模拟电路期中试卷含答案

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苏州大学 模拟电子技术 课程期中试卷

共 5 页 考试形式 开 卷 2014 年 11 月 院系 年级 专业 学号 姓名 成绩

一、(8分)什么是放大?放大的对象是什么?负载上获得的功率来自何处?

答:放大指不失真地将微弱的电信号增强到人们所需要的数值。放大对象为电信号(电压、电流或功率)。负载上获得的功率来自直流电源的能量。

二、(10分)半导体材料包括那几个种类?分别举例说明。

答:包括纯净半导体(或本征半导体)和掺杂半导体(或杂质半导体)。

纯净半导体又包括元素半导体和化合物半导体。

元素半导体,如硅(Si )、锗(Ge )等;化合物半导体,如砷化镓(GaAs )等。

掺杂半导体又包括N 型和P 型半导体。N 型半导体:比如在硅材料中掺杂五价元素如磷(P )、砷(As )或锑(Sb )等;P 型半导体:比如在硅材料中掺杂三价元素如硼(B )或铟(In )等。

三、(10分)说明二极管V -I 特性在正向导通区和截止区内三种简化模型的名称,分别用代数表达式和函数曲线的形式描述这三种简化模型。

答:理想模型,恒压降模型和折线模型,分别如下图所示。

D D D D 0,when:00,when:0i v i v >=⎧⎨=<⎩ D D o n D D o n 0,w h e n :0,w h e n :i v V i v V >=⎧⎨=<⎩ D th D D th D D

D th ,when:0,when:v V i v V R i v V -⎧>≥⎪⎨⎪=<⎩ 四、(12分)图示电路中二极管为理想二极管。

(1)判断二极管是否导通;(2)画出等效电路图;(3)求输出电压v O 。

解:(1)假设二极管D 导通,则二极管可用短路线等效,其电流为i D =(−9+6)∕3=−1mA

,和假设矛

盾,所以二极管实际截止;(2);(3)v O=−6V。

五、(10分)BJT共射输出特性曲线上有哪几个工作区域?写出BJT的电压电流在这些工作区域内分别具备的特征。

答:①截止区,v BE< V on,v CE>v BE,i B=0,i C≈0。

②放大区,v BE≥V on,v CE>v BE,i C≈βi B+I CEO。

③饱和区,v BE≥V on,v CE≤v BE,Δi C≠βi B+I CEO,v CE≈V CES。

六、(8分)BJT的安全工作区由哪几个参数确定?

答:集电极最大允许电流I CM、集电极最大允许功率损耗P CM、基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压V BR(CEO)。

七、(8分)什么是放大电路的静态工作点Q?为什么要设置Q点?

答:指放大电路在仅有直流电源激励时候各个位置的直流电压电流(也称作偏置量或偏置点)。设置静态工作点的目的是为了将放大管设置在合适的工作区域(即放大区)。

八、(10分)画出NPN型双极结型晶体管(BJT)的低频小信号电路模型,在模型中标注发射极、基极和集电极,以及交流小信号量v be、i b、v ce和i c,并写出基−射极间交流小信号电阻r be的估算表达式。

答:参见教材p.129 图4.3.12,p.130 式(4.3.7b)。

九、(12分)一个三极管放大电路中,测得BJT三个引脚1、2、3对地电压分别为V1=0.7V,V2=0V , V3=5V,试分析1、2、3分别对应三极管的哪三个引脚,此BJT为NPN还是PNP管,是硅管还是锗管。

答:硅NPN型三极管,1、2、3引脚分别是基极、射极和集电极。

十、(12分)图示电路中,已知BJT静态时V BEQ=0.7V,共射

电流放大系数为β=80,各电阻R s=1.2kΩ,R b=500kΩ,

R c=R L=5kΩ,V CC=12V,各电容对交流可视作短路。小信号等

效电路参数r be=1.2kΩ,r ce忽略不计。

(1)画出该放大电路直流通路图,并估算放大电路的静态工

作电流、电压:I BQ、I CQ、和V CEQ;

(2)作出该放大电路中频状态下的交流通路图和交流小信号

等效电路图;

(3)试求该放大电路的电压增益A v、源电压增益A vs、输入电

阻R i和输出电阻R o。

解:(1),

CC BEQ

B b

22.6μA V V I R -==,C 0B 1.808mA I I β≈=,CE CC C c 2.96V V V I R =-=。

(2)

(3)忽略ce r ,[]

0c L v be

166.67R R A r β-=≈- ,i b be 1.2k R R r =≈Ω ,o c 5k R R ≈=Ω, i

vs v i s

83.33R A A R R =⋅≈-+。