模拟电子技术基础简明教程杨素行(第三版)
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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10μA ,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:3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为:321080A Aμμ⨯=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。
但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60A μ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。
解:20℃时,()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时,8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大?输入特性的死区电压约为多大?②为了使PNP 型三极管工作在放大区,其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零?并与NPN 型三极管进行比较。
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10μA ,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:3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为:321080A Aμμ⨯=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。
但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80Aμ60A μ40A μ20A μ0Aμ0.9933.22安全工作区习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。
解:20℃时,()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时,8CBO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
①查看该三极管的穿透电流I CE O 约为多大?输入特性的死区电压约为多大?②为了使PNP 型三极管工作在放大区,其u BE 和u BC 的值分别应该大于零还是小于零?并与NPN 型三极管进行比较。
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10μA ,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:3210 1.25A Aμμ-⨯=在80℃时的反向电流约为:321080A Aμμ⨯=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。
但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。
温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。
100B i Aμ=80A μ60Aμ40A μ20Aμ0Aμ0.9933.22安全工作区假设有两个三极管,已知第一个管子的,当该管的时,其I C1199β=110B I A μ=习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。
已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。
解:20℃时,()131CEO CBO I I Aβμ=+=50℃时,8C BO I Aμ≈()()()05020011%3011%301301%39t t ββ--=+=⨯+≈⨯+⨯=()13200.32CEO CBO I I A mAβμ=+==习题1-12一个实际PNP 型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。
习题2-1试判断图P2-1中各电路有无放大作用,简单说明理由。
答:(a)无放大作用(发射结反偏);(b)不能正常放大(发射结无直流偏置);(c)无放大作用(集电结无直流偏置);(d)无放大作用(发射结无直流偏置);(e)有放大作用(是射极跟随器);(f)无放大作用(输出交流接地);(g)无放大作用(输入交流接地);(h)不能正常放大(栅极无直流偏置);(i)无放大作用(电源极性接反);R bR e i U +o UR i U +oU R 1i U '+2i i N U U N '=L R '=习题2-3在NPN 三极管组成的单管共射放大电路中,假设电路其他参数不变,分别改变以下某一参数时,试定性说明放大电路的I BQ 、I CQ 和U CE Q 将增大、减少还是基本不变。
①增大R b ;②增大V CC ;③增大β。
答:①增大R b ,则I BQ 减少,I CQ 减少,U CE Q 增大。
②增大V CC ,则I BQ 增大,I CQ 增大,U CE Q 不确定。
③增大β,则I BQ 基本不变,I CQ 增大,U CE Q 减少。
定电路中,假设电路其他参数不变,分别改变以下某一参数将增u A ↑。
u A ,↓。
u A ↓。
u A ④增大β,则I BQ 基本不变u Ai U +oU +(b)解:①可先用近似估算法求I BQ100.70.0220510CC BEQb V U mA AR μ--==≈=直流负载线方程:10CE CC C C u V i R =-=-Q 1静态工作点Q 点处,0.5,U V I ≈≈Q 1Q 2Q 1Q 2因此,需减小R c 和R b ,可减为R c =4k Ω,R b =250Q 3放大电路如图P2-7(a)所示,试按照给定参数,P2-7(b)中:①画出直流负载线;R b 211k Ωi U oU (b)P2-7(b)mA的一条水平线, 2.67.2点,且斜率为,其中1LR -'R b 211k Ωi U oUC图P2-6(b),输入电阻u A iU o U +_(u R A β=-(u R A β=-?ou iU A U ==o ii i oU R U R R =+i U o U +_(u R A β=-iU o U +R e 2k Ω(u A r β=-+R b 1-i U sU oU +-i UR b-sU +-R oU iU (1(1u A r +=+(1(1u A r +=+R -1o U iU 2o U r beR cR iU 1o U 2o U -+-1o i be U U r =-+2(1(1o i be U U r +=+12o o U U ≈-oU R b 2=10R =3k (//c u R A r β=习题2-19 P107解:(a)共基电路(b)共射电路(c)共集电路(d)共射电路(e)共射-共基电路R 1i U oU -g m =1.5mS(1)i gs d s m s gs U U I R g R U =+=+(//)o m gs d L U g U R R =-(1o m i U g R U =-+R SgsU o m gs sU g U R =(1)i gs o m s gsU U U g R U =+=+1o m i m U g R U g =+12u be A r =-22k =ΩC R E 1sU习题2-27P110答:①测静态工作点Q :直流稳压电源、万用表(直流电压档):直流稳压电源、正弦波信号发生②测电压放大倍数Au器、示波器、交流毫伏表。
题1-13 (a)发射结正偏,集电结反偏,故BJT工作在放大区。
(b)发射结和集电结均反偏,故BJT工作在截止区。
(c)发射结正偏,集电结反偏,故BJT工作在放大区。
(d)发射结和集电结均正偏,故BJT工作在饱和区。
(e)发射结和集电结均反偏,故BJT工作在截止区。
(f)发射结正偏,集电结电压为0,故BJT处于临界饱和状态。
(g)发射结正偏,集电结反偏,故BJT工作在放大区。
(h)发射结正偏,集电结反偏,故BJT工作在放大区。
题2-1 判断图中放大电路有无放大作用,说明理由。
a)因为E结反偏,C结正偏,所以无放大作用。
应将+VCC改成-VCCb)电源未给发射结正偏——无放大作用。
应将Rb连在电源和基极之间c)输入交流信号会因交流通路中VCC的接地而被短路,无法作用在三极管的发射结——无放大作用。
应在电源和基极之间接一个电阻d)由于电容的隔直作用,发射结没有得到正偏——无放大作用。
应将电容C移走e)有放大作用f)无放大作用,原因:电容C2在交流时短路输出电压无法引出,而始终为零。
改正方法:将电容C2放在集电极和电压引出端之间。
g)无放大作用,原因:电容Cb在交流时短路而使输入交流信号被短路,无法作用在三极管的发射结。
改正方法:将电容Cb去掉。
h)无放大作用i)无放大作用题2-5题2-6VRIIVUmAImARRUVICEQ82.3)(7.2,027.0)1(cBQCQCCCQbcBEQCCBQ=+-===++-=β题2-13 1)I BQ=20uA, I CQ=2mA, U CEQ=-4V2) r be=1.5K, 3) A U=-100, 4)截止失真,应减小Rb 题2-15(2) 画出微变等效电路题2-16 1)I BQ =10uA, I CQ =1mA, U CEQ =6.4V2) r be =2.9K Ω,RL=∞时,R e /‘=5.6K ,A U =0.99, RL=1.2K 时,R e /‘=0.99K ,A U =0.979,3) RL=∞时,R i ‘=282K Ω, RL=1.2K 时,R i ‘=87K Ω 4) R o ‘=29Ω 题2-17R C ‘= R e 时,U O1 ‘≈ -U O2, 两者波形反相 题2-25e be e be L1)(1)(1R βr R βR βr R βU U C io ++-=++-='e be 2)(1)(1R βr R βU U e i o +++=题2-26第四章功率放大电路习题答案题4-6 分析OTL电路原理,已知V CC =10V,R3=1.2K,R L=16 Ω,电容足够大。
100B i A
μ=80A
μ60A
μ40A μ20A μ0A
μ0.9933.22
安全工作区
假设有两个三极管,已知第一个管子的,当该管的时,其I C1199β=110B I A μ=
F
D 、E
A
B
C
图P1-14(g)
DS =15V ,u GS =4V 时的跨导g m u DS =15V
由图可得,开启电压U GS(th)=2V ,I DO =2.5mA ,
4 1.2 2.84.
5 3.5
D m GS i g mS
u ∆-===∆-
习题1-17试根据图P1-17所示的转移特性曲线,分别判断各相应的场效应管的类型(结型或绝缘栅型,P型沟道或N型沟道,增强型或耗尽型)。
如为耗尽型,在特性曲线上标注出其夹断电压U
GS(off)
和饱和漏极电流I
DSS
;如为增强型,标出其
开启电压U
GS(th)。
(a)绝缘栅型N沟道增强型;(b)结型P沟道耗尽型;
(c)绝缘栅型N沟道耗尽型;(d)绝缘栅型P沟道增强型。
习题1-18已知一个N型沟道增强型MOS场效应管的开启电
压U
GS(th)
= +3V,I DO=4mA,请示意画出其转移特性曲线。
习题1-19已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏
极电流I
DSS
= -2.5mA,夹断电压U GS(off)=4V,请示意画出其转移特性曲线。
习题1-18图习题1-19图
习题2-1试判断图P2-1中各电路有无放大作用,简单说明理由。
答:(a)无放大作用(发射结反偏);
(b)不能正常放大(发射结无直流偏置);
(c)无放大作用(集电结无直流偏置);
(d)无放大作用(发射结无直流偏置);
(e)有放大作用(是射极跟随器);
(f)无放大作用(输出交流接地);
(g)无放大作用(输入交流接地);
(h)不能正常放大(栅极无直流偏置);
(i)无放大作用(电源极性接反);
R b
R e i U +o
U R i U +
o U R 1i U '+
2
i i N U U N '=
L
R '=
定电路中,假设电路其他参数不变,分别改变以下某一参数
A
将增
u
A
↑。
u
A
,↓。
u
A
↓。
u
④增大β,则I BQ
A
基本不变
u
i U +o
U +
(b)
解:①可先用近似估算法求I BQ
100.7
0.0220510
CC BEQ
b V U mA A
R μ--=
=
≈=直流负载线方程:10CE CC C C u V i R =-=-Q 1
静态工作点Q 点处,0.5,
U V I ≈≈
Q 1
Q 2
Q 1
Q 2
=2mA ,u CE =2V 的一点与横坐标上u CE =10V 连即可得到此时的直流负载线,此时集电极电阻为
()()10224CC CEQ CQ V U I k =-=-=Ω
由图可见,Q 3点处I BQ =40μA ,则
因此,需减小R c 和R b ,可减为R c =4k Ω,R b =250Q 3
R b 2
11k Ω
i U o
U (b)
P2-7
()153CE CC C c e C V i R R i ≈-+=-(b)
mA
的一条水平线, 2.6
7.2
点,且斜率为,其中1
L
R -
'R b 2
11k Ω
i U o
U
C
图P2-6(b)
,输入电阻u A i
U o U +_(u R A β=-
(u R A β=-
?o
u i
U A U =
=o i
i i o
U R U R R =+
i U o U +
_(u R A β=-i
U o U +R e 2k Ω(u A r β=-+
R b 1
-
i U s
U o
U +-i U
R b
-
s
U +-
R o
U i
U (1(1u A r +=
+(1(1u A r +=
+R -
1o U i
U 2
o U r be
R c
R b
i
U 1o U 2o U -+-
1o i be U U r =-+2(1(1o i be U U r +=
+12o o U U ≈-
o
U R b 2=10R =3k (//c u R A r β=习题2-19 P107
解:(a)共基电路
(b)共射电路(c)共集电路(d)共射电路(e)共射-共基电路
R 1
i U o
U -
g m =1.5mS
(1)i gs d s m s gs U U I R g R U =+=+(//)o m gs d L U g U R R =-(1o m i U g R U =-+
R S
gs
U o m gs s
U g U R =(1)i gs o m s gs
U U U g R U =+=+1o m i m U g R U g =+
12
u be A r =-22k =Ω
C R E 1
s
U
习题2-27P110
答:①测静态工作点Q :直流稳压电源、万用表(直流电压档)
:直流稳压电源、正弦波信号发生
②测电压放大倍数A
u
器、示波器、交流毫伏表。
:同②
③测最大输出电压幅度U
om
:同②
④测输入电阻R
i
:同②
⑤测输出电阻R
o
习题2-28P111
本题为实验题,略。