[工学]哈工大模电习题册答案.doc
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1、【2-1】 填空: 1本征半导体是 ,其载流子是 和 。两种载流子的浓度 。 2在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子的浓度则与 有很大关系。 3漂移电流是 在 作用下形成的。 4二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是 和 。 5稳压管是利用了二极管的 特征,而制造的特殊二极管。它工作在 。描述稳压管的主要参数有四种,它们分别是 、 、 、和 。6某稳压管具有正的电压温度系数,那么当温度升高时,稳压管的稳压值将 。 1. 完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等。2. 杂质浓度,温度。3. 少数载流子,(内)电场力。4. 单向导电性,正向导通压降UF和反向饱和电流I
2、S。5. 反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压(UZ),工作电流(IEmin),最大管耗(PZmax)和动态电阻(rZ)6. 增大;【2-2】电路如图2.10.4所示,其中ui=20sint (mV),f=1kHz,试求二极管VD两端电压和通过它的电流。假设电容C容量足够大。 图2.10.4 题2-5电路图1静态分析静态,是指ui =0,这时ui 视作短路,C 对直流视作开路,其等效电路如图1.4.2(a)所示。不妨设UD=0.6V则对于静态分析,也可以根据二极管的伏安特性曲线,用图解法求解。2动态分析对于交流信号,直流电源和电容C视作短路;二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内,故可
3、用动态电阻rd等效,且,由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。二极管伏安特性方程: (1.4.1) 由于二极管两端电压UDUT=26 mV,故式1.4.1可简化为: 所以 3交流和直流相叠加4uD和iD波形如图1.4.2(c)、(d)所示。图1.4.2 例1.4.1 解图【2-3】分析图2.10.5所示电路的工作情况,图中I为电流源,I=2mA。设20时二极管的正向电压降UD=660mV,求在50时二极管的正向电压降。该电路有何用途?电路中为什么要使用电流源?图2.10.5 题2-6电路图解:该电路利用二极管的负温度系数,可以用于温度的测量。其温度系数-2mV/。20时二极管的正向电压降U
4、D=660mV,50时二极管的正向电压降 UD=660-(230)=600 mV 因为二极管的正向电压降UD是温度和正向电流的函数,所以应使用电流源以稳定电流,使二极管的正向电压降UD仅仅是温度一个变量的函数。【2-4】 在图2.10.7中,试求下列几种情况下输出端对地的电压UY及各元件中通过的电流。(1)UA=10V,UB=0V;(2)UA=6V,UB=5V;(3)UA=UB=5V。设二极管为理想二极管。图2.10.7 题2-8电路图 解:(1)导通,截止 (2)导通,截止 (3) 均导通 【2-5】在图2.10.3电路中,U1和U2分别为大小合适的电源,U10、U2RD,要求:1. 画出该
5、放大电路的中频微变等效电路;2. 写出、Ri和Ro的表达式;3. 定性说明当Rs增大时,、Ri和Ro是否变化,如何变化? 4. 若CS开路,、Ri和Ro是否变化,如何变化?写出变换后的表达式。解: 此题的场效应管是增强型的,所以要用增强型的转移特性曲线方程式 由以上三个式子可求出电路的静态工作点。 1. 略 2. 电压增益 Au=gm(Rd/ RL) 对转移特性曲线方程求导数,可得 输入电阻 输出电阻 3. Rs的增大,会使UGS有所下降,静态工作点的ID下降,gm有所减小,Au有所下降,对Ri和Ro没有什么影响。4. Cs开路,对静态工作点没有影响,但电压增益下降。Cs开路,对Ri和Ro没有
6、什么影响。【4-7】在图4.7.5所示电路中,已知UGS=2V,管子参数IDSS4mA,UpUGS(off)=4V。设电容在交流通路中可视为短路。1. 求电流IDQ和电阻RS。2. 画出中频微变等效电路,用已求得的有关数值计算Au,Ri和Ro(设rDS的影响可以忽略不计)。3. 为显著提高Au,最简单的措施是什么? 图4.7.5 题4-7电路图 图4.7.6 题4-8电路图解: 场效应管是耗尽型,漏极电流可由下式算出 为显著提高|Au|,应在RS两端并联旁路电容。【4-8】场效应管放大电路如图4.7.6所示,其中Rg1=300,Rg2=120,Rg3=10,Rs=Rd=10,CS的容量足够大,
7、VDD16V,设FET的饱和电流,夹断电压Up=UGS(off) = 2V,求静态工作点,然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。若CS开路再求电压放大倍数。解 1. 求静态工作点该放大电路采用耗尽型场效应三极管,分压偏置电路。由于栅极回路无静态电流,所以Rg3中无电流。所以,Rg1和Rg2分压点的电位与栅极电位相等,这种分压偏置可以提高放大电路的输入电阻。由电路得: 上述方程组代入数据得两组解: 第一组:ID=0.46mA UGS= -0.6V 第二组:ID2=0.78mA UGS= -3.8VUp 第二组数据不合理,故工作点为:ID=0.46mA ,UGS= -0.6V 2. 用微变
8、等效电路求电压放大倍数放大器的微变等效电路如图2-13(b); 图2-13(b) 2-13题的中频微变等效电路 图2-13(c) 无CS的微变等效电路 对转移特性曲线方程式求导数,可得 Au=6.9 3. CS开路时的电压放大倍数CS开路实际上就是电路出现电流串联负反馈,电压增益下降。如果没有学习反馈,仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图2-13(c)。 因为rdRd、Rs 故 于是 【5-1】 填空:1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号,放大电路应采用 耦合方式。2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配,以使输出功率尽可能加大,放大电路应采用 耦合方式。3
9、. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为20和30,将它们级连成两级放大电路,则其放大倍数为 (a. 600,b. 大于600,c. 小于600)4. 在三级放大电路中,已知|Au1|=50,|Au2|=80,|Au3|=25,则其总电压放大倍数|Au|= ,折合为 dB。5. 在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的 ;而前级的输出电阻则可视为后级的 。6集成运算放大器的两个输入端分别为 端和 端,前者的极性与输出端 ;后者的极性同输出端 。7理想集成运算放大器的放大倍数Au ,输入电阻Ri ,输出电阻Ro 。8通用型集成运算放大器的输入级大多采用 电路,输出级大多采用 电路。 9放大电路产生
10、零点漂移的主要原因是 。 10在相同的条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路 。这是由于 。 11差动放大电路是为了 而设置的,它主要通过 来实现。 12共模抑制比KCMR是 之比,KCMR越大,表明电路 。13功率放大电路的主要作用是 。 14甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的 大小来区分的,其中甲类放大电路 ;乙类放大电路 ;甲乙类放大电路 。 15乙类推挽功率放大电路的 较高,这种电路会产生特有的失真现象称 ;为消除之,常采用 。16一个输出功率为10W的扩音机电路,若用乙类推挽功率放大,则应选至少为 W的功率管 个。1. 直接2. 变压器3. c 小于6004.
11、105,1005. 负载,信号源内阻6. 同相输入,反相输入,相同,相反7. ,08. 差分放大,功率放大9. 晶体管参数随温度变化10. 小,零漂是缓慢变化信号不能传到下一级11. 抑制零点漂移,两个完全对称的半边电路12. 差模电压放大倍数与共模电压放大倍数,抑制共模信号的能力越强13. 向负载提供足够大的功率;14. 导通角,导通角为360,导通角为180,略大于180;15. 效率,交越失真,甲乙类工作状态;16. 2,2。17. ,018. 差分放大,互补功率输出【5-2】 图5.2中的T1,T2均为硅管,UBE=0.7V,两管间为直接耦合方式,已知1=2=50,rbb1= rbb2
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