模拟电子线路习题习题答案

1、第一章1.1 在一本征硅中，掺入施主杂质，其浓度=cm。（1）求室温300K时自由电子和空穴的热平衡浓度值，并说明半导体为P型或N型。（2 若再掺入受主杂质，其浓度=cm，重复（1）。（3）若=cm,，重复（1）。（4）若=cm，=cm，重复（1）。解：（1）已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值= cm，施主杂质=cm = cm，所以可得多子自由浓度为 =cm少子空穴浓度 =cm 该半导体为N型。（2）因为=cm，所以多子空穴浓度 cm少子电子浓度 =cm该半导体为P型。（3）因为=,所以 = = =cm该半导体为本征半导体。（4）因为=1010=9910（cm），所以，多子自由电子浓度 = c

2、m空穴浓度 =2.2710（cm）该导体为N型。1.3 二极管电路如图1.3所示。已知直流电源电压为6V，二极管直流管压降为0.7V。 （1） 试求流过二极管的直流电流。（2）二极管的直流电阻和交流电阻各为多少？+6VDR100 图1.3 解：（1）流过二极管的直流电流也就是图1.3的回路电流，即 =53mA(2) =13.2 =0.491.4二极管电路如题图1.4所示。（1）设二极管为理想二极管，试问流过负载的电流为多少？（2）设二极管可看作是恒压降模型，并设二极管的导通电压V，试问流过负载的电流是多少？（3）设二极管可看作是折线模型，并设二极管的门限电压V，试问流过负载的电流是多少？（4）

3、将电源电压反接时，流过负载电阻的电流是多少？（5）增加电源电压E，其他参数不变时，二极管的交流电阻怎样变化？D题图1.410V+ERL100解：（1）mA （2）mA （3）mA （4） （5）E增加，直流电流增加，交流电阻下降。1.6 在图1.6所示各电路中，设二极管均为理想二极管。试判断各二极管是否导通，并求Uo的值。题图1.6解：(1)在图(a)中，V2导通，V1截止，U05V。(2)在图(b)中，V1导通，V2截止，U00V。(3)在图(c)中，V1、V2均导通，此时有1.7 二极管限幅电路如图1.7(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型，且UD(on)=0.7V。若ui5sin

4、t(V)，试画出u0的波形。题图1.7解：(1)在图(a)中：当ui一2.7V时，V管截止，u0一2V；当ui一2.7V时，V管导通，u0ui。当ui5sint(V)时，对应的u0波形如图答图1.7(a)所示。(2)在图(b)中：当ui1.3V时，V管截止，u0ui；当ui1.3V时，V管导通，u02V。其相应波形如答图1.7 (b)所示。答图1.71.9 在题图1.9 (a)所示电路中，二极管等效为恒压降模型。已知输入电压u1、u2的波形如题图1.9(b)所示，试画出u0的波形。题图1.9解：该电路为高电平选择电路，即u1、u2中至少有一个为3V，则u03一0.72.3V。u1、u2均为0时

5、，uo一0.7V。其波形答图1.9(c)所示。答图1.91.10 在题图1.10所示电路中，设稳压管的Uz5V，正向导通压降为0.7V。若ui10 sint(V)，试画出u0的波形。题图1.10解：当ui5V时，Vz击穿，u05V。当ui一0.7V时，Vz正向导通，u0一0.7V。当一0.7Vui5V时，Vz截止，u0ui。由此画出的u0波形如答图1.10所示。答图1.101.11 稳压管电路如题图1.11所示。（1）设V，稳压管的稳定电压=10V，允许最大稳定电流=30mA，=5mA, =800,=。试选择限流电阻R的值。 （2）稳压管的参数如（1）中所示，R=100，=250，试求允许的变

6、化范围。 （3）稳压管的参数如（1）中所示，当=10V时，其工作电流=20mA，=12，如=20V不变，试求从无穷大到1k时，输出电压变化的值为多少？ +_+_题图1.11+ 解：（1）因为式中，因，所以=0，V 式中 mA,V=18V 选择R应满足：400R0.1V,电路呈现限幅特性，其u0波形如题图(b)所示。（2） 当RC变为时，u0幅度增大，其值接近15V，此时，一管饱和，另一管截止。；第六章6.1 试判断题图6.1所示各电路的级间反馈类型和反馈极性。+Ui+UoV1V2R1R3R5R2R4(a)UCC+Ui+Uo(b)V1V2R1R2R3(c)+UsRSUCC+UoR8R7R6R2R

7、1R3R4R5V1V2V3V4RL-UEEUCC+UiUCC+UoR1R3R7R2R4R6R5V1V2V3V4(d)题图6.1解： 电路(a)为串联电压负反馈。电路(b)为串联电压负反馈。电路(c) V1与V3间为电压串联负反馈。电路(d)为电压由V3的射极经R6至V1的射极组成了电压串联负反馈。6.2 试判别6.2所示各电路的反馈类型和反馈极性。UiUoR1R2R3R4R5+A1+A2(a)R6UiUo+A2R2R1R5R4R3+A1(b)题图6.2解:电路(a)为电压并联负反馈。电路(b)：经A2、R2组成电压并联正反馈电路；经R3组成电压并联负反馈电路。6.3 一电压串联负反馈放大器，其

8、基本放大器的电压增益Au=100，反馈网络的反馈系数Bu=0.1。由于温度变化，Au增大到120，试求负反馈放大电路的电压增益变化率。解: 或 6.7 某放大器的放大倍数A(j)为若引入F=0.01的负反馈，试问:(1)开环中频放大倍数AI?fH=?(2)闭环中频放大倍数AIf=?fHf=?6.9 电路如题图6.10(a)和(b)所示。试问：RS+UsR1R2R3(a)C1T1T2R4R6C2C3RLUCCRS+UsR1R2C1T1RLUCC+Uo+Uo(b)R4C2T2R5图6.10R5(1) 反馈电路的连接是否合理？为发挥反馈效果，两个电路对RS有何要求？(2) 当信号源内阻变化时，哪个电

9、路的输出电压稳定性好？哪个电路源电压增益的稳定性能力强？(3) 当负载RL变化时，哪个电路输出电压稳定性好？哪个电路源电压增益稳定能力强？解：(1)图(a)：第一级是电流串联负反馈，第二级是电压并联负反馈，第一级对第二级相当于恒流源激励，对第二级是合理的；对第一级要求恒压源激励，以使电流串联负反馈起作用，即RS越小越好。 图(b)：第一级是电压并联负反馈，第二级是电流串联负反馈，第一级对第二级相当于恒压源激励，对第二级是合理的；对第一级要求恒流源激励以使电压并联负反馈起作用，即RS越大越好。 (2)图(a)：输入端是串联负反馈，Rif大，RS小，而且RifRS，当RS变化时，源电压增益的变化不

10、大，即稳定性较好，输出电压当然也就稳定。图(b)：输入端是并联负反馈，Rif小，RS大，而且Rif RS，当RS变化时，源电压增益不稳定，输出电压也不稳定(3)图(a)：输入端是电压负反馈，Rof小，是恒压源，RL变化时，输出电压稳定，源电压增益也稳定。图(b)：输出端是电流负反馈，Rof大，是恒流源，RL变化时，输出电压不稳定，源电压增益也不稳定。6.10反馈放大器电路如题图6.11所示，试回答：（1）判断该电路引入了何种反馈？反馈网络包括哪些元件？工作点的稳定主要依靠哪些反馈？（2）该电路的输入输出电阻如何变化，是增大还是减少了？（3）在深反馈条件下，交流电压增益Auf？题图6.11解：（

11、1）90电阻和1电阻构成两级之间的交流串联电压负反馈。4、60以及V1构成两级之间的直流电流负反馈，以保证直流工作点更加稳定。（2）该电路输入阻抗增大，输出阻抗减小。(3)在深反馈条件下：6.11负反馈放大电路如题图6.12所示。(1) 试判别电路中引入了何种反馈？(2) 为得到低输入电阻和低输出电阻，应采用何种类型的负反馈？电路应如何改接？+UCCUo-UEE+Ui2k 10k 10k 120k 2k 4.7k 90k 10k 10k 2k 3.9k V1V2V3图6.12解：(1)输出信号Uo通过90k电阻接至V2的基极，故构成电压串联负反馈。(2)应采用电压并联负反馈。其改接方法为：将V

12、3的基极由接在V1的集电极改接到V2的集电极；将输出端的90k电阻，由接在V2的基极改接到V1的基极。 6.13电路如题图6.14所示，试回答： （1） 集成运放A1和A2各引进什么反馈？（2） 求闭环增益。题图6.14解：（1）运放A1引入了串联电压负反馈；运放A2引入了并联电压负反馈。（2）闭环增益Auf为6.15电路如题图6.15(a)和(b)所示，各电容对信号可视为短路。(1) 试分别判断电路级间交流反馈的极性和类型。(2) 分别写出反馈系数的表达式。(3) 分别估算满足深度反馈条件下的源电压增益Ausf的表达式或数值。RSR1R2R3R4C1C2IiUCCT1T2+Uo(a)+UsU

13、oT1T2C1C2IiR218k R310k R110k R53k R41k RL10k R627k (b)UCC+UsRS题图6.15解:(1) 图(a)：电压并联负反馈图(b)：电流并联负反馈（2）图(a)： 图(b)：(3) 图(a)： 图(b)：6.19某放大器的开环幅频响应如题图6.19所示。（1）问当施加F=0.001的负反馈时，此反馈放大器是否能稳定工作？相位裕度等于多少？ 题图6.19解：（1）F=0.001,Af1/F=1000(60dB)，如图P6-19所示，此时有45相位裕度。 第七章7.1 试求图题7.1各电路的输出电压与输入电压的关系式。 （a） （b）图题7.1解：

14、(a)根据虚断特性 ，根据虚短特性，所以(b)当时，电路转换为反相输入求和电路，输出当时，电路转换为同相输入求和电路，输出根据线性叠加原理，总输出为7.4电路如图题7.4所示。已知，试求图题7.4解：运放A1的输出为，运放A2的输出为，运放A3构成双端输入求和运算电路，输出为7.8 . 运放组成的电路如图题7.8（a）、（b）所示，已知电源电压为15V。（1） 试分别画出传输特性曲线；（2） 若输入信号，试分别画出输出信号的波形。 （a） （b）图题7.8解：(1)电路（a）为反相比例放大器，,电路（b）为同相比例放大器，所以它们的传输特性曲线分别如图7.8(a)(b)所示。图7.8（2） 若

15、输入信号，输出信号的波形分别如图7.8(c)(d)所示。7.20 图题7.20所示为迟滞电压比较器电路，已知运放最大输出电压为14V，稳压管的稳定电压，稳压管的导通电压，。试分别画出它们的传输特性并求出回差电压。图题7.20解：(a)当时，输出处于临界状态，即将发生翻转。根据虚断特性，根据线性叠加原理，所以，当时，；当时，。出回差电压= 。传输特性如图7.20(a)。(b)当时，输出处于临界状态，即将发生翻转。根据虚断特性，根据线性叠加原理， 所以，当时，；当时，。出回差电压= 。传输特性如图7.20(b)。 (a) (b)图7.20第八章8.2. 图题8-2为理想乙类互补推挽功放电路，设UC

16、C=15V，UEE=15V，RL=4，UCE(sat)=0，输入为正弦信号。试求(1) 输出信号的最大功率；(2) 输出最大信号功率时电源的功率、集电极功耗（单管）和效率；(3) 每个晶体管的最大耗散功率PTm是多少？在此条件下的效率是多少？图题8-2解：(1) (2) (3) 8.8 功放电路如图题8-8所示，试问(1) 指出电路中的反馈通路，并判断反馈组态；(2) 估算电路在深度负反馈时的闭环电压增益；(3) 设晶体管的饱和压降为0.5V，电路的最大输出功率为多少？晶体管的参数ICM、PCM、U(BR)CEO如何选取？(4) 如要求输出电压Uom=8V，输入信号Uim=？图题8-8(1)1

17、00k、1 k电阻构成了互补乙类功放电路和运放构成的同相比例放大器之间的反馈通路。引入了级间电压串联负反馈。(2) ，根据，所以得(3) 晶体管的参数应满足如下条件： (4)因为，所以第九章9.1 单相全波整流电路如图题9-1所示，图中已标出变压器副边绕组电压有效值。(1) 估算负载RL上直流电压平均值UO。(2) 若二极管VD1开路，重新估算UO。(3) 为保证电路正常工作，整流管的极限参数IF、URM应满足什么条件？图题9-1解：（1）（2）若二极管VD1开路，电路演变为单相半波整流电路，（3）因为，所以。9.2 电路如图题9-2所示，变压器副边绕组电压有效值U21= U22=20V。(1) 标出uO1、uO2对地的极性，并求uO1的直流电压平均值UO1。(2) uO1、uO2的波形是全波整流还是半波整流？图题9-2解：（1）uO1、uO2对地的极性如图题9-2所示。uO1为单相全波整流结果，故（2）uO1、uO2的波形是全波整流。9.3 在图题9-3所示桥式整流、电容滤波电路中，变压器次级电压有效值U2=20V，RL=20，试求：(1) 负载电流IL。(2) 整流管的极限参数IF、URM应满足什么条件？(3