模电-童诗白(第四版)课后题全解

-1-模拟电子技术（第四版）童诗白课后习题答案第一章半导体基础知识自测题一、（1）√（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×二、（1）A（2）C（3）C（4）B（5）AC三、UO1≈1.3VUO2＝0UO3≈－1.3VUO4≈2VUO5≈2.3VUO6≈－2V四、UO1＝6VUO2＝5V五、根据PCM＝200mW可得：UCE＝40V时IC＝5mA，UCE＝30V时IC≈6.67mA，UCE＝20V时IC＝10mA，UCE＝10V时IC＝20mA，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。图略。六、1、V2VmA6.2μA26VCCCCCEBCbBEBBBRIUIIRUIUO＝UCE＝2V。2、临界饱和时UCES＝UBE＝0.7V，所以k4.45VμA6.28mA86.2VBBEBBbCBcCESCCCIURIIRUI七、T1：恒流区；T2：夹断区；T3：可变电阻区。习题1.1（1）AC（2）A（3）C（4）A1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V时管子会因电流过大而烧坏。1.3ui和uo的波形如图所示。ttuuOOio/V/V1010-2-1.4ui和uo的波形如图所示。1.5uo的波形如图所示。1.6ID＝（V－UD）/R＝2.6mA，rD≈UT/ID＝10Ω，Id＝Ui/rD≈1mA。1.7（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。1.8IZM＝PZM/UZ＝25mA，R＝UZ/IDZ＝0.24～1.2kΩ。1.9（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故V33.3ILLOURRRU当UI＝15V时，由于上述同样的原因，UO＝5V。当UI＝35V时，UO＝UZ＝5V。（2）RUUI)(ZIDZ29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。1.10（1）S闭合。（2）。，700)V(233)V(DminDmaxDmaxDminIURIURtuOi/V53-3tuOO/V3.7-3.7tuOI1/V30.3tuOI2/V30.3tuOO/V3.71-3-1.11波形如图所示。1.1260℃时ICBO≈32μA。1.13选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，其温度稳定性好。1.141.15晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如表管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe1.16当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。当VBB＝1V时，T处于放大状态。因为V9umA3μA60CCQOBQCQbBEQBBBQRIVIIRUVICC，，当VBB＝3V时，T处于饱和状态。因为BECCQOBQCQbBEQBBBQmA8Aμ160URIVuIIRUVICC＜，，1.17取UCES＝UBE，若管子饱和，则管子饱和。，所以，100CbCbCBECCbBECCRRRRRUVRUV1.18当uI＝0时，晶体管截止，稳压管击穿，uO＝－UZ＝－5V。当uI＝－5V时，晶体管饱和，uO＝0.1V。因为tu0I/V63tu0O1/V3tu0O2/V31.01mA5mA(a)(b)-4-mA24μA480BCbBEIBIIRUuICCCCCCECVRIVU＜1.19（a）可能（b）可能（c）不能（d）不能，T会损坏。（e）可能1.20根据方程2GS(th)GSDSSD)1(UuIi逐点求出确定的uGS下的iD，可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中，将各条曲线上uGD＝UGS（off）的点连接起来，便为予夹断线。1.211.22过uDS为某一确定值（如15V）作垂线，读出它与各条输出特性的交点的iD值；建立iD＝f（uGS）坐标系，根据前面所得坐标值描点连线，便可得转移特性。1.23uI＝4V时T夹断，uI＝8V时T工作在恒流区，uI＝12V时T工作在可变电阻区。1.24（a）可能（b）不能（c）不能（d）可能第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。(×)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。-5-(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。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T2.3所示电路中，已知12CCVV,晶体管β=100，'100bRk。填空：要求先填文字表达式后填得数。(1)当0iUV时，测得0.7BEQUV，若要基极电流20BQIA,则'bR和WR之和-6-bR=(()/CCBEQBQVUI)k≈(565)k；而若测得6CEQUV，则cR=(()/CCCEQBQVUI)≈(3)k。(2)若测得输入电压有效值5iUmV时，输出电压有效值'0.6oUV，则电压放大倍数uA(/oiUU)≈(-120)。若负载电阻LR值与cR相等，则带上图T2.3负载后输出电压有效值oU('LoLcRURR)=(0.3)V。四、已知图T2.3所示电路中12,3CCcVVRk，静态管压降6,CEQUV并在输出端加负载电阻LR，其阻值为3k。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omU(A)；A.2VB.3VC.6V(2)当1iUmV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.增大(3)在1iUmV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.cR减小C.CCV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、2.5.1(a)、2.5.4(a)、2.6.2和2.6.9(a)所示；设图中ebRR，且CQI、DQI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)；-7-(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。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。-8-(a)(b)(c)(d)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P2.22.3分别判断图P2.2(a)、(b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出uioQARR、、和的表达式。解：图(a):123(1)CCBEQBQVUIRRR，CQBQII，(1)CEQCCBQcUVIR。23//ubeRRAr，1//ibeRrR，23//oRRR图(b)：223123()///(1)BQCCBEQRIVURRRRR，CQBQII，-9-41CEQCCCQEQUVIRIR。4ubeRAr，1//1beirRR，4oRR。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0.7BEQUV。利用图解法分别求出LR和3LRk时的静态工作点和最大不失真输出电压omU（有效值）。(a)(b)图P2.4解：空载时：20,2,6BQCQCEQIAImAUV；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：20,2,3BQCQCEQIAImAUV；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P2.52.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80,ber=1kΩ,20iUmV,静态时0.7BEQUV,4CEQUV,20BQIA。判断下列结论是否正确，在括号内打“√”和“×”表示。(1)342002010uA(×)(2)45.710.7uA(×)(3)8054001uA(×)(4)802.52001uA(√)-10-(5)20120iRkk(×)(6)0.7350.02iRkk(×)(7)3iRk(×)(8)1iRk(√)(9)5ORk(√)(10)2.5ORk(×)(11)20SUmV(×)(12)60SUmV(√)2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管β=120，UBE=0.7V，饱和管压降UCES=0.5V。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；(2)Rb1短路；(3)Rb1开路；(4)Rb2开路；(5)Rb2短路；(6)RC短路；图P2.6图P2.7解:(1)2117416311CCBEBEBbbVUUIARR,1.32CBIImA，∴8.3CCCCcUVIRV。(2)Rb1短路,0BCII,∴15CUV。(3)Rb1开路,临界饱和基极电流23.7CCCESBScVUIAR，实际基极电流2174CCBEBbVUIAR。由于BBSII,管子饱和,∴VUUCESC5.0。(4)Rb2开路,无基极电流,15CCCUVV。(5)Rb2短路，发射结将烧毁，CU可能为15V。(6)RC短路,15CCCUVV。-11-2.7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：22CCBEQBEQBQbsVUUIARR1.76CQBQIImA'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；93beusub