模擬電子技術(shù)習(xí)題答案1

1、模擬電子技術(shù)習(xí)題答案電工電子教學(xué)部2012.27第一章緒論一、填空題:I. 自然界的各種物理量必須首先經(jīng)過(guò)傳感器 將非電量轉(zhuǎn)換為電量，即電信號(hào) 。2信號(hào)在頻域中表示的圖形或曲線稱為信號(hào)的頻譜 。3. 通過(guò)傅立葉變換可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)從時(shí)域 到頻域的變換。4. 各種信號(hào)各頻率分量的振幅 隨角頻率變化的分布，稱為該信號(hào)的幅度頻譜。5. 各種信號(hào)各頻率分量的相位 隨角頻率變化的分布，稱為該信號(hào)的相位頻譜。6. 周期信號(hào)的頻譜都由直流分量、基波分量以及無(wú)窮多項(xiàng)高次諧波分量組成。7. 在時(shí)間上和幅值上均是連續(xù)的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。8. 在時(shí)間上和幅值上均是離散的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。9. 放大電路分為電壓放大電路

2、、電流放大電路、互阻放大電路 以及 互導(dǎo)放大電路四類。10. 輸入電阻、輸出電阻、增益、頻率響應(yīng)和非線性失真等主要性能指標(biāo)是衡量放大電路的標(biāo)準(zhǔn)。II. 放大電路的增益實(shí)際上反映了電路在輸入信號(hào)控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為信號(hào)能量的能力。12. 放大電路的電壓增益和電流增益在工程上常用“分貝”表示，其表達(dá)式分別是電壓增益 20lgAvdB、電流增益 20lg|A dB 。13. 放大電路的頻率響應(yīng)指的是，在輸入正弦信號(hào)情況下，輸出隨輸入信號(hào)頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。14. 幅頻響應(yīng)是指 電壓增益的模與角頻率之間的關(guān)系。15. 相頻響應(yīng)是指 放大電路輸出與輸入正弦電壓信號(hào)的相位差與角頻率之間的關(guān)系

3、。、某放大電路輸入信號(hào)為10pA時(shí)，輸出為500mV，它的增益是多少？屬于哪一類放大電路?解:ArVoii500mV10pA屬于互阻放大電路三、某電唱機(jī)拾音頭內(nèi)阻為 1MQ，輸出電壓為1V （有效值），如果直接將它與10Q揚(yáng)聲器連接，揚(yáng)聲器上 的電壓為多少？如果在拾音頭與揚(yáng)聲器之間接入一個(gè)放大電路，它的輸入電阻Ri=1 MQ，輸出電阻Ro=10 Q，電壓增益為1，試求這時(shí)揚(yáng)聲器上的電壓。該放大電路使用哪一類電路模型最方便？解：直接將它與10Q揚(yáng)聲器連接，揚(yáng)聲器上的電壓Vo1V 丄學(xué)1V 10 5 V1M Q 10Q106 Q在拾音頭與揚(yáng)聲器之間接入放大電路后，使用電壓放大電路模型，則等效電路如

4、下圖所示Vi1M£!V1M Q 1M Q0.5V揚(yáng)聲器上的電壓 V。LAvoVi1 0.5 V0.25 VRlR。10 Q 10 Q四、試說(shuō)明為什么常選用頻率可連續(xù)變化的正弦波信號(hào)發(fā)生器作為放大電路的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試信號(hào)源。用它可 以測(cè)量放大電路的哪些性能指標(biāo)？答：因?yàn)檎也ㄐ盘?hào)在幅值、頻率、初相位均為已知常數(shù)時(shí)，信號(hào)中就不再含有任何未知信息。并且任何 信號(hào)都可以展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式，即正弦波信號(hào)各次諧波分量的組合。正因?yàn)槿绱?，正弦波信?hào)常作 為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)用來(lái)對(duì)模擬電子電路進(jìn)行測(cè)試。用它可以測(cè)量放大電路的輸入電阻、輸出電阻、增益、頻率響 應(yīng)和非線性失真。五、 在某放大電路輸入端測(cè)量到輸入正

5、弦信號(hào)電流和電壓的峰一峰值分別為10叭和25mV，輸出端接4k Q電阻負(fù)載，測(cè)量到正弦電壓信號(hào)的峰一峰值1V。試計(jì)算該放大電路的電壓增益 Av、電流增益Ai、功率增益Ap,并分別換算成dB數(shù)表示。解:AvV。Vi1V25mV40(32dB)Ai10 1V/4k Q11 10 口 A(28dB)Ap AVAi 40 251000(30dB)六、某音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)如圖所示，放大電路的帶寬是多少？半功率點(diǎn)是哪兩個(gè)點(diǎn)？半功率點(diǎn) 處的增益較中頻區(qū)的增益下降了多少分貝？折合百分比為多少？/l答：帶寬 =fH - fL =2 X04-202 X 1Hz半功率點(diǎn)指增益較中頻區(qū)增益下降3dB的頻率點(diǎn)(

6、即對(duì)應(yīng)fH、fL ),其輸出功率約等于中頻區(qū)輸出功率的一半。增益較中頻區(qū)增益下降所折合的百分比為70.7%。第二章運(yùn)算放大器一、填空題：1理想運(yùn)算放大器的性能參數(shù)均被理想化，即輸入電阻為無(wú)窮大，輸岀電阻為零，開(kāi)環(huán)電壓增益為 無(wú)窮大，輸出電壓為 接近正負(fù)電源值。2運(yùn)算放大器有兩個(gè)工作區(qū)。在線性 區(qū)工作時(shí)，放大器放大小信號(hào)；當(dāng)輸入為大信號(hào)時(shí)，它工作在非線性 區(qū)，輸出電壓擴(kuò)展到飽和值 。3 運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，具有虛短 和 虛斷 兩個(gè)特點(diǎn)，凡是線性電路都可利用這兩個(gè)概念來(lái)分析電路的輸入、輸出關(guān)系。4 反相比例運(yùn)算電路中集成運(yùn)放反相輸入端為虛地 點(diǎn)，而同相比例運(yùn)算電路中集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端對(duì)地的電

7、壓基本上相等 。5 同相比例運(yùn)算電路的輸入電流等于零，而反相 比例運(yùn)算電路的輸入電流等于流過(guò)反饋電阻的電流。6. 同相運(yùn)算電路的電壓增益 Au> 1 ； 反相運(yùn)算電路的電壓增益 Auv 0。7 .反相求和運(yùn)算電路中集成運(yùn)放的反相輸入端為虛地點(diǎn)，流過(guò)反饋電阻的電流等于各輸入端電流的和8 同相比例運(yùn)算電路的輸入電阻大，而反相比例運(yùn)算電路的輸入電阻小。9. 反相求和運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù) Y = aXi + bX2+ cX3, a、b和c均小于零。10. 微分運(yùn)算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓；積分運(yùn)算電路可將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓。二、選擇題：1.現(xiàn)有電路：A.反相比例運(yùn)算電路C.積分運(yùn)算電

8、路選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。欲將正弦波電壓移相+B.同相比例運(yùn)算電路D.微分運(yùn)算電路E.加法運(yùn)算電路(1)(2)(3)(4)(5)90°，應(yīng)選用_D欲將正弦波電壓疊加上一個(gè)直流量，應(yīng)選用 欲實(shí)現(xiàn)Au=- 100的放大電路，應(yīng)選用 欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓，應(yīng)選用 _A_中集成運(yùn)放反相輸入端為虛地，而2.集成運(yùn)放在作放大電路使用時(shí)，其電壓增益主要決定于(A.反饋網(wǎng)絡(luò)電阻B.開(kāi)環(huán)輸入電阻E 。A_。C 。L中集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位等于輸入電壓。A )。C.開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù)二、計(jì)算題:1 .電路如圖所示，其中R1=10k Q , R2= R3= R4=51k Q。試求：(1 )輸入

9、電阻Ri；(2) Vo與v之間的比例系數(shù)。(3) 平衡電阻R。Ri=Ri=10k QVnV40 V4V4V。R2R4R3ViVnVnV4R1R2V4R2R1Vi5.lVi3v415.3ViR R / R2R3 / R43Ri 尹28.84k Q2 電路如圖所示，圖中集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為土14V，試將計(jì)算結(jié)果填如表2.1中。解：VO1 = ( Rf/R) vi = 10 Vi, V02 = (1+Rf/R )vi = 11 vi。當(dāng)集成運(yùn)放工作到非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓不是+14V，就是14V。3.表2.1vi/V0.10.51.01.5VO1/V151014VO2/V1.15.51114解

10、：圖示電路的 Ai組成同相比例運(yùn)算電路，A2組成差動(dòng)運(yùn)算電路。先求解 voi，再求解vo。高輸入電阻的橋式放大電路如圖所示，試寫出vo= f ( ®的表達(dá)式(8= R/R)。Voi1RiV11R5R5V。Voi1V12R4R4R5R3R51V111V|2R4RiR4R5R51V11V|21VR4R4解:5-ViRviViVoiVaVo2Vb22RR 2R2彳R2R2R2VoVoi1Vo2ViRRiRiR2Ri4 2圖示電路中，A1 , A2 , A3均為理想運(yùn)放。(1) A1 , A2 , A3分別組成何種基本運(yùn)算電路;(2) 列出vO1, vO2 , vO的表達(dá)式。I I100k解

11、：（1）同相比例運(yùn)算電路、反相求和運(yùn)算電路、差動(dòng)運(yùn)算電路。Vol 3Viiv°2Vi22Vi3（2） 100 100Vo 2Voi 1Vo22（Voiv°2）2（3ViiVj?2Vi3）501506 .試寫出圖示加法器對(duì)VI1、VI2、VI3的運(yùn)算結(jié)果：VO = f（VI1、VI2、VI3）。17解：A2 的輸出 VO2=-(10/5) VI2-(1O/1OO)VI3=-2VI2-O.1VI3vo=-(100/20) vi1-(100/100) vo2=-5vi1+2vi2+0.1 vi37. 在圖示電路中，已知輸入電壓vi的波形如圖（b）所示，當(dāng)t = 0時(shí)，電容C上的電

12、壓 VC = 0。試畫出輸出電壓Vo的波形。/V1 - -C/ills(b)解:V。1RCt2tividtVc (ti)1當(dāng) Vi 為常數(shù)時(shí)V。Vi (t2 ti) Vc(ti) -100 Vi (t2 -ti) Vc (ti)RC若ti0, Vc 0,t2 5ms時(shí) V。i005 5 I0 32.5V若ti5ms,Vc-2.5V, t2i5ms時(shí) V。-IOO (-5)i0 i0( 2.5)2.5V8時(shí)，流過(guò)Ri要求電壓增益設(shè)計(jì)一反相放大器，電路如圖所示，R2的電流小于2mA，求 Ri和R2的最小值。Av= Vo/Vi=-i0 ,當(dāng)輸入電壓 Vi =-iV巧oV。R2Avi0R2ViRi解：

13、當(dāng)ViIV時(shí),有Vi2 mARi取Ri5i0 Q,R25.ik Qi0Ri,Ri 0.5kQ, R2 5kQ第三章二極管及其基本電路一、填空題：I 制作電子器件的常用材料主要采用硅和鍺。2. 二極管最主要的特性是單向?qū)щ娦?。3. 本征半導(dǎo)體是指完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。P型半導(dǎo)體中的少子是電子 ,多子是亠穴_, N型半導(dǎo)體中的少子是空穴 ，多子是電子 。4. 半導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的有兩種載流子，分別是 電子 和 空穴 ，導(dǎo)體中參與導(dǎo)電的有一種載流子，是 電子 。5. 當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流Is將增大，這是因?yàn)榇藭r(shí) PN結(jié)內(nèi)部的 B。A.多數(shù)載流子濃度增大B.少數(shù)載流子濃度

14、增大c.多數(shù)載流子濃度減小D.少數(shù)載流子濃度減小6. 半導(dǎo)體PN結(jié)中內(nèi)電場(chǎng) E,是由產(chǎn)生的，當(dāng)將 反向 電壓加在PN結(jié)兩端時(shí)，其 PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)E增強(qiáng)。PN結(jié) 不易 （不易/容易）導(dǎo)通。7二極管導(dǎo)通時(shí)，其正向電壓應(yīng)該比門坎電壓高 （高/低）,硅管的正向?qū)妷杭s為0.7 V，鍺管的正向?qū)妷杭s為0.2 V。8 穩(wěn)壓管是一種特殊工藝制造的面接觸型硅二極管二極管。除了用于限幅電路之外，主要用于穩(wěn)壓電路，其穩(wěn)壓性體現(xiàn)在電流增量很大，只引起很小的 電壓 變化，此時(shí)穩(wěn)壓管應(yīng)工作于反向電擊穿 區(qū)。9. 發(fā)光二極管正常工作時(shí)，外加A 電壓；而光電二極管正常工作時(shí)，外加B 電壓。A .正向B .反向 C .擊

15、穿10. 某只硅穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Vz = 4v,其兩端施加的電壓分別為 +5V （正向偏置）和5V （反向偏置）時(shí)，穩(wěn)壓管兩端的最終電壓分別為D 。A. +5V 和-5VB. -5V 和 +4VC. +4V 和-0.7VD. +0.7V 和-4V11. PN結(jié)的結(jié)電容包括擴(kuò)散電容 和 勢(shì)壘電容 。當(dāng)在PN結(jié)兩端施加正向電壓時(shí)，空間電荷區(qū) 將變窄 , 擴(kuò)散 電容將增大。12. 發(fā)光二極管是將電能轉(zhuǎn)換成光能的器件：而光電二極管是將光能轉(zhuǎn)換成電能的器件。二、已知 ui = 5sin 3t（V）,極管導(dǎo)通電壓 Ud = 0.7V。試畫出ui與亠、二極管的正向伏安特性曲線如圖所示，室溫下測(cè)得二極管中的電

16、流為 20mA。試確定二極管的直流電阻Rd和動(dòng)態(tài)電阻rd的大小。解：由圖可見(jiàn)，lD=20mA時(shí)的Ud=0.67V，則直流電阻 Rd為uo的波形，并標(biāo)出幅值。RdUd0.67V20mA33.5Q過(guò)lD=20mA處，作一條切線，求切線斜率，可求得動(dòng)態(tài)電阻rd為rd%0.026V30mA - 10mA1.3 Q四、在下面圖示電路中，設(shè)ui =12sin 3t（V），試分別畫出iD、ud和uo的波形（要求時(shí)間坐標(biāo)對(duì)齊），并將二極管電流iD的峰值和其所承受的反向電壓峰值標(biāo)于圖中（假定 D為理想二極管）。fT.五 、二極管電路如下圖（a）所示，設(shè)輸入電壓波形如圖（b）所示，試畫出相應(yīng)的輸出電 vo波形。設(shè)

17、二極管為理想器件。VIVo4-r12V+40D0-0-14-15(a)(b)六、二極管電路如圖所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止, 為理想器件。并求出AO兩端電壓Vao。設(shè)二極管+©(a)D導(dǎo)通，Vao=-6V(b)D截止，Vao=-12V(c)D1導(dǎo)通，D2截止，Vao=0V(d)D1截止，D2導(dǎo)通，Vao=-6V解:*o A» o A15 V -Inn12V-12 VcO1 0Do Arn k£l12V(b)七、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值Uz = 6V，穩(wěn)定電流的最小值Izmin = 5mA。求圖示電路中 Uoi和UO2各為多少伏。穩(wěn)壓管要穩(wěn)壓需滿足R UI Uz

18、Rl r解:(a)-10V20.58VUz 6V,可穩(wěn)壓，Uo16V(b)210V5VUz,不可穩(wěn)壓，管子處于反偏截止?fàn)顟B(tài)，U02 5V2 2八、圖示電路中，穩(wěn)壓管2CW16具有下列特性：穩(wěn)定電壓9V，耗散功率允許值 250mW，穩(wěn)壓管電流小于1mA時(shí)不能穩(wěn)壓，且動(dòng)態(tài)電阻不大于20 Q。試按電路圖中所給參數(shù)計(jì)算:(1) 當(dāng)RL=1k Q時(shí)，電流Ir、lz、Il的大?。?2) 當(dāng)電源電壓5變化土 20%時(shí)，Uo最多變化幾伏？(U1的變化范圍不超過(guò)土 20%,(3) 穩(wěn)壓管在Ui和Rl變化至何值時(shí)功耗最大？其值是否已超過(guò)允許值?Rl可任意變化。)(4) 按照?qǐng)D中的參數(shù)，分析該電路在Il大于何值時(shí)將

19、失去穩(wěn)壓能力？解：20 9510U比=20 V2CW162J9V21-6mA，IL 1kQ 9mA，lZ=12.6mA。20 Q /1000 Q(4V)0.15V510 Q (20Q /1000 Q)當(dāng)U變化+20%和Rl時(shí)穩(wěn)壓管的功耗最大。24 99265mW PZ，超過(guò)允許值。510U|max出蘭Izmin 28.4mA時(shí)，失去穩(wěn)壓能力。RPZ(max)當(dāng)IlLmax九、有兩只穩(wěn)壓二極管如果將它們以不同方式串聯(lián)后接入電路，可能得到幾種不同的電壓值？試畫出相應(yīng)的電路圖。Dz1、Dz2，其穩(wěn)定電壓分別為 Vz1 =6V、Vz2 =10V，兩管正向?qū)妷航稻鶠?.7V。-Q+f；=l6VQi立

20、 :址 Z+r;-io.7vi'k6.7V十、二極管電路如圖所示，設(shè)二極管均為理想二極管, （1 ）畫出負(fù)載Rl兩端電壓V。的波形。Vs=10sin wt（ V）o（2）若D3開(kāi)路，試重畫Vo的波形。（3）若D3被短路，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?（3）若D3被短路，則在輸入電壓的正半周將使電源短路，燒壞電源。第四章 三極管及其放大電路§ 4.1一、問(wèn)答題：1. 能否用兩個(gè)二極管背靠背地連接構(gòu)成一個(gè)BJT ?答：不能，因?yàn)锽JT除了由兩個(gè)背靠背 PN結(jié)構(gòu)成外，還需滿足三個(gè)內(nèi)部條件。2. BJT的e極、c極能否交換使用？答：不能，因?yàn)閑極、c極所對(duì)應(yīng)區(qū)域的摻雜濃度和橫截面積均不相同。二、填

21、空題：1. 三極管實(shí)現(xiàn)放大的三個(gè)內(nèi)部條件是（發(fā)射區(qū)摻雜濃度最高）、（基區(qū)最窄）、（集電區(qū)橫截面積最大）o2. 三極管具有放大作用的外部電壓條件是發(fā)射結(jié)（ 正偏），集電結(jié)（反偏）3. 三極管工作在飽和區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)（正偏），集電結(jié)（正偏）；工作在截止區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)（反偏），集電結(jié)（反偏）4. 工作在放大區(qū)的某三極管，如果當(dāng) Ib從12小 增大到22 pA時(shí)，lc從1mA變?yōu)?mA，那么它的B約為 （100 ）o5. 工作在放大狀態(tài)的三極管，流過(guò)發(fā)射結(jié)的電流主要是（多子的擴(kuò)散流）,流過(guò)集電結(jié)的電流主要是（ 漂移電流）。（擴(kuò)散電流/漂移電流）6. 反向飽和電流是由（少數(shù)）載流子形成，其大小與（ 溫度）有

22、關(guān)，而與外加電壓（ 無(wú)關(guān)）7. 測(cè)得某放大電路中三極管的三個(gè)電極A、B、C對(duì)地點(diǎn)的電位分別為-11、-6、-6.7,則A電極為（集電） 極，B電極為（發(fā)射）極，C電極為（ 基極）極。1從下圖所示各三極管電極上測(cè)得的對(duì)地電壓數(shù)據(jù)中，分析各管的類型以及它在電路中所處的工作狀態(tài)。(1) 是鍺管還是硅管？(2) 是NPN型還是PNP型？(3) 是處于放大、截止或飽和狀態(tài)中的哪一種？或是已經(jīng)損壞？(指出哪個(gè)結(jié)已壞， 是燒斷還是短路？)提示：注意在放大區(qū)，硅管Ube| UB Ue| 0.7V，鍺管|Ube| 0.3V ，且Uce| Uc Ue >0.7V;而處于飽和區(qū)時(shí)，|Uce|0.7V。解： (

23、a) NPN硅管，工作在飽和狀態(tài)；(b) PNP鍺管，工作在放大狀態(tài)；(c) PNP鍺管，管子的b-e結(jié)已開(kāi)路；(d) NPN硅管，工作在放大狀態(tài)；(e) PNP鍺管，工作在截止?fàn)顟B(tài)；(f) PNP鍺管，工作在放大狀態(tài)；(g) NPN硅管，工作在放大狀態(tài)；(h) PNP硅管，工作在臨界飽和狀態(tài)。2 測(cè)得放大電路中的兩只晶體管的各電極直流電位如圖 是硅管還是鍺管。3.2所示。試在圓圈中畫出管子，并分別說(shuō)明它們15VI2V(b)363. 已知兩只晶體管的電流放大系數(shù)B分別為50和100,現(xiàn)測(cè)得放大電路中這兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖所示。試分別求另一電極的電流，標(biāo)出其實(shí)際方向，并在圓圈中畫出管子。1

24、.01 mA5 mA四、電路如圖所示，晶體管導(dǎo)通時(shí) 狀態(tài)及輸出電壓 Uo的值。Ube = 0.7V ,護(hù)50。試分析 Ubb為0V、1V、1.5V三種情況下 T的工作解：(1)當(dāng)Ubb = 0時(shí)，T處于截止?fàn)顟B(tài)，Uo= 12V。(2) 當(dāng)Ubb = 1V時(shí)，因?yàn)? BUbb Ube 60 ARb1 BSUcc Uces 240 ARcI BIbs T工作在放大狀態(tài)。IcUoIB 3mAUcc IcRc 9V(3)當(dāng)Ubb = 3V時(shí)，因?yàn)镮 BUbb Ube 460 ARbI BIbs T工作在飽和狀態(tài)。UoU CES 0V五、（1）有兩只晶體管，一只的3= 200, Iceo= 200另一只

25、的3= 100, Iceo= 10其它參數(shù)大致相同。你認(rèn)為應(yīng)選用哪只管子？為什么？答：應(yīng)選用3= 100，Iceo= 10吩的管子，可使管子在構(gòu)成放大電路時(shí)溫度穩(wěn)定性高。 當(dāng)溫度升高時(shí)，三極管的3 （增大），反向飽和電流Icbo（增大），Ube（減?。?，最終導(dǎo)致集電極電流Ic （增大）。 三極管的安全工作區(qū)受哪些極限參數(shù)的限制？使用時(shí)，如果超過(guò)某項(xiàng)極限參數(shù)，試分別說(shuō)明將會(huì)發(fā)生什么結(jié)果。答：三極管的安全工作區(qū)受PcM、I CM、U（BR）CEO三個(gè)極限參數(shù)的限制。Pcm過(guò)大，集電結(jié)發(fā)熱，結(jié)溫上升，當(dāng)結(jié)溫超過(guò)最高工作溫度（硅管150C，鍺管70 C）時(shí)，BJT性能下降，甚至?xí)龎摹cm過(guò)大，BJ

26、T不一定會(huì)燒壞，但 3值將過(guò)小，放大能力太差。U（br）ceo過(guò)大，使Iceo明顯增大，導(dǎo)致集電結(jié)出現(xiàn)雪崩擊穿。§ 4.2一、（1）放大電路組成原則有哪些？利用這些原則分析（2）題（2）試分析圖示各電路是否能夠放大正弦交流信號(hào)，簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為 短路。答：（1 ）放大電路組成原則：設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)（即保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏）保證交流信號(hào)暢通無(wú)阻。(2) a.不能,b.厶匕能;c.不能,Ui被VBB短路；Ui不能直接馱載在靜態(tài)電壓之上，其間需加隔直流電容器;d. 不能，發(fā)射極回路無(wú)電阻會(huì)使回路電流過(guò)大而燒壞BJT。另外實(shí)用電路中交、直流電源不能串聯(lián)使用

27、，它們的電源負(fù)極需共地；e. 不能，電容C2將ui短路；f. 不能，無(wú)集電極電阻 Rc會(huì)使輸出信號(hào)被 Vcc短路。二、（1）在電子電路中，放大的實(shí)質(zhì)是什么？放大的對(duì)象是什么？負(fù)載上獲得的電壓或功率來(lái)自何處？（2）為什么要設(shè)置Q點(diǎn)？（3）由于放大電路中存在著電抗元件，其交、直流通路不相同，請(qǐng)回答如何畫直流通路？如何畫交流 通路？答：（1）放大的實(shí)質(zhì)是對(duì)放大器件（即能量控制部件）的控制作用。放大的對(duì)象是交流小信號(hào)。負(fù)載上獲得的電壓或功率來(lái)自直流電源。（2）設(shè)置Q點(diǎn)的目的是保證輸入交流小信號(hào)不失真地放大。（3）直流通路：將電路中耦合和旁路電容的作用去掉，即斷路。交流通路：對(duì)一定頻率范圍內(nèi)的交流信號(hào)而

28、言，耦合和旁路電容可視為短路；對(duì)交流信號(hào)，電路中內(nèi)阻很小的直流電壓源可視為短路；內(nèi)阻很大的直流電流源可視 為開(kāi)路。亠、畫出圖示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。§ 4.3一、在下圖所示電路中，已知晶體管的=80, r be= 1k Q, Ui = 20mV ;靜態(tài)時(shí)Ubeq = 0.7V, Uceq = 4V, Ibq=20 A。判斷下列結(jié)論是否正確，凡對(duì)的在括號(hào)內(nèi)打“”，否則打“X” 。 o + PY'J解：（1） Ib(2 ) V be0.022mAIbRc6.4 V0, BJT截止，Vc 12V(1)Au203 200 ( X)10(2)Au

29、0.7571 (X)(3)Au805400( X)(4)Au80 2.5200 ( V )11(5)Ri20(涼)k201k ( x)(6)Ri(S0.0235k( X)(7)R3k (X)(8)Ri1k ( V )(9)Ro5k(")(10)Ro2.5k(X)(11 )us 20mV ( X )(12 )us 60mV (V)二、電路如圖所示，已知晶體管 =50,在下列情況下，用直流電壓表測(cè)晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為 多少？設(shè)Vcc = 12V，晶體管飽和管壓降Vces = 0.5V。（1）正常情況（2） Rb1短路（3） Rb1開(kāi)路（4） Rb2開(kāi)路（5） Rc短路1 B0.2

30、2mA1 BSVcc VcesRC0.045mAIbIbs，BJT 飽和，Vc Vces 0.5V(4) BJT 截止，Vc 12V(5) Vc 12V三、放大電路的直流負(fù)載線和交流負(fù)載線的概念有何不同？什么情況下兩條負(fù)載線重合? 答：直流負(fù)載線：由直流通路確定，其斜率等于-1/Rc的一條直線。交流負(fù)載線：由交流通路確定，其斜率等于1/Rl的一條直線。由于Rl Rc ,故交流負(fù)載線的斜率大 于直流負(fù)載線的斜率。當(dāng)負(fù)載Rl斷路時(shí)，交流負(fù)載線與直流負(fù)載線重合。四、共發(fā)射極放大電路及三極管的伏安特性如圖所示。（1）用圖解法求出電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，并分析這個(gè)工作點(diǎn)選得是否合適？（2） 在Ucc和三極管參

31、數(shù)不變的情況下，為了把三極管的集射極電壓 Uceq提高到5V左右，可以改變哪 些電路參數(shù)？如何改變？（3） 在Ucc和三極管參數(shù)不變的情況下，為了使lcQ=2mA， Uceq=2V，應(yīng)改變哪些電路參數(shù)，改變到什 么數(shù)值？JQ=120pA6100SOpiA2(b)60 g A-4gA20pA5IOkDC,廠I卜it,MOx (+io V)J Q dll解：Ib 100.718.2"，可知靜態(tài)工作位置在 Q點(diǎn)，不合適;510i I120 AtOOpA68 io 80 u A(2) 為了把三極管的集電極電壓UCEQ提高到5V左右，可以有多種 Rc與Rb的組合。若將靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在Q點(diǎn)，則R

32、c保持不變，取 Rb= 100k Q,故Ib= 90 A。(3) 應(yīng)將靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在Q點(diǎn)，可得：Rc=4K Q, Rb 250K Qo五、電路如圖(a)所示，該電路的交、直流負(fù)載線繪于圖(b)中。試求：(1) Vcc、Ibq、Icq、Vceq 的值；(2)電阻Rb、Rc的值；(3 )輸出電壓的最大不失真幅度；(4) 要使該電路能不失真地放大，基極正弦電流的最大幅值是多少?解：(1) Vcc=6V , Ibq=20 ", lcQ=1mA , Vceq=3V ;(2) Rb Vcc/lBQ=300k Q, Rc=(Vcc- Vceq)/ Icq=3 k Q;(3) V°m=4

33、.5V-3V=1.5V ;(4) lbm 20 A六、單管放大電路如圖所示，已知BJT的電流放大系數(shù) =50。(1) 估算Q點(diǎn)；(2 )畫出簡(jiǎn)化H參數(shù)小信號(hào)等效電路；(3) 估算BJT的輸入電阻be和放大電路的輸入電阻 Ri、輸出電阻Rd；(4) 如輸出端接入 4k Q的負(fù)載電阻，計(jì)算 Av=vo / vi和Avs=vo / vs。解：(1) Ibq 40(iA, lcQ=2mA , Vceq=4V ;(2)(3) rbe=863 Q, Ri=Rb / rbe rbe, Ro= Rc=4 k Q;(4) Av116RcRlrbe0.633 11673§ 4.4一、引起放大電路靜態(tài)工作

34、點(diǎn)不穩(wěn)定的主要因素是什么？答：電源電壓的波動(dòng)、元件參數(shù)的分散性及元件的老化、環(huán)境溫度的變化等。其中環(huán)境溫度的變化影響最大。答：(a)能起到穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用，溫度Rt / Rb2VbVbe(b)不能起到穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用，溫度Rt / RbiVbVbeIb Ic (控制 Ic )。IBIC (工作點(diǎn)向飽和區(qū)移動(dòng) )亠、電路如圖所示，晶體管的=60, rbb 100Q。(1) 求解Q點(diǎn)；(2) 畫出微變等效電路，并求 Au、Ri和Ro ；設(shè)Us= 10mV (有效值)，求Ui、Uo；若C3開(kāi)路，求 Ui、Uo、Ri和Ro。300 k£)(+12 V)If解：(1) Q點(diǎn)：nig"

35、t)尺n叭3knU01 BQ1 CQU CEQ(2)微變等效電路：U CC U BEQRb(1I BQ)Re 31 哄1.88mAIcq(Rc Re)4.48VI EQUccRRb / rbe939 Q(Rc / Rl)Auc -95.8rbeRoRc3k Q(3)設(shè)Us= 10mV (有效值)，則UiRRs RiUs3.2mVUo Au Ui 306mV若C3開(kāi)路，則RAuUiRb /be(1)ReRc/RlRe1.5RsRiUs9.6mV51.3k QUo Au Ui 14.4mV四、電路如下圖(a)所示，已知晶體管的3=100, bb =100 Q, Ubeq=0.7V。(1) 試估算該

36、電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(Icq, Uceq)；(2) 畫出電路的微變等效電路(C1, C2, Ce足夠大)；(3) 求該電路的電壓增益Au；(4) 求輸入電阻Ri和輸出電阻Ro;Rb2應(yīng)該將其增大還是減小?(5) 當(dāng)出現(xiàn)下圖(b)所示失真時(shí)，請(qǐng)問(wèn)是何種失真？若調(diào)整解:VUccRb1Rb2dn(i)估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)U BQ3.75V1 EQ1 CQU BQ U beqRfRe1.5mACCRf)4.5V(2 )畫微變等效電路UCEQ UIcQ(RcRe(3)rbe 1.85k QAurbe(1®Rf2.43(4)R Rb1 / Rb2 /be(1)Rf7kQRo Rc 5k Q(5)飽和

37、失真，Rb2增大。4.5電路如圖所示，晶體管的=80, rbe=1k Q。(1)求出Q點(diǎn);(2)分別求出Rl = s和Rl = 3k Q時(shí)電路的 Au和Ri;(3)求出Ro。解：(1) Ibq 32.3 uA, Ieq2.61 mA , Uceq7.17V ;(2) RlRiRb 5e(1)Re 110k Q Au(1 )Rcrbe (1)Re0.996Rl3k Q: RRb rbe (1)(Re / Rl)76k Q Au(1 )RcRlrbe (1)(Re/ Rl)0.992(3) Ro Re/(Rs/Rb) rbe 37 Q_、共基電路如圖所設(shè)=49 , Rs = 0, Rl輸入電阻和輸

38、出電阻。-JAVT +O解:rbe200(149)2611500 Q1.5k QRc163Rir ber be130 QRoRc 5k Q三、按要求填寫下表示。射極電路里接入一恒流源，=s。試確定電路的電壓增益、電路名稱連接方式（e、c、b）性能比較（大、中、小）公共極輸入極輸出極Au|A|RRo其它共射電路ebc大大中大針對(duì)固定式偏置電路共集電路cbe小大大小共基電路bec大小小大頻帶寬§ 4.6一、判斷圖461所示各兩級(jí)放大電路中，Ti和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對(duì)于交流信號(hào)均可視為短路。hi1'（a）共射一一共基；（b）共射一一共射；（c）共集

39、一一共基§ 4.7-、選擇正確答案填入空內(nèi)。（1）測(cè)試放大電路輸出電壓幅值與相位的變化，可以得到它的頻率響應(yīng)，條件是A 。A. 輸入電壓幅值不變，改變頻率B. 輸入電壓頻率不變，改變幅值C. 輸入電壓的幅值與頻率同時(shí)變化（2） 放大電路在高頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是B ，而低頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值 降的原因是_A_。A. 耦合電容和旁路電容的存在B. 半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在。C. 半導(dǎo)體管的非線性特性D. 放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不合適（3）當(dāng)信號(hào)頻率等于放大電路的fL或fH時(shí)，放大倍數(shù)的值約下降到中頻時(shí)的_B。A. 0.5 倍B.0.7 倍C.0.9 倍即增益下降

40、A 。A.3dBB.4dBC.5dB(4)對(duì)于單管共射放大電路，當(dāng)f = fL 時(shí)，U。與Ui相位關(guān)系是CA. + 45?B. 90?C. 135 ?當(dāng)f = fH時(shí)，U。與Ui的相位關(guān)系是C 。A. 45?B. 135 ?C. 225 ?二、已知某共射放大電路的波特圖如下圖所示，試寫出Au的表達(dá)式并確定電路的中頻增益Ausm、上限頻率fH、下限頻率fL 。20lg|JJ dB100三、已知某放大電路的增益表達(dá)式為代益Ausm、上限頻率f H、下限頻率f L。32，試畫出其波特圖。并確定電路的中頻增解：Au sm=3210 彳.f 1 jffH=105Hz ,fL=10Hz3020100 W-

41、270°解：Auj 2.5 1051 j 107Ausm=100 ,fH 2.5X 105Hz , fL10Hz第五章 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路一、填空題：1. FET有兩種主要類型即（MOSFET ）和（JFET ）, FET是利用（電場(chǎng)效應(yīng)）來(lái)控制其電流大小的半導(dǎo) 體器件。2. 在 MOSFET 中，從導(dǎo)電載流子的帶電極性來(lái)看，有（ N 溝道）管和（ P 溝道）管之分；而按照導(dǎo)電溝道 形成機(jī)理不同 NMOS 管和 PMOS 管又各有（ 增強(qiáng)）型和（ 耗盡 ）型兩種。因此， MOSFET 有四種：（增強(qiáng) 型N溝道管）、（增強(qiáng)型P溝道管）、（耗盡型N溝道管）和（耗盡型P溝道管）。3. 結(jié)型場(chǎng)

42、效應(yīng)管發(fā)生預(yù)夾斷后，管子將進(jìn)入（恒流 ）區(qū)工作。4. 增強(qiáng)型 PMOS 管的開(kāi)啟電壓（ 小于零 ）。5. 當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極直流電流 Id從2mA變?yōu)?mA時(shí)，它的低頻跨導(dǎo) gm將（增大）。6. 當(dāng)Ugs= 0V時(shí)，能夠工作在恒流區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管有（結(jié)型管）、（耗盡型MOS管）。二、判斷下列說(shuō)法是否正確，用“v和“X表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。1結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管外加的柵 -源電壓應(yīng)使柵-源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證柵極電流iG-0。（ V ）2. 若耗盡型N溝道MOS管的Ugs大于零，則其輸入電阻會(huì)明顯變小。（X ）3. 增強(qiáng)型 MOSFET 由于柵極與源極、漏極均無(wú)電接觸，故稱絕緣柵極。那么，耗盡型M

43、OSFET 的柵極將是不絕緣的。 （ X ）4. 開(kāi)啟電壓是耗盡型 FET 的參數(shù)，而夾斷電壓是增強(qiáng)型 MOSFET 的參數(shù)。（ X ）三、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管漏源特性曲線如圖題（a） （d）所示。說(shuō)明圖（a） （d）曲線對(duì)應(yīng)何種類型的場(chǎng)效應(yīng)管。根據(jù)圖中曲線粗略地估計(jì)：開(kāi)啟電壓Ut、夾斷電壓Up和漏極電流Idss或Ido的數(shù)值。87JD；niA21«GS=« VTV-6 V5 V4 Vj'"$/¥54T-w(iS=-7 V-6V5 V4 V3 V2 JWns/V咕AnA53<110(dl解：圖(a):增強(qiáng)型N溝道MOS管，Ut疋3V Ido疋3m

44、A 圖(b):增強(qiáng)型P溝道MOS管，Ut 2V , Ido沁2m； 圖(c):耗盡型型 P溝道MOS管，Up沁2V Idss 2m； 圖(d):耗盡型型 N溝道MOS管，Up 3V , Idss 3m；四、試寫出以下 FET符號(hào)所代表的管子類型。五、已知場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖所示，畫出它在飽和區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲線。OSUgs值，建立 iD = f ( ugs)解：在場(chǎng)效應(yīng)管的飽和區(qū)作橫坐標(biāo)的垂線，讀出其與各條曲線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值及 坐標(biāo)系，描點(diǎn)，連線，即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線，如解圖（b）所示。六、測(cè)得某放大電路中三個(gè) MOS管的三個(gè)電極的電位如下表所示，它們的開(kāi)啟電壓也在表中給出。試分析 各管的工

45、作狀態(tài)（截止區(qū)、飽和區(qū)、可變電阻區(qū)），并填入表內(nèi)。解：因?yàn)槿还茏泳虚_(kāi)啟電壓，所以它們均為增強(qiáng)型MOS管。根據(jù)表中所示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態(tài)。管號(hào)Ugs(th) NUs/VUg/VUd/V工作狀態(tài)（N溝道管）Ti4513飽和區(qū)（P溝道管）T243310截止區(qū)（P溝道管）T34605可變電阻區(qū)七、四個(gè)FET的轉(zhuǎn)移特性分別如下圖所示，其中漏極電流i d的假定正方向是它的實(shí)際方向。試問(wèn)它們各是哪種類型的FET ？耐1/ 、/.C%0C'畑(00解：P溝道JFETN溝道耗盡型FETP溝道耗盡型FETN溝道增強(qiáng)型FET八、改正下圖所示各電路中的錯(cuò)誤，使它們有可能放大正弦波電壓信號(hào)。

46、要求保留電路的共源接法。解：對(duì)照下圖電路（a）源極加電阻Rs。（b）漏極加電阻Rd。（c） 可能放大正弦波電壓信號(hào)。（d）在 Rg 支路加Vgg, + Vdd 改為Vdd。DDDD九、圖示曲線為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性。（1） Idss、Up值為多大？試問(wèn):解:根據(jù)給定曲線，估算當(dāng)根據(jù)gm的定義：g mlDss=5.5mA， Up=-5V ；lD=1.5mA 時(shí)，gmlD=3.9mA 時(shí)，g m由gm嚴(yán)duGSlD=1.5mA 和虹，計(jì)算duGSlD=3.9mAUgs= -1V時(shí)，gm約為多少?和 U GS= -3V2.7 °.6mA1.05mS ,2 4V5.5 2.7 mA1.4m

47、S ；21 DSS 1UGSu7TR4時(shí)相對(duì)應(yīng)的gm值。卜-3.9271.5;:II1'T H06X! 1-5-3-I0gm 1.76r6,g m 0.88rS?？傻肬 GS =-1V時(shí)，Ugs =-3V 時(shí),十、已知下圖 所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖（b） （c）所示。（1）利用圖解法求解Q點(diǎn)；（2） 利用小信號(hào)等效電路求解 Au、Ri和Ro （其中g(shù)m=1mS） o1mA ,點(diǎn)為Q解: （1）在轉(zhuǎn)移特性中作直線 UGS = iDRs,與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為 Q點(diǎn)；讀出坐標(biāo)值，得出Idq UGSQ = 2V。如下面解圖（b）所示。在輸出特性中作直流負(fù)載線UDS = V

48、DD iD（Rd+ Rs）,與UGSQ = 2V的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)，U DSQ 3V。如下面解圖（C）所示。(2) 首先畫出交流等效電路(圖略)，然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。Augm Rd5Ri Rg 1M QRo Rd 5k Q卜一、已知電路參數(shù)如下圖所示，場(chǎng)效應(yīng)管工作點(diǎn)上的互導(dǎo)gm=1mSo(1) 畫出該電路的小信號(hào)等效電路；(2) 求電壓增益Au；(3 )求放大電路的輸入電阻 Rionu° + P叩 (+1SV) a TH +0+解：(1)(2) Augm Rd / Rl20(3)RiRg3Rg1 / Rg2100 46.7 146.7k Q十二、源極輸出器電路如圖所示，已知場(chǎng)效應(yīng)管工作點(diǎn)上的互導(dǎo)gm=0.8mS,其它參數(shù)如圖中所示。畫出該電路的小信號(hào)等效電路；求電壓增益Au、輸入電阻R和輸出電阻R,。解:代9旦0.941 gmRRiRg3Rg1 / Rg230M Q 0.1 M Q 30.1M Q1Ro R/1.18k Qg m第六章模擬集成電路一、填空題：1將