模擬電路部分習(xí)題答案(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模擬電路部分習(xí)題答案第二章 晶體二極管及應(yīng)用電路2-1填空 （1）N型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入五價元素；P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體中摻入 三價元素 。（2）當(dāng)溫度升高時，二極管的反向飽和電流會 增大 。（3）PN結(jié)的結(jié)電容包括勢壘電容和擴(kuò)散電容。 （4）晶體管的三個工作區(qū)分別是 放大區(qū)、截止區(qū)和飽和區(qū)。在放大電路中，晶體管通常工作在 放大區(qū) 區(qū)。（5）結(jié)型場效應(yīng)管工作在恒流區(qū)時，其柵-源間所加電壓應(yīng)該 反偏 。（正偏、反偏）2-2判斷下列說法正確與否。（1）本征半導(dǎo)體溫度升高后，兩種載流子濃度仍然相等。（ ）（2）P型半導(dǎo)體帶正電，N型半導(dǎo)體帶負(fù)電。（ ）（3）結(jié)型場

2、效應(yīng)管外加的柵-源電壓應(yīng)使柵-源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證RGS大的特點。（ ）（4）只要在穩(wěn)壓管兩端加反向電壓就能起穩(wěn)壓作用。（ ）（5）晶體管工作在飽和狀態(tài)時發(fā)射極沒有電流流過。（ ）（6）在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價元素，可將其改型為P型半導(dǎo)體。（ ） （7）PN結(jié)在無光照、無外加電壓時，結(jié)電流為零。（ ）（8）若耗盡型N溝道MOS場效應(yīng)管的UGS大于零，則其輸入電阻會明顯減小。（）答案：（1）對；溫度升高后，載流子濃度會增加，但是對于本征半導(dǎo)體來講，電子和空穴的數(shù)量始終是相等的。（2）錯；對于P型半導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體在沒有形成PN結(jié)時，處于電中性的狀態(tài)。（3）對；結(jié)型場效應(yīng)管

3、在柵源之間沒有絕緣層，所以外加的柵-源電壓應(yīng)使柵-源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證RGS大的特點。（4）錯；穩(wěn)壓管要進(jìn)入穩(wěn)壓工作狀態(tài)兩端加反向電壓必須達(dá)到穩(wěn)壓值。（5）錯；晶體管工作在飽和狀態(tài)和放大狀態(tài)時發(fā)射極有電流流過，只有在截止?fàn)顟B(tài)時沒有電流流過。（6）對； N型半導(dǎo)體中摻入足夠量的三價元素，不但可復(fù)合原先摻入的五價元素，而且可使空穴成為多數(shù)載流子，從而形成P型半導(dǎo)體。 （7）對；PN結(jié)在無光照、無外加電壓時，處于動態(tài)平衡狀態(tài)，擴(kuò)散電流和漂移電流相等。（8）錯。絕緣柵場效應(yīng)管因為柵源間和柵漏之間有SiO2絕緣層而使柵源間電阻非常大。因此耗盡型N溝道MOS場效應(yīng)管的UGS大于零，有絕緣層故

4、而不影響輸入電阻。2-3怎樣用萬用表判斷二極管的正、負(fù)極性及好壞？答：可以利用萬用表的電阻擋測量二極管兩端電阻，正向時電阻很小，反向時電阻很大。 2-4二極管電路如題2-4圖所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止？輸出電壓為多少？ 本題可以通過二極管端電壓的極性判斷其工作狀態(tài)。一般方法是斷開二極管，并以它的兩個極作為端口，利用戴維南定理求解端口電壓，若該電壓是二極管正偏，則導(dǎo)通，若反偏則截止。（a）圖將二極管斷開，從二極管的兩個極為端口向外看，如題2-1解（a）圖所示，則A-B間電壓為12-6=6V，二極管處于正偏，導(dǎo)通。（b）圖將二極管斷開，從二極管的兩個極為端口向外看，如題2-1解（b）圖

5、所示，則A-B間電壓為3-2=1V，二極管處于正偏，導(dǎo)通。（c）當(dāng)有兩只二極管時，應(yīng)用以上方法分別判斷每只管子的狀態(tài)。如題2-1解（c）圖所示首先斷開上面二極管D1，則下面二極管D2截止，所以D1兩端電壓為正偏導(dǎo)通；然后再斷開下面二極管D2，如題2-1解（d）圖則D1兩端電壓為正偏導(dǎo)通，則D2兩端電壓為負(fù)截止，綜上所述，D1導(dǎo)通、D2截止。（d）根據(jù)前面分析方法，可知D1、D3截止，D2、D4導(dǎo)通。2-5電路如題2-11圖所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=8V，設(shè)輸入信號為峰值15V三角波，試畫出輸出uo的波形。解：如圖所示。三角波正半周時，當(dāng)電壓幅值小于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時，穩(wěn)壓管截止，當(dāng)?shù)扔诖笥诜€(wěn)壓

6、值時，穩(wěn)壓管反向擊穿，輸出電壓為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值；三角波負(fù)半周時，穩(wěn)壓管正向?qū)ǎ僭O(shè)正向電阻為0，則輸出電壓為零。2-6如題2-12圖所示，電路中兩只穩(wěn)壓管完全相同，UZ=8V，試畫出輸出uo的波形。解：如圖所示。三角波正半周時，當(dāng)電壓幅值小于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時，下面一只穩(wěn)壓管截止，當(dāng)?shù)扔诖笥诜€(wěn)壓值時，穩(wěn)壓管反向擊穿，輸出電壓為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值；三角波負(fù)半周時，上面一只穩(wěn)壓管截止，當(dāng)?shù)扔诖笥诜€(wěn)壓值時，穩(wěn)壓管反向擊穿，輸出電壓為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值。 2-7、2-8、2-9略2-10電路及二極管伏安特性如圖所示，常溫下UT26mV，電容C對交流信號可視為短路，ui為正弦波，有效值為10mV，問（1）二極管在輸入

7、電壓為零時的電流和電壓各為多少？（2）二極管中流過的交流電流有效值為多少？ 解：在分析這類電路時，應(yīng)首先分析靜態(tài)電流和電壓，即靜態(tài)工作點Q，然后求出在Q點下的動態(tài)電阻，再分析動態(tài)信號的作用。（1）利用圖解法可以方便地求出二極管的Q點。在動態(tài)信號為零時，二極管導(dǎo)通，電阻R中電流與二極管電流相等。因此，二極管的端電壓可寫為，在二極管的伏安特性坐標(biāo)系中作直線，與伏安特性曲線的交點就是Q點，如圖所示。讀出Q點的坐標(biāo)值，即為二極管的直流電流和電壓，約為（2）根據(jù)二極管動態(tài)電阻的定義，Q點小信號情況下的動態(tài)電阻為根據(jù)已知條件，二極管上的交流電壓有效值為10mV，故流過的交流電流有效值為 第三章 晶體三極管

8、及其應(yīng)用電路3-1 試畫出用PNP、NPN型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖，標(biāo)出電源電壓的極性，靜態(tài)工作電流IB、IC的實際方向及靜態(tài)電壓UBE、UCE的實際極性。解：用PNP型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖如題3-4圖(a)所示。 其中靜態(tài)工作電流IB、IC的實際方向如圖中箭頭所示，靜態(tài)電壓UBE-0.7V、UCE0.7V、UCE0.3V。3-2電路如圖3-5所示。說明這些電路能否對交流電壓信號進(jìn)行線性放大，為什么？分析：解決此問題需要進(jìn)行以下幾個方面的判斷。1 判別三極管是否滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的條件，具備合適的靜態(tài)工作點。2 判斷有無完善的直流通路。3 判斷有無完善的交

9、流通路。4 在前三個條件滿足的條件下，最后根據(jù)電路給出的參數(shù)進(jìn)行計算，根據(jù)計算結(jié)果判斷三極管是否工作在放大區(qū)。但是如果電路沒有給出電路參數(shù)，該步驟可以省略。默認(rèn)電路參數(shù)取值合適。解：a不能。沒有直流偏置，不能提供合適的靜態(tài)工作點。b不能。電源VCC使發(fā)射結(jié)反偏，不能提供合適的靜態(tài)工作點。c 不能?；鶚O電壓VBB使發(fā)射結(jié)滿足正偏條件，但是集電結(jié)不是反偏，電路不具備合適的靜態(tài)工作點。d不能。電容使集電極交流接地，從而使輸出電壓交流部分為零。e能。有合適的直流偏置電路，輸入能加到三極管上，輸出也能夠送到負(fù)載上。3-3 放大電路如題3-9圖所示。已知VCC=3V，UB=0.7V，RC=3 k，RB=1

10、50 k，晶體管VT的輸出特性曲線如題3-9圖a所示。試求：1放大電路的靜態(tài)工作點ICQ和UCEQ；2若RL=，求輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值；3若RL=7k，輸出最大不失真電壓的幅值。解：1 放大電路的靜態(tài)工作點ICQ和UCEQ計算如下。根據(jù)題3-9圖所示電路列寫直流負(fù)載線方程如下：分別令I(lǐng)C=0，UCE=0，代入直流負(fù)載線方程，得到負(fù)載線上兩個坐標(biāo)點，M（3，0），N（0，1），連接M、N得到直流負(fù)載線。根據(jù)直流通路，得基極靜態(tài)工作電流為直流負(fù)載線MN與iB=IB=15.3A的輸出特性曲線的交點Q就是靜態(tài)工作點。Q點坐標(biāo)為2 RL=時，輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不

11、失真電壓的幅值的計算。若RL=，交流負(fù)載線斜率與直流負(fù)載線斜率相同，為如題3-9圖b所示。輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3若RL=7k，交流負(fù)載線斜率為輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3-6如題3-12圖所示放大電路中，已知晶體管的=100，UBE=0.3V。1估算直流工作點ICQ和UCEQ。2若偏置電阻RB1、RB2分別開路，試分別估算集電極電位UC值，并說明各自的工作狀態(tài)；3若RB1開路時，要求ICQ=2mA，試確定RB2應(yīng)該取多大的值。解：1直流工作點ICQ和UCEQ估算。2若偏置電阻RB1開路，管子的靜態(tài)工作電流為此時三極管的發(fā)射結(jié)正偏、極點結(jié)

12、反偏，管子處于放大狀態(tài)。 若偏置電阻RB2開路， 此時管子處于截止?fàn)顟B(tài)。 3若RB1開路時，有3-7在電路如題3-13圖中，已知VCC=6V，UBEQ=0.7V，RS=500，RC=4k，RB=300k，晶體管VT的hfe=50，rbb=300。（1）估算直流工作點ICQ。（2）畫出放大電路的簡化h參數(shù)等效電路。（3）估算放大電路的輸入電阻和RL=時的電壓增益AU。（4）若RL=4k時，求電壓增益AU=uO/ui和AUS=uO/uS。解： 1估算直流工作點ICQ。2放大電路的簡化h參數(shù)等效電路如題3-13圖a。3估算放大電路的輸入電阻和RL=時的電壓增益AU。4若RL=4 k時，電壓增益AU和

13、AUS的計算。3-8 在題3-15圖所示放大電路中，已知晶體管的UBE=0.7V，=100，rbb=100，Rs=200，各電容足夠大。1畫出直流通路；計算靜態(tài)工作點。2畫出交流通路及交流等效電路，計算ri、rO、AU、AUs。解：1 直流通路如題3-15圖a；靜態(tài)工作點計算如下。2交流通路及交流等效電路如題3-15圖b、題3-15圖c所示.。ri、AU、AUs、rO的計算如下。3-10如題3-16圖所示電路，已知Rs=50，RB1=33K，RB2=10K，RC=1K，RL=1K，晶體管的hie=1.2 K，=50。1畫出交流通路及簡化h參數(shù)等效電路。2計算ri、AU、AUs、rO。解：1交流

14、通路及簡化h參數(shù)等效電路如題3-16圖a、題3-16圖b。2ri、AU、AUs、rO計算如下。3-13已知共基放大電路如題3-21圖所示。已知晶體管VT的hfe=50，rbb=50，UBEQ=0.7V,電路中的電容對交流可視為短路。1求靜態(tài)工作點。2畫出h參數(shù)等效電路；求中頻電壓增益U,輸入電阻和輸出電阻。分析：題3-21圖電路為CB組態(tài)放大電路。在進(jìn)行低頻小信號分析時，可以使用CB組態(tài)的h參數(shù)模型，也可以使用比較熟悉的CE組態(tài)的h參數(shù)模型。解：方法一： 1 直流電路如題3-21圖a所示。2利用CB組態(tài)的h參數(shù)模型進(jìn)行交流特性分析。交流等效電路如題3-21圖b所示。方法二： 1 靜態(tài)工作點的計算