模拟电子技术基础简明教程(第三版)_杨素行_课后答案

在80℃时的反向电流约为� 23 �10� A � 80� A
+
习题1-3 某二极管的伏安特性如图(a)所示�
①如在二极管两端通过1kΩ的电阻加上1.5V的电压�如图 (b)�此时二极管的电流 I 和电压U各为多少�
②如将图(b)中的1.5V电压改为3V�则二极管的电流和电
压各为多少�
I/mA
解�根据图解法求解 3
②
I � U �U Z � 30mA R
� IZ � I � I RL � 30 � 6 � 24mA
③
I RL
� UZ RL
� 3mA
� IZ � I � I RL � 20 � 3 � 17mA
习题1-8 设有两个相同型号的稳压管�稳压值均为6V� 当工作在正向时管压降均为0.7V�如果将他们用不同的方 法串联后接入电路�可能得到几种不同的稳压值�试画出
2kΩ 20kΩ
10V
(c)
IB � 0.465mA IC � 23.25mA U CE � �36.5V
以上算出的IC 与UCE值是荒谬 的�实质上此时三极管巳工作 在饱和区�故IB=0.465 mA� IC≈ VCC/ RC=5mA� UC E=UC ES ≈0.3V�见图P1-14(g)中C点。
习题1-16 已知一个N沟道增强型MOS场效应管的输出特性 曲线如图P1-16所示。试作出uDS=15V时的转移特性曲线�并 由特性曲线求出该场效应管的开启电压 UGS(th )和 IDO值�以及 当 uDS =15V� uGS =4V时的跨导 gm。
uDS=15V
由图可得�开启电压 UGS(th )=2V� IDO =2.5mA�
(b)交流通路
习题1-4 已知在下图中�uI = 10sinωt (V)�RL=1kΩ�试 对应地画出二极管的电流 iD、电压uD以及输出电压uO的波 形�并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向
电流可以忽略。
uI/V
+ uD -
10
+ uI
-
+ iD RL uD
-
0
iD/m1A0
�t
(a)
0 uI/V0
工 作区
习题1-10 假设有两个三极管�已知第一个管子的 �1 � 99� 则�1 � ? 当该管的 I B1 � 10� A 时�其IC1和IE1各等于多少�已 知第二个管子的 � 2 � 0.95 �则其 �2 � ? 若该管的IE2=1mA� 则IC2和IB2各等于多少�
解�①
�1
�
�1 1 � �1
(a)绝缘栅型N沟道增强型�(b)结型P沟道耗尽型� (c)绝缘栅型N沟道耗尽型�(d)绝缘栅型P沟道增强型。
习题1-18 已知一个N型沟道增强型MOS场效应管的开启电 压UGS(th) = +3V�IDO=4mA�请示意画出其转移特性曲线。
习题1-18图
习题1-19图
习题1-19 已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏
+U-
①电源电压为1.5V时 2
1.5 � U � I
1
I
I � 0.8 A , U � 0.7V ②电源电压为3V时
0 0.5 1 1.5 2 U/V (a)
1.5V 1kΩ (b)
3�U �I
I � 2.2 A , 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。
解�① 由图可得�
� � iC � 6 � 150 , iB 0.04
� � iC � 6 � 0.993 iE 6.04
� � �iC � 9 � 3.2 � 145 , �iB 0.06 � 0.02
� � �iC � 9 � 3.2 � 0.993 �iE 9.06 � 3.22
②
安全
iB � 100� A 80� A 60� A 40� A 20� A 0� A
�t �t
-10
uo/V 10
0
�t
习题1-5 欲使稳压管具有良好的稳压特性�它的工作电 流IZ、动态电阻rZ以及温度系数αU�是大一些好还是小一 些好�
答�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IZ愈大� 则其动态内阻愈小�稳压性能也愈好。但应注意不要超过
习题1-12 一个实际PNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分 别如图P1-12(a)和(b)所示。 ①查看该三极管的穿透电流ICEO约为多大�输入特性的死区电 压约为多大� ②为了使PNP型三极管工作在放大区�其uBE和uBC的值分别应 该大于零还是小于零�并与NPN型三极管进行比较。
解�①查图可知� IC EO =0.5mA� 死区电压约为 0.2V�
0V
+12V
-6V
+10V
(a)
(b)
(c)
(d)
-5V
+4.7V
-10V
+8V
+0.3V
+4.7V
-1.3V
+11.7V
0V
+5V
(e)
(f)
-1V
+12V
(g)
(h)
解�判断依据�
NPN型�uBE>0�uBC<0�放大� uBE>0�uBC>0�饱和� uB E<0� uBC <0�截止。
PNP型�uBE<0�uBC>0�放大� uBE<0�uBC<0�饱和� uB E>0� uBC >0�截止。
RL=1kΩ�稳压管的UZ = 6V�试求�
①稳压管中的电流 IZ = �
②当电源电压U升高到12V时� IZ 将变为多少�
③当U仍为10V�但RL改为2kΩ时� IZ 将变为多少�
解�①
I RL
� UZ RL
� 6mA
I � U �U Z � 20mA
R
+
U
IZ
VDZ RL
-
R
� IZ � I � IRL � 20 � 6 � 14mA
gm
�
�iD �uGS
�
4 �1.2 4.5 � 3.5
� 2.8mS
习题1-17 试根据图P1-17所示的转移特性曲线�分别判断各 相应的场效应管的类型�结型或绝缘栅型�P型沟道或N型沟 道�增强型或耗尽型�。如为耗尽型�在特性曲线上标注出
其夹断电压UGS(off)和饱和漏极电流IDSS�如为增强型�标出其 开启电压UGS(th) 。
②为了使三极管工作在放大区� 对 PNP型� uB E<0� uBC >0� 对 NPN型� uB E>0� uBC <0。
习题1-13 测得某电路中几个三极管各极的电位如图P1-13所 示�试判断各三极管分别工作在截止区、放大区还是饱和区。
+5V
+12V
0V
+10.3V
+0.7V
+2V
-5.3V
+10.75V
2kΩ
20kΩ 10V
2V
(d)
IB � 0 IC � 0 U CE � VCC � 10V
三极管工作在截止区� 见图P1-14(g)中D点。
20kΩ
20kΩ
10V
(e)
IB � 0 IC � 0 U CE � VCC � 10V
三极管工作在截止区� 见图P1-14(g)中E点 �与D点重合�。
200kΩ 10V
习题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。
习题1-2 假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA� 试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大�已知 温度每升高10℃�反向电流大致增加一倍。 解�在20℃时的反向电流约为� 2�3 �10� A � 1.25� A
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。
习题1-6 某稳压管在温度为20℃�工作电流为5 mA时� 稳定电压UZ=10V�已知其动态内阻rZ=8Ω�电压的温度系 数αU=0.09%/ ℃�试问� ①当温度不变�工作电流改为20 mA时�UZ约为多少� ②当工作电流仍为5 mA�但温度上升至50℃时� UZ约为 多少�
解� 20℃时� ICEO � �1 � � � ICBO � 31� A
50℃时� ICBO � 8� A
�
�
� � � 0 1 � 1% t�t0
50 � 20
� 30 � �1 � 1% �
� 30 � �1 � 30 �1% � � 39
ICEO � �1 � � � ICBO � 320� A � 0.32mA
1 (+3.2V)
(a)
1 (-11V) 2
(-6V)
3 (-6.7V)
(a)
解�本题的前提是两个三极管均工作在放大区。
(a)1——发射极e�3——基级b�2——集电极c�三极管 类型是NPN锗管。
(b)2——发射极e�3——基级b�1——集电极c�三极管 类型是PNP硅管。
极电流IDSS= -2.5mA�夹断电压UGS(off)=4V�请示意画出其转 移特性曲线。
习题2-1 试判断图P2-1中各电路有无放大作用�简单说明 理由。
答� (a)无放大作用�发射结反偏�� (b)不能正常放大�发射结无直流偏臵�� (c)无放大作用�集电结无直流偏臵�� (d)无放大作用�发射结无直流偏臵�� (e)有放大作用�是射极跟随器�� (f)无放大作用�输出交流接地�� (g)无放大作用�输入交流接地�� (h)不能正常放大�栅极无直流偏臵�� (i)无放大作用�电源极性接反��
+5V
+12V
0V
+10.3V
+0.7V
+2V
-5.3V
+10.75V
0V (a)
放大
+12V (b)
截止
-6V (c)
放大
+10V (d)
饱和
-5V
+4.7V
-10V
+8V
+0.3V
+4.7V
-1.3V
+11.7V
0V (e)
截止
+5V (f)
临界饱和
-1V (g)
放大
+12V (h)
放大
习题1-14 已知图P1-14(a)~(f)中各三极管的β均为50� UBE≈0.7V�试分别估算各电路中的iC和uCE�判断它们各自 工作在哪个区�截止、放大或饱和��并将各管子的iC和 uCE对应在输出特性曲线上的位臵分别画在图P1-14(g)上。
(c)
IB � 0.0465mA IC � 2.325mA U CE � VCC � 10V
三极管工作在放大区� 见图P1-14(g)中F点。
C
A
B
F
D、E 图P1-14(g)
习题1-15 分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图 P1-15所示。试识别它们的管脚�分别标上e、b、c�并判断 这两个三极管是NPN型还是PNP型�硅管还是锗管。
各种不同的串联方法。
+
+
+
-
-
-
(1) 12V (1) 6.7V (1) 1.4V
习题1-9 一个三极管的输出特性如图所示�
①试在图中求出uCE=5V�iC=6mA处的电流放大系数 � 、�、 � 和 ��并进行比较。
②设三极管的极限参数为ICM=20mA�U(BR)CEO =15V�PCM =100mW�试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。
2kΩ
20kΩ 10V
2V
2kΩ 200kΩ
10V
(a)
I B � 0.065mA IC � 3.25mA U CE � 3.55V
三极管工作在放大区� 见图P1-14(g)中A点。
(b)
IB � 0.0465mA IC � 2.325mA U CE � 5.35V
三极管工作在放大区� 见图P1-14(g)中B点。
解� ① �U Z � �I Z rZ � (20 � 5) �10�3 � 8 � 0.12V
U Z � 10 � 0.12 � 10.12V
② �U Z U Z � �U � �T � 0.09% � (50 � 20) � 2.7%
U Z � 10 � �1 � 2.7% � � 10.27
习题1-7 在下图中�已知电源电压U = 10V�R = 200Ω�
习题2-2 试画出图P2-2中各电路的直流通路和交流通路。 设各电路中的电容均足够大�变压器为理想变压器。
答�(a) Rb
+VCC Rc
Re1 Re2 (a)直流通路
+
+ Ui
Rb
Re1 RcU o
-
-
(a)交流通路
R3+VCC
R1
R4
R2
R5
(b)直流通路
+
U i R1 R2 -
+
R4 U o -
�
0.99
当 I B1 � 10� A 时�IC1 � 0.99mA ,
I E1 � 1mA
②
�2
� �2 1��2
� 19
当 I E 2 � 1mA 时� IC 2 � 0.95mA ,
IB2 � 50� A
习题1-11 设某三极管在20℃时的反向饱和电流ICBO=1μA� β =30�试估算该管在 50℃的 ICBO和穿透电流 IC EO大致等于多 少。已知每当温度升高10℃时�ICBO大约增大一倍�而每当温 度升高1℃时� β大约增大1% 。