模拟电子技术习题.doc

宁波广播电视大学计算机科学与技术（本科）补修课程模拟电子技术基础练习题一、填空题1、在本征半导体中，电子浓度 空穴浓度；在P型半导体中，电子浓度 空穴浓度；在N型半导体中，电子浓度 空穴浓度。（大于、小于、等于）2、二极管的最主要特性是 ，它的两个主要参数是反映正向特性的 和反映反向特性的 。3、常温下，硅二极管的开启电压约 V，导通后在较大电流下的正向压降约 V；锗二极管的开启电压约 V，导通后在较大电流下的正向压降约 V。4、双极型晶体三极管从结构上看可以分成 和 两种类型；晶体三极管用来放大时，应使发射结 偏置，集电结 反向偏置。5、某晶体三极管的极限参数集电极最大允许功耗PCM=150mW，集电极电大允许电流ICM=100mA，反向击穿电压U(BR)CEO=30V。若它的工作电压UCE=10V，则工作电流IC不得超过 mA；若工作电压UCE=1V，则工作电流不得超过 mA，若工作电流IC=1mA，则工作电压不得超过 V。6、温度升高时，晶体三极管的电流放大系数 ，反向饱和电流ICBO ，正向结电压UBE 。（变大、变小、不变）7、在图1所示的差动放大电路中，设UI2=0(接地)。RERCc1c2Uo+-T2+UCC图1RC-UEET1RBRBUI1+-UI2e如果希望负载电阻RL的一端接地，输出电压UO与输入电压UI1极性相同，则RL的另一端应接在 （c1、c2）；如果希望输出电压UO与输入电压UI1极性相反，则RL的另一端应接在 （c1、c2）；当输入电压的变化量为UI1时，RE两端 （也存在，不存在）变化电压UE；对差模信号而言，e点 （仍然是，不再是）交流接地点。8、在放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入 ；为了稳定放大倍数，应引入 ；如希望负载变化时输出电压稳定，则应引入 。（直流负反馈、直流正反馈、交流负反馈、交流正反馈、电压负反馈、电流负反馈、串联负反馈、并联负反馈）9、集成运算放大器是一种采用 耦合方式的放大电路，因此低频性能 ，最常见的问题是 。10、理想集成运算放大器的放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。11、集成运算放大器的两个输入端分别为 输入端和 输入端，前者的极性与输出端 ，后者的极性与输出端 。12、理想运放工作在线性区时，它的两个输入端的电位 ，这种现象称为 。13、理想运放不论工作在线性区还是非线性区，它的两个输入端均不从信号源索取电流，这种现象称为 .。二、图2所示电路，设Ucc=12V，RB=560K，RC=RL=2.2K，晶体管的=50，rbb=300，UBE=0.7V，UCES=0.3V，电容C1、C2足够大。试请：RBRCRLC1C2UiUo+-+-TUCC图21、计算IBQ、ICQ和UCEQ；2、画出其简化的微变等效电路；3、计算晶体管的输入电阻rbe；4、计算电压放大倍数Au；5、计算输入电阻ri和输出电阻ro。图30.51.01.52.02.50123456iC(mA)uCE(V)IB=50uA40uA30uA20uA10uAQ三、另一如图2所示的单管共射放大电路，其中晶体管T的输出特性和电路的直流、交流负载线如图3所示。请回答：1、电源UCC、静态集电极电流ICQ、静态管压降UCEQ等于多少？2、电路中的电阻RC、RL和晶体管的等于多少？3、画出电路的简化微变等效电路，计算Au、ri和ro。（设rbb=200）4、放大电路的最大不失真输出正弦电压有效值约为多少？要使放大电路不失真，基极正弦电流的振幅应小于多少？RB2RCRLC1C2UiUo+-+-TUCC图4RB1RECe四、在图4所示的分压式工作点稳定电路中，Ucc=12V，RB1=27K，RB2=100K，RE=2.3K，RC=5.1K，RL=10K，UBE=0.7V，=100，rbb可忽略，各电容在交流通路中可视为短路。1、计算静态电流ICQ和工作电压UCEQ；2、计算小信号时的Au、输入电阻ri和输出电阻ro；图512345010155iC(mA)uCE(V)IB=100uA80uA60uA40uA20uA3、如果换一个=150的管子，你认为这对于UCEQ、Au、ri、ro有何影响？（增大、减小、基本不变，本小题不要求计算具体数值。）五、另一如图4所示的放大电路，设Ucc=15V，RB1=11K，RB2=39K，RE=1K，RC=2K，RL=2K。晶体管具有如图5所示的输出特性，设UBE=0.7V。试请：1、在图上画出直流负载线；2、定出Q点；3、画出交流负载线；六、在图6电路中，设UCC=UEE=12V，两个晶体管具有相同的特性且工作在线性区域，=30，rbb=200，UBE=0.6V，RB=0，RC=5K。在输入电压UI1=-UI2时测得集电极对地电位UC1=5V，UC2=9V。求：RERCc1c2Uo+-T2+UCC图6RC-UEET1RBRBUI1+-UI2e1、射极电阻RE的数值；2、差模电压放大倍数的绝对值|Aud|；3、输入电压大小。REuc2uo+-T2+UCC图7RC-UEET1ui+-ueRL七、一单端输入、单端输出的差动放大电路如图7所示。RC=RE=RL=10K，UCC=UEE=12V，两个晶体管具有相同的特性，=60，rbe=3K，UBE=0.6V。1、计算静态时的IC1、IC2、UCE1和UCE2；2、计算Aud、rid和ro；八、放大电路如图8所示。试回答：RCuo+-T2+15V图8RC-15VT1RBRBuI+-c2c1RL200uAA+-1、要求RL变化时Uo基本不变，应如何引入反馈？（在图中标出）2、引入反馈后的电压放大倍数Auf约为多少？3、若运算放大器A允许的最大共模输入电压为10V，则RC允许的最小值是多少？RCuo+-T2+UCC图9RC-UEET1RBRBuI+-c2c1RfREA+-九、假设现要用一个差动放大器和一个理想运算放大器组成一个反馈放大电路，如图9所示，其中Rf=18K，RB=2K。回答下列问题：1、要使由uo到T2基极的反馈为电压串联负反馈，则c1和c2应分别接至运放的哪个输入端？2、引入电压串联负反馈后的闭环电压放大倍数约是多少？3、若要引入电压并联负反馈，则c1和c2又应分别接到运放的哪个输入端？Rf应接到何处？4、如果Rf、RB数值不变，则引入电压并联负反馈后的闭环电压放大倍数约是多少？十、集成运算放大器应用电路分析计算。1、图10-1和图10-2均为集成运算放大器应用电路，其中A为理想运放，请分别说明两个电路中是否存在“虚短”、“虚地”和“虚断”现象。2、图10-1电路中的R1=50K，R2=33K，Rf=100K，RL=10K。求电路的电压放大倍数。图10-1UoRfR1R2UIILRLA+-IO图10-2UoRfR1A+-UI1UI2UI3R2R33、图11-2电路中的R1=1K，R2=4K，R3=1K，Rf=4K。请写出输出电压Uo与各输入电压之间的关系。图11UoR2R1R5UIR3A+-IOR4十一、在图11所示电路中，A为理想运算放大器，R1=1K，R2=10K，R3=5K，R4=5K，R5=1K。求UO/UI。十二、积分运算电路如图13所示。已知初始状态uI=0，uO=0。若uI突加1V直流电压，求1秒钟后的输出电压值。设A为理想运算放大器，R1=100K，C=2uF。图12uoCR1R2uIA+-宁波广播电视大学计算机科学与技术（本科）补修课程模拟电子技术基础练习题参考答案一、填空题1、等于、小于、大于2、单向导电性、最大平均整流电流IF，最大反向工作电压UR3、0.5、0.7、0.1、0.2或0.34、NPN、PNP、正向、反向5、15、100、306、变大、变大、变小7、c2、c1、也存在、仍然是RBRCTUCC图2-18、直流负反馈、交流负反馈、电压负反馈9、直接、好、温漂10、无穷大、无穷大、零11、同相、反相、相同、相反12、相等、虚短13、虚断二、RBRCRLrbeUiUo+-+-Ib图2-2ebcIb1、计算静态工作点，采用直流通路如图2-1所示。IBQ=(UCC-UBE)/RB=(12-0.7)/560=0.02mAICQ=IBQ=500.02=1mAUCEQ=UCC - ICQRC=12-12.2=9.8V2、微变等效电路如图2-2所示。3、rbe=rbb+(1+)26/ICQ=300+5126/1=1600=1.6K4、Au=Uo/Ui=(-RL)/rbe=-501.1/1.6=-34图30.51.01.52.02.50123456iC(mA)uCE(V)IB=50uA40uA30uA20uA10uAQ其中RL=RC/RL5、ri=RB/rbe=rbe=1.6K，ro=RC=2.2K三、1、由图3的静态工作点Q点可读出静态集电极电流ICQ=1mA，静态管压降UCEQ=3V。直流负载线方程为：UCE=UCC-ICRC，令IC=0，可知直流负载线与横轴的交点即为电源UCC=6V。2、由以上的直流负载线方程及直流负载线上的特殊点，即可知RC=3K；由输出特性曲线可知=50，由交流负载线的钭率=-1/RL=-1/1.5（其中RL=RC/RL），可知RL=3K。3、电路的简化微变等效电路与图2-2类似，Au=Uo/Ui=(-RL)/rbe=-501.5/1.5=-50（rbe=rbb+(1+)26/ICQ=200+5126/1=1500=1.5K），ri=RB/rbe=rbe=1.5K，ro=RC=3K。4、放大电路的最大不失真输出正弦电压有效值也是从图中估算而得到。这时应看交流负载线，且注意截止失真和饱和失真是哪个先发生？该图是首先发生载止失真，所以从交流负载线与横轴的交点4.5V和静态工作点电压3V，可知最大不失真正弦电压的幅值约为1.5V，从而可知其有效值约为1.5/1.4，约为1V。同理可从图中得到，要使放大电路不失真，基极正弦电流的振幅应小于20uA（大于20uA时管子将截止）。RB2RCTUCC图4-1RB1RE四、1、静态计算采用直流通路如图4-1所示。忽略三极管基极电流，求得三极管基极电位为1227/(27+100)=2.56V，再减去UBE=0.7V，得到三极管发射极电位，再除RE，即得ICQ=IEQ=(2.56-0.7)/2.3=0.8mA。UCEQ=UCC-ICQ(RC+RE)=12-0.87.4=6.1V。2、微变等效电路与以上图2-2类似，只不过现在RB=RB1/RB2。rbe=rbb+(1+)26/ICQ=10126/0.8=3.3KAu=(-RL)/rbe=-1003.4/3.3=-100ri=RB1/RB2/rbe=2.8K，ro=RC=5.1K图5-112345010155iC(mA)uCE(V)IB=100uA80uA60uA40uA20uAQ交流负载线直流负载线3、换一个=150的管子，UCEQ基本不变，Au和ro也基本不变，ri增大（因为rbe增大）五、1、由直流负载线方程UCE=UCC-IC(RC+RE)=15-IC3，可作出直流负载线如图5-1所示。2、由电路参数可算得ICQ和IEQ约为2.6mA，作ICQ=2.6mA的水平线与直流负载线的交点即为Q点，对应UCEQ=7.2V。3、交流负载线过Q点，且钭率为-1/RL，本电路中RL=RC/RL=1K，从而可作出交流负载线如图5-1所示。六、1、由输入大小相同方向相反及电路的对称性可知静态集电极电位UC1=UC2=(5+9)/2=7V，所以静态电流IC1=IC2=(UCC-UC1)/RC=(12-7)/5=1mA，从而可得RE=(UEE-UBE)/IE=(12-0.6)/2=5.7K。2、|Aud|=RL/(RB+rbe)=305/1=150，其中rbe=rbb+(1+)26/IC=200+3126/1=1K3、|UO|=9-5=4V、4/150=26.6mV、26.6/2=13.3，再根据输出的变化方向，得UI1=13.3mV，UI2=-13.3mV七、1、ui=0时，可得到IC1=IC2IE1=IE2=(12-0.6)/(210)=0.57mA，UCE1=24-20.5710=12.6V。计算UCE2时，要注意静态时RL也取电流，所以应先求出UC2：根据KCL，有UC2/RL+IC2=(UCC-UC2)/RC，解得UC2=3.15V，所以UCE2=3.15+0.6=3.75V，或者UCE2=3.15+12-20.5710=3.75V2、Aud=uo/ui=RC/RL/(2rbe)=605/6=50，rid=2rbe=6K，ro=RC=10K八、1、电压负反馈，在输出端与T2的基极之间加入反馈电阻Rf（图略）。2、深度负反馈条件下，有uIuf=uORB/(RB+Rf)，从中解得AufuO/uI=1+Rf/RB3、15V-0.1RC10V，RC50 K九、1、运放的反相输入端接c1，同相输入端接c2。2、深度负反馈条件下，有uIuf=uORB/(RB+Rf)，从中解得Auf=uO/uI=(RB+Rf)/RB=20/2=10。3、运放的反相输入端接c2，同相输入端接c1，Rf接到T1的基极。4、深度负反馈条件下，有IIIf，而IIuI/RB，If-uO/Rf，从中得Auf=uO/uI=-Rf/RB=-18/2=-9。十、1、图10-1中同时存在“虚短”、“虚地”和“虚断”