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课程：模拟电子技术 一 填空题 1P型半导体可通过在纯净的半导体中掺入 价元素杂质获得，N型半导体可通 过在纯净的半导体中掺入 价元素杂质获得。注释：P11通过扩散工艺，在本征半导体中掺入少量合适的杂质元素，便可得到杂质半导体。按掺入杂质元素的不同，可形成N型半导体和P型半导体；控制掺入杂质的浓度，就可控制杂质半导体的导电性能。P11-12掺入五价元素形成N型半导体，由于杂质原子的最外层有五个价电子，所以除了与周围硅原子形成共价键外，还多出一个电子。N型半导体中自由电子是多数载流子（简称多子），空穴为少数载流子（简称少子）。主要靠自由电子导电。P12掺入三价元素形成P型半导体，由于杂质原子的最外层有三个价电子，所以与周围硅原子形成共价键时，产生一个空位（即空穴）。P型半导体中自由电子是少数载流子，空穴为多数载流子。主要靠空穴导电。 2要给PN结加正偏，应在其P端接电源的 极，而在其N端接电源的 极。注释：P13PN结的形成 采用不同的掺杂工艺，将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上。P13在它们的交界面附近，由于多数载流子的扩散运动，使得P区出现负离子区，N区出现正离子区，它们是不能移动的，称为空间电荷区（也称耗尽层），形成内电场。随着扩散运动的进行，空间电荷区加宽，内电场增强，其方向由N区指向P区，正好阻止扩散运动的进行。P14当空间电荷区形成后，在内电场的作用下，少数载流子产生漂移运动，空穴从N区向P区运动，而自由电子从P区向N区运动。在无外电场和其他激发作用，参与扩散运动的多子数目等于参与漂移运动的少子数目，从而达到动态平衡，形成PN结。P14PN结的宽度：掺杂浓度愈大，PN结愈窄；掺杂浓度愈小，PN结愈宽。两边掺杂浓度相同叫对称结；两边掺杂浓度不同叫非对称结，且掺杂浓度大的一侧窄。P14-15PN结的单向导电性：PN结外加正向电压时处于导通状态 当电源的正极接PN结的P端，且电源的负极接PN结的N端时，称PN结外加正向电压，也称正向接法或正向偏置。此时外电场将多数载流子推向空间电荷区，使其变窄，消弱了内电场，破坏了原来的平衡，是扩散运动加剧，漂移运动减弱。由于电源的作用，扩散运动将源源不断的进行，从而形成正向电流，PN结导通。PN结外加反向电压时处于截止状态 当电源的正极接PN结的N端，且电源的负极接PN结的P端时，称PN结外加反向电压，也称反向接法或反向偏置。此时外电场使空间电荷区变宽，加强了内电场，阻止扩散运动的进行，而加剧漂移运动的进行，形成反向电流也称飘移电流。由于少子的数目极少，反向电流非常小，在近似分析计算中常将它忽略不计，认为PN结外加反向电压时处于截止状态。P16PN结的击穿 当PN结所加反向电压超过一定数值U（BR）。后，反向电流急剧增加，称之为反向击穿。击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。齐纳击穿：在高掺杂的情况下，因耗尽层的宽度很窄，不大的反向电压就可在耗尽层形成很强的电场而直接破坏共价键，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿，齐纳击穿的本质是场致激发。雪崩击穿：如果掺杂浓度较低，耗尽层宽度较宽，低反向电压下不会产生齐纳击穿。当反向电压增加到较大数值时，耗尽层的电场使少子加快漂移速度，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生电子空穴对。新产生的电子与空穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式的倍增，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪崩击穿。雪崩击穿的本质是碰撞电离。 3PN结的电击穿有二种，分别是 击穿与 击穿。 4二极管的基本特性是 。 5设图1中的二极管是理想的，则流过RL的电流为 。 VD R R E 10V RL VS1 RL VD 100 UI 1k UO UI 3V UO VS2 图1 图2 图3 注释：P21理想二极管导通时正向压降为零，截止时反向电流为零。 6已知图2所示电路中的输入电压UI=24V，稳压管VS1的稳定电压UZ1=6V，VS2的稳定电压UZ2=8V，则输出电压UO= 。注释：P23稳压管的伏安特性与普通二极管相类似，正向特性为指数曲线。当稳压管外加反向电压的数值达到一定程度时则击穿，在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压几乎不变，表现出稳压特性。因而广泛用于稳压电源与限幅电路中。 7测得放大电路中三极管三个电极的电位分别为4V、9V、3.3V，由此可见该管 是 管。注释：P29NPN晶体管和PNP晶体管的结构。P21二极管的导通压降硅管0.7V，锗管0.3V。据此判断是硅管P33晶体管的三个工作区的特征：放大区：发射结正偏，集电结反偏截止区：发射结和集电结均反偏饱和区：发射结和集电结均正偏本题中，已知是放大电路，所以晶体管工作在放大区，所以发射结正偏，集电结反偏，可用试凑法进行判断 8设图3 所示电路的二极管是理想的，UI =5V，则输出电压UO= 。 9 三种基本组态放大电路中，输入电阻最大的是共 组态，输出电阻最小 的是共 组态。注释：P115晶体管的三种基本组态：共射组态、共基组态和共集组态三种接法的比较：P115共射组态（或称共射电路）的特点：既能放大电流又能放大电压，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，频带较窄。常作为低频电压放大电路的单元电路。共集组态（或称共集电路）的特点：只能放大电流，不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点，又叫电压跟随器。常用于电压放大电路的输入和输出级，在功率放大电路中也常采用设计输出的形式。共基组态（或称共基电路）的特点：只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数、输出电阻与共射电路相当，是三种接法中高频特性最好的电路。常作为宽频带放大电路。接法共射共集共基输入bbe输出cec 10理想集成运放工作在线性区的基本特性是 。注释：P325通常，在分析运算电路时均设集成运放为理想运放，因而其两个输入端的净输入电压和净输入电流均为零，即具有“虚短路”和“虚断路”两个特点。这是分析运算电路输出电压与输入电压运算关系的基本出发点。在运算电路中，无论输入电压和输出电压，均对“地”而言。P325 11测得NPN管共发射极放大电路输入正弦信号时的输出电压uO的波形如图4所示 由此可判定它发生了 失真。 注释： P90-91当Q点过低时，在输入信号负半周靠近峰值的某段时间内，晶体管b-e间电压总量uBE小于其开启电压uON，晶体管截止。因此基极电流ib将产生底部失真，集电极电流ic和集电极电阻Rc上电压波形必然随ib产生同样的失真；而由于输出电压uo与Rc上电压的变化相位相反，从而导致uo波形产生顶部失真，因晶体管截止而产生的失真称为截止失真。当Q点过高时，虽然基极动态电流ib为不失真的正弦波，但是由于输入信号正半周靠近峰值的某段时间内晶体管进入了饱和区，导致集电极动态电流ic产生顶部失真，集电极电阻Rc上的电压波形随之产生同样的失真。由于输出电压uo与Rc上电压的变化相位相反，从而导致uo波形产生底部失真，因晶体管饱和而产生的失真称为饱和失真。 12采用串联电压负反馈，可使放大电路的输入电阻 ，输出电阻 。注释：P284-287负反馈对放大电路性能的影响： 稳定放大倍数 对输入电阻的影响 ：串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。 对输出电阻的影响： 电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。 R1 uO R2 200 0 t UI 200 UO 图4 UZ 200 图5 13欲稳定静态工作点电流，应采用 负反馈。注释：P80-81将输入信号为零，即直流电源单独作用时晶体管的基极电流、集电极电流、b-e间电压UBE、管压降UCE称为放大电路的静态工作点Q。P104所谓稳定Q点，通常是指在环境温度变化时静态集电极电流ICQ和管压降UCEQ基本不变，即Q点在晶体管输出特性坐标平面中的位置基本不变，而且，必须依靠IBQ的变化来抵消ICQ和UCEQ的变化。常引入直流负反馈或温度补偿的方法使IBQ在温度变化时产生于ICQ相反的变化。P106由于反馈出现在直流通路中，故称为直流负反馈。 14过零电压比较器的门限电压UT = 。注释：P424-425单限比较器电路只有一个阈值电压，输入电压uI逐渐增大或减小过程中，当通过UT时，输出电压uo产生跃变，从高电平UoH跃变为低电平UOL，或者从低电平UOL跃变为高电平UoH。过零电压比较器是单限比较器，其阈值电压UT=0V。 15串联型直流稳压电路如图5所示，已知UZ=5.3V，三极管的UBE=0.7V，则 其输出 电压UO的可调范围为 。注释：晶体管基极电位为UZ+UBE=5.3+0.7=6V，三个200电阻串联分压，滑动触点最上边时，(200+200)/(200+200+200)=6V/UO， UO=9V； 滑动触点最下边时， 200/(200+200+200)=6V/UO, UO=18V;1在纯净的半导体中掺入5价元素杂质可获得 型半导体，而掺入3价元素杂质可获得 型半导体。2要给PN结加反偏，应在其P端接电源的 极，而在其N端接电源的 极。3PN结的电击穿有二种，分别是 击穿与 击穿。 4PN结的基本特性是 。 5设图1中的二极管是理想的，则流过RL的电流为 。 VD R R E 10V RL VS1 RL VD 100 UI 1k UO UI 3V UO VS2 图1 图2 图3 6已知图2所示电路中的输入电压UI=24V，稳压管VS1的稳定电压UZ1=6V，VS2的 稳定电压UZ2=8V，VS1与VS2的正向压降均为0.7V，则输出电压UO= 。 7测得放大电路中三极管三个电极的电位分别为4V、9V、3.3V，由此可见该管是 管。 8设图3 所示电路的二极管是理想的，UI =5V，则输出电压UO= 。 9三种基本组态放大电路中，输入电阻最小的是共 组态，放大能力最强的 是共 组态。 10理想集成运放工作在线性区的基本特性是 。 11测得PNP管共发射极放大电路输入正弦信号时的输出电压uO的波形如图4所示， 由此可判定它发生了 失真。 -R1R2+-300uoui300300 uO 0 t 图4 图5 12采用并联电流负反馈，可使放大电路的输入电阻 ，输出电阻 。 13欲稳定静态工作点电流，应采用 负反馈。 14过零电压比较器的门限电压UT = 。 15串联型直流稳压电路如图5所示，已知UZ=5.3V，三极管的UBE=0.7V，则 其输出 电压UO的可调范围为 。答案：13价 5价 2 3雪崩 齐纳 4单向导电特性 50.1A 614V 7PNP硅 83V 9集 集 10虚短、虚断 11饱和 12增大 减小 13直流电流 140 15918V 1N P 2 3雪崩 齐纳 4单向导电特性 50 66.7V 7NPN硅 85V 9基 发射 10虚短、虚断 11截止 12减小 增大 13直流电流 140 15918V2 选择题 1测得三极管各电极的电位分别为UC=9V，UB=3.7V，UE=3V，由此可断定它工作在（ ）。 A截止区 B放大区 C饱和区 D不能断定 2已知硅二极管的正向压降UD在20C时为0.7V，则当温度上升到40C时变为（ ）。 A0.68V B0.66V C0.74V D0.72V （设UD/T=2mV/）注释：P20温度对二极管伏安特性的影响 在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线将下移。在室温附近，温度每升高1，正向压降减小22.5mV；温度每升高10，反向电流约增大一倍。 3表示场效应管uGS对iD控制作用强弱的参数是（ ）。A Bgm Crbe Drbb注释：P42 由于漏极电流受栅源电压的控制，故称场效应管为电压控制元件。与晶体管用（=iC/ib）来描述动态情况下基极电流对集电极电流的控制作用相类似，场效应管用gm 来描述动态的栅源电压对漏极电流的控制作用，gm 称为低频跨导gm =iD/uGS 4共发射极放大电路最基本的性质是（ ）。 AUO与Ui反相 BUO与Ui同相 CUOUi D输入电阻忒大 5已知三极管极限参数PCM=10W，ICM=2A，U（BR）CEO=30V，则在下列几种情况中， 正常工作的为（ ）。 AUCE=10V，IC=1.5A BUCE=5V，IC=2.5A CUCE=10V，IC=0.8A DUCE=40V，IC=0.1A 注释：P35-36 极限参数 PCM是最大集电极耗散功率，ICM是最大集电极电流，U（BR）CEO是基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压，此时集电结承受反向电压。PCM=icuCE=常数， 6已知OCL功放电路的电源电压VCC=8V，负载电阻RL=8，则在UCES=0的理想情况 下，其最大输出功率为（ ）。A3W B4W C5W D6W注释：P487 OTL是无输出变压器的功率放大电路，OCL是无输出电容的功率放大电路P489在正弦波信号的正半周，ui从零逐渐增大时，输出电压随之逐渐增大，T1管管压降必然逐渐减小，当管压降下降到饱和压降时，输出电压达到最大幅值，其值为(Vcc-UCES)，因此最大不失真输出电压的有效值设饱和管压降最大输出功率 7已知某负反馈放大电路的闭环放大倍数A f =990，反馈系数F= 103，则其开环放大倍数A=（ ）。 A90000 B88000 C19000 D99000注释：P273 在中频段，、 和均为实数，因此式6.3.7 可写成为 由此可推出 8正弦波信号发生器的振幅起振条件和相位起振条件分别为（ ）。 AAF1 AF=2k（k为整数，下同） BAF1 AF=k CAF =1 AF=2k DAF =1 AF=k注释：P403-404正弦波振荡器是一种不需外加信号，能自动将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的自激振荡电路。实现放大 选频 正反馈 再放大，不断自激，产生输出信号的过程。振荡电路要起振必有满足以下两个条件：起振幅值条件|AF|1起振相位条件：相位平衡正弦波振荡平衡的条件：1）相位平衡条件 （n为整数） 反馈电路的相位与输入电压的相位同相，即为正反馈，2）振幅平衡条件 反馈电压的幅度与输入电压的幅度相等，这是电路维持稳振荡的振幅条件。 9图6所示电压比较器的电压传输特性为下图中的（ ）。 A uO（V） B uO（V）UR=6V 6 6 uO 0 6 uI（V） 6 0 uI（V） uI 6 6 6V C uO（V） D uO（V） 0 6 uI（V） 6 0 uI（V） 6 6 图6注释：P427分析电压传输特性三个要素的方法：通过研究集成运放输出端所接的限幅电路来确定电压比较器的输出低电平和输出高电平写出集成运放同相输入端、反相输入端电位uP和uN的表达式，令，解得的输入电压就是阈值电压UTuo在uI过UT时的跃变方向决定于uI作用于集成运放的哪个输入端。当uI从反相输入端输入时，uIUT,uo=UOL. 当uI从同相输入端输入时，uIUT,uo=UOH. 10按图7所示框图设计的电路可进行（ ）运算。 A幂 B除法 C微分 D乘法反对数运算对数运算对数运算 减 法 运 算uI1 uOuI2 图7 注释：P342-343 利用对数和指数运算电路实现的乘法运算电路和除法电路因为利用对数和指数运算电路实现的乘法运算电路框图见P343图7.1.29和图7.1.30；若将图7.1.29和图7.1.30所示电路中的求和运算电路换为求差（差分）运算电路，则可实现除法运算电路。 11在放大电路中引入电压并联负反馈可使放大电路的（ ）。 A输入电阻、输出电阻都减小 B输入电阻、输出电阻都增大C输入电阻增大、输出电阻减小 D输入电阻减小、输出电阻增大注释：P284-287负反馈对放大电路性能的影响： 稳定放大倍数 对输入电阻的影响 ：串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。 对输出电阻的影响： 电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。 12乙类功放所特有的失真是（ ）。A饱和失真 B截止失真 C频率失真 D交越失真注释：P484 在放大电路中，当输入信号为正弦波时，若晶体管在信号的整个周期内均导通（即导通角），则称之工作在甲类状态；若晶体管仅在信号的正半周或负半周导通（即），则称之工作在乙类状态；若晶体管的导通时间大于半个周期且小于周期（即之间），则称之工作在甲乙类状态。P168 互补输出级放大电路，当输入电压为正弦波时，在ui过零附近输出电压将产生失真，这种失真称为交越失真。导通角 13图8所示电路为有源（ ）滤波器。A低通 B高通 C带通 D带阻 Rf R1 R C Ui UO C R3 R2 图8 注释：P358 滤波电路的种类低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。对照P369 图7.3.18 14图9所示电路的输出电压uO=（ ） A1V B2V C4V D8V注释：P265图示电路中引入了交流电压负反馈，输出电压的全部作为反馈电压作用于集成运放的反相输入端，影响净输入电压，反馈的结果使输出电压的变化减小。挡开环增益很大时，净输入电压uD必然很小，因而图示电路的输出电压近似等于输入电压。 15图10所示电路的输出电压uO=（ ） A1V B3V C10V D8V 90 k 10k 1V R uO uO 9 k 1V 图9 图10 注释：P281 由于引入了深度负反馈，故集成运放的两个输入端都有“虚短”、和“虚断”的特点，在图示电压串联负反馈电路中，由于输入电压等于反馈电压，90 k和10 k电流相等，所以输出电压1测得三极管各电极的电位分别为UC=9V，UB=3.7V，UE=3V，由此可断定它工作在（ ）。 A截止区 B放大区 C饱和区 D不能断定 2已知硅二极管的反相饱和电流IS在20C时为10nA，则当温度上升到40C时变为（ ）。 A20nA B40nA C60nA D80nA 注释：P20温度对二极管伏安特性的影响 在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线将下移。在室温附近，温度每升高1，正向压降减小22.5mV；温度每升高10，反向电流约增大一倍。 3表示BJT（ 即普通三极管 ）iB对iC控制作用强弱的参数是（ ）。 A Bgm Crbe Drbb 4共发射极放大电路最基本的性质是（ ）。 AUO与Ui反相 BUO与Ui同相 CUOUi D输入电阻忒大 5要求三极管的UCE=20V，IC=1A ，为使其能正常安全地工作，应选用其极限参数 为（ ）的管子。 APCM=10W，ICM=2A，U（BR）CEO=30V BPCM=20W，ICM=0.8A，U（BR）CEO=30V CPCM=25W，ICM=1.5A，U（BR）CEO=30V DPCM=25W，ICM=2A，U（BR）CEO=15V 6已知OCL功放电路的电源电压VCC=10V，负载电阻RL=10，则在UCES=0的理想情况下，其最大输出功率为（ ）。 A3W B4W C5W D6W 7已知某负反馈放大电路的开环放大倍数A =99000，反馈系数F= 103，则其闭环放 大倍数A f=（ ）。 A900 B999 C909 D990 8正弦波信号发生器的振幅平衡条件和相位平衡条件分别为（ ）。 AAF1 AF=2k（k为整数，下同） BAF1 AF=k CAF =1 AF=2k DAF =1 AF=k 9图6所示电压比较器的电压传输特性为下图中的（ ）。 A uO（V） B uO（V）UR=6V 6 6 uO 0 6 uI（V） 6 0 uI（V） uI 6 6 6V C uO（V） D uO（V） 0 6 uI（V） 6 0 uI（V） 6 6 图6 10按图7所示框图设计的电路可进行（ ）运算。 A幂 B除法 C微分 D乘法反对数运算对数运算对数运算 加 法 运 算uI1 uOuI2 图7 11在放大电路中引入电流串联负反馈可使放大电路的（ ）。 A输入电阻、输出电阻都减小 B输入电阻、输出电阻都增大 C输入电阻增大、输出电阻减小 D输入电阻减小、输出电阻增大 12乙类功放所特有的失真是（ ）。 A饱和失真 B截止失真 C频率失真 D交越失真 13图8所示电路为有源（ ）滤波器。 A低通 B高通 C带通 D带阻 Rf R1 UO C C Ui R3 R2 图8 14图9所示电路的输出电压uO=（ ） A1V B2V C4V D8V 15图10所示电路的输出电压uO=（ ） A1V B3V C10V D8V R 9 k 1k 2V R uO uO 0.9 k 1V 图9 图10 16、工作在放大区的某三极管，如果当IB 从12 uA 增大到22 uA 时，IC 从lmA 变为2mA ，那么它的约为( C ) 。 A.83 B.91 C.100 答案：1. B 2. B 3. B 4.A 5.C 6. B 7. D 8.A 9. D 10. B 11.A 12.D 13C 14A 15C1 B 2 B 3. A 4A 5C 6C 7D 8C 9A 10 D 11 B 12D