模拟电子技术教程第3章习题答案

1、第3章习题1 .概念题：(1)在放大电路中,三极管或场效应管起的作用就是将一种形式的电量转换为另一种形式的电量.(2)电源的作用是为能量转换提供能源,如果离开电源,放大器可以工作吗(不能)(3)单管放大器的讲解从电容耦合形式开始,这是由于阻容耦合放大器设计和计算相对来说要简单点,如果信号和负载直接接入,其工作点的计算将要复杂的多.(4)在共射放大器的发射极串接一个小电阻,还能认为是共射放大器吗(能)在共集放大器的集电极串接一个小电阻,还能认为是共集放大器吗(能)(5)在模电中以下一些说法是等同的,(A、CF)另一些说法也是等同的.(B、D、E)A.直流分析B.交流分析C.静态分析D.动态分析E

2、.小信号分析F.工作点分析(6)PN结具有单向导电性,信号电压和电流的方向是随时间变化的,而交流信号却能在放大电路中通过并获得放大,这是由于放大器输出端获取的交流信号其实就是电流或电压的相对变化量.(7)3大的三极管输入阻抗也大,小功率三极管的根本输入阻抗可表示为be%b,(1UtIEQ(8)画直流通路比画交流通路复杂吗(不)在画交流通路时直流电压源可认为地_,直流电流源可认为开路,二极管和稳压管只考虑其动态内阻即可.(9)求输出阻抗时负载R.必须断开,单管放大器输出阻抗最难求的是共集电极放大器,其次是共源放大器.(10)对晶体管来说,直流电阻指晶体管对所加电源呈现的等效电阻,交流电阻指在一定

3、偏置下晶体管对所通过的信号呈现的等效电阻,对纯电阻元件有这两种电阻之区分吗(无)(11)在共射级放大器或共源放大器中,电阻Rc或Rd的作用口犯南流血或I2的变化转换为电压的变化.(12)放大电路的非线性失真包括饱和失真和截止失真,引起非线性失真的主要原因是放大器工作点偏离放大区.(13)三极管组成的三种根本放大电路中,共基放大电路的高频特性最好,估计这与晶体管的结电容有关.(14)从静态管耗及提升输入阻抗的角度上考虑,设计放大器应选用场效应类晶体管,尤其是MOS类晶体管.(15)单管共射放大器,在负载开路的情况下,直流负载线和交流负载线重合；任何放大器在静态工作点处,直流负载线与交流负载线必相

4、交.(16)晶体管输入特性描述的是在输出管压降不变的情况下,输入电流与输入电压的关系,场效应管不描述输入特性,这是由于其输入电流从理论上讲恒为0.(17)场效应管是用垮导来描述其放大倍数的,从这个意义来讲,它可方便地组成电压输入电流输出型放大器.(18)可以用来求静态工作点,gm可以吗(不可以)2 .试分析图3-28所示各电路是否能够放大正弦交流信号,如果不能,指出其错误,并改正.-+VccRc一+O-+d.UiUo-q+Vcc(a)+cC+UoUi(c)>+VddRgRdUi4TUo43(d)(g)(h)图3-28习题2电路图(f)(i)解:(a)不能,发射结没有加偏置.改：Rb接地一

5、端改接到Vcc(b)不能,VBB使Ui短路.改：串接Rb到上Vbb支路;(c)不能,集电结正偏置.改：加基极电阻Rb(d)不能,PNP管,电源加反.：改:Vcc改成-Vcc(e)可以;不能,结型,ugs=Vcc改：RG接电源端改接地端;(g)不能,C使Ui短路.改：去掉C;(h)可以;(i)不能,Ugs=|dqR3>0,而P沟道增强型管要求小于0.改：偏置电路换成分压式的.3 .画出图3-29所示各电路的直流通路和交流通路.设所有电容对交流信号均可视为短路.(a)cc(c)图3-29习题3电路图解：图3-29所示各图的直流、交流通路如以下图所示习题3(b)答案习题3(c)答案习题3(d)

6、答案4.电路如图3-30所示,晶体管=100,rbb=300Q,Vcc=10V,Ube=,晶体管饱和管压BUUces=.(1) 求电路的静态工作点；(2) 当出现以下各种故障时用直流电压表测晶体管的集电极电位,应分别为多少(a)Ci短路；(b)C2短路；(c)Rb1短路(3)画出微变等效电路,求Au、R及Ro.负载开路时其动态性能如何变化Rb1500kQRb210kQC1或+VccRc2.5kQC2TFTRs3.5kQu：O解:Rl2.5kG+Uo图3-30习题4电路图IBQVcc-0.7RbiRb2VCCRlRlRcVCCCC5V9.30.018mA510kIcqBBq1.8mAUceqVc

7、cIcqRc5.5V(2) C1短路时：VCC-0.70.7IbqIRbIrs0.182mARb1Rb2Rs晶体管截止,Ucq=Vcc=10VC2短路时：RcRc/Rl1.25kUcqVccIcqRc2.75VRb1短路时:IBQVcc-0.7Rb29.310k0.93mACQBBq93mAIcmVcc0.5Rc3.8mA晶体管饱和,Ucq=Uces=习题4(3)的微变等效电路iiibRbrbeRcUorberbb(11.7kQ(RcRl)rbe73.5RiRbrbe1.7kQ(RbRb1必)RoRc2.5k负载开路时,Au增大一倍,R、Ro不变5.电路如图3-31(a)所示为PNP管组成的放

8、大电路,输入端加正弦交流信号.3=100rbb=200Q(1)估算静态工作点；(2)画出微变等效电路；求Au、Aus、Ri及R.当出现题图3-31(b)(3)改变输入信号的幅度并调节Rb的值,用示波器观察输出波形,所示的三种失真现象时,分别说明是什么性质的失真如何消除1BQ1CQ-0.02mArbeAuRiRorbb(1p26mV1.5kQ-1CQ-RC133rbeRb/rbe1.5kQRC2kC习题5(a)微变等效电路AUSRiAU-40解：设IBQ、Icq电流参考方向为流入,Ieq为流出:-Vcc0.70.7RbRsBBq-2mAUCEQ-VCC1CQRC-8V(2)(a)截止失真,减小R

9、b(b)饱和失真,增大Rb(c)截止和饱和失真,减小输入信号幅度6.放大电路如图3-32(a)所示,输入信号为正弦波.(1)试分析图中标有符号的各电量(电流或电压)哪些属于直流量哪些纯粹是交流量哪些是在直流量上叠加交流量设电路中各电容对交流短路.(2)在图3-32(b)晶体管的输出特性曲线上做直流负载线和交流负载线,分析动态范围.0+12V500iRb2.5k510kRCiug-1+UciNRc寸*CC9KJ+CUC2UCE3kUo-i-(b)(a)图3-32习题6电路图解：(1)Ucl、Uc2、Uc、iR是直流量,UCHiC、iRGiRb直流叠加交流,U0是交流量(2)24681012Uce

10、/VRb1=10kQ,Rb2=30kQ,习题6(2)交、直流负载线最大不失真输出电压:UomIcq(3K/2.5K)2.7V7.在图3-33所示电路中,Vcc=24V,RL=Rc=2kQ,50,R1=2kQ,e2=150Q,Rs=1kQ,rbb=200Q.(1)求静态工作点的值.如果断开Rb1,电路能否正常放大(2)画出微变等效电路；计算Au、R及Ro.(3)设输入正弦信号Us的有效值10mV,计算输出电压Uo的有效值.解：(1)UBQ-VCC8VRb1Rb2Ubq0.7IcqIEQ3.4mARe1Re2UCEQVCC1CQ(RcReiRe2)14.1V断开R1,基极电流太大,晶体管进入饱和区

11、,不能正常放大.rberbb(1965Q1CQAu"L)5.8rbe(1B用2RiRb1/Rb2/rbe(1B)R24kQRoRC2kQ“Ri“Ausau-4.6RRs习题7(2)微变等效电路(3)UoAusUi46mV8.在图3-34所示电路中,Vcc=12V,R=Rl=2kQ,Ube=,3400.(1)现已测得静态管压降Uceq=6V,估算Rb的阻值；(2)画出微变等效电路,计算Au、R及R.(3)求该电路的跟随范围(即最大不失真输出电压的峰-峰值)解：+VccRbC1+UiO图3-34习题8电路图rberbb(11.2kQICQ习题8微变等效电路UCEQVCCICQReIcq3

12、mAIbq30A1 CQVcc-0.71BQRb(1)RR.177kAu(1be(1B)(Re/RL)1B)(ReRL)RiRb/rbe(1B)(R/Rl)101kRoReR四939Q1(2) Uopp2Uom2lcQ(ReR)6V9.如图3-35所示射级跟随器电路.设图中所有电容对交流短路,3=00,rbe=2kQ当电路满足Rb3>>rbe的条件时,写出电容C断开和接上两种情况下放大电路输入阻抗R的数学表达式,对两种结果进行比拟分析,说明电容C的作用.C+100kUiRb210kCRe1k2Rb120kRb3£-VCC(-20V)+Uo图3-35习题9电路图解：C断开时

13、:RiRb3Rb1Rb2/rbe(1B)R50kqc接入:Rirbe/Rb3(1B)(R/Rb1/Rb2)100k此电路为自举式射级输出器.电容c的接入增大了输入电阻.Rb3>>rbeRb1Ri(1B)R100kUbqRb1ICQIEQRb2IRb2UBQVCC0.72VUCEQVCCrberbb(1AusUoRsICQ(RC§芈ICQB(R/Rl)1.3mARs)6.8V1.3kQRiRc50kCcDDRl5.1k3kCi+习题10R微矍军效用路T+12V图3-36UiUo3Us(1B)R图3-37所示的图3-37习题11电路图RiRerbe11kRoRc3kQ放大电路

14、中,Vdd=15V,管子参数lDss=4mA,UGsoff=6V.设所有电容在交流通路中可视为短路.(1)希望静态偏置IDQ=1mA,试求：Ugsq、Rs及gm(2)画出微变等效电路,计算当Rd=9ka时的电压增益Au解:UGSQ、2IDQDSSIDQDSS(1)UGS(OFF)Ugsq=-3VUgsq=-IdqRsRs=3KUGSOFF0.67mSUoUi-gmRd12.在图3-38所示的放大电路中,Vdd=-30V,管子参数lDss=-7mA,UGs(oft)=8V.设Cl、C2在交流通路中可视为短路.(1)求静态工作点Idq、UgsqUdsq的值.(2)为了保证管子工作在恒流区,求Rs2

15、可能取的最大值.解：UGSQ、21DQ1DSS(1)UGS(OFF)UGSQ-|DQRS1以上两式联立求解得：G-VDDRs22kC3Uo图3-38习题12电路图ldq-2.9mAUgsq2.9VUDSQVDD1DQ(RDRS1RS2)保证管子工作在恒流区,要求：12.4VUDSQUGSQUgSOFF5.1V13.电路如图3-39所示,场效应管转移特性曲线即要求:RS24.5K上的工作点参数为(0V,).(1)求满足电路要求所对应的电阻Rs的值；(2)计算gm=V时放大电路Au、R和R的值(3)此电路将管子换成JFET管可以工作吗要换成增强型管需改哪些参数解：(1)为P沟道耗尽型MOS管,：U

16、gsq=0,Idq=UGSQRG2RG1RG2-DQRSldq0.4mARs10ksAugm(RR)2RiRG3Rgi/Rg25MRoRd20k(3)换成P沟道结型场效应管可以工作；换成P沟道增强型管需要改变Rs值或Rgi及RG2的分压比例,使Ugsq>0.gm,写出当开关S翻开和闭合VDDR1Ci+十u_R2图3-40习题14电路图解：gmRsAum0.921gmRsRRg3Rgi/RG22M1RoRs/1kgmVddI112VRgj300kLCi+UiRg2100k_图3-41习题15电路图14.电路如图3-40所示,场效应管的中低频跨导为时放大电路的Au、R和Ro的表达式.解：开关闭合：Agm(Rd/RL)RRG3Rgi/Rg2RoRd开关翻开：gm(Rd/RL)Au1 gmRs1RRg3Rgi/Rg2RoRd15 .源极输出器电路如图3-41所示,场效应管工作点的中低频跨导gm=,其他参数如图3-41所示.求电压增益儿、输入阻抗R和输出阻抗Ro.16 .如图3-42所示场效应管放大电路.(1) 指出其放大组态；(2)考虑ds的影响,写出输出阻抗R的表达式解：图3-42习题16电路图(1)共栅极放大电路RoRd/Rsrds(1gmRs)RSRS/R17.根据场效应管的离散性,某