模电补充作业及答案
模电补充作业及答案2讲解
【4-1】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、2.5 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 ZM之间，故u O＝U Z＝4 V。
当u I＝1.5V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u O＞U CES＝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u I为0 V和1.5 V时u O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u O＝4 V；后者因晶体管工作在放大区使u O＝4 V，此时稳压管因电流为零而截止。
当u I＝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，u O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I B =0.18 mA ＞I BS ，说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。
（2）若R c 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u O ＝V CC ＝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u BE ＞U on （开启电压），则处于导通状态；若同时满足U C ≥U B >U E ，则处于放大状态，I C ＝βI B ；若此时基极电流则处于饱和状态，式中I CS 为集电极饱和电流，I BS 是使管子临界饱和时的基极电流。
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。
模拟电子技术(模电课后习题含标准答案)(第三版)
第1章 常用半导体器件1.1选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大 B.不变 C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大；B.不变；C.减小 1.3电路如图P1.2 所示，已知10sin i u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解：i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。
1.4电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.6电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流()/ 2.6D D I V U R mA =-=其动态电阻:/10D T D r U I ≈=Ω故动态电流的有效值：/1di D I U r mA =≈1.7现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。
试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：(1)串联相接可得4种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。
1、两个管子都正接。
（1.4V ）2、6V 的管子反接，8V 的正接。
模电作业及答案
作业及答案第一章1、什么是P 型半导体、N 型半导体、PN 结？P 型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成P 型半导体，亦可称为空穴型半导体。
主要靠空穴导电。
N 型半导体：在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷)，使之取代晶格中硅原子的位置，就形成N 型半导体，亦可称为电子型半导体。
主要靠自由电子导电PN 结：采用不同的掺杂工艺，将P 型半导体与N 型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN 结。
PN 结具有单向导电性。
2、简述PN 结的单向导电性。
在PN 结上外加一电压，如果P 型一边接正极，N 型一边接负极，电流便从P 型一边流向N 型一边，空穴和电子都向界面运动，使空间电荷区变窄，电流可以顺利通过，即PN 结外加正向电压时处于导通状态。
如果N 型一边接外加电压的正极，P 型一边接负极，则空穴和电子都向远离界面的方向运动，使空间电荷区变宽，电流不能流过，即PN 结外加反向电压时处于截止状态。
这就是PN 结的单向导电性。
3、简述PN 结的伏安特性。
如左图所示，当PN 结外加正向电压，电流i 随电压u 按指数规律变化；当PN 结外加反向电压，首先没有电流流过，但当反向电压增大到一定程度时，反向电流将急剧增加，将PN 结反向击穿。
P. 67四、已知稳压管的稳压值6V Z U =，稳定电流的最小值min 5mA Z I =。
求图T1.4所示电路中1o U 和2o U 各为多少伏。
解：(a) 1316V 2=1086(500102)6L oDZ L o R K U U V V U V R R K U V-Ω∴⨯=⨯=>=+⨯+Ω∴=只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，稳压管输出电压才为：(b) 226V 5=105(55)5L o L o R K U U V V R R K U VΩ∴⨯=⨯=++Ω∴=只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，稳压管输出电压才为：P. 69－70: 1.3，1.61.3 电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。
模电训练题和答案第二章
【1】电路如图(a)所示。
设为A理想的运算放大器，稳压管DZ的稳定电压等于5V。
（1）若输入信号的波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形。
（2）试说明本电路中稳压管的作用。
图(a) 图(b)【相关知识】反相输入比例器、稳压管、运放。
【解题思路】（1）当稳压管截止时，电路为反相比例器。
（2）当稳压管导通后，输出电压被限制在稳压管的稳定电压。
【解题过程】（1）当时，稳压管截止，电路的电压增益故输出电压当时，稳压管导通，电路的输出电压被限制在，即。
根据以上分析，可画出的波形如图(c)所示。
图(c)（2）由以上的分析可知，当输入信号较小时，电路能线性放大；当输入信号较大时稳压管起限幅的作用。
【2】在图(a)示电路中，已知, ，，设A为理想运算放大器，其输出电压最大值为，试分别求出当电位器的滑动端移到最上端、中间位置和最下端时的输出电压的值。
反馈类型？图(a)【相关知识】反相输入比例器。
【解题思路】当时电路工作闭环状态；当时电路工作开环状态。
【解题过程】（1）当的滑动端上移到最上端时，电路为典型的反相输入比例放大电路。
输出电压（2）当的滑动端处在中间位置时，画出输出端等效电路及电流的参考方向如图(b)所示。
图中。
图(b)由图可知以上各式联立求解得代入有关数据得（3）当的滑动端处于最下端时，电路因负反馈消失而工作在开环状态。
此时，反相输入端电位高于同相输入端电位，运放处于负饱和状态。
输出电压。
【3】电压－电流转换电路如图所示，已知集成运放为理想运放，R2＝R3＝R4＝R7＝R，R5＝2R。
求解i L与u I之间的函数关系。
【相关知识】集成运放工作在线性区的特点，“虚短”和“虚断”的分析方法，基本运算电路的识别。
【解题思路】（1）由图判断出集成运放A1和A2分别引入的局部电压反馈为负反馈。
（2）识别集成运放A1和A2分别组成的基本运算电路类型。
（3）根据运算电路类型以及“虚短”和“虚断”的分析方法分别求解u O1以及u O2的表达式，从而得到i L与u I之间的函数关系。
模电作业答案 (1)
第1章半导体二极管及其应用电路1．二极管电路如图1所示，设二极管是理想的。
试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压U AO。
(a) (b)图1解：图a：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，U AO=0 V。
图b：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U AO＝－6V。
2．电路如图2所示，设二极管为理想的，输入电压为正弦波，试分别画出各图输出电压的波形。
(a) (b)图2解：图（a）：图（b）：第2章 半导体三极管及其放大电路7．电路如图5(a)所示，晶体管的β＝80，r bb '=100Ω。
（1）分别计算R L ＝∞和R L ＝3k Ω时的Q 点，A us ，R i 和R o 。
（2）由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。
（3）若由PNP 型管组成的共射电路中，输出电压波形如图4（b ）、（c ）、（d ）所示，则分别产生了什么失真？(a)(b) (c)(d)图5解（1）在空载和带负载情况下，电路的静态电流、r be 均相等，它们分别为Ω≈++=≈=≈--=k 3.1mV26)1(mA76.1 Aμ 22EQbb'be BQ CQ BEQ bBEQCC BQ I r r I I R U R U V I sββ空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为Ω==-≈⋅+≈Ω≈≈=-≈-=≈-=k 593k 3.1308V 2.6 c o bes bebebe b i becc CQ CC CEQ R R A r R r A r r R R r R A R I V U uusu∥β R L ＝5k Ω时，静态管压降、电压放大倍数分别为LCQ cCEQR V I R U V CCCC =--∵∴V 3.2)(L c CQ Lc L CEQ ≈-+=R R I R R V R U CC∥47115 bes bebe 'L -≈⋅+≈-≈-=uusuA r R r A r R A βΩ==Ω≈≈=k 5k 3.1c o be be b i R R r r R R ∥（2）（a ）饱和失真，增大R b ，减小R c 。
模电(填空+选择+大题共224道)题目和答案
`0001 01A1在纯净的半导体中掺入5价元素杂质，形成（）型半导体，在此种半导体中多数载流子是（）。
`0002 01A1在纯净的半导体中掺入3价元素杂质，形成（）型半导体，在此种半导体中多数载流子是（）。
`0003 01A1PN结的导电特性是。
`0004 01A2为了使晶体管能有效地起放大作用，其管芯结构总是使：（1）发射区掺杂浓度；（2）集电结面积比发射结面积。
`0005 02A1夹断电压是（）型场效应管的参数，开启电压是（）型场效应管的参数。
`0006 02A1场效应管有（）种载流子导电，场效应管是（）控制（）型器件。
`0007 02A1共射放大电路中输出电压与输入电压相位。
`0008 02A1在放大电路中，晶体管通常工作在工作区。
`0009 02A1双极性晶体管工作在放大区的条件：发射结，集电结。
`0010 02A1场效应管三个电极分别为极、极和极。
`0011 02A1在单管共集放大电路中，输出电压与输入电压的极性。
`0012 02A2在单管共基放大电路中，输出电压与输入电压的极性。
`0013 02A2场效应管放大电路有共、共和共三种基本形式。
`0014 02A2场效应管从结构上可以分为（）和（）型两大类型`0015 02A2单管共射极放大器，当工作点Q选择较高时，易出现失真。
`0016 02A2在电子线路中，一般用输出电阻R O来衡量放大器带负载的能力，R O越小，则带负载的能力。
`0017 02A2双极性晶体管工作在饱和区的条件：发射结，集电结。
`0018 02A2双极性晶体管工作在截止区的条件：发射结，集电结。
`0019 02A3单管共射极放大器，当工作点Q选择较低时，易出现失真。
`0020 02A3某放大电路在负载开路时的输出电压为6V，当接入2KΩ负载电阻后，输出电压降为4 V，这表明该放大电路的输出电阻为。
`0021 02A3如果信号源接近于理想电压源，通常希望放大电路的输入电阻；如果信号源接近于理想电流源，通常希望放大电路的输入电阻。
模电答案部分
u A 、i R 和oR 的分析： '26(1)952be bb EQmV r r I , (//)95c L ube R R A r & //952i b be R R r , 3o c R R k 。
(2)设U s = 10mV （有效值），则 3.2ii s s iR U U mV R R； 304o u iU A U mV & 若C 3开路，则：//[(1)]51.3i b be e R R r R k ， // 1.5c L ue R R A R & 9.6ii s s iR U U mV R R， 14.4o u iU A U mV &。
2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。
要求保留电路的共漏接法。
(a) (b)(c) (d)图P2.14解：(a)源极加电阻R S ； (b)漏极加电阻R D ；(c)输入端加耦合电容； (d)在R g 支路加−V GG ， +V DD 改为−V DD改正电路如解图P2.14所示。
(a) (b)(c) (d)解图P2.142.15已知图P2.21 (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；(2)利用等效电路法求解u A 、i R 和oR 。
(a)(b) (c) 图P2.15解：(1)在转移特性中作直线GS D s u i R ，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出1,2DQ GSQ I mA U V 。
如解图P2.15(a)所示。
(a) (b) 解图P2.21在输出特性中作直流负载线()DS DD D d s u V i R R ，与2GSQ U V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，3DSQ U V 。
如解图P2.21(b)所示。
(2)首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。
5u m d A g R &； 1i g R R M ；5o dR R k 2.16已知图P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。
模电习题（含答案）
模电习题（含答案）1. _⾮常纯净的单晶体结构的半导体_ 称本征半导体。
2. 杂质半导体分_N _型半导体和_P _型半导体，前者中多数载流⼦是_⾃由电⼦_，少数载流⼦是_空⽳_，后者中多数载流⼦是_空⽳_，少数载流⼦是_⾃由电⼦_。
3. 本征硅中若掺⼊5价元素的元素，则多数载流⼦应是_⾃由电⼦_，掺杂越多，则其数量⼀定越_多_，相反，少数载流⼦应是_空⽳_，掺杂越多，则其数量⼀定越_少_。
4. P 区侧应带_负电_，N 曲⼀侧应带_正电_。
空间电荷区内的电场称为_内电场_，其⽅向从_N 区_指向_P 区_。
5. 在PN 结两侧外加直流电压，正端与P 区相连，负端与N 区相连，这种接法称之为PN 结的_正向_偏置。
6. 半导体三极管的输⼊特性曲线与⼆极管的正向特性相似，⽽输出特性曲线可以划分为三个⼯作区域，它们是_截⽌_区、_饱和_区和_放⼤_区。
7. 温度变化对半导体三极管的参数有影响，当温度升⾼时，半导体三极管的β值_增⼤_，ICBO 值_增⼤_，UBE 值_减⼩_。
8. 半导体三极管能够放⼤信号，除了内部结构和⼯艺特点满⾜要求外，还必须具备的外部⼯作条件是_发射结正偏、集电结反偏_。
9. ⼯作在放⼤区的某晶体管，当IB 从20微安增⼤到40微安时，Ic 从2毫安变为4毫安，它的β值约为_100_。
10. 半导体三极管的三个极限参数是_CM I _、_CEO RB U )(_、_CM P _。
11. NPN 型硅三极管处于放⼤状态时，在三个电极电位中，其电位⾼低关系为_E B C U U U >>_；基极和发射极电位之差约等于_0.7V _ 。
12. 半导体三极管从结构上分可以分为_PNP _型和_NPN _型两⼤类，他们⼯作时有_⾃由电⼦_、_空⽳_两种载流⼦参与导电。
13. 在⽤万⽤表测量⼆极管的过程中，如果测得⼆极管的正反向电阻都为0Ω，说明该⼆极管内部已_击穿_；如果所测得的正反向电阻都为⽆穷，说明该⼆极管已_断路损坏_。
《模电》经典题目,含答案(word版可编辑修改)
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43dB b。
40dB c。
37dB d。
图1—4 图正弦波振荡电路如图1—5所示，该电路（）。
满足振荡条件，能产生正弦波振荡由于无选频网络,不能产生正弦波振荡由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦波振荡由于放大器不能正常工作，不能产生正弦波振荡．双端输入、双端输出差分放大电路如图1—6所示。
已知静态时，V o=V图1—6 图1-77．对于图1—7所示的复合管，假设CEO1I 和CEO2I 分别表示T 1、T 2单管工作时的穿透电流，则复合管的穿透电流CEO I 为（ ）.a. CEO2CEO I I = b 。
CEO2CEO1CEO I I I +=c. CEO1CEO I I = d. CEO12CEO2CEO )1(I I I β++=8．某仪表放大电路,要求R i 大,输出电流稳定，应选（ ）。
a. 电流串联负反馈 b 。
电压并联负反馈c 。
电流并联负反馈d 。
电压串联负反馈二、判断下列管子的工作状态（共10分）1．测得各三极管静态时三个电极对地的电位如图2—1 a 、b 、c 所示,试判断它们分别工作在什么状态（饱和、放大、载止、倒置）。
设所有的三极管和二极管均为硅管。
图2-12．电路如图2—2 a 、b 所示，分别指出它们工作在下列三个区中的哪一个区（饱和区、夹断区、可变电阻区）。
模电参考答案(全4套)
参考答案（第1套）一、1．电流、正向、反向；电压。
2．线性、非线性。
3．共基、共射、共集。
4．差模、共模、ocodA A 。
5．低通、200、200。
6．乙类、0、LCC R V22、0.2。
二、2．放大状态。
4．电压－串联、增大、宽。
三、1．V U mA I AI CEQ CQ BQ 2.32.222==≈μ2．115//-=-=beLC ur R R A βΩ==Ω=≈=K R R k r r R R R C o be be b b i 33.1////21四、反馈组态为：电压－串联负反馈1211R R FA uf +== 五、该放大电路为共基接法，根据瞬时极性法可知引入了负反馈，不能振荡。
更正：将变压器副边的同名端标在“地”的位置即可。
六、 1．R R TH U U R R U 3221-=-=；＝，＝时，当；＝，＝－时，当V 4U V 6U 0V 4U V 6U 0TH R TH R -<>i i u u七、运放构成差动输入形式，反相端输入为U I ，同相端输入I IU U ~0='。
I I f I f I f o U U R R U R R U R R U ~)1(111-='++-=八、1．误差放大器的同相在下方、反相端在上方。
2．电路由四个部分构成：（1）由R 1、R 2和R W 构成的取样电路；（2）由运放构成负反馈误差放大器；（3）由R 和D W 构成基准电压电路；（4）由T1和T2复合管构成调整管。
3．V U R R R R R U R R R R U R R R R R U Z w wZ w Z w w o 10~15~221221221=+++++=+"++=参考答案（第2套）一、1． 反向击穿；2． 甲类、甲乙类、乙类、甲乙类； 3． 零点漂移；4． （串联负反馈）从C 到F ；（电压负反馈）从A 到E ； 5． 差放输入级、压放中间级、互补输出级、偏置电路； 6． （1）0.5； （2）5； （3）20； 二、1．W R VP L CC o 922max== LoMoM AV C R U I I πππ==⎰)(Sin ωinωt 21 W R VI V P LCC AV C CC V 46.11222)(===π %5.78max==Vo P P η W P P P P o V T T 23.1)(21max 21=-== 2．W P P o T 8.12.0max max == 三、1．10=umA 2．)101)(101(1010)1)(1()(5fj f j f jf f j f f j f fjA j A HL Lumu ++⋅=++= ω3．输出电压会失真。
(完整版)模电习题答案
3-11 放大电路如题 3-73 图所示，已知U CC管的 U be 0.7V ，β=60。
试求： 12V, R b 360k , R L R c 2k ,三极（1）计算静态工作点 ? （2）计算 A u 、 R i 和 R o（3）u i 的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 解：（1）计算静态工作点，I BQUCC 0.7 12 0.70.03 mA ， I CQ I BQ 60 0.03 mA 1.8mA R b 360kI EQ （ 1）I BQ 61 0.03 mA 1.83 mA U CEQ U CC I CQ R C 12 1.8mA 2k 8.4V ? （2）计算 A u 、 R i 和 R o共射放大电路 R i r be 200 (1 )26mV200 (160) 261.067 kIEQ1.83R o R C 2k?Au(R L // R ) 60 (2k//2k) 56.2rbe1.067k3-14 如题 3-75 图所示放大电路。
三极管的电流放大系数为 β＝100，U BE ＝0.6V ，U CC ＝18V ， R b1＝ 39 k Ω， R b2＝ 13 k Ω， R c ＝ 2.4 k Ω，R e1＝100 Ω，R e2＝ 1.1k Ω ,R s ＝ 500 Ω，R L ＝2.4 k Ω， U sm ＝500 mV 。
求：①接上和断开电容 C E 两种情况下的静态工作点 I B 、I C 和U CE ；②接上 和断开电容 C E 时的电压放大倍数 A u 、输入电阻 R i 和输出电阻 R o ；③接上和断开电容 C E 时 的输出电压 U o 。
解：①求，接上和断开电容 C E 两种情况下的静态工作点 I B 、I C 和U CE由于接上和断开电容 C E 不会影响静态工作点 I B 、I C 和U CE ，设三极管的基极电位为 V B ，3）u i 的有效值为多大时输出电压将出现失真？首先出现什么失真？ 由于静态工作点 U CEQ 比较靠近截止区， u o 幅度增大时，首先出现截止失真 i C1 1uCERL RL // R c（U CEQ ,I CQ ） 为 （8.4 V,1.8 mA ） ，在输出特性平面上，设交流负载线与另外因为交流负载线的斜率为RL1，而静态 Q 点1ku CE 轴的交点为UCE off ，则 U CE off U CEQ u CE 8.4V ( 1) (所 以 ，u o 幅 度 大 于 U CE off U CEQ 10.2 8.4 1.82 U o A u1.8 mA) 1k 1.8V ( 相 应 u o 的 有 效 值为UoU i10.2V1.27V ） 时 ， u o 开 始 出 现 截 止 失真 ， 此 时 ， u i 的 有 效 值 1.270.02V 56.2则，U BRb1 Rb2U13kUccR cc39k 13k18 4.5 V ，而 U B 0.7 (R e1 R e2 ) I EQ所以， U B 0.7 4.50.73.17 mA ， I BQIEQ0.031 mAI EQ EQ R e1 R e21.1k 0.1k1I CQ βI BQ 3.1 mA，U CEQ (UCC I CQ R C ) (R e1 R e2)I EQ (18 3.1mA 2.4k) .1k 0.1k) 3.17 mA 6.76Vc I cIb bI2②接上和断开电容 C E 时的电压放大倍数 Au 、输入电阻 R i 和输出电阻 R o rbe (ⅰ)接上电容 C E 时，交流小信号等效电路为： 其中，小信号等效模型的参数(1 ) 26mV200 IEQ 200(1 100) 263.17 U s b21.03kR iAu Uo( I b )(R C //R L ) (R C //R L ) I b r be (R iRo Ui R b1 // Rb2//(r be ( R C 2.4k1)I b R e 11)R e1)ⅱ)断开电容 C E 时， r be (1)R e1 39 k//13k//(1.03 U?+U beIeR e1题3-20 图 微变等效电路100 (2.4//2.4) 10.781.03 (100 1) 0.1 k (100 1) 0.1k) 5.2kc + R sR LU i Rb1 Rb2 R o+?UI 2 交流小信号等效电路为： I i I 1 Ri题3-20图 中 C 开E 路时的等效电路 Ib b Ic+ U ?s类似前面，断开电容 C E 时， (R C // R L ) R e2) A ur be ( 1)(R e1 R i R b1 // R b2 //[ r be100(2.4//2.4)0.98 1.03 (100 1) (1.1 0.1) ( 1)(R e1 R e2)] RLRcU oR o39 k//13 k//(1.03 k R o R C 2.4k (100 1) (1.1k 0.1 k))9.03k③接上和断开电容 C E 时的输出电压 ⅰ)接上电容 C E 时， Aus U o R i iA u R i Rs 5.25.25.20.5 ( 10.78) 9.83而 A us Uo ，所以， uo 的有效值 U oUs U sA us 0.5V 9.83 4.92 V?R 9.03(ⅱ)断开电容 C E 时， A us RiA u 9.03( 0.98) 0.93 us R i R s u9.03 0.5 同理， u o 的有效值 U o U s A us 0.5V 0.93 0.465 V 3-16 在题 3-77 图所示放大电路中，已知 U CC ＝20V ，R b ＝470k Ω，R e ＝4.7 k Ω， R L ＝ 4.7 k Ω， 三极管 β＝100，静态时 UCE ＝10V 。
模电课后习题参考答案
《自测题、思考题与习题》参考答案第1章自测题一、1.杂质浓度；温度。
2.减小；增大。
3.单向导电；最大整流电流I F；最大反向工作电压U RM。
4.0.5；；；。
5. 15V；；；；6V；。
6.大；整流。
二、1.①；⑤；②；④。
2. ②；①。
3.①。
4.③。
5.③。
6.③。
三、1、2、5、6对； 3、4错。
思考题与习题1.3.1 由直流通路(图略)得I D=/×103≈；则有r d≈26(mV)/I D(mA)=Ω。
再由微变等效电路(图略)可得输出电压交流分量u o≈[+25)]u i≈ωt(mV)。
1.3.2(a)U D=-3V，VD截止，U AB=-12V。
(b) U D1=10V，U D2=25V，VD2优先导通，VD1截止，U AB=-15V。
1.3.3 当u i≥时VD1导通，VD2截止，u o=；当u i≤时VD2导通，VD1截止，u o=；当≤u i≤时VD1、VD2均截止，u o=u i。
故u o为上削顶下削底，且幅值为±的波形(图略)。
1.3.4 在等效电路中，两二极管可由图(c)来表示。
当< u i<时，VD1、VD2均截止，u o=u i。
当u i≥时VD1导通，VD2截止，u o=[(u i-U th)/(R+r D)]r D+U th，其最大值为U om≈。
同理，当u i≤时，U om≈。
图略。
1.3.5 由分压公式分别求得U A=5V，U B=8V，U BC=5V。
因U CA=U C-U A=U CB+U B-U A= -2V。
截止。
1.4.1 当u i>8V时，稳压管起稳压作用，u o=8V；<u i<8V时，u o=u i；u i<时，u o=。
图略。
1.4.2(1)因R L U I/(R L+R)=18V>U Z，稳压管起稳压作用，U O=U Z=12V，I L=U O/R L=6mA，I R=(U I-U O)/R=12mA，I Z=I R-I O=6mA。
模电习题参考答案
模电习题参考答案一、填空：1.空穴、自由电子、空穴、自由电子2. 8V 、硅、NPN3.电流、正向、反向4.电压、电流、串联、并联6. 1u u A F ⋅⋅=、2(0,1,2)a f n n ϕϕπ+==7.电压、输入电阻8.线性、非线性 二、选择题：B C C B B C C A D D三、分析题：1.波形图如下图所示。
2.R2：电压串联负反馈、R5电压并联负反馈、R3和R6电流并联负反馈3. 参考答案：（1）Uo=28V ，电路正常工作，负载没有加上，或者负载开路。
（2）Uo=24V ，电路正常工作，负载正常工作。
（3）Uo=18V ，Uo=0.9U 2，电路非正常工作，可能是滤波电容断路损坏或者虚焊。
（4）Uo=9V ，Uo=0.45U 2，电路非正常工作，可能是整流电路的一条回路出现开路损坏或虚焊，且滤波电容虚焊或断路。
4.满足射同基反，可以起振，振荡频率四.计算题1.解：（1） V B = RB 2RB 1+RB 2V CC =4V I EQ = VB−U BEQRE 1+RE 2=1mAI CQ ≈I EQ =1mA I BQ = I CQ /β=20 uAU CEQ =V CC -I CQ R C -I EQ (R E1+R E2)=5.7Vr be =r bb ′+(1+β)26I EQ =1526Ω (2)微变等效电路为：（3）1)1(//E be L C u R r R R A ββ++-=≈ -6.4 ])1(//[//121E be B B i R r R R R β++==8.67 K Ω ==c o R R 3 K Ω2．解：A 1为一个同相比例放大器：V 01=(1+R 3/R 1)V 1=3 V 1根据虚短和虚断概念，V 2N =V 2P =V 2所以有：(V 01 –V 2N )/ R 4=(V 2N -V 0 )/R 5解得：V 0 =2V 2 -3V 13.解：(1)最大输出电压幅度（峰值）为:CES cc omm U V U -==13 V有效值为：2omm om U U ==9.19 V (2) 最大输出功率： L CES cc om R U V P 2)(21-==10.5625 W %5.784==πη。
模电题库及答案
模拟电子线路随堂练习第一章半导体器件作业1-1一、习题（满分100 分）1. N型半导体带负电，P型半导体带正电。
（）2•以空穴为主要导电方式的半导体称为P型半导体。
（）3. PN 结处于正向偏置时，正向电流小，电阻大，处于导通状态。
（）4. 晶体二极管的反向电压上升到一定值时，反向电流剧增，二极管被击穿，就不能再使用了。
（）5. 硅二极管两端只要加上正向电压时立即导通。
（）6. 在本征半导体中，空穴和自由电子两种载流子的数量不相等。
（）7. 晶体三极管的基极，集电极，发射极都不可互换使用。
（）8. 晶体三极管工作在饱和状态的条件是：发射结正偏，集电结正偏。
（）9. 晶体三极管有三种工作状态，即：放大状态，饱和状态，导通状态。
（）10. 三极管是一种电压控制器件，场效应管是一种电流控制器件。
（）11. 温度升高后，在纯净的半导体中（）。
A. 自由电子和空穴数目都增多，且增量相同B.空穴增多，自由电子数目不变C.自由电子增多，空穴不变12. 如果PN 结反向电压的数值增大（小于击穿电压）D.自由电子和空穴数目都不变，则（）。
A. 阻当层不变，反向电流基本不变C.阻当层变窄，反向电流增大B. 阻当层变厚，反向电流基本不变D.阻当层变厚，反向电流减小4. 工作在放大状态的三极管两个电极电流如图，那么，第三个电极的电流大小、方向和管脚自左至右顺序分别C.集电极、发射极、基极 D.基极、集电极、发射极8.测得三极管i b =30 yA 时i c =2.4mA ,而i b =40 ^A 时i c =3mA ，则该管的交流电流放大系数3为（）°A.60B.75C.80 D .1009. NPN 型硅管各极对地电位分别是 V 1=6V , V 2=2.7V , V 3=2V ，贝U 1, 2, 3分别为（）°A.基极、集电极、发射极B.发射极、基极、集电极C.集电极、发射极、基极 D.集电极、基极、发射极10.三极管输出特性曲线可分为三个区，下列不属于工作区的是（）°A.截止区B.放大区C.饱和区D .击穿区11. 在放大电压信号时，通常希望放大电路的输入电阻和输出电阻分别为（）A.输入电阻小，输出电阻大B.输入电阻小，输出电阻小作业1-2一、习题（满分100分）1. N 型半导体（ ）。
模电课后习题解答
第三部分 习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ，而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时，扩散电流 大于 漂移电流，耗尽层 变窄 。
当外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中，电子为多数载流子， 空穴 为少数载流子。
二．判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子，N 型半导体中含有大量电子载流子，所以P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。
（ × ）2、在N 型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P 型半导体。
（ √ ）3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。
（× ）4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。
（ × ）5、PN 结在无光照无外加电压时，结电流为零。
（ √ ）6、温度升高时，PN 结的反向饱和电流将减小。
（ × ）7、PN 结加正向电压时，空间电荷区将变宽。
（× ）三．简答题1、PN 结的伏安特性有何特点？答：根据统计物理理论分析，PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V Vs D -⋅=表示。
式中，I D 为流过PN 结的电流；I s 为PN 结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数，单位与I 的单位一致；V 为外加电压； V T =kT/q ，为温度的电压当量（其单位与V 的单位一致），其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯2313810，电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-⨯=，则)V (2.11594TV T =，在常温（T=300K ）下，V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压，即V 为正值，且V 比V T 大几倍时，1e TV V >>，于是TV V s eI I ⋅=，这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大，PN 结为正向导通状态.外加反向电压，即V 为负值，且|V|比V T 大几倍时，1eTV V <<，于是s I I -≈，这时PN 结只流过很小的反向饱和电流，且数值上基本不随外加电压而变，PN 结呈反向截止状态。
模电填空题(有答案)
填空题：1：按要求填写下表。
答案：答案如表所示。
难度：3知识点：晶体管单管放大电路的三种基本接法2：在图P2.10所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表中填入①增大②减小或③基本不变。
答案：答案如解表P2.12所示。
解表P2.12所示难度：3知识点：基本共射放大电路的组成和分析3：根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。
已知现有集成运致的类型是：①通用型 ②高阻型 ③高速型 ④低功耗型 ⑤高压型 ⑥大功率型 ⑦高精度型（1）作低频放大器，应选用 。
（2）作宽频带放大器，应选用 。
（3）作幅值为1μV 以下微弱信号的量测放大器，应选用 。
（4）作内阻为100k Ω信号源的放大器，应选用 。
（5）负载需5A 电流驱动的放大器，应选用 。
（6）要求输出电压幅值为±80的放大器，应选用 。
（7）宇航仪器中所用的放大器，应选用 。
答案：（1）① （2）③ （3）⑦ （4）② （5）⑥ （6）⑤ （7）④ 难度：4知识点：集成运放的种类和特点4：已知某放大电路的波特图如图T5.3所示，填空：（1）电路的中频电压增益20lg|m u A |＝ dB ，mu A ＝ 。
（2）电路的下限频率f L ≈ Hz ，上限频率f H ≈ kHz.（3）电路的电压放大倍数的表达式uA ＝。
图T5.3答案：（1）60 104 （2）10 10（3）)10j 1)(10j 1)(10j 1(j 100)10j 1)(10j 1)(j 101(1054543f f f f f f f +++±+++±或难度：3知识点：放大电路的幅度，频率响应5：在图P5.1所示电路中，已知晶体管的'bb r 、C μ、C π，R i ≈r b e 。
填空：除要求填写表达式的之外，其余各空填入①增大、②基本不变、③减小。
图P 5.1（1）在空载情况下，下限频率的表达式f L ＝ 。
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【4-1】电路如图所示，晶体管的β＝100，UBE ＝ V，饱和管压降UCES＝ V；稳压管的稳定电压UZ ＝4V，正向导通电压UD＝ V，稳定电流IZ＝5 mA，最大稳定电流IZM＝25 mA。
试问：（1）当uI 为0 V、 V、 V时uO各为多少？（2）若Rc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uI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uO的值。
【解题过程】（1）当uI＝0时，晶体管截止；稳压管的电流在IZ 和IZM之间，故uO＝UZ＝4 V。
当uI＝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＝ 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 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＝ 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 = 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I CS 为集电极饱和电流，I BS 是使管子临界饱和时的基极电流。
（2）稳压管是否工作在稳压状态的判断：稳压管所流过的反向电流大于稳定电流I Z 才工作在稳压区，反向电流小于最大稳定电流I ZM 才不会因功耗过大而损坏，因而在稳压管电路中限流电阻必不可少。
图示电路中R c 既是晶体管的集电极电阻，又是稳压管的限流电阻。
【4-2】电路如图所示，已知晶体管＝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U C E S ＝。
（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 短路图【解题过程】 设U B E ＝。
则（1） 基极静态电流V4.6mA 022.0c C CC C b1BEb2BECC B ≈-=≈--=R I V U R U R U V I（2）由于U B E ＝0V ，T 截止，U C ＝12V 。
（3）临界饱和基极电流 mA 045.0 cCESCC BS ≈-=R U V I β实际基极电流 mA 22.0 b2BECC B ≈-=R U V I由于I B ＞I B S ，故T 饱和，U C ＝U C E S ＝。
（4）T 截止，U C ＝12V 。
（5）由于集电极直接接直流电源，U C ＝V C C ＝12V【4-3】试问图示各电路能否实现电压放大？若不能，请指出电路中的错误。
图中各电容对交流可视为短路。
图(a) 图(b) 图(c)图(d)【相关知识】放大电路的组成原理。
【解题思路】放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。
即要求放大电路既要有一定的放大能力，又要不产生失真。
因此，首先要检查电路中的晶体管（非线性器件）是否有合适的直流偏置，是否工作在放大状态（线性状态），其次检查信号源、放大器和负载之间的信号传递通道是否畅通，并具有电压放大的能力。
【解题过程】图(a)电路不能实现电压放大。
电路缺少集电极电阻，动态时电源相当于短路，输出端没有交流电压信号。
图(b)电路不能实现电压放大。
电路中缺少基极偏置电阻，动态时电源相当于短路，输入交流电压信号也被短路。
图(c) 电路也不能实现电压放大。
电路中晶体管发射结没有直流偏置电压，静态电流，放大电路工作在截止状态。
图(d)电路能实现小信号电压放大。
为了保证输出信号不失真（截止、饱和），当输入信号为正时，应不足以使三极管饱和；当输入信号为负时，应不会使三极管截止。
【4-4】由PNP 型管组成的共射电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图（a ）、（b ）、（c ）所示，试说明电路分别产生了什么失真【解题过程】（a ）截止失真，减小R b 。
（b ）饱和失真，增大R b ，减小R c 。
（c ）同时出现饱和失真和截止失真，应增大V C C 。
【4-5】 电路如图所示。
晶体管T 为3DG4A 型硅管，其、r bb'=80Ω。
电路中的V CC =24V 、R B = 96kΩ、R C =R E =Ω、电容器C 1、C 2、C 3 的电容量均足够大、正弦波输入信号的电压有效值U i =1V 。
试求：用内阻为10kΩ的交流电压表分别测量u o1、u o2时，交流电压表的读数各为多少？【解题过程】设表内阻为R，则L由以上计算结果可见，信号由发射极输出时，因电路输出电阻小而带负载能力强。
【常见错误】容易忽视电压表内阻对被测电路的负载效应。
【4-6】放大电路如图(a)所示，晶体管的输出特性和交、直流负载线如图(b)所示。
已知，。
试求：（1）电路参数、、的数值。
（2）在输出电压不产生失真的条件下，最大输入电压的峰值。
图(a)图(b)【解题过程】（1）从输出特性和直流负载线可以看出，，，，。
由交流负载线可看出最大不失真输出电压幅值受截止失真的限制，输出电压幅值的最大值由可以算出由可以算出由可以算出（2）由图 (b)看出，，则所以输出电压不产生失真时的最大输入电压的峰值【另一种解法】在计算最大不失真输入电压峰值时，还可通过计算确定，然后利用的关系求解。
由图（b）可知，当输入信号增大时，放大电路将首先产生截止失真。
而电路不产生截止失真的临界条件是：即而故【4-7】已知图所示电路中晶体管的＝100，r b e=1kΩ。
（1）现已测得静态管压降U C E Q＝6V，估算R b约为多少千欧；（2）若测得iU &和o U &的有效值分别为1mV 和100mV ，则负载电阻R L 为多少千欧？【解题过程】（1） Ω≈-====-=k 565μA20mA2BQBEQCC b CQBQ c CEQCC CQ I U V R I I R U V I β（2）Ω==+Ω=-=-=-=k 5.1 111k 1 100L Lc 'L be'L i o R R R R r R A U U A u u β&&【4-8】图为一个放大电路的交流通路。
试在下列三种情况下写出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式：（1） ，信号从基极输入，放大后从集电极输出； （2） ，信号从基极输入，放大后从发射极输出； （3） ，信号从发射极输入，放大后从集电极输出。
【解题过程】（1），信号从基极输入，从集电极输出，电路为共射极放大电路。
电压放大倍数，输入电阻输出电阻（2） ，信号从基极输入，从发射极输出，电路为集电极放大电路。
电压放大倍数输入电阻输出电阻（3），信号从发射极输入，从集电极输出。
电路为共基极放大电路。
电压放大倍数输入电阻输出电阻【4-9】电路如图(a)所示。
电路参数为：－VCC =－12V、 RC=2kΩ、RB=360kΩ；晶体管T为锗管，其==60、rbb'=300Ω；电容器C1=C2=10μF、负载电阻RL=2kΩ。
试求：(1) 电路的静态工作点IBQ 、ICQ及UCEQ值；(2) 电路的动态指标Au 、Ri、Ro及Uopp值。
图(a)【解题过程】(1) 先画出直流通路，如图(b)所示。
由图可知：图(b)(2) 画出放大电路的微变等效电路，如图(c)所示。
其中：图(c)由微变等效电路可求得再画出求Ro的等效电路如图(d)所示。
得：图(d)又因为故【4-10】电路如图(a)所示。
已知：RB =300kΩ，RE=Ω，负载电阻RL=Ω，信号源内阻RS =10kΩ，－VCC=－12V，C1、C2足够大，T为硅管，其rbb'=100Ω、=β=50。
试求：(1) 电路静态工作点的数值；(2) 电路动态指标Au 、Ri、Aus（=Uo/Us）的数值；(3) 电路输出电阻Ro的数值。
图(a)【解题过程】(1) 求静态工作点。
画出直流通路如图 (b)所示。
图(b)对于晶体管的发射结组成的回路，有取U BEQ =－，代入上式，可求得(2) 画出放大电路的微变等效电路如图 (c)所示。
图(c)因，故代入数据，得画出求R o 的等效电路如图(d)所示，由于该放大电路所输入的信号源有内阻，所以在画求R o 的等效电路时，将U s 短路，但保留R S 。
图(d)由图可见： 令 ，有 代入上式，得代入有关参数，可求得电路的输出电阻【4-11】 有一共基极放大电路如图所示。
其中V CC = 24V 、R B1 = 90kΩ、R B2=48kΩ、R C =R E =Ω、负载电阻R L =Ω，电容器C 1、C 2、C 3 的电容量均足够大。
晶体管T 为3DG4A 型硅管，其r bb'=80Ω、。
(1) 试估算静态工作点I CQ 、U CEQ 值； (2) 计算、R i 及R o 值。
【解题过程】(1) 本题电路中，基极电流较大，应利用戴维南定理等效，并考虑偏置电阻的影响后，计算静态工作点。
UCEQ≈VCC－ICQ (RC +RE)=24－×+=15V(2)Ro=RC = kW。