第一章模电例题分析
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时，锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来，有1μA 的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：二极管正偏时，TD U U S eI I ≈ ， ST D I I lnU U ≈ 对于硅管：mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管：mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时，某硅二极管的反向饱和电流I S =。
（1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？（2）当温度升至67C 或降至10C -时，分别计算二极管的反向饱和电流。
此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：（1）mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-（2）当温度每上升10℃时，S I 增加1倍，则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃)，30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时，mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3（a ）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b ）所示。
已知电源电压为6V ，二极管压降为伏。
试求： （1）流过二极管的直流电流；（2）二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解：（1）mA 53100V7.06I D =Ω-=（2）Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA ，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。
浙大模电1篇1章习题解答
第一篇 第1章习题题1.1.1 有一电流控制电流源电路如图题1.1.1所示，图中i sI I β=，50=β，Ω=k R L 2。
当mA I i 1.0=时，试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。
图题1.1.1解：负载电阻R L 两端电压为：V k R I R I V L i L S O 1021.050=⨯⨯===β负载电阻上消耗的功率为：mW R V R I V I P LOL SO S O 5022====题1.1.2 有一电压控制电流源电路如图题1.1.2所示，图中i m s V g I =，V mA g m 5=，Ω=k R L 2。
当V V i 0.1=时，试计算L R 两端的电压o V 和功率o P 。
图题1.1.2解：电阻阻端的电压为：V V mA R V g R I V L i m L S O 1021/5=⨯⨯===负载电阻上消耗的功率为：mW R V R I V I P LOL SO S O 5022====题1.1.3 电路如图题1.1.3所示，分析在下述条件下各二极管的通断情况。
设二极管D 的导通压降V D =0.7 V ，求出D 导通时电流I D 的大小。
（1）V CC1= 6 V ，V CC2= 6 V ，R 1= 2 k Ω，R 2= 3 k Ω； （2）V CC1= 6 V ，V CC2= 6 V ，R 1=R 2= 3 k Ω； （3）V CC1= 6 V ，V CC2= 6 V ，R 1= 3 k Ω，R 2= 2 k Ω。
图题1.1.3解：（1）求出二极管两端的开路电压，如开路电压使二极管正偏，则二极管导电，然后再求出流过二极管的电流。
二极管开路后流过R 1和R 2的电流：mA R R V V I CC CC 4.25122121==++=，则二极管两端的开路电压V IR V V IR V CC CC 2.11122=-=-=，由于二极管两端开路电压大于0.7V ，所以二极管导电,导电后，二极管二端压降为0.7V 。
模电习题课
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。
模电答案第一章
作业作业：：1-9．各元件的情况如图所示各元件的情况如图所示。
（1）若元件A 吸收功率a 解：电压电流为关联参考方向电压电流为关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：V AWI P U I U P a a 10110===→= （2）若元件B 吸收功率10W 10W，，求：I b =?=?解：电压电流为非关联参考方向电压电流为非关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：A VWU P I UI P b b 11010−=−=−=→−= （3）若元件C 吸收功率吸收功率--10W 10W，，求：I c =?=? 解：电压电流为关联参考方向电压电流为关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：A VW U P I UI P c c 11010−=−==→= （4）求元件D 吸收功率吸收功率：：P=?P=?解：电压电流为非关联参考方向电压电流为非关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：W mA mV UI P 61020210−×−=×−=−=（5）若元件E 输出的功率为10W 10W，，求：I e =?=? 解：电压电流为关联参考方向电压电流为关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：A VWU P I UI P e e 11010−=−==→= （6）若元件F 输出功率为输出功率为--10W 10W，，求：U f =?=?解：电压电流为非关联参考方向电压电流为非关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：V AWI P U I U P f f 10110−=−=−=→−= （7）若元件G 输出功率为10mW 10mW，，求：I g =?=? 解：电压电流为关联参考方向电压电流为关联参考方向，，吸收功率吸收功率：：mA VmW U P I UI P g g 11010−=−==→= （8）试求元件H 输出的功率输出的功率。
解：电压电流为非关联电压电流为非关联参考方向参考方向参考方向，，吸收功率吸收功率：：mW mA V UI P 422−=×−=−=故输出功率为4mW 4mW。
模拟电子技术基础-第一章课后习题详解
习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成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. 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12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
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.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 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。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4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P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（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P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
模拟电子技术(第2版)课后复习题答案第一章
第一章 半导体器件1.1 电路如图P1.1所示，设二极管为理想的，试判断下列情况下，电路中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端的电压AO U 。
（1）V V DD 61=，V V DD 122=；（2）V V DD 61=、V V DD 122-=；（3）V V DD 61-=、V V DD 122-=。
解：1、当V V DD 61=、V V DD 122=时，假设二极管是截止的，则V V B 6=、VV A 12=二极管承受反偏电压，所以二极管截止假设成立。
V V U DD AO 122==。
2、当V V DD 61=、V V DD 122-=时，假设二极管是截止的则V V B 6=、V V A 12-=二极管承受正偏电压，所以二极管截止假设不成立，二极管导通。
V V U DD AO 61==。
3、当V V DD 61-=、V V DD 122-=时，假设二极管是截止的，则V V B 6-=、V V A 12-= 二极管承受正偏电压，所以二极管截止假设不成立，二极管导通。
V V U U DD BO AO 61-===。
1.2 二极管电路如图P1.2所示，二极管的导通电压V U D 7.0)on (=，试分别求出Ω=k R 1、Ω=k R 4时，电路中的电流O I I I 、、21和输出电压O U 。
解：1、当Ω=k R 1时，假设二极管是截止的，则mA I I O 5.41192=+=-= V R I U V L O O B 5.415.4-=⨯-===V V A 3-= (V V V B A 5.1=-)由上分析可知，二极管承受正偏电压导通（假设不成立）故可得其等效电路如图P1.2b 所示：根据KCL 、 KVL ：⎪⎩⎪⎨⎧+-=-+=+=R I R I R I I I I L O O 222197.039 解之：mA I mA I mA I 3.56.17.3210==-=V R I U L O O 7.317.3-=⨯-==2、当Ω=k R 4时，假设二极管是截止的，则mA I I O 8.11492=+=-=V R I U V L O O B 8.118.1-=⨯-===V V A 3-= V U U B A 2.1-=-由上分析可知，二极管承受反偏电压截止（假设成立）01=I mA I I 8.102=-=V R I U L O O 8.118.1-=⨯-==3.3 设二极管为理想的，试判断P1.3所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出AO两端的电压AO U解：（a ）假设21V V 、均截止，则V V A 10=、V V B 6-=、V V O 0=， 21V V 、均承受正偏电压，但2V 管的正向偏值电压更大，故它首先导通。
模电第一章 例题分析
第一章例题分析一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
（1）因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（）（2）PN结在无光照、无外加电压时，PN结电流为零。
（）二、选择正确答案填入空内。
（1）PN结加正向电压时，空间电荷区将。
A. 变窄B. 基本不变C. 变宽（2）稳压管的稳压区是其工作在。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿（3）在本征半导体中加入( )元素可形成N型半导体，加入( )元素可形成P型半导体。
A. 五价B. 四价C. 三价（4）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。
A.增大B. 不变C. 减小三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。
图T1.3四、设二极管为理想二极管，试画出输出电压U0的波形图+3v六、设简单二极管基本电路如下图，R=10K 欧，求电路的直流电流I D 和直流电压U D(1) V DD =10V;(2) V DD =1V ；在每一种情况下利用理想模型、恒压降模型和折线模型（200欧）求解。
解：（1）V DD =10V使用理想模型: MA R V I V V DD D D 110/10/,0====使用恒压降模型：MA R V V I V V D DD D D 93.010/)7.010(/)(,7.0=-=-==使用折线模型：69.02.0*931.05.05.0931.0)2.010/()5.010()/()(=+=+==+-=+-=K MA r I V V MAr R V V I d D D D th DD D八 已知图P1.9所示电路中稳压管的稳定电压UZ ＝6V ，最小反向稳定电流IZmin ＝5mA ，最大反向稳定电流IZmax ＝25mA 。
(1) 若UI ＝35V 时会出现什么现象?为什么？（2）若UI ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？RV DDV D图P1.9(1)当UI＝35V时，稳压管起稳压作用，UO＝UZ＝6V。
《模拟电子技术基础》典型习题解答
《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 L LO ≈⋅+=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。
模拟电路1习题及解答
8. 稳压二极管电路如图所示，稳压二极管的参数为：UZ＝8V，IZmin＝5mA，
PZM＝240mW，限流电阻R＝390，负载电阻RL＝510，输入电压UI＝17V。
（1）求输出电压Uo及稳压管电流IDZ；
（2）若UI增加20%，RL开路，分析稳压二极管是否安全。
（1）Uo＝8V，IDZ＝7.4mA
5
1. 二极管电路如图所示，设二极管的导通电压UD(on)＝0.7V，试求出各电路 的输出电压Uo。
3kΩ R
3kΩ R
6V
3kΩ R Uo
6V
3kΩ R Uo
6V
Uo
6V
Uo
12V
12V
（a）
（b）
（c）
（d）
（a）二极管导通，输出电压Uo＝6－0.7＝5.3V （b）二极管截止，输出电压Uo＝0 （c）二极管截止，输出电压Uo＝12V （d）二极管导通，输出电压Uo＝6＋0.7＝6.7V
（e）β＝121，α＝0.992， iB＝6μA
16
12. 某双极型晶体管，共射放大倍数β的范围为110≤β≤180。试求对应的共基 放大倍数α的范围。如果基极电流为iB＝50µA，试求集电极电流iC的范围。
iE iC iB
iC iB
iE 1 iB
iC iE
iC 1 iE
1
D
I1
VDD1 4V
I2 R
VDD2
12V
Io RL 1kΩ Uo
R＝1kΩ，二极管截止。I1＝0，I2＝－6mA，Io＝6mA，Uo＝6V R＝5kΩ，二极管导通。I1＝1.56mA，I2＝－1.74mA，Io＝3.3mA，Uo＝3.3V
9
5. 二极管电路如图所示，D1、D2为硅二极管，即二极管的导通电压UD(on)＝ 0.7V，已知ui＝10sinωt (V)，画出输出电压波形。
第一章 模拟电子技术基础答案_黄瑞祥版
运算放大器习题解答1．1 在图P1.1所示的电路中，运算放大器的开环增益A 是有限的，Ω=M R 11，Ω=K R 12。
当V v i 0.4=时，测得输出电压为V v o 0.4=，则该运算放大器的开环增益A 为多少？iv图P1.1解：Vv R R R v i 100144101010633212=⨯+=+=+，100110014400===-=+-+v v v v v A 1．2 假设图P1.2所示电路中的运算放大器都是理想的，试求每个电路的电压增益iov v G =，输入阻抗i R 及输出阻抗o R 。
(a)iv ΩK 100(b)iv iR ΩK 100(c)iv o ΩK 100(e)iv (d)iv iR ΩK 100(f)i v iR ΩK 100图P1.2解： （a ）01010=Ω=-=O i R K R G ，， （b ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（c ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（d ）00==-∞=O i R R G ，， （e ）0100=Ω==O i R K R G ，， （f ）Ω=Ω=-=501010O i R K R G ，，1.3有一个理想运算放大器及三个ΩK 10电阻，利用串并联组合可以得到最大的电压增益G （非无限）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？最小的电压增益G （非零）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？要求画出相应的电路。
解：最大的电压增益可以采用同相放大器形式，如下图（a ），其电压增益为3，对应的输入阻抗为无穷大；最小的电压增益可以采用反相放大器形式，如下图（b ），其电压增益为0.5，对应的输入阻抗为ΩK 10或ΩK 5；iv iR ΩK 10oiv iR ΩK 10ΩK 101.4一个理想运算放大器与电阻1R 、2R 组成反相放大器，其中1R 为输入回路电阻，2R 为闭合环路电阻。
试问在下列情况下放大器的闭环增益为多少？ （a ）Ω=K R 101，Ω=K R 502(b) Ω=K R 101，Ω=K R 52(c) Ω=K R 1001，Ω=M R 12 (d) Ω=K R 101，Ω=K R 12解：因为其增益为12R R G -=，则有：(a) 5-=G ，(b) 5.0-=G ， (c) 10-=G ，(d)1.0-=G ，1．5 设计一个反相运算放大电路，要求放大器的闭环增益为V V 5-，使用的总电阻为ΩK 120。
“模电”第1章习题答案
串联：
+
_ 15V
+
_ 1.4V
+
_ 6.7V
+
_ 9.7V
并ห้องสมุดไป่ตู้：
+ + + _ _
_
6V
（输出稳压值 为小的一个）
0.7V
0.7V
1-10
稳压管电路如图1-29所示。已知稳压管的 稳压值为6V，稳定电流为10mA,额定功耗为 200mW，限流电阻R=500Ω。 1.当UI=20V,RL=1kΩ时,U0=? 2.当UI=20V,RL=100Ω 时,U0=?
UZ 6V I0 6mA RL 1k
I Z I I 0 22 mA
10mA 22mA 33mA
稳压管可以正常工作:
U 0 U Z 6V
2.当UI=20V,RL=100Ω 时,U0=? 假设稳压管正常工作，
则 U Z 6V
UZ 6V I0 60 mA RL 100
第1章 课后习题解答
0143
1-8
图1-28所示电路中，ui=10sin100t V， 二极管为理想的。分别画出他们的输出 波形和传输特性曲线，u0=f (ui)。
5
当ui处于正半周且ui<5V： 二极管导通， u0=ui 。 当ui处于正半周且ui>5V： 二极管截止， u0=5V。 当ui处于负半周： 二极管导通，u0=ui。 输出波形和传输特性曲
3.当UI=20V,RL开路时，电路的稳压性能如何？
4.当UI=7V,RL变化时，电路的稳压性能如何？
解：1.当UI=20V,RL=1kΩ时,U0=? 稳压管的最大工作电流: PZM 200 mW I Z max 33mA UZ 6V
电路与模拟电子技术第一章习题解答
第一章 电路的基本概念和基本定律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。
1.2 在题1.2图所示的RLC 串联电路中，已知)V33ttC ee(u ---= 求i 、u R 和u L 。
解：电容上电压、电流为非关联参考方向,故()()33133ttttc d u d i ceeeeA d td t--=-=-⨯-=-电阻、电感上电压、电流为关联参考方向()34ttR u R i eeV--==-()()3313ttttL d i d u LeeeeVd t d t----==⨯-=-+1.3 在题1.3图中，已知I=2A ，求U ab 和P ab 。
解：U ab =IR+2-4=2×4+2-4=6V ， 电流I 与U ab 为关联参考方向，因此P ab =U ab I=6×2=12W1.4 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。
+U4-题1.1图a题1.3图+u L-1/3F题1.2图解：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=01.5 求题1.5图中的R 和U ab 、U ac 。
模拟电子技术第一章习题与答案
模拟电⼦技术第⼀章习题与答案第⼀章习题与答案1.什么是PN结的偏置？PN结正向偏置与反向偏置时各有什么特点？答：⼆极管（PN结）阳极接电源正极，阴极接电源负极，这种情况称⼆极管正向偏置，简称正偏，此时⼆极管处于导通状态，流过⼆极管电流称作正向电流。
⼆极管阳极接电源负极，阴极接正极，⼆极管处于反向偏置，简称反偏，此时⼆极管处于截⽌状态，流过⼆极管电流称为反向饱和电流。
把⼆极管正向偏置导通、反向偏置截⽌的这种特性称之为单向导电性。
2.锗⼆极管与硅⼆极管的死区电压、正向压降、反向饱和电流各为多少？答：锗管死区电压约为0.1V，硅管死区电压约为0.5V。
硅⼆极管的正向压降约0.6～0.8 V；锗⼆极管约0.2～0.3V。
硅管的反向电流⽐锗管⼩，硅管约为1uA，锗管可达⼏百uA。
3.为什么⼆极管可以当作⼀个开关来使⽤？答：⼆极管在正向电压作⽤下电阻很⼩，处于导通状态，相当于⼀只接通的开关；在反向电压作⽤下，电阻很⼤，处于截⽌状态，如同⼀只断开的开关。
4.普通⼆极管与稳压管有何异同？普通⼆极管有稳压性能吗？答：普通⼆极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作⽤下，导通电阻很⼩；⽽在反向电压作⽤下导通电阻极⼤或⽆穷⼤。
稳压⼆极管的稳压原理：稳压⼆极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。
⽽普通⼆极管反向击穿后就损坏了。
这样，当把稳压管接⼊电路以后，若由于电源电压发⽣波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
因此，普通⼆极管在未击穿的条件下具有稳压性能。
5.选⽤⼆极管时主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？答：正向电流IF：在额定功率下，允许通过⼆极管的电流值。
正向电压降VF：⼆极管通过额定正向电流时，在两极间所产⽣的电压降。
最⼤整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续⼯作的情况下，允许的最⼤半波电流的平均值。
反向击穿电压VB：⼆极管反向电流急剧增⼤到出现击穿现象时的反向电压值。
模拟电子技术第一章习题解答
第一章习题解答题 1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。
理 想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
题 1-2假设一个二极管在50°C 时的反向电流为10μA ，试问它在20°C 和80°C 时的反向电流大约为多大？已知温度每升高10°C,反向电流大致增加一倍。
答：在20°C 时的反向饱和电流为2-3x10μA=1.25μA 在80°C 时的反向饱和电流为23x10μA=80μA 题 1-3某二极管的伏安特性如图P1-3(a)所示：① 如在二极管两端通过1k Ω的电阻加上1.5V 的电压，见图P1-3(b)，此时二极管的电流I 和电压U 各为多少？② 如将图P1-3(b)中的1.5V 电压改为3V ，则二极管的电流和电压为多少？提示：可用图解法。
(a) (b)图 P1-3解：根据图解法求解①电源电压为1.5V 时，1.5=U+I I ≈0.8mA ，U ≈0.7V ②电源电压为3V 时，3=U+I I ≈2.2mA ，U ≈0.8V可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。
题 1-4已知在图P1-4中，u 1=10sin ωt (V)，R L ＝1k Ω，试对应地画出二极管的电流i D 、电压u o 的波形，并在波形图上标出幅值，设二极管的正向压降和反i/ mA32100.51向电流可以忽略。
答：图略动态电阻rz 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流rz 愈大，则其动态电阻愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数αu 的绝对值愈小，表示当温度变化时稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
第一章模电例题分析
－
15V
I
10kΩ
I
－ ＋
12V
－
15V
10kΩ
－ ＋
12V
＋
＋
2
判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：
首先假设二极管断开，然后求得二极管阳极与阴极 之间将承受的电压U U>导通电压，二极管正向偏置，导通；
U<导通电压，二极管反向偏置，截止；
在用上述方法判断的过程中，如果电路中出现两个 以上二极管承受大小不等的正向电压，则应判定承 受正向电压较大者优先导通，其两端电压为导通电 压降，然后再用上述方法判断其余的二极管。 理想二极管：导通电压＝0
22
例2
测得电路中三极管3个电极的电位如图所示。 问哪些管子工作于放大状态，哪些处于截止、 饱和、倒置状态，哪些已损坏？
硅管 −3V 0V
发射结、集电结均反偏， 管子截止。
−2.7V
0.7V 硅管 0V −3.5V
发射结反偏、集电结正偏， 管子倒置。
23
硅管
−1.4V 发射结正偏、集电结反偏，管 子放大。
3
解： －
15V
I 10kΩ
A
B
10kΩ
－ ＋
12V
－
15V
－ ＋
12V
＋
＋
UAB=－3V<0 原电路的等效电路
10kΩ
二极管截止
－
15V
I
－
I=0
＋
＋
12V
4
解：
I
A
B
10kΩ
－
15V
10kΩ
－ ＋
12V
－
15V
－ ＋
12V
模拟电子技术基础[李国丽]第一章习题答案解析
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1半导体二极管自我检测题一.选择和填空1.纯净的、结构完整的半导体称为本征半导体，掺入杂质后称杂质半导体。
若掺入五价杂质，其多数载流子是电子。
2 .在本征半导体中，空穴浓度_C_电子浓度；在N型半导体中，空穴浓度_B_电子浓度；在P型半导体中，空穴浓度_A_电子浓度。
（A .大于，B .小于，C .等于）3. 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于_C_ ,而少数载流子的浓度与_A_关系十分密切。
（A .温度，B .掺杂工艺，C.杂质浓度）4. 当PN结外加正向电压时，扩散电流A漂移电流，耗尽层E ;当PN结外加反向电压时，扩散电流_B_漂移电流，耗尽层 D 。
（A .大于，B .小于，C .等于，D .变宽，E.变窄，F不变）5 .二极管实际就是一个PN结，PN结具有单向导电性，即处于正向偏置时，处于导通状态；反向偏置时，处于截止状态。
6.普通小功率硅二极管的正向导通压降约为_B_，反向电流一般_C_;普通小功率锗二极管的正向导通压降约为A，反向电流一般D。
（A . 0.1 〜0.3V，B. 0.6 〜0.8V，C .小于1 口A，D .大于1 口A ）7•已知某二极管在温度为25 C时的伏安特性如图选择题7中实线所示，在温度为T1时的伏安特性如图中虚线所示。
在25 C时，该二极管的死区电压为0.5伏，反向击穿电压为160 伏，反向电流为10-6安培。
温度T i小于25 C。
（大于、小于、等于）图选择题7v8 • PN结的特性方程是i l s（e VT1）。
普通二极管工作在特性曲线的正向区；稳压管工作在特性曲线的反向击穿区。
二.判断题（正确的在括号画V,错误的画X）1 • N型半导体可以通过在纯净半导体中掺入三价硼元素而获得。
（X ）2 .在P型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素可以改型为N型半导体。
（V ）3 . P型半导体带正电，N型半导体带负电。
（X ）4 . PN结的漂移电流是少数载流子在电场作用下形成的。
模电第一章作业解答
《模拟电子技术基础》习题解答第一章1.5.1在某一放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压峰－峰值分别为5μA 和5mV ，输出端接2k Ω电阻负载，测量到正弦电压峰－峰值为1V 。
试计算该放大电路的电压增益A v 、电流增益A i 、功率增益A p ，并换算成dB 表示。
【解答】本题的目的是加深对增益概念的理解与应用。
【讨论】 (1) 试证明：(2) 在电子和信号中，常用到分贝(dB)的概念，该量单位引出是从能量来的，在电学中，能量是与电压或电流的平方相关联，所以在电压或电流增益中，系数为201.5.4 某放大电路输入电阻R i =10kΩ，如果用1μA 电流源（内阻为∞)驱动，放大电路输出短路电流为10mA ，开路输出电压为10V 。
求放大电路接4kΩ负载电阻时的电压增益A v 、电流增益A i 、功率增益A p ，并分别换算成dB 数表示。
【解答】等效电路如图所示。
首先根据输出短路电流与开路电压求出输出电阻i s L当负载电阻为4kΩ时，有：【讨论】(1) 常用计算：从而可推出：(2) 本题的目的是加深对放大器的电路等效模型、增益概念的理解与应用。
要求模型、电路概念要清晰。
(3) 通过本题练习，总结归纳放大器输入电阻、输出电阻和放大倍数的测量方法。
1.5.5有以下三种放大电路备用(1)高输入电阻型：R i1=1MΩ ，A vo1=10，R o1=10kΩ；(2)高增益型：R i2=10kΩ ，A vo2=100，R o2=1kΩ ；(3)低输出电阻型：R i3=10k Ω ，A vo3=1 ，R o3=20 Ω ；用这三种放大电路组合，设计一个能在100 Ω负载电阻上提供至少0.5W功率的放大器。
已知信号源开路电压为30mV(有效值) ，内阻为R s=0.5M Ω。
【解答】等效电路如图所示。
根据题意，组成多级电路时，第一给用高输入电阻放大器，第三级用低输出电阻v sv o 图1－2放区器，根据此原则，得出级联电路结构如图1－2所示。
大学模拟电路答案第一章
第一章半导体材料及二极管习题类型1．1半导体材料的导电特性；1．2～1.9简单二极管电路的分析、计算；1．10、1．11二极管限幅电路的分析、计算；1．12～1.16稳压二极管电路的分析、计算；1．17、1．18稳压管稳压电路的设计。
1.1 某N型Si材料的施主密度/cm3。
在T=300K和T=550K时Si的本征浓度分别为/cm3和1015/cm3。
计算在这两种温度下的自由电子浓度和空穴浓度，并说明材料导电特性的变化。
解：（1）T=300K，肯定成立/cm3，/cm3。
（2）T=550K，应联立求解和。
将，代入上二方程可得：由上式解出/cm3/cm3。
结论：在T=300K时，，材料呈现杂质导电特性。
在T=550K时，，材料已呈现本征导电特性。
1.2当T＝300K时，Ge和Si二极管的反向饱和电流分别为1μA和0.5pA。
如果将此两个二极管串联连接，有1mA的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？解：，两管已充分导通，故伏安关系近似为，由此，取mV（T=300K）VV。
题图1.21.3 在T=300K时，利用PN结伏安方程作以下估算：（1）若反向饱和电流A，求正向电压为0.1V，0.2V和0.3V时的电流。
（2）当反向电流达到反向饱和电流的90%时，反向电压为多少？（3）若正、反向电压均为0.05V，求正向电流与反向电流比值的绝对值。
解：（1）V=0.1V时，A；V=0.2V时，mA；V=0.3V时，A；（2）按题意由上式解出V（3）1.4二极管的伏安特性可用来表示，设。
如果用一个的干电池正向接在该二极管的两端，试计算将有多大电流通过？电流值是否与实际情况相符？解：计算值，实际上，电流一旦超过允许的最大整流电流，管子就因过热而烧毁。
1.5题图1.5中所有二极管的反向饱和电流均为，求输出电压时相应的输入电压。
题图1.5解：1.6二极管电路如题图1.6所示，判断各图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压。
《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
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10
电路如图所示，已知 ui=8sinωt(V), 二极管 导通压降UD=0.7V。 （1）试画出电压传输 特性曲线；（2）画出 uo的波形。 解： 当ui>5.7V时，D1因反偏而截止，D2因正偏 而导通，uo＝5.7V。
当ui<－2.7V时，D1因正偏而导通，D2因反 偏而截止，uo＝－2.7V。
例题分析
Chapter 1
二极管应用电路
利用二极管的单向导电性，可组成整流、检波、限幅、 保护等电路。
判断二极管在电路中的工作状态
设图示电路中各二极管性能理想，试求各电路中的电流？
－
15V
I
10kΩ
I
－ ＋
12V
－
15V
10kΩ
－ ＋
12V
＋
＋
2
判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：
首先假设二极管断开，然后求得二极管阳极与阴极 之间将承受的电压U U>导通电压，二极管正向偏置，导通；
8
所以D1导通，D2截止。 故得：UAO＝0。
（1）整流电路
二极管应用电路
当vs>0，D导通，vo=vs； 当vs<0，D截止，vo=0。 单相半波整流电路。
9
（2）限幅电路 在图示电路中，E=5V，ui =10sinωt（V），
试对应输入电压画出输出电压uo的波形。设二极管为理想 二极管。
单向限幅电路
－ ＋
12V
＋
＋
UAB=－3V<0 原电路的等效电路
10kΩ
二极管截止
－
15V
I
－
I=0
＋
＋
12V
4
解：
I
A
B
10kΩ
－
15V
10kΩ
－ ＋
12V
－
15V
－ ＋
12V
＋
＋
UBA=3V>0 原电路的等效电路
10kΩ
二极管导通
根据KVL，列回路的电 压方程 10I－12＋15＝0 I=－0.3mA
5
－
稳压管应用电路
14
解： （1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
U AB 2 10 8V 2 0.5
UAB>6V，稳压管处于反 向击穿区。 （2） 求UO。 UO=6V
15
解： （1）判断稳压管的状态。断开稳压管， 求稳压管承受的反向电压UAB
U AB 5 10 5V 55
UAB<6V，稳压管处于反 向截止区。 （2） 求UO。 UO=5V
16
例
稳压管应用电路 一稳压电路如图所示，其中的直流输入电 压UI系车上铅酸电池供电，电压在12～13.6V 之间波动。负载为一移动式9V半导体收音机， 当它的音量最大时，需供给的功率为0.5W。 稳压管的主要参数为：稳定电压UZ=9V，稳 定电流的范围为5mA～112mA。求限流电阻R 的取值范围。
IB>IBS 三极管工作在饱和区
34
例3
电路如图所示。
已知 BJT的UBE=0.7V， β=50，Rb=377kΩ， Rc=6kΩ， RL=3kΩ， Rs=100Ω， VCC=12V。 试计算： 1、电路的静态工作点Q。 2、电压放大倍数Au、Aus。 3、输入电阻ri、输出电阻ro。
35
解： 1、求静态工作点Q 根据直流通路，有
R
+ UI − I
IL
移动式 收音机
17
IZ DZ
解： 分析
IZmin ≤ IZ ≤ IZmax
IZ= I－ IL=(UI－Uz)/R－ IL
IZmin ≤ IZ≤ IZmax
在UI=UIMin～UIMax，IL=ILMin～ILMax时，上述不等 式必须恒成立。 1）若UI=UIMin，IL=ILMax时， IZmin ≤ IZ成立;则其他 情况下， IZmin ≤ IZ恒成立。 2）若UI= UIMax ，IL= ILMin时， IZ≤ IZmax成立;则其他 18 情况下， IZ≤ IZmax恒成立。
21
3V
8V −3V 2.3V −5V 0V −0.8V −1V
3.7V （a） 2V （b） −0.6V （c）
6V （d）
（a）NPN型硅管，-发射极，-基极，-集电极
（b）PNP型锗管，-集电极，-基极，-发射极 （c）PNP型硅管， -集电极，-基极，-发射极 （d）NPN型锗管，-基极，-集电极，-发射极
27
例1
分析图示各电路有无正常电压放大的能力。
无电压放大能力。
因为没接入RC，交流输出短路。
28
无电压放大能力。 因为VBB对交流输入信号短路， ui无法控制ib。另VBB直接作用于 发射结，会使管子烧毁。
29
无电压放大能力。
因为UBEQ=0，管子静态时工作于截止区。
30
无电压放大能力。 因管子集电极与负载间无耦合电容，且负载电阻值很小， 会使管子静态时的UCEQ值非常小，以致于工作到饱和区。
当－2.7≤ui≤5.7V时，D1、D2均因反偏而截止， uo＝ui。 双向限幅电路 11
电压传输特性
5.7V -2.7V
uo
5.7V -2.7V
ui
12
（3）开关电路 输入A、B为0V 或5V，求输出F 的值。设二极管 是理想的。
二极管应用电路
实现与逻辑
F=AB 与门
A 0 0 5 1 5 1
15VI－＋＋12V电路如图所示，求电流I1，I2。
D1 D2 I1 I2 － 6V 10kΩ
解： 1、判断二极管的工 作状态
D1 B A
D2 D C I1 I2 － 6V 10kΩ
＋
－
12V
＋
UAB=12V
UCD=18V
＋ －
12V
＋
UCD>UAB D2优先导通
6
D1 B A
D2导通的前提下，再判 断D1的工作状态 UAB=－6V<0
B 0 5 1 0 5 1
二极管工作状态 D1 D2 导通 导通 导通 截止 截止 导通 截止 截止
F
0 0 0 5 1
13
例：已知稳压二极管DZ的稳定电压为6V，正向导通 压降为0.7V。试计算下列各电路的输出电压值UO。
分析：稳压管稳压时，管子必须反向击穿，条 件是在管子断开时的其两端电压应大于稳定电 压。
37
ri Aus Au Rs ri
ri = Rb// rbe≈1kΩ
1 Aus 100 91 （ ） 0.1 1
ro = Rc= 6kΩ
38
例4
电路与元件参数如图所示。
试按下列要求求解电路：
1、画出直流、交流负载线。 2、求电路输出电压的幅度Uom，用有效值表示。 3、若us= 27sinωt（mV），电路能否正常放大此信号，试分析之。 4、如何调整电路元件参数，使该电路有尽可能大的输出幅度？其 值为多大？
−2.8V −3.5V 1.3V 锗管
1.2V 1.5V
锗管 3.7V
发射结、集电结均正偏，管子 饱和。
1.8V
1.5V
发射结正偏、集电结反偏，管 子放大。
24
锗管
−0.3V
−3V 发射结正偏、集电结反偏，管 子放大。
0V 1.1V 锗管 1.3V
发射结、集电结均正偏，管子 饱和。 VBE=2.7V，远大于发射结正偏 时的电压，故管子已损坏。
1V 12V 硅管 2V
−0.7V
25
例题分析
Chapter 2
26
例1 判断电路是否有放大能力。
放大电路的组成原则： 1、要有极性连接正确的直流电源，合理的元件参数， 以保证三极管发射结正偏，集电结反偏，使三极管工 作在放大区。
2、有信号的输入、输出回路。输入信号能够从放大 电路的输入端加到三极管上；输出信号能够作用于负 载。
三极管工作在放大区
I CS
IB<IBS IB>IBS
三极管工作在饱和区
33
（1）Rb =100k， RC=1k
VCC U BE 12－0.7 IB ＝ 0.11mA Rb 100
IB<IBS
三极管工作在放大区
（2）Rb =40k， RC=1k
VCC U BE 12－0.7 IB ＝ 0.28mA Rb 40
31
例2
电路是否具有正常的放大作用？已知：
=50，VCC =12V，
UBE=0.7V。
（1）Rb =100k， RC=1k
（2）Rb =40k， RC=1k
32
I CS
VCC U CES 12 0.3 11.7mA RC 1
I BS
11.7 0.234m A 50
10kΩ
－ 6V
＋ －
12V
D1截止 综上分析得：D2导通，D1截止。
＋
2、求未知量 I1=0 10I2+12+6=0
I1 I2 － 6V 10kΩ
＋ －
12V
7
＋
I2=－1.8mA
原电路的等效电路
电路如图所示，设二极管为理想的,求UAO。
D1 D2
＋
－ 15V 3kΩ － 12V
UAO
－
＋
＋
解： 假设D1，D2均断开，则 UD1=12V>0 UD2=-3V<0
2、输出电压的幅度Uom 设BJT的UCES=0.7V。 根据交流负载线上UCEQ两侧线段的长短即可确定 Uom。