模电 习题答案(精选.)

2.10 在图P2.9所示电路中，设静态时I C Q ＝2mA ，晶体管饱和管压降U C E S ＝0.6V 。

试问：当负载电阻R L ＝∞和R L ＝3k Ω时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于I C Q ＝2mA ，所以U C E Q ＝V C C －I C Q R c ＝6V 。

空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。

故 V 82.32CESCEQ om ≈-=U U UΩ=k 3L R 时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。

故V 12.22'LCQ om ≈=R I U2.11 电路如图P2.11所示，晶体管的β＝100，'bb r =100Ω。

（1）求电路的Q 点、uA &、R i 和R o ； （2）若电容C e 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解：（1）静态分析：V7.5)( A μ 101mA1V 2e f c EQ CEQEQBQ e f BEQBQ EQ CC b2b1b1BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β动态分析：Ω==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV26)1(c o f be b2b1i fbe L c EQbb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥&（2）R i 增大，R i ≈4.1k Ω；u A &减小，ef 'LR R R A u+-≈&2.18 电路如图P2.18所示，晶体管的β＝80，r b e =1k Ω。

（1）求出Q 点；（2）分别求出R L ＝∞和R L ＝3k Ω时电路的uA &和R i ；（3）求出R o 。

解：（1）求解Q 点：V17.7mA61.2)1(Aμ3.32)1(e EQ CC CEQ BQ EQ eb BEQ CC BQ ≈-=≈+=≈++-=R I V U I I R R U V I ββ（2）求解输入电阻和电压放大倍数： R L ＝∞时996.0)1()1(k 110])1([ebe ee be b i ≈+++=Ω≈++=R r R A R r R R uβββ&∥R L ＝3k Ω时992.0))(1())(1( k 76)])(1([L e be L e L e be b i ≈+++=Ω≈++=R R r R R A R R r R R u∥∥∥∥βββ&（3）求解输出电阻： Ω≈++=371beb s e o βr R R R R ∥∥2.19 电路如图P2.19所示，晶体管的β＝60，'bb r =100Ω。

（1）求解Q 点、uA &、R i 和R o ； （2）设s U ＝10mV （有效值），问i U ＝？o U ＝？若C 3开路，则i U ＝？o U ＝？解：（1）Q 点：V56.4)(mA86.1 Aμ 31)1(e c EQ CC CEQ BQ CQ eb BEQ CC BQ =+-≈≈=≈++-=R R I V U I I R R U V I ββuA &、R i 和R o 的分析：Ω==-≈-=Ω≈=Ω≈++=k 3 95)( 952 952mV26)1( c o beL c be b i EQbb'be R R r R R A r R R I r r u∥∥ββ&（2）设s U ＝10mV （有效值），则mV 304 mV2.3 io s i s ii ≈=≈⋅+=U A U U R R R U u & 若C 3开路，则mV 4.14mV6.95.1k 3.51])1([io is ii e L c e be b i ≈=≈⋅+=-=-≈Ω≈++=U A U U R R R U R R R A R r R R u s u&&∥∥β2.20 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uA &、R i 和R o 。

解：（1）在转移特性中作直线u G S ＝－i D R S ，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出I D Q ＝1mA ，U G S Q ＝－2V 。

如解图P2.21（a ）所示。

解图P 2.21在输出特性中作直流负载线u D S ＝V D D －i D （R D ＋R S ），与U G S Q ＝－2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点，U D S Q ≈3V 。

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。

mA/V 12DQ DSS GS(off)GSD m DS=-=∂∂=I I U u i g UΩ==Ω==-=-=k 5M 1 5D o i Dm R R R R R g A g u &2.21已知图P2.22（a ）所示电路中场效应管的转移特性如图（b ）所示。

求解电路的Q 点和uA &。

解：（1）求Q 点：根据电路图可知， U G S Q ＝V G G ＝3V 。

从转移特性查得，当U G S Q ＝3V 时的漏极电流 I D Q ＝1mA因此管压降 U D S Q ＝V D D －I D Q R D ＝5V 。

（2）求电压放大倍数：20VmA 22Dm DO DQ GS(th)m -=-===R g A I I U g u &3.2 设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出uA &、R i 和R o 的表达式。

解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。

（2）各电路uA &、R i 和R o 的表达式分别为 图（a ）{}22be23o be11i 32be232be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++⋅+++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u∥∥&图（b ）4o be2321be11i be242be2321be1be2321)])(1([)())(1())(1(R R r R R r R R r Rr R R r r R R A u=++=-⋅+++=∥∥∥∥∥∥∥ββββ&图（c ）{}3o be11i d2be232be11d 2be221])1([])1([R R r R R r r R r R r r R A u=+=++-⋅+++-=ββββ∥&图（d ）8o 213i 2be 82be2764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-⋅-=∥∥∥∥β&解图P 3.23.6 图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，'bb r =100Ω，U B E Q ≈0.7。

试计算R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流I E Q ，以及动态参数A d 和R i 。

解：R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流分析如下：mA 517.02222e WBEQEE EQEE e EQ WEQ BEQ ≈-==+⋅+R R U V I V R I R I U ＋ A d 和R i 分析如下：Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5.20)1(2972)1( k 18.5mV26)1(W be i Wbe cd EQbb'be R r R R r R A I r r ββββ3.14电路如图3.14所示。

已知电压放大倍数为－100，输入电压u I 为正弦波，T 2和T 3管的饱和压降｜U C E S ｜=1V 。

试问：（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值U i ma x 为多少伏？ （2）若U i ＝10mv(有效值)，则U o ＝？若此时R 3开路，则U o =？若R 3短路，则U o =？解：（1）最大不失真输出电压有效值为 V 78.72CESCC om ≈-=U V U故在不失真的情况下，输入电压最大有效值U i ma x mV 8.77omimax ≈=uAU U & （2） 若U i ＝10mV ，则U o ＝1V （有效值）。

若R 3开路，则T 1和T 3组成复合管，等效β≈β1β3，T 3可能饱和，使得u O ≈－11V （直流）。

若R 3短路，则u O ≈11.3V （直流）。

三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。

各管的U B E 均为0.7V ，试求I C 2的值。

解：分析估算如下： 100BE1BE2CC =--=RU U V I R μAβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA4.4 多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，U B E 均为0.7V 。

试求I C 1、I C 2各为多少。

解：因为T 1、T 2、T 3的特性均相同，且U B E 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为I C 。

先求出R 中电流，再求解I C 1、I C 2。

1000BE BE4CC =--=RU U V I R μARR I I I I I I I I I ⋅+++=++=++=+=3)1( 31322C C C BC0B3C0βββββββ当β（1＋β）＞＞3时100C2C1=≈=R I I I μA4.13 在图P4.13所示电路中，已知T 1～T 3管的特性完全相同，β＞＞2；反相输入端的输入电流为i I 1，同相输入端的输入电流为i I 2。

试问： （1）i C 2≈? （2）i B 2≈?（3）A u i =△u O /(i I 1－i I 2)≈？解：（1）因为T 1和T 2为镜像关系，且β＞＞2，所以i C 2≈i C 1≈i I 2 。

（2）i B 3＝i I 1－i C 2≈i I 1－i I 2（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为c3B3O I2I1O c B33c C3O )(R i u i i u A R i R i u ui ββ-=∆∆≈-∆∆=∆-=∆-=∆4.17 图4.17所示简化的高精度运放电路原理图，试分析： （1）两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端； （2）T 3与T 4的作用； （3）电流源I 3的作用；（4）D 2与D 3的作用。