模擬電子技術(shù)(模電課后習(xí)題含答案)(第三版)

1、頁眉第 1 章 常用半導(dǎo)體器件1.1 選擇合適答案填入空內(nèi)。(l) 在本征半導(dǎo)體中加入 ( A ) 元素可形成 N 型半導(dǎo)體，加入 ( C )元素可形成 P 型半導(dǎo)體。A. 五價B. 四價C. 三價(2)當(dāng)溫度升高時，二極管的反向飽和電流將(A) 。A. 增大B.不變C.減小(3)工作在放大區(qū)的某三極管，如果當(dāng)I B從 12 uA增大到 22 uA 時， IC 從 l mA 變?yōu)?2mA ，那么它的 約為 ( C ) 。A.83B.91C.100(4)當(dāng)場效應(yīng)管的漏極直流電流ID 從 2mA 變?yōu)?4mA 時,它的低頻跨導(dǎo)gm 將 ( A ) 。A.增大；B.不變；C.減小1.3 電路如 圖P

2、1.2 所示，已知 ui10sint (V)，試畫出 ui與 uo 的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓可忽略不計。圖 P1.2解圖 P1.2解： ui 與 uo 的波形如 解圖 Pl.2 所示。1.4 電路如 圖 P1.3 所示，已知 ui5sint (V)，二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出 ui 與 u o 的波形圖，并標(biāo)出幅值。圖 P1.3解圖 P1.31 / 201頁眉1.6 電路如 圖 P1.4 所示 , 二極管導(dǎo)通電壓 UD=0.7V,常溫下 U T 26mV ，電容 C 對交流信號可視為短路； ui 為正弦波，有效值為 10mV。試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少？解： 二極管的直

3、流電流I D(V U D ) / R2.6mA其動態(tài)電阻 :rDU T / I D 10I dU i/rD1故動態(tài)電流的有效值：1.7 現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓值分別是6V 和 8V ，正向?qū)妷簽?0.7V。試問：(1)若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？(2)若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？解： (1)串聯(lián)相接可得4 種： 1.4V； 14V ；6.7V； 8.7V。1、兩個管子都正接。 （1.4V ）2、6V 的管子反接， 8V 的正接。 (6.7V)3、8V 的反接，6V 的管子正接。 (8.7V)4、兩個管子都反接。 （14V ）(2)并聯(lián)相接可得2 種：

4、 0.7V；6V 。1、 兩個管子都反接，電壓小的先導(dǎo)通。(6V)2.、一個正接，一個反接，電壓小的先導(dǎo)通。（0.7V ）1.8 已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓 UZ 6V ，穩(wěn)定電流的最小值 IZmin 5mA ，最大功耗 PZM 150mW。試求圖 P1.8 所示電路中電阻 R 的取值范圍。解：穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流：IZM PZM / UZ25mA電阻 R 的電流為 IZM I Zmin所以其取值范圍為U IU ZR0.361.8kI Z2 / 202頁眉1.9 已知圖 Pl.9 所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓U Z6V ，最小穩(wěn)定電流I Z min5mA，最大穩(wěn)定電流I Z max25mA。(1)分別

5、計算 U I 為 10V 、15V 、 35V 三種情況下輸出電壓U O 的值；(2)若 U I35V 時負(fù)載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？解： (1)只有當(dāng)加在穩(wěn)壓管兩端的電壓大于其穩(wěn)壓值時，輸出電壓才為6V 。 UIV 時，U ORLU I 3.3V；10RRLRLU I15V 時， U OU I5V ；RRLRLU I35V 時， U OU I11.7VU Z ， U OU Z6V 。RRLU IU Z29mA IZ max25mA ，故穩(wěn)壓管將被燒毀。(2)當(dāng)負(fù)載開路時， I ZR1.11 電路如圖 P1.11（a）、（ b）所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓 U Z 3V，R 的取值合適， u

6、I 的波形如圖（ c）所示。試分別畫出 uO1 和 uO2 的波形。3 / 203頁眉2.7 電路如 圖 P2.7 所示，晶體管的 =80 ，rbb100。分別計算RL和 RL3k時的 Q 點、 A& 、 Ri 和 Ro 。u解： 在空載和帶負(fù)載情況下，電路的靜態(tài)電流、rbe 均相等，它們分別為：I BQVCCU BEQU BEQ22AI CQI BQ1.76mARbRsrrbb(1) 26mV1.3kbeI EQ空載時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為：U CEQVCCI CQ Rc6.2V ；&Rc308AurbeRiRb / rberbe1.3k；&rbe&93Ausr

7、beRsAuRoRc5kRL3k時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：U CEQRLVCC I CQ ( Rc / RL )2.3VRLRc&( Rc / RL )&rbe&34.7Aurbe115AusrbeRsAuRiRb / rberbe 1.3kRoRc5k。4 / 204頁眉2.8 在圖 P2.7 所示電路中， 由于電路參數(shù)不同，在信號源電壓為正弦波時，測得輸出波形如圖P2.8（a）、（b）、（ c）所示，試說明電路分別產(chǎn)生了什么失真，如何消除。解：（a）飽和失真，增大Rb，減小 Rc 。（ b）截止失真，減小 Rb 。（ c）同時出現(xiàn)飽和失真和截止失真，應(yīng)增大V CC。2.10 已知

8、圖 P2.10 所示電路中，晶體管=100， rbe =1.4k。(1)現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降U CEQ=6V ，估算 Rb ；(2)若測得 U i 和 U o 的有效值分別為1mV 和 100mV，則負(fù)載電阻RL 為多少？VCCU CE2mA ， I BI C /20 A ,解： (1) I CRcVCCU BE565k。 RbI B&U o( Rc / RL )100,(2)由 AuU irbe可得 : RL 2.625k。圖 P2.102.13 電路如 圖 P2.13 所示，晶體管=100， rbb =100。(1)求電路的Q 點、 Au 、 Ri 和 Ro ；(2)若改用 =200 的晶體

9、管，則Q 點如何變化？(3)若電容 Ce 開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？5 / 205頁眉解： (1)靜態(tài)分析：U BQRb1VCC2VRb1Rb 2I EQU BQU BEQ1mARfReI BQI EQ10 A1U CEQVCCI EQ (RcR fR e )5.7V圖 P2.13動態(tài)分析： rberbb(126mV2.73k)I EQ&( Rc / RL )7.7Aurbe (1)R fRiRb1 / Rb2/ rbe(1) Rf 3.7kRoRc5k(2) =200 時， U BQRb1VCC2V （不變）；Rb1Rb2I EQU BQU BEQ1mA （不變）；

10、 I BQI EQ5 A （減?。?；RfRe1U CEQVCCI EQ (RcR fR e)5.7V （不變）。e開路時，&( Rc / RL )Rc / RL1.92（減?。?；(3) CAurbe(1)( ReRf )ReRfRiRb1 / Rb2/ rbe(1)( ReR f )4.1k（增大）；RoRc5k（不變）。6 / 206頁眉2.12 電路如 圖 P2.12 所示，晶體管的=80， rbe =1k。LL&、Ri和 Ro 。(1)求出 Q 點； (2)分別求出 R =和 R=3k 時電路的 Au解： (1)求解 Q點：I BQVCCU BEQ32.3ARb(1) ReI EQ(1)

11、 I BQ2.61mAU CEQVCCI EQ Re7.17V圖 P2.12(2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：&(1) Re0.996RL=時； Aurbe(1)ReRi Rb / rbe (1)Re 110k&(1)( Re / RL )RL =3k 時； Aurbe(10.992)( Re / RL )RiRb / rbe(1)( Re / RL )76k輸出電阻： RoRe /Rs / Rb rbe3712.13 電路如 圖 P2.13 所示，晶體管的=60 , rbb100。(1)求解 Q 點、 Au 、 Ri 和 Ro(2)設(shè) U s = 10mV （有效值），問 U i? ,U

12、o?若 C3 開路，則U i?, U o?7 / 207頁眉解： (1)Q 點：I BQVCCU BEQ31ARb(1)ReI CQI BQ1.86mAU CEQ VCCI EQ ( RcRe )4.56VA、 Ri和Ro 的分析：圖 P2.13u26mV&(Rc / RL )rberbb (1)95295,AuI EQrbeRiRb/ rbe952,RoRc 3k 。(2)設(shè) U s = 10mV （有效值），則Ri；&304U iU s 3.2mVU o Au U imVRsRi若 C3 開路，則：RiRb / rbe (1)Re 51.3k&Rc / RL1.5， AuReRi，&14.

13、4。U iU s9.6mVU o AuU iRs RimV(c)(d)8 / 208頁眉3.6 圖 P3.6 所示電路參數(shù)理想對稱，晶體管的均為 100， rbb100， U BEQ0.7V 。試求 Rw 的滑動端在中點時T 1 管和 T2 管的發(fā)射極靜態(tài)電流I EQ 以及動態(tài)參數(shù) Ad 和 Ri 。圖 P3.6解： Rw 滑動端在中點時T1 管和 T2 管的發(fā)射極靜態(tài)電流I EQ 分析如下： U BEQRW2I EQ ReVEEI EQ2VEEU BEQ0.517mA I EQRW2Re2動態(tài)參數(shù) Ad 和 Ri 分析如下：rberbb(126mV)5.18kI EQAdRc98rbe(1)

14、 RW/ 2Ri2rbe(1)RW20.5k9 / 209頁眉3.7 電路如 圖 P3.7 所示， T1 和 T2 兩管的均為 140， rbe 均為 4k。試問：若輸入直流信號uI 120mV ， uI 210mV ，則電路的共模輸入電壓uIc?差模輸入電壓uId? 輸出動態(tài)電壓uo?解：電路的共模輸入電壓uIC 、差模輸入電壓uId 、差模放大倍數(shù) Ad 和動態(tài)電壓 uOuI 1uI 215mV ；uIduI 1uI 2 10mV分別為： uIC2Rc175 ；uOAd uId1.75VAd2rbe4.1 根據(jù)下列要求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是：通用型

15、高阻型 高速型 低功耗型 高壓型 大功率型 高精度型(1)作低頻放大器，應(yīng)選用( )。(2)作寬頻帶放大器，應(yīng)選用( )。(3)作幅值為1V 以下微弱信號的量測放大器，應(yīng)選用( )。(4)作內(nèi)阻為100k。信號源的放大器，應(yīng)選用 ( )。(5)負(fù)載需 5A 電流驅(qū)動的放大器，應(yīng)選用 ( )。(6)要求輸出電壓幅值為 80V 的放大器，應(yīng)選用 ( )。(7)宇航儀器中所用的放大器，應(yīng)選用 ( )。10 / 2010頁眉6.1 選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)對于放大電路，所謂開環(huán)是指( B ) 。A. 無信號源 B. 無反饋通路 C.無電源 D.無負(fù)載而所謂閉環(huán)是指 ( B )A. 考慮信號源內(nèi)阻B

16、. 存在反饋通路C.接入電源D.接入負(fù)載(2)在輸入量不變的情況下，若引入反饋后( D )，則說明引入的反饋是負(fù)反饋。A. 輸入電阻增大B.輸出量增大C.凈輸入量增大D.凈輸入量減小(3)直流負(fù)反饋是指( C ) 。A. 直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B. 只有放大直流信號時才有的負(fù)反饋C.在直流通路中的負(fù)反饋(4)交流負(fù)反饋是指( C ) 。A. 阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B.只有放大交流信號時才有的負(fù)反饋C.在交流通路中的負(fù)反饋(5)為了實現(xiàn)下列目的，應(yīng)引入A. 直流反饋B. 交流反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點，應(yīng)引入( A ) ；穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入( B ) ；改變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引

17、入( B ) ；抑制溫漂，應(yīng)引入( A ) ；展寬頻帶，應(yīng)引入( B ) 。6.2 選擇合適答案填入空內(nèi)。A. 電壓B.電流C.串聯(lián)D.并聯(lián)(1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入( A ) 負(fù)反饋；(2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入( B ) 負(fù)反饋；(3)為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入( C ) 負(fù)反饋；(4)為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入( D ) 負(fù)反饋；(5)為了增大放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入( B ) 負(fù)反饋；(6)為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入( A ) 負(fù)反饋；6.3 下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。(1)只要在放大電路中引入反饋,就一定

18、能使其性能得到改善。()(2)放大電路的級數(shù)越多，引入的負(fù)反饋越強，電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。()(3)反饋量僅僅決定于輸出量。( )(4)既然電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，那么必然穩(wěn)定輸出電壓。()11 / 2011頁眉6.14 已知一個負(fù)反饋放大電路A=105,F=210-3。試問：(1) Af?； (2)若 A 的相對變化率為20%，則 A 的相對變化率為多少？f解： (1)因為 AF =200 1Af1，所以：500F(2)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知：dAf1dA51320%0.1%Af1 AFA2 101 10&10 4。6.13 已知負(fù)反饋放大電路的 Afj f(1 j4 )(15 )210

19、10試分析：為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作（即不產(chǎn)生自激振蕩）, 反饋系數(shù)的上限值為多少？解：根據(jù)放大倍數(shù)表達(dá)式可知，放大電路高頻段有三個截止頻率分別為fL 1 104 Hz ，fL 2fL 3 105 Hz因為fL2fL 310 f L1 ，所以，在 f fL 2 f L 3 105Hz&時， A 約為 60dB ，附加相移約為off L 2&，即不滿足自激振蕩的幅值條件，-180 ，為了使f L3 時的 20lg AF 小于 0dB反饋系數(shù)20lg F& 的上限值應(yīng)為-60dB，即 F& 的上限值為 10-3 。6.22 在圖 P6.22 所示電路中， 已知 A 為電流反饋型集成運放， 試問：

20、 (1)中頻電壓放大倍數(shù)； (2) 上限截止頻率。圖 P6.22解圖 P6.1812 / 2012頁眉解： 畫出圖 P6.22 所示電路中集成運放的等效電路如解圖 P6.18所示。因為ro 很小，反相輸入端電位為：&U nU iI i ro U i將集成運放的內(nèi)部電路替換為教材中圖 6.7.5所示電路（參閱P310 P311 ) ，&j&可得： I iCU o&( R Rf )&(R Rf )&U nU nU oU nU oU iU oj而 I iRRfRRfRfRRfRfCU o&1 j Rf&( R Rf )C U iU o(Rf)RRf&Rf1&U o即：&(1)AuRfCU iR1 j

21、 (1) Au1R f；(2)上限截止頻率為：fH1R2 Rf C7.1 填空：(1) ( 同相比例 ) 運算電路可實現(xiàn) Au 1 的放大器。(2) ( 反相比例 )運算電路可實現(xiàn) Au 0 的放大器。(3) ( 微分 )運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)( 同相求和)運算電路可實現(xiàn)函數(shù)YaX1bX 2cX 3 ， a、b 和 c 均大于零。(5) ( 反相求和) 運算電路可實現(xiàn)函數(shù)YaX1bX 2cX 3 ，a、b 和 c 均小于零。(6)( 乘方 ) 運算電路可實現(xiàn)函數(shù) YaX 2 。13 / 2013頁眉7.11 在圖 P7.11(a)所示電路中，已知輸入電壓uI 的波形如圖

22、(b)所示，當(dāng)t=0 時 uC =0。試畫出輸出電壓uO 的波形。(a)(b)圖 P7.11uO1t2uO (t1 )解： 輸出電壓的表達(dá)式為uI dtRCt1當(dāng) uI 為常量時：uO117 uI (t2t1)uO (t1)100uI (t2 t1 ) uO (t1)uI (t 2 t1 ) uO (t1 )10510RC若 t=0 時 uO =0；則當(dāng) t=5mS 時， uO1005510 3V2.5V 。當(dāng) t=15mS 時， uO 100(5)1010 3(2.5)V2.5V 。因此輸出波形如解圖 P7.11 所示。解圖 P7.1114 / 2014頁眉7.13 試分別求解 圖 P7.1

23、3 所示各電路的運算關(guān)系。(a)(b)(c)(d)圖 P7.13解： 利用節(jié)點電流法，可解出各電路的運算關(guān)系分別為：( a )uOR2uI1uI dtuI100uI dtR1R1C( b )設(shè)兩電容的充電電流為: iC1duC 1C1du I ( 方向向右 ),則dtdtuO(iR1idt )RC1du IC1 uI10 3 duI2uIC2dtC2dt( c )反相端： uOuNuCuP1uP dtRC同相端： uP uC1uIuP dt1uI dt1uP dtCRRCRC代入上式，得 uO1uI dt103uI dtRC( d )uO1( uI 1uI 2 )dt100(uI 10.5uI

24、 2 )dtCR1R215 / 2015頁眉7.15 試求出 圖 P7.15 所示電路的運算關(guān)系。圖 P7.15解： 設(shè) A2 的輸出為 uO2。因為 R1 的電流等于C 的電流，所以：uO 21uI dt2 uI dtR1C又因為 A2 組成以 uO 為輸入的同相比例運算電路，所以：uO 2(1R2 )uO 2uOR3比較以上兩式，得：uOuI dt7.27 所示各電路的傳遞函數(shù)，并說明它們屬于哪種類型的濾波電路。(a)(b)圖 7.2716 / 2016頁眉解： 利用節(jié)點電流法可求出它們的傳遞函數(shù)。在圖 (a)所示電路中Au (s)R2sR2C 。故其為高通濾波器。11 sR1CR1sC1

25、1R2sC /( R2sC)R21在圖 (b)所示電路中 Au ( s)R1R11。sR2C故其為低通濾波器。8.1 判斷下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1)在圖 T8.1 所示方框圖中，產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是FA 。()(2)因為 RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時的F0o ，單管共集放大電路的A0o ，滿足正弦波振蕩電路的相位條件FA2n，故合理連接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。()(3)在 RC 橋式正弦波振蕩電路中，若RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為R，電容均為 C，則其振蕩頻率 fo 1/ RC 。( )(4)電路只要滿足AF1，就一定會產(chǎn)生正弦波振蕩。 ( )(5)負(fù)反饋放大電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。()(6)在 LC 正弦波振蕩電路中， 不用通用型集成運放作放大電路的原因是其上限截止頻率太低。( )8.2 判斷下列說法是否正確，用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1) 為使電壓比較器的輸出電壓不是高電平就是低電平，就應(yīng)在其