模拟电子技术课后习题答案康华光等编

模拟电子技术课后习题答案康华光等编Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】模拟电子技术习题答案第二章和 V o 的值；（2）在室温（300K ）的情况下，利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。

解（1）求二极管的电流和电压 （2）求v o 的变化范围 当r d1=r d2=r d 时，则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+，即～。

设二极管是理想的。

解 图a ：将D 断开，以O 点为电位参考点，D 的阳极电位为－6 V ，阴极电位为－12 V ，故 D 处于正向偏置而导通，V AO =–6 V 。

图b ：D 的阳极电位为－15V ，阴极电位为－12V ，D 对被反向偏置而截止，VAO ＝－12V 。

图c ：对D 1有阳极电位为 0V ，阴极电位为－12 V ，故D 1导通，此后使D 2的阴极电位为 0V ，而其阳极为－15 V ，故D 2反偏截止，V AO =0 V 。

图d ：对D 1有阳极电位为12 V ，阴极电位为0 V ，对D 2有阳极电位为12 V ，阴极电位为－6V ．故D 2更易导通，此后使V A ＝－6V ；D 1反偏而截止，故V AO ＝－6V 。

解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有 D 被反偏而截止。

图b ：将D 断开，以“地”为参考点，有 D 被反偏而截止。

图c ：将D 断开，以“地”为参考点，有 D 被正偏而导通。

，D 2为硅二极管，当 v i ＝ 6 sin ωtV 时，试用恒压降模型和 折线模型（V th ＝ V ，r D ＝200Ω）分析输出电压 v o 的波形。

解 （1）恒压降等效电路法当0＜|V i |＜时，D 1、D 2均截止，v o ＝v i ；当v i ≥时；D 1导通，D 2截止，v o ＝ 0. 7V ；当v i ≤时，D 2导通，D 1截止，v o ＝－0．7V 。

v i 与v oth ＝0．5V ，r D ＝200Ω。

当0＜|V i |＜0．5 V 时，D 1，D 2均截止，v o=v i ； v i ≥0．5V 时，D 1导通，D 2截止。

v i ≤－ V 时，D 2导通，D 1 截止。

因此，当v i ≥0．5V 时有 同理，v i ≤－时，可求出类似结果。

v i 与v o 波形如图解2．4．7c 所示。

二极管电路如图题 2．4．8a 所示，设输入电压v I （t ）波形如图 b 所示，在 0＜t ＜5ms 的时间间隔内，试绘出v o （t ）的波形，设二极管是理想的。

解 v I （t ）＜6V 时，D 截止，v o （t ）＝6V ；v I （t ）≥6V 时，D 导通电路如图题2．4．13所示，设二极管是理想的。

（a ）画出它的传输特性；（b ）若输入电压v I =v i =20 sin ωt V ，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 v o 的波形。

解（a）画传输特性0＜vI ＜12 V时，D1，D2均截止，vo＝vI；vI ≥12 V时，D1导通，D2截止－10V＜vI ＜0时，D1，D2均截止，vo＝vI；vI ≤－10 V时，D2导通，D1截止传输特性如图解 2．4 13中 a所示。

（b）当vo ＝vI=20 sinωt V时，vo波形如图解2．4．13b所示。

两只全同的稳压管组成的电路如图题2．5．2所示，假设它们的参数V2和正向特性的Vth 、rD为已知。

试绘出它的传输特性。

解当| vI |＜（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均截止，vo＝vI；| vI |≥（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均导通传输特性如图解2．5．2所示。

第三章测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为 VA ＝－9 V，VB＝一6V，Vc＝6．2 V，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c，并说明此BJT 是NPN管还是PNP管。

解由于锗BJT的|VBE |≈，硅BJT的|VBE|≈0．7V，已知用BJT的电极B的VB＝一6V，电极C的Vc＝–6．2 V，电极A的VA＝－9 V，故电极A是集电极。

又根据BJT工作在放大区时，必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知，电极B是发射极，电极C 是基极，且此BJT为PNP管。

试分析图题3．2．1所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。

并简述理由。

（设各电容的容抗可忽略）解图题3．2．la无放大作用。

因Rb=0，一方面使发射结所加电压太高，易烧坏管子；另一方面使输人信号vi被短路。

图题3．2．1b有交流放大作用，电路偏置正常，且交流信号能够传输。

图题3．2．lc无交流放大作用，因电容Cbl隔断了基极的直流通路。

图题3．2．id无交流放大作用，因电源 Vcc的极性接反。

测量某硅BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域。

（a）VC ＝6 V VB＝ V VE＝0 V（b）VC ＝6 V VB＝2 V VE＝ V（c）VC ＝6 V VB＝6V VE＝ V（d）VC ＝6 V VB＝4V VE＝ V（。

）VC ＝ V VB＝4 V VE＝3. 4 V解（a）放大区，因发射结正偏，集电结反偏。

（b）放大区，VBE ＝（2—l．3）V＝0．7 V，VCB＝（6－2）V＝4 V，发射结正偏，集电结反偏。

（C）饱和区。

（d）截止区。

（e）饱和区。

设输出特性如图题 3．3．1所示的 BJT接成图题 3．所示的电路，具基极端上接VBB＝3．2 V与电阻Rb ＝20 kΩ相串联，而 Vcc＝6 V，RC＝200Ω，求电路中的 IB、IC和 VCE的值，设 VBE＝0．7 V。

解 mA R V V I bBEBB B 125.0=-==由题3．3．1已求得β＝200，故图题3．3．6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线，试求：（1）电源电压V CC ，静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值；（2）电阻R b 、R C 的值；（3）输出电压的最大不失真幅度；（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少解 （1）由图3．3．6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即Vcc 值的大小，故Vcc= 6 V 。

由Q 点的位置可知，I B ＝20μA ，I C ＝1 mA ，V CE ＝3 V 。

（2）由基极回路得： Ω=≈k I V R BCCb 300 由集－射极回路得 Ω=-==k I V V R CCECC C 3 （3）求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知，在输人信号的正半周，输出电压v CE 从3V 到0．8V ，变化范围为；在输入信号的负半周，输出电压v CE 从3V 到4．6V ，变化范围为1．6V 。

综合起来考虑，输出电压的最大不失真幅度为1．6V 。

（4）基极正弦电流的最大幅值是20 μA 。

。

（1）估算Q 点；（2）画出简化 H 参数小信号等效电路；（3）估算 BJT 的朝人电阻 r be ；（4）如输出端接入 4 k Ω的电阻负载，计算i O V V V A =及SO VS V V A =。

解（1）估算Q 点（3）求r be（4）116)||('0-≈-=-==be L C be L iV r R R r R V V A ββ 、C 2、C 3对交流信号可视为短路。

（1）写出静态电流Ic 及电压V CE 的表达式；（2）写出电压增益VA 、输人电或Ri ．和输出电阻Ro 的表达式；（3）若将电容C 3开路，对电路将会产生什么影响解（1）Ic 及V CE 的表达式（2）VA 、Ri ．和Ro 的表达式 （3）C 3开路后，将使电压增益的大小增加 同时Ro 也将增加，32R R R O +≈。

具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用，试求：（1）Q 点；（2）电压增益s o V V V A 11=和so V V V A 22=；（3）输入电阻Ri ；（4）输出电阻R O1和R O2、解 （1）求Q 点 (2)求r be 及Ri（3） 79.0)1(01011-≈+⋅++-=⋅==s i i e be c s i i s V R R R R r R V V V V V V A ββ （4）求R O1和R O2、∞==L s R R ,0100，＝β。

试确定电路的电压增益、输入电阻和输出电阻。

解 Ω≈++=k I mVr r Ebb be 8.226)1('β 其中 I E ＝。

Ω=≈k R R c 5.70。

某放大电路中A V 的数幅频特性如图题3．7．1所示。

（1）试求该电路的中频电压增益|A |VM ，上限频率f H ，下限频率f L ；（2）当输人信号的频率 f ＝f L 或 f ＝f H 时，该电路实际的电压增益是多少分贝解 （1）由图题3．7．1可知，中频电压增益|A |VM ＝1000，上限频率人f H ＝108HZ ，下限频率f L ＝102HZ 。

（2）当f ＝f L 或 f ＝f H 时，实际的电压增益是57 dB 。

一放大电路的增益函数为试绘出它的幅频响应的波特图，并求出中频增益、下限频率f L 和上限频率f H 以及增益下降到1时的频率。

解 对于实际频率而言，可用f j s π2=代人原增益传递函数表达式，得 由此式可知，中频增益|A M |＝10，f ＝10 HZ ，f H ＝106一高频BJT ，在Ic ＝时，测出其低频H 参数为：r be ＝Ω，βo ＝50，特征频率T f ＝100MHz ，pF C c b 3='，试求混合∏型参数e b b b e b m C r r g '''、、、。

电路如图3．5．1所示（射极偏置电路），设在它的输人端接一内阻 Rs= 5K Ω的信号源．电路参数为：R b1= 33K Ω，R b2＝22K Ω。

Re ＝3．9K Ω，Rc ＝4．7K Ω，R L ＝ 5．1K Ω， Ce ＝ 50μF （与Re 并联的电容器）． Vcc ＝5V ．I E ≈，β0＝120，r ce ＝300 K Ω，Ω='50b b r ，f T =700 MHZ 及F C c b p 1='。

求：（1）输入电阻R i ;（2）中频区电压增益|A VM | （3）上限频率f H 。

解 （1）求R i（2）求中频电压增益||VMA 因c R r ce >> 故（3）求上限频率f H其中Ω≈='k R R R L c L45.2//。

第四章（1） 它是N 沟道还是P 沟道FET（2） 它的夹断电压V P 和饱和漏极电流I DSS 各是多少 解 由图题4．1．3可见，它是N 沟道JFET ， 其V P ＝–4 V ，I DSS ＝3 mA 。