模电补充作业及答案2教学文案

1、模电补充作业及答案2粘品资料4-1电路如图所示，晶体管的卩=100, Ube二0.7V,饱和管压降Uces = 0.4V ；稳压管的稳定电压Uz = 4V,正向导通电压Ud = 0.7V;稳定电流Iz = 5 niA,最大稳定电流IzM = 25 mAo试问：(1) 当hi为0V、1.5 V、2.5 V时no各为多少？(2) 若&短路，将产生什么现象？【相关知识】晶体管工作状态的判断，稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作 用。解题思路(1) 根据ui的值判断晶体管的工作状态。(2) 根据稳压管的工作状态判断i】o的值。 【解题过程】(1)当W = 0时，晶体管截止；稳压管的电

2、流在Iz和Izm之间，故u0 = Uz = 4 Vo 当ui=1.5V时，晶体管导通，基极电流 二旳-弧二卩方-叫泌二0.08mAB 瓦 I 10丿假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流厶= (100 x 0.08)mA = 8 mA肌= fc Zc& =12呂 xl)V = 4V由于I】o> Uces = 0.4 V,说明假设成立，即晶体管工作在放大状态。值得指出的是，虽然当i】i为0V和1.5V时I】。均为4V,但是原因不 同；前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区，且稳定电压为4V,使I】。二4 V；后者因晶体管工作在放大区使u0 = 4V,此时稳压管因电流为零而截止。当ui

3、 = 2.5V时，晶体管导通，基极电流=叱 ( 2力-0订诬= 0JStnA见I 10丿假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流厶=pyB = (100x0.18X = 180 = e-Zc = (12-18xl)V = -6V在正电源供电的情况下，uo不可能小于零，故假设不成立，说明晶体管 工作在饱和状态。实际上，也可以假设晶体管工作在饱和状态，求出临界饱和时的基极电流为BS 帆 1100x1 丿 lB=O.18mA>lBs,说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。(2)若&短路，电源电压将加在稳压管两端，使稳压管损坏。若稳压 管烧断则no = Vcc = 12 Vo 若稳压管烧成

4、短路.则将电源短路；如果电源没有短路保护措施，则也 将因输出电流过大而损坏【方法总结】(1)晶体管工作状态的判断：对于NPN型管，若UBE > Uon (开启电压)，则 处于导通状态；若同时满足UcNUb>Ue,则处于放大状态，Ic二卩IB ；若此时基极电流7. 7 CS _ CC _”CESzrrr则处于饱和状态，式中Ics为集电极饱和电流，IBS是使管子临界饱和时 的基极电流。(2)稳压管是否工作在稳压状态的判断：稳压管所流过的反向电流大 于稳定电流Iz才工作在稳压区，反向电流小于最大稳定电流IzM才不会因功耗过大而损坏，因而在 稳压管电路中限流电阻必不可少。图示电路中Rc既是

5、晶体管的集电极电阻，又是稳压管的限流电阻。4-2电路如图所示，已知晶体管0=50,在下列情况下，用直流电压表 测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设Vcc=12Vt晶体管饱和管压 降 Uces 二 0.5V。(1)正常情况(2)心1短路(3)心1开路(4)心2开路(5) &短路【解题过程】设be = 07V。则(1)基极静态电流仅供学习与交流，如有便权请联系网站删除谢谢3/b=七亠一肃0022nlA(/c=Vcc-Zc/?c q64V由于 “BE 二 ov, T 截止，t/c= 12VO(3)临界饱和基极电流a 0.045 niA实际基极电流a 0.22niA由于 /b>/bs,

6、故 T 饱和，“C 二 “CES 二 0.5V。(4) T 截止，”c= 12V。(5)由于集电极直接接直流电源，Uc=VCc=nV4-3试问图示各电路能否实现电压放大？若不能，请指出电路中的错i吴。图 中各电容对交流可视为短路。o+FccCift4图(a)Ci图(b)粘品资料图(C)图(d)【相关知识】放大电路的组成原理。解题思路放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。即要求 放大电路既要有一定的放大能力，又要不产生失真。因此，首先要检查电路中 的晶体管(非线性器件)是否有合适的直流偏置，是否工作在放大状态(线性 状态)，其次检查信号源、放大器和负载之间的信号传递通道是

7、否畅通，并具 有电压放大的能力。【解题过程】图(a)电路不能实现电压放大。电路缺少集电极电阻绻，动态时电源 冬c相当于短路，输出端没有交流电压信号。图(b)电路不能实现电压放大。电路中缺少基极偏置电阻鸟，动态时 电源冬c相当于短路，输入交流电压信号也被短路。图(c)电路也不能实现电压放大。电路中晶体管发射结没有直流偏置 电压，静态电流=0,放大电路工作在截止状态。图(d)电路能实现小信号电压放大。为了保证输出信号不失真(截止、 饱和)，当输入信号兔为正时，应不足以使三极管饱和；当输入信号堆为负 时，应不会使三极管截止。4-4由PNP型管组成的共射电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时

8、，测得输出波形如图(G、(b)、(c)所示，试说明电路分别产生了什么失真【解题过程】(a)截止失真减小心。(b)饱和失真，增大心，减小心。(c)同时出现饱和失真和截止失真，应增大Vcco【4 电路如图所示。晶体管T为3DG4A型硅管，其0=戸二20、血=800。电路中的 Vcc=24V. Rb=961S、Rc=RE=2.4kQ.电容器 Ci、C2. 6 的电容量均足够大、正弦波输入信号的电压有效值UlIV。试求：用内阻为10kQ的交 流电压表分别测量14、i时，交流电压表的读数各为多少？【解题过程】24 - 0.796 + 0 + 20)x2.4览+(1 +灼堆=0.16mA仅供学习与交流，如

9、有便权请联系网站删除谢谢7+(1+鬥瓷讥+瓷丹+卷“施Q设表内阻为Rl,则0(尺申坨)口 怎+(1+阻'20x(2.4/710)0.24 +1 + 20)x24= 0.76V% =I42I=(1+0)(阳馄) 抵+(1+旳(堆"坨)i_(1 + 20) x (2.4/10)0.24+ (1 + 20)x(2.4/710)= 0.994V由以上计算结果可见，信号由发射极输出时，因电路输出电阻小而带负载 能力强。【常见错误】容易忽视电压表内阻对被测电路的负载效应。4-6放大电路如图(a)所示，晶体管的输出特性和交、直流负载线如图(b)所 示。已知27be = 0.6V, 3 =刃

10、0以 试求：(1) 电路参数堤、竝、览的数值。粘品资料(2) 在输出电压不产生失真的条件下，最大输入电压的峰值。图(b)仅供学习与交流，如有便权请联系网站删除谢谢11(1)从输出特性和直流负载线可以看出，抵4q=40M, 厶q=2mA, ?7ceq=4Vo由交流负载线可看出最大不失真输出电压幅值受截止 失真的限制，输出电压幅值的最大值二心尺=6 - 4二2V由厶q = %；%=40可以算出%7CC -L/beo 10-0 6% = 二=235kQB40X10-5由 CEQ =4V= ICRC 可以算出cc - CEO 10-4Rc =T 二 3kQC厶q2x10由尺二备二血"聲二舟彩

11、=1S可以算出4 = - = 1.5k兔-1(2)由图(b)看出2-1贝IJ£ =饥+0+Q丰亠0笳k°p1A =- = -50xfa-52.63如 t0伤所以输出电压不产生失真时的最大输入电压的峰值EpV 0U =寻=«38mV平闪52.63【另一种解法】在计算最大不失真输入电压峰值毎时，还可通过计算确定4p.然后利用 珂=心忌的关系求解玛。由图(b)可知，当输入信号增大时，放大电路将首先产生截止失真。 而电路不产生截止失真的临界条件是：和=+入=0 即而4p =命Q故% = A?%=厶qH= 40x10 X0.95X103= 38mV4-7已知图所示电路中晶体

12、管的/?=100, rbc=lkQo(1) 现已测得静态管压降“CEQ二6V,估算心约为多少千欧；(2) 若测得S和/的有效值分别为lmV和1 OOmV,则负载电阻肮为多少千欧？【解题过程】(1)=VCc - cEQ = 2皿 CQ Rc ，BQ 呼=20A Rb = 3 "beq # 565kGBQA =- = -1004 =-A R =ikQ5Ge+ = 1 心=1.5kQ& %4-8图为一个放大电路的交流通路。试在下列三种情况下写出电压放大倍数4、输入电阻耳和输出电阻凡的表达式：(1) S2=0.信号比从基极输入，放大后从集电极输出；(2) =0,信号比从基极输入，放大

13、后从发射极输出；(3) = 0,信号/从发射极输入，放大后从集电极输出。【解题过程】(1) =0.信号比从基极输入，从集电极输出，电路为共射极放大 电路。电压放大倍数4 = 也f 凤+氐 +(1+0)&输入电阻& =瓦+名+ (1 +&输出电阻(2) =0,信号比从基极输入，从发射极输出，电路为集电极放大 电路。电压放大倍数么二(1 +啊f 尺+%+(1 + 0)氏输入电阻& =瓦 + £ + (1 + &输出电阻粘品资料(3) 271 = 0,信号盹从发射极输入，从集电极输出。电路为共基极放 大电路。电压放大倍数4=陆f 尺+%+(1 + 0

14、)氏输入电阻尺Y十输出电阻4-9电路如图(a)所示。电路参数为：-Vcc=-12V、Rc=2kQ、RB=360kH ； 晶体管T为错管.其歹=0=60、ibb-=300Q ；电容器Ci=C2=10pF、负载电阻 Rl=2M2。试求：(1)电路的静态工作点Ibq、Icq及Uceq值；图(b) -12-(-0.3) 360二325 込為=备=60x(-315)二-1.95mAceq=-c-cqc = -12-(-1.95)x2 = -8.1V(2)画出放大电路的微变等效电路，如图(c)所示。其中：心严饥+(1+鬥話二刃0 + (1 +呵着 "1皿 " Zb kL D C o +

15、图(c)由微变等效电路可求得4 = - 慾&) _60乂(22) =_54J& =堆"厲严氐=l.lkQ再画出求Ro的等效电路如图(d)所示。得：图(d)RO = = RC = 2又因为2松q凤二 2xl.95x(2/2) = 3.9V2|Z7CEQ|= 2x8.1 = 16.2V故% = 2|Zcq| = 3.9V4-10电路如图(a)所示。已知：RB=300kn, Re=5.1M2,负载电阻 RL=5.1kQ.信号源内阻 Rs=10kH, - Vcc=-12V, 0、C2足够大，T 为硅管, 其皿=1000、歹=卩=50。试求:(1)电路静态工作点的数值； 电路动

16、态指标Au、&、Aus (=Uo/Uj的数值；(3)电路输出电阻Ro的数值。仅供学习与交流，如有便权请联系网站删除谢谢13精品资料仅供学习与交流.如有侵权请联系网站删除谢谢13图(a)【解题过程】(1)求静态工作点。画出直流通路如图(b)所示。图(b)对于晶体管的发射结组成的回路，有血 +BEQ + EQEEQ =1+ 0)EQ+1 + 0)堆取Ubeq=-0.7V,代入上式，可求得=3oX；(Zr-°02/Cq =燿eq = 50x (-0.02) = -1mAcEq = c-4q = -12-(-1)x5.1 = -6.9V 画出放大电路的微变等效电路如图(c)所示。图(

17、C)严饥+(1+ El = ioo + 51x fyl.42knEQ1_口_1 + 0)(%,*'眾)一 恥5.1/2 十5 抵+(1 +砂堆氏 L)1.42 + 51x5.1/2-& "屛九+(1+ ($©=300/(1.42+ 51x5.1/2)= 91.4kQ因Z息,故y卫比(1+炉疑4 比5 兄+耳+(1 +闻斑 代入数据，得4S=：'1-4 x 0.99 = 0.89张 10 + 91.4画出求&的等效电路如图(d)所示，由于该放大电路所输入的信号源有 内阻，所以在画求&的等效电路时，将Us短路，但保留Rs。由图可见：令&=血"念，有代入上式，得r_ U U 兀+翌mzi + Q 匕 七“匕 E 1 + 戸1+Q代入有关参数，可求得电路的输出电阻凡亠汕+烈°"2啦【411】有一共基极放大电路如图所示。其中Vcc=24V、RBi = 90kQ、 RB2=48kQ、Rc=RE=2.4kG、负载电阻 RL=2.2kQ,电容器 0、C2. C3 的电容量 均足够