模电课后(康华光版)习题答案4,5,6,8习题

第四章部分习题解答
4．1．3某BJT的极限参数ICM=100mA，PCM=150mW，V（BR）CEO=30V，
若它的工作电压V CE=10V，则工作电流I
C不得超过多大？若工作电流I C=1mA，则工作电压的极限值应为多少？
解:BJT工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否
则将损坏。

当工作电压V CE确定时，应根据P CM及I
即应满足ICV CE≤PCM及IC≤ICM。

当V CE=10V时，CM确定工作电流I
C，
I P CM
C15
V
CE
m A
此值小于I CM=100mA，故此时工作电流不超过15mA即可。

同理，当工
作电流I c确定时，应根据
I CV CE≤P CM及V CE≤V（BR）CEO确定工作电压V
CE的大小。

当IC=1mA时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限
值应为30V。

4．3．3若将图题3.3.1所示输出特性的BJT接成图题3.3.3
所示电路，并设V CC=12V，R C=1kΩ，在基极电路中用V BB=2.2V和R b=50k
Ω串联以代替电流源i B。

求该电路中的I B、I C和V CE的值，设V BE=0.7V。

图
题
3.3.1
图
题
3.3.3
解:由题3.3.1已求得β=200，故
I VV BBBE
B0.03mA
R
b
I C=βI B=200×0.03mA=6mAV CE=V CC-I C R c=6V
4.3.5图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT的输出特
性及交、直流负载线，试求：（1）电源电压VCC，静态电流IB、I
压降VCE的值；（2）电阻R b、R e的值；（3）输出电压的最大不失真幅
C和管
度；（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多
少？
图题3.3.6
解:（1）由图题3.3.6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即
V CC值的大小，故V CC=6V。

由Q点的位置可知，IB=20μA，IC=1mA，V CE=3V。

（2）由基极回路得
V
cc
R b300
I
B
k
由集-射极回路得
Rc V V
CCCE3
k I
C
（3）求输出电压的最大不失真幅度
由交流负载线与输出特性的交点可知，在输入信号的正半周，输
出电压v CE从3V到0.8V，变化范围为2.2V；在输入信号的负半周，
输出电压v CE从3V到4.6V，变化范围为1.6V。

综合起来考虑，输出电压的最大不失真幅度为1.6V。

（4）基极正弦电流的最大幅值是20μA.
4.3.9单管放大电路如图题3.4.2所示，已知BJT的电流放大系数β=50。

（1）估算Q点；（2）画出简化H参数小信号等效电路；
4.3.10（3）估算BJT的输入电阻rbe；（4）如输出端接入4kΩ的电阻负载，
计算A/及
vVV
oi A/。

vsVV
os
解:（1）估算Q点
I V CC
B40AII2mAVVIR4V
CBCECCCC
R
b
（2）简化的H参数小信号等效电路如图解3.4.2所示。

图题3.4.2图解3.4.2
（3）求r
be
r200(1) be 26
I
mV
E
200 (1 50 )
26
2
mV
mA
863
（4）求
A
v
A
v
V
V
o
i
r L
rbe
(R//R
c
r
be
L)
116
（5）求 A v
s
A vs
V
V o
s
V
V
o
i
V
V
i
s
A v
R
i
R i
A
v
RR
ss
R
b
(
||
R
b
r
be
|
|
r)
be
73
4.3.11电路如图题3.4.4所示，已知BJT的β=100，V BE=-0.7V。

（1）试估算该电路的Q点；（2）画出简化的H参数小信号等效电路；
（3）求该电路的电压增益A，输入电阻R i、输出电阻R o；（4）若v
o
v
中的交流成分出现图题3.4.4b所示的失真现象，问是截止失真还是
饱和失真？为消除此失真，应调整电路中的哪个元件？如何调整？
图题3.4.4
解:（1）估算Q点
V
CC
I B40AI C I B4mAV CE V CC I c R c4V
R
b
（2）简化的H参数小信号等效电路如图解3.4.4所示。

图解3.4.4
（3）求A、R i、R
o。

v
BJT的输入电阻
r200(1100) be 26
4
mV
mA
857
A v ( R||R
c
r
be
L)
155 .
6
RR||rr857 ibbebe
RR2k
oc
（4）因图题3.4.4a中的BJT是PNP管，故图题3.4.4b中出现
的vo 失真是截止失真；应调整R
b ，使之减小，可消除此失真。

4.3.11．3射极偏置电路和BJT 的输出特性曲线如图题3．5．3所
示，已知β=60。

（1）分别用估算公式和图解法求Q 点；（2）求输入电阻rbe ；（3） 用小信号模型分析法求电压增益
A
；（4）求输出电压最大不失真幅 V
度；（5）若电路其他参数不变，如果要使V CE =4V ，问上偏流电阻为多 大？
图题3.5.3
解:（1）估算法求Q 点：
V
3
2010
B164
VV
3
(2060)10
I C
V B R V e B E 1 .65 mA I C
I28A
B
VVI(2k3k)7.75V CECCC
图解法求Q 点：
图
由v CE=V CC-i
CC-i c（R c+R e）作直流负载
线
M N，由纵
轴
I C=1.65mA处作水
平线与MN交于Q点，则V CE≈7.8V，IB≈28μA。

（2）
26mV
r be r(1)1.2
bb
I
E
k （3）
A v R
L
r
be
100
其中
36
R L R||Rk2
cL
36
k
（4）由交流负载线M′N′与输出特性曲线的交点可知，输出电压的最大不失真幅度V om≈11.1V-7.8V=3.3V。

（5）当V CE=4V时
I VV CCCE
C2.4mA
RR
ce
V B V E V BE I C R e V BE5.5V
上偏流电阻
VV
CCB
R b1R b238.2k
V
B
4.3.12．2在图题3．6．2所示电路中，已知Rb=260kΩ，Re=RL=5．1k Ω，Rs=500Ω，V EE=12V，β=50，试求：（1）电路的Q点；（2）电压
增益A、输入电阻R i及输出电阻R o；（3）若v V=200mv，求
s
V。

o
3.6.2图题
解:（1）求Q点
V
EE
I B23AI C I B1.15mAV CE(V EE I c R e)6.13V
R(1)R
be
（2）求A、R i、R。

v
r be r(1)
bb 26
I
mV
E
1 .3
5
k
A v
(1)(
r(1
be
R
e
)
(
|
|
R
e
R
|
|
L )
R L )
4.3.1
99
RR||[ ib r(1)(R||R)]87
beeL
.3
k
RR|| oe r
be
1
R||R
bs 36
（3）V s200mV时
R
i
V o AVAV s197
viv
RR
si
m V
4.3.12电路如图题3．6．4a所示。

BJT的电流放大系数为β，
输入电阻为r
be，略去了偏置电路。

试求下列三种情况下的电压增益
A、输入电阻R i和输出电阻R o：①vs2=0，从集电极输出；②v
s1=0，v
从集电极输出；③v s2=0，从发射极输出。

并指出上述①、②两种情况
的相位关系能否用图b来表示？符号“+”表示同相输入端，即v
c与ve同相。

而符号“-”表示反相输入端，即vc与v
b反相。

图题3.6.4
WORD 格式可编辑
解:①
R
C(1)
A v RrRRR
ibeeo
r(1)R bee
c ②
Rr cbe
A v RRRR
ieoc
r(1)Re1 be
③
A
v r
b e
(1) (1
R e ) R
e
Rr(1)R ibe
e
R o R e ||
1
r b e ①、②两种情况的相位关系能用图b 表示，即将vs1加于“-”端， vs2加于“+”端。

第五章部分习题解答
4.3.14．1图题4.3.1所示为MOSFET的转移特性，请分别说明各属于
何沟道？如是增强型，说明它的开启电压V T=？如是耗尽型，说明它的夹断电压V p=？（图中i
D的假定正向为流进漏极
图题4.3.1
解:由图题4.3.1可见：
图a为N沟道耗尽型MOSFE，T其V P=-3V；
图b为P沟道耗尽型MOSFE，T其VP=2V；
图c为P沟道增强型MOSFE，T其V T=-4V。

4.3.13一个MOSFET的转移特性如图题4.3.3所示（其中漏极电流i
D的方向是它的实际方向）。

试问：
（1）该管是耗尽型还是增强型？
（2）是N沟道还是P沟道FET？
（3）从这个转移特性上可求出该FET的夹断电压V
P还是开启电
压V
T？其值等于多少？
图题4.3.3
解:由图题4.3.3可见，它是P沟道增强型MOSFE，T其VT=－
4V。

4.3.15四个FET的转移特性分别如图题4.3.4a、b、c、d所示，其
4.3.16中漏极电流i
D的方向是它的实际方向。

试问它们各是哪种类型的
FET？
图题4.3.4
解:由图题4.3.4可见：
图a为P沟道JFET；
图b为N沟道耗尽型MOSFE；T
图c为P沟道耗尽型MOSFE；T
图d为N沟道增强型MOSFE。

T
4.3.14已知电路参数如图题4.4.4所示，FET工作点上的互导
4.3.15gm=1mS，设rd》R d。

(1)画出小信号等效电路；（2）求电压增益àv；（3）求放大电路的输入电阻R
i。

解:（1）画小信号等效电路
图题4.4.4图解4.4.4
忽略rd，可画出图题4.4.4的小信号等效电路，如图解4.4.4所示。

（2）求à
V
A V V
V
o
i 1
g
m
g
R
d
m R1 1
1
1
10
2
3.3
（3）求R
i
R i g3(g1||g2)2075
RRR
k
5．5．4电路如图题4.5.4所示，设FET的互导为g m，r
d很大；BJT 的电流放大系数为β，输入电阻为rbe。

试说明T1、T
2各属什么组态，求电路的电压增益àV、输入电阻R i及输出电阻R
o的表达式。

图题4.5.4
解:（1）T1、T
2的组态
T1为源极输出器，T
2为共射极电路。

（2）求à
v
A
v1 1 g m
g
r
b
e
r
m
be
A
v
2
(R
r
c
b
e
|
|
R L)
A V A
V
1 A
V
2
g m
1
(R
g
c
m
||
R
r
be
L)
(3)求R i和R
o
c
R i RRR
go
第八章部分习题解答
4.3.17．1在图题
5.2.1所示电路中，设BJT 的β=100， V BE =0.7V,V
CES =0.5V,I
CEO =0,电容C 对交流可视为短路。

输入信号v
i
为正
弦波。

（1）计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om ；
（2）此时 R b 应调节到什么数值？（3）此时电路的效率η=？试与工作在乙类的互补对称电路比较。

图题5.2.1
解：（1）求P
om
22
[(VV)/(22)][(120.5)/(22)] CCCES
P om W2.07W
R8 L
（2）求R
b
考虑到
I VV12V0.5V ccCES CQI0.72 cmCQI0.72
2R28 L
A
R b (V C C I V CQ
B E ) (12 4.3.16 )V A
0.72
100 1570 （3）求η
V P o m I
CC
CQ 2 12V .07W 0.72 A
24% 显然，比工作于乙类的互补对称电路的理想效率低很多。

8.3.3在图题5.2.2所示电路中，设v 1
为正弦波，R L
=8Ω，要
求最大输出功率P om =9W 。

试求在BJT 的饱和压降V
CES可以忽略不计的
条件下，求：（1）正、负电源V CC的最小值；（2）根据所求V
CC最小值，计算相应的I CM、|V（BR）CEO|的最小值；（3）输出功率最大（P om=9W）时，
电源供给的功率P V；（4）每个管子允许的管耗P CM的最小值；（5）当
输出功率最大（P om=9W）时的输入电压有效值。

图题5.2.2
解：（1）V
CC的最小值
由
2
V
cc
P
om
2R
L
可求得
V CC2L P om289W12
R
V
（2）I
CM和|V（BR）CEO|的最小值
I V12V CC
CM1.5221224
AVVVV
(BR)CEOCC
R8
L
（3）求Pv
设I
C（AV）为电流平均值，则
22
2V2(12V)
CC
P V VI11.46
2W
CCC(AV)
R8
L （4）P
CM的最小值
P CM0.2om0.291.8W
PW
（5）输入电压有效值
V i V o V cc/28.49
V
4.3.18．4设电路如图题
5.2.2所示，管子在输入信号v
1作用下，在一周期内T1和T2轮流导电约180°，电源电压V CC=20V，负载R L=8
Ω，试计算：
（1）在输入信号V i=10V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、
直流电源供给的功率和效率；
（2）当输入信号vi的幅值为V im=Vcc=20V时，电路的输出功率、
管耗、直流电源供给的功率和效率。

解：（1）V i=10V时
V2V210V14V, imi A
v
1
V AV14
omvim
V
输出功率
222
1V1V114
cemom
P o W12.25W
2R2R28
LL
每管的管耗
22
1VVV1201414
om
CCom
P T5.02
P()WW1T2
R483.144
L
两管的管耗
P T=2P T1=10.04W
电源供给的功率
P V=P o+P T=12.25+10.04=22.29W 效率
P o
P v 100%
12
22
.25
.29
100 % 54 .96 %
(2)
VV20V时imCC ,VA
om
V
v
i m V
cc
20V
P o
22
1V120
cc
2R28
L
W25W
P T 2 P
T1
2
V
V
R
L
4
4.3.198
5W
P v
P
o
P
T
256.8531.85W
P
o
P
v
100%
25
31.85
100 % 78 .5 %
4.3.17．3一单电源互补对称电路如图题
5.3.3所示，设T1、T
2 的特性完全对称，vi为正弦波，VCC=12V，R L=8Ω，试回答下列问题：
(1)静态时，电容C
2两端电压应是多少？调整哪个阻能满足这一
要求？
(2)动态时，若输出电压v
o出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？
(3)若R1=R2=1.1kΩ,T1和T2的β=40，|VBE|=0.7V,PCM=400mW假
,设
D1、D2、R
2中任意一个开路，将会产生什么后果？
图题5.3.3
解：（1）静态时，C
2两端电压应为
1
V c V cc6V
2,
2
调整R1或R
3可满足这一要求。

（2）若v o出现交越失真，可增大R
2。

（3）若D1、D2或R2中有一个开路，则由于T1、T
2的静态功耗为
V2V
V12V20.7V12V
CCBE
CC
P T1156
PIV40
1T2BCE
RR22.2k2
13
即P T1=P T2>>P CM，所以会烧坏功放管。

CM，所以会烧坏功放管。

m W
4.3.20．22030集成功率放大器的一种应用电路如图题
5.4.2所示，假定其输出级BJT的饱和压降V CES可以忽略不计，v
i为正弦波电压。

（1）指出该电路是属于OTL还是OCL电路；
（2）求理想情况下最大输出功率P om；
（3）求电路输出级的效率η。

图题5.4.2
解：（1）属于OCL电路
（2）最大输出功率
22
cc
V(15V)
P om14.06
W2R28
L
（3）效率
电源供给的功率P
V和效率η分别为
P v
2
2
2V2(15V)
CC
R8
L
17.9W
P
om
P
v
14
.
17
06
.9
78.5%
第六章部分习题解答
6．1．1电路如图题6.1.2所示，所有BJT的β均很大，V BE=0.7V，
且T2、T
3特性相同，电路参数如图。

问：
(1)T2、T3和R组成什么电路？在电路中起什么作用？
(2)电路中T1、R el起电平移动作用，保证v i=0时，v o=0。

求I R EF、
I C3和R
el的值。

图题6.1.2
解：（1）T2、T3和R组成镜像电流源电路，在电路中作为BJT
T
1的恒流源负载，提高带负载能力。

（2）当v i=0时，vo=0
II
C3REF V V
REF
B E2
R
(V)(120.
1
EE
7
k
12 )V
23 .3mA
R
el V I
I C
V
BE
3
(8
(23.3
4.3.21)
V
3
10
) A
313
6．2．2双端输入、双端输出理想的差分式放大电路如图题4.3.18所示。

求解下列问题：
（1）若vil=1500μV,v
输入电压v
ic的值；i2=500μV，求差模输入电压v
id，共模
（2）若A VD=100，求差模输出电压v
od；
（3）当输入电压为v id时，若从c2点输出，求v c2与v
id的相位关系；
（4）若输出电压v o=1000v i1-999v i2时，求电路的A VD、A VC和K
CMR
的值。

图题6.2.2
解：（1）差模输入电压为
2
v id ii
vv
1
1500V500V1000V
共模输入电压为
11
V
v ic(v i v i)(1500500)V1000
12
22
（2）A VD=100，差模输出电压为
v od A VD V id1001000V100mV
（3）v c2与v
id同相。

（4）v o=1000v i1-999v i2，求A VD、A VC和K
CMR的值。

v o A
VD
v
id
A
VC
v
ic
A
VD
( v
i1
v
i
2 ) A
VC
1
2
(v
i1
v
i
2
)
( A
VD
1
2
A
VC
) v
i1
( A
VD
1
2
A
VC
) v
i
2
所以
A VD 1
2
A1
VC
000
A VD 1
2
A
VC
999
则
A VC 1, A999.5,K
VD
CMR
A
VD
A
VC
999 .5
6．2．2电路如图题6.2.3所示，R el=R e2=100Ω,BJT的β=100，
V BE=0.6V。

求：
（1）Q点（I BI、I CI、V
CE1）；
（2）当v il=0.01V、v i2=-0.01V时，求输出电压v o=v o1-v
o2的值；
（3）当c1、c2间接入负载电阻R L=5.6kΩ时，求v
o的值；
（4）求电路的差模输入电阻R id、共模输入电阻R
ic和输出电阻
R
o。

图题6.2.3
解：（1）当vid=0时，求Q 点。

I2mA 0
I c1 1 2 I 0
2 2 mA
1mA
II/1mA/10010A B1c1
V CE1
V cc I RV[1015.6(0.6)]V c1c1E1
5V （2）当vi1=0.01V ，vi2=－0.01V 时，求输出电压v
o 的值。

r bel
3
V
26
10
T 1
200(1)2001012.8k
3 I E
1
10
A VD
r be1 Rc
(1)
R2.8(1 el
100 100 ) 4.3.22 100 10
3
43.75
v o 43.75[0.01(0.01)]0.88
AvV vdid
V （3）当C 1、C 2间接入R L=5.6k Ω,求v
o 。

A
VD
1
[R||
R
] el
L
2
r(1)R 2.8(1 belel
100 100 ) 1.87 100
10
3 14.5
v
o 14.50.020.29 AvVV VDid
（4）求R id 、R ic 和R
o 差模输入电阻R
id
为
3
R id 2[r be (1)Ret]2[2.8(1100)10010]k25.6
共模输入电阻R ic 为
ic
为
k
M 113
R ic(1)(R[2.8(1100)(100102100)]10.1
[r2)]k
beelro
22
输出电阻R
o为
R o2R c25.6k11.2k
6．2．2电路参数如图题6.2.3所示。

求：
（1）单端输出且当R L=∞时，vo2=？；R L=5.6kΩ时，V=?
o2
（2）不接R L时，单端输出的A VD2、A VC2和K
（3）差模输入电阻R id、共模输入电阻R ic和不接R
输出的输出电阻R
CMR的值。

L时，单端
o的值。

解：（1）R L=∞时，求v o2
A VD
2
1 2 r be R (1 c 2
)R 2[2.8
e2
100 (1 4.3.236
100
) 0 .1]
21.8
v o 2 A VD 2 v 21.80.020.44V id 当R L =5.6k Ω时，求
V
o2
A VD
2
2[r b
e
(R c 2 (1 ||
R L
) ) R e ] 10.9
v Av0. o2VD2id 22V （2）R L=∞且单端输出时，差模电压增益为
A21.8 VD2
共模电压增益为
A VC
2 R C 2 ro
2
4.3.19 100
0.73028
共模抑制比为
K CMR
A VD A VC
2 2 21.8
8.3.402
8
778 .6
（3）求单端输出时的R id2、R ic2和R o
差模输入电阻为
R id bee
2[r(1)R
] 2[2.8(1100)100103]25.6k
共模输入电阻
113
R ic beero
[r(1)(R2)][2.8(1100)(10010 22
2100)] 10M
输出电阻为
R oR5.6
c
k
6．2．3电路如图题6.2.6所示，设BJT 的30,100
1，
234
V BE1=V BE2=0.6V,V
BE3=V
BE4=0.7V。

试计算双端输入、单端输出时的R id、A
VD1、A VC1和K
CMR的值。

图题6.2.6
解：静态时，vi1=v i2=0,VE3=V E4=0-(0.6+0.7)=-1.3V，故
II
E3E4
1
2
I
RE
1V(V)
E3EE
2R
e
1
2 4.
1
7
.
3
10
6
3 A0.5mA
I I0.50mA E3
E0.005
1E2
I
100
3
m A
r b e r200(1)
3be43 V
T
I
E
3
[200101 26
4.3.24
] 5 .5 k
r b e r200(1)
1be21 V
T
I
E
1
26
[20031
] 161 .4k
0.005
由T1、T
3的集电极单端输出时的差模电压增益
A
VD1 2[r
be1 1
(1
3c
1 )r
be
3
]
100
2[161.4
30
5.5
4.3.20
31]
18
600
663.8
28
单端输出时共模电压增益A
VC1 r
be1 (1)[
1
R3
c
1
r
b e
3
(1)2R]161.4
3e
(1
30
100
(1
30)[5.5
0.74
100)
24.7]
0.63 共模抑制比
K CMR A
VD
A
VC
1
1
28
8.3.56
3
44 .4
差模输入电阻
Rrrk
id2[(11)3]2[161.4315.5]664
belbe
k。