《模拟电子技术基础教程》华成英——第七章习题解答
模电课件--清华大学--华成英--7-信号的运算和处理
华成英 hchya@
一、模拟乘法器简介
1. 变跨导型模拟乘法器的基本原理
u O (iC 1 iC )R 2 c g m R c u X
gm
IEQ UT
I 2UT
I uY uBE3 Re
若 uY uBE , 3 g则 m2U uT Y Re
华成英 hchya@
§7.3 有源滤波电路
一、概述 二、低通滤波器 三、高通、带通、带阻滤波器 四、状态变量型滤波器
华成英 hchya@
物理意义清楚,计算麻烦!
在求解运算电路时,应选择合适的方法,使运算结果 简单明了,易于计算。
华成英 hchya@
2. 同相求和 设 R1∥ R2∥ R3∥ R4= R∥ Rf
i1i2i3i4
uI1uPuI2uPuI3uPuP
R 1
R 2
R 3 R 4
uO
Rc 2UTRe
uXuY
实际电路需在多方面改进,如线性度、温度的影响、 输入电压的极性等方面。
华成英 hchya@
2. 模拟乘法器的符号及等效电路
uOkuXuY
理想情况下,ri1、 ri2、fH为 无穷大, 失调电压、电流及其 温漂为0,ro为0, ux 、uy 幅值 和频率变化时 k 值不变。
首先求解每个输入信号单独作用时的输出电压,然后将所 有结果相加,即得到所有输入信号同时作用时的输出电压。
同理可得
u O2
Rf R2
u I2
uO1
Rf R1
uI1
u
O3
Rf R3
u
I3
《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)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。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
《模拟电子技术基础》详细习题答案童诗白,华成英版,高教版)章 信号的运算和处理题解
精品行业资料,仅供参考,需要可下载并修改后使用!第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果。
(1)运算电路中一般均引入负反馈。
()(2)在运算电路中,集成运放的反相输入端均为虚地。
()(3)凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
()(4)各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
()解:(1)√(2)×(3)√(4)×二、现有电路:A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90O,应选用。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用。
(4)欲实现A u=-100的放大电路,应选用。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用。
解:(1)C (2)F (3)E (4)A (5)C (6)D三、填空:(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路。
(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路。
解:(1)带阻(2)带通(3)低通(4)有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解:图(a )所示电路为求和运算电路,图(b )所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I3142O 2O43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1)1()( )a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RCu u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅-=-=-=-=⋅+⋅+++-=⎰∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
Word版——模拟电子技术基础第三版童诗白华成英主编课后习题答案
第一章 半导体基础知识自测题一、(1)√)√ (2)×)× (3)√)√ (4)×)× (5)√)√ (6)×)×二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V 五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈6.67mA ,U CE=20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。
图略。
略。
六、1、V2V mA 6.2μA 26V C C CC CEB C bBEBB B =-====-=R I U I I RU I b U O =U CE =2V 。
2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以,所以W»-====-=k 4.45V μA 6.28mA86.2V BBEBB b CB c CESCC C I U R I I R U I b七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。
:可变电阻区。
习题1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A 1.2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1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
的波形如图所示。
1.4 ui 和u o 的波形如图所示。
的波形如图所示。
ttu u OOi o /V/V1010tu O i /V53-3tu O O /V3.7-3.7L )tu OI1/V30.3tu OI2/V30.3tu OO /V3.71tu 0I /V63tu 0O1/V3tu 0O2/V3管号管号T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 上 e c e b c b 中 b b b e e e 下c e c c b c 管型管型PNP NPN NPN PNP PNP NPN 材料材料Si Si Si Ge Ge Ge ,b BE CC BE CC --R U V U V BEI I GS)1.01mA5mA(a)(b))U LI I U b be L Lb R R RU U 123io ..R R U U 14io..R U 2i.U o.U i.U o.R L(a)(b)(c)(d)R 4R 3 L o b 22L c b1Ib 32 2[)be 4 4122be22 +b b L e e b b be sL c b b iL c iU U 2DQDSS GSD¶IIU u mA 2DO DQ I I U+BEQ4E4E4I U R I {}c4e4be4c2b b b{}2be23232be221b b b 42be2321b b 322be221]b b b ∥82)b 322be2b b42be211b b 42be231b b 2be 4b WO c W c W O)2( )2+D b b bW c WW R R b I2I1r b LOL b )2L{}{}6be57554be46454be421)1(b b b b b +R 2oCEQ CC -u AU V RC BBE BE4CC b b 2C0EBCC =I b )DS2O u u u D D Ou u()(DS4uOD D Oc23be c12eb' i00bb))()())()(f f f f f 或1C r R R C R R r r ))())(10f f f ))())(f f f 31.1 )Hf))(10f f ))(5f f f fsb s 211ttI Us bs e b'e b'i ))()16(i f f R10121 ))()(5f ,,所以>32131 <<-1R U U 1U 1U U 11U 21U 923o o 2o o o o 2o o L L o L o o L 87942L 87o o 4o o L 1L 4o o )R U U u i ↑←↑←>>321321321321即F,代入数据f 6f 1f1>A+-i I(1)(2)(3)(4)A+-u O+-R RR Lu O u IA+-R R u Ou I12A+-+-R R Lu O R i I121U U U RRr U iiono....I iC R R R U U f i f o f i o i i 1))w w ,∥fod f id f o f o f fid f id od F i OO 11)(A R r A R u u -D A+-RR u Ou IffR R i整个电路的输入电阻约为(R +R f /A od )。
模拟电子技术基础(第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院目录第 1 章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第 2 章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14第 3 章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31第 4 章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第 5 章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50第 6 章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60第 7 章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74第 8 章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90第 9 章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114第 10 章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第 1 章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)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。
( √ )(2)因为 N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( × )(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( × )(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R GS 大的特点。
( √ )(6)若耗尽型 N 沟道 MOS 管的U GS 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( × )二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型 MOS 管C.耗尽型 MOS 管三、写出图Tl.3 所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。
模拟电子技术基础(童诗白 华成英)课后答案第7章
第七章信号的运算和处理自测题一、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果。
(1)运算电路中一般均引入负反馈。
()(2)在运算电路中,集成运放的反相输入端均为虚地。
()(3)凡是运算电路都可利用“虚短”和“虚断”的概念求解运算关系。
()(4)各种滤波电路的通带放大倍数的数值均大于1。
()解:(1)√(2)×(3)√(4)×二、现有电路:A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路F. 乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90O,应选用。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用。
(4)欲实现A u=-100的放大电路,应选用。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用。
解:(1)C (2)F (3)E (4)A (5)C (6)D三、填空:(1)为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kHz~12kHz,为了防止干扰信号的混入,应选用滤波电路。
(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用滤波电路。
解:(1)带阻(2)带通(3)低通(4)有源四、已知图T7.4所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k 大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
图T7.4解:图(a )所示电路为求和运算电路,图(b )所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为I 3142O 2O 43'O 43I 12O2O1O I343421f 2I21I1f O1 )b (d 1 )1()()a (u R kR R R u ku R R u R R u R R u t u RC u u R R R R R R R u R u R u ⋅=⋅−=−=−=−=⋅+⋅+++−=∫∥习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
清华大学模电版华成英课件第七章
清华大学 华成英 hchya@
§6.2 负反馈放大电路的方框图 及放大倍数的估算
2. 若在第三级的 射极加旁路电容, 则反馈的性质有何 变化?
3. 若在第三级的射极加旁路电容,且在输出端和输入 端跨接一电阻,则反馈的性质有何变化?
分立元件放大电路中的净输入量和输出电流
• 在判断分立元件反馈放大电路的反馈极性时,净输入 电压常指输入级晶体管的b-e(e-b)间或场效应管g-s (s-g)间的电位差,净输入电流常指输入级晶体管的 基极电流(射极电流)或场效应管的栅极(源极)电 流。
描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式, 即输入量、反馈量、净输入量的叠加关系。
+ _
负反馈
Ui Ui' Uf --串联负反馈 Ii Ii' If --并联负反馈
3. 四种反馈组态:注意量纲
电压串联负反馈 电压并联负反馈
电流串联负反馈
为什么在并
联负反馈电路 中不加恒压源 信号?
反馈电流
净输入电流减小,引入了负反馈
iR2
uN uO R2
反馈量
净输入电流 增大,引入 了正反馈
在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时,净 输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差,净输入电 流指的是同相输入端或反相输入端的电流。
4. 电压反馈和电流反馈的判断
令输出电压为0,若反馈量随之为0,则为电压反馈; 若反馈量依然存在,则为电流反馈。
《模拟电子技术基础》习题答案_第四版(童诗白、华成英)高等教育出版社
1第1章习题及答案1.1.在图题1.1所示的各电路图中E =5V ,t u i ωsin 10=V ,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压o u 的波形。
uu ouu o图题1.1解:(a )图:当i u > E 时,o u = E ,当i u < E 时,i o u u =。
(b )图:当i u < E 时,o i u u =;当i u > E 时,E u o =。
(c )图:当i u < E 时,E u o =;当i u > E 时,i o u u =。
(d )图:当i u > E 时,i o u u =;当i u < E 时,E u o =。
画出o u 波形如图所示。
2Vu i /u o /u o /u o /u o /1.2.有两个稳压管D Z1和D Z2,其稳定电压分别为 5.5V和8.5V,正向压降都是0.5V 。
如果要得到0.5V ,3V,6V ,9V和14V几种稳定电压,问这两个稳压管(还有限流电阻)应如何连接?画出各个电路。
解:各电路图如图所示。
(a)0.5V ;(b)3V ;(c)6V ;(d)9V ;(e)14V 。
uu(a)(b)u u u(c) (d) (e)1.3.在如图题1.3所示的发光二极管的应用电路中若输入电压为1.0V 试问发光二极管是否发光,为什么?3图题1.3解:若输入电压U I =1.0V ,发光二极管不发光,因为发光二极管正向工作电压为2~2.5V 。
1.4.光电二极管在电路中使用时,是正向连接还是反向连接?解:光电二极管在电路中使用时,是反向连接,因为光电二极管工作在反偏状态,它的反向电流随光照强度的增加而上升,用于实现光电转换功能。
1.5.某二极管的管壳标有电路符号,如图所示,已知该二极管是好的,万用表的欧姆档示意图如图题1.5所示,(1)在测二极管的正向电阻时,两根表笔如何连接?(2)在测二极管的反向电阻时,两根表笔又如何连接?(3)两次测量中哪一次指针偏转角度大?偏转角度大的一次的阻值小还是阻值大?图题1.5解:(1)在测二极管的正向电阻时,黑表笔接正极,红表笔接负极。
模拟电子技术基础(第四版)_华成英_518页
P区空穴 浓度远高 于N区。 N区自由电 子浓度远高 于P区。
扩散运动 扩散运动使靠近接触面P区的空穴浓度降低、靠近接触面 N区的自由电子浓度降低,产生内电场。
华成英 hchya@
PN 结的形成
由于扩散运动使P区与N区的交界面缺少多数载流子,形成内 电场,从而阻止扩散运动的进行。内电场使空穴从N区向P区、 自由电子从P区向N 区运动。 漂移运动 因电场作用所产 生的运动称为漂移 运动。
2. P型半导体
多数载流子 P型半导体主要靠空穴导电, 掺入杂质越多,空穴浓度越高, 导电性越强,
3
在杂质半导体中,温度变化 时,载流子的数目变化吗?少子 与多子变化的数目相同吗?少子 与多子浓度的变化相同吗?
硼(B)
华成英 hchya@
三、PN结的形成及其单向导电性
华成英 hchya@
§1 半导体基础知识
一、本征半导体 二、杂质半导体 三、PN结的形成及其单向导电性 四、PN结的电容效应
华成英 hchya@
一、本征半导体
1、什么是半导体?什么是本征半导体?
导电性介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。 导体--铁、铝、铜等金属元素等低价元素,其最外层电 子在外电场作用下很容易产生定向移动,形成电流。 绝缘体--惰性气体、橡胶等,其原子的最外层电子受原 子核的束缚力很强,只有在外电场强到一定程度时才可能导 电。 半导体--硅(Si)、锗(Ge),均为四价元素,它们原 子的最外层电子受原子核的束缚力介于导体与绝缘体之间。 本征半导体是纯净的晶体结构的半导体。 无杂质 稳定的结构
根据需求,最适用的电路才是最好的电路。 要研究利弊关系,通常“有一利必有一弊”。 4. 注意电路中常用定理在电子电路中的应用
《模拟电子技术基础》(第四版)习题答案华成英主编
UO
=
RL R + RL
⋅UI
≈
3.33V
当 UI= 15V 时 , 稳 压 管 中 的 电 流 大 于 最
图 P1.9
小 稳 定 电 流 IZmin, 所 以
UO= UZ= 6V
同 理 , 当 UI= 35V 时 , UO= UZ= 6V。
( 2) I DZ = (U I − U Z ) R = 29 mA> IZM= 2 5 mA,稳 压 管 将 因 功 耗 过 大 而 损
坏。
1.10 在 图 P1.10 所示电路 中,发光 二极管导 通电压 UD = 1.5V, 正 向 电 流 在 5~ 15mA 时 才 能 正 常 工 作 。 试 问 :
(1)开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光? (2)R 的取值范围是多少? 解 :( 1) S 闭 合 。 (2)R 的范围为
图 P1.11
解 : 波 形 如 解 图 P1.11 所 示
解 图 P1.11
1.12 在 温 度 20℃ 时 某 晶 体 管 的 ICBO= 2μ A, 试 问 温 度 是 60℃ 时 ICBO ≈?
解 : 6 0 ℃ 时 I C B O ≈ IC5BO(T=20°C)= 3 2 μ A 。
第一章题解-9
六 、 电 路 如 图 T1.6 所 示 , VCC= 15V, β = 100, UBE= 0.7V。 试 问 : ( 1) Rb= 50kΩ 时 , uO= ? (2)若 T 临界饱和,则 Rb≈? 解 :( 1 ) Rb = 5 0k Ω 时 , 基 极 电 流 、 集 电极电流和管压降分别为
Rmin = (V − U D ) I Dmax ≈ 233Ω Rmax = (V − U D ) I Dmin = 700Ω。
模拟电子技术基础第四版(童诗白_华成英)课后答案
模拟电子技术基础第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 1.2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。
1.3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 。
试画出i u 与o u 的波形图,并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.4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;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 图P1.4故动态电流的有效值:/1di D I U r mA =≈1.5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 。
(2)并联相接可得2种:0.7V ;6V 。