模拟电子技术项目化教程（第2版）-课后习题答案汇 李华 项目1-6

项目1习题答案1.1选择题CCABCBADCCCBABDABCDCBDCB1.2填空题（1）本征半导体，杂质半导体（2）光敏性，热敏性，掺杂性（注：无先后顺序要求）（3）自由电子，空穴，空穴，自由电子（注：前二者无先后顺序要求）（4）五，自由电子，空穴（5）N型半导体，P型半导体（6）相反，相同（7）单向导电，正向，反向（8）齐纳击穿，雪崩击穿（9）硅二极管，锗二极管（注：无先后顺序要求）（10）高，低，单向导电（11）最大整流电流IDM，最高反向工作电压URM（注：无先后顺序要求）（12）并（13）串（14）+5V，-24V（15）整流电路，滤波电路，稳压电路1.3判断题错错错对对错对错错错错对对对对对对对对对错对错错错1.4计算题（1）答案：图1-84(a)中，VD1、VD2为理想二极管，起限幅作用。VD1的阴极电位固定不变为+2V，当阳极电位大于+2V，VD1导通使输出电压钳制在+2V。VD2的阳极电位固定不变为－2V，当阴极电位小于－2V，VD2导通使输出电压钳制在－2V。输入信号的正半周，VD2反偏截止，当输入电压瞬时值大于+2V，VD1导通使输出电压钳制在+2V，削去瞬时值大于+2V的波形。同理，输入信号的负半周，VD1截止，VD2导通使输出电压钳制在－2V，削去瞬时值小于－2V的波形。输出的波形如图(d)所示。图1-84(b)中，VD为理想二极管，起限幅作用。+3V电源经1kΩ电阻加在二极管阳极。当输入信号电压大于＋3V时，二极管反偏截止，输出电压不变，为+3V。当输入信号电压小于等于＋3V时，二极管正偏导通，输出信号与输入信号相同。输出信号变为削去大于+3V的信号。图1-81题1.4(1)图（2）答案：图1-82(a)所示电路中，二极管VD阴极电位为－12V，阳极电位为－15V，二极管VD反偏截止。电路输出电压UAO=－12V。图1-82(b)所示电路中，二极管VD2阴极电位为－9V，阳极电位为－12V，二极管VD2反偏截止。而二极管VD1阴极电位为－9V，阳极电位为0V，二极管VD1正偏导通，二极管VD1两端电压钳制在0.7V，电路输出电压UAO=0.7V。（3）答案：半波整流电容滤波电路输出的直流电压平均值为UO(AV)=（1~1.1）U2一般取UO(AV)=U2，因此①正常工作情况下，UO(AV)=U2=12V。②若电容断开，UO(AV)≈0.45U2=5.4V。（4）答案：①电路有5个组成部分：降压变压器Tr；桥式整流电路V1~V4；滤波电容C1；三端集成稳压电路C2、C3、CW7815；负载RL②UO的极性为上正下负，其值为15V。（5）答案：图1-85示电路有三处错误：①集成芯片选错，应选LM7805。LM7905输出－5V电压。②整流电路错误，这种接法会烧毁整流二极管，正确接法为：共阴端接输出，共阳端接地。③1000μF滤波用电解电容极性接错，应改接成：+极接整流电路输出端，－极接地。如不改接，会使电解电容击穿损坏。项目2习题答案2.1选择题BBABBACACBABBCB2.2填空题（1）电流，电压（2）放大，正向，反向（3）180゜或者π（4）1.23mA（5）相反，相同，相同（6）40dB。（7）发射极，基极，集电极（8）NPN型硅管，放大状态，NPN型，50（9）饱和，截止（10）PNP（11）基极，集电极（12）相反，相同（13）略小于1，较大，较小（14）集电极、集电极（15）50（16）150（17）幅频，相频（18）交流小信号（19）增大，增大，减小（20）B管（21）栅源电压，电压控制型（22）结型场效应管，绝缘栅型场效应管（23）短接（24）源极，漏极（25）0，很大（26）双极型，单极型2.3判断题错对对错错错对对对对错错对对对对错错对对错对2.4简答题（1）测得两只晶体管(NPN)的各引脚电压如表2-18所示，试判断各管的工作状态(放大、饱和、截止)。表2-18晶体管各引脚电压及工作状态序号各引脚电压工作状态UBUCUEA-3V5V-3.7V放大B-2V8V-0.7V截止C2.7V2.3V2V饱和（2）输出电压波形发生了饱和失真。出现饱和失真的原因是：静态工作点偏高，即IBQ太大，引起ICQ太大造成的。解决措施：增大基极偏置电阻RB，以降低IBQ、ICQ，使Q点下降，进入三极管放大区，即可解决。（3）3为基极；1为集电极；2为发射极（4）电流I=2mA，电流流出管脚；1为基极，3为发射极。（5）放大电路对不同频率分量的幅度放大倍数不同而引起输出电压波形的失真，叫幅度失真；放大电路对不同频率分量的相移不同而引起输出电压波形的失真，叫相位失真。频率失真和相位失真总称为频率失真。由放大电路的fL=100Hz，fH=1.5Hz可知，放大器对频率介于100Hz到1.5MHz的输入信号产生的频率失真可忽略不计，所以，输入频率为1MHz的正弦波时，输出信号波形无失真；输入由100kHz和2MHz两种频率分量组成的信号时，输出信号波形有失真。2.5计算题（1）解：①作直流通路（如图a所示）求静态工作点QUB=RB2/(RB1+RB2)×Vcc≈3.93VIEQ=(UB-UBEQ)/RE≈1.62mAICQ≈IEQ=1.62mAIBQ=ICQ/β=16.2uAUCEQ=Vcc-ICQ（RC+RE)=14.44V②作交流通路（如图b所示）；作微变等效电路（如图c所示）=3\*GB3③rbe=[200+(100+1)×26/1.62]W=1.82kWri=51kW//10kW//1.82kW»1.49kWro=3.9kW（2）解：=1\*GB3①=2\*GB3②微变等效电路：=3\*GB3③rbe=rb（3）解：=1\*GB3①直流通路如下图(a)所示。=2\*GB3②求静态工作点QIBQ=(Vcc-UBE)/Rb=10uAICQ=βIBQ=100×10uA=1mAUCEQ=Vcc-ICQRC=6-1×2=4V=3\*GB3③作微变等效电路（如图(c)所示）求技术指标：Ri=Rb//rbe=530kW//2.7kW»2.7kWRo=Rc=2kW（4）解：①UBQ==×16=4VICQ≈IEQ≈==2mAIBQ≈≈=30μA②微变等效电路③rbe=rbb`+=300+≈1.2kRL`=RC//RL==2kΩ（0.5分）Au≈─ß≈-60×≈-83ri=Rb1//Rb2//rbe≈rbe≈1.2kΩro≈RC=3kΩ项目3习题答案3.1选择题BBCADAABABDDACCCBBCCACB3.2填空题（1）输出输入（2）基本放大反馈（3）负反馈正反馈瞬时极性法（4）正负（5）电压电流（6）串联并联（7）直流（8）交流（9）电压（10）电流（11）电压电流（12）串联并联（13）50.05（14）60（15）8（16）负正（17）直流交流（18）小大（19）8-1（20）差模输出与差模输入电压（21）共模差模（22）共模（23）趋于∞（24）趋于∞（25）趋于0（26）负反馈3.3判断题错错对错错错对对错错错错对错错错错对对对对错错对对错3.4简答题（1）（a）电压串联正反馈。(b)电压并联负反馈。（2）由可知，只有当AF>>1时，Af≈1/F。也就是说在F较小的情况下，只有A很大的情况下，才能保证AF>>1。放大器的参数具有实际意义，随便取一只管子或组件，在F不变的情况下，不能得到同样的闭环增益。（3）（a）图电路存在反馈，由Rf引入电压并联负反馈；（b）图电路也存在反馈，由R1、R2、R3引入电流串联负反馈。（4）提高放大倍数的稳定性，减小非线性失真，改善放大器的频率特性——展宽通频带，改变输入电阻和输出电阻。（5）P点应与M点连接；反馈类型：电压串联负反馈。（6）（左上）：输入级；（中下）：偏置电路；（右上）：输出级。（7）多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合等三种。阻容耦合电路各级静态工作点相互独立，信号可以无衰减地传输，其缺点是不适合传递缓慢或直流信号、不适合集成；直接耦合的优点是可放大直流或交流信号、适合集成，但各级电路静态工作点不独立，级与级之间相互影响，存在零点漂移；变压器耦合的优点是工作点独立，可以实现阻抗变换，但不足之处是变压器较为笨重、低频特性差，不能放大缓慢或直流信号、不适合集成。（8）（9）图(a)所示电路为比较器电路，门限电压UT=3V。当ui＞UREF（3V）时，比较器输出为高电平，稳压管反偏反向击穿，uo1=UZ=+5V；当ui＜UREF，，比较器输出为电平低电平，稳压管正偏导通，uo2=0.7V。在图(b)中画图方法：ui从零开始，输出电压为低电平不变，uo=0.7V；当ui=3V时，比较器输出跳变为高电平，输出uo=5V；ui＞3V，uo=5V不变。电压传输特性图如下图(b)所示。（10）因Ui>UZ，稳压管反偏稳压，使输入端电压稳定不变，即ui=UZ，所以，uo=(1+Rf/R1)UZ3.5计算题（1）解：①求uo的数学表达式根据“虚短”可知：uP=uN根据“虚断”可知：iP=iN=0故有，uP=uN=iPχR=0u1/R1+u2/R2=-uo/Rfuo=-Rf(u1/R1+u2/R2)②u1=0.4V，u2=0.6V当R1=R2=10kΩ，Rf=20kΩ时uo=-20(0.4/10+0.6/10)=-2V（2）解：=1\*GB3①开关S1、S2都闭合时，该电路为反相输入放大电路，列出电路输出、输入关系为=2\*GB3②开关S1、S2都断开时，该电路为电压输出器电路，列出电路输出、输入关系为uo=ui=1V=3\*GB3③开关S1闭合、S2断开时，该电路为差动输入放大电路，用叠加定理求解。设同相输入端信号单独作用，则反相输入端输入信号对地短接，则有设反相输入端信号单独作用，则同相输入端输入信号对地短接，有所以，当开关S1闭合、S2断开时uo的值为（3）解：=1\*GB3①图(a)中，同相输入端经电阻接地，电路为反相输入组态，可用“虚短”概念，有u-=u+=0根据“虚断”概念，反相输入端电流为零，即i-=i+=0，故if=ii所以，由图知，uo=-ifRf=-iiRf=2\*GB3②图(b)中，电路为同相输入组态。根据“虚断”概念，有i+=i-=0根据“虚短”概念，有u-=u+=US，则根据KCL，iR1+i-=iO，则，iR1=iO，所以，iR1=u-/R1=US/R1，即iO=US/R1（4）解：图所示电路的第一级运放组成反相输入组态放大电路，其输出电压第二级运放组成反相输入组态放大电路，其输出电压所以，Uo=Uo2－Uo1=10.2V（5）解：根据“虚断”，有I2=IS=0.1mA运放同相输入端接地，可用“虚短（地）”概念，有U-=U+=0可求得UR2=－I2R1=－10VIR2=UR2/R2=10mAIR2方向由右向左。根据KCL可得，IL=I2+IR2=10.1mA项目4习题答案4.1选择题BBBDBDBAADDCCCCBD4.2填空题（1），（2）串联型石英晶体振荡器，并联型石英晶体振荡器（3）容性，容性，感性（4）LC，RC，石英晶体（5）同性质符号，相反的4.3判断题错错错对错错对对对对错错4.4简答题（1）答：对于情况①：L1C1<L2C2<L3C3可得，因此，当满足时，就可能振荡，此时L1C1回路和L2C2呈感性，而L3C3回路呈容性，构成一个电感反馈振荡器。对于情况②：L1C1<L2C2=L3C3可得，此时不能振荡，因为在任何频率下，L3C3回路和L2C2回路都呈相同性质，不可能满足相位条件。（2）答：(a)图为并联型石英晶体振荡器，石英晶体在电路中的作用等效为电感元件。(b)图为串联型石英晶体振荡器，石英晶体在串联谐振时以低阻抗接入正反馈电路，可以等效为短路线。（3）答：（a）Xbe是感性的，Xce是感性的，Xbc可能是感性的也有可能是容性的，因此，它可能振荡，属于电感三点式振荡电路(哈特莱振荡电路)。（b）Xbe是容性的，Xce是感性的，Xbc是容性的，因此它不可能振荡。（4）答：三端式振荡器是否振荡的原则如下：相位条件：连接在三极管三个电极（发射极、基极、集电极）的电抗元件，必须满足两组同性质电抗元件（同为电容或者同为电感）接在三极管的同一侧（发射极侧或者集电极侧），另外一组异性质电抗元件接在另一侧。振幅条件：放大器的放大倍数与反馈系数的乘积大于1，即满足起振条件；在稳定振荡时，放大器的放大倍数与反馈系数的乘积等于1。4.5计算题（1）①：等效交流电路如图所示：②：该振荡器为电容三点式振荡器。③：已知振荡频率，，f=10.7MHz，则总电容为：由，可得④：反馈系数为：（2）①：等效交流电路如图所示：②：能够产生自激振荡③：电容三点式振荡器（考毕兹振荡器）④：由，由此则回路总电容为：因此振荡频率范围为：⑤：反馈系数为：项目5习题答案5.1填空题（1）PCM、ICM（注：无先后顺序要求）（2）50%、78.5%（3）NPN、PNP（注：无先后顺序要求）（4）正负半周、截止（5）NPN、PNP（注：无先后顺序要求）5.2选择题ACBDBCAD5.3判断题对对错错对错错错5.4计算题（1）答案：=1\*GB3①在理想情况下，Uomax=Vcc=20V最大输出：P=U===25W=2\*GB3②电源供给的功率为：PE≈1.27Pom=1.27×25W=31.75W=3\*GB3③每管的功耗：=0.2×=0.2×25W=5W效率为：η=（Pom/PE）100%≈78.5%（2）答案：=1\*GB3①在Pom=9w时，根据Pom＝则Vcc＝==12VUomax＝Vcc＝12V=2\*GB3②电源提供的功率：：PE≈1.27Pom=1.27×9W=11.43W每管的功耗：=0.2×=0.2×9W=1.8W（3）答案：电源提供的功率：PE≈1.27Pom=1.27×4W=5.08W每管的功耗：=0.2×=0.2×4W=0.8W当时，根据，则（4）答案：=1\*GB3①=2\*GB3②若出现交越失真应调整R2，增大R2的阻值。=3\*GB3③当VD1、VD2、R2开路时，会使V1、V2的基极电流过大，导致V1、V2烧毁。=4\*GB3④PE≈1.27Pom=1.27×8W=10.16W（5）答案：=1\*GB3①Uomax＝VCC－│UCE（Sat）│＝12V－2V＝10V（1分）