第1章常用半导体器件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C.减小(3)工作在放大区的某三极管,如果当IB从12uA增大到22uA时,IC从lmA变为2mA,那么它的β约为(C)。A.83B.91C.100(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1.3电路如图P1.2所示,已知10siniut(V),试画出iu与ou的波形。设二极管导通电压可忽略不计。图P1.2解图P1.2解:iu与ou的波形如解图Pl.2所示。1.4电路如图P1.3所示,已知tuisin5(V),二极管导通电压UD=0.7V。试画出iu与ou的波形图,并标出幅值。图P1.3解图P1.321.6电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD=0.7V,常温下mVUT26,电容C对交流信号可视为短路;iu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()/2.6DDIVURmA其动态电阻:/10DTDrUI故动态电流的有效值:/1diDIUrmA1.7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。1、两个管子都正接。(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、两个管子都反接。(14V)(2)并联相接可得2种:0.7V;6V。1、两个管子都反接,电压小的先导通。(6V)2.、一个正接,一个反接,电压小的先导通。(0.7V)1.8已知稳压管的稳定电压UZ=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA,最大功耗PZM=150mW。试求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。解:稳压管的最大稳定电流:IZM=PZM/UZ=25mA电阻R的电流为IZM~IZmin所以其取值范围为k8.136.0ZZI~IUUR31.9已知图Pl.9所示电路中稳压管的稳定电压6ZUV,最小稳定电流min5ZImA,最大稳定电流max25ZImA。(1)分别计算IU为10V、15V、35V三种情况下输出电压OU的值;(2)若35IUV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。∴VUI10时,VURRRUILLO3.3;VUI15时,5LOILRUUVRR;VUI35时,11.7LOIZLRUUVURR,∴VUUZO6。(2)当负载开路时,mAImARUUIZZIZ2529max,故稳压管将被烧毁。1.11电路如图P1.11(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压UZ=3V,R的取值合适,uI的波形如图(c)所示。试分别画出uO1和uO2的波形。42.7电路如图P2.7所示,晶体管的β=80,'100bbr。分别计算LR和3LRk时的Q点、uA、iR和oR。解:在空载和带负载情况下,电路的静态电流、ber均相等,它们分别为:22CCBEQBEQBQbsVUUIARR1.76CQBQIImA'26(1)1.3bebbEQmVrrkI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:6.2CEQCCCQcUVIRV;308cubeRAr//1.3ibbebeRRrrk;93beusubesrAArR5ocRRk3LRk时,静态管压降、电压放大倍数分别为:(//)2.3LCEQCCCQcLLcRUVIRRVRR(//)115cLubeRRAr34.7beusubesrAArR//1.3ibbebeRRrrk5ocRRk。52.8在图P2.7所示电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如图P2.8(a)、(b)、(c)所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除。解:(a)饱和失真,增大Rb,减小Rc。(b)截止失真,减小Rb。(c)同时出现饱和失真和截止失真,应增大VCC。2.10已知图P2.10所示电路中,晶体管β=100,ber=1.4kΩ。(1)现已测得静态管压降UCEQ=6V,估算Rb;(2)若测得iU和oU的有效值分别为1mV和100mV,则负载电阻RL为多少?解:(1)mARUVIcCECCC2,AIICB20/,∴kIUVRBBECCb565。(2)由(//)100ocLuibeURRAUr,可得:2.625LRk。图P2.102.13电路如图P2.13所示,晶体管β=100,bbr=100Ω。(1)求电路的Q点、uA、iR和oR;(2)若改用β=200的晶体管,则Q点如何变化?(3)若电容Ce开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?6解:(1)静态分析:1122bBQCCbbRUVVRR1BQBEQEQfeUUImARR101EQBQIIAe(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV图P2.13动态分析:'26(1)2.73bebbEQmVrrkI(//)7.7(1)cLubefRRArR12////[(1)]3.7ibbbefRRRrRk5ocRRk(2)β=200时,1122bBQCCbbRUVVRR(不变);1BQBEQEQfeUUImARR(不变);51EQBQIIA(减小);e(R)5.7CEQCCEQcfUVIRRV(不变)。(3)Ce开路时,(//)//1.92(1)()cLcLubeefefRRRRArRRRR(减小);12////[(1)()]4.1ibbbeefRRRrRRk(增大);5ocRRk(不变)。72.12电路如图P2.12所示,晶体管的β=80,ber=1kΩ。(1)求出Q点;(2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的uA、iR和oR。解:(1)求解Q点:32.3(1)CCBEQBQbeVUIARR(1)2.61EQBQIImA7.17CEQCCEQeUVIRV图P2.12(2)求解放大倍数和输入、输出电阻:RL=∞时;(1)0.996(1)eubeeRArR//[(1)]110ibbeeRRrRkRL=3kΩ时;(1)(//)0.992(1)(//)eLubeeLRRArRR//[(1)(//)]76ibbeeLRRrRRk输出电阻:////371sbbeoeRRrRR2.13电路如图P2.13所示,晶体管的β=60,'100bbr。(1)求解Q点、uA、iR和oR(2)设Us=10mV(有效值),问?iU,?oU若C3开路,则?iU,?oU8解:(1)Q点:31(1)CCBEQBQbeVUIARR1.86CQBQIImA()4.56CEQCCEQceUVIRRVuA、iR和oR的分析:图P2.13'26(1)952bebbEQmVrrI,(//)95cLubeRRAr//952ibbeRRr,3ocRRk。(2)设Us=10mV(有效值),则3.2iissiRUUmVRR;304ouiUAUmV若C3开路,则://[(1)]51.3ibbeeRRrRk,//1.5cLueRRAR9.6iissiRUUmVRR,14.4ouiUAUmV。(c)(d)93.6图P3.6所示电路参数理想对称,晶体管的β均为100,'100bbr,0.7BEQUV。试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流EQI以及动态参数Ad和Ri。图P3.6解:Rw滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流EQI分析如下:∵22WBEQEQEQeEERUIIRV∴0.51722EEBEQEQWeVUImARR动态参数Ad和Ri分析如下:'26(1)5.18bebbEQmVrrkI98(1)/2cdbeWRArR2(1)20.5ibeWRrRk103.7电路如图P3.7所示,T1和T2两管的β均为140,ber均为4kΩ。试问:若输入直流信号mVuI201,mVuI102,则电路的共模输入电压?Icu差模输入电压?Idu输出动态电压?ou解:电路的共模输入电压ICu、差模输入电压Idu、差模放大倍数dA和动态电压Ou分别为:12152IIICuuumV;1210IdIIuuumV1752cdbeRAr;1.75OdIduAuV4.1根据下列要求,将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是:①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型(1)作低频放大器,应选用(①)。(2)作宽频带放大器,应选用(③)。(3)作幅值为1μV以下微弱信号的量测放大器,应选用(⑦)。(4)作内阻为100kΩ。信号源的放大器,应选用(②)。(5)负载需5A电流驱动的放大器,应选用(⑥)。(6)要求输出电压幅值为±80V的放大器,应选用(⑤)。(7)宇航仪器中所用的放大器,应选用(④)。116.1选择合适答案填入空内。(1)对于放大电路,所谓开环是指(B)。A.无信号源B.无反馈通路C.无电源D.无负载而所谓闭环是指(B)A.考虑信号源内阻B.存在反馈通路C.接入电源D.接入负载(2)在输入量不变的情况下,若引入反馈后(D),则说明引入的反馈是负反馈。A.输入电阻增大B.输出量增大C.净输入量增大D.净输入量减小(3)直流负反馈是指(C)。A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈B.只有放大直流信号时才有的负反馈C.在直流通路中的负反馈(4)交流负反馈是指(C)。A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈B.只有放大交流信号时才有的负反馈C.在交流通路中的负反馈(5)为了实现下列目的,应引入A.直流反馈B.交流反馈①稳定静态工作点,应引入(A);②稳定放大倍数,应引入(B);③改变输入电阻和输出电阻,应引入(B);④抑制温漂,应引入(A);⑤展宽频带,应引入(B)。6.2选择合适答案填入空内。A.电压B.电流C.串联D.并联(1)为了稳定放大电路的输出电压,应引入(A)负反馈;(2)为了稳定放大电路的输出电流,应引入(B)负反馈;(3)为了增大放大电路的输入电阻,应引入(C)负反馈;(4)为了减小放大电路的输入电阻,应引入(D)负反馈;(5)为了增大放大电路的输出电阻,应引入(B)负反馈;(6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入(A)负反馈;6.3下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入括号内。(1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。(×)(2)放大电路的级数越多,引入的负反馈越强,电路的放大倍数也就越稳定。(×)(3)反馈量仅仅决定于输出量。(√)(4)既然电流负反馈稳定输出电流,那么必然稳定输出电压。(×)126.14已知一个负反馈放大电路A=105,F=2×10-3。试问:(1)?fA;(2)若A的相对变化率为20%,则fA的相对变化率为多少?解:(1)因为AF=2001,所以:1500fAF(2)根据题目所给数据,可知:531120%0.1%1110210ffd