模拟电子技术基础简明教程第三版课后习题答案详解

1、模拟电子技术基础简明教程(第二版)课后 习题答案习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正 向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理 想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2 假设一个二极管在 50C时的反向电流为10卩A， 试问它在20C和80C时的反向电流大约分别为多大？已知 温度每升高10C，反向电流大致增加一倍。解：在20C时的反向电流约为：2汉10# A= 1.25卩A在80C时的反向电流约为：23 10A = 80A习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示:如在二极管两端通过 1k?的电阻加上1.5V

2、的电压，如图(b)，此时二极管的电流I和电压U各为多少？如将图(b)中的1.5V电压改为3V，贝V二极管的电流和电1.5V 1k?(b)压各为多少？解：根据图解法求解电源电压为1.5V时1.5 二U II 0.8A, U : 0.7V电源电压为3V时3二U II 2.2A, U 0.8V可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，贝匸 极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题1-4 已知在下图中，U| = 10sin t (V), RL=1k?，试 对应地画出二极管的电流iD、电压uD以及输出电压uO的波形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向习题1-5 欲使稳压管具有良好的

3、稳压特性，它的工作电流Iz、动态电阻Xz以及温度系数 a u，是大一些好还是小一一 些好？答：动态电阻rZ愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的 电压变化量愈小，稳压性能愈好。一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流Iz愈大,则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过 其额定功耗，以免损坏稳压管。温度系数a u的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳 压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。习题1-6 某稳压管在温度为 20 C,工作电流为5 mA时， 稳定电压UZ=10V，已知其动态内阻 rZ=8?，电压的温度系 数 a u=0.09% / C,试问： 当温度不变，工作电流改为20 mA时

4、，UZ约为多少？ 当工作电流仍为5 mA，但温度上升至50C时，UZ约为多少？解： .：Uz m.lzG =(20 5) 10-8=0.12VUz =10 0.12 =10.12V：UZ Uz = ：u T =0.09%(50 20) =2.7%Uz =1012.7% =10.27习题1-7 在下图中，已知电源电压U = 10V , R = 200?,Rl=1 k?，稳压管的Uz = 6V,试求： 稳压管中的电流IZ = ? 当电源电压U升高到12V时，IZ将变为多少?IZ将变为多少?Rl当U仍为10V，但RL改为2k?时,解： I R= U = 6mARlU -UzI二 20mAR lz =

5、 I - 1% = 20-6 = 14mAU -U i =30mA 二 lz = I - lR =30-6 = 24mARzRl I R= U = 3mA p I z = I 一 I Rl = 20 - 3 = 17mARl习题1-8 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V,当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出 各种不同的串联方法。 12V(1) 6.7V(1) 1.4V习题1-9 一个三极管的输出特性如图所示，试在图中求出uCE=5V，iC=6mA处的电流放大系数一：、丁、:和：，并进行比较。设三极管的极限参数为ICM =

6、20mA， U（Br）ceo=15V， PCM=100mW，试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。由图可得:6 iB 一0.04= 150,汁盖9939 -3.20.06 -0.02=145,0.993ia im mCeA,七/inA习题1-10假设有两个三极管，已知第一个管子的=99,则匚二？当该管的|B1 =10A时，其IC1和IE1各等于多少？已 知第二个管子的 亟=0.95，则其 仔2=?若该管的IE2=1mA， 则IC2和IB2各等于多少？解： =帚=0.991 1 +弭当 IB1 =10.LA 时，IC1 = 0.99mA, IE1 =1mA* ： 2=191 -C当 I E2

7、=1mA时，lC2 = 0.95mA, lB2 =50A习题1-11设某三极管在20C时的反向饱和电流ICbo=1卩A， B =30;试估算该管在50C的ICBO和穿透电流ICEO大致等于多 少。已知每当温度升高 10C时，ICBO大约增大一倍，而每当温度升高1C时，B大约增大1%。解：20 C时，ICEO =1ICBO = 31A50 C 时，Icbo AP = 0o(1 + 1% 严=30汇(1+1% )500:301 30 1% =39Ice。= 1： Icbo =320A = 0.32mA习题1-12 一个实际PNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分 别如图P1-12(a)和(b)所示。

8、 查看该三极管的穿透电流Ice。约为多大？输入特性的死区电压约为多大？ 为了使PNP型三极管工作在放大区，其ube和uBC的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN型三极管进行比较。解：查图可知，ICEo=0.5mA，死区电压约为 0.2V ；为了使三极管工作在放大区，对 PNP型：Ube0；对 NPN 型：Ube0， Ubc+12V(b)0V+10.3V右0V(a)-5V+4.7V0V+5V(e)(f)-6V+10V解：判断依据:NPN 型:Ube0,ubc0,ubc 0,饱和;Ube0 ,ubc0.截止。PNP 型:UBE0.放大；UBE0 ,ubc,UbC0,截止。+5Vg+0.7V1/0

9、V(a)放大截止放大饱和-5V+4.7VQQ+0.3V+4.7V+5V(f)-10V+8V-1V+12V(g)(h)0V(e)截止临界饱和放大放大习题1-14 已知图P1-14(a)(f)中各三极管的 B均为50,UBe 0.7V，试分别估算各电路中的iC和uCe，判断它们各自 工作在哪个区(截止、放大或饱和)，并将各管子的iC和I B = 0.065mAIC 3.25mAUce = 3.55V 三极管工作在放大区， 见图P1-14(g)中A点。IC ： 2.325mAUce =5.35/三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中B点。(d)I B 0I C ： 0Uce Vcc三极管工作在截

10、止区，见图P1-14(g)中D点。(c)IB = 0.465mAIC 23.25mAUce =36.5V以上算出的IC与Uce值是荒谬 的，实质上此时三极管巳工作 在饱和区，故Ib=0.465 mA，I c vcc/ rc=5 mA， Uce=Uces 0.3V，见图P1-14(g)中C点。20 k? r20k?1L10V(e)Ib lc怎0U CE fcVCC= 10V三极管工作在截止区,见图P1-14(g)中E点(与D点重合)。三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中F点Fh6A _B图 P1-14(g)321U10 E/V7b=100MASOMA-60pA一 4OMA20MA OMA习

11、题1-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15所示。试识别它们的管脚，分别标上e、b、c,并判断这两个三极管是NPN型还是PNP型，硅管还是锗管。(a)(a)解：本题的前提是两个三极管均工作在放大区。(a) 1 发射极e，3基级b，2集电极c,三极管 类型是NPN锗管。(b) 2发射极e，3基级b，1集电极c,三极管 类型是PNP硅管。习题1-16 已知一个N沟道增强型MOS场效应管的输出特性 曲线如图P1-16所示。试作出uds=15V时的转移特性曲线，并 由特性曲线求出该场效应管的开启电压UGs(th)和lDo值，以及打汎叮J： 2.8mSGS 4.5 - 3.5习题1-1

12、7试根据图P1-17所示的转移特性曲线，分别判断各 相应的场效应管的类型(结型或绝缘栅型，P型沟道或N型沟道，增强型或耗尽型)。如为耗尽型，在特性曲线上标注出 其夹断电压UGS(off)和饱和漏极电流lDss；如为增强型，标出其 开启电压UGS(th)。(a) 绝缘栅型N沟道增强型;(c) 绝缘栅型N沟道耗尽型;(b) 结型P沟道耗尽型；(d) 绝缘栅型P沟道增强型习题1-18 已知一个N型沟道增强型 MOS场效应管的开启电习题1-19已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏极电流|dss= - 2.5mA，夹断电压UGs(off)=4V，请示意画出其转 移特性曲线。习题2-1试判断图P2

13、-1中各电路有无放大作用，简单说明 理由。答：（a）无放大作用（发射结反偏）；（b）不能正常放大（发射结无直流偏置）；（c）无放大作用（集电结无直流偏置）；（d）无放大作用（发射结无直流偏置）；（e）有放大作用（是射极跟随器）；无放大作用（输出交流接地）；（g）无放大作用（输入交流接地）；（h）不能正常放大（栅极无直流偏置）；（i）无放大作用（电源极性接反）；习题2-2 试画出图P2-2中各电路的直流通路和交流通路。设各电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器答：（a）Rb二vRcRe1CCUiRcURe2（a）直流通路（a）交流通路CC(b)交流通路(c)直流通路Rb1+VccRb2Rl(c

14、)交流通路图(c)中，U= 2止NiZbRl习题2-3在NPN三极管组成的单管共射放大电路中，假设 电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明 放大电路的IBq、Icq和UCEQ将增大、减少还是基本不变。 增大Rb;增大VCC;增大B。答：增大Rb,贝V Ibq减少，Icq减少，UCEQ增大。 增大Vcc，则Ibq增大， d增大，Uceq不确定。 增大B,则Ibq基本不变，Icq增大，UcEq减少。习题2-4 在图2.5.2所示NPN三极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明放大电路的Ibq、Icq和UCeq、rbe和 | A将增大、

15、减少还是基本不变。1增大Rbl； 增大Rb2； 增大Re；增大B。答：增大 Rbl，则 Ibq T，Icq T，Uceq ，%| 人| T。 增大 Rb2，则 1BQ ， ICQ J，UCEQ 匸，rbeT ， Au J。 增大Re，则 1 BQ J， ICQ J， UCEQ T ， rbeT ，| AJ。 增大B，则Ibq J，Icq基本不变，Uceq基本不变，匸，Au基本不变习题2-5 设图P2-5中的三极管B =100, UBeq=0.6V,VCC=12V , Rc=3k, Rb=120k。求静态工作点处的I BQ、ICQ 和 UCEQ值。解:120kQ T3k +VccVcc -(Ic

16、q I BQ)RcI BQ RbU BEQCiiC+1)Rc+Ibq&+Ubeq+T JUoiBBQU CEQ 二 VCC * UcQ 1 BQ & = 382V习题 2-6 设图 P2-6(a)中：Rb=510k,Rc=10k1 , Rl=1.51 ,Vcc=10V。三极管的输出特性曲线如图(b)所示。 试用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选 得是否合适； 在Vcc和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极 电压Uceq提高到5V左右，可以改变那些参数？如何改法？ 在Vcc和三极管不变的情况下，为了使lCQ=2mA, Uceq=2V ,应改变那些参数？改成什么数值？(a)(b

17、)解：可先用近似估算法求IBQVCC - U BEQ 100.71 BQ-0.02mA =20ARb510直流负载线方程：Uce - Vcc _ icRc =1010ic静态工作点Q|点处，UcEq 0.5V , ICQ 0.95mA 由图可见Q“点靠近饱和区，易产生饱和失真。为将UCEq提高到5V左右，可同时减小只 Rc和Rb,如图中Q2 点，也可以Rb不变，减小Rc；或Rc不变，增大Rb；或同时增大 Rc和 Rb等。Jc/rnAi7 I64- 冲蚀M目Q20 I-10 U.4t -二 Q10将iC=2mA , uCe=2V的一点与横坐标上 uCE=10V的一点相 连即可得到此时的直流负载线

18、，此时集电极电阻为Rc = Vcc -Uceq Icq=10-2 2 = 4k1.1由图可见，Q3点处IBq=40卩A，则Rb = VCC - U BEQ 1 BQ = 10 - 0.70.04250k因此，需减小 Rc和Rb,可减为Rc= 4k? , Rb= 250k?Jc/rnAi i7-=120 40 1V %片习题2-7 放大电路如图P2-7(a)所示，试按照给定参数,在图P2-7(b)中： 画出直流负载线； 定出Q点(设Ubeq=0.7V); 画出交流负载线。解：直流负载线方程为:UCE Wc ic（Rc 农）=5-3。Ubq汨一一Vcc =3.3V Rb1 Rb21CQ 1 EQU

19、 BQU BEQRe则由iC = 2.6mA的一条水平线 与直流负载线的交点即为 Q, 由图可得UCEq = 7.2V。= 2.6mA2.61a 3却A-40/.4 j 一 lA-7.2l ii l- ：!2-2%U CEQ = VCC - 1 CQ Rc = 656V 由图可知，lBQ=20A rbe =300 (1 J 261.6k 11 EQ150(Rc/Rl)-80.6R =&/% O.89k0习题2-12上题中，女口 Rs=10k?，则电压放大倍数解:代“UoUo古？RRi R代：-6.6习题2-13在图rbb =200 ?。 估算静态时的 计算三极管的P2-13的放大电路中，设三极

20、管的3 =100 , Ubeq=- 0.2V,Ibq, Icq和 Uceq； 唁直； 求岀中频时的电压放大倍数； 若输入正弦电压，输岀电压波形为，试问三极管产生了截止失真还是饱和失真？应该调整电路中的哪个参数（增大还是减少）？解：I BQ1 EQ：1 CQ-VCC -10V C2I Hr= 20ARb 490 k? rRc= 2mA+銅3k?cq Rc） = -4VUiVCC -U BEQRl 3k ?Rb I BQ+UoQO （）-200 1011.5k11 EQ2 |A| = = TOO是截止失真，应减少 Rb习题2-14在图P2-14的电路中，设 B =50, UBeq=0.6V求静态工

21、作点；画出放大电路的微变等效电路；求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻解： Vcc BQRb Ubeq (1 JIbqRVCC _U BEQ12-0.71 BQRb (V -)R 470 51 21 EQ 1 CQ = 1 BQ - 1 mA:20ARb470 k?C1+ T卜Rc3.9k ?厶 +Vcc+12VC2-+UoUCEQ =VCC - 1 CQ 尺 _ IEQRe ： 63 微变等效电路 rbe =300 + (1 + 0).63kO1 EQ侃尺)54rbe (1：)ReR 二 Rb 11% TRe : 84.9k1i 1RlRbiRcUiUiRo = Rc - 3.9k1.1Re

22、2 k?3.Rk ?Uo习题 2-15 设图 P2-15中三极管的 B =100, Ubeq=0.6V, rbb =100?, Vcc=10V, Rc=3k?, Re=1.8k?, RF=200 ?, Rb1=33k?, Rb2=100k?, 负载电阻RL=3k?,求静态工作点；求电压放大倍数求R和R。解：电容、C2、C3均足够大。画出微变等效电路；设 Rs=4k?，求 Aus；Au；I cqU BQ：I EQ&1RdRf Re1 BQ=I= 9.4A=2.48VVCC2U BQ - U BEQ0.94 mARC2-o +VCCi Rb*f R 2 RLR彳Ce,-RfU CEQ = Vcc

23、- I CQ RcTeq(Rf +R.戶5.3V微变等效电路Rb = Rbi Rb2r+j山+)咽b| RlRc u26 Ge = hb (1 -，) : 2.89k;:I EQgg 6.5rbe (V)Rf R -Rb1/ Rb2/ rbe11 Rf11.96kjAus = c 丄 c Au 吒4.87%RsRo - Rc - 3 k11习题2-16解：VccP106:-I BQ Rb U BEQ ( ) IVcc - U BEQ:10ARb (1 JReIcq = Ibq 1 mA=VCC _ I EQ Re ： 6.4V rbe =300 + (1+P)-6 壬2.93k0I EQ丄丨1

24、： ReRl=x时，人 瓦rbe (V )ReA _1 Re / Rlrbe1 BQI EQU CEQRL=12k ?时,o0.99+ (1 + 0)Re/ Rl0.97 Rl=x时，Ri = Rb | % 亠订亠Re；：283ki 】RL=1.2k?时，R =Rb rbe 1 一： Re/ R: 87.6k? 尺/R,岛托29Q11+01+P习题2-17UP107PRcUi乙(1ReUo2 (1JReo1Rbp +VccC2一c3UoiUo2ReRlUi -be(1JReUit习题2-佃P107解：o=3VRUBQ Ubeq 九2心I EQI bq = I cq ： = .4mA = 40.

25、LAU CEQ VC _ 1 CQ Rc _ 1 EQ Re - 6-6V厂 hb (1)： 9631 EQR =丄詈“8.801 -U BQICQ= Rb1VccRb1 Rb2 : I Eq = 2mAVcc=15V Rb1=2 5k Rb2=10k 1 Rc =3k1 Rl =3k 1B =50Ubeq=0 6V rbb，=300J lEQ=2mArbeRcRl)77.8beRo ： R)= 3 k1 1习题 2-19P107解：(a)共基电路(b) 共射电路(c) 共集电路(d) 共射电路(e) 共射共基电路习题 2-20P107DD解：直流负载线方程：uDs二VDD - iDRd =

26、20 - 5.1iDUgsq=2V, Udsq=8.3V, I d 2.3mAVdd=20V gm D .7mSVgg=2VUgsRd=5.1 k 1 代 八9mRd = -8.7-5.1k1 1Rg=10M 1习题 2-21P108 Au = -gm(RDRL)- 22.5Rj = Rg + (R1/R2) 20 M 11Ro = RD =15 k1 1 不接CS时，微变等效电路为CiUidllR Jrlr-0 丄RVDD=30V Rd=15k 1 Rs=1k 1 Rg=20M 1 R1 =30k 1 R2 =200k 1 Rl =1M gm =1.5mSG DOjO r-RgUgsQiir

27、4rJ1sgUgsIJrJIrlRsVdd=30V Rd =15k- 1Rs=1k 1Rg =20M 门 R1 =30kR2 =200k 1Rl =1M 1 gm =1.5mSUi Us lidRsP gmRs）UgsU。gmUgs（RdRL） 代。gm（RdRL）： _9Ui1 + gmRs习题 2-22P1091 DO1 DQUfUGSQ “1UGS（th）jUgs（e）=2VlDo=2mAVdd=20V Vgg=4V Rs =4.7/ Rg=1M0Ugsq 壯 2.73V I dq = 0.27mA2gm = u； I DO I DQ0.735mSU GS（th）微变等效电路uQgmUg

28、sRs u。U og mU gs RsUGS(th)=2VIDo=2mA Vdd=20V Vgg=4V Rs=4.7k 1 Rg =1M 1VCC - U BEQ治 0.04mARb=11 bqi 二 2 mAUi =Ugs Uo= (1 gmRs)Ugs代io 二 gmRs0.776Ui1 gmRs习题 2-23P109解：设 Ubeqi = Ubeq2=07,1 BQ11 CQ1设 IBQ2=750 1B 4=50(3 2=30 rbei =300 (1 J : 0.95k?1 EQ1QOrbe2 =300 (12)- - 0.5kI EQ 2R = R31 / rbe1 & 0.95kQ

29、R2=臥2 * 1 * -2 Re2 = 23.75kiR2),_238.5rbe2( 2) Re-2.53Ji几讥2咯（1朋2Ro = Rd2二 2k 1习题2-24P109Rc1Re2UsRb -VT1603-O+VCCVT2Uoo-Vee解： us=0时，uC2=Uo=0=VEE / &23.64mA二 ICQ2=IBQ 2VCC1 CQ21 BQ 21 EQ 2 U EQ2U CQ1=0.18mA二 3.82mAEQ 2R 2 % 436/2Icq 2-I二 U BQ2二 Ueq 2BEQ 23.66/Vcc=15V Rb1 =360k 1 Rci =5.6k 1Rc2=2k 1 Re

30、2=750 1B 1=50B 2=30卢402=20beqi=7V|Ubeq2|=0 7VVcc=12VVee=12VRc1=3 9kRc2=3 3kRe2=2kRb=200k1P1=40 *2=20U BEQ1=07V Ubeq2I=0 7V Vcc=12V Vee=12V Rc1=3 9k0 Rc2=3 3k0 Re2=2kQ Rb=200kQI fc厂 Vcc -UcqJ/Rci2.14mA1 CQ1 = 1 Rci1 BQ2 二 232mA1 BQ1 二 1 CQ1 /10.058mAEQ1 = 1 CQ1 1 BQ1 2.38mAUeqi 二一Vee = 12V, Ubq -11.3

31、VRc1Re2-o+VCCvt2cUoO-Vee300 (1 J 274811 EQ1Pbe300 (V 2)|4431 EQ2Us()RbRiVTif Re* 飞2rbe1 二1=402=20Rc1=3.9k 1Rc2=3 3kRe2=2kRb=200k 1IEQ1 =2.38mA I eq2 =3.82mARi =R1二be1二 748。,Ro=凡2二 3.3k。R2“e2 (1：2)农2=42.443心UclAj1Uil（RiR2）rbe1AU2UoUc1R2-1.56AU 二代1 代2297习题 2-25P110一二 Lu T解：微变等效电路:rs|TQUi 1-j=402=20Rci

32、=3.9k 1Rc2=3.3k 1Ri1=748 1Ri2=42 443krbei =748 1-191IROTlA丄 4丄 丄 44 J 4 o 1 I b1 RE1 Rb21 Rb22rbe2 ： 2 I b2 RC2 RL=100 rbei =53k rbe2 =62k Vg=12V RS=20k Rb1=1.5M 1 RE1=7 5k Rb21=91k 1 Rb22=30k二 RC2 =12k RE2=5 1koJTRslM11rbe1Rb1 （i M*）D)DiQJ UUiRe1b1Rb21 Rb22rbe2 B 2L _ Rc:1 b22 RlRi1Ri2oRl八，Rs =0时=1

33、00 rbei =53k %2 =62k Vcc=12V RS=20k 1 Rb1=1 5M RE1=7 5k Rb21=91k 1 Rb22=30k 1 RC2 =12k 1 RE2=5 1k-193.50.98= 100 rbe1 =53k rbe2 =62k Vcc=12V RS=20k RE1=7 5k RC2 =12k 1 RE2=5 1k Ri=252k Ri2=4.862RA.-175.7R+Rs R2 = Rb21 / Rb22 /be2 生 4.86k。R=Ri = Rbi/bei + （1+0）（REiRi2）252 k1Ro = Rc2 二 12k 1（1：）（ReiR2）rbe1 （1、）（Re1R2）Au - Au1 Au2 T89.6Rs = 20k时4sRsRb1U%llbl RE1Ri2Ri1当RS=20k时，如果去掉射极输出器，则R = R2 二 4.86kAu 二代2 八193.5八RR + Rs代 - 37.8TD4L2V u qL RUo= 100 rbei =53k rbe2 =62k Vcc=12V RS=20k 1 RE1=7 5k RC2 =12k 1 RE2=5 1k Ri=252k Ri2=4.86k微变等效电路:cUifflb