低频电子电路习题答案及指导

1-8 在题图1-4所示的硅二极管电路中，输入交流信号V im 为5mV ，问输出交流电压V om 为多少？设电容C 对交流信号的容抗可忽略不计。

【分析思路】 （1）从电路结构出发，在两个电源作用下，电路中每个元器件的电压和电流原则上均包含两部分响应，即不变的直流和变化的交流；（2）

具体说来，电容所在支路因电容的存在不可能含直流电流的流动，即Ω25电阻上无直流电

压降；（3）考虑到交流电压的变化范围较小，由此在各元件上引起的变化电压和电流也不会大，即相对于直流属于小信号。综合起来，该题可以采用在直流工作点下的小信号分析方法。

【解答】（1）在令交流电压源为零条件下，画出原电路的直流通路如图1-8-1（a ）所示。

（a ）题图1-4在V im =0时的电路图 （b ）直路分析图 （c ）二极管分析模型

图1-8-1 题图1-4的直流通路获取

在只提供二极管为“硅管”信息条件下，我们能采用的最精确二极管模型也只有图1-8-1（c ）的模型了。据此，得V 3.57.06直o =-=V ，mA 04.11.5/3.5直D ==I ；管子处于

导通状态。

（2）在令原图中直流电压源为零条件下，画出原电路的交流通路如图1-8-2（a ）所

示，在二极管用小信号电阻替代，容抗为零的电容用短路线替代后得小信号等效图（c ）。

（a ）令原图直流源为零时的电路 （b ）整理后的交流通路 （c ）小信号等效图

图1-8-2 题图1-4的交流分析图获取

题图1-4

Ω≈=≈

25mA 04.1mV

26DQ T d 常温

I V r ()

()[]

mV 5.225//105.125

//105.12533

im

om ≈⨯⨯⨯+=

V V 【结论】 在二极管直流压降V 3.5直D =V ，交流压降mV 5.2m d =交V 条件下，可知满足计

算前的“小信号分析”假设条件，因此分析合理，即mV 5.2om ≈V 。

1-9 请思考下列说法是否正确：（1）二极管的结电容越大二极管允许的最高工作频率越高；（2）二极管的结电容与外加电压的关系是线性的；（3）二极管的结电容由势垒电容和扩散电容组成；（4）在反偏时主要由扩散电容起作用。

1-10 在某电路保持不变的条件下，温度为20℃时测得二极管的电压V D =0.7V 。当温度上升到40℃时，则V D 的大小将增加还是减小。

1-11 如何用万用表来判断二极管好坏、极性。

1-12 电路如题图1-5所示，请在选用图1-3-7（b ）的二极管模型，以及on 0.6V V =时，画出电路输入输出电压关系曲线。

题图1-5

1-13 电路如题图1-6所示，已知稳压管VD Z 的稳压值V Z ＝10V ，稳定电流的最大值I Zmax = 20mA ，稳定电流的最小值I Zmin = 5mA ，负载电阻R L ＝2k Ω。要求当输入电压V I 由正常值发生±20%波动时，输出电压基本不变。试求：电阻R 和输入电压V I 的正常值。 解：

【分析思路】：根据精度选择的不同得到两种结果：

题图1-6

1-14 请从工程实现角度出发，思考代表数字信息1和0的电位要设定为有一定误差的电位范围，而非固定的电位值。

1-15 电路如题图1-7所示，请在输入只能取+5V 和0V 条件下，给出输入A v 、B v 和输出Y v 的关系。

题图1-7

【提示】：（1）在信息处理电路范畴内，该题的二极管模型选取原因与对应《低频电子电路》教材21页对应，即采用直折线电阻近似模型2；（2）做题时采用列表方式给出不同输入与输出的对应结果。

思考与练习

2-1 晶体管的基区为什么必须很薄？发射区和集电区有哪些异同点？ 2-2 有一锗晶体管的I CBO =5μA ，0.98α=。试求它的I CEO 与β值。 【解答】

491=-=

α

α

β， ()μA 2501CBO CEO =+=I I β 2-3 请在晶体管输入特性曲线图2-1-6（a ）中，标注出截止区、放大区和饱和区的位置。 2-4 锗PNP 型晶体管作为放大应用时，其极间电压如何设置？

2-5 当温度升高时，晶体管参数I CBO 、β、I C 将如何变化？（提示：根据导电原理和二极管导电特性定性分析）

2-6 问：（1）已知某电路中未损坏晶体管的各端电位如题图2-1（a ）（b ）所示，请判断该晶体管所处的工作状态；（2）处于放大状态的晶体管各端电位如题图2-1（c ）（d ）所示，请标明该晶体管各电极名称、晶体管类型和制造晶体管的材料类型。

题图2-1

【解答】（a ）根据图可知，晶体管的发射结正偏，集电结反偏，即处于放大状态；（b ） （c ）

2-7 问：（1）测得一个硅PNP 型晶体管的b 、c 、e 三个电极对地电压分别为：B 3.2V V =-，E C 2.5V 7V V V =-=-，，判断该管工作于什么状态；

（2）测得NPN 型晶体管的e 、b 、c 三个电极对地电压分别为：E 3.2V V =，B 2.5V V =，C 7V V =，判断该管工作于什么状态。

2-8 问：与PNP 晶体管发射极电流最大相对应的直流BE V 是：0.02V 、−0.05V 、0.10V 、−0.10V ？ 2-9 请思考基区调宽效应对晶体管特性有何影响。 2-10 电路如题图2-2所示，在每个输入信号均可以选择5V 或0V 的情况下，用列表方式给出3个输入端不同选择组合得到的输入输出信号对应关系。

【讨论】二极管和晶体管的输入特性的导通电压不能近似等于零。

2-11 场效应管的输出特性曲线如题图2-3所示，请画出相应的转移特性曲线，指出管子类型，写出饱和区转

移特性表达式和相应的条件。

题图2-3

题图2-2