模拟电路部分习题答案.pptx

输入电压 ui 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
U o,max min U o,max1 ,U o,max2
如果三极管VT的饱和压降Uces 0.3V,则
Uo,max1 UCEQ Uces 1.25 0.3 0.95V
Uo,max 2 1 ICQ
ICQ RC// R L 0.38 3 1.14V
2-7、2-8、2-9 略 2-10．电路及二极管伏安特性如图所示，常温下 UT≈26mV，电容 C 对交流信号可视为短路， ui 为正弦波，有效值为 10mV，问
1 二极管在输入电压为零时的电流和电压各为多少？ 2 二极管中流过的交流电流有效值为多少？
解：在分析这类电路时，应首先分析静态电流和电压，即静态工作点 Q，然后求出在 Q 点下的动态电阻，再分析动态信号的作用。
2
书山有 路
2-6．如题 2-12 图所示，电路中两只稳压管完全相同，UZ=8V，ui 15 sin t ，试画出
输出 uo 的波形。 解：如图所示。三角波正半周时，当电压幅值小于稳压管的稳压值时，下面一只稳压管
截止，当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值；三角波负半周时， 上面一只稳压管截止，当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值。
1
书山有 路
本题可以通过二极管端电压的极性判断其工作状态。一般方法是断开二极管，并以它 的两个极作为端口，利用戴维南定理求解端口电压，若该电压是二极管正偏，则导通，若 反 偏则截止。 a. 图将二极管断开，从二极管的两个极为端口向外看，如题 2-1 解（a）图所示， 则 AB 间电压为 12-6=6V，二极管处于正偏，导通。 b. 图将二极管断开，从二极管的两个极为端口向外看，如题 2-1 解（b）图所示， 则 A-B 间电压为 3-2=1V，二极管处于正偏，导通。 c. 当有两只二极管时，应用以上方法分别判断每只管子的状态。如题 2-1 解（c）图 所示首先断开上面二极管 D1，则下面二极管 D2 截止，所以 D1 两端电压为正偏导通；然后 再断开下面二极管D2，如题 2-1 解（d）图则 D1 两端电压为正偏导通，则 D2 两端电压为负 截止，综上所述，D1 导通、D2 截止。
d 不能。 C2 电容使集电极交流接地，从而使输出电压交流部分为零。
e 能。有合适的直流偏置电路，输入能加到三极管上，输出也能够送到负载上。
3-3 放大电路如题 3-9 图所示。已知 VCC=3V，UB=0.7V，RC=3 kΩ，RB=150 kΩ，晶体管 VT
的输出特性曲线如题 3-9 图 a 所示。试求：
其中静态工作电流 IB、IC 的实际方向如图中箭头所示，静态电压 UBE<-0.7V、UCE<-0.3V。
用 NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题 3-4 图(b)所示。
其中静态工作电流 IB、IC 的实际方向如图中箭头所示，静态电压 UBE>0.7V、UCE>0.3V。
-VEE
VCC
1. 放大电路的静态工作点 ICQ 和 UCEQ； 2. 若 RL=∞，求输入电压 ui 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值； 3. 若 RL=7kΩ，输出最大不失真电压的幅值。
5
书山有 路
VCC
iC(mA)
3.0
RC RB
2.5
C2
2.0
iB=60μA iB=50μA
Ci
RS
+
+
uo
us -
-
0.53μA
ICQ IB 53mA
UCEQ VCC 1 IBQ RE ICQ RC
12 101 0.53μA1.3k 53mA 2k
11.82V
2．若偏置电阻RB1 开路，管子的静态工作电流为
I BQ
VCC UEB
1.5
VT
+
1.0
u RL
0.5 o
0.25
-
iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA
0.5
1
1.5
2
2.5
3
uCE(V)
题3-9图
题3-9图a
解： 1． 放大电路的静态工作点 ICQ 和 UCEQ 计算如下。
根据题 3-9 图所示电路列写直流负载线方程如下：
U CEQ VCC ICQ RC 3 3ICQ 分别令 IC=0，UCE=0，代入直流负载线方程，得到负载线上两个坐标点，M（3，0），N （0，1），连接 M、N 得到直流负载线。
RC // RL
Uo,max 0.95V
3．若 RL=7kΩ，交流负载线斜率为 1 1 1
RC // RL 3k // 7k 2.1k 输入电压 ui 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值为
Uo,max min Uo,ma1,Uo,max 2
Uo,max1 UCEQ uces 1.25 0.3 0.95V
VT
+
uo
-
（ a）
（ b）
（ c）
RB1
RC
C1
RS + us -
RB2 RE
VCC
C2
+ RL
uo CE
-
C1
RS + us -
RB1
RB2 RE
VCC
RC C2
+
RL
uo
CELeabharlann Baidu
-
(d ）
（ e）
题 3-5图
分析：解决此问题需要进行以下几个方面的判断。 1. 判别三极管是否满足发射结正偏、集电结反偏的条件，具备合适的静态工作点。 2. 判断有无完善的直流通路。 3. 判断有无完善的交流通路。 4. 在前三个条件满足的条件下，最后根据电路给出的参数进行计算，根据计算结果判断
UD 0.7V , ID 2.6mA
2 根据二极管动态电阻的定义，Q 点小信号情况下的动态电阻为
r D
UT ID
2 62.6
10
根据已知条件，二极管上的交流电压有效值为 10mV，故流过的交流电流有效值为
I d
Ui rd
1010m A
1mA
第三章 晶体三极管及其应用电路
3-1 试画出用 PNP、NPN 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图，标出电源电压的极 性，静态工作电流IB、IC 的实际方向及静态电压UBE、UCE 的实际极性。 解：用 PNP 型三极管组成的单管共射放大电路的原理图如题 3-4 图(a)所示。
RB
RC CO
+
Ci
IB
IC
+
PNP
RL
RB
Ci
+
IB
RC CO
+
IC
NPN
RL
（a）
（b）
题3-4图
3-2 电路如图 3-5 所示。说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大，为什么？
4
书山有 路
VCC
VCC
RC
RB
RC
IC
VT
+
+
ui
RB
ui
-
-
VT + uo -
+
RB
ui
-
VBB
VCC RC
Uo,max2 1 ICQ
I CQ RC// R L 0.38 2.1 0.80V
RC // RL
Uo,max 0.80V
3-6 如题 3-12 图所示放大电路中，已知晶体管的 β=100，UBE=－0.3V。
1. 估算直流工作点 ICQ 和 UCEQ。 2. 若偏置电阻 RB1、RB2 分别开路，试分别估算集电极电位 UC 值，并说明各自的工作状态； 3. 若 RB1 开路时，要求 ICQ=2mA，试确定 RB2 应该取多大的值。
3
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1 利用图解法可以方便地求出二极管的 Q 点。在动态信号为零时，二极管导通， 电阻 R 中电流与二极管电流相等。因此，二极管的端电压可写为
uD V iDR ，在二极管的伏安特性坐标系中作直线，与伏安特性曲线的交点就是 Q
点，如图所示。读出 Q 点的坐标值，即为二极管的直流电流和电压，约为
d. 根据前面分析方法，可知D1、D3 截止，D2、D4 导通。
2-5．电路如题 2-11 图所示，稳压管的稳定电压 UZ=8V，设输入信号为峰值 15V 三角 波，试画出输出 uo 的波形。
解：如图所示。三角波正半周时，当电压幅值小于稳压管的稳压值时，稳压管截止， 当等于大于稳压值时，稳压管反向击穿，输出电压为稳压管稳压值；三角波负半周时，稳压 管正向导通，假设正向电阻为 0，则输出电压为零。
iC(mA)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
Q I0C.5Q
0.25
0.5
1 UCEQ1.5
2
2.5
iB=60μA iB=50μA iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA
3
uCE(V)
题3-9图b 题3-9直流负载线
根据直流通路，得基极静态工作电流为
I BQ
VCC U BE RB
三极管是否工作在放大区。但是如果电路没有给出电路参数，该步骤可以省略。默 认 电路参数取值合适。
解： a 不能。没有直流偏置，不能提供合适的静态工作点。 b 不能。电源 VCC 使发射结反偏，不能提供合适的静态工作点。 c 不能。基极电压 VBB 使发射结满足正偏条件，但是集电结不是反偏，电路不具备合适的 静态工作点。
如题 3-9 图 b 所示。
iC(mA)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0 0.5
ICQ 0.25
Q Uo,max1 Uo,max2
iB=60μA iB=50μA iB=40μA iB=30μA iB=20μA iB=10μA iB=0μA
0.5
1 UCE1Q.5
2
2.5
3
uCE(V)
题3-9图c 题3-9交流负载线
4 错；稳压管要进入稳压工作状态两端加反向电压必须达到稳压值。
5
错；晶体管工作在饱和状态和放大状态时发射极有电流流过，只有在截 止状
态时没有电流流过。
6
对； N 型半导体中掺入足够量的三价元素，不但可复合原先掺入的五价 元素
，而且可使空穴成为多数载流子，从而形成P 型半导体。
7
对；PN 结在无光照、无外加电压时，处于动态平衡状态，扩散电流和漂 移电
3 0.7 150k
15.3μA
直流负载线 MN 与 iB=IB=15.3μA 的输出特性曲线的交点 Q 就是静态工作点。Q 点坐标
为
I BQ 15.3μA
I CQ 0.38mA
U CEQ 1.25V
2． RL=∞时，输入电压 ui 为正弦电压时输出最大不失真电压的幅值的计算。
6
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1 1 1 若 RL=∞，交流负载线斜率与直流负载线斜率相同，为 RC // RL RC 3k
RGS 大的特点。（）
4 只要在稳压管两端加反向电压就能起稳压作用。（）
5 晶体管工作在饱和状态时发射极没有电流流过。（）
6 在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为 P 型半导体。（）
7 PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（）
8若耗尽型N 沟道MOS 场效应管的UGS 大于零，则其输入电阻会明显减小。（） 答案：
通常工作在
放大区 区。
5 结型场效应管工作在恒流区时，其栅-源间所加电压应该 反偏 。（正偏、反偏）
2-2．判断下列说法正确与否。
（1）本征半导体温度升高后，两种载流子浓度仍然相等。（）
（2）P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（）
3 结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证
（1）对；温度升高后，载流子浓度会增加，但是对于本征半导体来讲，电子和 空穴
的数量始终是相等的。
2
错；对于 P 型半导体或 N 型半导体在没有形成 PN 结时，处于电中性的 状态
。
3
对；结型场效应管在栅源之间没有绝缘层，所以外加的栅-源电压应使栅- 源间
的耗尽层承受反向电压，才能保证 RGS 大的特点。
书山有路
模拟电路部分习题答案
第二章 晶体二极管及应用电路 2-1．填空 （1）N 型半导体是在本征半导体中掺入五价元素；P 型半导体是在本征半导体中掺入 三价元素 。
2 当温度升高时，二极管的反向饱和电流会 增大 。
3 PN 结的结电容包括势垒电容和扩散电容。
4晶体管的三个工作区分别是 放大区、截止区和饱和区。在放大电路中，晶体 管
流相等。
8错。绝缘栅场效应管因为栅源间和栅漏之间有SiO2 绝缘层而使栅源间电阻非常 大。
因此耗尽型 N 沟道 MOS 场效应管的UGS 大于零，有绝缘层故而不影响输入电阻。 2-3
．怎样用万用表判断二极管的正、负极性及好坏？
答：可以利用万用表的电阻挡测量二极管两端电阻，正向时电阻很小，反向时电阻很 大。 2-4．二极管电路如题 2-4 图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止？输出电压为 多少？
7
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RB1 15kΩ
VCC RE 12v
1.3kΩ
VT
RB2 470kΩ
+
RC 2kΩ
uo
-
题3-12图
解：
1．直流工作点ICQ 和 UCEQ 估算。
U B
RB2 RB1 RB2
VCC
470 15 470
12
11.63V
I BQ
VCC UB UEB
1 RE
12 11.63 0.3 1011.3k