模拟电子技术习题答案

1、模拟电子技术习题答案电工电子教学部第一章绪论一、填空题：1 .自然界的各种物理量必须首先经过传感器将非电量转换为电量,即电信号.2 .信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的频谱.3 .通过傅立叶变换可以实现信号从时域到频域的变换.4 .各种信号各频率分量的振幅随角频率变化的分布,称为该信号的幅度频谱.5 .各种信号各频率分量的相位随角频率变化的分布,称为该信号的相位频谱.6 .周期信号的频谱都由直流分量、基波分量以及无穷多项高次谐波分量组成.7 .在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号.8 .在时间上和幅值上均是离散的信号称为数字信号.9 .放大电路分为电压放大电路、电流放大电路、互阻放大

2、电路以及互导放大电路四类.10 .输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真等主要性能指标是衡量放大电路的标准.11 .放大电路的增益实际上反映了电路在输入信号限制下,将供电电源能量转换为信号能量的水平.12 .放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝表示,其表达式分别是电压增益20lgAv|dB、电流增益201gAidB.13 .放大电路的频率响应指的是,在输入正弦信号情况下,输出随输入信号频率连续变化的稳态响应.14 .幅频响应是指电压增益的模与角频率之间的关系.15 .相频响应是指放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率之间的关系.二、某放大电路输入信号为 10PA 时,

3、输出为 500mV 它的增益是多少属于哪一类放大电路加vo500mV0.5V10小解：Ar-l510Q属于互阻放大电路ii10pA10A三、某电唱机拾音头内阻为 1MQ,输出电压为 1V有效值,如果直接将它与 10a 扬声器连接,扬声器上的电压为多少如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路,它的输入电阻R=1MQ,输出电阻RO=10Q,电压增益为 1,试求这时扬声器上的电压.该放大电路使用哪一类电路模型最方便解：直接将它与 10a 扬声器连接,在拾音头与扬声器之间接入放大电路后,使用电压放大电路模型,那么等效电路如以下图所示io1V/4kQi扬声器上的电压Vo10Q1M110Q1V靛1V105

4、VViRs1MQ1V1MQ1MQ0.5V扬声器上的电压VoRL10Q-AvoVi10.5V0.25VRLRO10Q10Q四、试说明为什么常选用频率可连续变化的正弦波信号发生器作为放大电路的实验、测试信号源.用它可以测量放大电路的哪些性能指标答：由于正弦波信号在幅值、频率、初相位均为常数时,信号中就不再含有任何未知信息.并且任何信号都可以展开为傅里叶级数表达式,即正弦波信号各次谐波分量的组合.正由于如此,正弦波信号常作为标准信号用来对模拟电子电路进行测试.用它可以测量放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真.五、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰一峰值分别为10d

5、A 和 25mV 输出端接 4kQ电阻负载,测量到正弦电压信号的峰一峰值1V.试计算该放大电路的电压增益 A、电流增益 A、功率增益A,并分别换算成 dB 数表示.解:V.Vi1V25mV40(32dB)(28dB)Riii10(1AApAVAi40251000(30dB)六、某音响系统放大电路的幅频响应如下图,放大电路的带宽是多少半功率点是哪两个点半功率点处的增益较中频区的增益下降了多少分贝折合百分比为多少/L答：带宽=fH-fL=2X104-20=2X104Hz半功率点指增益较中频区增益下降 3dB 的频率点即对应fH、fL,其输出功率约等于中频区输出功率的一半.增益较中频区增益下降所折合

6、的百分比为.第二章运算放大器一、填空题：1 .理想运算放大器的性能参数均被理想化,即输入电阻为无穷大,输出电阻为零,开环电压增益为无穷大,输出电压为接近正负电源值.2 .运算放大器有两个工作区.在线性区工作时,放大器放大小信号； 当输入为大信号时,它工作在非线性区,输出电压扩展到饱和值.3 .运算放大器工作在线性区时,具有虚短和虚断两个特点,但凡线性电路都可利用这两个概念来分析电路的输入、输出关系.4 .反相比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地点,而同相比例运算电路中集成运放两个输入端对地的电压根本上相等.5 .同相比例运算电路的输入电流等于零,而反相比例运算电路的输入电流等于流过反应电阻的

7、电流.6 .同相运算电路的电压增益 A1;反相运算电路的电压增益 Av0.7 .反相求和运算电路中集成运放的反相输入端为虚地点,流过反应电阻的电流等于各输入端电流的8 .同相比例运算电路的输入电阻大,而反相比例运算电路的输入电阻小.9 .反相求和运算电路可实现函数 Y=aXi+b+cX3,a、b 和 c 均小于零.10 .微分运算电路可将三角波电压转换成方波电压；积分运算电路可将方波电压转换成三角波电压.二、选择题：1 .现有电路：A.反相比例运算电路 B.同相比例运算电路C.积分运算电路 D.微分运算电路 E.加法运算电路选择一个适宜的答案填入空内.(1)欲将正弦波电压移相+90,应选用 D

8、.(2)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用 E.(3)欲实现 A=100 的放大电路,应选用 AQ(4)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用 C.(5)A 中集成运放反相输入端为虚地,而 B 中集成运放两个输入端的电位等于输入电压.2 .集成运放在作放大电路使用时,其电压增益主要决定于(A).A.反应网络电阻 B.开环输入电阻 C.开环电压放大倍数三、计算题:1.电路如下图,其中R=10kQ,R2=R3=R4=51kQ.试求：(1)输入电阻 R;*(2)Vo与 Vi之间的比例系数.(3)平衡电阻 R.解：(1)R=R=10kQ2.电路如下图,图中集成运放输出电压的最大幅值为土 14V,试将

9、计算结果填如表中.解：Vo1=(Rf/R)Vi=10v,V02=(1+Rf/R)v=11vio当集成运放工作到非线性区时,输出电压不是+14V,就是14V.表Vi/VV01/V151014V02/V11143 .求解图示电路中V.与vi之间的运算关系.(2)VnV40V4V4VoR2R4R3ViVnVnV4RiR23RR1/R2R3/R4R1/3R28.84kQ2V4R2R?Vi5.1MVo3V415.3Vi解：图示电路的 Ai组成同相比例运算电路,A2组成差动运算电路.先求解Voi,再求解V.4.一高输入电阻的桥式放大电Vo1解:Vo5.图示电路中,VO1V.R3RvnR5VR4R5R4O1

10、R5RVI2RR4R3R1V11R5R4VI2V|1V|2R5R4V|路如下图,试写出Vo=f(B)的表达式(B=AR/R).Vo2RV|V,VB一2RR2工.1R2R1R2Vo2R2R142ViA1,A2,A3均为理想运放.(1)A,A2,A3分别组成何种根本运算电路;(2)列出VO1,VO2,VO的表达式.解：1同相比例运算电路、反相求和运算电路、差动运算电路.Vol3ViiVo2Vi22Vi3100100Vo2vo11Vo22(volVo2)2(3viivi22vi3)501506.试写出图不加法器对Vl1、Vl2、Vl3的运算结果：Vo=fVl1、Vl2、Vl3o解：A 的输出VO2=

11、-(10/5)Vl2-(10/100)Vl3=Vo=-(100/20)Vl1-(100/100)Vo2=-5Vl1+2Vl2+7.在图示电路中,输入电压Vi的波形如图b所示,当 t=0 时,电容C上VC=0. .试回出输出电压V.的波形.的电压解:1t2Vo-tVidtVc(ti)RCt11当Vi为吊数时vovi(t2t1)Vc(t1)-100vi(t2-t1)vc(t1)RC假设t10,Vc0,t25ms时Vo100551032.5V假设t15ms,Vc-2.5V,t215ms时v.-100(-5)10103(2.5)2.5V8.设计一反相放大器,电路如下图,要求电压增益 A=v./Vi=-

12、10,当输入电压Vi=-1V 时,Av之Vi解：当Vi1V时,取R1510Q,R2R15.1kQ2mA,R10.5kQ,R25kQ(a)(b)流过 R 和 R 的电流小于 2mA,求 R 和 R 的最小值.R1Vi有第三章二极管及其根本电路、填空题:2 .二极管最主要的特性是单向导电性.3 .本征半导体是指完全纯洁的、结构完整的半导体晶体.P 型半导体中的少子是电子,多子是 J1X,N 型半导体中的少子是空穴,多子是电子.4.半导体中参与导电的有两种载流子,分别是电子和空穴,导体中参与导电的有一种载流子,是电子.高高/低,硅管的正向导通电压约为 V,错管的正向导通电压约为 V.8 .稳压管是一

13、种特殊工艺制造的面接触型硅二极管二极管.除了用于限幅电路之外,主要用于稳压电路,其稳压性表达在电流增量很大,只引起很小的电压变化,此时稳压管应工作于反向电击穿区.9 .发光二极管正常工作时,外加 A 电压;而光电二极管正常工作时,外加 B 电压.A.正向 B.反向 C.击穿10 .某只硅稳压管的稳定电压切=4v,其两端施加的电压分别为+5V正向偏置和5V反向偏置时,稳压管两端的最终电压分别为 D.A.+5V 和-5VB.-5V 和+4VC.+4V 和 D.+和-4V11 .PN 结的结电容包括扩散电容和势垒电容.当在 PN 结两端施加正向电压时,空间电荷区将变窄,扩散电容将增大.12 .发光二

14、极管是将电能转换成光能的器件;而光电二极管是将光能转换成电能的器件.二、ui=5sin3tV,波形,并标出幅值.极管导通电压UD=o试回出UI与UO的1.制作电子器件的常用材料主要采用硅和错5.当环境温度升高时,二极管的反向饱和电流IS将增大,这是由于此时 PN 结内部的 BA.多数载流子浓度增大B.少数载流子浓度增大C.多数载流子浓度减小D.少数载流子浓度减小6.半导体PN 结中内电场 E,是由空间电荷区产生的,当将反向电压力口在 PN 结两端时,其 PN 结内电场E增强.PN 结不易不易/容易导通.7.二极管导通时,其正向电压应该比门坎电压四、在下面图示电路中,设UI=12sin3tV,试

15、分别画出iD、二极管电流iD的峰值和其所承受的反向电压峰值标于图中假定.COO三、二极管的正向伏安特性曲线如下图,室温下测得二极管中rdUp.AiD0.026V30mA-10mA1.3Q6V6VUD和uo的波形要求时间坐标对齐D 为理想二极管./%/%j jm2Vm2V用口1 1s+-(b)五、二极管电路如以下图a所示,设输入电压波形如图b所小,试回出相应的输出电Vo波形.设二极管为理想器件.六、二极管电路如下图,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出 AO 两端电压VAOO设二极管为理想器件.解：(a)D 导通,VAc=-6V(b)D 截止,VAO=-12V(c)Di 导通,D2 截止,V

16、AO=0V(d)D 截止,D2 导通,VAO=-6V七、稳压管的稳压值lt=6V,稳定电流的最小值IZmin=5mA 求图不电路中lOl和102各为多少伏.10V源z20口U)RRLUIUZRLR八、图示电路中,稳压管 2CW16M 有以下特性：稳定电压 9V,耗散功率允许值 250mW 稳压管电流小于 1mA时不能稳压,且动态电阻不大于 20QO试按电路图中所给参数计算:稳压管在 U 和 R 变化至何值时功耗最大其值是否已超过允许值U 的变化范围不超过土 20%R 可任意变化.根据图中的参数,分析该电路在IL大于何值时将失去稳压水平20Q/1000Q/i八6o(4V)0.15V510Q(20

17、Q/1000Q)当U变化+20%口 R8 时稳压管的功耗最大.(4)249P,、Pz(max)5109265mWPZ,超过允许值.当ILILmaxU|max-UZIzmin28.4mA时,失去稳压水平.R九、有两只稳压二极管4、Ch,其稳定电压分别为 W=6V、%2=10V,两管正向导通电压降均为.如果将它们以不同方式串联后接入电路,可能得到几种不同的电压值试画出相应的电路图.稳压管要稳压需满足解：(b)210V20.5210V228VUZ6V,可稳压,U016V5VUZ,不可稳压,管子处于反偏截止X犬态,U025V(1)当 R=1kQ 时,电流IR、IZ、IL的大小;(2)当电源电压U变化土

18、 20 蛆,Ub 最多变化几伏(3)解：209510211-510.4=20VKh.2CW16八9V21.6mA,|L9mA,IZ=.1kQ(2)U(1)画出负载 R 两端电压 Vo 的波形.(2)假设 6 开路,i重画 vo 的波形.(3)假设D3被短路,会出现什么现象(3)假设 D3 被短路,那么在输入电压的正半周将使电源短路,烧坏电源.十、二极管电路如下图,设二极管均为理想二极管,或 6.7VVs=10sin3t(V).第四章三极管及其放大电路一、问做题：1 .能否用两个二极管背靠背地连接构成一个 BJT答：不能,由于 BJT 除了由两个背靠背 PN 结构成外,还需满足三个内部条件.2

19、.BJT 的 e 极、c 极能否交换使用答：不能,由于 e 极、c 极所对应区域的掺杂浓度和横截面积均不相同.二、填空题：1 .三极管实现放大的三个内部条件是发射区掺杂浓度最高、基区最窄、集电区横截面积最大.2 .三极管具有放大作用的外部电压条件是发射结正偏,集电结反偏.3 .三极管工作在饱和区时,发射结正偏,集电结正偏；工作在截止区时,发射结反偏,集电结反偏.4 .工作在放大区的某三极管,如果当IB从 12dA 增大到 22dA 时,IC从 1mA 变为 2mA 那么它的 B 约为100.5 .工作在放大状态的三极管,流过发射结的电流主要是多子的扩散流,流过集电结的电流主要是漂移电流.扩散电

20、流/漂移电流6 .反向饱和电流是由少数载流子形成,其大小与温度有关,而与外加电压无关.7 .测得某放大电路中三极管的三个电极 A、B、C 对地点的电位分别为-11、-6、,那么 A 电极为集电极,B 电极为发射极,C 电极为基极极.1.从以下图所示各三极管电极上测得的对地电压数据中,分析各管的类型以及它在电路中所处的工作状态.（1） 是错管还是硅管（2） 是 NPN还是 PNP 型（3） 是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种或是已经损坏指出哪个结已坏,是烧断还是短路提示：注意在放大区,硅管UBEUBUE0.7V,错管UBE0.3V,且UCEUCUE；BEBEBECECE而处于饱和区时,UCE0

21、,7Vo解：(a)NPN 硅管,工作在饱和状态；(b) PNP 铸管,工作在放大状态；(c) PNP 错管,管子的 b-e 结已开路;(d) NPN 硅管,工作在放大状态；(e) PNP 铸管,工作在截止状态；(f) PNP 铸管,工作在放大状态；(g) NPN 硅管,工作在放大状态；(h) PNP 硅管,工作在临界饱和状态.2.测得放大电路中的两只晶体管的各电极直流电位如下图.试在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是错管.3.两只晶体管的电流放大系数3 分别为 50 和 100,现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示.试分别求另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈中画出管子.

22、四、电路如下图,晶体管导通时UE=,3=50.试分析UBB为 0V、IV、三种f#况下 T 的工作状态及输出电IBST工作在饱和状态1.01mA解：(1)当UBB=0 时,T 处于截止状态,Ub=12V.(2)当UBB=1V 时,由于uBBUBE60AIBSUCCUCES240ARcIBST工作在放大状态.ICIB3mAUOUCCICRc9VcCrc(3)当UBB=3V 时,由于UBBUBERb460AmAUOUCES0V五、1有两只晶体管,一只的 3=200,ICEA200 科 A；另一只的 3=100,ICE户 10A,其它参数大致相同.你认为应选用哪只管子为什么答：应选用 3=100,I

23、CE10dA 的管子,可使管子在构成放大电路时温度稳定性高.2当温度升高时,三极管的 3增大,反向饱和电流ICB? ?增大,UBE减小,最终导致集电极电流IC增大.3三极管的平安工作区受哪些极限参数的限制使用时,如果超过某项极限参数,试分别说明将会发生什么结果.答：三极管的平安工作区受PcmIC冰UBRCEO三个极限参数的限制.PC 疝 i 大,集电结发热,结温上升,当结温超过最高工作温度 硅管 150C,铸管 70C 时,BJT 性能下降,甚至会烧坏.IC成大,BJT 不一定会烧坏,但 3 值将过小,放大水平太差.UBRCEO过大,使ICE期显增大,导致集电结出现雪崩击穿.一、1放大电路组成

24、原那么有哪些利用这些原那么分析2题2试分析图示各电路是否能够放大正弦交流信号,简述理由.设图中所有电容对交流信号均可视为短路.答：(1)放大电路组成原那么：设置适宜的静态工作点(即保证发射结正偏,集电结反偏)；保证交流信号畅通无阻.(2)a.不能,Ui被MB短路；b.能；c.不能,Ui不能直接驮载在静态电压之上,其间需加隔直流电容器；d.不能,发射极回路无电阻会使回路电流过大而烧坏 BJT.另外实用电路中交、直流电源不能串联使用,它们的电源负极需共地；e.不能,电容 G 将Ui短路；f.不能,无集电极电阻 R 会使输出信号被 Me 短路.二、(1)在电子电路中,放大的实质是什么放大的对象是什么

25、负载上获得的电压或功率来自何处g.)为什么要设置 Q 点h.)由于放大电路中存在着电抗元件,其交、直流通路不相同,请答复如何画直流通路如何画交流通路答：(1)放大的实质是对放大器件(即能量限制部件)的限制作用.放大的对象是交流小信号.负载上获得的电压或功率来自直流电源.i.)设置 Q 点的目的是保证输入交流小信号不失真地放大.j.)直流通路：将电路中耦合和旁路电容的作用去掉,即断路.交流通路：对一定频率范围内的交流信号而言,耦合和旁路电容可视为短路；对交流信号,电路中内阻很小的直流电压源可视为短路；内阻很大的直流电流源可视为开路.、画出图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

26、为短路.判断以下结论是否正确,凡对的在括号内打“,否那么打“X=80,rbe=1kQ,U=20mY 静态时Ik十,UCE户 4V,IBQ=20 科 A.、在以下图所示电路中,晶体管的(11)Us=20mV(x)(12)Us=60mV(V)=50,在以下情况下,用直流电压表测晶体管的集电极电位,应分别为解：(1)IBVCC-VBEVBE0.022mAVCVCCRb2Rb1(2)VBE0,BJT截止,VC12VIBVCCVBE0.22mAIBSVCCVCES0.045mA(3)BRb2BSRcIBIBS,BJT饱和,VCVCES0.5V(4)BJT截止,VC12V(5)VC12V三、放大电路的直流

27、负载线和交流负载线的概念有何不同什么情况下两条负载线重合答：直流负载线：由直流通路确定,其斜率等于-1/R 的一条直线.(1)Au一4一于200(x)20103(3)Au805400(X)1(5)Ri(2)k1k(x)20(7)R3k(X)(9)R.5k(,)(2)Au(4)Au(6)Ri5.71(X)802.50.7200(V)0.02)k35k(X)(8)R1k(,)(10)Ro2.5k(X)多少设VC-12V,晶体管饱和管压降VCES=O(1)正常情况(2)甩短路(3)甩开路(4)R2 开路(5)R 短路、电路如下图,晶体管IBR6.4Vc1/RL的一条直线.由于RLRc,故交流负载线的

28、斜率大于直流负载线的斜率.当负载R断路时,交流负载线与直流负载线重合.共发射极放大电路及三极管的伏安特性如下图.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适宜电路参数如何改变在UCc和三极管参数不变的情况下,为了使Ic=2mAUSE=2V,应改变哪些电路参数,改变到什么数值/mA解：1IB100.718.2pA,可知静态工作位置在Q点,不适宜;510交流负载线：由交流通路确定,其斜率等于(2)在UC和三极管参数不变的情况下,为了把三极管的集射极电压U3E疆高到 5V 左右,可以改变哪些(1)(3)氏5IOkQC,lb宿(+10V)C120pA60gA-40gA一20|.iA2出(2

29、)为了把三极管的集电极电压 U：E凝高到 5V 左右,可以有多种 R 与 R 的组合.假设将静态工作点设Q点,那么R保持不变,取 R=100kQ,故IB=90Ao(3)应将静态工作点设置在Q点,可得：R=4KQ,R=250KQ.电路如图(a)所示,该电路的交、直流负载线绘于图(b)中.(1)VCOIBQ、IC6VCEQ的值;(2)电阻 R、R 的值；(3)输出电压的最大不失真幅度；(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少(2)R=V/IBQ=300kQ,R=(Vx-VCEQ/ICQ=3kQ;(3)Vm=；置在五、试求:(1)V：C=6V,IBQ=20A,IcQ=1mAVCE

30、=3V;(4)Ibm=20dA六、单管放大电路如下图,BJT 的电流放大系数=50.(1)估算 Q 点;(2)画出简化 H 参数小信号等效电路;(3)估算 BJT 的输入电阻rbe和放大电路的输入电阻R、输出电阻R；(4)如输出端接入 4kQ 的负载电阻,计算 A=v./Vi和As=v./Vs.解：(1)IBQ=40A,ICQ=2mAVCEQ=4V;RoRc3kQ(3)rbe=863Q,R=R温度RcRLbe116beAvsJAv0.63311673beRsRtRb2VBVBEIBIC(限制IC)IC工作点向饱和区移动.rbb100QAuBQUCCUBEQ%(1)Re31AICQIBQ1.88

31、mAUCEQUCCICQ(RcRe)4.48V26mVrberbb(1)939QRiRb/小939QAu温度R/Rb1VBVBE1B95.81.5mAUBQUBEQUCEQUiUo3您UiUoUBQ一UCCRb2UCCICQ(RcReRf)4.5VUs3.2mVRsRAuUi306mVRiRb/rbe(1)Re51.3kQ 1.5(+15V)9.6mVRsRiUs3.75VIEQICQAuUi14.4mVrbe1.85kQ弭(1B)Rf2.43RiRbi/Rb2/rbe(1)Rf7kQRoRc5kQAuRLRiRb/rbe(1)Re110kQAu(1)Rcrbe(1)Re0.996RL3kQ:

32、RiRb/rbe(1)(Re/RL)76kQAu(1)RRLrbe(1)(Re/RL)0.992(Rs/Rb)rbe-RoRe/s-be37Q26rbe200(149)1500Q1.5kQ1Au163Ri工30Q1RoRc5kQocrbe入 电压 幅值 不变,改 变频率B.输入电压频率不变,改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化(2)放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 B,而低频信号作用时放大倍数数值降的原因是 A.A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在.C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不适宜(3)当信号频率等于放大电路的 fL 或 f

33、H 时,放大倍数的值约下降到中频时的 B.倍倍倍即增益下降 A.(4)对于单管共射放大电路,当f=fL时,Uo与Ui相位关系是 C.(n(b)3当f=fH时,Uo与Ui的相位关系是 CfH、下限频率fL.Ausm=100,fH=X105Hz,fL10HzA.+45?B.90C.135?三、某放大电路的增益表达式为Au32,试画出其波特图.并确定电路的中频增益Ausm、上限频率fH、解：Ausm=32101jw5下限频率fL.5fH=10Hz,fL=10HZA. -45?B. 135?C. 225?二、某共射放大电路的波特图如以下图所示,试写出Au的表达式并确定电路的中频增益Ausm、上限频率2

34、0lg|JjdB解：Au10010f1j1j1j51ff2.5105.fj107题图第五章场效应管放大电路一、填空题：1 .FET 有两种主要类型即MOSFET和JFET,FET 是禾 U 用电场效应来限制其电流大小的半导体器件.2 .在 MOSFETs 从导电载流子的带电极性来看,有 N 沟道 管和 P 沟道 管之分； 而根据导电沟道形成机理不同 NMOSI和 PMOSI 又各有增强型和耗尽型两种.因此,MOSFETT 四种：增强型 N 沟道管、增强型 P 沟道管 、耗尽型 N 沟道管和耗尽型 P 沟道管.3 .结型场效应管发生预夹断后,管子将进入恒流区工作.4 .增强型 PMOST 的开启

35、电压小于零.5 .当场效应管的漏极直流电流ID从 2mA 变为 4mA 寸,它的低频跨导 gm 将增大.6 .当UGS=0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有结型管、耗尽型 MOSf.二、判断以下说法是否正确,用和“x表示判断结果填入空内.1 .结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证栅极电流 iG-0.V2 .假设耗尽型 N 沟道 MOSUBUUGS大于零,那么其输入电阻会明显变小.X3 .增强型 MOSFE 由于栅极与源极、漏极均无电接触,故称绝缘栅极.那么,耗尽型 MOSFET 勺栅极将是不绝缘的.x4 .开启电压是耗尽型 FET 的参数,而夹断电压是增强型

36、 MOSFET 勺参数.X三、绝缘栅场效应管漏源特性曲线如图题(a)(d)所示.说明图(a)(d)曲线对应何种类型的场效应管.根据图中曲线粗略地估计：开启电压白、夹断电压 U 和漏极电流IDS域IDO的数值.I】1A4V3V2V.-Wns/V(b)LTGS=2V1V0V1V2VDS/V(d)解：图(a):增强型 N 沟道 MO 密,U=3V,ID广 3mA图(b):增强型 P 沟道 MO 密,U=-2V,ID广 2mA图(c):耗尽型型 P 沟道 MO 密,U=2V,IDSS2mA图(d):耗尽型型 N 沟道 MO 密,U=-3V,IDS53mAGS=-3V(I-1V-WDS/V四、试写出以下

37、 FET 符号所代表的管子类型.doIbogo结型鹤沟道os(b)五、场效应管的输出特性曲线如下图,画出它在饱和区的转移特性曲线.解：在场效应管的饱和区作横坐标的垂线,读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值,建立iD=fUGS坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图b所示.六、测得某放大电路中三个 MOS 管的三个电极的电位如下表所示,它们的开启电压也在表中给出.试分析各管的工作状态截止区、饱和区、可变电阻区,并填入表内.解：由于三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型 MOS 管.根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态.管号UGs(th)/VLS/VLG/VLD/V工作状态

38、N 沟道管Ti4-513饱和区P 沟道管T2一 43310截止区P 沟道管T3一 4605可交电阻区七、四个 FET 的转移特性分别如以下图所示,其中漏极电流iD的假定正方向是它的实际方向.试问它们各是哪种类型的 FET九、图示曲线为结型场效应管的转移特性.试问:八、改正以下图所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压信号.要求保存电路的共源接法.解：对照以下图电路(a)源极加电阻 R.(b)漏极加电阻 R.(c)可能放大正弦波电压信号(d)在 R 支路加、GG,+%D 改为Do解:(1)IDSSUP值为多大可得UGS=-1V时,gm,UGS=-3V 时,gm=.十、以下图a所示电路中场效

39、应管的转移特性和输出特性分别如图bc所示.1利用图解法求解 Q 点；2利用小信号等效电路求解 A、R 和 R其中 gm=1mS.解：1在转移特性中作直线UGS=-iDRS,与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值,得出IDQ=UGSQ=-2Vo 如下面解图b所不在输出特性中作直流负载线UDS=VDD-iDRd+R,与UGSQ=2V 的那条输出特性曲线的交点为UDSQ=3V.如下面解图c所示.2根据给定曲线,估算当I产和ID=时,gm约为多少根据gm的定义：gmdiedUGS计算UGS=-1V 和UGS=-3V 时相对应的gm值.解：(1)IDSS=,U=-5V;(2)I尸时,gm(3)0.6mA2

40、4V1.05mS,ID=时,gm5.52.7mA02V1.4mS；由gmdipdUGS21DSS1UGS丁U71mA,Q点,RRa1MQgRoRd5kQ卜一、电路参数如以下图所示,场效应管工作点上的互导g卡 1mS(1)画出该电路的小信号等效电路;(2)求电压增益 Au；(3)求放大电路的输入电阻AugmRd5R.解：1(2)AugmRd/RL20(3)RiRg3Rgi/Rg2100467146.7KQ十二、源极输出器电路如下图,场效应管工作点上的互导 gm=,其它参数如图中所示.画出该电路的小信号等效电路；求电压增益 Au、输入电阻 R 和输出电阻 R.RiRg3Rg1/Rg230MQ0.1

41、MQ30.1MQ解:9m第六章模拟集成电路一、填空题：1 .将二极管、晶体管或场效应管、电阻等元器件及连接导线同时制作在一块半导体硅基片上,构成一个具有某种功能的完整电路,这就是集成电路.2 .零漂是指输入端短路时,输出端还存在缓慢变化的信号电压,即输出电压偏离原来的起始值而上下漂动.3 .放大电路的输出级应有一定的带负载水平,其输出电阻要小,动态范围要大.4 .集成运放内部电路通常包含四个根本组成局部,即输入级、中间级、输出级和偏置电g.5 .集成运算放大器与分立元件放大电路相比,虽然工作原理根本一致,但在电路结构上具有自己突出的特点,如放大器之间都采用直接耦合方式,这样做是由于集成工艺无法

42、集成大电容.6 .为了抑制漂移,集成运算放大器的输入级一般采用差分放大电路,并利用恒流源或长尾电阻引入一个共模负反应,以提升共模抑制比,减小零点漂移.7 .电流源电路是模拟集成电路的根本单元电路,其特点是电流变化小,动态输出电阻很大,并具有温度补偿作用.常作为放大电路的有源负载或为放大电路提供稳定的直流偏置.8 .共模信号是夹杂在输入信号中的需要抑制的信号,共模电压增益越小大或小,说明放大电路的性能越好.9 .共模抑制比的计算公式为|Avd/Avc,它描述差分放大器对共模信号的抑制水平.10 .差分放大电路中,假设Vi1=+40mV,Vi2=+20mV,-100,Ac=,那么可知该电路的共模输

43、入信号Vic=30mV,差模输入电压Vid=20mV,输出电压为Vo=.11 .差动放大电路具有电路结构对称的特点,因此它有很强的抑制零点漂移的水平,能放大差模信号,而抑制共模信号.RoR/1.18kQ二、选择题：1 .通用型集成运放适用于放大解：分析估算如下:,VCCVBE2VBE1REFRA.高频信号 B.低频信号 C.任何频率信号2 .集成运放制造工艺使得同类半导体管的 C.A.指标参数准确 B.参数不受温度影响 C.参数一致性好3 .为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用A.A.共射放大电路 B.共集放大电路 C.共基放大电路4.集成运放的输出级一般采用互补对称放大电路是为了BOA

44、.稳定电压放大倍数B.提升带负载水平C.减小线性失真5 .差分放大电路由双端输入改为单端输入,那么差模电压放大倍数 B.A.提升一倍B.不变C.减小为原来的一半三、判断以下说法是否正确：1 .由于集成运放是直接耦合放大电路,因此只能放大直流信号,不能放大交流信号.2 .理想运放只能放大差模信号,不能放大共模信号.3 .不管工作在线性放大状态还是非线性状态,理想运放的反相输入端与同相输入端之间的电位差都为零.4 .不管工作在线性放大状态还是非线性状态,理想运放的反相输入端与同相输入端均不从信号源索取电流.5 .实际运放在开环时,输出很难调整至零电位,只有在闭环时才能调整至零电位.解：1.错误.集

45、成运放可以放大交流信号.2 .正确.3 .错误,当工作在非线性状态下,理想运放反相输入端与同相输入端之间的电位差可以不为零.4 .正确.5 .正确.四、电路如下图,B0=B1=B2=100.各管的VBE均为,试求IC2的值.七、电路如下图,T1与 T2管的特性相同,所有晶体管的U11=ui2=0V 时,UO=0V.(1)求解电压放大倍数的表达式;IREF61.5NA其作用是：作为 T3管的集电极有源负载,可提升该管所组成的共射放大电路的电压增益.(2)IC2IREFUCCUBERREF六、在如下图的差分放大电路中,晶体管的=80,rbe=2k(1)求输入电阻 R 和输出电阻 R;(2)求差模电

46、压放大倍数Aud.解：(1)R=2rbe+(1+)R=2x(2+=kQR=2R=10kQ(2)AudRcrbe(1)Re8052810.0566luR R4 4k5k53 均相同,周远大于二极管的正向导通电阻.当五、某集成运放电路如图所问：(1)T1、T2和REF组成什(2)IC2与IREF有什么关系解：(1)T1、T2和REF组成基示,设、T2管的参数完全相同.么电路其作用是什么写出IC2的表达式.本镜像电流源电路.(2)当有共模输入电压时,uo=简述理由.解：(1)在忽略二极管动态电阻的情况下由于RCird,uoiAuo2i,因此UBE广0,故u.=0.八、采用射极恒流源的差分放大电路如下

47、图.设差放管 Ti、T2特性对称,i=2=50,rbb=300T3管3=50,rce3=100k,电位器 R 的滑动端置于中央位置,其余元件参数如图示.(1)求静态电流ICQiICQ2*ICQ3和静态电压UCQ2；(2)计算差模电压放大倍数 Aud2,输入电阻 R 和输出电阻 R;(3)计算共模电压放大倍数Auc2和共模抑制比KCMR(4)假设uii=tV,ui2=0,画出u.的波形,并标明静态分量和动态分量的幅值大小,指出其动态分量RciAuiAu2rbeiAuAuirbe32Rc2rbe3Au2(2)当有共模输入电压时,u.近似为零.与输入电压之间的相位关系.解：求静态工作点:ICQ3IE

48、Q3(2)1CQ11CQ2UCCCCUCQ2+1；(+13VjRb1Rb1Rb2UEEUBERe31,crrA1CQ30.77mA2UCQ2UCQ2RcRL1CQ2计算差模性能指标:rbelrbe3300Aud210120.710301.53mA1.5UCC豆11CQ2磊2.15VRcRLbb51(1)-U3001CQ1261.2kQ1.53(Rc/RL)2Rbbe2(1)Rw/251含2kQ5052(52510.05)13Rd=2(R+rbe)+(1+B)R=2x(5+2)+51x=kQR=R=10kQ(3)计算共模性能指标:(R/RL)Z/T、Rbrbe2(1)(2Rw2R03)50552

49、51(0.052835)KCMR4M羔4333(即 dB)Auc20.003(4)假设UII=tV,UI2=0时,那么uOUCQ2Aud2uI1UO波形如以下图所示,其动态分量与UII之间相位相同.九、电路如下图.(1)说明电路是几级放大电路,各级分别是哪种形式的放大电路(共射、共集、差放)(2)分别说明各级采用了哪些举措来改善其性能指标(如增大放大倍数、输入电阻)3%._rceRb1Rb2rbe3Re3501.510/301.21.5100835kQ0.0032.150.26sint(V)碑V)rfa共基双端输入单端输出差分放大电路,第二级是共射放大电路,第三级是互补对称输出级.2第一级采用

50、共集-共基形式,增大输入电阻,改善高频特性；利用有源负载T5、T6增大差模放大倍数,使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数,同时减小共模放大倍数.第二级为共射放大电路,以 T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载,增大放大倍数.第三级为互补对称输出级,加了偏置电路,利用 Di、D2的导通压降使 T9和0在静态时处于临界导通状态,从而消除交越失真.十、说明图中各三极管组成的电路.解：电路中 Ti、T2是放大管,T5、T6构成的比例电流源为 Ti、T2提供适宜的静态电流,T3、T4构成的镜像电流作为 Ti、T2集电极的等效电阻 R.第七章反应放大电路一、在括号内

51、填入或“X,说明以下说法是否正确.1 .假设放大电路的放大倍数为负,那么引入的反应一定是负反应.X2 .负反应放大电路的放大倍数与组成它的根本放大电路的放大倍数量纲相同.3 .假设放大电路引入负反应,那么负载电阻变化时,输出电压根本不变.x解：1三级放大电路,第一级为共集4 .阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反应后,越容易产生低频振荡.V5 .负反应可以提升放大电路放大倍数的稳定性.V6 .只要在放大电路中引入反应,就一定能使其性能得到改善.X7 .放大电路的级数越多,引入的负反应越强,电路的放大倍数也就越稳定.X8 .反应量的大小仅仅决定于输出量.V9 .既然电流负反应稳定输

52、出电流,那么必然稳定输出电压.X10 .在深度负反应的条件下,闭环放大倍数A1/F,它与反应网络有关,而与放大器开环放大倍数A无关,故可省去放大电路,仅留下反应网络,以获得稳定的放大倍数.x11 .由于接入负反应,那么反应放大电路的A就一定是负值,接入正反应后A就一定是正值.x12 .在负反应放大电路中,放大器的放大倍数越大,闭环放大倍数就越稳定.x13 .在深度负反应放大电路中,只有尽可能地增大开环放大倍数,才能有效地提升闭环放大倍数.x14 .在深度负反应的条件下,由于闭环放大倍数Af-1/F,与管子的参数几乎无关,因此可以任意选择晶体管来组成放大级,管子的参数也就没什么意义了.x15 .

53、负反应可以提升放大电路放大倍数的稳定性.V二、选择题：1 .交流负反应有四种组态：A.电压串联负反应 B.电压并联负反应C.电流串联负反应 D.电流并联负反应选择适宜的一个答案填入以下括号内,只填入AB、C 或 D.1欲得到电流一电压转换电路,应在放大电路中引入B;2欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号,应在放大电路中引入C;3欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载水平,应在放大电路中引入A;4欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入2 .选择适宜的答案填入空内：1对于放大电路,所谓开环是指无反应通路.A.无信号源 B.无反应通路C.无电源 D.无负载而所谓闭环是指存在

54、反应通路.A.考虑信号源内阻 B.存在反应通路C.接入电源 D.接入负载2在输入量不变的情况下,假设引入反应后净输入量减小,那么说明引入的反应是负反应.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直流负反应是指在直流通路中的负反应.A.直接耦合放大电路中所引入的负反应B.只有放大直流信号时才有的负反应C.在直流通路中的负反应4交流负反应是指在交流通路中的负反应.A.阻容耦合放大电路中所引入的负反应B.只有放大交流信号时才有的负反应C.在交流通路中的负反应5为了实现以下目的,应引入A.直流负反应 B.交流负反应为了稳定静态工作点,应引入A;为了稳定放大倍数,应引入B;为了

55、改变输入电阻和输出电阻,应引入B;为了抑制温漂,应引入A;为了展宽频带,应引入B.三、填空题：1 .负反应虽然使放大电路的增益下降,但可提升增益的稳定性.2 .1+AF称为负反应深度,其中F=Xf/Xo,称为反应系数.3 .为了提升三极管放大电路的输入电阻,采用串联负反应.为了稳定输出电流,采用电流负反应.4 .为了稳定三极管放大电路和静态工作点,采用直流负反应,为了减小输出电阻采用电压负反应.5 .负反应放大电路增益的一般表达式 A=A/1+AD,当满足深度负反应时A=1/F.6 .带有负反应的放大电路频带宽度为 BW=1+AFBVV 其中 BW 麦示无反应放大电路的频带宽度,1+AF称为负

56、反应深度.7 .电压负反应稳定的输出量是电压,它使输出电阻减小,电流负反应稳定的输出量是电流,它使输出电阻增大.8.如果想要改善放大电路的性能,使电路的输出电压稳定并且对电压信号源影响较小,应该在电路中引入串联电压负反应.9.如果想要改善放大电路的性能,使电路的输出电流稳定并且对电流信号源影响较小,应该在电路中引入并联电流负反应.10 .负反应只能减少由放大电路内部产生的非线性失真和噪声.假设输入信号中混进了干扰,或输入信号本身具有非线性失真,那么反应将无能为力.四、计算题：1 .一个负反应放大电路的A=104,F=4X10-2.（1） A=2假设 A 的相对变化率为 20%,那么 A 的相对

57、变化率为多少解：1由于AF=4001,所以Af弋 1/F=252根据题目所给数据,可知.0.00251AF141021Af相对变化率是A的相对变化率的一一计AF故Af的相对变化率约为X20%=%.变化率为 25%,Af 的相对变化率小于%,试问 Fu 和 A 各为多少解：先求解AF,再根据深度负反应的特点求解A.4V.试计算其反应深度和反应系数.24解：Auf20Au400.10.1FuAu-Auf-200.0251AuFu112AuAuf800五、判断图示各电路的反应极性及交、直流反应假设是两级放大电路只需判断级间反应2.一个电压串联负反应放大电路的电压放大倍数Af=20,其根本放大电路的电

58、压放大倍数 A 的相对1AuFu25%0.5%50由于AuFu1所以11Fu0.05Auf20AuAuFuFu490.059803.有一负反应放大器,其开环增益A=2000,反应系数F=1/40.试问它的反应深度和闭环增益各为多少解：1AF15051AfA1AF20005139.24.有一负反应放大器,当输入电压为时,输出电压为2V,而在开环时,对于的输入电压,其输出电压那么有(c)B 引入交、直流正反应(d)R、C 引入交流负反应六、试分别判断图示各电路中的反应类型.(b)R 引入交、直流负反应解：(a)R3、A2 引入交、直流负反应解：(a)交、直流并联电流负反应;(b)交、直流串联电流负

59、反应;(c)交、直流串联电压负反应;(d)R、R:交、直流并联电压负反应；R、R:交、直流串联电压负反应.七、判断图示各电路中是否引入了反应,是直流反应还是交流反应,是正反应还是负反应,是何种类型的反应.设图中所有电容对交流信号均可视为短路.解：图a所示电路中引入了交、直流并联电压负反应;图b所示电路中引入了交、直流并联电压负反应；图c所示电路中引入了交、直流串联电压负反应；图d所示电路中引入了交、直流串联电压负反应；图e所示电路中引入了交、直流并联电流负反应；图f所示电路中通过 R 和 R 引入直流并联电压负反应,通过 R 和 R 引入交、直流串联电流负反应.八、以集成运放作为放大电路,引入

60、适宜的负反应,分别到达以下目的,要求画出电路图来.1实现电流一电压转换电路；2实现电压一电流转换电路；3实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路;(4)实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路.解：可实现题目(1)(2)(3)(4)要求的参考电路分别如解图(a)(b)(c)(d)所示.o+-5(f)所示各电路在深度负反应条件下的电压放大倍数.九I 山解：各电路在深度负反应条件下的电压放大倍数如下:十、由差动放大电路和理想集成运放组成的反应电路如下图,试答复以下问题:1 .要使 uo 到 b2 的反应为电压串联负反应,那么 C1 和 C2 应分别接入运放的同相端还是反相端2 .假设引入电压并联负反应