模拟电子技术基础习题答案

模拟电子技术基础习题答案电子技术课程组2016.9.15目录第1章习题及答案...................................................................................................................1第2章习题及答案.................................................................................................................14第3章习题及答案.................................................................................................................36第4章习题及答案.................................................................................................................45第5章习题及答案.................................................................................................................55第6章习题及答案.................................................................................................................70第7章习题及答案.................................................................................................................86第8章习题及答案...............................................................................................................104第9章习题及答案...............................................................................................................117第10章习题及答案.............................................................................................................133模拟电子技术试卷1............................................................................................................146模拟电子技术试卷2............................................................................................................152模拟电子技术试卷3............................................................................................................1581第1章习题及答案1.1选择合适答案填入空内。（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。A.五价B.四价C.三价（2）PN结加正向电压时，空间电荷区将。A.变窄B.基本不变C.变宽（3）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。A.增大B.不变C.减小（4）稳压管的稳压区是其工作在。A.正向导通B.反向截止C.反向击穿解：（1）A、C（2）A（3）A（4）C1.2.1写出图P1.2.1所示各电路的输出电压值，设二极管是理想的。（1）（2）（3）图P1.2.1解：（1）二极管导通UO1=2V（2）二极管截止UO2=2V（3）二极管导通UO3=2V1.2.2写出图P1.2.2所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。（1）（2）（3）图P1.2.2解：（1）二极管截止UO1=0V（2）二极管导通UO2=-1.3V（3）二极管截止UO3=-2V1.3.1电路如P1.3.1图所示，设二极管采用恒压降模型且正向压降为0.7V，试判断下图中各二极管是否导通，并求出电路的输出电压Uo。2图P1.3.1解：二极管D1截止，D2导通，UO=-2.3V1.3.2电路如图P1.3.2所示，已知ui＝10sinωt(v)，试画出ui与uO的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。图P1.3.2解：当ui0V时，D导通，uo=ui；当ui≤0V时，D截止，uo=0V。ui和uo的波形如解图1.3.2所示。解图1.3.21.3.3电路如图P1.3.3所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。图P1.3.3解图1.3.3解：当ui3.7V时，D1导通，D2截止，uo=3.7V；当-3.7V≤ui≤3.7V时，D1和D2均截止，uo=ui；当ui-3.7V时，D1截止，D2导通，uo=-3.7V；ui和uo的波形如解图1.3.3所示。1.3.4电路如图P1.3.4（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。3图P1.3.4解：对输入电压uI1和uI2的进行分情况讨论，共有四种组合，分别进行讨论：（1）ui1=0.3V，ui2=0.3V，将两个二极管从电路中断开，可知D1、D2承受的正向电压不足以导通，所以均截止。此时uO=0V；（2）ui1=5V，ui2=0.3V，将两个二极管从电路中断开，可知D1承受正向电压导通，导通压降0.7V，此时uO=4.3V，且使D2管阳极（0.3V）比阴极（4.3V）电位低，D2承受反向电压而截止，结果是uO=4.3V；（3）ui1=0.3V，ui2=5V，将两个二极管从电路中断开，可知D2承受正向电压导通，导通压降0.7V，此时uO=4.3V，且使D1管阳极（0.3V）比阴极（4.3V）电位低，D1承受反向电压而截止，结果是uO=4.3V；（4）ui1=5V，ui2=5V，将两个二极管从电路中断开，可知D1、D2承受相同的正向电压，均处于导通状态，导通压降0.7V，此时uO=4.3V。uO的波形如解图1.3.4所示。解图1.3.41.3.5电路如图P1.3.5所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。V＝2V、5V、10V时二极管中的直流电流各为多少？二极管中的交流电流有效值各为多少？4图P1.3.5解：（1）V=2V时二极管的直流电流ID＝（V－UD）/R＝2.6mA其动态电阻rD≈UT/ID＝10Ω故动态电流有效值Id＝Ui/rD≈1mA（2）V=5V时二极管的直流电流ID＝（V－UD）/R＝8.6mA其动态电阻rD≈UT/ID≈3.02Ω故动态电流有效值Id＝Ui/rD≈3.3mA（3）V=10V时二极管的直流电流ID＝（V－UD）/R＝20mA其动态电阻rD≈UT/ID≈1.3Ω故动态电流有效值Id＝Ui/rD≈7.7mA1.3.6电路如P1.3.6图所示，设Ui=10V，R=10kΩ。若直流电源Ui变化±1V时，问相应的输出电压Uo将如何变化？5图P1.3.6解：由于直流电源不稳定，有±1V的波动，可以用一个理想的直流电压源Ui和一个变化范围为2V的交流电压源来等效，如解图1.3.6（b）所示。这样电路中既有直流电源又有交流电源，所以分别加以考虑。解图1.3.6模型电路（a）恒压降模型电路（b）交流小信号模型电路（1）静态分析。二极管采用恒压降模型，等效电路如解图1.3.6（a）所示。此电路中只有直流分量，称为直流通路，它反映电路的静态工作情况。根据直流通路可知930101070-103D..I（mA）（2）小信号工作情况分析。二极管采用交流小信号模型，等效电路如解图1.3.6（b）所示。此电路中只有交流分量，称为交流通路，它反映电路的动态工作情况。二极管的交流等效电阻rd为：96271093010263-3-DTd..IUr（Ω）79.21101096.2796.271Δ3ddoRrrU（mV）可知，当电源电压的变化为±1V时，相应的输出电压的变化比较小，只有±2.79mV。1.3.7二极管电路如图P1.3.7（a）所示。（1）判断二极管D1和D2是导通还是截止，并求出UAO。（2）若将开关S1打开，S2合上，接通uI，其中波形如图P1.3.7（b）所示，试画出uo的波形。设二极管均为理想二极管。6(a)(b)图P1.3.6解：（1）二极管D1导通，D2截止，并求出UAO=18V；（2）开关S1打开，S2合上时，假设D1D2均导通，则由回路方程可得5342518516D1iiiuuuI518D2iuI可见，D1的导通条件是：ui17VD2的导通条件是：ui18VV18截止，D导通，D时，18导通，D导通，D时，181717导通，D截止，D时，17当O21iiO21iO21iuVuuuVuVVuVu图略1.4.1现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为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）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。1.4.2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P1.4.2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～IUUR图P1.4.21.4.3已知图P1.4.3所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。7（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；（2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？图P1.4.3解：（1）当UI＝10V时，因为稳压管反接，所以先假设其稳压，UO＝UZ＝6V，则稳压管的电流为LRURUUI/)(ZZIDZ-8mA，小于其最小稳定电流，假设稳压不成立，所以稳压管未击穿。故V33.3ILLOURRRU同理，当UI＝15V时，稳压管中的电流小于最小稳定电流IZmin，所以V5ILLOURRRU当UI＝35V时，mA17/)(ZZIDZLRURUUI，稳压管稳压，UO＝UZ＝6V。（2）RUUI)(ZIDZ29mA＞IZM＝25mA，稳压管将因功耗过大可能会损坏。1.4.4电路如图P1.4.4（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。图P1.4.4解：波形如解图1.4.4所示8解图1.4.41.4.5稳压电路如图P1.4.5所示。已知UI=12V，稳压管的UZ=6V，负载电阻RL