt-120°), 以m= Umsin3(wt+120°)。
C.+10V D.共源极放大电路第 3 页,共31 页]共源极放大电路页,共 31 页3-1 图3-2构成互补对称输出级电路;、2T 提供预偏置,使1T 、2T 微导通而达到消除图3-3同类题VD = 0.7v ,Vom = ±15v 解:(1)当i V >0时,0102,i om V V V V ==-图3-41)1T 、2T 构成差分放大电路;3T 、4T 构成比例式镜像电流源电路;同时作为差放的长尾,理想运放A 构成同相比例运算电路。
2)()4030120.7112 4.61R V R K I i mA R K K K---==⋅≈+ T 1 T 2 T 4 T 3第 10 页,共 31 页又6U R +=8)1R V ⎛=+ f R 引入深度电压串联负反馈,则采用分离法:11111f vf ff vf vf V R R V R R R A R R ==+∴==+R f页第 12 页,共页4.图示放大电路中,三极管的β=40,U BE =0.8V ,C 1、C C E 足够大。
求:(1)输入电压u i =0.15sin ωtV 时,输出电压u 0=?(2)输出端接负载电阻R L =1.5k Ω后,输出电压u (3)R L =1.5k Ω时,换一个同类型的三极管β=50BE =0.7V ,C 1、C 2、C E 足够大。
时,输出电压u 0=?Ω后,输出电压u 0=?时,换一个同类型的三极管β=60,输出电压u 0=?页第 14 页,共 31 页(3)分别是什么反馈类型?对电路有什么影响?2-1 图2-2管构成共基极放大电路;页第16 页,共页页VZ=6V,稳定电流范围为IZ=5~20mA,额定功率为能稳压,设V0 = 6V页页页(2)画出满足要求的电路图。
页页页页三、判断以下电路能否放大交流信号,若不能,请改正其中的错误使其能起放大作用。
第25 页,共31页31 页(C )A 图 不能放大交流信号,改正:去掉B 图 能够放大交流信号四、请判断下列电路中的反馈的类型,并说明哪些元件起反馈作用。
第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,〔1〕选d 为参考点,求a V 、b V 和c V ;〔2〕选c 为参考点,求a V 、b V 和d V 。
图1.1 习题1.1电路图解 〔1〕 中选d 为参考点时, V 3ad a ==u VV 112cd bc bd b =-=+==u u u V ;V 1cd c -==u V〔2〕 中选c 为参考点时, 4V 13dc ad a =+=+=u u VV 2bc b ==u V ;V 1dc d ==u V1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.2 习题1.2电路图解 W 5.45.131=⨯=P 〔吸收〕; W 5.15.032=⨯=P 〔吸收〕 W 15353-=⨯-=P 〔产生〕;W 5154=⨯=P 〔吸收〕; W 4225=⨯=P 〔吸收〕元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.3 求图1.3中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.3 习题1.3电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P 〔产生〕,即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P 〔产生〕,即电压源产生功率W 6。
1.4 求图1.4电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.4 习题1.4电路图解 A 1231=-=IA 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.5 试求图1.5所示电路的ab U 。
图1.5 习题1.5电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U1.6求图1.6所示电路的a 点电位和b 点电位。
图1.6 习题1.6电路图解 V 4126b =⨯-=VV 13b a =+-=V V1.7 求图1.7中的I 及S U 。
图1.7 习题1.7电路图解 A 7152)32(232=⨯+-⨯+-=IV 221021425)32(22S =+-=⨯+-⨯+=I U1.8 试求图1.8中的I 、X I 、U 及X U 。
模拟电路部分习题答案第二章晶体二极管及应用电路2-1.填空(1)N型半导体是在本征半导体中掺入五价元素;P型半导体是在本征半导体中掺入三价元素。
(2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流会增大。
(3)PN结的结电容包括势垒电容和扩散电容。
(4)晶体管的三个工作区分别是放大区、截止区和饱和区。
在放大电路中,晶体管通常工作在放大区区。
(5)结型场效应管工作在恒流区时,其栅-源间所加电压应该反偏。
(正偏、反偏)2-2.判断下列说法正确与否。
(1)本征半导体温度升高后,两种载流子浓度仍然相等。
()(2)P型半导体带正电,N型半导体带负电。
()(3)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R GS大的特点。
()(4)只要在稳压管两端加反向电压就能起稳压作用。
()(5)晶体管工作在饱和状态时发射极没有电流流过。
()(6)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。
()(7)PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
()(8)若耗尽型N沟道MOS场效应管的U GS大于零,则其输入电阻会明显减小。
()答案:(1)对;温度升高后,载流子浓度会增加,但是对于本征半导体来讲,电子和空穴的数量始终是相等的。
(2)错;对于P型半导体或N型半导体在没有形成PN结时,处于电中性的状态。
(3)对;结型场效应管在栅源之间没有绝缘层,所以外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R GS大的特点。
(4)错;稳压管要进入稳压工作状态两端加反向电压必须达到稳压值。
(5)错;晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过,只有在截止状态时没有电流流过。
(6)对;N型半导体中掺入足够量的三价元素,不但可复合原先掺入的五价元素,而且可使空穴成为多数载流子,从而形成P型半导体。
(7)对;PN结在无光照、无外加电压时,处于动态平衡状态,扩散电流和漂移电流相等。
(8)错。
绝缘栅场效应管因为栅源间和栅漏之间有SiO2绝缘层而使栅源间电阻非常大。
因此耗尽型N沟道MOS场效应管的U GS大于零,有绝缘层故而不影响输入电阻。
2-3.怎样用万用表判断二极管的正、负极性及好坏?答:可以利用万用表的电阻挡测量二极管两端电阻,正向时电阻很小,反向时电阻很大。
2-4.二极管电路如题2-4图所示,试判断图中的二极管是导通还是截止?输出电压为多少?本题可以通过二极管端电压的极性判断其工作状态。
一般方法是断开二极管,并以它的两个极作为端口,利用戴维南定理求解端口电压,若该电压是二极管正偏,则导通,若反偏则截止。
(a)图将二极管断开,从二极管的两个极为端口向外看,如题2-1解(a)图所示,则A-B间电压为12-6=6V,二极管处于正偏,导通。
(b)图将二极管断开,从二极管的两个极为端口向外看,如题2-1解(b)图所示,则A-B间电压为3-2=1V,二极管处于正偏,导通。
(c)当有两只二极管时,应用以上方法分别判断每只管子的状态。
如题2-1解(c)图所示首先断开上面二极管D1,则下面二极管D2截止,所以D1两端电压为正偏导通;然后再断开下面二极管D2,如题2-1解(d)图则D1两端电压为正偏导通,则D2两端电压为负截止,综上所述,D1导通、D2截止。
(d)根据前面分析方法,可知D1、D3截止,D2、D4导通。
2-5.电路如题2-11图所示,稳压管的稳定电压U Z=8V,设输入信号为峰值15V三角波,试画出输出u o的波形。
解:如图所示。
三角波正半周时,当电压幅值小于稳压管的稳压值时,稳压管截止,当等于大于稳压值时,稳压管反向击穿,输出电压为稳压管稳压值;三角波负半周时,稳压管正向导通,假设正向电阻为0,则输出电压为零。
2-6.如题2-12图所示,电路中两只稳压管完全相同,U Z=8V,tuiωsin15=,试画出输出u o的波形。
解:如图所示。
三角波正半周时,当电压幅值小于稳压管的稳压值时,下面一只稳压管截止,当等于大于稳压值时,稳压管反向击穿,输出电压为稳压管稳压值;三角波负半周时,上面一只稳压管截止,当等于大于稳压值时,稳压管反向击穿,输出电压为稳压管稳压值。
2-7、2-8、2-9略2-10.电路及二极管伏安特性如图所示,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,问(1)二极管在输入电压为零时的电流和电压各为多少?(2)二极管中流过的交流电流有效值为多少?解:在分析这类电路时,应首先分析静态电流和电压,即静态工作点Q,然后求出在Q点下的动态电阻,再分析动态信号的作用。
(1)利用图解法可以方便地求出二极管的Q 点。
在动态信号为零时,二极管导通,电阻R 中电流与二极管电流相等。
因此,二极管的端电压可写为R i V u D D −=,在二极管的伏安特性坐标系中作直线,与伏安特性曲线的交点就是Q点,如图所示。
读出Q 点的坐标值,即为二极管的直流电流和电压,约为mA I V U D D 6.2,7.0≈≈(2)根据二极管动态电阻的定义,Q 点小信号情况下的动态电阻为Ω=Ω⎪⎭⎫⎝⎛=≈106.226D T D I U r根据已知条件,二极管上的交流电压有效值为10mV ,故流过的交流电流有效值为mA mA r U I d i d 11010=⎪⎭⎫⎝⎛==第三章 晶体三极管及其应用电路3-1 试画出用PNP 、NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图,标出电源电压的极性,静态工作电流I B 、I C 的实际方向及静态电压U BE 、U CE 的实际极性。
解:用PNP 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(a)所示。
其中静态工作电流I B 、I C 的实际方向如图中箭头所示,静态电压U BE <-0.7V 、U CE <-0.3V 。
用NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题3-4图(b)所示。
其中静态工作电流I B 、I C 的实际方向如图中箭头所示,静态电压U BE >0.7V 、U CE >0.3V 。
R BR CR LC iC O-V EEI BI C+题3-4图(a )+R BR CR LC iC OV CC I BI C+(b )+PNPNPN3-2电路如图3-5所示。
说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大,为什么?(a )(b )(c )(d )(e )u -+u o -题3-5图+u i -u -+u o -分析:解决此问题需要进行以下几个方面的判断。
1. 判别三极管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件,具备合适的静态工作点。
2. 判断有无完善的直流通路。
3. 判断有无完善的交流通路。
4. 在前三个条件满足的条件下,最后根据电路给出的参数进行计算,根据计算结果判断三极管是否工作在放大区。
但是如果电路没有给出电路参数,该步骤可以省略。
默认电路参数取值合适。
解:a 不能。
没有直流偏置,不能提供合适的静态工作点。
b 不能。
电源V CC 使发射结反偏,不能提供合适的静态工作点。
c 不能。
基极电压V BB 使发射结满足正偏条件,但是集电结不是反偏,电路不具备合适的静态工作点。
d 不能。
2C 电容使集电极交流接地,从而使输出电压交流部分为零。
e 能。
有合适的直流偏置电路,输入能加到三极管上,输出也能够送到负载上。
3-3 放大电路如题3-9图所示。
已知V CC =3V ,U B =0.7V ,R C =3 kΩ,R B =150 kΩ,晶体管VT 的输出特性曲线如题3-9图a 所示。
试求: 1.放大电路的静态工作点I CQ 和U CEQ ;2.若R L =∞,求输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值; 3.若R L =7kΩ,输出最大不失真电压的幅值。
题3-9图u -+u o -R 题3-9图a解: 1.放大电路的静态工作点I CQ 和U CEQ 计算如下。
根据题3-9图所示电路列写直流负载线方程如下:CQC CQ CC CEQ 33I R I V U −=−=分别令I C =0,U CE =0,代入直流负载线方程,得到负载线上两个坐标点,M (3,0),N (0,1),连接M 、N 得到直流负载线。
题3-9图b 题3-9直流负载线0.5I根据直流通路,得基极静态工作电流为()μA 315k 150703B BE CC BQ ..R U V I =−=−=直流负载线MN 与i B =I B =15.3μA 的输出特性曲线的交点Q 就是静态工作点。
Q 点坐标为V25.1mA38.0μA 3.15CEQ CQ BQ ===U I I2. R L =∞时,输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。
若R L =∞,交流负载线斜率与直流负载线斜率相同,为k 311//1C L C ==R R R如题3-9图b 所示。
0.5I CQ题3-9图c 题3-9交流负载线输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为[]2max ,o 1max ,o max ,o ,min U U U =()()ces o,max1CEQ ces o,max 2C Lo,max VT 0.3V,1.250.30.95//0.383 1.14V1//0.95VCQ CQ C L U U U U V I U I R R R R U ==−=−=≈==⨯=∴=如果三极管的饱和压降则3.若R L =7kΩ,交流负载线斜率为k 1.21k 7//k 31//1L C ==R R输入电压u i 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为()()()()()o,max o,ma1o,max2o,max1CEQ ces CQ o,max2CQ C L C L o,max min , 1.250.30.95V //0.38 2.10.80V 1//0.80V U U U U U u I U I R R R R U ⎡⎤=⎣⎦=−=−====⨯=∴= 3-6如题3-12图所示放大电路中,已知晶体管的β=100,U BE =-0.3V 。
1.估算直流工作点I CQ 和U CEQ 。
2.若偏置电阻R B1、R B2分别开路,试分别估算集电极电位U C 值,并说明各自的工作状态; 3.若R B1开路时,要求I CQ =2mA ,试确定R B2应该取多大的值。
V CC12v题3-12图解:1.直流工作点I CQ和U CEQ估算。
()()()()()()()B2B CCB1B2CC B EBBQECQ BCEQ CC BQ E CQ C4701211.63V154701211.630.30.53μA1101 1.3k53mA1121010.53μA 1.3k53mA2k11.82VRU VR RV U UIRI IU V I R I Rβββ==⨯=++−−−−∴===+⨯∴==∴=−+−=−⨯⨯−⨯=2.若偏置电阻R B1开路,管子的静态工作电流为()()()()()CC EBBQB2EC BQ CEC CC BQ C BQ E120.30.020mA1470k1100 1.3k1000.02024V11241010.020 1.3 5.4VV UIR RU I RU V I R I Rββββ−−===++++⨯∴=⋅=⨯⨯==−⋅−+=−−⨯⨯=集电极电位()此时三极管的发射结正偏、极点结反偏,管子处于放大状态。