模拟电子电路基础17章思考题答案.ppt

温度为什么会影响半导体器件的性能？ 答：由于温度影响载流子的浓度，而载流子的浓度决定了半导体的导电性能，因此温度会影响半导体器件的性能。 如何从PN结电流方程来理解其单向导电性及其伏安特性？ 答：当PN结正向偏置且UUT时，i ISeU/UT ，电流随电压按指数快速变化，呈现出很小的电阻，说明PN结正向偏置时相当于开关导通，同时与伏安特性正向特性电流随电压的变化相同。 当PN反向偏置且U-UT时, i -IS，流过PN结的反向电流很小，说明PN结反向偏置时相当于开关断开，同时与伏安特性反向特性电流随电压的变化相同。 PN结的电容效应在什么情况下会影响其单向导电性？ 答：在输入信号频率很高时。,二极管折线化等效电路和微变等效电路的应用条件有何区别？ 答：二极管折线化等效电路应用于输入信号为直流电源或低频交流信号源；微变等效电路应用于输入信号为直流电源叠加中、低频微小交流信号源。 如何区分NPN型晶体管的三个工作区？ 答：当已知三个极的电位时，可通过两个结的偏置来判断； 当已知电路结构及电路参数时，可通过判断发射结的是否反偏来判断晶体管是否工作在截止区；若发射结正偏，则可通过临界放大（或临界饱和）状态的条件（UCE=UBE）来判断晶体管是工作在放大状态还是饱和状态，或者通过比较IB与IBS的大小来判断晶体管是工作在放大状态还是饱和状态。,实际晶体管的是恒定的吗？iC在放大区是恒定的吗？ 答：实际晶体管的不是恒定，当iC较小或者较大时均减小， 只在的一定范围内基本恒定。 iC在放大区时一方面随iB而变化，另一方面随UCE略微变化。 PNP型管和NPN型管工作在放大区的条件有何不同？ 答： NPN型管工作在放大区的条件：UCUBUE，且UBE0.7V（硅管）； PNP型管工作在放大区的条件：UEUBUC，且UEB0.7V（硅管）。,放大电路有何特点？其中的交流信号与直流信号有何关系？ 答：放大电路中直流信号和交流信号共存，其中交流信号驮载在直流信号上，直流信号影响交流信号的失真。 什么是静态工作点？静态工作点如何影响放大电路？ 答：静态时晶体管各电极的直流电流和直流电压常称为静态工作点，简称为Q点(Q-point) 。Q点包括IBQ、ICQ、 IEQ、 UBEQ、UCEQ 。只有设置合适的Q点，使晶体管在信号整个周期内全部处于放大状态，放大电路的输出波形才不会失真。 放大电路的组成原则主要包括哪两个方面？ 静态时晶体管工作在放大区，有合适的Q点；动态保证交流信号的有效传输，即 输入信号能作用到发射结以产生变化的iB和iC （ 或iE ） ，iC（ 或iE ）能够产生输出信号作用到负载。,为何能将电子电路分解为直流通路和交流通路？如何画直流通路和交流通路？直流通路和交流通路有何用途？ 答：放大电路中交流信号和直流信号共存，但直流信号和交流信号作用时半导体器件的模型不同，且电路中的电容、电感等元件的等效电路也不同，从而使得交流信号和直流信号流过的通路不同，因此可将电子电路分解为直流通路和交流通路。 画直流通路时信号源、电感短路，电容开路；画交流通路时直流电压源、容量较大的电容短路。 利用直流通路可估算静态工作点。利用直流通路和交流通路可理解放大电路能否正常放大（即理解放大电路的组成原则）。另外还可利用直流通路和交流通路通过图解法分析放大电路的静态和动态，利用交流通路和晶体管的交流小信号模型分析放大电路的动态参数。,图解法有何优缺点？如何用图解法分析静态工作点、非线性失真、最大不失真输出幅度？ 答：图解法优点：能比较直观、全面地反映晶体管的工作情况。 缺点：不方便 晶体管特性曲线不易得到 当输入信号较小或者频率较高时不准确，只适用于信号幅度比较大、变化比较慢的信号（低频大 幅值信号）。 图解法分析静态工作点：画直流通路，列输入、输出回路方程，在输入特性上作输入回路负载线确定IBQ、UBEQ，在输出特性上作输出回路负载线确定IBQ、UBEQ。 图解法分析非线性失真、最大不失真输出幅度：在输出特性上作直流负载线确定Q点，过Q点作交流负载线，画uO波形，分析非线性失真和最大不失真输出幅度。,直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路各有何特点？它们的直流负载线与交流负载线各有何关系？ 答：直接耦合放大电路能够放大直流和缓慢变化的交流信号以及中频和高频信号，负载上既有直流信号又有交流信号；而阻容耦合放大电路不能放大直流和缓慢变化的交流信号，但可放大中频和高频信号，负载上只有交流信号。 直接耦合放大电路的直流负载线与交流负载线斜率相同，因而重合；阻容耦合放大电路直流负载线斜率比交流负载线斜率小，因而交流负载线比直流负载线陡。 PNP型晶体管共射放大电路输出电压与输入电压反相吗？如何根据波形判断其截止失真和饱和失真？ 答： PNP型晶体管共射放大电路输出电压与输入电压反相，其输出波形出现的底部失真为截止失真，而顶部失真为饱和失真。,如何画晶体管h参数等效模型？其使用条件是什么？ 答：晶体管h参数等效模型包括两部分：b-e间为rbe，c-e间为受控电流源ib 。 h参数等效模型的使用条件是：输入信号为中低频交流微小信号。 rbe公式？ rbe的值受哪些因素影响？ 答： ，其值受rbb，静态电流、温度等的影响。,如何快速判断晶体管基本放大电路是哪种接法（共射、共集、共基）？ 答：先看输入信号和输出信号连接哪两个端口，剩下哪个端口即为哪种接法。 共射放大电路有何特点？ 答：既能放大电压，又能放大电流； Uo与Ui反相；电压放大倍数|Au|大。,要实现电压放大，可选用什么单管放大电路？ 要实现电流放大，可选用什么单管放大电路？ 要实现电压跟随，应选用什么单管放大电路？ 要实现电流跟随，应选用什么单管放大电路？ 若信号源为内阻较小的电压源，要求放大电路输入电阻大，则应选用什么单管放大电路？ 若信号源为内阻很大的电流源，要求放大电路输入电阻小，则应选用什么单管放大电路？ 需要宽频带放大器，应选用什么单管放大电路？ 答：共射或共基；共射或共集；共集；共基； 共集；共基；共基。,典型稳Q电路中为使基极电压基本恒定，要求Rb1/Rb2(1+)Re。试问Rb1/Rb2是否越小越好？ 答： Rb1/Rb2太小时，一方面会使稳Q电路的输入电阻太小，另一方面会使Rb1和Rb2上的电流增大，使静态功耗增大。,分析放大电路时需要考虑管子是否处于放大状态： N沟道JFET工作在放大状态的条件？ N沟道增强型MOS管工作在放大状态的条件？ 答： N沟道JFET工作在放大状态的条件：UGS(off) UGS- UGS(off)。 N沟道增强型MOS管工作在放大状态的条件： UGSUGS(th) , UDS UGS- UGS(th)。,设计放大电路时需要考虑在某种条件下管子能否工作在放大状态： UGS0时能工作在恒流区的场效应管有哪些？ UGS0时有： P沟道JFET、N沟道增强型MOS管、 N沟道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管； UGS0时有： N沟道JFET、P沟道增强型MOS管、 N沟道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管； UGS=0时有： N沟道JFET、 P沟道JFET 、 N沟道耗尽型MOS管、P沟道耗尽型MOS管。,共射与共源放大电路比较各有何优缺点？ 共集与共漏放大电路比较各有何优缺点？ 答：共射与共源放大电路比较：共射放大电路电压放大倍数一般比共源放大电路的大，并有电流放大作用，但共源放大电路的输入电阻比共射放大电路的大。 共集与共漏放大电路比较：共集放大电路的电压跟随能力和带负载能力比共漏放大电路的更强（即Au更大，Ro更小） ，且具有电流放大作用，但共漏放大电路输入电阻比共集放大电路的大。,组成复合管的原则是什么？ 直接耦合、阻容耦合、变压器耦合多级放大电路各有何优缺点？分别何时选用？ 求多级放大电路的三个动态参数时，是否要考虑前后级之间的相互影响？答：要考虑。,保证每个管子工作在放大状态时各极电流方向正确； 保证每个管子工作在放大状态时各极电位关系正确。 要有目的,直接耦合： 低频特性好 便于集成 Q点互相影响 零点漂移,阻容耦合： 低频特性差 不便于集成 Q点互相独立,变压器耦合： 低频特性差 不便于集成 Q点互相独立 实现阻抗匹配,已知uI1、uI2，如何求uId、uIc？ 差分放大电路的四种接法中，哪些电路的静态和动态分析方法分别相同。 为了使输入信号中没有共模成分，应采用何种输入方式？输入信号需有一端接地，应采用何种输入方式？ 答：双端输入方式；单端输入方式。,答：双端输入双端输出与单端输入双端输出静态和动态分析方法分别相同，双端输入单端输出与单端输入单端输出静态和动态分析方法分别相同。,为了使电路抑制共模能力更强，应采用何种输出方式？负载要求有一端接地，应采用何种输出方式？为了提高差模放大倍数，应采用何种输出方式？ 答：双端输出方式；单端输出方式；双端输出方式。 为什么要采用恒流源式差分放大电路？ 答：恒流源电路在不高的电源电压下既为差分放大电路设置了合适的静态工作电流，又大大增强了抑制共模信号的能力。,设计输出级电路主要需要考虑哪两个问题？ 答：一是考虑使得最大不失真输出幅度尽可能大且对称，二是考虑静态功耗。 单管射极跟随器、互补输出级电路各有何特点？ 答：单管射极跟随器输出不失真，但输出幅度不对称；互补输出级电路输出幅度大且对称，但存在较越失真。 直接耦合多级放大电路第一级为何采用差分放大电路？中间级一般采用何种放大电路？如何给各级提供静态电流？ 答：直接耦合多级放大电路第一级采用差分放大电路是为了抑制温漂；中间级一般采用共射或共源放大电路；采用恒流源给各级提供静态电流。,镜像电流源、微电流源、加射极输出器的电流源各有何优缺点？ 答：镜像电流源简单，但当较小时精度不高，当需要微小电流时需要采用大电阻，不利于集成；微电流源利用小电阻可以获得小电流，但比镜像电流源多了一个电阻，不利于集成；加射极输出器的电流源当较小时精度比镜像电流源高，但多用了一个晶体管。,放大电路采用有源负载的原因是什么？ 答：在电源电压不变的情况下，即可获得合适的静态电流，对于交流信号，又可得到很大的等效电阻，以提高电压放大倍数。,耦合、旁路电容: 低频导致放大倍数下降并且产生相移； 半导体极间电容: 高频导致放大倍数下降并且产生相移。,频率响应的本质是什么？,高通、低通电路波特图的要点是什么？,高通电路要点： 幅频：fL，-3dB，+20dB/10倍频 相频：fL，+45o ， 超前0+90o,低通电路要点： 幅频：fH，-3dB，-20dB/10倍频 相频：fH，- 45o ， 滞后0-90o,rbc、rce开路,混合模型几个主要的化简步骤是什么？,为什么研究放大电