浙大模電1篇1章習題解答

1、第一篇 第1章習題題1.1.1 有一電流控制電流源電路如圖題1.1.1所示，圖中，。當時，試計算兩端的電壓和功率。解：負載電阻RL兩端電壓為： 負載電阻上消耗的功率為：題1.1.2 有一電壓控制電流源電路如圖題1.1.2所示，圖中，。當時，試計算兩端的電壓和功率。解：電阻阻端的電壓為： 負載電阻上消耗的功率為：題1.1.3 電路如圖題1.1.3所示，分析在下述條件下各二極管的通斷情況。設二極管D的導通壓降VD=0.7 V，求出D導通時電流ID的大小。（1）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1= 2 k，R2= 3 k；（2）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1=R2= 3 k；

2、（3）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1= 3 k，R2= 2 k。解：（1）求出二極管兩端的開路電壓，如開路電壓使二極管正偏，則二極管導電，然后再求出流過二極管的電流。二極管開路后流過R1和R2的電流：，則二極管兩端的開路電壓，由于二極管兩端開路電壓大于0.7V，所以二極管導電,導電后，二極管二端壓降為0.7V。此時流過二極管的電流用戴維南等效電路計算。（2）當R1=R2=3K時，二極管開路時流過過兩電阻電流為：則二極管兩端的開路電壓，所以二極管截止，流過二極管的電流為零。（3）當R1=3K、R2=2K時，二極管開路時流過過兩電阻電流為仍為：則二極管兩端的開路電壓，二極管兩端電壓為

3、反偏，二極管截止，流過二極管電流也為零。題1.1.4 分析圖題1.1.4電路中，各二極管是導通還是截止？并求出AO兩端的電壓VAO（D為理想二極管）。解：對（a）因二極管D的正極電位為負15V，而負極電位為負12V，則二極管反偏，所以二極管截止，輸出電壓為V。(b)因二個二極管的負極連在一起，電位相同，所以只要看正極電位哪一只高，則這只二極管就導電，然后把另一只二極管反偏而截止掉。因D1二極管的正極電位高，所以D1二極管導電，A點電位為零，將二極管D2截止。所以輸出電壓為V。(c) 因二個二極管的正極連在一起，電位相同，所以只要看負極電位哪一只低，則這只二極管就導電，然后把另一只二極管反偏而截

4、止掉。但該電路中二只二極管都反偏了，所以D1和D2都截止，輸出為V。題1.1.5 已知二極管2AP9的伏安特性如圖題1.1.5（a）所示。（1）若將其按正向接法直接與1.5 V電池相連，估計會出現(xiàn)什么問題？（2）若將其按反向接法直接與30 V電源相接，又會出現(xiàn)什么問題？（3）電路如圖（b），當時，并在（a）中標出工作點；（4）當時，也請在（a）中標出工作點。解：（1）1.5V電壓直接正向連接二極管時，將二極管燒掉。（2）從特性曲線知，因反向擊穿電壓只有20V，所以將30V的電壓反向連接二極管時，二極管將反向擊穿。（3） 圖題1.1.6所示為橋式整流電路，設二極管為理想器件，變壓器的原、副邊繞組

5、匝數(shù)比n = N1/N2 = 11，變壓器損耗不計，。試回答下列問題：（1）畫出和的波形；（2）求負載RL上的直流電壓Vo和直流電流Io；（3）求二極管的平均電流ID和最大反向電壓VRM。解：（1）根據(jù)變壓器的變比，則變壓器付邊電壓有效值為：V。題圖是一個全波橋式整流電路，當為正半周時，D1和D3二極管導電，當為負半周時，D2和D4二極管導電，所以和在負載電阻RL上的波形如圖所示。v2t0v0t0(2)負載電阻RL上的平均直流電壓為： V 直流電流（3）流過二極管的平均電流是負載上電流的一半，即二極管兩端的最大反向電壓，V，當D1、D3導電時，D2、D4承受V反壓，而當D2、D4導電時，D1、

6、D3承受最高反向電壓。 圖題1.1.7電路中，設，分別畫出、和的波形（要求時間坐標對齊），并將二極管電流的峰值和其所承受的反向峰值電壓標于圖中（假定D為理想二極管）。解：題中的電路是二極限幅電路，對電路（a），當輸入電壓幅度V時，二極管導電，輸出電壓為+6V，當輸入電壓時D截止，輸出電壓等于輸入電壓；對電路（b）,當輸入電壓幅度 V時二極管導電，輸出電壓為，輸入電壓V時，二極管截止，輸出電壓為+6V；對電路（c）,是一個雙向限幅電路，當輸入電壓V時，D1導電、D2截止，輸出為6V，當輸入電壓V時，D2導電、D1截止，輸出電壓為+8V。所以三種電路的、和波形分別是：題1.1.8 圖題1.1.8（

7、a）所示電路中，D1、D2為硅管，導通壓降VD均為0.7 V，題1.1.8（b）為輸入、的波形，試畫出的波形。解：這是一個二極管的與門電路，只有當輸入、全為高電平時，D1、D2全導電，輸出高電平V，其它情況輸出低電平V。電路工作情況表如表所示：輸入電壓二極管導電情況輸出電壓D1D200導電導電07V05導電截止07V50截止導電07V55導電導電53V題1.1.9 圖題1.1.8電路中，輸入端、如按下述各種方法連接：（1）接+2V，接+5V；（2）接+2V，接-2V；（3）懸空，接+5V；（4）經(jīng)3K 電阻接地，懸空。試確定相應的輸出= ？。解：電路的工作情況和輸出電壓見表所示輸入電壓二極管導

8、電情況輸出電壓D1D2+2V+5V導電截止27V+2V-2V截止導電-1.4V懸空+5V截止導電57V經(jīng)3K電阻接地懸空導電截止61V題0 圖題0所示電路中，設，穩(wěn)壓管和的穩(wěn)定電壓分別為、，正向降壓為0.7 V。試畫出和的波形（要求時間坐標對齊）。解:輸入信號是一個有直流分是的正弦信號，對（a）電路，當輸入信號幅值大于7.7V，DZ1穩(wěn)壓管正向?qū)щ?，DZ2穩(wěn)壓管反向擊穿，輸出電壓為7.7V，流過穩(wěn)壓管的電流為：對（b）電路，當輸入幅值大于5V后，DZ1擊穿，輸出電壓為5V，然后DZ2不能擊穿而截止，流過DZ1的電流為。兩種電路的電流和輸出電壓波形如圖。 （a）電路波形（b）電路波形題1 圖題1

9、所示電路中，穩(wěn)壓管2CW16具有下列特性：穩(wěn)定電壓9 V，耗散功率允許值250 mW，穩(wěn)壓管電流小于1 mA時不能穩(wěn)壓，且動態(tài)電阻不大于20。試按電路中的參數(shù)計算：（1）當時，電流、的大??；（2）當電源電壓變化%時，計算的變化量。解：（1）此時穩(wěn)壓管擊穿，輸出電壓為9V，此時：，（2）當輸入變化時，應該用動態(tài)來計算。此時等效電路為 當輸入變化±4V時，輸出只變化±0.148V,說明簡單的穩(wěn)壓電路也能起到穩(wěn)壓作用。題1.1.12 圖題1.1.12所示電路中，設各三極管均為硅管，可忽略不計。試估算、。解：這一類問題是靜態(tài)工作點的計算題。對靜態(tài)工作點的計算（估算），可以用圖解法（

10、已知特性曲線的條件下），也可以采用計算法。（a）電路，V；（b）電路，,V，VCE電壓為負是不可能的，這只能說明管子不在放大區(qū)而進入了飽和區(qū)了，所以對IC和VCE電壓應從新計算如下。，V；（c）電路,從電路看，基極回路的電源反了，管子處于截止狀態(tài)，所以，V；（d）電路, , V;（e）電路,是一個開關電路，先求基極開路時的基極電位，如基極電位小于管子的開啟電壓，則三極管截止。最好先用戴維南定律將基極回路等效后再求。 基極開路電壓：V，所以管子的發(fā)射結(jié)反偏，三極管截止，V；（f）電路也是一個開關電路，用戴維南定律將基極回路等效，求基極回路的等效電源和等效電阻后求IB電流，進而求其它參數(shù)。 等效電

11、源為： V，等效電阻為：K，這樣等效后的電路如圖，然后就方便計算了。mA, V，這種情況不可能，說明三極管已飽和了，所以集電極電流必須重新計算如下：，題1.1.13 共射電路如圖題1.1.13所示?，F(xiàn)有下列各組參數(shù)： （1），； （2），； （3），； （4），。 判定電路中三極管T的工作狀態(tài)（放大、飽和、截止）。解：該題意是熟悉電路參數(shù)對三極管工作狀態(tài)的影響。（1），三極管處于放大狀態(tài)。（2） VCE出現(xiàn)負電壓也是不可能的,說明三極管管已飽和導電,所以集電極電流應該重新計算。（3） 三極管放放大。（4）, 三極管在放大工作狀態(tài)。可見，一個放大電路能否放大，決定于電路中的有關參數(shù)。同學們在分析

12、計算放大電路時，一定要注意到這一點。題1.1.14 在圖題1.1.14（a）所示的共發(fā)射極放大電路中，三極管的輸出和輸入特性曲線如圖（b）（c）所示。試用圖解法分析電路的工作狀態(tài)，并求出、和；解：圖解法是在輸入特性曲線上，用作圖法求取IB和VBE；在輸出特性上用作圖方法求出IC和VCE。將輸入回路用戴維南等效成單一回路后，其中，寫出輸入回路方程：（1，0）（0，917）Q將該方程作在三極管的輸入特性上，由特性曲線和方程代表的直線交點Q求出IBQ和VBEQ如圖所示（該方程代表的直線也稱輸入負載線）。所以有IBQ=25，VBEQ=0.7V。根據(jù)電路寫出輸出回路方程：，將該直線方程作在輸出特性曲線上

13、（也稱放放大器直流負載線），該負載線與IBQ=25的輸出特性交點Q，決定了ICQ和VCEQ，如圖中所示。得ICQ=2mA,VCEQ=6.5V。Q題1.1.15 在圖題1.1.15所示的放大電路中，三極管的輸入、輸出特性曲線分別如圖題1.1.15(b)和(c)所示，試用圖解法分析電路的工作狀態(tài)，并得出、和。解：該題材解法和上題類似，因為要求的三個指標都是靜態(tài)工作點。當輸入為零時的輸入回路方程為：，將該方程作在三極管的輸入特性曲線上（令IB=0，得VBE=2V；再令VBE=0，IB=2/100K）QQ 輸入特性和輸入回路方程代表的直線交點Q決定了IB和VBE。所以有IB=15mA，VBE=0.7V

14、作出輸出回路方程，將該方程代表的直線（輸出回路負載線）作在輸出特性曲線上，由IBQ代表的輸出特性和負載線交點Q決定了IC和VCE值。即得：IC=0.8mA，VCE=7.5V。題1.1.16 共射放大電路及三極管的伏安特性如圖題1.1.16所示。（1）設，用圖解法求出電路的和，并分析這個工作點選得是否合適？（2）在和三極管參數(shù)不變的情況下，為了把三極管的集電極電壓提高到5V左右，可以改變哪些電路參數(shù)？如何改變？（3）在和三極管不變的情況下，為了使，應該改變哪些電路參數(shù)，改變到什么值？解：（1）因VBE=0.7V已知，所以先求出IB，輸出回路負載線方程： 得IC=0.8mA，VCE=2.5V。該工

15、作點顯然太低，不合理。工作應放在三極管特性曲線的放大區(qū)中間位置。（2）可以減少RB電阻和減少RC電阻，使負載線向右邊移（即向放大區(qū)的中間位置）。（3）為使，則負載線應如圖所示。 則RB減小，使靜態(tài)基極電流為40A，RC減小到3K左右。題1.1.17 同N溝道增強型MOSFET構(gòu)成的共源電路如圖題1.1.17(a)所示，MOS管漏極特性曲線如圖(b)所示，試求解該電路的和（注意圖中）。解: 解題思路為：由VGS=VDS作出場效應管的I-V特性，如圖所示，再在特性曲線上作出VDS=VDD-IDRd=15-1.5Id（負載線方程）負載線，負載線與I-V特性交于一點Q，就可決定了ID，DS,VGS參數(shù)。由圖得： IDQ5.8mA，VDSQ6.3V，VGSQ6.3V。題1.1.18 由MOS管組成的共源電路及其漏極特性分別如圖題1.1.18（a）（b）所示。（1）試分析當、時，該MOS管分別處于什么工作區(qū)。（a）（b）（2）若，試畫出和（即）的波形。解：(1) 因為該MOS管的開啟電壓為4V，所以當 vI =2V、4V時，MOS管工作在截止區(qū)；而當vI =6