模拟电子技术基础答案.docx

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1、模拟电子技术基础答案第一章 半导体基础知识 自测题 一、 二、A C C B A C 三、UO11.3V UO20 UO31.3V UO42V UO52.3V UO62V 四、UO16V UO25V 五、根据PCM200mW可得：UCE40V时IC5mA，UCE30V时IC6.67mA，UCE20V时IC10mA，UCE10V时IC20mA，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。图略。 六、1、 IB= IC=VBB-UBE=26ARbb IB=2.6mAUCE=VCC-ICRC=2VUOUCE2V。 2、临界饱和时UCESUBE0.7V，所以 IC= IB=VCC-UCES=2.86mARcI

2、Cb=28.6A Rb=VBB-UBE45.4kWIB七、T1：恒流区；T2：夹断区；T3：可变电阻区。 习题 1.1A C A C A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 ui和uo的波形如图所示。 ui/V10Otuo/V10Ot 1 1.4 ui和uo的波形如图所示。 ui/V53O-3tuO/V3.7O-3.7t 1.5 uo的波形如图所示。 uI1/V30.3OtuI2/V30.3OtuO/V3.71Ot 1.6 ID/R2.6mA，rDUT/ID10，IdUi/rD1mA。 1.7 两只稳压管串联时可得1.4V

3、、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。 1.8 IZMPZM/UZ25mA，RUZ/IDZ0.241.2k。 1.9 当UI10V时，若UOUZ6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 UO=RLUI3.33V R+RL 当UI15V时，由于上述同样的原因，UO5V。 当UI35V时，UOUZ5V。 IDZ=(UI-UZ)R=29mAIZM25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 S闭合。 Rmin=(V-UD)IDmax233 W，Rmax=(V-UD)IDmin=700W。 2 1.11 波形如图所示

4、。 uI/V630uO1/V30ttuO2/V30t 1.12 60时ICBO32A。 1.13 选用100、ICBO10A的管子，其温度稳定性好。 1.14 1.01mA5mA(a)(b) 1.15 晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如表 管号 上 中 下 管型 材料 T1 e b c PNP Si T2 c b e NPN Si T3 e b c NPN Si T4 b e c PNP Ge T5 c e b PNP Ge T6 b e c NPN Ge 1.16 当VBB0时，T截止，uO12V。 当VBB1V时，T处于放大状态。因为 IBQ=VBB-UBEQRbVBB-UBEQRb

5、=60A，ICQ=b IBQ=3mA，uO=VCC-ICQRC=9V 当VBB3V时，T处于饱和状态。因为 IBQ=160A，ICQ=b IBQ=8mA，uO=VCC-ICQRCUBE 1.17 取UCESUBE，若管子饱和，则 bVCC-UBEVCC-UBER =，Rb=b RC，所以bb=100管子饱和。RbRCRC 1.18 当uI0时，晶体管截止，稳压管击穿，uOUZ5V。 当uI5V时，晶体管饱和，uO0.1V。因为 IB=ICuI-UBE=480ARb =bIB=24mA3 UEC=VCC-ICRCVCC 1.19可能 可能 不能 不能，T会损坏。 可能 1.20 根据方程 iD=

6、IDSS(1-uGS2) UGS(th)逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中，将各条曲线上uGDUGS的点连接起来，便为予夹断线。 1.21 1.22 过uDS为某一确定值作垂线，读出它与各条输出特性的交点的iD值；建立iDf坐标系，根据前面所得坐标值描点连线，便可得转移特性。 1.23 uI4V时T夹断，uI8V时T工作在恒流区，uI12V时T工作在可变电阻区。 1.24 可能 不能 不能 可能 第二章 基本放大电路 自测题 一、 二、不能。因为输入信号被VBB短路。 可能 不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。 不能。晶

7、体管将因发射结电压过大而损坏。 不能。因为输入信号被C2短路。 不能。因为输出信号被VCC短路，恒为零。 可能。 不合理。因为G-S间电压将大于零。 不能。因为T截止。 三、(VCC-UBEQ)IBQ 565 ； (VCC-UCEQ) -UoUi -120 ； b IBQ 3 RLUo 0.3 RCRL 四、A C B B 五、C，D E B A C D A B D E C B C E，A D 六、 4 习题 2.1 e b c 大 大 中 大 c b c 小 大 大 小 b e c 大 小 小 大 2.2将VCC改为VCC 。 在VCC 与基极之间加Rb。 将VBB反接，且加输入耦合电容。

8、在VBB支路加Rb，在VCC与集电极之间加Rc。 2.3 图P2.3所示各电路的交流通路；将电容开路即为直流通路，图略。 .UiR1R2R3.Uo.UiR1R4.Uo(a)(b).UiR2R3R4.Uo.UiRL(d).Uo(c) 2.4空载时：IBQ20A，ICQ2mA，UCEQ6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V。 带载时：IBQ20A，ICQ2mA，UCEQ3V；最大不失真输出电压峰值约为2.3V。 2.5 2.6 6.4V 12V 0.5V 12V 12V 2.7 Q：IBQ=VCC-UBEQRb-UBEQR22A ICQ=b IBQ1.76mA空载时：UCEQ=VCC-ICQRc

9、6.2V， rbe=rbb+(1+b)&=- A u26mV1.3kWIEQb Rcrbe-308 Ri=Rbrberbe1.3kW& Ausrbe&-93AuRs+rbe Ro=Rc=5kW 5 RRL=3kW时：UCEQ=LR+R-ICQ(RcRL)2.3VcL A&b Ru=-Lr-115be A&rusbeRrA&u-47s+be 2.8饱和失真，增大Rb，减小Rc。 截止失真，减小Rb 。 同时出现饱和失真和截止失真，增大VCC。 2.9 截止失真 饱和失真 同时出现饱和失真和截止失真 2.10 IVCC-UCEQCQ=R=2mAc IICQBQ=b=20ARVCC-UBEQb=I5

10、65kWBQA&u=-UoU=-100 A&b Ru=-L RL=1kW irbe11 R+=1 RL=1.5kWcRL2.11 空载时，UUCEQ-UCESom=23.28V R3kW时，UICQRLL=om=22.12V 2.12 2.13静态及动态分析： 6 URb1RV2V IUBQ-UBEQBQCC=EQ=1mAb1+Rb2Rf+ReIIEQBQ=1+b10A UCEQVCC-IEQ(Rc+Rf+Re)=5.7V r26mVbe=rbb+(1+b)I2.73kW EQA&=-b(RcRL)ur+b)R-7.7be+(1fRi=Rb1Rb2rbe+(1+b)Rf3.7kWRo=Rc=5

11、kW(2) Ri增大，Ri4.1k；A&u减小，A&u1.92。 2.14 Q:ICC-UBEQBQ=VR1+R2+(1+b)R ICQ=b IBQ UCEQ=VCC-(1+b)IBQRc c A&=-bR2R3ur Ri=rbeR1 Ro=R2R3 be2.15 Q点： IBQ=(R2R+RVCC-UBEQ)R2R3(1b)R123 ICQ=b IBQ UCEQ=VCC-ICQRc+UBEQ 动态： A&=b Ru4r Ri=Rbe1r1+b Ro=R4 be 2.16 IVCC-UBEQ1BQ1R-UBEQ1CQ2 ICQ1=b IBQ11+R2R I3UCQ2=VCC- ICQ2R4UR

12、BQ22R(VCC-UBEQ1)+UBEQ11+R2 UCEQ1=UBQ2UBEQ2UCEQ2=UCQ2UBQ2+UBEQ2br1be2A&1+bu1=-2&r Au2=b21R4 A&u=A&u1A&u2be1rbe2Ri=R2R3rbe1 Ro=R47 2.17 A&u1-1 A&u2+1 图略。 2.18 求解Q点： IVCC-UBEQBQ=R32.3Ab+(1+b)Re IEQ=(1+b)IBQ2.61mAUCEQ=VCC-IEQRe7.17V 求解电压放大倍数和输入电阻： RL=：Ri=Rbrbe+(1+b)Re110kW A&(1+b)Ru=er)R0.996be+(1+beRL=

13、3kW：Ri=Rbrbe+(1+b)(ReRL)76kW A&(1+b)(Ru=eRL)r+(1+b)(R0.992beeRL) 求解输出电阻：RRo=ResRb+rbe1+b37W 2.19 (1) Q：IVCC-UBEQBQ=RA ICQ=b IBQ1.86mA b+(1+b)R31e UCEQVCC-IEQ(Rc+Re)=4.56V rbe=rbb+(1+b)26mVI952WEQ Ri=Rbrbe952W A&=-b(RcRL)ur-95be Ro=Rc=3kW(2) 8 RiUs3.2mVRs+Ri&U304mVUo=AuiUi=若Ce开路，则 Ri=Rbrbe+(1+b)Re51.

14、3kW &-RcRL=-1.5AuReRiUs9.6mVRs+Ri&U14.4mVUo=AuiUi= 2.20源极加电阻RS。 输入端加耦合电容，漏极加电阻RD。 输入端加耦合电容 在Rg支路加VGG，VDD改为VDD 2.21 在转移特性中作直线uGSiDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ1mA，UGSQ2V。 在输出特性中作直流负载线uDSVDDiD，与UGSQ2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ3V。 gm=iDuGSUDS=2UGS(off)IDSSIDQ=1mA/V &=-gR=-5 R=1MW R=R=5kW AumDioD2.22 求Q点：UGSQVG

15、G3V 从转移特性查得，当UGSQ3V时，IDQ1mA，UDSQVDDIDQRD5V 求电压放大倍数： gm=2UGS(th)IDQIDO=3mAV&=-gR=-20AumD 2.23 Au=-gm(RDRL) Ri=R3+R1R2R0=RD 2.24 NPN型管，上-集电极，中-基极，下-发射极。 PNP型管，上-发射极，中-基极，下-集电极。 NPN型管，上-集电极，中-基极，下-发射极。 9 第三章 多级放大电路 自测题 一、 二、A A D A B A D B C B 三、B D C A A C B C 四、IC3/ Re30.3mA IE1IE20.15mA 减小RC2。 当uI0时

16、uO0，ICQ4VEE / RC40.6mA。 IRC4=IC2-IB4=0.14mARIE4RE4+UBEQ4C2=I7.14kWRC2r=r+b)26mV be2bb+(1I10.7kWEQ2rbe4=rbb+(1+b)26mVI2.74kWEQ4A&=-bRc2rbe4+(1+b)Ru1e42 r-16.5be2 A&=-b Ru2c4rb)R-18be4+(1+e4A&u=A&u1A&u2297习题 3.1 共射，共基 共射，共射 共射，共射 共集，共基 共源，共集 共基，共集 3.2 图 A&=-b1R2rbe2+(1+b2)R3(1+b2)R3uR1+rbe1rbe2+(1+b2)

17、R3 Ri=R1+rbe1Rrbe2+R2o=R31+b2 图 A&(1+b)Ru=-12R3rbe2rR(-b2R4)be1+(1+b1)(2R3rbe2)rbe2 Ri=R1rbe1+(1+b1)(R2R3rbe2)Ro=R410 图 A&=b1R2rbe2+(1+b2)rbuD2R3R-r1+rbe1be2+(1+b2)rD Ri=R1+rbe1Ro=R3 图 A&u=-gm(R4R6R7rbe2)(-b2R8r)be2 Ri=R3+R1R2Ro=R8 3.3 3.4 图 -br1be2A&1+bu1=2rbe1A&u2=b2R3r=125be2 A&u=A&u1A&u2-125 Ri=

18、R1R2rbe10.93kWRi=R3=3kW 图 A&=-b1(R1rbe2)u1r-50be1A&=b2Ru24r-42be2 A&u=A&u1A&u22100 Ri=(R5+R2R3)rbe11.2kWRi=R4=1kW 3.5 图 A&=-b1(R3rbe2)u1r-62be1A&u2=b2R4r-107be2 A&u=A&u1A&u26634 Ri=R1rbe11.5kWRi=R4=2kW 11 图 A&u1=-gmR2rbe+(1+b)R4-gmR2-6A&(1+b)Ru2=4r+(1+b)R1be4 A&u=A&u1A&u2-6 Ri=R1=10MWRrbe+R2o=R41+b4

19、3W 3.6 +RW(1) AuOb(Rcd=D2)Du=-IrbeDub Rc(2) Du(Rc+RW)C1=-b 2rI DuC2 =-Ibe2rDube DuO=DuC1-DuC2b(RRW ADuc+d=O2)Du=-Irbe 3.7 URVEE-UBEQ+IEQW2+2I=BEQEQRe=VEE，IEQR0.517mAW22Re r26mVbe=rbb+(1+b)I2.66kWEQARcd=-b -r1+b)R97Wbe+(2Ri=2rbe+(1+b)RW10.4kW 3.8 uuIC=I1+uI22=15mV uId=uI1-uI2=10mV Ad=-b Rc2r-67beDuO=

20、AduId-0.67V 12 3.9 RL=RcRL6.67kW VCC=RLRVCC=5V c+RLIEE-UBEQEQV2R=0.265mAe UCQ1=VCC-ICQRL3.23V UCQ2=VCC=15V uOuOUCQ11.23V rbe=rbb+(1+b)26mAI5.1kWEQAb Rd=-L2(R-32.7b+rbe) uDuOI=A37.6mV dDuO=AduI-0.327VuO=UCQ1+DuO2.9V 3.10 bbR12(RcL Ad-2)r+(1+b be11)rbe2Ri=2rbe1+(1+b1)rbe23.11 AdgmRD40 Ri 3.12 A1d=-2gm

21、b RD=-1600 Ri 3.13 13 &=b1R2rbe4+(1+b4)R5Au12rbe1&=-b4R6rbe4+(1+b4)R5Au22rbe1&= Au3(1+b5)R7rbe5+(1+b5)R7&=A&A&Auu1u2Au2rbe5+R61+b5Ro=R7 3.14 Uo=VCC-UCEQ2u7.78VUUi=o77.8mV&A 若Ui10mV，则Uo1V。 若R3开路，则uo0V。若R3短路，则uo11.3V。 第四章 集成运算放大电路 自测题 一、C B C A A 二、 三、IC2IR=VCC-UBE2-UBE1=100A R 四、三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单

22、端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补输出级。 第一级：采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。 第二级共射放大电路以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。 第三级加偏置电路，利用D1、D2消除交越失真。 五、 习题 4.1 输入级、中间级、输出级和偏置电路。 14 输入级为差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补电路，偏置电路为电流源电路。 对输入级的要求：输入电阻大，温漂小，放大倍数即可能大。 对中间级的要求：放大

23、倍数大。 对输出级的要求：带负载能力强，最大不失真输出电压即可能大。 4.2 20lgAod=100dB，Aod=105。 uO 1V 10V 14V 14V -1V -10V -14V -14V 4.3 A1通用型，A2高精度型，A3高阻型，A4高速型。 4.4 IVR=CC-UBE4-UBE0R=100AI=I3I3I RC0+IB4=IC0+BC1+b=IC+b (1+b) b2I+bC=b2+b+3IR当b (1+b)3时，IC1=IC2IR=100A。4.5 IVCC-UEBR=R=200A (其中UEB=0.7V)IIIR=C+IB=IC0+C0b IC0=b IR1+b=160A

24、 IC1=IC0=160AIC2=2IC0=320A 4.6 Au=DuODu-DiD(rDS1rDS2)I=DuI=-gm(rDS1rDS2) 4.7 在图所示电路中 DiD1=-DiD2=DiD3=DiD4，DiO=DiD2-DiD1=-2DiD1gDiO m=-D(uI1-uI2) 图中： Au=DuOD(uI1-uI2) =DiO(rDS2rDS4)D(u I1-uI2) =-gm(rDS2rDS4) 15 图中：Au =-gm(rDS2rDS4) 4.8T1和T2、组成的复合管为放大管，T5和T6为有源负载，双端输入、单端输出的差分放大电路。 Ai=DiO=(1+b)b DiI4.9

25、 同题4.8。 4.10 Au1=-b Au2=-bRc1Rc2rbe3rbe32rbe1Au=Au1Au2当有共模输入电压时，uO=0。 Rc1rD，uC1uC2，因此uBE30，故uO=0。 4.11 C C B A 4.12 因为UBE3UCE12UD ，UBE1UD ，UCE1UD，所以UCB0，反向电路为零，因此ICBO对输入电流影响很小。 4.13因为2，所以iC2iC1iI2 。 iB3iI1iC2iI1iI2 DuO=-DiC3Rc=-b3 DiB3Rc Aui=DuOD(iI1-iI2)DuODiB3=-b3Rc4.14 图所示电路中，D1、D2使T2、T3微导通，可消除交越

26、失真。 R为电流采样电阻，D2对T2起过流保护。当T2导通时，uD3uBE2iOR uD1，未过流时iOR较小， uD3因小于开启电压而截止；过流时uD3因大于开启电压而导通，为T2基极分流。D4对T4起过流保护，原因与上述相同。 图所示电路中，T4、T5使T2、T3微导通，可消除交越失真。 R2为电流采样电阻，T6对T2起过流保护。当T2导通时，uBE6uBE2iOR uBE4，未过流时iOR较小，因uBE6小于开启电压T6截止；过流时6因大于开启电压T6导通，为T2基极分流。T7对T3起过流保护，原因与上述相同。 4.15 为T1提供静态集电极电流、为T2提供基极电流，并为T1的有源负载。

27、 T4截止。因为uB4uC1uOuRuB2uB3，uE4uO，uB4uE4。 T3的射极电流，在交流等效电路中等效为阻值非常大的电阻。 保护电路。uBE5iOR，未过流时T5电流很小；过流时使iE550A，T5更多地为T5的基极分流。 4.16 T1共射电流的放大管，T2和T3互补输出级，T4、T5、R2消除交越失失真。 4.17 u11为反相输入端，u12为同相输入端。 为T1和T2管的有源负载，将T1管集电极电路变化量转换到输出，使单端输出的16 放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。 为T6设置静态电流，且为T6的集电极有源负载。 消除交越失真。 4.18 由T10、T11、T9、T8、

28、T12、T13、R5构成。 三级放大电路： T1T4共集-共基差分放大电路，T14T16共集-共射-共集电路，T23、T24互补输出级。 消除交越失真。UBE23UBE24UBE20UBE19 第五章 放大电路的频率响应 自测题 一、A B A B A C C 二、静态及动态分析估算： I-UBEQBQ=VCCR22.6AbIEQ=(1+b)IBQ1.8mAUCEQ=VCC-ICQRc3Vrbe=rbb+(1+b)26mV I1.17kW EQr be=rbb+rbe1.27kWRi=rbeRb1.27kWgEQm=IU69.2mA/VTARirus=Rbe(-gmRc)-178s+Rirbe

29、 估算C： fb0T2rbe(C+C) Cbp02r-C214pFbefTCp=Cp+(1+gmRc)C1602pF 17 R=rbe(rbb+RsRb)rbe(rbb+Rs)567W fH=12RC175kHz f1L=2(R14Hzs+Ri)C 20lgA&usm45dB，频率特性曲线略。 三、60 103 10 10 103100jf(1+10jf)(1+jff或fff 104)(1+j105)(1+j10)(1+j104)(1+j105)习题 5.112(R S+Rbrbe)C112r be(rbb+RbRS)Cp 5.2 A&-32u=或&=-3.2jf(1+10jf)(1+jfAu

30、ff 105)(1+j10)(1+j105) 5.3 A&u=100或A&=10f2(1+1jf)(1+10jf)(1+jfuff2.5105)(1+jf)(1+j10)(1+j2.5105) 5.4 直接耦合； 三级； 当f104Hz时，135o；当f105Hz时，270o 。 5.5 A&u=103fH(1+jf fH13131kHz 31.2.5105) 5.6 18 &=Au-100j(1+jf10&Aumff)(1+j5)1010 =-100fL=10HzfH=105Hz 图略。 5.7 &=Au103j&Aumfff(1+j)(1+j4)(1+j)55102.510 3=10 f5

31、fL=5Hz fH104Hz 图略。 5.8 5.9 R=Rerbe+RsRbrbe+Rs20W1+b1+bfL180Hz2RCe 5.10C1C2，C1 : C25 : 1。 C1=C2=tRs+Ri12.5 F2.5 FtRc+RL16.4Hz2tfL1.12fL110HzfL1=fL2=& 5.11 Ausm减小，因为在同样幅值的Ui作用下，Ib将减小，Ic随之减小，Uo必 19 然减小。 fL减小，因为少了一个影响低频特性的电容。 fH减小，因为C会因电压放大倍数数值的减小而减小。 5.12 R=Rrbe+RsRbrbe+Rse1+b1+b20WC1e2Rf133FL 5.13 f1L

32、=2(RR15.3Hz s+i)2(Rs+rbe)rbe=rbe-rbb=0.9kWf1H=2r(r1)C316kHzbebb+RbRs)C2rbe(rbb+Rs gIEQmU77mA/VTA&Rusm=irberbeR(-gmRL)R(-gmRL)-76s+Rirbes+rbe20lgA&usm37.6dB 图略。 5.14 A&Rusm=iRR(-g-gmRL)mRL=-12.4s+if1L2R16HzsCs CGS=CGS+(1+gmRL)CGD72pFfH=12(R11.1MHzsRG)CGS2RsCGS-12.4(jfA&us16)(1+jff16)(1+j1.1106)5.15 2

33、0 &=-gR=-20AummLCGS=CGS+(1+gmRL)CGD=88pF fL10.796Hz2(RD+RL)C1904Hz2RGCGSfH= 图略。 5.16 &=A&A&(1) Auu1u2 (2) fL50Hz-50f2=fff(1+j)(1+j)(1+j5)245010111.125，fH64.3kHzfH10 折线画法，低频段有两个拐点，f4Hz时幅频特性的斜率为40dB/十倍频，4Hzf50Hz时幅频特性的斜率为20dB/十倍频；高频段有一个拐点，f105Hz时幅频特性的斜率为40dB/十倍频。图略。 5.17 Ce &A&，所以CC。RRRRR，C所在回路的 因为Au2u

34、1212341s2大于C1所在回路的，第二级的上限频率低。 &=60dB。在折线化幅频特性中，频率小于10Hz时斜率为40dB/十 5.18 20lgAu倍频，频率大于105Hz时斜率为40dB/十倍频。在折线化相频特性中，f10Hz时相移为90o，f105Hz时相移为90o。 第六章 放大电路中的反馈 自测题 一、 二、B C A D 三、电流串联负反馈。F=R1R3&R1+R2+R3R AufLR1+R2+R3R1R3&-RR 电压并联负反馈。Auf2121 &1 电压串联负反馈。Auf 正反馈。 四、应引入电压串联负反馈。 &1+ 因AuRf =20 ，故 Rf=190kW 。R1&=40dB，j=-180；&F&0，则需 五、因为f105Hz时，20lgA为使此时20lgAA 20lgF&40dB，即F&10-2 习题 6.1 B B D C C A B B A B 6.2 A B C D B A 6.3 6.4 直流负反馈 交、直流正反馈 直流负反馈 、均引入交、直流负反馈 6.5 交、直流负反馈 交、直流负反馈 RS引入交、直流负反馈，C2引入交流正反馈。 、均引入交、直流负反馈。 R3和R7引入直流负反馈，R4引入交、直流负反馈。 6.6 电流并联负反馈 F&=I&fI&o=1 电压串联负反馈 F&=U&RfU&o=1R 1+R2