模电课后(康华光版)习题答案4,5,6,8习题

./第四章部分习题解答4．1．3某BJT的极限参数ICM=100mA,PCM=150mW,V〔BRCEO=30V,若它的工作电压VCE=10V,则工作电流IC不得超过多大？若工作电流IC=1mA,则工作电压的极限值应为多少？解:BJT工作时,其电压和电流及功耗不能超过其极限值,否则将损坏。当工作电压VCE确定时,应根据PCM及ICM确定工作电流IC,即应满足ICVCE≤PCM及IC≤ICM。当VCE=10V时,此值小于ICM=100mA,故此时工作电流不超过15mA即可。同理,当工作电流Ic确定时,应根据ICVCE≤PCM及VCE≤V〔BRCEO确定工作电压VCE的大小。当IC=1mA时,为同时满足上述两个条件,则工作电压的极限值应为30V。4．3．3若将图题所示输出特性的BJT接成图题3.3.3所示电路,并设VCC=12V,RC=1kΩ,在基极电路中用VBB=2.2V和Rb=50kΩ串联以代替电流源iB。求该电路中的IB、IC和VCE的值,设VBE=0.7V。图题图题解:由题已求得β=200,故IC=βIB=200×0.03mA=6mA VCE=VCC-ICRc=6V图题画出了某固定偏流放大电路中BJT的输出特性及交、直流负载线,试求：〔1电源电压VCC,静态电流IB、IC和管压降VCE的值；〔2电阻Rb、Re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？图题解:〔1由图题可知,直流负载线与横坐标轴的交点即VCC值的大小,故VCC=6V。由Q点的位置可知,IB=20μA,IC=1mA,VCE=3V。〔2由基极回路得由集-射极回路得〔3求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知,在输入信号的正半周,输出电压vCE从3V到0.8V,变化围为2.2V；在输入信号的负半周,输出电压vCE从3V到4.6V,变化围为1.6V。综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为1.6V。〔4基极正弦电流的最大幅值是20μA.单管放大电路如图题所示,已知BJT的电流放大系数β=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；〔4如输出端接入4kΩ的电阻负载,计算及。解:〔1估算Q点〔2简化的H参数小信号等效电路如图解所示。图题〔3求rbe〔4求〔5求电路如图题所示,已知BJT的β=100,VBE=-0.7V。〔1试估算该电路的Q点；〔2画出简化的H参数小信号等效电路；〔3求该电路的电压增益,输入电阻Ri、输出电阻Ro；〔4若vo中的交流成分出现图题3.4.4b所示的失真现象,问是截止失真还是饱和失真？为消除此失真,应调整电路中的哪个元件？如何调整？图题解:〔1估算Q点〔2简化的H参数小信号等效电路如图解所示。图解〔3求、Ri、Ro。BJT的输入电阻〔4因图题3.4.4a中的BJT是PNP管,故图题3.4.4b中出现的vo失真是截止失真；应调整Rb4.4．3射极偏置电路和BJT的输出特性曲线如图题3．5．3所示,已知β=60。〔1分别用估算公式和图解法求Q点；〔2求输入电阻rbe；〔3用小信号模型分析法求电压增益；〔4求输出电压最大不失真幅度；〔5若电路其他参数不变,如果要使VCE=4V,问上偏流电阻为多大？图题解:〔1估算法求Q点：图解法求Q点：图由vCE=VCC-ic〔Rc+Re作直流负载线MN,由纵轴IC=1.65mA处作水平线与MN交于Q点,则VCE≈7.8V,IB≈28μA。〔2〔3其中 〔4由交流负载线M′N′与输出特性曲线的交点可知,输出电压的最大不失真幅度Vom≈11.1V-7.8V=3.3V。〔5当VCE=4V时上偏流电阻4.5．2在图题3．6．2所示电路中,已知Rb=260kΩ,Re=RL=5．1kΩ,Rs=500Ω,VEE=12V,β=50,试求：〔1电路的Q点；〔2电压增益、输入电阻Ri及输出电阻Ro；〔3若=200mv,求。图题图题解:〔1求Q点〔2求、Ri、R。〔3时电路如图题3．6．4a所示。BJT的电流放大系数为β,输入电阻为rbe,略去了偏置电路。试求下列三种情况下的电压增益、输入电阻Ri和输出电阻Ro：①vs2=0,从集电极输出；②vs1=0,从集电极输出；③vs2=0,从发射极输出。并指出上述①、②两种情况的相位关系能否用图b来表示？符号"+"表示同相输入端,即vc与ve同相。而符号"-"表示反相输入端,即vc与vb反相。图题解:①②③①、②两种情况的相位关系能用图b表示,即将vs1加于"-"端,vs2加于"+"端。第五章部分习题解答5.1．1图题所示为MOSFET的转移特性,请分别说明各属于何沟道？如是增强型,说明它的开启电压VT=？如是耗尽型,说明它的夹断电压Vp=？〔图中iD的假定正向为流进漏极图题解:由图题可见：图a为N沟道耗尽型MOSFET,其VP=-3V；图b为P沟道耗尽型MOSFET,其VP=2V；图c为P沟道增强型MOSFET,其VT=-4V。一个MOSFET的转移特性如图题所示〔其中漏极电流iD的方向是它的实际方向。试问：〔1该管是耗尽型还是增强型？〔2是N沟道还是P沟道FET？〔3从这个转移特性上可求出该FET的夹断电压VP还是开启电压VT？其值等于多少？图题解:由图题可见,它是P沟道增强型MOSFET,其VT=－4V。四个FET的转移特性分别如图题4.3.4a、b、c、d所示,其中漏极电流iD图题解:由图题可见：图a为P沟道JFET；图b为N沟道耗尽型MOSFET；图c为P沟道耗尽型MOSFET；图d为N沟道增强型MOSFET。已知电路参数如图题所示,FET工作点上的互导gm=1mS,设rd》Rd。<1>画出小信号等效电路；〔2求电压增益Àv；〔3求放大电路的输入电阻Ri。解:〔1画小信号等效电路图题忽略rd,可画出图题的小信号等效电路,如图解4.4.4所示。〔2求ÀV〔3求Ri5．5．4电路如图题所示,设FET的互导为gm,rd很大；BJT的电流放大系数为β,输入电阻为rbe。试说明T1、T2各属什么组态,求电路的电压增益ÀV、输入电阻Ri及输出电阻Ro的表达式。图题解:〔1T1、T2的组态T1为源极输出器,T2为共射极电路。〔2求Àv<3>求Ri和Ro第八章部分习题解答8.3．1在图题所示电路中,设BJT的β=100,VBE=0.7V,VCES=0.5V,ICEO=0,电容C对交流可视为短路。输入信号vi为正弦波。〔1计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom；〔2此时Rb应调节到什么数值？〔3此时电路的效率η=？试与工作在乙类的互补对称电路比较。图题解：〔1求Pom〔2求Rb考虑到〔3求η显然,比工作于乙类的互补对称电路的理想效率低很多。在图题所示电路中,设v1为正弦波,RL=8Ω,要求最大输出功率Pom=9W。试求在BJT的饱和压降VCES可以忽略不计的条件下,求：〔1正、负电源VCC的最小值；〔2根据所求VCC最小值,计算相应的ICM、|V〔BRCEO|的最小值；〔3输出功率最大〔Pom=9W时,电源供给的功率PV；〔4每个管子允许的管耗PCM的最小值；〔5当输出功率最大〔Pom=9W时的输入电压有效值。图题解：〔1VCC的最小值由可求得 〔2ICM和|V〔BRCEO|的最小值〔3求Pv设IC〔AV为电流平均值,则〔4PCM的最小值〔5输入电压有效值8.3．4设电路如图题所示,管子在输入信号v1作用下,在一周期T1和T2轮流导电约180°,电源电压VCC=20V,负载RL=8Ω,试计算：〔1在输入信号Vi=10V<有效值>时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率；〔2当输入信号vi的幅值为Vim=Vcc=20V时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。解：〔1Vi=10V时输出功率 每管的管耗 两管的管耗 PT=2PT1电源供给的功率 PV=Po+PT效率 <2>8.4．3一单电源互补对称电路如图题所示,设T1、T2的特性完全对称,vi为正弦波,VCC=12V,RL=8Ω,试回答下列问题：<1>静态时,电容C2两端电压应是多少？调整哪个阻能满足这一要求？<2>动态时,若输出电压vo出现交越失真,应调整哪个电阻？如何调整？<3>若R1=R2=1.1kΩ,T1和T2的β=40,|VBE|=0.7V,PCM=400mW,假设D1、D2、R2中任意一个开路,将会产生什么后果？图题解：〔1静态时,C2两端电压应为,调整R1或R3可满足这一要求。〔2若vo出现交越失真,可增大R2。〔3若D1、D2或R2中有一个开路,则由于T1、T2的静态功耗为即PT1=PT2>>PCM,所以会烧坏功放管。8.5．22030集成功率放大器的一种应用电路如图题所示,假定其输出级BJT的饱和压降VCES可以忽略不计,vi为正弦波电压。〔1指出该电路是属于OTL还是OCL电路；〔2求理想情况下最大输出功率Pom；〔3求电路输出级的效率η。图题解：〔1属于OCL电路〔2最大输出功率〔3效率电源供给的功率PV和效率η分别为第六章部分习题解答6．1．1电路如图题所示,所有BJT的β均很大,VBE=0.7V,且T2、T3特性相同,电路参数如图。问：<1>T2、T3和R组成什么电路？在电路中起什么作用？<2>电路中T1、Rel起电平移动作用,保证vi=0时,vo=0。求IREF、IC3和Rel的值。图题解：〔1T2、T3和R组成镜像电流源电路,在电路中作为BJTT1的恒流源负载,提高带负载能力。〔2当vi=0时,vo=06．2．2双端输入、双端输出理想的差分式放大电路如图题所示。求解下列问题：〔1若vil=1500μV,vi2=500μV,求差模输入电压vid,共模输入电压vic的值；〔2若AVD=100,求差模输出电压vod；〔3当输入电压为vid时,若从c2点输出,求vc2与vid的相位关系；〔4若输出电压vo=1000vi1-999vi2时,求电路的AVD、AVC和KCMR的值。图题图题解：〔1差模输入电压为共模输入电压为〔2AVD=100,差模输出电压为〔3vc2与vid同相。〔4vo=1000vi1-999vi2,求AVD、AVC和KCMR的值。所以则 6．2．2电路如图题所示,Rel=Re2=100Ω,BJT的β=100,VBE=0.6V。求：〔1Q点〔IBI、ICI、VCE1；〔2当vil=0.01V、vi2=-0.01V时,求输出电压vo=vo1-vo2的值；〔3当c1、c2间接入负载电阻RL=5.6kΩ时,求vo的值；〔4求电路的差模输入电阻Rid、共模输入电阻Ric和输出电阻Ro。图题解：〔1当vid=0时,求Q点。〔2当vi1=0.01V,vi2=－0.01V时,求输出电压vo的值。〔3当C1、C2间接入RL=5.6kΩ,求vo。〔4求Rid、Ric和Ro差模输入电阻Rid为共模输入电阻Ric为输出电阻Ro为6．2．2电路参数如图题所示。求：〔1单端输出且当RL=∞时,vo2=？；RL=5.6kΩ时,=?〔2不接RL时,单端输出的AVD2、AVC2和KCMR的值。〔3差模输入电阻Rid、共模输入电阻Ric和不接RL时,单端输出的输出电阻Ro的值。解：〔1RL=∞时,求vo2当RL=5.6kΩ时,求〔