18602《模擬電子技術(shù)》思考與練習(xí)解答

1、模擬電子技術(shù)節(jié)后思考與練習(xí)解答1.1 思考與練習(xí)1、半導(dǎo)體具有哪些獨(dú)特性能？在導(dǎo)電機(jī)理上，半導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體有何區(qū)別？ 答：半導(dǎo)體只所以應(yīng)用廣泛，是因?yàn)樗哂泄饷粜浴崦粜院蛽诫s性的獨(dú)特性能，在 導(dǎo)電機(jī)理上，金屬導(dǎo)體中只有自由電子一種載流子參與導(dǎo)電，而半導(dǎo)體中有多子和少子兩 種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電，這是它們導(dǎo)電機(jī)理上的本質(zhì)區(qū)別。2、何謂本征半導(dǎo)體？什么是“本征激發(fā)”？什么是“復(fù)合”？ 答：天然半導(dǎo)體材料經(jīng)過(guò)特殊的高度提純工藝，成為晶格結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱的純凈半導(dǎo)體 時(shí)，稱為本征半導(dǎo)體。由于光照、輻射、溫度的影響在本征半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子空穴對(duì)的 現(xiàn)象稱為本征激發(fā) ；本征激發(fā)的同時(shí)，共價(jià)鍵中的另外一些價(jià)電子“

2、跳進(jìn)”相鄰原子由本征激發(fā)而產(chǎn)生的空穴中的現(xiàn)象稱為復(fù)合 。復(fù)合不同于本征激發(fā)，本征激發(fā)的主要導(dǎo)電方 式是完全脫離了共價(jià)鍵的自由電子載流子逆著電場(chǎng)方向而形成的定向遷移， 而復(fù)合運(yùn)動(dòng)的 導(dǎo)電方式是空穴載流子的定向遷移，空穴載流子帶正電，順電場(chǎng)方向定向運(yùn)動(dòng)形成電流。3、N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體有何不同？各有何特點(diǎn)？它們是半導(dǎo)體器件嗎？答：本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)雜質(zhì)元素后可得到N型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體中多子是自由電子，少子是空穴，定域的離子帶正電；本征半導(dǎo)體中摻入三價(jià)雜質(zhì)元素后可得到P型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體中多子是空穴，少子是自由電子，定域的離子帶負(fù)電。這兩種類型的半 導(dǎo)體是構(gòu)成半導(dǎo)體器件的基本元素，但它們都不

3、能稱之為半導(dǎo)體器件。4、何謂PN結(jié)？ PN結(jié)具有什么特性？答：在同一塊晶體中的兩端注入不同的雜質(zhì)元素后，在兩端分別形成P區(qū)和N區(qū)，而在P區(qū)和N區(qū)交界處因?yàn)闈舛壬系牟顒e而出現(xiàn)擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果在兩區(qū)交界處形成一個(gè)干 凈的離子區(qū)，這個(gè)離子區(qū)就是 PN結(jié)，PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕赫蚱脮r(shí)導(dǎo)通，反向偏置 時(shí)截止。5、電擊穿和熱擊穿有何不同？試述雪崩擊穿和齊納擊穿的特點(diǎn)。 答：電擊穿包括雪崩擊穿和齊納擊穿，前者是一種碰撞的擊穿，后者屬于場(chǎng)效應(yīng)的擊穿，這兩種電擊穿一般可逆，不會(huì)造成PN結(jié)的永久損壞。如果上述兩種擊穿不加任何限制而持續(xù)增強(qiáng)時(shí)，由于 PN結(jié)上的熱量積累就會(huì)造成熱擊穿，熱擊穿過(guò)程不可逆，可造成 二

4、極管的永久損壞。1.2 思考與練習(xí)1、二極管的伏安安特性曲線上分為幾個(gè)區(qū)？試述各工作區(qū)上電壓和電流的關(guān)系。 答：二極管的伏安特性曲線上分有死區(qū)、正向?qū)▍^(qū)、反向截止區(qū)和反向擊穿區(qū)四個(gè)工作區(qū)。死區(qū)上正向電壓很小，電流基本為零；正向?qū)▍^(qū)管壓降基本不變，硅管約為0.6,0.8V，其典型值通常取 0.7V ;鍺管約為0.20.3V，其典型值常取0.3V，但通過(guò)管子的正 向電流迅速增長(zhǎng)；在反向截止區(qū)內(nèi)，通過(guò)二極管的反向電流是半導(dǎo)體內(nèi)部的少數(shù)載流子的 漂移運(yùn)動(dòng)，只要二極管工作環(huán)境的溫度不變，少數(shù)載流子的數(shù)量就保持恒定，由于反向飽 和電流的數(shù)值很小，在工程實(shí)際中通常近似視為零值；在反向擊穿區(qū)，反向電流會(huì)突

5、然隨 反向電壓的增加而急劇增大，造成齊納擊穿或雪崩擊穿現(xiàn)象，如不加限流設(shè)置，極易造成“熱擊穿”而使二極管永久損壞。圖 1.232、普通二極管進(jìn)入反向擊穿區(qū)后是否一定會(huì)被燒損？為什 么？答：普通二極管工作在反向擊穿區(qū)時(shí)，反向電流都很大，如不 加設(shè)限流設(shè)置，極易造成“熱擊穿”而造成永久損壞。3、為什么把反向截止區(qū)的電流又稱為反向飽和電流？答：反向截止區(qū)內(nèi)通過(guò)二極管的反向電流是半導(dǎo)體內(nèi)部少數(shù)載 流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成的。只要二極管的工作環(huán)境溫度不變，少數(shù)載流子的數(shù)量就會(huì)保持恒 定，因此反向截止區(qū)的電流又被稱為反向飽和電流。反向飽和電流的數(shù)值很小，在工程實(shí)c圖 1.23際中通常近似視為零值。4、試判斷圖1

6、.23所示電路中二極管各處于什么工作狀態(tài)？設(shè)各 二極管的導(dǎo)通電壓為 0.7V，求輸出電壓UAs答：圖中二極管VD處于正向?qū)顟B(tài)，二極管VD處于反向截止 狀態(tài)，輸出電壓 UAo=- 0.7V。5、把一個(gè)1.5V的干電池直接正向聯(lián)接到二極管的兩端，會(huì)出現(xiàn) 什么問(wèn)題？答：測(cè)量二極管類型及好壞時(shí)，通常采用1.5V干電池串一個(gè)約1k的電阻，并使二極管按正向接法與電阻相連接，使二極管正向?qū)?。然后用萬(wàn)用表的直流電壓檔測(cè)量二極管兩端的管壓降 UD,如果測(cè)到的Lb為0.60.7V則為硅管，如果測(cè)到的Lb為0.10.3V就是鍺管。如果測(cè)量時(shí)直接把1.5V的干電池正向連接到二極管的兩端，因?yàn)闆](méi)有限流電阻, 就可

7、能使二極管中因電流過(guò)大而損壞。(in6、理想二極管電路如圖1.24所示。已知輸入電壓Ui = 10sin w tV,試畫出輸出電壓th)圖 1.24U0的波形。答：(a)圖：圖中二極管若看作理想二極管，當(dāng)輸入正弦波電壓低于一5V時(shí)，二極管D導(dǎo)通，輸出電壓 Uo=u ;當(dāng)輸入正弦波電壓高于一 5V時(shí)，二極管D截止，輸出電壓 uo= 5V,波形如下圖所示:(b)圖：圖中二極管也看作理想二極管，當(dāng)輸入正弦波電壓高于+5V時(shí)，二極管D導(dǎo)通，輸出電壓U0=Ui；當(dāng)輸入正弦波電壓低于+5V時(shí)，二極管D截止,輸出電壓uo=+ 5V,波形如下圖所示:1.3思考與練習(xí)1、雙極型三極管的發(fā)射極和集電極是否可以互換

8、使用？為什么？答：由于三極管的發(fā)射區(qū)和集電區(qū)摻雜質(zhì)濃度上存在較大差異，且面積也相差不少， 因此不能互換使用。如果互換使用，其放大能力將大大下降甚至失去放大能力。2、 三極管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大系數(shù)是否也等于3?答：三極管工作在飽和區(qū)時(shí)，電流放大能力下降，電流放大系數(shù)B值隨之下降。3、 使用三極管時(shí)，只要集電極電流超過(guò)IcM直：耗散功率超過(guò) PcM直；集一射極 電壓超過(guò)U( BRCE。值，三極管就必然損壞。上述說(shuō)法哪個(gè)是對(duì)的？答：其中只有說(shuō)法正確，超過(guò)最大耗散功率PcM值時(shí)，三極管將由于過(guò)熱而燒損。4、 用萬(wàn)用表測(cè)量某些三極管的管壓降得到下列幾組數(shù)據(jù)，說(shuō)明每個(gè)管子是NPN型還

9、 是PNP型？是硅管還是鍺管？它們各工作在什么區(qū)域？ UBe= 0.7V , UCe= 0.3V ; UBe= 0.7V , UCe= 4V; UBe= 0V, UCe= 4V; LBe=- 0.2V , UCe=- 0.3V ; LBe= 0V, LCe= 4V。答：NPN硅管，飽和區(qū)； NPN硅管，放大區(qū)；NPN硅管，截止區(qū)；PNP鍺管， 放大區(qū)；PNP鍺管，截止區(qū)。5、復(fù)合管和普通三極管相比，具有哪些特點(diǎn)？通常用于哪些場(chǎng)合？ 答：和普通三極管相比，復(fù)合管的電流放大系數(shù)比普通三極管大得多，鑒于復(fù)合管的 這種特點(diǎn)，常常用于音頻功率放大、電源穩(wěn)壓、大電流驅(qū)動(dòng)和開(kāi)關(guān)控制等電路中。1.4 思考與練

10、習(xí)1、雙極型三極管和單極型三極管的導(dǎo)電機(jī)理有什么不同？為什么稱雙極型三極管為電 流控制型器件？ MOSt為電壓控制型器件？答：雙極型三極管有多子和少子兩種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電；單極型三極管只有多子參與導(dǎo)電。由于雙極型三極管的輸出電流lc受基極電流I b的控制，因此稱其為電流控件；MOS管的輸出電流Id受柵源間電壓LGs的控制，因之稱為電壓控制型器件。2、當(dāng)UGs為何值時(shí)，增強(qiáng)型 N溝道MOSf導(dǎo)通？當(dāng)LGd等于何值時(shí)，漏極電流表現(xiàn)出恒 流特性？答：當(dāng)LGs=LT時(shí)，增強(qiáng)型N溝道MOS管開(kāi)始導(dǎo)通，隨著LGs的增加，溝道加寬，l d增大。 當(dāng)LGd= LGs LDsLT時(shí)，漏極電流l d幾乎不變，表

11、現(xiàn)出恒流特性。3、雙極型三極管和 MOS管的輸入電阻有何不同？答：雙極型三極管的輸入電阻rbe 一般在幾百歐千歐左右，相對(duì)較??；而MOS管絕緣層的輸入電阻極高，趨近于無(wú)窮大，因此通常認(rèn)為柵極電流為零。4、MOS管在不使用時(shí)，應(yīng)注意避免什么問(wèn)題？否則會(huì)出現(xiàn)何種事故？答：由于二氧化硅層的原因，使 MOS具有很高的輸入電阻。受外界電壓影響時(shí)，柵 極易產(chǎn)生相當(dāng)高的感應(yīng)電壓，造成管子擊穿，所以MOS在不使用時(shí)應(yīng)避免柵極懸空，務(wù)必將各電極短接。5、為什么說(shuō)場(chǎng)效應(yīng)管的熱穩(wěn)定性比雙極型三極管的熱穩(wěn)定性好？ 答：雙極型三極管同時(shí)有兩種載流子參與導(dǎo)電， 其中少數(shù)載流子受溫度影響變化較大，即其熱穩(wěn)定性較差，而場(chǎng)效應(yīng)

12、管只有多子一種載流子參與導(dǎo)電，而溫度對(duì)多子無(wú)影響，因 此其熱穩(wěn)定性較好。1.5 思考與練習(xí)1、分析下列說(shuō)法是否正確，對(duì)者打“V”錯(cuò)者打“X”。(1 )晶閘管加上大于1V的正向陽(yáng)極電壓就能導(dǎo)通。 (X )（2） 晶閘管導(dǎo)通后，控制極就失去了控制作用。（V ）（3） 晶閘管導(dǎo)通時(shí)，其陽(yáng)極電流的大小由控制極電流決定。（V ）（4） 只要陽(yáng)極電流小于維持電流，晶閘管就從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為阻斷。（X ）（只有在門控極電流為零時(shí)，陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管才會(huì)從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為阻 斷。）2、當(dāng)正向陽(yáng)極電壓大到正向轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，晶閘管能夠正常導(dǎo)通嗎？為什么？答：當(dāng)正向陽(yáng)極電壓超過(guò)臨界極限即正向轉(zhuǎn)折電壓UBo時(shí)，漏電流會(huì)急劇

13、增大，晶閘管便由阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變導(dǎo)通狀態(tài)，這種開(kāi)通不屬于正常導(dǎo)通，稱為“硬開(kāi)通”。3、何謂晶閘管的“硬開(kāi)通”？晶閘管正常工作時(shí)允許“硬開(kāi)通”嗎？為什么？答：晶閘管的正向陽(yáng)極電壓超過(guò)臨界極限即正向轉(zhuǎn)折電壓UBo時(shí)，晶閘管出現(xiàn)“硬開(kāi)通”，硬開(kāi)通時(shí)晶閘管的管壓降只有1V左右，但是通過(guò)晶閘管的電流卻很大，顯然，晶閘管正常工作時(shí)一般是不允許硬開(kāi)通。4、選擇晶閘管時(shí)，主要選擇哪兩個(gè)技術(shù)參數(shù)？答：選擇晶閘管時(shí)，主要選擇額定通態(tài)平均電流It和反向峰值電壓 URM這兩個(gè)參數(shù)。2.1思考與練習(xí)1、影響靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的因素有哪些？其中哪個(gè)因素影響最大？如何防范？答：實(shí)踐證明，放大電路即使有了合適靜態(tài)工作點(diǎn)，在外部因素的

14、影響下，例如溫度 變化、電源電壓的波動(dòng)等，都會(huì)引起靜態(tài)工作點(diǎn)的偏移，在諸多影響因素中，溫度變化是 影響靜點(diǎn)穩(wěn)定的最主要因素。在放大電路中加入反饋環(huán)節(jié)，可以有效地抑制溫度對(duì)靜態(tài)工（C）(d)圖2.19 思考與練習(xí)題2電路圖作點(diǎn)的影響。2、圖2.19 所示各電路，分析其中哪些具有放大交流信號(hào)的能力？為什么？答：圖（a）沒(méi)有放大交流信號(hào)的能力。因?yàn)?，基極電位VB=UCc,靜態(tài)工作點(diǎn)太高；圖（b）電路中，由于集電極電阻 R=0，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)電壓放大；圖（c）分壓式偏置共射放大電路缺少負(fù)反饋環(huán)節(jié)，且電容極性反了，因此易產(chǎn)生失真，不能正常放大；圖（d ）電路中核心元件三極管應(yīng)選擇 NPN硅管，但用成PNP

15、管，因此不具有交流信號(hào)放大能力。3、靜態(tài)時(shí)耦合電容 G、C2兩端有無(wú)電壓？若有，其電壓極性和大小如何確定？答：靜態(tài)時(shí)耦合電容 Ci和C2兩端均有電壓。共射放大電路靜態(tài)時(shí)， 輸入信號(hào)源相當(dāng)于 短路，因此，耦合電容 C的端電壓等于三極管基極電位值 VB，左低右高；靜態(tài)下由于無(wú)輸 出，所以輸出端也相當(dāng)短路短路，耦合電容C2的端電壓等于三極管輸出電壓值UCe，左高右低。4、放大電路的失真包括哪些？失真情況下，集電極電流的波形和輸出電壓的波形有 何不同？消除這些失真一般采取什么措施？答：放大電路出現(xiàn)的失真包括截止失真和飽和失真兩種。截止失真時(shí)，共射放大電路 的集電極電流波形出現(xiàn)下削波，輸出電壓波形出現(xiàn)上

16、削頂；飽和失真時(shí)，共射放大電路的 集電極電流波形出現(xiàn)上削波，輸出電壓波形出現(xiàn)下削頂。消除截止失真，需將靜態(tài)工作點(diǎn) 上移，消除飽和失真，要將靜態(tài)工作點(diǎn)下移。另外，還要在電路中加設(shè)反饋環(huán)節(jié)。5、試述R和G在放大電路中所起的作用。答：Re在電路中起的作用是負(fù)反饋?zhàn)饔?，?shù)值通常為幾十至幾千歐，它不但能夠?qū)χ?流信號(hào)產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔茫?同樣可對(duì)交流信號(hào)產(chǎn)生負(fù)反饋?zhàn)饔茫?從而造成電壓增益下降過(guò)多。 為了不使交流信號(hào)削弱， 一般在FE的兩端并上一個(gè)濾波電容 CE，以消除反饋電阻對(duì)交流量 的影響，減小FE對(duì)交流電壓放大倍數(shù)的影響。6、放大電路中為什么要設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定對(duì)放大電路有何影響？ 答：對(duì)

17、放大電路的要求是：對(duì)輸入信號(hào)能放大且不失真。放大電路的核心元件三極管為非線性器件， 只有保證在任意時(shí)刻都使三極管工作在線性放大區(qū)， 輸出波形才不會(huì)失真。 若不設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)，則死區(qū)電壓以下的信號(hào)萬(wàn)分就不能得到傳輸而造成失真；若讓靜態(tài) 工作點(diǎn)靠近或進(jìn)入截止區(qū)，則輸出波形容易發(fā)生截止失真；若靜態(tài)工作點(diǎn)靠近或進(jìn)入飽和 區(qū)，輸出波形容易發(fā)生飽和失真。7、電壓放大倍數(shù)的概念是什么 ?電壓放大倍數(shù)是如何定義的？共發(fā)射極放大電路的電 壓放大倍數(shù)與哪些參數(shù)有關(guān)？答：共發(fā)射極電壓放大電路的主要任務(wù)是對(duì)輸入的小信號(hào)進(jìn)行電壓放大，因此電壓放 大倍數(shù)Au是衡量放大電路性能的主要指標(biāo)。放大電路中，通常把電壓放大倍數(shù)定義

18、為輸出電壓的幅值與輸入電壓的幅值之比。共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)與晶體管的電流放 大倍數(shù)B、動(dòng)態(tài)電阻rbe及集電極電阻FG有關(guān)。ri盡量大8、試述放大電路輸入電阻的概念。為什么總是希望放大電路的輸入電阻 些？答：對(duì)需要傳輸和放大的信號(hào)源來(lái)說(shuō)，放大電路相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載，負(fù)載電阻就是放大 電路的輸入電阻。放大電路的輸入電阻 ri 的大小決定了放大器向信號(hào)源取用電流的大小。 因?yàn)楸环糯笮盘?hào)是微弱小信號(hào)，而且總是存在一定內(nèi)阻。所以我們希望放大電路的輸入電 阻 r i 盡量大些，這樣從信號(hào)源取用的電流就會(huì)小一些，以免造成輸入信號(hào)電壓的衰減。9、試述放大電路輸出電阻的概念。 為什么總是希望放大電路的輸出

19、電阻 r 0盡量小一些 呢？答：對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)，放大電路的輸出電阻ro相當(dāng)于信號(hào)源內(nèi)阻。我們通常希望放大電路的輸出電阻ro盡量小一些，以便向負(fù)載輸出電流后，輸出電壓沒(méi)有很大的衰減。而且放大 器的輸出電阻ro越小，負(fù)載電阻RL的變化對(duì)輸出電壓的影響就越小，使得放大器帶負(fù)載能力越強(qiáng)。10、何謂放大電路的動(dòng)態(tài)分析？動(dòng)態(tài)分析分析步驟？你能否說(shuō)出微變等效電路法的思想？答：放大電路的動(dòng)態(tài)分析，就是求解放大電路對(duì)交流信號(hào)呈現(xiàn)的輸入電阻、電路的輸出電阻ro和交流電壓放大倍數(shù) Au。動(dòng)態(tài)分析的對(duì)象是放大電路中各電壓、 電流的交流分 量；動(dòng)態(tài)分析的目的是找出輸入電阻 、輸出電阻r。、交流電壓放大倍數(shù) A與放大電路參

20、數(shù)間的關(guān)系。采用微變等效電路法的思想是：當(dāng)信號(hào)變化的范圍很小時(shí)，可認(rèn)為晶體管電壓、電流 變化量之間的關(guān)系是線性的。即在滿足小信號(hào)條件下，將晶體管線性化，把放大電路等效 為一個(gè)近似的線性電路。這樣我們就可以利用前面學(xué)習(xí)過(guò)的電路分析法，求出放大電路對(duì) 交流信號(hào)呈現(xiàn)的輸入電阻 門、輸出電阻ro和交流電壓放大倍數(shù) Au 了。11、共集電極放大電路與共發(fā)射極放大電路相比，有何不同？電路有何特點(diǎn)？ 答：共集電極放大電路與共發(fā)射極放大電路相比， 共發(fā)射極放大電路輸入電阻不夠大，而共集電極放大電路輸入電阻較大；共發(fā)射極放大電路輸出電阻不夠小，而共集電極放大 電路輸出電阻較小；共發(fā)射極放大電路的電壓放大倍數(shù)很大

21、，放大能力較強(qiáng)，而共集電極 放大電路的電壓放大倍數(shù)約等于 1。因此共發(fā)射極放大電路適合于做多級(jí)放大電路的中間 級(jí)，而共集電極放大電路適合于多級(jí)放大電路的前級(jí)和后級(jí)。12、 射極輸出器的發(fā)射極電阻 Re能否像共發(fā)射極放大器一樣并聯(lián)一個(gè)旁路電容Ce來(lái)提 高電路的電壓放大倍數(shù)？為什么？答：射極輸出器的發(fā)射極電阻RE是不能象共發(fā)射極放大電路一樣并聯(lián)一個(gè)旁路電容CE來(lái)提高電路的電壓放大倍數(shù)的。因?yàn)樯錁O輸出器的輸出取自于發(fā)射極，即輸出電壓等于 發(fā)射極電阻RE兩端的電壓，如果并上一個(gè)旁路電容，則電路對(duì)交流信號(hào)就會(huì)無(wú)輸出。13、共基放大電路與共發(fā)射極放大電路相比，有何不同？電路有何特點(diǎn)？答：共基放大電路的信號(hào)

22、是從發(fā)射極輸入，從集電極輸出，因此基極是輸入、輸出回 路的公共端，共基放大電路的名稱即由此而得。與共發(fā)射極放大電路相比，共基放大電路 不具有電流放大作用，但由于電壓放大倍數(shù)和共射放大電路同樣很高，因此電路仍具有功 率放大作用，共射放大電路的輸入、輸出為反相關(guān)系，而共基組態(tài)的放大電路輸入、輸出 同相，因此電壓放大倍數(shù)為正值。所以共基放大電路具有的特點(diǎn)是：輸入電阻很小、輸出 電阻很高，高頻特性比較好。14、共基放大電路有電流和功率放大嗎？它通常用于哪些場(chǎng)合？答：共基放大電路不具有電流放大作用，但由于電壓放大倍數(shù)和共射放大電路同樣很 高，因此電路仍具有功率放大作用。共基放大電路多用于高頻和寬頻帶電路

23、或恒流源電路 中。2.2思考與練習(xí)1、選擇題：（1） 場(chǎng)效應(yīng)管是利用外加電壓產(chǎn)生的_B來(lái)控制漏極電流的大小的。A.電流 B. 電場(chǎng) C. 電壓（2）場(chǎng)效應(yīng)管是_C_器件。A.電壓控制電壓 B.電流控制電壓 C.電壓控制電流 D. 電流控制電流（3） 場(chǎng)效應(yīng)管漏極電流由C的運(yùn)動(dòng)形成。A.少子 B. 電子 C. 多子 D. 兩種載流子2、場(chǎng)效應(yīng)管放大電路共有幾種組態(tài)？共源和共漏放大電路分別對(duì)應(yīng)雙極型晶體管的 哪種組態(tài)放大電路？答：場(chǎng)效應(yīng)管放大電路有共源極放大電路、共漏極放大電路和共柵極放大電路三種組 態(tài)。其中共源放大電路對(duì)應(yīng)雙極型晶體管的共射放大電路；共漏放大電路對(duì)應(yīng)雙極型晶體 管的共集電極放大電

24、路。2.3思考與練習(xí)1、與一般電壓放大器相比，功放電路在性能要求上有什么不同點(diǎn)？答：從能量控制的觀點(diǎn)來(lái)看，功率放大器和電壓放大器并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。但是， 從完成任務(wù)的角度和對(duì)電路的要求來(lái)看，它們之間有著很大的差別。電壓放大電路主要要 求它能夠向負(fù)載提供不失真的放大信號(hào)，其主要指標(biāo)是電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和 輸出電阻等。功率放大器主要考慮獲得最大的交流輸出功率，而功率是電壓與電流的乘積，因此功放電路不但要有足夠大的輸出電壓，而且還應(yīng)有足夠大的輸出電流。2、能說(shuō)出甲類、乙類和甲乙類三種功放電路的特點(diǎn)嗎？答：甲類功放電路的特點(diǎn)是高保真，但效率較低；乙類功放電路效率較高但存在“交越失真”，甲乙

25、類功放電路兼顧了甲類放大器音質(zhì)好和乙類放大器效率高的優(yōu)點(diǎn)。3、何謂“交越失真”？哪種電路存在“交越失真”？如何克服“交越失真”？ 答：因?yàn)榫w管都存在正向死區(qū)。因此，當(dāng)乙類功放電路在輸入信號(hào)正、負(fù)半周交替 時(shí)，兩個(gè)功放管都處于截止?fàn)顟B(tài)，造成輸出信號(hào)波形不跟隨輸入信號(hào)的波形變化，波形的 正、負(fù)交界處出現(xiàn)了一段零值，這種失真現(xiàn)象稱為交越失真。4、OTL互補(bǔ)輸出級(jí)是如何工作的，與負(fù)載串聯(lián)的大容量電容器有何作用？答：OTL電路稱為無(wú)輸出變壓器功放電路。是一種輸出級(jí)與揚(yáng)聲器之間采用電容耦合 而無(wú)輸出變壓器的功放電路，是高保真功率放大器的基本電路之一。OTL電路互補(bǔ)輸出級(jí)在信號(hào)的正負(fù)半周，上下兩組三極管輪

26、流導(dǎo)通，推挽工作，輸出端與負(fù)載之間采用大容量 電容耦合。在輸入信號(hào)正半周時(shí)，VT2 管導(dǎo)通， VT3 管截止。 VT 2 管以射極輸出器的形式將正向信號(hào)傳送給負(fù)載， 同時(shí)對(duì)電容Cl充電；在輸入信號(hào)負(fù)半周時(shí)， VT2管截止，VT3管導(dǎo)通。 電容Cl放電，充當(dāng) VT3管的直流工作電源，使 VT3管也以射極輸出器形式將輸入信號(hào)傳送 給負(fù)載。這樣，負(fù)載上得到一個(gè)完整的信號(hào)波形。5 、什么是復(fù)合管？在構(gòu)建復(fù)合管時(shí)，應(yīng)遵循什么原則？ 答：把兩個(gè)三極管按一定方式組合起來(lái)可構(gòu)成復(fù)合管。構(gòu)建復(fù)合管時(shí)，應(yīng)遵循讓復(fù)合 起來(lái)的管子都處于放大狀態(tài)，以滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，各電極的電流能合理地流 動(dòng)的原則。2.4

27、思考與練習(xí)1、多級(jí)放大電路通常有哪些耦合方式？它們各自具有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：多級(jí)放大電路通常有直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合三種方式。其中直接耦合的多級(jí)放大電路具有既可放大交流信號(hào)，也可放大直流和變化非常緩慢的信號(hào)，且信號(hào)傳 輸效率高，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于集成化等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是存在著各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互牽制和 零點(diǎn)漂移這兩個(gè)問(wèn)題。阻容耦合的放大電路具有隔直通交作用，使各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 相互獨(dú)立，給設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)了方便，且電路具有體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是耦合電 容的存在對(duì)輸入信號(hào)產(chǎn)生一定的衰減，從而使電路的頻率特性受到影響，加之不便于集成 化，因而在應(yīng)用上也就存在一定的局限性。變壓器耦合的多級(jí)

28、放大電路具有靜態(tài)工作點(diǎn)相 互獨(dú)立、互不影響 ; 因容易實(shí)現(xiàn)阻抗變換，而容易獲得較大的輸出功率，以獲得最佳負(fù)載。 缺點(diǎn)是變壓器體積大而重，不便于集成，頻率特定較差，也不能傳輸直流和變化非常緩慢 的信號(hào) , 所以其應(yīng)用受到很大限制。2、多級(jí)放大電路的性能指標(biāo)有哪些？與單級(jí)放大電路有何不同？ 答：多級(jí)放大電路的基本性能指標(biāo)與單級(jí)放大電路相同，即有電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。與單級(jí)放大電路不同的是：多級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)等于各級(jí)電壓放 大倍數(shù)的乘積；多級(jí)放大電路的輸入電阻是輸入級(jí)的輸入電阻；多級(jí)放大電路的輸出電阻是輸出級(jí)的輸出電阻。2.5 思考與練習(xí)1、什么是零漂現(xiàn)象？零漂是如何產(chǎn)生的？采用

29、什么方法可以抑制零漂？ 答：直接耦合的多級(jí)放大電路，當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)電壓并不為零，而且這 個(gè)不為零的電壓會(huì)隨時(shí)間作緩慢的、無(wú)規(guī)則的、持續(xù)的變動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn) 稱零漂。差動(dòng)放大電路可以有效地抑制零漂。當(dāng)溫度變化時(shí)，因兩管電流變化規(guī)律相同， 兩管集電極電壓漂移量也完全相同，從而使雙端輸出電壓始終為零。也就是說(shuō)，依靠差動(dòng) 放大電路的完全對(duì)稱性，使兩管的零漂在輸出端相抵消，使零點(diǎn)漂移得到抑制。2、何謂差模信號(hào)？何謂共模信號(hào)？ 答：差模信號(hào)是放大電路中需要傳輸和放大的有用信號(hào)，用uid 表示，數(shù)值上等于兩管輸入信號(hào)的差值；溫度變化，電源電壓波動(dòng)及外界電磁干擾等對(duì)放大電路的影響，相當(dāng)

30、 于輸入端加了“共模信號(hào)” 。因此，共模信號(hào)對(duì)放大電路是一種干擾信號(hào)，應(yīng)采取措施加 以抑制。3、試述差動(dòng)放大電路的類型有哪幾種？ 答：差動(dòng)放大電路有兩個(gè)輸入端子和兩個(gè)輸出端子，因此信號(hào)的輸入和輸出均有雙端 和單端兩種方式。雙端輸入時(shí)，信號(hào)同時(shí)加到兩輸入端；單端輸入時(shí)，信號(hào)加到一個(gè)輸入 端與地之間，另一個(gè)輸入端接地。雙端輸出時(shí)，信號(hào)取于兩輸出端之間；單端輸出時(shí)，信 號(hào)取于一個(gè)輸出端到地之間。因此，差動(dòng)放大電路有雙端輸入雙端輸出、單端輸入雙端輸 出、雙端輸入單端輸出、單端輸入單端輸出四種應(yīng)用方式。2.6 思考與練習(xí)1、何謂放大電路的頻率響應(yīng)？何謂波特圖？ 答：頻率響應(yīng)是衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)適

31、應(yīng)能力的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。頻率響應(yīng)中 表示電壓放大倍數(shù)的模與頻率 f 之間的關(guān)系，稱為幅頻響應(yīng)；表示放大器輸出電壓與輸入 電壓之間的相位差 與頻率 f 之間的關(guān)系，稱為相頻響應(yīng)。放大電路的幅頻響應(yīng)和相頻響 應(yīng)統(tǒng)稱為放大電路的頻率響應(yīng)或頻率特性。 在研究放大電路的頻率響應(yīng)時(shí)，由于信號(hào)的頻 率范圍很寬（從幾赫到幾百兆赫以上） ，放大電路的放大倍數(shù)也很大（可達(dá)百萬(wàn)倍） ，為壓縮 坐標(biāo)，擴(kuò)大視野，在畫頻率特性曲線時(shí)，頻率坐標(biāo)采用對(duì)數(shù)刻度，而幅值（以 dB 為單位）或 相角采用線性刻度。在這種半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中畫出的幅頻特性和相頻曲線稱為對(duì)數(shù)頻率特性或波 特圖。2、試述上限頻率、下限頻率和通頻帶的概念。說(shuō)明單級(jí)和

32、多級(jí)放大電路的通頻帶和 上、下限頻率有何不同？0.707倍Aum時(shí)，所對(duì)應(yīng)答：信號(hào)頻率下降或上升而使電壓放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)的的頻率分別為下限截止頻率 fL （簡(jiǎn)稱下限頻率）和上限截止頻率fH （簡(jiǎn)稱上限頻率）。上限頻率fH至下限頻率fL的一段頻率范圍稱為通頻帶。多級(jí)放大電路的下限頻率fL比單級(jí)的要大，上限頻率fH比單級(jí)的要小，因此多級(jí)放大電路與單級(jí)放大電路相比，總的頻帶寬 度BW變窄了。通頻帶變窄換來(lái)的是電路總的放大倍數(shù)的提高。3、試述線性失真和非線性失真的概念，并說(shuō)明放大電路的頻率響應(yīng)屬于何種失真。 答：放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的增益不同，從而使輸出波形產(chǎn)生失真，稱為幅度 頻率失真，簡(jiǎn)稱

33、幅頻失真。放大電路對(duì)不同頻率成分信號(hào)的相移不同，從而使輸出波形產(chǎn) 生失真，稱為相位頻率失真，簡(jiǎn)稱相頻失真。幅頻失真和相頻失真是線性失真。放大電路 中的非線性器件，如三極管，當(dāng)其工作在非線性區(qū)時(shí)，所引起截止、飽和、截頂?shù)确蔷€性 失真。顯然放大電路的頻率響應(yīng)屬于線性失真。2.7 思考與練習(xí)1、什么叫反饋？正反饋和負(fù)反饋對(duì)電路的影響有何不同？ 答：“反饋”就是通過(guò)一定的電路形式，把放大電路輸出信號(hào)的一部分或全部按一定的方式回送到放大電路的輸入端，并影響放大電路的輸入信號(hào)。如果反饋能使輸入信號(hào)的 凈輸入量削弱的稱為負(fù)反饋，負(fù)反饋提高了基本放大電路的工作穩(wěn)定性。如果放大電路輸 出信號(hào)的一部分或全部，通過(guò)

34、反饋網(wǎng)絡(luò)回送到輸入端后，造成凈輸入信號(hào)增強(qiáng)，則這種反 饋稱為正反饋。正反饋可以提高放大電路的增益，但正反饋電路的性能不穩(wěn)定，一般較少 使用。2、放大電路一般采用的反饋形式是什么？如何判斷放大電路中的各種反饋類型？ 答：放大電路中普遍采用的是負(fù)反饋。 負(fù)反饋通常有四種典型形式： 電壓串聯(lián)負(fù)反饋、電壓并聯(lián)負(fù)反饋、電流串聯(lián)負(fù)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。放大電路中如果反饋信號(hào)取自于輸 出電壓，為電壓負(fù)反饋；若取自于輸出電流，則為電流負(fù)反饋；若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在 輸入端以電壓的形式相加減，可判斷為串聯(lián)負(fù)反饋；若反饋信號(hào)與輸入是以電流的形式相 加減，可判斷為并聯(lián)負(fù)反饋；如果反饋信號(hào)和輸入信號(hào)加到放大元件的同一

35、電極，則為并 聯(lián)反饋，否則為串聯(lián)反饋。3、放大電路引入負(fù)反饋后，對(duì)電路的工作性能帶來(lái)什么改善？ 答：放大電路引入負(fù)反饋后，雖然提高了放大電路的穩(wěn)定性，但放大電路的電壓放大倍數(shù)降低了。但對(duì)放大電路來(lái)說(shuō)，電路的穩(wěn)定性至關(guān)重要，因此電路的電壓放大倍數(shù)雖然 降低了，換來(lái)的卻是放大電路的穩(wěn)定性得以提高，這種代價(jià)值得。4、放大電路的輸入信號(hào)本身就是一個(gè)已產(chǎn)生了失真的信號(hào)，引入負(fù)反饋后能否使失 真消除？答：采用負(fù)反饋能夠提高放大電路的穩(wěn)定性，從本質(zhì)上講，是利用失真的波形來(lái)改善 波形的失真，不能理解為負(fù)反饋能使波形失真完全消除。3.1 思考與練習(xí)1、集成運(yùn)放由哪幾部分組成，各部分的主要作用是什么？ 答：集成電

36、路主要由輸入級(jí)、中間放大級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四部分構(gòu)成。其中輸入 級(jí)是決定運(yùn)放性能好壞的關(guān)鍵，要求輸入電阻高，差模電壓放大倍數(shù)大，共模抑制比大， 靜態(tài)電流小，通常由一個(gè)高性能的雙端輸入差動(dòng)放大器組成。中間放大級(jí)是整個(gè)集成運(yùn)放 的主放大器，其性能的好壞直接影響運(yùn)放的放大倍數(shù)，主要作用是提高電壓增益，通常采 用復(fù)合管的共發(fā)射極電路構(gòu)成。輸出級(jí)又稱功放級(jí)，要求有較小的輸出電阻以提高帶負(fù)載 能力，通常采用電壓跟隨器或互補(bǔ)的電壓跟隨器組成。偏置電路的作用是向運(yùn)放內(nèi)部各級(jí) 電路提供合適又穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)電流。2、試述集成運(yùn)放的理想化條件有哪些？答：集成運(yùn)放的理想條件是：開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)Auo = g;差模

37、輸入電阻 ri=g；輸出電阻ro= 0;共模抑制比 KCmqr。3、工作在線性區(qū)的理想運(yùn)放有哪兩條重要結(jié)論？試說(shuō)明其概念。答：工作在線性區(qū)理想運(yùn)放的有條重要結(jié)論：(1) 虛短：理想運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端電位相等，Uk =。由于兩個(gè)輸入 端并非真正短接，但卻具有短接的特征，稱之為“虛短” 。(2) 虛斷：由于理想運(yùn)放的差模輸入電阻ri=R，因此可得i+=i-=0。集成運(yùn)放的輸入端并未斷開(kāi)，但通過(guò)的電流恒為零，這種情況稱為“虛斷”3.2思考與練習(xí)1 、集成運(yùn)放構(gòu)成的基本線性應(yīng)用電路有哪些？這些基本電路中，集成運(yùn)放均工作在 何種狀態(tài)下？答：集成運(yùn)放的線性應(yīng)用通常為運(yùn)算電路，均存在深度負(fù)反饋環(huán)節(jié)

38、；運(yùn)放在特性曲線 的線性區(qū)，其特性非常接近理想特性，因此可用理想運(yùn)放的“虛短” 、“虛斷”及“虛地” 分析線性運(yùn)放的問(wèn)題。2、“虛地”現(xiàn)象只存在于線性應(yīng)用運(yùn)放的哪種運(yùn)算電路中？ 答：“虛地”現(xiàn)象只存在于反相的線性應(yīng)用運(yùn)放電路中。3、舉例說(shuō)明理想集成運(yùn)放兩條重要結(jié)論在運(yùn)放電路分析中的作用。答：可以反相比例輸入電路和同相比例輸入電路為例說(shuō)明。(過(guò)程略)4、工作在線性區(qū)的集成運(yùn)放，為什么要引入深度電壓負(fù)反饋？而且反饋電路為什么 要接到反相輸入端？答：工作在線性區(qū)的集成運(yùn)放，引入深度電壓負(fù)反饋的目的就是保證運(yùn)放工作在線性 放大區(qū)。反饋電路接到反相輸入端是為了獲得負(fù)反饋。5、 若給定反饋電阻 R= 10

39、kQ,試設(shè)計(jì)一個(gè) uO10ui的電路。解：設(shè)計(jì)電路如下:10k Qui1kQ1kl0.91kQuo丄3.3思考與練習(xí)1、集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用主要有哪些特點(diǎn)？ “虛斷”和“虛短”的概念還適用嗎？ 答：集成運(yùn)放應(yīng)用在非線性電路時(shí)，處于開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)下；運(yùn)放在非線性運(yùn)用中同相輸入端和反相輸入端上的信號(hào)電壓大小不等，因此“虛短”的概念不再成立；非線性 應(yīng)用下的運(yùn)放雖然同相輸入端和反相輸入端信號(hào)電壓不等，但由于其輸入電阻很大，所以 輸入端的信號(hào)電流仍可視為零值。因此，非線性應(yīng)用下的運(yùn)放仍然具有“虛斷”的特點(diǎn)； 非線性區(qū)運(yùn)放的輸出量與輸入量之間為非線性關(guān)系，輸出端信號(hào)電壓或?yàn)檎柡椭?，或?yàn)?負(fù)飽和值。2

40、、畫出滯回比較器的電壓傳輸特性，說(shuō)明其工作原理。 答：滯回比較器的電壓傳輸特性如右圖所示。當(dāng)輸入信號(hào)電壓由a點(diǎn)負(fù)值開(kāi)始增大時(shí)，輸出uo=+ UZ,直到輸入電壓 Ui=UBi時(shí)，uo由+ UZ躍變到一UZ,電壓傳輸特性由f;若輸入信號(hào)電壓 Ui由f點(diǎn)正值開(kāi)始逐漸減小時(shí)，輸出信號(hào)電壓uo原來(lái)等于一 UZ,當(dāng)輸入電壓 u=UB2時(shí)，uo由一 UZ躍變?yōu)? UZ,電壓傳輸特性由fta,圖示曲線中的 UBi、Uk稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，又稱為上、下門 限電壓， U= Ui Uk稱為回差電壓。由于此電壓比較器在電壓傳輸過(guò)程中具有滯回特性， 因此稱為滯回電壓比較器。由于滯回電壓比較器存在回差電壓，使電路的抗干擾能力

41、大大 增強(qiáng)。3、改變占空比的大小，振蕩頻率會(huì)隨之發(fā)生變化嗎？ 答：改變占空比的大小，振蕩頻率不會(huì)發(fā)生變化。4、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)在什么條件下具有選頻作用？答：RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)當(dāng)3=3 o時(shí)，幅頻特性達(dá)到最大值，并等于 1/3，相移為零, 此時(shí)輸出電壓與輸入電壓同相，具有選頻作用。5、試述自激振蕩的條件。答：自激振蕩的條件為：|AuF|=1和AB 2n （ n為整數(shù)）。6、何謂石英晶體的 壓電效應(yīng)？什么是壓電振蕩？答：在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象稱為 壓電效應(yīng) 。當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅驟然增大，比其他頻率下的 振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為

42、 壓電振蕩 。3.4 思考與練習(xí)1、實(shí)際選用集成運(yùn)放時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素？ 答：實(shí)際選擇集成運(yùn)放時(shí)，除優(yōu)值系數(shù)要考慮之外，還應(yīng)考慮其他因素。例如信號(hào)源 的性質(zhì)，是電壓源還是電流源；負(fù)載的性質(zhì)，集成運(yùn)放輸出電壓和電流的是否滿足要求； 環(huán)境條件，集成運(yùn)放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求等。2、使用集成運(yùn)算放大器時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ 答：使用集成運(yùn)放時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題有：1集成運(yùn)放的電源供給方式； 2集成運(yùn)放的調(diào)零問(wèn)題； 3 集成運(yùn)放的自激振蕩問(wèn)題。另外，防止通過(guò)電源內(nèi)阻造成低頻振蕩或高頻 振蕩的措施是在集成運(yùn)放的正、負(fù)供電電源的輸入端對(duì)地一定要分別加入一個(gè)10 yF的電解電容和一個(gè) 0.01卩F0.1 yF高頻濾波電容。3、集成運(yùn)算放大器的安全保護(hù)包括哪幾個(gè)方面？ 答：集成運(yùn)放的安全保護(hù)包括三個(gè)方面：電源保護(hù)、輸入保護(hù)和輸出保護(hù)。4.1 思考與練習(xí)1、什么是直流穩(wěn)壓電源，由哪幾部分組成？答：利用電網(wǎng)提供的 50Hz 的工頻交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波和穩(wěn)壓后獲得的穩(wěn)恒直流電 源稱為直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源通常由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路幾部 分組成。2、整流的作用主要是什么？主要采用什么元件實(shí)現(xiàn)？最常用的整流電路是哪一種？ 答：整流的作用主要是將幅值合適的交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)的直流電。主要利用二極管的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)整流，最常用的整流電路是橋式整流電路。3、濾波電路的