模电课后习题答案

自测题

五.解：(1)/=丫犍-一。监=26〃A,IC=plB=2.6mA,UO=VCC-ICR=2V«

Kb

V-U

(2)Ics——----—=2.86mA,IRS=Ics//3=28.6〃A

R,

：.Rb=V照-=45.52

1BS

1.4解：二极管的直流电流

=（丫一。。）/尺=2.6加4其动态电阻：rD=10Q

故动态电流的有效值：Id=UJ%x1mA

1.5解：（1）串联相接可得4种：1.4H14V；6.7V；8.7Vo

（2）并联相接可得2种:0.7V；6Vo

1.6解：（1）只有当加在稳压管两端的

电压大于其稳压值时，输出电压才为6V。

Rl

。/=10y时，Uo=U,=3.3V；U/=15V时，U『一AL—5=5V；

R+RLR+勺

R

U,=35丫时，Uo=—^U,«ll.lV>UZ,U。=Uz=6V。0.1(2)当负教开路时,

R+RL

=19mA>"max=25〃?4,故稳压管将被烧毁。

1.01mA

放大倍数分别为pa=lmA/10M=100

和凤=5mA/100〃A=50

2.1解：（a）将-%c改为+%c。（b）在+匕c与基极之间加凡。

（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。（d）在％B支路加即，在-%c与集电极之间加上。

V一u

BEQ）

2.3解：图（a）:IBQ=,ICQ=〃BQ，UCEQ=VC「Q+0IBQR,。

（

l\]+/<,+1+夕）“3

Au=-P^^,&二%HR\，%

he

图（b）：/B°=（^V%C—。眸）/区〃&+（1+万川』，3=£/他，

UCEQ=VCC—ICQR，—IEQ&。4=煞，4=&〃±，4,=凡。

2.7解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、”均相等，它们分别为：

/_Ycc_BEQ_%殁H22〃AI-pix1.76mA

BQRR,*CcQoLbBQ0

I/

联=%,+（1+£）」-。1・3&。空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和

1EQ

输出电阻分别为：UCEQ=%•-34k6.2V；Au=-^-«-308

「be

R尸R，Lbg3kQ；A„«-^--A,«-93R,=R=5kQ

演+凡

&=3攵。时，静态管压降、电压放大倍数分别为：

R

UCEQ=~^^VCC-3(&〃&.)x2.3V

KL+凡

A=_/4//&)—154°，—.4«-34.7

rberbe+《

R,=与〃展a展p1・3&。Ro=Rc=5kQ。

2.9解：(1)/^=—UCE.=2，nA,1B=1cIB=2。2、

Rc

...R=%-UBE=565&C0(2)由4=-以凡〃&)=-100,

【B"5rhe

可得：&=2.625MK

2.10解：由于，CQ=2〃酒，所以UfEQ=Lc-=6V。

空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故

U,=久序1=3.82V

V2

勺=3AQ时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故

IR,

*"=岩CO"2J2V

2.11解：⑴静态分析：UBO=^%MC=2V

a1+

%='〃伍友=瑞=10〃"%2=%-"+勺+L)=5”

动态分析：+(1+4)当叱a2.73攵。4=-制,％=-7.7

，硬联+(1+0勺

&=与“〃4,2〃[%+(1+0勺]=3.7AQR0=R,=5左。(2)

忏200时，UB0=—场一•VCC=2V（不变）;

U-U

BQBEQ=1mA（不变）I=-EQ-=5〃A（减小）

巡R/+&B%Ol+£

UCEQ=Vcc-IEQ（Rc+Rf+Re）=5JV（不变）。

（）_4〃&=_]92（减小）;

(3)C开路时,4=BRJRL

rh+（1+，）（（+%）（+Rf

=RbiIIRb2H[rbe+（1++/?z）]«4.IkQ（增大）；Ro=Rc=5kQ.（不变）。

V-U

2.12解：⑴求解Q点：〃。二一一理一。32.3〃4

Q/?„+d+m

/E。=（1+夕）/地=2.6加AUCEQ=Vcc-lEQRe^lA7V

⑵求解放大倍数和输入、输出电阻：&=8时：A=（1+6）/h0.996

九+。+夕阳

R=RH[r+（1+£）R卜110&。&=3kC时•；4=-+-）（（〃”）x0.992

噎+（1+0（凡//七）

R,=为〃［展+(1+0(凡〃RJ1«76g输出电阻:…〃齐。37。

V(：C—UBEQ

2.13解：⑴。点:IBQ*31〃A

%+(l+M

ICQ=plBQaL86mAUCEQ®Vcc-IEQ(RC+Re)®4.56V

4、K和七的分析："=0+(1+4)生叱R952Q,4=一""〃见:95

【EQrbe

R.=Rh//rhe^9520.,/?,,=R,=3s。

R

⑵设G=10/nV(有效值)，则U：=—!—•U=3.2mV；

R，+R,

U“=|Aj.q=304〃W若。3开路，则：/?,=Rh//［rbe+(1+/3)R.］®51.3kQ,

Ax_R<\"一=_\.5U.=』—•U,=9.6加V,U,=|A|-U,=14.4〃？V。

"R,'R,+R,*1H|'

三解：(1*3管的集电极电流，c3=(Uz-UBEQ3)/RE3=0.3mA

静态时71管和72管的发射极电流/冏=〃2=015"认(2)若静态时气>0,则应减小凡2。

当为=0时w。=0,。管的集电极电流I=V/0.6加AO

CQ4EERC4=

凡2的电流及其阻值分别为：0+|/

CC

R(+12V)

II

/„=IC2-B4=C2--0.147/7tz4,

rtftCLZ>4CZ0

/£444+卜8£04

(2«6.8m

,人2.M工

37V

及3Dz2S-|iokn

电压放大倍数求解过程如下:IOkQ—I——

(-6V)

26/7?V

展2=分+(1+4)1235ZQ图T3-3

1EQ2

川心〃［演4+(1+0电］｝

26//1V12Q

r

1=bb+0+^)——«8.92儿---------------------------------------------~1o.>5

,E24

网4

一18.3335

心+(1+夕)凡4

[41{氏2〃[%2+(]+夕2)&]}(1+

3.2(a)：A-------------------------------------------------------------------

R]+rbe\rbe2+(1+与诉3

+R?

Ri=R1+rbel；R—3〃

1+02

(1+⑷(&〃4/&)(。\

(B).A—

'"矶+a+幻(&〃&〃％)x

凡=飞〃比”+（1+自）（乙〃尺3〃演2）］；R0=&

gA_4四/仇2+（1+与）。］｝rBK］

演i+凡^2+（i+A）^

Ri=R\+rbel；&,=4

(d)：%=2&〃…〃心”等)

(c)

(d)

3.3解：(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大;

(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小；

(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。

3.6解：Rw滑动端在中点时7｝管和心管的发射极静态电流IE0分析如下:

**TJIJ"wI97p—V•J—%£UBEQ

,UBEQ十IEQ,十乙/EQ八e-YEE•♦'EQ一下。0.517〃泊

2%+2R,

2e

26mV

动态参数4d和它分析如下：展=分+(1+夕)------。5.18女。

1EQ

A,=-------胆------«-98R=2a+(1+/?)/?...x20.5女Q

%+(1+0%/2'"〃w

3.7解：电路的共模输入电压“七、差模输入电压差模放大倍数为和动态电压A%

分别为：U=+-'-2-=15fflV；

ICu=u-w=lOmV

/c2[dn/2

“卷一75；

A"。=Ad"——1.75V

五.二解：(1)静态及动态的分析估算:

V_U

CCuBEQ4

BQ=------------------22.6/M;/£0=(l+/?)/ee«1.8mA

八八、26mV,……

UcEQ=Zc—ICQRCX3V;rh，e=(1+0)------xLT7kQ

【EQ

26〃?V

%=L+(l+0«1.27AQ;&=&HR产IkkR

IEQ

Rr

=69.2mA/V;人,.必(―8,阳.八一178

r

UTR,+R、be

⑵估算c

frx8C.——C»214pF；

2环力C+C")2环)『“〃

a=q+(l+g"Rc)C〃。1602P尸

(3)求解上限、下限截止频率:R=rh,e//(rh.h+RSHRb)«%,〃(%,+R)«567Q。

1

fH=——x175kHz；f,=------------al4"z。(4)在中频段的增益：

H匕2兀(R,+&)C

201gl4m卜45血

5.2解：设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。

A〜-32_____________-3.2力.

"〜10fff

(1+—)(1+(1+J^-)(l+JA)

力10510IO5

5.3

解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB,即中频放大倍数为TOO;下限截止频率

为1母和10Hz,上限截止频率为250kHz。故电路4的表达式为：

4____________-100_____________________+10/2________

一(1+：)(1+学(1+，右)一(1+"1+舄)(1+/)

5.4解：(1)因为下限截止频率为0,所以电路为直接耦合电路；

(2)因为在高频段幅频特性为-6048/十倍频，所以电路为三级放大电路；

(3)当/=10%z时，~=-45°x3=—135°；当/=10%z时，。=—90"x3=—270"。

4-1A3f'

(4)该电路的4=一——；上限频率为fH-«5.2kHz

(1+jLW3

5.5解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出A““、九和九。

--WT。。4

(1+7-w)(1+yi¥)(1+7-w)(1+7i¥)

•,•<=-100；A=10Hz；九=1°'取。

5.6解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出4,“、勇和九。

4=200#=吗！

5)5)

(1+Jy)(l+J/(1+J2.5X10(1+(。+j/2.5X10

4

•••4,=10%九=5Hz；/W*WHZO

六二.解：图(a)所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电

U

压放大倍数分别为：耳〃="=一旦&—O_工/?]+j?2+&R

i0R+R2+R3

式中RL为电流表的等效电阻。

图(b)所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分

1

A也旦R,

别为：Fiu=—«

uo"U]ipRX

图(c)所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分

别为：="=1=幺图(d)所示电路中引入了正反馈。

uFU,U,

三解：(1)应引入电压串联负反馈，如解图T6.3所示。

R

(2)因A。1+1f=20,故R,=19(UQ。

"/?,/

四解：因为/H=1()5HZ时，201gAi=40",9A=T80"；为使此时201g|4/|<0,

则需，201g|F|<—40曲，即|耳〈ICT?。

6.4解：图(a)所示电路中引入了直流负反馈。图(b)所示电路中引入了交、直流正反馈。

图(c)所示电路中引入了直流负反馈。图(d)、(e)、⑴、(g)、(h)所示各电路中均引入了交、直

流负反馈。

6.5解：图(a)引入了交、直流负反馈图(b)引入了交、直流负反馈。

图(d)引入了交、直流负反馈。图(e)引入了交、直流负反馈。

图⑴所示电路中通过必和％引入直流负反馈，通过灯引入交、直流负反馈。

6.6d)电流并联负反馈：耳,=i3%=l(e)电压串联负反馈：%=%/%=——

IlrUxUUrUR+R

(f)电压串联负反馈:耳“,=uF/u0=1(g)电压串联负反馈:Fuu=uF/u0=---'一'

R]+/?2

6.7解：(a)电压并联负反馈；(b)电压串联负反馈；(e)电流并联负反馈；⑴电流串联负反馈。

u-ifRf七

6.9(a)电压并联负反馈：A,”=1«——L

U5/阳氏

(b)电压串联负反馈：A-="a2=(l+旦)(e)电流并联负反馈：

U；UfR

(1+9RJ!R

AML

uIRK

sfsA2

⑴电流串联负反馈：Uf=R,-L=R,-----&-----LR2Rg.j

f2&-4+R4+R90&+&+R9

上〜i。出"RJ/RL)=(R”氏+&)(R//RJ/RL)

uf_3_R述9

dAf1争得:

6.12解：由——=

Af\+AF

dAdAf

\+AF=——/—^=10%/0.1%=100»1,(属深度负反馈)

AAf

所以：!—=4-=0.05。由以上两式可得：A=。工»=2000

Af20F0.05

7.2解：=—(R//R)〃/=—IO与；u02=(14-7?y//?)wz=1lwzo

当集成运放工作到非线性区时、输出电压不是+14V,就是-14匕

7.4M：由图可知鸟=鸟=

UM=一■=-2Uj

&

而—至=也+也二也解得:

R2R4R3

7.6解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路

的运算关系式分析如下：

RfRfRf

+-M

(a)“。=--r--Mzl--•»/2-Z/3=-2ull-2ul2+5uli

NK?K3

R.%R.

(b)uM+U+U=-10M

o—'/l—'I2—'I3/I+10M/2+W/3

K]A2%

Rf

(c)Uo———(t//2—M；|)=8(M/2-M/|)

&

Rf吗Rf吗

一■+弁•〃/w〃

(d)u0=----W/j23+V•/4=-20/]-20W/2+4°%3+w/4

"2K3K4

7.9解：（1）A2同相输入端电位知2=WjV2=>_（%2一"/|）=1°（"/2一"/1）

U

输出电压%=（1+4_>盯2=取1+"）（〃/2一"/1）或O=10-^-（W/2-WM）

R\段一R\

（2）将〃“=10〃?V,ul2=20mV代入上式，得%=100mV0（3）根据题目所给参数，

（%2-的最大值为20mV0若R为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，

（%2=20mV时集成运放的输出电压应为+14V,写成表达式为

%=10要•(%-叼)=10•#20=14故与*“143Q

%min“Imin

&max=%―尤加=(10—0・143)2=9.860

7.13解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为:

=

(a)un-------ur--------[ufdt­u,-100\u.dt

°用''/J'

(b)设两电容的充电电流为:i=C「"&=G(方向向右)，则

dtdt

3

u0=-(iR+-\idt)=-RCx^---uI=-10-

G」dtC2dt

।1f

(c)反相端：uo=UN+〃c=up+菽;卜。力

同相端：|'女二力—―-\uPdt代入上式，得

PcC)RRCJRCJ

UQ-...\u.dt—IO。•\u.dt

°RC)J

=——J(^"+力=—100J(wzl+0.5ul2)dt

(d)uo

R]J^2

JVT.设42的输出为“02。因为R1的电流等于c的电流，所以:

7.15

1

U02~^cUfdt--21dt

又因为A2组成以«O为输入的同相比例运算电路，所以:

比较以上两式，得：u0--^U1dt

8.4解：图(a)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相

(%=-180"),且图中三级RC移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为+

270"〜0",因此存在使相移为+180"的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率人，故

可能产生正弦波振荡。

图(b)所示电路有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相

(<pA=-180°),且图中三级RC移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为

-270°~0°,因此存在使相移为-180°的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率人，故

可能产生正弦波振荡。

8.5解：(1)不能。因为图(a)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为+180°〜0°,图(b)所

示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0"〜T80",在相移为±180°时反馈量为，因而不可

能产生正弦波振荡。

(2)可能。因为存在相移为±180°的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有

可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。

8.11解：(a)可能(电容三点式)

(b)不能(电感与Re之间的连线应串入隔直电容)

(c)不能(①同(b),②同名端错误。)(d)可能(电容三点式)

8.14解：图(a)所示电路为单限比较器，M0=±UZ=±18V,=—3V,其电压传输特性如

解图P8.14(a)所示。

图(b)所示电路为过零比较器，UOL=-UD=-0.2V,UOH=+UZ=+6V,

UT=0Vo其电压传输特性如解图P8.14(b)所示。

图(c)所示电路为反相输入的滞回比较器，〃o=±Uz=±6V。令

%=——•uo+」一•—=心="/求出阈值电压：力|=0V,UT2=4V

R、+R)R[+凡

其电压传输特性如解图P8.14(c)所示。图(d)所示电路为同相输入的滞回比较器，

RR

”o=±Uz=±6V。令UP=»OI+；U!=M=3V

AD1+K、Ap|+AD-,W

求出阈值电压：t/r,=1.5V,t/r2=7.5V

其电压传输特性如解图P8.14(d)所示。

图(e)所示电路为窗口比较器，uo-+UZ-±5V,+UT-±3V,

其电压传输特性如解图P8.14(e)所示。

8.15

解：根据三个电压比较器的电压传输特性，画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如

解图P8.15所示•

9.4解：（1）最大输出功率和效率分别为

以二（%--广=24.5卬

2&

工JTV-IJ269.8%

4%

（2）晶体管的最大功耗

号maxB02C,“=^^=6.4W

2KL

（3）输出功率为P°m时的输入电压有效值

V-（J

u产U0―^j^x99V

9.5解：（1）T|、T3和人管的基极静态电位分别为。町=1.4丫；UBi=-0.7V；UB5=-17.3V