模电答案 第四章
模电第四版4~7章习题解答
第4章 集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。
(1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( C )。
A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大( B )。
A.高频信号B.低频信号C.任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( C )。
A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一直性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A )。
A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻(5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用( A )。
A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)运放的输入失调电压U IO 是两输入端电位之差。
( × ) (2)运放的输入失调电流I IO 是两输入端电流之差。
( √ )(3)运放的共模抑制比cdCMR A A K =。
( √ ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( √ )(5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( × )三、电路如图T4.3 所示，已知β1＝β2＝β3= 100 。
各管的U BE 均为0.7V , 试求I C 2的值。
解：分析估算如下：21100CC BE BE R V U U I A Rμ--==00202211B B B B I I I I ββββ++==++；0202()1R B B B I I I I ββββ+=+=++图T4.322021C B B I I I ββββ+==⋅+。
比较上两式，得 2(2)1002(1)C R R I I I A ββμβββ+=⋅≈=+++四、电路如图T4.4所示。
图T4.4(1)说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放… … ）;(2)分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻… … ）。
模拟电子电路第4章答案
4.1 简述耗尽型和增强型MOS 场效应管结构的区别；对于适当的电压偏置（V DS >0V ，V GS >V T ），画出P 沟道增强型MOS 场效应管，简要说明沟道、电流方向和产生的耗尽区，并简述工作原理。
解：耗尽型场效应管在制造过程中预先在衬底的顶部形成了一个沟道，连通了源区和漏区，也就是说，耗尽型场效应管不用外加电压产生沟道。
而增强型场效应管需要外加电压V GS 产生沟道。
随着V SG 逐渐增大，栅极下面的衬底表面会积聚越来越多的空穴，当空穴数量达到一定时，栅极下面的衬底表面空穴浓度会超过电子浓度，从而形成了一个“新的P 型区”，它连接源区和漏区。
如果此时在源极和漏极之间加上一个负电压DS V ，那么空穴就会沿着新的P 型区定向地从源区向漏区移动，从而形成电流，把该电流称为漏极电流，记为D i 。
当SG v 一定，而SD v 持续增大时，则相应的DG v 减小，近漏极端的沟道深度进一步减小，直至DG t v V =，沟道预夹断，进入饱和区。
电流D i 不再随SD v 的变化而变化，而是一个恒定值。
4.2 考虑一个N 沟道MOSFET ，其nk '= 50μA/V 2，V t = 1V ，以及W /L = 10。
求下列情况下的漏极电流：（1）V GS = 5V 且V DS = 1V ； （2）V GS = 2V 且V DS = 1.2V ； （3）V GS = 0.5V 且V DS = 0.2V ； （4）V GS = V DS = 5V 。
(1) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V <-，该场效应管工作在变阻区。
()2D n GS t DS DS 12W i k v V v v L ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦=1.75mA(2) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区。
()2D n GS t 12W i k v V L'=-=0.25mA (3) 根据条件GS t v V <，该场效应管工作在截止区，D 0i =(4) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区()2D n GS t 12W i k v V L'=-=4mA4.3 由实验测得两种场效应管具有如图题4.1所示的输出特性曲线，试判断它们的类型，并确定夹断电压或开启电压值。
模电第四章标准答案
第4章 集成运算放大电路自测题一、选择合适答案填入空内。
(1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为( C )。
A.可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C.集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大( B )。
A.高频信号B.低频信号C.任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的( C )。
A.指标参数准确B.参数不受温度影响C.参数一直性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( A )。
A.减小温漂 B.增大放大倍数 C.提高输入电阻(5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用( A )。
A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)运放的输入失调电压U IO 是两输入端电位之差。
( × ) (2)运放的输入失调电流I IO 是两输入端电流之差。
( √ )(3)运放的共模抑制比cdCMR A A K =。
( √ ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。
( √ )(5)在输入信号作用时，偏置电路改变了各放大管的动态电流。
( × ) 三、电路如图T4.3 所示，已知β1＝β2＝β3= 100 。
各管的U BE 均为0.7V , 试求I C 2的值。
解：分析估算如下：21100CC BE BE R V U U I A Rμ--==00202211B B B B I I I I ββββ++==++；0202()1R B B B I I I I ββββ+=+=++图T4.322021C B B I I I ββββ+==⋅+。
比较上两式，得 2(2)1002(1)C R R I I I A ββμβββ+=⋅≈=+++四、电路如图T4.4所示。
图T4.4(1)说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放… … ）;(2)分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻… … ）。
模拟电子技术 第四章 答案 査丽斌 习 题 1
习 题 11.1． 当负载开路（R L =∞）时测得放大电路的输出电压o u'=2V ；当输出端接入R L =5.1kΩ的负载时，输出电压下降为u o =1. 2V ，求放大电路的输出电阻R o 。
解：'L o o L o R u u R R =∙+，'o o(1) 3.4k o L u R R u =-=Ω1.2 当在放大电路的输入端接入电压 u s =15mV ，内阻 R s =1k Ω的信号源时，测得电路的输入端的电压为 u i =10mV ，求放大电路的输入电阻 R i 。
解：ii s i s R u u R R =∙+， ∴()2k i i s s iu R R u u ==Ω-1.3 当在电压放大电路的输入端接入电压 u s =15mV ，内阻 R s = 1k Ω的信号源时，测得电路的输入端的电压为 u i =10mV ；放大电路输出端接 R L = 3k Ω的负载，测得输出电压为u o =1.5V ，试计算该放大电路的电压增益 A u 和电流增益 A i ，并分别用 d B （分贝）表示。
解：oi150u u A u ==，dB A dB A u u 5.43lg 20)(== 100()o o Li i s i sI u R A I u u R ===-，dB A dB A i i 40lg 20)(== 1.4 某放大电路的幅频响应特性曲线如图1.1所示，试求电路的中频增益A um 、下限截止频率f L 、上限截止频率f H 和通频带f BW 。
解：dB dB A um 40)(= ∴100=umAHz f H 510= Hz f L 20= ∴Hz f f f f H L H BW 510=≈-=图1.1 习题1.4电路图 图1.2 习题1.5电路图1.5 电路如图1.2所示，已知：当输入电压为0.4V 时，要求输出电压为4V 。
试求解R 1和R 2的阻值。
模拟电子书后习题答案第4章
Rg2 C1 Rg Rd C2 VDD
VT
Rg2 R VSS
ui
VT
RL CS uo
us
ui
Rg1
RS
图 4.7.3 题 4-4 电路图
图 4.7.4 题 4-6 电路图
解：
iD I DO (
uGS 1)2 ，即 0.5=0.5(uGS/1-1)2 U GS(th)
U i U gs U o g mU gs ( Rd // rd )
Au gm Rd
对转移特性曲线方程式求导数，可得
gm
2 Up
I DSS I DQ 0.69mA/V
A u =－6.9 3. CS 开路时的电压放大倍数 CS 开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图 2-13(c)。 因为 rd >>R d 、R s 故
gm＝
2 I DSS I D =1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱU GS(off)
【4-6】电路如图 4.7.4，场效应管的 rds >>R D ，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路； 2. 写出 Au 、R i 和 R o 的表达式； 3. 定性说明当 R s 增大时， Au 、R i 和 Ro 是否变化，如何变化？ 4. 若 CS 开路， Au 、R i 和 R o 是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 解： 此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式
gm
输入电阻 输出电阻
2 U GS(th)
I DQ I DO
Ri RG ( RG1 // RG2 ) Ro RD
模拟电路第四章习题解答
用 SPICE 分析： （1） 求电路的静态工作点； （2） 输入取频率为 1 kHz、幅值为 10 mV 的正弦信号，绘出差模输入时，
输出电压 vo1 和 vo2 的波形，并绘出 vo vo1 vo2 的波形； （3） 输入取频率为 1 kHz、幅值为 100 mV 的正弦信号，绘出差模输入时，
vo
而同相输入端的电位为：
u
R2 R1 R2
v1
因为“虚短”，即 u u ，所以
R2 R1 R2
v2
R1 R1 R2
vo
R2 R1 R2
v1 ，整理可求得差分放大器的输入输出关系为
vo
R2 R1
(v1
v2 )
。
题目中，电路增益为-10，因此 R2 10 。 R1
设：IIB 为运放输入偏置电流，IB1，IB2 分别是运放两个输入端的输入偏置电 流，IOs 为输入失调电流。有
vi 1mHz 1V
C1
R1 100KΩ
10uF
+ U1
R5 1KΩ
R2 10KΩ R3 1KΩ
-
U2
vo
+
R4 2KΩ
图 P4.8 解：U1 组成积分电路，U2 组成比例放大电路。
vi 1mHz 1V
C1
R1 100KΩ
10uF
-
U1
+
R5 1KΩ
vo1
R2
10KΩ
R3
1KΩ
-
U2
vo
+
R4 2KΩ
+
M4 Vo1 vo1
-
VEE
这是一个带有密勒补偿的两级运算放大器。放大器采用 PMOS 管输入。 a、低频电压增益；
模拟电子答案第4章
模拟电子答案第4章第4章晶体三极管及其放大电路本章主要内容：● 晶体三极管的工作原理● 放大电路的组成原则● 放大电路的分析方法● 放大电路的三种组态●放大电路的频率响应4.1 晶体三极管一、晶体三极管的结构、类型、内部载流子运动过程1、结构、名称：2、类型：3、典型条件下内部载流子运动过程：条件：发射结正偏，集电结反偏 (1)发射区发射多子：因发射结正偏，发射区的多子（电子）向基区扩散（基区的多子亦向发射区扩散，但因基区多子浓度很低，此部分可忽略不计），并形成发射区、发射极电流（I EN ，扩散电流）。
(2)多子在基区的扩散与复合：发射区扩散的多子存在浓度差，继续向集电结扩散，在此过程中，少部分与基区的少子（空穴）复合，在基极外电压作用下，补充复合的空穴，形成基极电流（I BN ），因基区很窄，此电流亦很小；剩下的大部分扩散到集电结附近。
(3)集电区收集多子：因集电结反偏，在此外加的反向电压的作用下，扩散来的多子（电子）漂移到集电区（集电区的少子亦漂移到基区，但集电区浓度较低，形成的电流亦较小），形成集电区、集电极的主要电流（I CN ，漂移电流）。
二、三极管的电流放大特性1、近似条件下的电流关系：忽略基区的扩散电流、集电区的漂移电流，则：EN E I I ≈，BN B I I ≈，CN C I I ≈，则：CN BN EN I I I +=。
若将三极管看作一个电流节点，依KCL ：CB E I I I +=定义：直流电流放大系数：BNCNI I =β BN CN I I β= BN EN I I )1(β+=2、考虑集电区漂移情况下的电流关系：若考虑集电结反偏、集电区的少子漂移产生的电流I CBO （仍忽略基区的扩散电流），则：CBO CN C I I I += CBO BN B I I I -=B C CBO B CBO C BN CN E I I I I I I I I I +=++-=+=)()(，仍符合KCL 。
模拟电子技术(第2版)课后习题答案第4章
第四章 负反馈放大电路与基本运算电路4.1 反馈放大电路如图P4.1.1所示，已知开环电压增益1000=u A ，电压反馈系数02.0=u F ，输出电压为)( sin 5V t u O ω=试求输入电压i u 、反馈电压f u 和净输入电压id u 。
解：)(sin 51000sin 5mV t t A u u u O id ωω===)(sin 1.005.0sin 5V t t F u u u O f ωω=⨯== )(sin 105mV t u u u f id i ω=+=4.2 放大电路输入的正弦波电压有效值为20mV ，开环时正弦波输出电压有效值为10V ，试求引入反馈系数为0.01的电压串联负反馈后输出电压的有效值。
解：50002.010===i O u U U A3.83650001.050015001==⨯+=+=F A A A u u f V A U U f i O 67.13.8302.0=⨯==4.3 反馈放大电路如图P4.3所示，试指出各电路的反馈元件，并说明是交流反馈还是直流反馈？（设图中所有电容对交流信号均可视为短路）解：a ）反馈元件：2R 直流电压串联负反馈b ）反馈元件：2R 、C 直流电压串联负反馈c ）反馈元件：2R 、3R 交直流电压并联负反馈d）反馈元件：2R、2A直流电压串联负反馈交直流电压并联正反馈e）反馈元件：E R电流串联负反馈f）反馈元件：B R电压并联负反馈4.4 试分析图P4.4所示各电路中级间反馈是正反馈还是负反馈？若是负反馈，指出反馈类型（设图中所有电容对交流信号均可视为短路）解：a）3R级间交直流电流联并负反馈5R本级交直流电流串联负反馈R本级直流电流串联负反馈2b）2R本级电压串联负反馈4R本级电压并联负反馈R级间电压并联正反馈5c）4R级间电压串联负反馈5R本级电流串联负反馈d）2R、4R本级电压并联负反馈6R级间电流串联正反馈4.5 某负反馈放大电路，其闭环放大倍数为100，且当开环放大倍数变化10﹪时闭环放大倍数的变化不超过1﹪，试求开环放大倍数和反馈系数。
模拟电路第四章课后习题答案
第四章 习题与思考题◆◆ 习题 4-1 在图P4-1所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ,① 试估算电路的最大输出功率P om ；② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η.解：①W W R U V P L cem CC om 563.182)16(2)(22≈⨯-=-= 如忽略U CES ，则W W R V P L CC om 25.2826222=⨯=≈ ② W W R V P L CC V 865.2862222≈⨯⨯=≈ππ %55.54865.2563.1≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%53.78865.225.2≈==V om P P η 此题的意图是理解OCL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法。
◆◆ 习题 4-2 在图P4-1所示的电路中：① 三极管的最大功耗等于多少？② 流过三极管的最大集电极电流等于多少?③ 三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少?④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ,输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？解：① W W P P om CM 45.025.22.02.0=⨯=>② A A R V I L CC CM 75.086==> ③ V V V U CC CEO BR 12622)(=⨯=>④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈uA ，而略小于1，故V V V U U CCcemi 24.42622≈=≈≈。
本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
U CES ＝1V ，① 估算电路的最大输出功率P om ；② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。
将本题的估算结果与习题4—1进行比较。
解：①W W R U V P L cem CC om 25.082)13(2)2(22=⨯-=-=如忽略U CES ，则W W R V P L CC om 5625.0886822=⨯=≈ ② W W R V P L CC V 716.0826222≈⨯=≈ππ %92.34716.025.0≈==V om P P η 如忽略U CES ,则%56.78716.05625.0≈==V om P P η 可见,在同样的VCC 和RL 之下，OCL 电路的Pom 比OTL 电路大得多（大约为4倍）。
模拟电子技术第4章习题答案
模拟电子技术第4章习题答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII4 基本放大电路自我检测题一．选择和填空1. 在共射、共基、共集三种基本放大电路组态中，希望电压放大倍数绝对值大，可选用 A 或C ；希望带负载能力强，应选用 B ；希望从信号源索取电流小，应选用 B ；希望既能放大电压，又能放大电流，应选用 A ；希望高频响应性能好，应选用 C 。
（A ．共射组态，B ．共集组态，C ．共基组态）2．射极跟随器在连接组态方面属共 集电 极接法，它的电压放大倍数接近 1 ，输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。
3．H 参数等效电路法适用 低 频 小 信号情况。
4．图解分析法适用于 大 信号情况。
5．在线性放大条件下，调整图选择题5所示电路有关参数，试分析电路状态和性能指标的变化。
（A ．增大， B ．减小，C ．基本不变）（1）当R c 增大时，则静态电流I CQ 将 C ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 C ，输出电阻R o 将 A ；（2）当V CC 增大，则静态电流I CQ 将 A ，电压放大倍数v A 将 A ，输入电阻R i 将 B ，输出电阻R o 将 C 。
6．在图选择题5所示电路中 ，当输入电压为1kHz 、5mV 的正弦波时，输出电压波形出现底部削平失真。
回答以下问题。
（1）这种失真是 B 失真。
（A ．截止，B ．饱和，C ．交越，D ．频率） （2）为了消除失真，应 B 。
（A ．增大C R ，B ．增大b R ，C ．减小b R ，D ．减小 CC V ，E ．换用β大的管子）。
R b R c+V CCC 2C 1R Lv iv oT图选择题57. 随着温度升高，晶体管的电流放大系数_A_，穿透电流CEO I _A_，在I B 不变的情况下b-e 结电压V BE_B _。
（ A ．增大，B ．减小，C ．不变）8．随着温度升高，三极管的共射正向输入特性曲线将 C ，输出特性曲线将 A ，输出特性曲线的间隔将 E 。
模电第4章频率响应答案.docx
4.1已知某放大器的幅频特性如题图4」所示。
(1)试说明该放大器的中频增益、上限频率扁和下限频率九、通频带BW。
⑵当甘：=10sin(4;r -106K)+ 20sin(27r x 104t\tn V)和乞=10加(2”・5/X〃7)+20沏(2龙xlOh)(加7)时，输出信号有无失真？是何种性质的失真？分别说明之。
解:(1)由题图4.1可得:中频增益为40dB,即100倍，加“Hz,九=10Hz (在.力/和尢处，增益比中频增益卜降30dB), = 10")_ 10匕10&//z。
(2)当= 10-106t\m T)+ 20sin(27i x 104Z)(mT)llj",其中戶104Hz 的频率在屮频段，而/ =2X106/7Z的频率在高频段，可见输出信号要产牛失真，即高频失真。
当坷=10sm(17i-7)+ 20X 104t\mV)吋，.戶5Hz 的频率在低频段，＞104Hz 的频率在小频段，所以输出要产牛失真，即低频失真。
4.2某放大电路电压增益的渐近波特图如题图4.2所示。
设中频相移为零。
⑴写出AJjf)频率特性的表达式。
⑵求f=107Hz处的相移值。
(3)求下限频率纪的值。
⑷求fMOOHz处实际的dB值。
(5)求fMOHz和匸"Hz的相移值。
解：(1)'1'频放人倍数为1()3,高频有一个极点频率为105H Z , 一个零点频率为106H Z ,低频有 两个极点频率均为102H Z ,两个零点频率均为lOHzo 所以⑵f=107Hz 处的相移为零 （3） 九 «102/A/22 -1 = 155屁（4） 2018141^=54^（5） 如/削宓抢=—45。
A （#） = io 3（1-丿岁）"1 +丿缶） -耳4.3已知某晶体管电流放人倍数的频率特性波特图如题图4.3所示，试写出”的频率特性表（b题图4.3解：由0(e喲渐进波特图可知：00=100, co^=4Mrad/s 它是一个单极点系统，故相应的频率特性表达式为021001十丿——“0因为5 7蚀故co T=400Mrad/s.也可直接从其波特图根据兮的定义直接读出。
模电第四章习题答案
模电第四章习题答案模电第四章习题答案模拟电子技术是电子工程中非常重要的一门学科，它涉及到电路的设计、分析和调试等方面。
第四章是模拟电子技术中的一个重要章节，主要讲解了放大器的基本原理和应用。
本文将为大家提供模电第四章习题的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目：一个共射放大器的电流增益为50，负载电阻为2kΩ，输入电阻为1kΩ，求其电压增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 负载电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 2kΩ / 1kΩ = 100所以，该共射放大器的电压增益为100。
2. 题目：一个共集放大器的电压增益为30，输入电阻为10kΩ，输出电阻为1kΩ，求其电流增益。
解答：共集放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电流增益= 30 × 1kΩ / 10kΩ = 3所以，该共集放大器的电流增益为3。
3. 题目：一个共基放大器的电流增益为50，输入电阻为1kΩ，输出电阻为10kΩ，求其电压增益。
解答：共基放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 10kΩ / 1kΩ = 500所以，该共基放大器的电压增益为500。
4. 题目：一个共射放大器的输入电阻为1kΩ，输出电阻为2kΩ，求其电压增益和电流增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 2kΩ / 1kΩ = 2共射放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输入电阻 / 输出电阻代入已知数据，得到：电流增益= 2 × 1kΩ / 2kΩ = 1所以，该共射放大器的电压增益为2，电流增益为1。
模拟电子答案第4章
第4章 晶体三极管及其放大电路本章主要内容：● 晶体三极管的工作原理 ● 放大电路的组成原则 ● 放大电路的分析方法 ● 放大电路的三种组态 ●放大电路的频率响应4.1 晶体三极管一、晶体三极管的结构、类型、内部载流子运动过程1、 结构、名称：2、 类型：3、 典型条件下内部载流子运动过程：条件：发射结正偏，集电结反偏 (1)发射区发射多子：因发射结正偏，发射区的多子（电子）向基区扩散（基区的多子亦向发射区扩散，但因基区多子浓度很低，此部分可忽略不计），并形成发射区、发射极电流（I EN ，扩散电流）。
(2)多子在基区的扩散与复合：发射区扩散的多子存在浓度差，继续向集电结扩散，在此过程中，少部分与基区的少子（空穴）复合，在基极外电压作用下，补充复合的空穴，形成基极电流（I BN ），因基区很窄，此电流亦很小；剩下的大部分扩散到集电结附近。
(3)集电区收集多子：因集电结反偏，在此外加的反向电压的作用下，扩散来的多子（电子）漂移到集电区（集电区的少子亦漂移到基区，但集电区浓度较低，形成的电流亦较小），形成集电区、集电极的主要电流（I CN ，漂移电流）。
二、三极管的电流放大特性1、 近似条件下的电流关系：忽略基区的扩散电流、集电区的漂移电流，则：EN E I I ≈，BN B I I ≈，CN C I I ≈，则：CN BN EN I I I +=。
若将三极管看作一个电流节点，依KCL ：C B E I I I +=定义：直流电流放大系数：BNCNI I =β BN CN I I β= BN EN I I )1(β+=2、 考虑集电区漂移情况下的电流关系：若考虑集电结反偏、集电区的少子漂移产生的电流I CBO （仍忽略基区的扩散电流），则：CBO CN C I I I += CBO BN B I I I -=B C CBO B CBO C BN CN E I I I I I I I I I +=++-=+=)()(，仍符合KCL 。
模拟电子技术第四章 习题与答案
第4章习题答案4.1填空题略4.2 选择题1、如图4-49所示电路，是（A）图4-49 运放电路A 电压跟随器B 电流跟随器2、能够把方波转换成三角波的是，（B）A 微分电路B积分电路3、能够把方波转换成正负相间的尖脉冲的电路时，（A）A 微分电路B积分电路4.3 判断题1、由于集成电路内部输入电阻无穷大而使输入电流几乎为零的现象称之为“虚短”。
（×）2、理想运放处于非线性区域时，可考虑虚短和虚断。
（×）3、虚短时，集成运放输入端不需用电流。
（×）4、理想运放工作在非线性区域时，具备以下特点：当u i＞0时，u o=+U OM；当u i＜0时，u o=-U OM。
（√）5、差动放大电路不可以抑制零点漂移。
（×）4.4 分析计算题1.略2. （1）略（2）2mv 2mv3. a图0.5v b图0.5v c图1v4. 4v5. a图-20mv，b图1.8v6. 1μF7. 当t=1ms时，输出电压为2v；3ms时，输出电压为-4v；5ms时，输出电压为4v，以此类推。
波形为三角波，图略。
8. t从0到10s时，输出电压为-0.1v；而从10s到30s,输入均无变化，因此此时输出为0；而从30s到40s时，输出电压为0.1v,其波形为一负一正另个矩形波。
波形图略。
9. 当U R为0v时，输入电压超过0v，输出电压即为-0.7v，输入电压低于0v，输出则为5v。
当U R为-2v时，输入电压超过-2v，输出电压即为-0.7v，输入电压低于-2v，输出则为5v。
波形略。
4.5 问答题略。
模电课后（康华光版）习题答案
第四章部分习题解答4．1．3 某BJT 的极限参数I CM =100mA =100mA，，P CM =150mW =150mW，，V （BR BR））CEO =30V =30V，，若它的工作电压V CE =10V =10V，则工作电流，则工作电流I C 不得超过多大？若工作电流I C =1mA =1mA，则工作电压的极限值应为多少？，则工作电压的极限值应为多少？，则工作电压的极限值应为多少？解: BJT 工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否则将损坏。
则将损坏。
当工作电压当工作电压V CE 确定时，应根据P CM 及I CM 确定工作电流I C ，即应满足I C V CE ≤P CM 及I C ≤I CM 。
当V CE =10V 时，时，mA V P I CECMC 15==此值小于I CM =100mA =100mA，故此时工作电流不超过，故此时工作电流不超过15mA 即可。
即可。
同理，当工同理，当工作电流I c 确定时，应根据I C V CE ≤P CM 及V CE ≤V （BR ）CEO 确定工作电压V CE 的大小。
当I C =1mA 时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应为30V 30V。
4．3．3 若将图题若将图题3.3.1所示输出特性的BJT 接成图题3.3.3所示电路，并设V CC =12V =12V，，R C =1k Ω，在基极电路中用V BB =2.2V 和R b =50k Ω串联以代替电流源i B 。
求该电路中的I B 、I C 和V CE 的值，设V BE =0.7V =0.7V。
图题3.3.1图题 3.3.3解: 由题3.3.1已求得β=200=200，故，故，故mA R V V I bBEBB B 03.0=-=I C =βI B =200=200××0.03mA=6mA 0.03mA=6mA V CE =V CC -I C R c =6V4.3.5 图题图题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 e 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？少？图题3.3.6解:（1）由图题3.3.6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即V CC 值的大小，故V CC =6V =6V。
模拟电子技术教程 第4章习题答案
第4章习题1．概念题（1）在多级直接耦合放大器中，对电路零点漂移影响最严重的一级是第1级，零漂最大的一级是最后1级。
（2）差分放大电路有 4 种输入输出连接方式，其差模电压增益与输出方式有关，与输入方式无关。
（3）集成运放是一种采用直接耦合方式的放大电路，所以低频性能好，其最大的问题是零漂大。
（4）一个带宽为0.1～10MHz的宽频带多级放大电路，应采用的耦合方式是（B、D ）。
A：阻容耦合B：直接耦合C：变压器耦合D：光电耦合（5）有两个性能完全相同的放大器，其开路电压增益为20dB，R i=2kΩ，R o=3kΩ。
现将两个放大器级联构成两级放大器，则开路电压增益为（B，20dB+12dB=32dB ）。
A：40 dB B：32 dB C：16 dB D：160dB（6）放大电路中采用复合管的目的是（ C ）。
A：增加输入阻抗B：减小零点漂移C：提高电压或电流放大倍数（7）一般情况下，我们用输入短路，将测得的输出电压除以运放的增益的实验法测得输入失调电压U IO。
（8）双入双出的差分放大电路，其共模信号幅值不管多大都不会影响差模输出。
对吗？（不对）（9）共模信号和差模信号都可以是交流信号，也可以是直流信号。
对吗？（对）（10）对于长尾式差分放大电路，不论是单端输入还是双端输入，在差模交流通路中，射级电阻R e可一概视为短路。
对吗？（对）（11）有源负载可以增大放大电路的输出电流。
对吗？（不对）（12）电压输入输出型运放是用量最大的运放，因而产量大、价格低。
对吗？（对）（13）基本镜像恒流源的原理是两个三极管工作在同一条输出特性曲线上。
（14）在运放中恒流源的作用有提供静态工作电流或提供有源负载。
（15）由于频率特性好且易于集成，光电耦合具有很广阔的前景。
2 .如图4-63所示多级放大电路中，试判断各单级放大电路的类型及各级间的耦合方式。
解：（a）两级共射，阻容耦合（b）两级共射，直接耦合（c）共射-共集，直接耦合（d）共源-共射，阻容耦合（e）共射-共源-共射，阻容-变压器耦合3 .画出题2中各图微变等效电路，并写出A u、R i及R o的表达式。
模拟电路第四章课后习题答案
第四章 习题与思考题◆◆ 习题 4-1 在图P4-1所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ，① 试估算电路的最大输出功率P om ；② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。
解：①W W R U V P L cem CC om 563.182)16(2)(22≈⨯-=-= 如忽略U CES ，则W W R V P L CC om 25.2826222=⨯=≈ ② W W R V P L CC V 865.2862222≈⨯⨯=≈ππ %55.54865.2563.1≈==V om P P η 如忽略U CES ，则%53.78865.225.2≈==V om P P η 此题的意图是理解OCL 互补对称放大电路的P om 和P V 的估算方法。
◆◆ 习题 4-2 在图P4-1所示的电路中：① 三极管的最大功耗等于多少？② 流过三极管的最大集电极电流等于多少？③ 三极管集电极和发射极之间承受的最大电压等于多少?④ 为了在负载上得到最大输出功率P om ，输入端应加上的正弦电压有效值大约等于多少？ 解：① W W P P om CM 45.025.22.02.0=⨯=>② A A R V I L CC CM 75.086==> ③ V V V U CC CEO BR 12622)(=⨯=>④ 因为互补对称电路中无论哪个三极管导电，电路均工作在射极跟随器状态，1≈uA &，而略小于1，故V V V U U CCcemi 24.42622≈=≈≈。
本题的意图是了解OCL 互补对称电路中功率三极管极限参数的估算方法。
◆◆ 习题 4-3 在图P4-3所示互补对称电路中，已知V CC 为6V ，R L 为8Ω，假设三极管的饱和管压降U CES ＝1V ，① 估算电路的最大输出功率P om ；② 估算电路中直流电源消耗的功率P V 和效率η。
模电第四章答案概要
第四章习题解答4-1如题4-1图所示MOSFE转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？答：（a）P-EMOSFET，开启电压V GS th =-2V（b）P-DMOSFET，夹断电压V GS off （或统称为开启电压V GS th ） = 2V（c）P-EMOSFET，开启电压V GS th 严-4V（d）N-DMOSFET，夹断电压V GS Off （或也称为开启电压V GS th ） = -4V4-2 4个FET的转移特性分别如题4-2图（a）、（b）、（c）、（d）所示。
设漏极电流i o 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET?分别指出i o的实际方向是流进还是流出？答：（a）P-JFET，i D的实际方向为从漏极流出。
（b）N-DMOSFET，i o的实际方向为从漏极流进。
（c）P-DMOSFET，i o的实际方向为从漏极流出。
（d）N-EMOSFET, i D的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的卩n C ox=100y A/V2，V GS（th）=0.8V, W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a）V GS=5V，V DS=1V ; （b）V GS=2V，V DS=1.2V ;（c）V GS=5V，V DS=0.2V; （d）V GS=V DS=5V。
解：已知N-EMOSFET 的jC ox =100」A/V2, V GS th = 0.8V W^10（a）当V GS =5V,V DS =1V 时，MOSFET 处于非饱和状态V DS：：： V GS -V GS thI D M^bV Gs-V Gsth V DS-V2DS】詔0.1mA v2 10〔25-0.8 1-12】 = 3.7mA（b）当V GS =2V,V DS =1.2V 时，V GS -V GS th = 1.2V 二V DS , MOSFET 处于临界饱和I D二于Mox ¥V GS -V Gsth 2窃0.叫10 2 - 0.8 2= 0.72mA（c）当V GS =5V,V DS =0.2V 时，V GS-V GSM =4.2v V DS，MOSFET 处于-50K 11VA _ 50VID — 10 mA由于r o^V DS.V DS V V DSVDS--"I DID I D10%V DSV A10%50 VDS= °.2%VDS （对二种情非饱和状态I D 7%C oxWL 2V GS —V Gsth V DS —V Ds 】打 0.1m Av 2109 5—0.8 0.2 - 0.22 0.82mA（d ）当 V GS =V DS =5V 时，V DS V Gs-V Gsth , MOSFET 处于饱和状态I D 二AnG 辛 V GS -V Gsth 2 多 0.1mA v 210 5-0.8=8.82mA4-4 N 沟道 EMOSFET 的 V GS （th ）=1V ,卩 n C ox （W/L ） =0.05mA/V 2, V GS =3V 。
模电答案 第四章
第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 2-=（b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th G S 4)-=4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流i D 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？ 答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
（c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。
解：已知N-EMOSFET 的()108.0,/1002===LWth G S ox n VV V A C μμ（a ）当V V V V D S G S 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th G S G S D S V V V -<()()[]()[]mA V V V VI VmA th GS GSWC D D S D S x o n 7.3118.052101.022122=-⨯-⨯⨯=--=μ （b ）当V V V V D S G S 2.1,2==时，()D S th G S G S V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和()()()()mA V V C I V mA th GS GS W ox n D 72.08.02101.022121=-⨯⨯⨯=-⋅=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()D S th G S G S V V V V >=-2.4，MOSFET 处于非饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V m A D S D S th G S G S L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-⨯-⨯⨯=--=μ（d ）当V V V D S G S 5==时，()th G S G S D S V V V ->，MOSFET 处于饱和状态 ()()()()mA V V C I VmA th GS GS L W ox n D 82.88.05101.02212212=-⨯⨯⨯=-⋅=μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。
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第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 2-=（b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th G S 4)-=4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流i D 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？ 答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
（c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。
解：已知N-EMOSFET 的()108.0,/1002===LWth G S ox n VV V A C μμ（a ）当V V V V D S G S 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th G S G S D S V V V -<()()[]()[]mA V V V VI VmA th GS GSWC D D S D S x o n 7.3118.052101.022122=-⨯-⨯⨯=--=μ （b ）当V V V V D S G S 2.1,2==时，()D S th G S G S V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和()()()()mA V V C I V mA th GS GS W ox n D 72.08.02101.022121=-⨯⨯⨯=-⋅=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()D S th G S G S V V V V >=-2.4，MOSFET 处于非饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V m A D S D S th G S G S L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-⨯-⨯⨯=--=μ（d ）当V V V D S G S 5==时，()th G S G S D S V V V ->，MOSFET 处于饱和状态 ()()()()mA V V C I VmA th GS GS L W ox n D 82.88.05101.02212212=-⨯⨯⨯=-⋅=μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。
求V DS 分别为1V 和4V 时的I D 。
解：（1）当V V DS 1=时，由于()V V V V V th G S G S 213=-=- 即()th G S G S D S V V V -<，N-EMOSFET 工作于非饱和区 ()()()[]()[]2212211113205.022-⨯-⨯=--=VmA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA 75.0=（2）当V V DS 4=时，由于)(th G S G S D S V V V ->，N-EMOSFET 工作于饱和区()()()()2212211305.02-⨯=-=VmA th GS GS L W ox n D V V C I μ mA 1.0=4-5 EMOSFET 的V A =50V ，求EMOSFET 工作在1mA 和10mA 时的输出电阻为多少？每种情况下，当V DS 变化10%（即ΔV DS /V DS =10%）时，漏极电流变化（ΔI D /I D ）为多少？ 解：（1）当mA I D 1=，V V A 50=时Ω==≈K r mAV I V o D A50150 当mA I D 10=，V V A 50=时Ω==≈K r mAV I V o D A 51050 （2）当DS V 变化10%时，即%10=∆DSDSV V由于D DI DI DSDSV DS V DDS I V I V or ⋅⋅∆∆∆∆==DS DS V V I V I r V I I V V ADSDD I AV DSDo DSDSDS V DD %2.050%10%10%10=⋅====∴⋅⋅⋅⋅∆∆（对二种情况都一样）或者：由于ADV I D S g =DSI I DDS D V V DS V I DS DS D V I V I V V g I DDADS AD%2.0%2.0=∴⋅=⋅=∆⋅=∆⋅=∆∆∆4-6 一个增强型PMOSFET 的μp C ox （W/L ）=80μA/V 2，V GS(th)=－1.5V ，λ=－0.02V -1，栅极接地，源极接+5V ，求下列情况下的漏极电流。
(a) V D =+4V ； (b) V D =+1.5V ； (c) V D =0V ； (d) V D =－5V ； 解：根据题意()V V V V V V V th G S S G G S 5.1550-=<-=-=-=，P-EMOSFET 导通()12202.0,08.080--===V C V m A V A L W ox p λμμ （a ）当V V D 4+=时，由于此时()th G S D G G D V V V V V V V <-=-=-=440 P-EMOSFET 处于非饱和状态()()()[]()()()[]221221115.15208.022---+-⨯=--=V mA DS DS th GS GS L W ox p D V V V V C I μ mA 24.0=（b ）当V V D 5.1+=时，此时()th G S G D V V V V V =-=-=5.15.10 P-EMOSFET 处于临界饱和状态()()[]()()[])5.3(02.015.1508.0121212-⨯-+-⨯=+-=V mA DS th GS GS W ox p D V V V C I λμm Am A 5243.007.149.0=⨯=（c ）当V V D 0=时，V V DS 5-=，()V V V V V th G S G S 5.35.15-=+-=-即()th G S G S D S V V V -<，P-EMOSFET 处于饱和状态()()[]()[]()()[]502.015.1508.012212212-⨯-++-⨯=+-=V mA DS th GS GS L W ox p D V V V C I λμ mAmA 539.01.149.0=⨯=（d ）当V V D 5-=时，V V DS 10-=，V V V th G S G S 5.3)(-=- 即()th G S G S D S V V V -<，P-EMOSFET 处于饱和状态()()[]()[]()()[]1002.015.1508.012212122-⨯-++-⨯=+-=V mA DS th GS GS L W ox p D V V V C I λμ m Am A 588.02.149.0=⨯=4-7 已知耗尽型NMOSFET 的μn C ox （W/L ）=2mA/V 2，V GS(th)=－3V ，其栅极和源极接地，求它的工作区域和漏极电流（忽略沟道长度调制效应）。
(a) V D =0.1V ； (b) V D =1V ； (c) V D =3V ； (d) V D =5V ； 解：根据题意0==S G V V ，则0=G S V ，()()V V V V th G S G S 330=--=- （a ）当V V D 1.0=时，V V V V S D D S 1.0=-=＜()th G S G S V V -N-DMOSFET 工作于非饱和区（或三极管区） ()()()[][]2212211.01.032222-⨯⨯⨯=--=V mA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA 59.0=（b ）当V V D 1=时，V V V V S D D S 1=-=＜()th G S G S V V -N-DMOSFET 工作于非饱和区()()()[][]2212211132222-⨯⨯⨯=--=V mA DS DS th GS GS L W ox n D V V V V C I μ mA 5=（c ）当V V D 3=时，()th G S G S S D D S V V V V V V -==-=3N-DMOSFET 工作于临界饱和状态，由于忽略沟道长度调制效应，则()()[]()221221322V V V C I VmA th GS GS L W ox n D ⨯=-=μ mA 9=（d ）当V V D 5=时，V V V V S D D S 5=-=＞()th G S G S V V -N-DMOSFET 工作于饱和区，由于忽略沟道长度调制效应，则()()[]()221221322V V V C I VmA th GS GS L W ox n D ⨯⨯=-=μ mA 9=4-8 设计题4-8图所示电路，使漏极电流I D =1mA ，V D =0V ，MOSFET 的V GS(th)=2V ，μn C ox =20μA/V 2，W/L=40。
解：由于()V V V V V V mA I th G S G D D 2,0,0,1====则 Ω===--K R m A V V I V V D DD DD 5105又由于 DS V ＞()th G S G S V V -，MOSFET 处于饱和工作区 且2202.020V m A V A ox n C ==μμ，40=L W 则()()()221th GS GS LW ox n D V V C I -=μ 代入数据得：()22124002.012-⋅⨯⨯=GS V mA V mA()5.2224.012==-V mAmA GS V得58.15.22±=±=-G S V ()V V GS 58.12±=因为V V G S 42.058.12=-=＜()th G S V 不符合题意，舍去 V V GS 58.358.12=+=∴又V V V V V S S G G S 58.3=-=-= 则V V S 58.3-= 得()Ω===----K R mAV I V V S DSSS 42.11558.34-9 题4-9图所示电路，已知μn C ox （W/L ）=200μA /V 2，ＶGS(th)=2V ，ＶA ＝20V 。