非线性电子线路课后习题解答-超详细

查表得:
I0 (15) 0.1039e15
2 I1 ( x) xI0 (x)
x15 0.12881
Gm1 ( x)
g mQ [1
ln
I0 ( x) ] x
2 I1 ( x) xI0 (x)
5.94ms
(U0 )2
u0 (t) Gm1(x)Rui 2.32 cos w0t(v)
P
2 RL
2.69mW
2.2
x Ui 10 Ur
（1）由
1 107 LC
网络调谐于基波频率
QT RC 50
Gm1
IE0
Ur
2I1 x xI0 x
查表得:
2I1 x 0.18972 xI0 x x10
所以: Gm1 7.3ms
uo t 10 Gm1UiRL cost 10 4.74cos107t V THD D x / QT 1.27%
4
2.1
（1）恒流源:
解得: （2）静态时:
解得:
IC2 IB2 , IE2 (1 )IB2 0.98 49
1 0.02
2(IC2 2IB2 ) U BE 0.5IE2 6 IK IC2 2.05mA
U BE UCEO
U BE
UCEO
IK IES e Ur IES e Ur
2.7
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当 Ui 0.5V时，VD1 VD2截止
Uo 0
当 2V Ui 0.5V时，VD1导通 VD2截止
Uo
2 3Ui
1 3
2 cos t
1 3
Uo /V
3
当 Ui 2V时，VD1 VD2导通
2
Uo /V
Uo
1 2
U
i
3 2
cos t
1 0
3
2.5
2
-1
1.5
1
0.5
-2
0
-0.5
-1
-1.5
（2） uGS UQ U1 cost 3 2 cost(V ).
13
• 解:(1) uGS 3 cost (V ) 2 (V )
此时MOS管工作在完全平方律区
非线性电子线路
1.2 （2）
解: i 5u u2 0.5u2(mA) UQ 3.5V ,u UQ 0.8cost(V )
IQ 5UQ UQ2 0.5UQ3 8.3mA
GQ
IQ UQ
8.3mA 3.5V
2.375mS
g
i u
uUQ
5
2u
1.5u2
uUQ
6.375ms
将 u UQ 0.8COSwt(V ) 代入 i5uu20.5u3(mA) 并计算得:
ur
2 I1 ( x) xI0 (x)
13.487ms
u0 (t) 9v Gm1(x) RL ui cos0t
V 9 5.26 cos0t
2.5
恒流源偏置差分放大电路:
x Ui 2 Ur
IK 2mA
100 1 101
输出端RLC谐振回路:
C C1C2 20PF C1 C2
0
1 108 rad / s LC
QT 0RC 10
uo' (t) VCC IK a1(2)RL cos108t 10 4.02 cos108t(v)
uo
(t)
60 60 30
(4.02
cos108 t )
2.68 cos108 t (v)
THD 1 D(x) 0.25% QT
In I3
x x
3n
n2
9
4.2%
n3
2.3
电阻分压式偏置电路:
U BB
RB RB1
2
RB
2
VCC
3V
U U BB U BEQ 2.3v
I EQ
RE
U RB
1
1.07mA
RB RB1 || RB2 33.33K
x
U Ur
88.5
gmQ
IEQ
U
40.3mS
x Ui 15 Ur
2.2
（2）由 1 3107 网络调谐于三次谐波频率
LC
QT RC 50
Gm3
IE0
Ur
2I3 x xI0 x
IE0
Ui
2I3 x I0 x
所以:
uo t 10 Gm3UiRL cost 10 3.12cos3107t V
n
3n
n2 1 nn n2 9
3
THD3
1 QT
n1
UCEO
Ur ln
IK I ES
778.85mV
2.1
（3）由
查表得: 解得:
x Ui 20 Ur
UBE
IE0 IESe Ur I0 (x) IK
I0 (20) 0.08978 e20
U BE
Ur[ln
IK I ES
ln
I0 (20)] 321.52mv
UCE UBE 322mv
I141.6UQ 0.1921.2UQ2 5.292mA
Gm1
I1 U1
5.292 0.8
6.615ms
2
1.3 （2）
解: 设 u 0.5cos 2 1.5105t 2 cos 2 2105t(V )
w1t 2 1.5105t, w2t 2 2 105t
u 0.5cosw1t 2cosw2t
2.4
静态时，x =10 对9V电压源进行诺顿等效
IK 10V / 5k 2mA R 5k
又
IE0
IK
UE 5k
UEB U E 570.2mV 解得
IE0
I ES
exp(
U EB ur
)I0
x
IE0 1.886mA
所以
Gm1 ( x)
gmQ
2 I1 ( x) xI0 (x)
IE0
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Ui /V
-3
-1
-0.5
0
0.5
1
t /
2.8
• 2.8 增强型MOSFET管的转移特性为：
iD
n (uGS
0
2)2
uGS 2V uGS 2V
式中 n 0.8mA /V 2 。求下列情况下等效基波跨导Gm1：
（1） uGS UQ U1 cost 3 cost(V );
3
1.4 （2）
Cj 20(1 0.25u)0.5( pF);u (1,3)
C Cj 20 20 1 (1 0.25u)0.5 L 10h
f 1
1
HZ
LC 10106 20 1 (1 0.25u)0.5 1012
u 1, f 8.17106 HZ,
u 3, f 8.49106 HZ.
i 5u u2 0.5u3 5(0.5cos1t 2 cos2t)
(0.5cosw1t 2cosw2t)20.5(0.5cosw1t 2cosw2t)3
计算得直流分量: 2.125ms
w1:0.9531mA;w2:608125mA;2w1:0.125mA;2W2:2mA;
w1 w2 :1mA;3w1:0.015625mA;3w2:1mA; 2w1 w2 :0.09375mA;w1 w2:0.75mA.