【优质文档】模拟电子技术基础(第四版)习题解答童诗白.pdf
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1、学习必备欢迎下载 模拟电子技术基础( 第四版 ) 习题解答 _童诗白 第 1 章 常用半导体器件 自测题 一、判断下列说法是否正确,用“”和“”表示判断结果填入空内。 1 在 N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导 体。 2 因为 N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。 3PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。 4 处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。 5 结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压, 才能保证其大的特点。 6 若耗尽型 N 沟道 MOS 管的 大于零,则其输入电阻会明显变小。 二、选择正确答案填入空内。
2、l PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。 A.变窄 B.基本不变 C.变宽 2 稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 3 当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。 A.前者反偏、 后者也反偏 B. 前者正偏、 后者反偏 C. 前者正偏、 后 者也正偏 学习必备欢迎下载 4 UGS0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。 A.结型管 B.增强型 MOS 管 C.耗尽型 MOS 管 三、写出图 Tl.3 所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压UD0.7V 。 图 T1.3 解:UO11.3V, UO20V, UO3-1.3
3、V, UO42V, UO51.3V, UO6-2V。 四、已知稳压管的稳压值UZ6V ,稳定电流的最小值IZmin5mA 。求图 Tl.4 所 示电路中 UO1和 UO2各为多少伏。 a b 图 T1.4 解:左图中稳压管工作在击穿状态,故UO16V 。 右图中稳压管没有击穿,故UO25V 。 五、电路如图 T1.5 所示, VCC15V ,100,UBE0.7V 。 试问: 1Rb50k时,Uo? 2 若 T临界饱和,则 Rb? 解:1, , 。图 T1.5 学习必备欢迎下载 2, 六、测得某放大电路中三个MOS 管的三个电极的电位如表Tl.6 所示,它们 的开启电压也在表中。试分析各管的工
4、作状态(截止区、恒流区、可变电阻区), 并填入表内。 表 T1.6 管号UGSth/V US/V UG/V UD/V 工作状态 T1 4 -5 1 3 恒流区 T2 -4 3 3 10 截止区 T3 -4 6 0 5 可变电阻区 解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型MOS 管。根 据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态,如表Tl.6 最后一栏所示。 习题 1.1 选择合适答案填入空内。 l 在本征半导体中加入 A 元素可形成 N 型半导体,加入 C 元素可形成 P 型 半导体。 A.五价 B.四价 C.三价 2 当温度升高时,二极管的反向饱和电流将A 。 A.增大 B.不变
5、C.减小 3 工作在放大区的某三极管,如果当IB 从 12 uA 增大到 22 uA 时,IC 从 lmA 变为 2mA ,那么它的 约为 C 。 A.83 B.91 C.100 学习必备欢迎下载 4 当场效应管的漏极直流电流ID 从 2mA变为 4mA时, 它的低频跨导gm将 A 。 A.增大; B.不变; C.减小 1.2 电路如图 P1.2 所示,已知 V,试画出与的波形。设二极管导通 电压可忽略不计。 图 P1.2 解图 P1.2 解:与的波形如解图Pl.2 所示。 1.3 电路如图 P1.3 所示,已知 V,二极管导通电压UD0.7V 。试画出 与的波形图,并标出幅值。 图 P1.3
6、 解图 P1.3 解:波形如解图 Pl.3 所示。 1.4 电路如图 P1.4 所示, 二极管导通电压UD0.7V,常温下,电容 C对交 流信号可视为短路;为正弦波,有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流 的有效值为多少? 解:二极管的直流电流 其动态电阻 : 图 P1.4 学习必备欢迎下载 故动态电流的有效值: 1.5 现有两只稳压管, 稳压值分别是 6V和 8V, 正向导通电压为 0.7V。 试问: 1 若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? 2 若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少? 解:1串联相接可得 4 种:1.4V;14V;6.7V;8.7V。 2 并
7、联相接可得 2 种:0.7V;6V。 1.6 已知图 Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压,最小稳定电流 ,最大稳定电流。 1 分别计算为 10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压的值; 2 若时负载开路,则会出现什么现象?为什么? 解:1 只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时,输出电压才为6V。 时, ; 图 Pl.6 时, ; 时, ,。 0.1 2 当负载开路时,故稳压管将被烧毁。 1.7 在图 Pl.7 所示电路中,发光二极管导通电压 UD 1.5V ,正向电流在 515mA 时才能正常工作。 学习必备欢迎下载 试问: 1 开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光? 2R的
8、取值范围是多少? 解:1S闭合。 2 R的范围为 : 图 P1.7 1.8 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P1.8 所示。分 别求另一电极的电流, 标出其方向, 并在圆圈中画出管子, 且分别求出它们的电 流放大系数 。 a b a b 图 Pl.8 解图 Pl.8 解:答案如解图 Pl.8 所示。 放大倍数分别为和 1.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9 所示。在圆圈 中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。 图 P1.9 解: 如解图 1.9 。 学习必备欢迎下载 解图 1.9 1.10 电路如图 P1.10 所示,晶体管导通时, 50。试分析为 0V、1V、 3V
9、三种情况下 T 的工作状态及输出电压的值。 解: 1 当时, T 截止, 。 2当时,因为 图 P1.10 所以 T 处于放大状态。 3当时,因为, , 所以 T 处于饱和状态。 1.11 电路如图 Pl.11 所示, 晶体管的 50 , ,饱和管压降;稳压管的 稳定电压 , 正向导通电压。试问:当时?;当时? 解:当时,晶体管截止,稳压管击穿, 。 当时,晶体管饱和, 。 因为:图 P1.11 , , 1.12 分别判断图 Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 a b c d e 图 P1.12 学习必备欢迎下载 解:a 可能;b 可能;c 不能;d 不能,T 的发射结会
10、因电流过大而损 坏。e 可能。 1.13 已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极、 、 的电 位分别为4V 、8V 、12V ,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结 型管、 MOS 管、增强型、耗尽型),并说明、 、 与 G 、S 、D 的对应 关系。 解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极、 、 与 G 、S 、D 的对应关系如解图Pl.13 所示。 解图 Pl.13 1.14 已知场效应管的输出特性曲线如图Pl.14所示,画出它在恒流 区的转移特性曲线。 图 Pl.14 a b 解图 Pl.14 解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线如解图Pl.14 a所示, 读出 其与各
11、条曲线交点的纵坐标值及值,建立坐标系,描点,连线,即可得到转移特 性曲线,如解图 Pl.14 b所示。 1.15 电路如图 P1.15 所示, T的输出特性如图 Pl.14 所示, 分析当 4V、 8V 、12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。 学习必备欢迎下载 解:根据图 P1.14 所示 T 的输出特性可知, 其开启电压为 5V ,根据 图 Pl.15 所示电路可知。 当 4V时,小于开启电压,故T 截止。 当 8V时,设 T 工作在恒流区,根据输出 特性可知,管压降, 因此, ,小于开启电压, 说明假设成立,即T 工作在恒流区。图 Pl.15 当 12V时,由于,必然使 T 工作
12、在可变电阻区。 l.16分别判断图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在 恒流区。 a b c d 图 P1.16 解:a可能,b 不能,c 不能,d 可能。 补充 1. 电路如补图 P1a、b 所示,稳压管的稳定电压 , R 的取值合适, 的波形如图 c 所示。试分别画出和的波形。 a b c 学习必备欢迎下载 补图 P1 解:波形如下图所示 补充 2. 在温度 20oC时某晶体管的试问温度是60oC时的? 解: 。 补充 3. 有两只晶体管,一只的200 , ;另一只的 100 , ,其它 参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么? 解:选用 100 , 的管子,因其 适中
13、, 较小,因而温度稳定性较另 一只管子好。 补充 4. 电路如补图 P4所示,试问 大于多少时晶体管饱和? 解:取,若管子饱和, 则, 即 所以, 时, 管子饱和。 补图 P4 第 2 章 基本放大电路 自测题 一在括号内用“”和“”表明下列说法是否正确。 1. 只有电路既放大电流又放大电压, 才称其有放大作用。 学习必备欢迎下载 2. 可以说任何放大电路都有功率放大作用。 3. 放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。 4. 电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。 5. 放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。 6. 由于放大的对象是变化量, 所以当输入直流信号时, 任何放大电
14、路的输 出都毫无变化。 7. 只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。 二试分析图 T2.2 各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所 有电容对交流信号均可视为短路。 a b c d e f g h i 图 T2.2 解:图 a 不能。 VBB将输入信号短路。 图 b 可以。 图 c 不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。 图 d 不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。 图 e 不能。输入信号被电容C2短路。 学习必备欢迎下载 图 f 不能。输出始终为零。 图 g 可能。 图 h 不合理。因为 G-S间电压将大于零。 图 i 不能。因为 T 截止。 三在图 T2
15、.3 所示电路中,已知 , 晶体管 100, 。填空:要求先填文字表 达式后填得数。 1 当时,测得,若要基极电流, 则和之和 565 ;而若测得, 则 3 。 2 若测得输入电压有效值时, 输出电压有效值, 则电压放大倍数 -120 。 若负载电阻值与相等,则带上图 T2.3 负载后输出电压有效值 0.3 V。 四、已知图 T2.3 所示电路中,静态管压降并在输出端加负载电阻,其阻值 为 3。选择一个合适的答案填入空内。 1 该电路的最大不失真输出电压有效值 A ; A.2V B.3V C.6V 2 当时,若在不失真的条件下,减小Rw ,则输出电压的幅值将 C ; A.减小 B.不变 C.增
16、大 学习必备欢迎下载 3 在时,将 Rw 调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压, 则输出电压波形将 B ; A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波 4 若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将 B 。 A.Rw 减小 B.减小 C. 减小 五、现有直接耦合基本放大电路如下: A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路 它们的电路分别如图2.2.1 、2.5.1a 、2.5.4 a 、2.6.2 和 2.6. 9a所示; 设图中,且、均相等。选择正确答案填入空内,只需填A 、B 、 l 输入电阻最小的电路是 C ,最大的是 D 、E ; 2 输出电阻最小
17、的电路是 B ; 3 有电压放大作用的电路是 A 、C 、D ; 4 有电流放大作用的电路是 A 、B、D 、E ; 5 高频特性最好的电路是 C ; 6 输入电压与输出电压同相的电路是 B 、C 、E ;反相的电路是 A 、D 。 六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6 所示,试将合适的场效应管接入 电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。 解:根据电路接法, 可分别采用耗尽型N沟道和 P沟道 MOS 管,如解 图 T2.6 所示。 学习必备欢迎下载 图 T2.6 解图 T2.6 习题 2.1 分别改正图 P2.1 所示各电路中的错误, 使它们有可能放大正弦 波信号。要求保留电路原来的共
18、射接法和耦合方式。 a b c d 图 P2.1 解:a 将-VCC改为+VCC 。 b 在+VCC 与基极之间加 Rb 。 c 将 VBB反接,且在输入端串联一个电阻。 d 在 VBB支路加 Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。 2.2 画出图 P2.2 所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对 交流信号均可视为短路。 a b c d 学习必备欢迎下载 图 P2.2 解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。 图 P2.2 所示各电路的交流通路如解图P2.2 所示; a b c d 解图 P2.2 2.3 分别判断图 P2.2a、 b 所示两电路各属哪种放大电路,并写出的 表达式
19、。 解:图 a: , , 。 , , 图 b: , , 。 , , 。 2.4 电路如图 P2.4 a 所示,图 b 是晶体管的输出特性,静态时。利 用图解法分别求出和时的静态工作点和最大不失真输出电压(有效值)。 a b 图 P2.4 解:空载时:; 学习必备欢迎下载 最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为 3.75V 。 带载时: ; 最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为 1.63V 。如解图 P2.4 所 示。 解图 P2.4 图 P2.5 2.5 在图 P2.5 所示电路中 , 已知晶体管的 80, 1k, 静态时 , 。判 断下列结论是否正确,在括号内打“”和“
20、”表示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.6 电路如图 P2.6 所示,已知晶体管 120,UBE0.7V ,饱和管压降 UCES0.5V 。在下列情况下, 用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多 少? 1 正常情况; 2Rb1短路; 3Rb1开路; 4Rb2开路; 5Rb2短路; 6RC短路; 图 P2.6 图 P2.7 解:1, , 。 2 Rb1 短路, 。 学习必备欢迎下载 3 Rb1 开路, 临界饱和基极电流, 实际基极电流。 由于, 管子饱和 , 。 4 Rb2 开路, 无基极电流 , 。 5 Rb2 短路,发射结将烧毁,可能为。 6 RC短路,
21、。 2.7 电路如图 P2.7 所示,晶体管的 80 , 。分别计算和时的Q点、 、 和。 解:在空载和带负载情况下, 电路的静态电流、 均相等,它们分别为: 空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为: ; ; 时,静态管压降、电压放大倍数分别为: 。 2.8 若将图 P2.7 所示电路中的 NPN 管换成 PNP管,其它参数不变,则 为使电路正常放大电源应作如何变化? Q 点、 、和变化吗?如变化,则如何变 化?若输出电压波形底部失真,则说明电路产生了什么失真,如何消除? 解:由正电源改为负电源;Q 点、 、和不会变化;输出电压波形底部失 真对应输入信号正半周失真, 对 P
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