模电经典例题解析
模拟电子技术二极管典型例题讲解
【例1-1】分析图所示电路的工作情况，图中I为电流源，I=2mA。
设20℃时二极管的正向电压降U D=660mV，求在50℃时二极管的正向电压降。
该电路有何用途？电路中为什么要使用电流源？【相关知识】二极管的伏安特性、温度特性，恒流源。
【解题思路】推导二极管的正向电压降，说明影响正压降的因素及该电路的用途。
【解题过程】该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。
其温度系数–2mV/℃。
20℃时二极管的正向电压降U D=660mV50℃时二极管的正向电压降U D=660 –（2´30）=600 mV因为二极管的正向电压降U D是温度和正向电流的函数，所以应使用电流源以稳定电流，使二极管的正向电压降U D仅仅是温度一个变量的函数。
【例1-2】电路如图(a)所示，已知，二极管导通电压。
试画出u I与u O的波形，并标出幅值。
图(a)【相关知识】二极管的伏安特性及其工作状态的判定。
【解题思路】首先根据电路中直流电源与交流信号的幅值关系判断二极管工作状态；当二极管的截止时，u O=u I；当二极管的导通时，。
【解题过程】由已知条件可知二极管的伏安特性如图所示，即开启电压U on和导通电压均为0.7V。
由于二极管D1的阴极电位为＋3V，而输入动态电压u I作用于D1的阳极，故只有当u I高于＋3.7V时 D1才导通，且一旦D1导通，其阳极电位为3.7V，输出电压u O=＋3.7V。
由于D2的阳极电位为－3V，而u I作用于二极管D2的阴极，故只有当u I低于－3.7V时D2才导通，且一旦D2导通，其阴极电位即为－3.7V，输出电压u O=－3.7V。
当u I在－3.7V到＋3.7V之间时，两只管子均截止，故u O=u I。
u I和u O的波形如图(b)所示。
图(b)【例1-3】某二极管的反向饱和电流，如果将一只1.5V的干电池接在二极管两端，试计算流过二极管的电流有多大？【相关知识】二极管的伏安特性。
模电习题及解答
习 题3.1 在晶体管放大电路中，测得两个晶体管各个电极的电流如图P3.1所示，试分别标出各个晶体管的管脚e 、b 和c ；判断各晶体管是NPN 型还是PNP型；并分别估算它们的值。
( a)( b)图P3.1答：（a ）从左至右依次为b ， e ， c ，NPN ，40 （b ）从左至右依次为b ， c ， e ，PNP ，603.2用直流电压表测得电路中晶体管各电极的对地静态电位如图P3.2所示，试判断这些晶体管分别处于什么状态。
A ．放大B ．饱和C ．截止D ．损坏⑴ ； ⑵ ； ⑶ ； ⑷ ； ⑸ 。
图P3.2解：（1）A ；（2）A ；（3）C ；（4）D；（5）B3.3 某晶体管的输出特性如图P3.3(BR)CEO V 和P CM 。
4628图P3.31000.99，I CEO ＝10μA ，(BR)CEO V ≈55V ，P CM ≈100mW3.4电路如图P3.4所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降V C E S ＝0.5V 。
（1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路（4）R b 2开路 （5）R C 短路CC图P3.4解：设V BE ＝0.7V 。
则 （1）基极静态电流V4.6mA 022.0c C CC CE b1BEb2BE CC B ≈-=≈--=R I V V R V R V V I（2）由于V BE ＝0V ，晶体管截止，V CE ＝12V 。
（3）由于基极电流 >≈-=mA 22.0 b2BE CC B R V V I mA 045.0 cCESCC ≈-R V V β故晶体管饱和，V CE ＝V CES ＝0.5V 。
（4）晶体管截止，V CE ＝12V 。
（5）由于集电极直接接直流电源，故V CE ＝V CC ＝12V 。
3.5 在图P3.5所示电路中，T 为硅晶体管，β＝50。
模拟电路典型例题讲解
态范围，所以，不会出现非线性失真。 （5）输入信号的两个频率分量为 f1=1kHz，f2=10MHz，fL＜f1＜fH ，f2＞fH，所以，放
大后会出现高频频率失真。又由于输入信号幅度较小（0.01V），叠加后也未超出线性 动态范围，所以，不会出现非线性失真。
【3-7】分相器电路如题图 3.5 所示。该电路的特点是 RC=RE，在集电极和发射极可输 出一对等值反相的信号。现如今有一容性负载 CL，若将 CL 分别接到集电极和发射极， 则由 CL 引入的上限频率各为多少？不考虑晶体管内部电容的影响。
相应的上限频率为
ωH
fH =
=
106
≈159.2kHz
2π 2×3.14
由增益带宽积的定义可求得：GBW=│A(0)·fH│≈31.84MHz 思考：此题是否可用波特图求解？ 【3-3】已知某晶体管电流放大倍数β的频率特性波特图如题图 3.2（a）所示，试写出 β的频率特性表达式，分别指出该管的 ωβ、ωT 各为多少？并画出其相频特性的渐近 波特图。
1
1
C2≈
=
≈2.12μF
2π(RC+RL) fL 2 2×3.14×(3+10)×103×5.77
1
C3≈ 2π RE∥
Rs+rbe 1+β
1
fL 3
= 2×3.14× 2∥1+2.6 1+100
≈766μF ×5.77
取 C1=10μF，C2=10μF，C3=1000μF。 【3-10】在题图 3.7 中，若下列参数变化，对放大器性能有何影响（指 ICQ、Avm、Ri、
真问题。但由于输入信号幅度较大（0.1V），经 100 倍的放大后峰峰值为 0.1×2× 100=20V，已大大超出输出不失真的动态范围为 Vopp=10V，故输出信号将产生严重的 非线性失真（波形出现限幅状态）。 （2）输入信号为一单一频率正弦波，f=1MHz，由于 fL＜f＜fH，所以，不存在频率失 真问题。又由于输入信号幅度较小（0.01V），经 100 倍的放大后峰峰值为 0.01×2× 100=2V＜Vopp（10V），所以，也不会出现非线性失真。 （3）输入信号的两个频率分量为 f1=400Hz，f2=1MHz，均处在放大器的中频区，所以， 不存在频率失真问题。又由于输入信号幅度较小（0.01V），所以，也不会出现非线性 失真。 （4）输入信号的两个频率分量为 f1=10Hz，f2=50kHz，f1＜fL，fL＜f2＜fH，所以，放大 后会出现低频频率失真。又由于输入信号幅度较小（0.01V），叠加后也未超出线性动
《模拟电子技术》经典习题(有图详细分析版)
项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极，N区接电源的负极。
2. 在常温下，硅二极管的死区电压约为0.5V，导通后正向压降约为0.6～0.8V ；锗二极管的死区电压约为0.1V，导通后正向压降约为0.2～0.3V。
3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型；按材料分为硅管和锗管。
三极管是电流控制型器件，控制能力的大小可用 表示，它要实现信号放大作用，需发射结正偏，集电结反偏。
4. 场效应管是电压控制型器件，控制能力的大小可用g m表示，它的主要特点是输入电阻很大。
5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能，因为二极管正向电阻很小，若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大，相当于干电池正、负极短路。
6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管，即二极管导通时其两端电压为零，反向截止时电流为零)。
图1.52 题6图解：（a）VD导通，U AB=-6V。
（b）VD截止，U AB=-12 V。
（c）VD1导通，VD2截止，U AB=0 V。
（d）VD1截止，VD2导通，U AB=-15 V。
7. 在图1.53所示电路中，设VD为理想二极管，u i =6sinω t (V)，试画出u O的波形。
图1.53 题7图解：（a）（b）8. 电路如图1.54所示，已知u i=5sinΩ t(V)，二极管导通电压为0.7V。
试画出u i与的波形。
解：u i>3.7V时，VD1导通，VD2截止，u o=3.7V；3.7V>u i>-4.4V时，VD1截止，VD2截止，u o= u i；u i<-4.4V时，VD1截止，VD导通，u o=-4.4 V。
9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示，试判别各三极管的工作状态。
图1.54 题8图图1.55 题9图解：（a）三极管已损坏，发射结开路（b）放大状态（c）饱和状态（d）三极管已损坏，发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。
模拟电子技术基础__经典例题
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1电路如图P1.1所示，已知u i＝5sinωt (V)，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出u i 与u O的波形，并标出幅值。
图P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.2解：u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ～I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。
（1） 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2） 若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？图P1.4解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 当U I ＝35V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V 。
（2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。
模电计算题讲解
【例2-1】电路如图所示，晶体管的β＝100，U BE ＝0.7 V ，饱和管压降U CES ＝0.4 V ；稳压管的稳定电压U Z ＝4V ，正向导通电压U D ＝0.7 V ，稳定电流I Z ＝5 mA ，最大稳定电流I ZM ＝25 mA 。
试问：（1）当u I 为0 V 、1.5 V 、25 V 时u O 各为多少？（2）若R c 短路，将产生什么现象？【相关知识】晶体管工作状态的判断，稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。
【解题思路】（1） 根据u I 的值判断晶体管的工作状态。
（2） 根据稳压管的工作状态判断u O 的值。
【解题过程】（1）当u I ＝0时，晶体管截止；稳压管的电流在I Z 和I Z M 之间，故u O ＝U Z ＝4 V 。
当u I ＝15V 时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流由于uO ＞UCES＝0.4 V，说明假设成立，即晶体管工作在放大状态。
值得指出的是，虽然当uI 为0 V和1.5 V时uO均为4 V，但是原因不同；前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区，且稳定电压为4 V，使uO ＝4 V；后者因晶体管工作在放大区使uO＝4 V，此时稳压管因电流为零而截止。
当uI＝2.5 V时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流在正电源供电的情况下，uO不可能小于零，故假设不成立，说明晶体管工作在饱和状态。
实际上，也可以假设晶体管工作在饱和状态，求出临界饱和时的基极电流为IB =0.18 mA＞IBS，说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。
（2）若Rc 短路，电源电压将加在稳压管两端，使稳压管损坏。
若稳压管烧断，则uO＝VCC＝12 V。
若稳压管烧成短路，则将电源短路；如果电源没有短路保护措施，则也将因输出电流过大而损坏 【方法总结】（1）晶体管工作状态的判断：对于NPN型管，若uBE ＞Uon（开启电压），则处于导通状态；若同时满足UC ≥UB>UE，则处于放大状态，IC＝βIB；若此时基极电流则处于饱和状态，式中ICS 为集电极饱和电流，IB S是使管子临界饱和时的基极电流。
模拟电路典型习题解答
Ri Rb ∥ rbe rbe 1.3k Ro Rc 5k
例题4
图4所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝ rbe2＝rbe。 （1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式； （2）写出RW的滑动端在最右端时 Ad的表达式， 比较两个结果有什么不同。 解：（1）RW的滑动端在 A u O d u I 中点时Ad的表达式为： （ 2 ） RW 的滑动端在 最右端时：
u C1
( Rc
rbe
RW ) 2
u C2 RW ) 2 u
( Rc R W )
2rbe
u I
Rc
2rbe
图4
u I
u O u C1 u C2
( Rc
rbe
I
所以Ad的表达式为：
Ad
u O u I
( Rc
(d) uO
20uI1 20uI2 40u13 u14
例题9
图9所示为恒流源电路，已知稳压管工作在稳压状态，试求负载电 阻中的电流。
解：
uP U Z IL 0.6 R2 R2
mA
图9
例题10
在图10（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示， 当t＝0时uO＝0。试画出输出电压uO的波形。 解：输出电压的表达式为： t 1 uO u I dt u O (t1 ) t RC 1 当uI为常量时 uO uI (t2 t1 ) uO (t1 ) RC 1 5 u (t t1 ) uO (t1 ) 7 I 2 10 10 －100uI (t2 t1 ) uO (t1 )
例题6
在图6所示电路中,若要求C1与C2所在回路的时间常数相等 ,且已知 rbe=1kΩ，则C1:C2＝? 若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms，则 C1、C2各为多少？下限频率fL≈? 解：（1）求解C1:C2 因为 C1（Rs＋Ri）＝C2（Rc＋RL） 将电阻值代入上式，求出 C1 : C2＝5 : 1。 2）求解C1、C2的容量和下限频率 C1 12.5μF Rs Ri C2 2.5μ F Rc RL 1 f L1 f L2 6.4Hz 2 π f L 1.1 2 f L1 10Hz
模电作业习题解答
作业习题解答1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V ，U 2=2V ，U 3=U 4=-3V ，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI ；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载，P<0时，元件释放功率，是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此P 1=-U 1×3= -（-5）×3=15W ； P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ；P 3=U 3×（-1）=-3×（-1）=3W ；P 4=-U 4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W 。
元件2、4是电源，元件1、3是负载。
1.4 在题1.4图中，已知 I S =2A ，U S =4V ，求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率，验证电路的功率平衡。
解：I=I S =2A ，U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ，U S 与I 为关联参考方向，电压源功率：P U =IU S =2×4=8W ，U 与I 为非关联参考方向，电流源功率：P I =-I S U=-2×6=-12W ，验算：P U +P I +P R =8-12+4=01.6 求题1.6图中的U 1、U 2和U 3。
解：此题由KVL 求解。
对回路Ⅰ，有： U 1-10-6=0，U 1=16V对回路Ⅱ，有： U 1+U 2+3=0，U 2=-U 1-3=-16-3=-19V 对回路Ⅲ，有：U 2+U 3+10=0，U 3=-U 2-10=19-10=9V验算：对大回路，取顺时针绕行方向，有：-3+U 3-6=-3+9-6=0 ，KVL 成立1.8 求题1.8图中a 点的电位V a 。
模拟电子电路基础总复习例题选讲讲解
解：（1）求稳压管稳定电压值UZ 由图可得
I CQ 2
VCC UCQ2 RC 2
10 5 mA 0.5mA 10
IC3 2ICQ2 1mA
U Z U BEQ IC3RE3
0.7V 1mA 6.8kΩ 7.5V
6.8k
(1-17)
例题
（2）求Aud、Auc、KCMR、Rid、Ro
(1-24)
（2） BJT的输出特性曲线通常分三个区域， 分别是 、 、 。
（3）某BJT工作在放大区，如果基极电流从10微安变化到20微安
时，集电极电流从1毫安变为1.99毫安，则该BJT的β约为 ；α约
为
。
（4）场效应管从结构上可分为两大类： 、
；根据导
电沟道的不同又可分为 、
两类；对于MOSFET，根据栅
uO 2
1
10 5 10 5
t 0
uO1 dt
uC
(0)
t （V）
但uO2不能超过运放的最大输出值14V，故uO2的表达式为
t（V）
uO2 14V
当t 14S
当t 14S
(1-11)
例9 图中，假设电容的容量均足够大，试判断各电路能否放大交流电 压信号。
ynnnnnny
源电压为零时是否存在导电沟道，又可分为两种： 、 。
NPN PNP 两 ；饱和区 放大区 截止区 ；99 0.99 ；JFET MOSFET N
Байду номын сангаас
沟道 P沟道 耗尽型 增强型
(1-4)
例3 是非题（对打；不对打）
例题
（1） 当发射结和集电结都外加正偏电压时，三极管工 作于饱和区。（ ）
模电习题课讲解
模电典型例题分析第一章题1.11、对某放大电路进行测试，u s=15mv,Rs=1kΩ，R L=12 kΩ。
若测得ui=12 mv,则可知该放大电路的输入电阻Ri= kΩ。
若当开关S断开时，测得uo=1.5v, 当开关S闭合时，测得uo=1.2v，则可知该放大电路的输出电阻Ro= kΩ。
2、对某放大电路进行测试，当接入一个内阻等于零的电压信号源时，测得输出电压为5V，在信号源内阻增大到1Ωk，其它条件不变时，测得输出电压为4V，k负载电阻时，测得输说明该放大电路的输入电阻Ri= ______kΩ。
若在接有2出电压为3V，在输入电压不变的情况下断开负载电阻，输出电压上升到7.5V，说明该放大电路的输出电阻Ro= kΩ。
3、用两个放大电路A和B分别对同一个电压信号进行放大，当输出端开路时，U OA=U OB；都接入负载电阻R L时，测得U OA<U OB；由此说明电路A的输出电阻比电路B的输出电阻。
题1.2某放大电路的对数频率特性如图3所示，由图可知，该电路的中频电压放大倍数＝倍。
上限频率f H＝Hz，下限频率f L＝Hz。
第二章题2.11.如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压±VCC=±14V ，Ui=1V ；R1＝10k,Rw=100k 。
请问：当Rw 滑动端分别在最下端、最上端和中点时时，输出Uo ＝？V ；解：14V ,1V ,6（7）V2.如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压±VCC=±14V ，Ui=1V ；R1＝10k,R2=200k 。
请问：当R2滑动端在最左端、最右端、中点时输出Uo ＝？V ；最左端时Uo ＝ -14 V ；最右端时Uo ＝ 0 V ；中点时Uo ＝ -10 V 。
题 2.2 在题图所示的放大电路中，已知Ω=====k R R R R R 1087521，Ω===k R R R 201096∶① 列出1O u 、2O u 和O u 的表达式；② 设V u I 3.01=，V u I 1.02=，则输出电压?=O u图A注：此图A 1的同相端、反相端标反。
完整版模拟电子技术基础典型习题解答
半导体器件的基础知识1.1电路如图P1.1所示，已知U i = 5sin与U o的波形，并标出幅值。
cot (V)，二极管导通电压U D= 0.7V。
试画出U i1.2电路如图P1.2 (a)所示，其输入电压电压U D= 0.7V。
试画出输出电压U o的波形，并标出幅值。
P1.2解：波形如解图P1.1所示。
U I1和U I2的波形如图(b)所示，二极管导通»1|O"ilG---- 冏(II)O +厂f+5 V>0.3解：U o的波形如解图P 1.2所示。
(h>w…/V30.3fl 心V3H 3 (J叫yv0 3(t呵/V1.5电路如图P 1.5(a )、(b )所示，稳压管的稳定电压U Z = 3V, R 的取值合适，U i 的波解图P1.21.3已知稳压管的稳定电压 U Z = 6V,稳定电流的最小值I zmi 尸5mA 最大功耗P z 心150mW 试求图P1.3所示电路中电阻 R 的取值范围。
0 *图 P1.3解：稳压管的最大稳定电流I ZM = P ZM / U Z = 25mA电阻R 的电流为I Z Q i Zmin ,所以其取值范围为U IU zR ———-0.36 〜1.8k1.4已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压 LZ = 6V,最小稳定电流I zmin = 5mA 最大 稳定电流 (1) (2) I Zmax — 25mA别计算U 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; 若U = 35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？I kQR50(11图 P1.4解： 以稳压管未击穿。
故U oR LU I 3.33VR R L当U = 15V 时，若U 尸U Z = 6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管 未击穿。
故(1)当U = 10V 时，若UhU Z = 6V,则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所 U oR L R L U I 5V当U = 35V 时,⑵R稳压管中的电流大于最小稳定电流 I zmin ,所以U O = LZ = 6V 。
《模拟电路典型例题精解》(高清晰)+pdf版
《模拟电路典型例题精解》第二章2.4.1电路如图题2.4.1 所示。
（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 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V−2v(10 −2×0.7)VI=DD D 3 =×−A=mAD=8.6 10 8.6R1×10 Ω3V O=2V=2×0.7V=1.4VD（2）求v o 的变化范围图题 2.4.1 的小信号模型等效电路如图解 2.4.l 所示，温度T ＝300 K 。
r dV26 mV==≈ 3 .02TI8 .6 m ADΩ2r2×3.02Ω当r d1=r d2=r d 时，则O=±1V×6mV∆v=∆V=±dDDR+2r(1000 +2×3.02Ω)dv的变化范围为(V O+∆v) ~ (V−∆v) ，即1.406V～1.394V。
O O O O2.4.3二极管电路如图2.4.3 所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端电压V AO。
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D1 有阳极电位为0V，阴极电位为－12 V，故D1 导通，此后使D2 的阴极电位为0V，而其阳极为－15 V，故D2 反偏截止，V AO=0 V。
图d：对D1 有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2 有阳极电位为12 V，阴极电位为－6V．故D2 更易导通，此后使V A＝－6V；D1 反偏而截止，故V AO＝－6V。
第1页2.4.4试判断图题2.4.4中二极管是导通还是截止，为什么？解图a：将D断开，以“地”为电位参考点，这时有V10kΩA=151×V=V (140+10)kΩV2kΩ5kΩB=153.5×10V+×V=V (18+2)kΩ(25+5)kΩD被反偏而截止。
模电习题解答
1. 电路如图10.46所示，变压器副边电压有效值为22U ，二极管当作理想元件 (1) 画出2u 、D1u 和O u 的波形；(2) 求出输出电压平均值OL U 和输出电流平均值OL I 的表达式；(3) 二极管的平均电流DL I 和所承受的最大反向电压Rmax U 的表达式。
图10.46 题1图解：（1）全波整流电路，波形如图所示。
u 2/222（2）输出电压平均值OL U 和输出电流平均值OL I 为 2OL 2OL L0.90.9 U U U I R ≈≈（3）二极管的平均电流DL I 和所承受的最大反向电压Rmax U 为2DL Rmax 2L0.45 U I U R ≈=2. 电路如图10.47所示，变压器副边电压有效值2150V U =，2220V U =。
试问： (1) 输出电压平均值O1L U 和O2L U 各为多少；流过L1R 和L2R 的电流平均值O1L I 和O2L I 各为多少？(2) 各二极管承受的最大反向电压和流过各二极管的平均电流为多少？图10.47 题2图解： （1）输出电压平均值O1L U 和O2L U 各为多少；流过L1R 和L2R 的电流平均值O1L I 和O2L I 各为O1L U ≈0.45（U 21＋U 22）＝31.5V ；O1LO1L L1U I R =O2L U ≈0.9U 22＝18V ；O2LO2L L2U I R =（2）D 1的最大反向电压和平均电流R12122)99V U U U +≈；D1O1L I I = D 2、D 3的最大反向电压和平均电流R2R32257V U U ≈==；O2LD2D32I I I == 3. 电路如图10.48所示。
(1) 分别标出O1u 和O2u 对地的极性；(2) O1u 和O2u 分别是半波整流还是全波整流；(3) 当212220V U U ==时，O1L U 和O2L U 各为多少？(4) 当2118V U =，2222V U =时，画出O1u 和O2u 的波形；并求出O1L U 和O2L U 各为多少？图10.48 题3图解： （1）均为上“＋”、下“－”。
《模电》经典习题详解
+VBB
(b)
3．（a）（b）的低频小信号等效电路如下：
ui
rbe1 β ib2 rbe2 (b) (a)
14
RC uo
β ib
ui
RG
gmugs
rbe
RC
uo2
β ib1
习题课2
4.各电路的电压增益Au = uo / ui (a):
uo Rc Au ui 2rbe
ui
rbe1
β ib2 rbe2 (a)
3300P 3300P C C R 470k R +
2．A≥3，F=1/3
1 fo 2RC
3．其电路图如右：
470k - A 50k R2 22k
R1
R4
5
习题课2
例6 图中的运放 A 都为理想运放，试问电路能否产生振荡？ 若能振荡，请求出振荡频率 fo ，以及满足起振所要求的幅度 条件（即R3/R2的大小）；如不能起振，试说明理由。
ue 10sint (mV )
17
习题课2
uc 2 Aud ui Auc uic 50 20 0.2453 10 997.547sint ( mV )
所以其波形有：
而在 uc2 中既有差模成分又有 共成分，所以有，
ui (mV )
20 0 20
t
uC 2 (mV )
习题课2
在 0 时应有
R3 AF 1 即， R2
.
.
1 3 1 2 2 2 0 R C
1
R3 故有 8 R2
F1
.
注：也可以这样计算，一节RC电路的传输函数为
jR C 1 jR C
模电典型题解
第二章晶体三极管BJT放大电路基础例2-1 某放大电路如图(a)所示图示。
已知图中,，，，，，，，，，。
晶体管T的、,。
试求：（1）电路的静态工作点和；（2）输入电阻及输出电阻；(3)电压放大倍数及图(a)【解题思路】（1）由放大电路的直流通路确定其静态工作点。
（2）由放大电路的交流通路确定其输入、输出电阻及电压放大倍数。
【解题过程】（1）由图(a)可知，该电路是能够稳定静态工作点的分压式偏置共射极放大电路。
画出放大电路的直流通路如图(b)所示。
根据戴维南等效电路法图(b) 图(c)将放大电路的直流通路中的输入回路（包括、、）进行戴维南等效，其等效电路如图(c)所示。
图中：写出输入回路的电流方程有由上式，可得(2) 为了计算电路的动态指标，画出放大电路的微变等效电路，如图(d)所示。
图(d)由于故输入电阻根据输出电阻R o的定义，令U s = 0，移去R L，且在原来接R L处接入电压源u，设流入输出端口的电流为i。
可画出求放大电路的输出电阻的等效电路如图(e)所示。
图(e)由于U s = 0，且因为受控电流源，当r ce可以忽略时，为恒流源，等效内阻为“∞”，故：（3）【例2-2】单级放大电路如图所示，已知V cc=15V，，,,此时调到，，，，，，晶体管饱和压降U CES为1V，晶体管的结电容可以忽略。
试求：（1）静态工作点，：（2）中频电压放大倍数、输出电阻、输入电阻；（3）动态范围=？输入电压最大值U i p=？（4）当输入电压的最大值大于U i p时将首先出现什么失真？【相关知识】（1）共射极放大电路。
【解题思路】（1）根据直流通路可求得放大电路的静态工作点。
（2）根据交流通路可求得放大电路的、、。
（3）根据静态工作点及交流负载线的斜率可求得动态范围，同时可判断电路出现失真的状况（4）根据电压放大倍数和动态范围可求出U i p。
【解题过程】（1）采用估算法求解静态工作点。
由图可知故（2）利用微变等效电路法，求解放大电路的动态指标。
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I EQ I BQ U CEQ
1 VCC I EQ ( Rc Rf Re ) 5.7V
10μ A
动态分析：
26mV rbe rbb' (1 ) 2.73k I EQ
( Rc ∥ R L ) Au 7.7 rbe (1 ) Rf
-
稳压管稳压电路
6 ( 2 ~ 3) A 1000 (12 ~ 18) m A
查手册，选择DZ 为2CW13， VZ =(5~6.5V) ， IZmax=38mA, IZmin=5mA
（2）选择限流电阻R：
VI VO (12 ~ 18)V , 取VI 15V Rmin Rmax VI max VO 15(1 10%) 6 241 () 3 I Z max I O 38 10 6 / 1000 VI min VO 15(1 10%) 6 682() 3 I Z min I O 5 10 6 / 1000
ex1已知图 (a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别 如图(b)、(c)所示。（1）利用图解法求解Q点； 、Ri和Ro 。 （2）利用等效电路法求解 A
u
解：（1）在转移特性中作直线uGS＝－iDRS，与转移特性的交 点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ＝1mA，UGSQ＝－2V。如 解图（a）所示。
显然小于uGS =10V时的预夹断电压，故假设不成立 ，管子
工作于可变电阻区。此时，RdsuDS/iD=3V/1mA=3k，故
Rds 3 uO VDD 18 4.9V Rd Rds 83
21
例1.4.3 电路如图1.4.12 所示，场效应管的夹断电压
VGS(off)=-4V，饱和漏极电流IDSS=4mA。为使场效应管工作
例1.2.4 设计如图 所示稳压管稳压电路，已知VO=6V， 输入电压VI 波动10%， RL=1k。
IL IZ
+
R
+
IR DZ
解：（1）选择DZ ： VZ VO 6V I Z max I L max ( 2 ~ 3)
( 2 ~ 3) V0 RL min
VI
-
VO RL
解： ( a ) V y Vx Vz x为基极b
xyz (a)
Vx=6.7V Vy=12V Vz=6V
xyz
Vx=-12V Vy=-6V Vz=-6.3V
图1.3.19
(b)
又 Vx Vz 0.7V , 而 Vx V y 5.3V 0.7V z为发射极e，y为集电极c, 且该管为硅管 于是Vc Vb Ve，故该管为NPN硅管。 (b) 按照同样方法，可判断 为PNP锗管， x为集电极c，y为发射极e，z为基极b，。
Vx=6.7V Vy=12V Vz=6V Vx=-12V Vy=-6V Vz=-6.3V
xyz (a)
xyz
图1.3.19
(b)
提示： （1）晶体管工作于放大状态的条件：NPN管：VC> VB>VE，PNP管：VE>VB>VC；（2）导通电压：硅管|VBE|= 0.6~0.7V，硅管|VBE|= 0.2~0.3V，
（3）求解输出电阻：
Rs ∥ Rb rbe Ro Re ∥ 37 1
rbb ' =100Ω。 ex7 电路如图所示，晶体管的＝60， 、R 和R ； （1）求解Q点、A i o u （2）设Us＝10mV（有效值），问Ui＝？Uo＝？ 若C3开路，则 Ui＝？Uo＝？
解：（1）Q点：
IC β I B 50 40uA 2mA
VCE VCC I C Rc 12 2mA 4k 4V
（2）画微变等效电路
26( mV) rbe 200 (1 ) I E ( mA) 200 (1 ) 863 26( mV) I C ( mA)
VO= VCC=12V。
(2) VI=1V时：
IB VI VBE 1 0.7 30A Rb 10k
I C I B 80 30A 2.4m A VO VCC I C RC 12V 2.4m A 3k 4.8V
+VCC (+12V) VO IC VI Rb 10k IB + VB E
I BQ
VCC U BEQ Rb (1 ) Re
31 μ A
I CQ I BQ 1.86mA U CEQ VCC I EQ ( Rc Re ) 4.56V
A u
、Ri和Ro的分析：
rbe rbb'
26mV (1 ) 952 I EQ
例1-7 图1.3.20 所示电路中，晶体管为硅管， VCES=0.3V 。求：当VI=0V、VI=1V 和VI=2V时VO=?
+VCC (+12V) VO IC VI Rb 10k IB + VB E
图1.3.20
Rc 3k
=80
-
解：(1) VI=0V时， VBE< Von，晶体管截止，IC=IB=0，
(b)
iD/mA
VGS=10V 8V 6V 4V
+ uI (a)
Tபைடு நூலகம்
vDS/V
图1.4.11 例1.4.2图
20
解: (a)当uI=2V 时， uI=uGS< VGS(th) ，场效应管工作 于夹断区，iD=0，故uO=VDD- iD Rd= VDD =18V。
(b)当uI=8V 时，假设管子工作于恒流区，此时iD=1mA， 故uO =uDS =VDD - iD Rd= 18-18=10V， uDS - VGS(th) =10-4=6V， 大于uDS =10V时的预夹断电压，故假设成立 。 (c)当uI=10V 时，假设管子工作于恒流区，此时iD=2mA， 故uO =uDS =VDD - iD Rd= 18-28=2V， uDS - VGS(th) =2-6=-4V，
图1.3.20
Rc 3k
=80
-
(3) VI=2V时： VI VBE 2 0.7 IB 130A Rb 10k
I C I B 80130A 10.4m A VO VCC I C RC 12V 10.4m A 3k 19.2V 显然，VC VB，晶体管工作于饱和状 态， VO VCE VCES 0.3V
于恒流区，求RL的取值范围。
+VDD +12V T RL uO
解：由图中得N沟道JFET的vGS=0， 此时， iD=IDSS=4mA。
而uDS>|VGS(off)|=4V ，所以
vOmax=VDD -4V=12 –4=8V ，故
图1.4.12 RL= vO / IDSS =(0~8V)/4mA=(0~2)k 。
在输出特性中作直流负载线 uDS＝VDD－iD（RD＋RS），与UGSQ＝－2V的那条 输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ≈3V。如解图（b）所示。 （2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。
iD gm uGS
U DS
2 U GS(off)
I DSS I DQ 1mA/V
（2）求解输入电阻和电压放大倍数： RL＝∞时
Ri Rb ∥[rbe (1 )(Re ∥ RL )] 76k A u (1 )(Re ∥ RL ) 0.992 rbe (1 )(Re ∥ RL )
RL＝3kΩ时
Ri Rb ∥[rbe (1 ) Re ] 110k A u (1 ) Re 0.996 rbe (1 ) Re
例1.3.2 已知NPN型硅管T1~ T4 各电极的直流电位如表 1.3.1所示，试确定各晶体管的工作状态。 晶体管 VB/V T1 0.7 T2 1
VE/V
VC/V 工作状态
0
5 放大
0.3
0.7
表1.3.1 T3 T4 -1 0 -1.7 0
0 15
饱和 放大 截止
提示： NPN管（1）放大状态：VBE> Von, VCE> VBE; （2） 饱和状态： VBE> Von, VCE< VBE; （3）截止状态： VBE< Von
Ri Rb ∥ rbe 952
( Rc ∥ R L ) Au 95 rbe
Ro Rc 3k
（2）设 U s＝10mV（有效值），则:
Ri Ui U s 3.2mV Rs Ri U 304mV Uo A u i
若C3开路，则 :
Ri Rb ∥[rbe (1 ) Re ] 51.3k Rc ∥ RL Au 1.5 Re Ri U s 9.6mV Rs Ri U 14.4mV Uo A u i Ui
R可取标称值470。 （标称系列值： 10,11,12,13,15,16,18,20,22,24,27, 30,33,36,39,43,47,51,56,62,68,75,82,91 ）
例1.3.1 图1.3.19 所示各晶体管处于放大工作状态，已知各 电极直流电位。试确定晶体管的类型（NPN /PNP、硅/锗）， 并说明x、y、z 代表的电极。
V ( Rc // RL ) o AV 115.87 rbe Vi
A VS
Ri A V Ri Rs
Ri Rb // rbe rbe 863
Ro Rc 4k
863 ( 115.87 ) 863 500 73.36
g R 5 A u m D Ri R g 1M R o R D 5k