模电课后习题参考答案

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《自测题、思考题与习题》参考答案
第1章
自测题
一、1.杂质浓度;温度。

2.减小;增大。

3.单向导电;最大整流电流I F;最大反向工作电压U RM。

4.0.5;0.7;0.1;0.2。

5. 15V;9.7V;6.7V;1.4V;6V;0.7V。

6.大;整流。

二、1.①;⑤;②;④。

2. ②;①。

3.①。

4.③。

5.③。

6.③。

三、1、2、5、6对;3、4错。

思考题与习题
1.3.1 由直流通路(图略)得I D=(10-0.7)/5.1×103≈1.82mA;则有r d≈26(mV)/I D(mA)=14.3Ω。

再由微变等效电路(图略)可得输出电压交流分量u o≈[14.3/(14.3+25)]u i≈3.6sinωt(mV)。

1.3.2(a)U D=-3V,VD截止,U AB=-12V。

(b)U D1=10V,U D2=25V,VD2优先导通,VD1截止,U AB=-15V。

1.3.3 当u i≥1.7V时VD1导通,VD2截止,u o=1.7V;当u i≤-1.7V时VD2导通,VD1截止,u o=-1.7V;当-1.7V≤ u i≤1.7V时VD1、VD2均截止,u o=u i。

故u o为上削顶下削底,且幅值为±1.7V的波形(图略)。

1.3.4 在等效电路中,两二极管可由图1.3.2(c)来表示。

当-0.5V<u i<0.5V时,VD1、VD2均截止,u o=u i。

当u i≥0.5V时VD1导通,VD2截止,u o=[(u i-U th)/(R+r D)]r D+U th,其最大值为U om≈1.42V。

同理,当u i≤-0.5V时,U om≈-1.42V。

图略。

1.3.5 由分压公式分别求得U A=5V,U B=8V,U BC=5V。

因U CA=U C-U A=U CB+U B-U A= -2V。

截止。

1.4.1 当u i>8V时,稳压管起稳压作用,u o=8V;-0.7V<u i<8V时,u o=u i;u i<-0.7V时,u o=-0.7V。

图略。

1.4.2(1)因R L U I/(R L+R)=18V>U Z,稳压管起稳压作用,U O=U Z=12V,I L=U O/R L=6mA,I R=(U I-U O)/R=12mA,I Z=I R-I O=6mA。

(2)当负载开路时,I Z=I R=12mA。

(3) I L=6mA,I R=(U I-U O)/R=14mA,I Z=I R-I L=8mA。

第2章
自测题
一、1. 15;100;30。

2.(从左到右)饱和;锗管放大;截止;锗管放大;饱和;锗管放大;硅管放大;截止。

3. (1)6V;(2) 1mA,3V;(3)3kΩ,3kΩ;(4) 50,-50;(5) 1V;(6)20μA;
(7)30mV。

4.(1) 1mA,6V;(2)14.1kΩ,3.6kΩ;(3) -1.5。

5.削底,削底,削底。

6.共集;共集;共集和共基;共集;共射。

二、1.②。

2.④。

3. ③。

4.②;①;④。

5.②④。

6.④。

三、1、5对;2、3、4、6错。

思考题与习题
2.1.1 (a)NPN硅管,1-e、2-b、3-c。

(b)PNP硅管,1-c、2-b、3-e。

(c)PNP锗管,1-c、2-e、3-b。

2.1.2 (a)放大状态。

(b)截止状态。

(c)因J C零偏,管子处于临界饱和状态。

2.2.1图(a)电路不能放大,因为静态I B=0。

图(b)电路不能放大,因为V CC极性接反。

图(c)、电路具有放大功能。

2.3.1 (1) 当S→A时,因R b<βR c,管子处于饱和区,I C=I CS ≈V CC/R c=3(mA)。

(2) 当S→B时,因R b>βR c,管子处于放大区,I B=(V CC-U BE)/R bB=0.0228 (mA),I C=βI B=1.824 (mA)。

(3) 当S→C 时,截止,I C=0。

2.3.2 (1)由题图 2.8(b)得V CC=10V,U CE=4V,I B=40μA,I C=2mA,所以R b=(V CC-U CE)/I B=232.5kΩ,R C=(V CC-U CE)/I C =3kΩ。

又由图可知I C R'L=(6-4)=2V,故R'L=1kΩ。

据R'L=R c//R L得R L=3/2kΩ。

(2)因I C R'L<U CE -U CES,所以U om=I C R'L=2V。

由图知β=I C/I B=2/0.04=50,r be=0.9kΩ。

A u=−βR'L/r be= −55.5,故得U im=U om/ A u = −36mV,即最大幅值为36 mV。

(3)当U im继续加大时电路先产生截止失真,需减小R b直到消除失真为止。

2.3.3 由图(b)A点得V CC=12V;B点得R c+R E =12/2=6kΩ;C点得R'L=R c//R L=3kΩ。

故R c=4kΩ,R E=6-4=2 kΩ。

因I B=10μA时I C=1mA,得β=100。

据图(a)知V CC=I B R B+0.7+(1+β)I B R E ,得R B=930kΩ。

2.3.4 (1)由−U BE+I B R B−V CC=0得I B≈0.49 mA,I C≈9.8mA。

由−U CE+I C R c−V CC=0得U CE = −7.1V。

P C=|I C U CE|≈69.6mW<P CM,且|I C|<I CM,|U CE|<U(BR)CEO,电路正常。

(2)若基极开路,U CE≈−12V,管子可能被击穿。

2.3.5 (1) I C≈βI B=β(V CC -U BEQ)/R1,U CE≈V CC -I C(R2+R3)。

(2) A u =−β(R2//R L)/r be,R i=R1//r be;R o ≈R2 。

(3) 若将C3开路,r be和R i不变,此时A u =−β[(R2+R3)//R L]/r be,R o ≈R2+R3 。

2.3.6 (1) I B=(V CC-0.7)/[R B1+R B2+ (1+β)R c],I C=βI B,U CE=V CC-(1+β)I B R c。

(2) A u= −β(R B2//R c//R L)/r be,R i=R B1//r be,R o=R B2//R c 。

2.4.1 (1) U B ≈4V,I C≈1.65mA,I B=I C/β≈28μA,U CE ≈7.75V。

(2)r be≈1.2 KΩ。

(3) A u =−100。

(4)U om=I C(R c//R L)=3.3V。

(5)若U CE=4V,则I C=(V CC-U CE)/ (R c+R e)=2.4V,U B=0.7+ I C R e=5.5V,R b1≈38.2kΩ。

2.4.2 (1)Q点在交流负载线的中点上时输出幅度最大,由此可得I C R'L=U CE,且U CE= V CC-I C(R c+R e),故解得I C=1.5mA,U CE=3V。

于是得U E=3V,U B =
3.7V,R b1≈11.4kΩ。

(2) r be =1.85kΩ,A u =−108。

2.4.3 因U B =
3.43V,U E = 2.73 V,I E=U E/(R e1+R e2)≈1.82 mA,故r be=0.951kΩ。

R i=R b1//R b2//[r be+(1+β)R e1]≈5.19kΩ。

A u=−β(R c//R L)/[r be+(1+β)R e1]≈-9.14,A us=-7.66。

R o≈R c=3.3kΩ。

当R e并一大电容,R i=R b1//R b2//r be=0.856kΩ。

A u =−β(R c//R L)/r be≈-126.54。

结果表明,R e被大电容短路后,R i减小而A u提高了。

2.4.4 (1)I C≈I E= (V CC-U E)/(R e1+R e2)≈1.35mA,U CE=−[10−I C(R C+R E1+R E2)]=−
3.5V。

(2)图略。

(3)因r be ≈1.2kΩ,故A u =−βR c/[r be+(1+β)R E1]≈−14.5,R i=R B1//R B2//[r be+(1+β)R E1]=4.6kΩ,R o =R c=3.3kΩ。

(4)因A u =−β(R c//R L)/[r be+(1+β)R E1]≈−11.4,故A us=-7.76。

(5)当R B1调大时,A u减小、R i增大,而R o将保持不变。

2.4.5 (1)由图得I C=1.5mA,U CE=7.5V,V CC=15V;U CE+I C(R c//R L)=10.5V得R c=3KΩ;V CC/(R c+R e)=3mA得R e=2KΩ。

(2)R b2=U B/I Rb2=(I C R e+0.7)/I Rb2=10KΩ;R b1=(V CC-U B)/ (I Rb2+I B)=28KΩ。

(3)P om=U cem I cm/2=2.25mW,P Vcc=V CC I C=22.5mW,η=P om/P Vcc=10%,P c=P Vcc-P om=20.25mW。

2.4.6 (1) I C≈(U B-U BE)/R e≈1.8mA,I B=I C/β=18μA,U CE≈V CC-I C(R c+R e)=2.8V。

(2)因r be≈1.66kΩ,故A u1≈−0.79;A u2≈0.8。

(3)R i=R b1//R b2//[r be+(1+β)R e]≈8.2kΩ。

(4)R o1≈R c=2kΩ;R o2 =R e//[r be+(R b1// R b2//R s)]/(1+β)≈31Ω。

2.4.7 (1) I B=28μA,I C=1.4mA,U CE≈6.4V。

(2) r be=1.25kΩ,A u =0.99,R i =76kΩ,R o≈22Ω。

2.4.8 (1)由于基极电流较大,故用戴维南定理得I B≈0.2mA,I C≈10mA,U CE≈10V。

(2) A u=25,R i =19Ω,R o≈500Ω。

第3章
自测题
一、1.结型和绝缘栅型;电压控制;输入电阻高;不参与导电。

2. 漏;源;源;漏;源。

3. 4mA;-3 V。

4. 16mA;+4V;8ms。

5.减小;减小;减小。

6. g m和R S。

二、1. ②。

2. ③。

3. ④。

4. ④。

5.③。

6. ②。

三、3、4、5对;1、2、6错。

思考题与习题
3.1.1图(a)为N-DMOS,U P=-2V,I DSS=2mA;图(b)为P-JFET,U P=2V,I DSS=3mA;图(c)为P-DMOS,U P=2V,I DSS=2mA;图(d)为N-EMOS,U T=1V。

3.1.2图(a)为N-EMOS,U T=3V;图(b)为P-EMOS,U T=-2V;图(c)为P-DMOS,U P=2V,
I DSS=-2mA;图(d)为N-DMOS,U P=-3V,I DSS=3mA。

3.1.3
习题3..1.3图解
3.1.4 (1)为N-DMOS;(2) U P=-3V;(3)I DSS≈6mA。

3.2.1(1)A u= -g m R D= -66。

(2) A u= -g m R′L= -50。

(3)R i=R g+R g1//R g2 R g=10MΩ,R o=R D=33kΩ。

(4)若C s开路,A′u= -g m R′L/(1+g m R s)= A u/5,即下降到原来的20%。

3.2.2(1)将U GS=9.3-11I D代入转移曲线方程得I D1=0.56mA,I D2=0.4mA;再分别代入U GS=9.2-11I D中可得U GS1=3.04V(舍去)和U GS2=
4.8V。

故静态漏极电流I D=0.4mA,U GS= 4.8V。

并且U DS =V DD -I D(R d+R s1+R s2)= 9.6V。

(2) R i =2.08MΩ,R o≈R d =10kΩ。

(3)因g m=1mA/V,故A u= -g m(R d//R L)/(1+g m R s1)= -2.5 。

3.2.3(1)转移曲线方程得I D=1mA,由U GS=-I D R1得R1=2kΩ。

(2)由U DS =V DD -I D(R d+R1+R2)得R2=4kΩ。

(3)因g m=1mA/V,故A u= -g m R d/[1+g m(R1+R2)]= -1.43。

3.2.4(1)解方程得I D1=1.15mA ,I D2=7.8mA(舍去),进而得U GS =-1.15V ,U DS = 5.05V 。

(2) 因g m =1.23mA/V ,A u1= -9.1,A u2=0.38。

(3) R i =1M Ω,R o1≈ R d =12k Ω,R o2≈R s //(1/g m ) = 0.31k Ω。

3.2.5(1)解方程得I D1=0.82mA ,I D2=0.31mA ,再分别代入U GS =-8I D 得U GS1=-6.56V(舍去),U GS2= -2.48V ,所以当I D =0.31mA ,U GS = -2.48V 时,U DS ≈12.5V 。

(2) 因g m =0.4mA/V ,A u =0.76,R i =1M Ω,R o ≈R s //(1/g m ) =1.9k Ω。

3.2.6(1)由已知U GS = -0.2V 得I D1=0.42mA ,U DS =15.8V 。

(2) A u =0.86,R i =1.4M Ω,R o ≈R s //(1/g m ) =0.77k Ω。

第4章
自测题
一、1.105;100。

2.80;104。

3.负载电阻;信号源内阻。

l 1001(100/)A j f -=-;ush 51001(/10)A j f -=+。

5.不变;下降;不变;减小;不变;增大。

6.窄;低。

二、1.(1) ③;(2) ③;(3) ③;(4) ②。

2. (1) ③;(2) ④。

3.(1) ③;(2) ①。

4. ④。

5.①。

6.②。

三、2、5对;1、3、4、6错。

思考题与习题
4.1.1(1) I B1=20μA ,I C1=2mA ,U CE1≈10V 。

U B2=
5.14V ,I C2≈I E2 =2.96mA ,U CE2≈7.64V 。

(2)r be1=1.4k Ω;r be2=0.99k Ω。

R i2≈9.8(Ω),R i =R b0//[r be1+(1+β1)(R e1//R i2)]≈2.3k Ω。

R o ≈R c2=2k Ω。

(3)A u = 0.43×168=72.4;A us =64。

4.1.2(1) U B1 =8V ,I B1= (U B1-0.7)/[R b3+(1+β)R e1]=0.0196(mA),I C1=0.98mA 。

U B2=3.75V ,I C2≈I E2 = 2.03mA 。

r be1=1.65k Ω;r be2=0.95k Ω。

因R ′L1=R e1//R i2=0.67k Ω。

R i =[R b3+(R b1//R b2)]//[r be1+ (1+β)R ′L1]=31.57kΩ;R o =R c2=2k Ω。

(2) A u =A u1×A u2= -78.9×0.953= -7
5.2;A us = -70.7。

4.1.3 (1) 因VT 1管的U GS =0V ,所以I DQ =I DSS =2mA ,U DS =V CC –I DQ R 2=1.8V 。

对于VT 1管,U B = R 4V CC /(R 3+R 4)=
5.6V ,I C2≈I E2=(5.6–0.7)/0.62=7.9mA ,I B2≈7.9/60=0.13mA ,U CEQ =V CC - I C2(R 5+R 6)=17.6V 。

(2) A u1= -g m (R 2//R 3//R 4//r be2)= -0.41,A u2= -β(R 5//R L )/r be = -78.5;A u = A u1A u2=32.2。

R i =R g =5.1M Ω。

R o ≈R 5=0.7k Ω。

4.1.4 R b2=R 6+R 7//R 8=150k Ω,R i2=R b2//{r be2+(1+β2)[r be3+(1+β3)R 9]}≈R b2,A u1=-(β1R 3//R i2)/[r be1 +(1+β1)R 4]≈ -61.6,A u2≈1,A u ≈ -61.6。

R o =R 9//{[r be3+(r be2+R b2//R 3)/(1+β2)]/(1+β3)} ≈57.6Ω。

4.1.5(1)R i ≈1.1MΩ,R o = R c =2k Ω。

(2)m d be c L u u1u2m f be
////1+g R r R R A A A g R r β-⋅-=⋅=⋅≈62, A us = R i A u /(R i +R s ) ≈61.4。

4.1.6 (1) U B1= 4V ,I C1=1mA ,U CE1=V CC -I C1(R C1+R E1)=6.7V ,I C2= I E2=(I C1R C1-0.7)/R E2=2.2mA ,U CE2=-[V CC - I C2(R C2+R E2)]= -4.1V 。

(2) r be1=2.3k Ω,r be2=1.2k Ω,A u =215,G=20lg215=46.6dB 。

(3) R i =2k Ω,R o =R C2=3k Ω。

4.2.1 (1) A um = -103,60dB 。

(2)f L =102Hz ,f H =105Hz 。

(3)参见图4.2.11。

4.2.2 (1) | A um | = 103,f L =102Hz ,f H =108Hz ,BW =108-102≈108。

(2)60-3=57dB 。

4.2.3 (1) r be =1k Ω,β=g m r b ′e =36,A ums = -36。

(2)f L1=1/2π(R s +R i )C 1=40Hz ,f L2=1/2π(R c +R L )C 2 =3.5Hz ,故f L ≈40Hz ;f H =1/2π[r b ′e //(r bb ′ +R b //R s )]C ′π=0.64MHz 。

(3)参见图4.2.11。

4.2.4 (1) U B=4V,I E=1mA,I B=10μA,U CE=8.7V。

(2) r be=2.7kΩ,R i=2.2kΩ,R o= R c=6kΩ,
A um=-148,A ums=-133。

(3) C1、C2和C e各单独作用时的f L1=6.4Hz,f L2=8.8Hz,f L3=185Hz,故f L≈185Hz。

C′π和(1+1/k)Cμ各单独作用时的f H1=0.7MHz,f H2=9.9MHz,故f H≈0.7MHz。

(4)参见图4.2.11。

4.2.5 (1) A u1=-g m R'L1/(1+g m R S1)=-1.07。

(2) R o=R e3//[(r be+R b3//R c3)/(1+β3)]=59Ω。

(3) f L=1/2π(R c2+R i3)C3=36Hz。

4.2.6 (1)经计算只有C4起主导作用,f L≈96Hz。

(2)用100μF电容替换C4能改善低频特性,此时f L≈48Hz。

第5章
自测题
一、1.3600;1800;大于1800而小于3600。

2.图解。

3.效率;78.5%;交越;甲乙。

4. 2.5 W;
3.2 W。

5. 6.25 W;65.4%。

6. 4。

二、1. ③。

2. ⑥。

3. ②③。

4. ④。

5. ①。

6.abef。

三、1、2、3、6对;4、5错
思考题与习题
5.2.1 (1)由P om=V CC 2/2R L得V CC≥17.88V,故V CC取18V。

(2) I CM ≥V CC/R L=1.125A,U(BR)CEO ≥2V CC=36V。

(3) P VCC=12.89W。

(4)P CM1=P CM2≥0.2P om=2W。

(5)U i =12.7V。

5.2.2 (1)U om≈10,P o=12.5W;P Vcc=2V CC U om/πR L≈22.5W;P c =P Vcc-P o=10W;η≈55.6%。

(2)为尽限状态,P om=V CC 2/2R L=202/2×8=25W;P Vcc=2V CC2/πR L≈31.85W;P c=P Vcc-P o=6.85W;效率为η≈78.5%。

5.2.3由P om=V CC 2/2R L得U om=16V,则I Lm=U om/R L=1A,故I CM >1A。

因电源电压|V CC|>16V,故U(BR)CEO>2V CC=32V。

由P CM>0.2P om=1.6W。

5.2.4(1)U o=0,调R1或R3可满足要求。

(2)增大R2。

(3)此时I B=(2V CC-2U BE)/(R1+R3),则V1、V2上的静耗为P C=βI B U CE=βI B V CC=2325mW>>P CM,两管将烧毁。

5.2.5(1)U C2=5V,调R1或R3。

(2)增大R2。

(3)P C=β(V CC/2)(V CC-2U BE)/(R1+R3)=896mW>>P CM,两管将烧毁。

5.2.6(1)准互补OCL功放电路,工作在甲乙类状态。

(2)P om=(V CC-U CE-U R5)2/2R L。

(3)U CEmax=U om+V CC= (V CC-U CES)R L/(R5+R L)+V CC=44.7V;I Cm=(V CC-U CES)/(R5+R L)=2.59A。

5.3.1因U om=18/2=9V,(1)P om=U om2/2R L=5.1W。

(2)因20lg A u=40dB,则A u=100,U im=U om/A u=9/100=0.09V,U i=64mV。

第6章
自测题
一、1.输入级;中间级;输出级;偏置电路;抑制零漂,且输入电阻高;电压增益高;带负载能力强。

2.恒定;小;大。

3.差模;共模。

4.两个特性相同;温度漂移。

5.两;两;四;相同;半边差模等效电路的电压增益;零;无穷大。

6.同相;反相;相同;相反。

二、1. ②。

2. ①;④。

3.③。

4. ③。

5. ③。

6. ③。

三、2、3、4、5、6对;1错。

6.2.1 (1) VT1、VT2和R组成镜像电流源电路。

由于其等效交流电阻非常大,因此把它作为VT3的集电极负载可提高电压放大倍数。

(2) 由于VT1、VT2特性相同,且β足够大,此时两管基极电流可忽略,则I C2=I C1≈I R=(V CC-|U BE|)/R≈V CC/R。

6.3.1 (1)因U BE+I E (R P/2+2R e)=V EE,故I C≈I E =0.56mA,U CE =V CC-I C R c-U E=
7.1V。

(2)因u id= u i1-u i2=8mV,且A ud=-β(R c//R L/2)/[r be+(1+β)(R P/2)]= -44.2。

故u o=A ud u id=(-44.2) ×8 = -353.6 mV 。

6.3.2 (1)A ud= -g m(R d//r ds) = -13.3;(2)设从T1的漏极输出,A ud1= -g m(R d//r ds) /2= -6.67,A uc1= -g m(R d//r ds) /[1+ g m(2R s)]= -0.33,K CMR=| A ud1/A uc1|=| -6.67/-0.33|=20.2。

6.3.3 (1)由已知u i=0时u o=0V得I C3=V EE /R c3=1mA,I B3=I C3/β3=0.0125mA。

又因U Rc2=I E3R e3+U EB3=3.2V,I Rc2=U Rc2/R c2=0.32mA,∴I C1≈I C2=I Rc2+I B3=0.333 mA,故I Re=2I C1=0.665 mA。

若设U B1=0V,则U E1= -0.7V,故R e=[U E-(-V EE)]/I Re=17kΩ。

(2)因r be1= r be2=4kΩ,r be3=2.2kΩ,故R i2= r be3+(1+β3)R e3=245.2kΩ。

A ud=β2(R c2//R i2)/2(R b+r be2)=48,A u3= -β3R c3/[r be3+(1+β3)R e3]= -3.92。

u o=A ud2 A u3 u i= -1.9V。

6.3.4 (1)图(a):A ud=-β1(R c1+R P/2)/(R s1+r be1)= -220,R id=2(R s1+r be1)=6kΩ,R o=2(R c1+R P/2) =22kΩ。

(2)图(b):A ud=-β1R c1/[R s1+r be1+(1+β1)(R P/2)]= -9.4,R id=2[R s1+r be1+(1+β1)R P/2]= 128KΩ,R o=2R c1=20kΩ。

6.3.5 U R2≈3.1(V),则I E3=(U R2-U BE3)/R e3=2mA,I E1=I E2=I E3/2=1mA。

r be1≈1.53kΩ,r be3≈0.86kΩ。

(1) A ud2=β2(R c2//R L)/2[R s+r be2+(1+β2)R e2]=12。

(2) A uc2=-β2(R c2//R L)/[R s+r be2+(1+β2)(2r AB+R e2)]} =-0.0005;K CMR=|12/-0.0005|=24000。

(3)R id=2[R s+r be1+(1+β1)R e1]=13.5kΩ;R o≈R c2=4.7kΩ。

6.3.6 (1)I E3=(U Z -U BE)/R e=0.1mA,I D1=I D2=0.5I E3=0.05 mA。

由I D=I DSS(1-U GS/U P)2得U GS= -1.91V。

(2)因g m=-2(I DSS/U P)(1-U GS/U P)=0.20Ms,故单端输出A ud=(1/2)g m(R d//R L)=6。

6.3.7 (1) A ud= -g m R d= -50。

(2) I C3=2I D=1mA,I R1=I C3=1mA。

R1=(V CC+V EE-U BE)/I R1=29.3kΩ。

6.3.8设U B1=0,U E3=-1.3V,I E =(-1.3+6)/4.7=1mA,I E3=I E4=I E/2=0.5(mA),I E1=I E2=I E3 /β3=0.005mA。

r be3= r be4≈5.5kΩ,r be1= r be2≈161.5kΩ。

A ud1=-β1β3R c/2[ r be1+(1+β1)r be3]=-28;
A uc1=-β1β3R c/{r be1+(1+β1)[r be3+(1+β3) 2R e]}=-0.63;K CMR=|-28/-0.63|=44.4;R id=2[r be1+
(1+β1) r be3]=664kΩ。

6.3.9(1)I R=I C5=[V CC-U BE6-(-V EE)]/R≈0.1mA,I D1=I C5/2=0.05 mA。

U B3≈V CC-I D1R D=7V,
I C3=I E3=[V B3-U BE3- (-V EE)]/(R P/2+2R e)≈0.5mA。

(2) r be3=5.6kΩ,R id2=2[r be3+(1+β3)(R P/2)]
=50.6kΩ,A ud1= -g m(R D//R id2/2)= -30.3。

A ud2=-β3(R c//R L)/2[r be3+(1+β3)(R P/2)]= -22.6,
A ud=A ud1×A ud2≈685。

第7章
自测题
一、1. 0.19V;0.15V;0.34V。

2. 10;0.009。

3. 34dB。

4. 10;0.09。

5. 909;900。

6.自激。

二、1. ②。

2. ③。

3. ③。

4. ②。

5. ①。

6. ②。

三、4、5、6对;1、2、3错。

7.1.1图(a):R e1和R e3分别引入一、三级直流和交流负反馈;R e2和C e2引入第二级直流负反馈;R e3、R f1和R e1引入一、三级间直流和交流负反馈;R e2、C e2和R f2引入一、二级间直流负反馈。

图(b):R e1、C e1和R e2、C e2分别引入一、二级直流负反馈;R e3引入第三级直流和交流负反馈;R f 引入一、三级间直流和交流负反馈。

图(c):R f 引入级间直流和交流负反馈。

图(d):R f 和R b 引入级间直流和交流负反馈。

图(e):R 4引入第二级直流和交流负反馈;R 2引入级间直流和交流负反馈。

图(f):R 3和R 6分别引入一、二级直流和交流负反馈;级间引入了正反馈。

7.1.2由G =20lg|A |=40得|A |=100。

(1) |AF |=100×(1/10)=10,1+|AF |=11。

(2) A f =A /(1+|AF |)=9.09,20lg|A /(1+|AF | )|=19.2dB 。

7.2.1图(a):R e1和R e3分别引入一、三级的交流电流串联负反馈;R e3、R f1和R e1引入一、三级间交流电流串联负反馈。

图(b):R e3引入第三级交流电压串联负反馈;R f 引入一、三级间交流电流并联负反馈。

图(c):R f 引入级间交流电压并联负反馈。

图(d):R f 和R b 引入级间交流电压串联负反馈。

图(e):R 4引入第二级交流电压并联负反馈;R 2引入级间交流电压并联负反馈。

图(f):R 3和R 6分别引入一、二级交流电压并联负反馈;级间引入了正反馈。

7.3.1推导见书;闭环增益的相对变化量±0.02%。

7.3.2 由图可知A um =103,f L =102Hz ,f H =105Hz 。

由20dB 得1+A um F =10。

故引入反馈后,A umf =A um /(1+A um F )=100,f Hf =(1+A um F )f H =106Hz ,f Lf =f L /(1+A um F )=10Hz 。

7.3.3 (1)需要引入电压并联负反馈。

此时①端接地,信号源接②端,并且R f 、C f 支路接在②和输出端之间。

(2)引入电流并联负反馈。

这时信号源接①端,②端接地。

R f 、C f 支路接在①和③之间。

(3)需引入电压串联负反馈。

这时信号源接接①端;②端通过一个电阻接地,R f 、C f 支路接在输出端和②之间。

7.3.4 (1)a-d 、b-c 、j-e 、i-h 。

(2) a-c 、b-d 、j-e 、i-h 。

(3) a-c 、b-d 、j-f 、i-g 。

(4) a-d 、b-c 、j-f 、i-g 。

7.4.1 (1) A ud = -β{R c1//[r be3+(1+β)R e ]}/2(R s +r be1),A u2= -βR c3//[r be3+(1+β)R e ],A u =A ud ×A u2。

(2)开关闭合时,电路引入了电压串联负反馈。

U f =R s U o /(R s +R f ),故A uf =U o /U f = (R s +R f )/R s =5。

7.4.2支路R f1是交流电流串联负反馈,且在深度负反馈条件下,有U i ≈U f 。

因U f =I Re1R e1≈R e3I C3R e1/(R e1+R f1+R e3),故A uf =U o /U i ≈ -I c3R c3/U f = -61.2。

7.4.3为交流电流并联负反馈。

A usf =U o /U s ≈I o (R e3//R L )/I i R s =I o (R e3//R L )/[R c3I o /(R c3+R f )]R s =7.2。

7.4.4 为电压并联负反馈。

A uf = -R f /R 1= -10,u o =A uf u i = -5sin ωt (V),P o =52/2×8=1.56W 。

7.4.5 为电压串联负反馈。

A uf =(R f +R b )/R b =11。

7.5.1 (1)不会自激振荡。

(2)由图知20lg|F A
|=80,即|F A |=104,故|A |=105。

7.5.2 (1) 由图知20lg|u A |=80,所以A um =104;该电路由三级组成,其中在f =100KHz ,特性斜率变化-40dB/dec(= -20dB/dec×2),即有相同的两级。

4
u 2
10(1/10)(1/100)A j j =++。

(2)当φ= -1800时,对应20lg|u A |=60dB ,又因u F =0.01,则|F A
|=10>1,表明电路将产生自激。

若要求φm =450则有-1350,对应20lg|u A |=66dB , 即20lg|1/u F |≈ -66dB ,得到u F ≈lg –1(-66/20)
≈0.0005。

第8章
自测题
一、1. 0,u I 。

2. -1V ,-0.1mA ,0.11mA 。

3.100k Ω,50k Ω,33k Ω。

4.基本对数运算,-U T ln(u I /RI s ),温度。

5.带通,低通,带阻,高通。

6.有源。

二、1.①。

2. ②。

3. ③。

4. ①。

5. ③。

6. ③。


三、1、5对;2、3、4、6错。

思考题与习题
8.1.1 A uf =u O /u I =-(R 2+R 3+R 2R 3/R 4)/R 1。

8.1.2 因u O1= -R f u I /R 1,u O2= -u O1,故u O =u O2-u O1= -2u O1= 2R f u I /R 1。

8.1.3 u O2= (1+R/R )u I2=2u I2,因u -1= u I1,则 (u O1-u I1)/R = (u I1-u O2)/R ,故u O =u O1=2(u I1-u I2)= 2u I 。

8.1.4 (1)U B =0V ,U C =6V ,U E =-0.7V 。

(2)I C =(12-6)/6=1mA ,I B =0.2/10=0.02mA ,故β=50。

8.1.5 因u O1= -[24×5/6+24×(-5)/4]=10mV , u O2= (1+24/4)[(6//6)/(6+6//6)×(6-12)]= -14mV ,
故u O =(1+6/12)[6× (-14)/(12+6)]-(6×10/12) = -12mV 。

8.1.6 (1) u O1= - u I1-0.5u I2。

(2) u O = -(1/R 4C )∫u O1d t =∫(u I1+0.5u I2)d t 。

(3)当0<t ≤1s 时, u O (1)=0;当1s ≤t ≤2s 时,u O =u I1(t -1), u O (2)=1V ;当2s ≤t ≤3s 时, u O =1.5(t -2)+1, u O (3)=2.5V ;当3s ≤t ≤4s 时,u O =1.5(t -3)+2.5,u O (4)=4V ;当4s ≤t ≤5s 时,u O =1.5(t -4)+4,u O (5)=5.5V 。

u O 的波形图略。

8.1.7 (1) u O1= - 3u I1,u O2= -0.1∫u I2d t ,u O = 3u I1+0.1∫u I2d t 。

(2) u O 的波形图略。

8.1.8当0<t ≤10s 时, u O1
=0.1t ,u O1(10)=1V ;当10s ≤t ≤20s 时,u O1=-0.1(t -10)+1,u O1(20)=0V ;当20s ≤t ≤30s 时,u O1=0.1(t -20),u O1(30)=1V ;当30s ≤t ≤40s 时,u O1=-0.1(t -30)+1,u O1(40)=0V ;u O1的波形图略。

因u O =-u O1+0.5,可先画出-u O1波形,再将-u O1平移0.5V 即可。

8.1.9 A (s)=-2/sRC –1/ s 2R 2C 2,第一项为一次积分环节,第二项为二重积分环节。

8.1.10 答案略(可参见图8.1.16、8.1.17)。

8.1.11
O u =,实现了开平方(平方根)运算。

8.1.12 (1)比例恒流源I o ≈(R 4/R 5)I R3=(R 4/R 5)[(12-0.7)/(R 3+R 4)]=1mA 。

又因I C2=0.5mA ,故
U C2≈V CC -I C2R 2 。

(2) 由于运放输入电阻很高,所以A u =2681be 7
//1(1)2(1)R R R R r βr R β⋅⨯++++。

(3)应引入电压串联负反馈,可在运放输出端与VT 2基极端之间接一反馈电阻R f 即可。

(4) A uf =1+R f /R 1。

8.2.1 (1)A u1= -1/(1+j ωR 2C )。

(2) A u = -(j ωR 2C )/(1+j ωR 2C )。

(3)A 1组成一阶低通有源滤波器;整个电路为一阶高通有源滤波器。

8.2.2 (1)二阶压控电压源低通滤波器;左侧电容下端接至输出端是为了改善在特征频率f n 附近的幅频特性。

(2) f n =1/2πRC =398Hz 。

(3)由Q =1/(3-A up )=1得A up =2;由A up =1+R f /R 1得R f =R 1;根据电阻平衡条件R f //R 1=2R 得R f =R 1=16k Ω。

第9章
自测题
一、1.正;放大电路;反馈网络;选频网络;稳幅环节;选频网络。

2. 选频网络;RC;RC。

3.正;负;不易起振;容易产生非线性失真。

4.串联;并联;石英晶体本身的谐振频率。

5. 开关元件;反馈网络;延迟环节。

6. 输出电压;阈值电压。

二、1. ④。

2. ④。

3.④。

4. ②。

5. ④。

6. ③。

三、2对;1、3、4、5、6错。

思考题与习题
9.2.1 (1) 1-7、4-6、2-5、3-8。

(2) f o=1/2=1.06kHz;因F=1/(1+R1/R2+ C2/C1)= 0.25,故A u=1+R3/R4>4,R3 >3kΩ。

(3) R3为负温度系数,设u o↑→R3的功耗↑→R3的温度↑→R3的阻值↓→A u↓→u o↓(4) R3=0时A u=1,使|A u F|<1,不振,示波器为一条水平线。

(5)A u=1+R3/R4=11>>3,波形上下被削平。

9.2.2 (1)连接M-J,M-N两点。

(2) A u=1+R f /R e1>3,R f >2R e1。

(3) 与上题(3)问基本一致。

R f 采用负温度系数或R e1采用正温度系数的热敏电阻。

9.2.3 (1)上负下正。

(2) f o=1/2πRC=7.23kHz。

(3)正温度系数。

(4)P om≈V CC2/2R L=6.48W。

(5) P CM≥0.2P om=1.3W。

9.2.4 (1) 不能振荡,将运放两输入端(+和-)对调即可。

(2) A u=1+R2/R1>3,R2>2R1=4kΩ。

(3)
f o ≈1/2πRC=3.98kHz。

9.3.1 图(a)不能振荡;图(b)可能振荡。

理由略。

9.3.2 (1) 5端与1端或4端与3端为同名端。

(2) 因C=(C4+C5)C3/(C3+C4+C5),故当C5=12pF 时,f o ≈3.52MHz;当C5=250pF时,f o ≈1.35MHz。

所以电路振荡频率的可调范围为1.35~3.52MHz。

9.3.3 (1) 能,为电容三点式正弦波振荡电路,因CΣ=C1C2/(C1+C2),故f o
≈1/2。

(2)当去掉C3,U B≈U C,使电路无法工作。

当去掉C4,信号在R4上
9.3.4图(a)变压器同名端错,改为次级下端;基极直流接地,应在次级与基极间接一耦合电容,改后电路为变压器反馈式LC正弦波振荡电路。

图(b)因U C≈U E,管子饱和,应在反馈线上加一耦合电容,改后电路为电感三点式LC正弦波振荡电路。

9.4.1 因石英晶体在f s上呈现极小电阻,满足相位平衡条件;正反馈最强,满足幅值条件。

故电路振荡频率为f s,同时要求集电极谐振回路也应谐振在这个频率上。

9.4.2 图(a)电路为并联型晶体振荡器,晶体起到电感作用;图(b)为串联型晶体振荡器,晶体起电阻作用。

9.4.3 由C1、C2、C3、L组成电容三点式振荡电路;f o=2.25 MHz。

9.5.1提示:图(b)中运放输出电压为±12V,输出为±6V。

传输特性见图。

(b) (a)
题9.5.1答图
66题9.5.2答图
9.5.2 (1)A 1为反相比例运放,工作在线性区域;A 2为过零比较器,工作在非线性区域;A 3为电压跟随器,工作在线性区域; (2)u o1=-u i ,波形见图。

9.5.3 u O1= - (R 3/R 1) u I +(R 3/R 2)×(-0.1)= -0.15V 。

当t =1s 时,有u O2= -(1/R 5C ) u O1 t =1.5V 。

A 3阈值电压U th = -( R 7/R 8)U Z ,即U Z =6V 时,U th = -1.2V ;U Z = -6V 时,U th = +1.2V ,若在t =1s 时,u O2=1.5V>1.2V ,故u O3=6V 。

9.5.4 (1)O1I1I2O1010()(0)t
u u u dt u =-++⎰。

(2)因A 2的阈值U th =±2V ,当u O1(t 1)=2V 时,即-10×(-10)×t 1=2,得t 1=20ms 。

(3) -10×(-10+15)(t 2-t 1)+2=-2,得t 2-t 1=80ms 。

9.5.5 (1)此时,R p 的滑动头应置最上端,f max =R 2/4R 3R 4C =33Hz 。

(2)u O1和u O 的峰—峰值分别为12V 和6V 。

u O1不变;当U REF >0,u O 上移;反之,下移。

(3)此时有2R 3U Z /R 2=2U Z ,R 3=R 2=20k Ω。

(4)因三角波原来幅值为R 3U Z /R 2,且f max =R 2/4R 3R 4C 。

若保持R 3/R 2不变,欲使f =10 f max ,则R 4=0.1×150=15k Ω,或C =0.1×0.1=0.01μF 。

一般用电位器代替R 4来调节f 。

第10章
自测题
一、1. 单相半波整流。

2. 小;大;平滑;高。

3. 并;串;电感滤波;电容滤波。

4.稳压二极管;反向击穿;电压。

5. 放大;放大;反向击穿。

6.管压降;导通、截止时间的比例。

二、1. ②。

2. ①。

3. ③;②。

4. ①;②。

5. ③。

6. ①;④。

三、1、5对;2、3、4、6错。

_ 题9.5.5答图_ _
思考题与习题
10.2.1 (1)VD1组成半波整流电路U O1=0.45(90+10)=45V,I L1=45/104=4.5mA;VD2和VD3组成全波整流电路U O2=0.9×10=9V,I L2=90mA。

(2) I D1= I L1=4.5mA,I D2= I D3= I L2/2=45mA;U RM1=141.4V,U RM2=U RM3=28.2V。

10.2.2 (1)正上下负。

(2)U O1=0.9U2=90V;U O2=-90V。

(3) I D1=I O/2=0.45A。

(4)U RM=282.8V。

10.3.1 (1)因U O=1.2U2,故U2=10V。

(2)当电容C值增大时,放电变慢,所以U O上升。

(3)当负载R L变化时,对U O有影响,R L增加时,放电变慢,所以U O上升。

10.3.2 (1)I O=U O/R L=250mA。

(2)I D=I O/2=125mA;因U2=U O/1.2=25V,故U RM=35V。

(3)因T=0.02s,取时间常数τ=5×(T/2)=0.05s,则C=τ/R L=417μF,故C取标称值470μF。

10.3.3 U C1=1.2U2=12V,R=(U C1-U O)/I O=20Ω。

10.4.1 (1)由U I(A V)= 1.2U2得U2=27.5V;n=N1/N2=U1/U2=8。

(2)因I=[33×(1+10%)-12]/0.56= 43.4mA,I D=I/2=21.7mA;因U2=27.5×(1+10%)=30.3V,则U RM=43V。

10.4.2 参见课本,求解U Omax和U Omin联立方程得R3=R4=R P。

10.4.3 (1)U I(A V)=1.2U2=19.2V。

(2)参见课本可得U O=9.6~16V。

(3)因I Lmax≈(1+β1)[U I -(U Omin+U BE1)]/R2-U Omin/(R3+R4+R P)=170mA。

(4)P CM=U CE1I C1=(U I -U Omin)×β1[U I -(U Omin+
U BE1)]/R2=1.71W。

10.4.4 (1)调整管的集电极与发射极对换位置;(2)运放两个输入端对换;(3)稳压管的接法换向。

10.4.5 (1)R1、R P、R2组成取样电路;R3、VD、C产生基准电压;运放A用作做比较放大;VT1和VT2组成复合管形式的调整管;R4、R5为限流电阻。

(2)由式(10.4.3)可得12~24V。

(3)当U O处在最小值时,调整管VT1上有最大管压降,此时若R L=100Ω,则I L有最大值,即
I Lmax=U Omin/R Lmin=12/0.1=120mA;另外,I R1=U Omin/(R1+R P+R2)=3mA,I R3=(U Omin-U Z)/R3= =15mA。

故I E1=138mA,P CM=U CE1I C1=(30-12)×0.138=2.48W。

10.4.6 (1)由18R2/(R1+R p+R2)=6和9(R p+R2)/(R1+R p+R2)=6可求出R1=R2=100Ω。

(2)因P C1=U CE1I C1≈(U I-U O)U O/R'L,式中U I=1.2U2=24V,R'L≈R L//(R1+R p+R2)=50Ω;令d P C1/d U O=0,则U O=12V,P Cmax=2.88W,故应取VT1管参数P Cmax≥2.88W。

10.4.7(1) U I1=1.2U21=30V,U I2=1.2U22=36V。

(2)当电网电压波动±10%,则有U I2=32.4~39.6V,由式(10.4.1)可得1.21kΩ<R6<1.52kΩ,显然R6=1.8kΩ不符合要求,应改为1.5kΩ。

(3)由U Z1= U B4=(R p/2+R2)U O/(R1+R p+R2)得U O=18.5V,再根据复合管U BE=U B2-U E1得U B2=1.4+18.5=19.9 V。

电阻R4上的电流I R4=(U Z2-U BE1-U BE2)/R4=5.5mA。

(4)因为I O=18.5/0.1=185mA,I R1=18.5/0.84=22mA,I C3=I R5/2≈4.7mA,I R3=(18.5-12) /1=6.5mA,I R4=5.5mA,则I E1应为上述各电流之和,即I E1=223.7mA。

10.4.8 U O=15+(I Q+15/R1)R2=40.5V。

10.4.9 高电平时V导通,U21=R1U O/(R1+R2//R3),故U O=3.75V。

低电平时V截止,U21=R1U O/(R1+R2),故U O=6.25V。

11。

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