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1 电子线路 I 董尚斌编 课后习题 1 到 7 章 第 1 章 1 1本征半导体与杂质半导体有什么区别 解 本征半导体是纯净的 没有掺杂的半导体 本征半导体的导电性能较差 在温度为 0K 时 半导体中没有载流子 它相当于绝缘体 在室温的情况下 由本征激发产生自由电 子 空穴对 并达到某一热平衡值 本征载流子浓度 kT E i g eTAn 22 3 0 0 与温度有关 杂质半导体是在本征硅或本征锗中掺入杂质得到的 若掺入5 价元素的杂质可得到N 型半导体 N 半导体中的多子为自由电子 少子为空穴 由于掺入微量的杂质其导电性能得 到了极大的改善 其电导率是本征半导体的好几个数量级 在杂质半导体中 多子的浓度取 决于杂质的浓度 而少子的浓度与 2 i n或正比 即与温度有很大的关系 若掺入3 价元素的 杂质可得到P 型半导体 1 2试解释空穴的作用 它与正离子有什么不同 解 空穴的导电实际上是价电子导电 在半导体中把它用空穴来表示 它带正电是运载 电流的基本粒子 在半导体中 施主杂质电离后 它为半导体提供了一个自由电子 自身带 正电 成为正离子 但由于它被固定在晶格中 是不能移动的 1 3半导体中的漂移电流与扩散电流的区别是什么 解 漂移电流是在电场力的作用下载流子定向运动而形成的电流 扩散电流是由于浓度 差而引起的载流子的定向运动而形成的电流 1 4在 PN 结两端加反向偏压时 为什么反向电流几乎与反向电压无关 解 PN 结加反偏电压 外加电场与内电场方向相同 PN 结变宽 外加电压全部降落在 PN 结上 而不能作用于P区和 N 区将少数载流子吸引过来 漂移大于扩散 由于在P 区及 N 区中少子的浓度一定 因而反向电流与反偏电压无关 1 5将一个二极管看作一个电阻 它和一般由导体构成的电阻有何区别 解 将二极管看作一个电阻 其明显的特点是非线性特性 而一般由导体构成的电阻 在有限的电压 电流范围内 基本上是线性的 1 二极管的正反向电阻 其数值相差悬殊 正向电阻很小 而反向电阻很大 2 二极管具有负温度系数 而导体构成的电阻具有正温度系数 1 6在用万用表的电阻档测二极管的正向电阻时 发现R10 档测出的阻值小 而用 R100 档测出的阻值大 为什么 解 万用表测量电阻时 实际上是将流过电表的电流换算为电阻值刻在表盘上 当流过 电表的电流大时 指示的电阻小 测量时 流过电表的电流由万用表的内阻和二极管的等效 直流电阻之和联合决定 2 通常万用表欧姆档的电池电压为1 5V R 10 档时 表头满量程为100 A 万用表的 内阻为 S R 150 R 100 档时万用表的内阻为150010 SS RR 用万用表测二极管 所构成的电路如题图1 6 a 所示 图中虚线框内所示电路为万用表的等效电路 由图可得 管子两端的电压V 和电流 I 之间有下列关系 R 10 档 S RIV5 1 R 100 档 SS RIIRV105 15 1 这两个方程式在V I 坐标系中均为直线 如图 b 所示 从二极管本身的特性看 管子的 电压和电流应满足特性曲线所表示的规律 因此 同时受这两种关系约束的电压和电流必定 在特性曲线与直流负载线的交点上 用R 10 档测量时 交于图中A 点 万用表读数为V1 I1 用 R 100 档测时 交于图中B 点 万用表读数为V2 I2 显然前者的阻值较小 而 后者的阻值大 1 18在 300K 下 一个锗晶体中的施主原子数等于2 10 14cm 3 受主原子数等于 3 10 14cm 3 1 试求这块晶体中的自由电子与空穴浓度 由此判断它是N 型还是 P 型锗 它的电 功能主要是由电子还是由空穴来体现 提示 若 Na 受主原子 负离子 浓度 Nd 施主原子 正离子 浓度 则根据电中性原理 可得 pNnN da 又 2 i nnp 300K 下 锗的ni 2 4 10 13cm 3 由上二式可求出n p 之值 2 若Na Nd 10 15cm 3 重做上述内容 3 若Nd 1016cm 3 N a 10 14cm 3 重做上述内容 解 1 由 2 i nnp与 n Na P Nd可得0 22 iad npNNp 解之得 2 2 4 2 1 iadad nNNNNp 由于 p 0 故上式根号前应取 号 已知 3 ni 2 4 10 13cm 3 N a 3 10 14cm 3 Nd 2 10 14cm 3 代入上式得 314213 2 1414 10055 1 104 2 410 32 10 32 2 1 cmp n p Nd Na 1 055 10 14 2 3 1014 5 5 1012cm 3 由此可知n p 因而是 P 型锗 2 由于Na Nd 因而由n Na p Nd得 n p ni 2 4 10 13cm 3 这是本征锗 3 由于 Na Nd 因而可得n p n Nd 10 16cm 3 310 16 213 2 1076 5 10 104 2 cm n n p i n p 故为 N 型锗 1 20若在每 10 5 个硅原子中掺杂一个施主原子 试计算在 T 300K 时自由电子和空穴 热平衡浓度值 掺杂前后半导体的电导率之比 解 T 300K 时 n0 Nd 4 96 1022 105 cm 3 4 96 1017cm 3 ni 1 5 10 10cm 3 则 32 0 2 0 1053 4cmnnp i 本征半导体电导率 本 n p niq 5 04 10 6S cm 杂质半导体电导率 杂 nn0q 119S cm 因此 杂 本 238 105 1 21 在室温 300K 情况下 若二极管的反向饱和电流为1nA 问它的正向电流为0 5mA 时应加多大的电压 设二极管的指数模型为 1 TD m V SD eIi 其中 m 1 VT 26mV 解 将1115 0 T D V SD enAImmAi代入公式得 S D TDSD V I i VIie TD ln V I i V S D TD 34 0ln 1 25 二极管的正向伏安特性曲线如题图1 25 所示 室温下测得二极管中的电流为 20mA 试确定二极管的静态直流电阻RD和动态电阻 rd的大小 4 解 1 25 从图中可见 IDQ 20mA VDQ 0 67V 所以静态直流电阻 RD为 5 33 1020 67 0 3 DQ DQ D I V R 从图中可见 mAI D 201030 因而在静态工作点处其交流电阻为 3 1 20 26 D T d I V r 1 26 由理想二极管组成的电路如题图1 26 所示 试求图中标注的电压V 和电流 I 的大 小 解 在图 a 电路中D2管优先导通 输出端电压 3V D1截止 通过1k 电阻的 电流 I 8mA 题图 1 26 b 的变形电路如右图所示 从 图中可见 假定 D1截止 D2导通 则输出端的电 压 V33 31010 105 1010 由于 D2是理想二极管 则 A 点电压也为 3 33V 显 然 假定 D1截止是错误的 若 D1导通 A 点电压为零 则输出端电压 也为零 V 0 则通过 D1的电流为 mAI1 10 100 5 10 1 27二极管电路如题图1 27 所示 判断图中二极管是导通还是截止状态 并确定输 出电压 Vo 设二极管的导通压降为0 7V 解 判断二极管在电路中的工作状态 常用的方法是 首先假设将要判断的二极管断 开 图中A B 两点之间断开 然后求该二极管阳极与阴极之间承受的电压 如果该电压 大于导通电压 则说明该二极管处于正向偏置而导通 两端的实际电压为二极管的导通压降 5 如果该电压小于导通电压 则二极管处于反向偏置而截止 在判断过程中 如果电路中出现 两个以上二极管承受大小不相等的正向电压 则应判定承受正向电压较大者优先导通 其两 端电压为导通电压降 然后再用上述方法判断其余二极管的状态 具体分析如下 在图题1 27 a 中 首先将二极管D 断开 求二极管两端将承受的电压VAB VA VB 5V 10V 5V 显然 二极管接入以后处于正向偏置 工作在导通状态 如果设二极管是理想器件 正向导通压降VD 0V 则输出电压VO VA VD 5V 若考 虑二极管的正向压降VD on 0 7V 则输出电压VO VA V on D 5V 0 7V 5 7V 在图题1 27 b 中 断开二极管VD 有 VAB VA VB 10V 5V 5V 可见 二极管VD接入以后 将承受反向电压 D 处于截止状态 相当于断开 电路中电 流等于零 设反向饱和电流为零 R 上的电压降等于零 故VO VB 5V 在图题1 27 c 中 首先将D1和 D2断开 求两管将承受的电压为 VD1 VB1A V B1 VA 0V 9V 9V VD2 VB2A VB2 VA 12V 9V 3V 二极管接入以后 VD1因正偏处于导通 则 VO VA VB1 VVD1 0V 0 7V 0 7V 而 VB2A 12V 0 7V 11 3V 所以 VD2因反偏处于截止状态 在图题1 27 d 中 首先将VD1和 VD2断开 求得两管将承受的电压 VD1 VAB1 VA VB1 15V 0V 15V VD2 VAB2 VA VB2 15V 10V 25V 二极管接入以后 因 VD2承受的正向电压较VD1高 优先导通 使 A 点的电位 VA VB2 VD2 on 10V 0 7V 9 3V D1因承受电压而截止 故 VO VA 9 3V 1 28题图 1 28 所示电路中稳压管的稳压值为6V 稳定电流 为 10mA 额定功率为200mW 试问 1 当电源电压在18V 30V 范围内变化时 输出Vo是多 少 稳压管是否安全 2 若将电源电压改为5V 电压 Vo是多少 3 要使稳压管起稳压作用 电源电压的大小应满足什么条 件 解 由于稳压管的额定功率为200mW 而 VZ为 6V 则通过稳压管的最大允许电流为 mAIZ3 33 6 200 max 1 当电源电压在18 30V 范围内变化时 输出电压Vo 6 而通过稳压管的电流 IZ 为mAI Z 24 101 630 3 maxZ I 所以稳压管是安全的 2 若电源电压改为5V 电压 Vo 5V 不稳压 3 VVV V I I 3 3916103 33 101 6 1010 3 3 3 1 29 题图 1 29 中给出实测双极型三极管各个电极的对地电位 试判定这些三极管是否 处于正常工作状态 如果不正常 是短路还是断路 如果正常 是工作于放大状态 截止状 态还是饱和状态 解 三极管的三种工作状态的偏置特点为 放大状态 发射结正偏 集电结反偏 饱和状态 发射结正偏 集电结正偏 截 6 止状态 发射结反偏 集电结反偏 正偏时三极管的发射结电压为 硅管 0 7V 锗管 0 3V 若违反以上特点 则考虑管子是否损坏 综合分析后得 a 放大状态 b 发射结断路 c 放大状态 d 发射结短路 e 截止状态 f 饱和状态 g 发射结断路 h 放大状态 1 32已知电路如题图1 32 所示 试判断下列两种情况下电路中三极管的状态 1 VCC 15V Rb 390k Rc 3 1k 100 2 VCC 18V Rb 310k Rc 4 7k 100 解 1 A R VV I b BEQCC BQ 7 36 10390 7 015 3 mAII BQCQ 67 3107 36100 6 VRIVV cCQCCCEQ 6 34 1115 因为 VCEQ 1V 所以 T 处于放大状态 2 假设放大管处于饱和状态 令VCES 0 则 mA R VV I c CESCC CS 83 3 A I I CS BS 3 38 BSB IAI 8 55 10310 7 018 3 所以 T 处于饱和状态 1 34某三极管的输出特性曲线如题图1 34 所示 从图中确定该管的主要参数 ICE0 PCM V BR CE0 在 VCE 10V IC 4mA 附近 答案 ICE0 0 2mA PCM 40mW VCE0 25V 50 7 1 36若测得某半导体三极管在IB 20 A 时 IC 2mA IB 60 A 时 IC 5 4mA 试求此管的 ICE0及 ICB0各为多少 解 根据三极管电流分配关系Ic IB ICE0和已知条件 有 2000 A 20 ICE0 5400 A 60 ICE0 由此解得 85 ICE0 300 A 又ICE0 1 ICB0 所以ICB0 3 5 A 1 38已知半导体三极管静态工作点电流ICQ 2mA 80 VA 100V 0 bb r 试画出器件的混合 型等 效电路 并求其参数 eb r gm和 rce值 解 混合 型等效电路如图所示 由于9876 0 1 a 则 IEQ ICQ 2 025mA 因此 1040 1 EQ T eb I V r mSrg ebm 77 k I V r CQ A ce 50 1 42N 沟道 JFET 的输出特性如题图1 42 所示 漏源电压的VDS 15V 试确定其饱 和漏电流IDSS和夹断电压VP 并计算VGS 2V 时的跨导gm 解 由图可得 饱和漏电流IDSS 4mA 夹断电 压 VP 4V VGS 2V 时 用作图法求得跨导近似 为 mS i g GS D m 2 1 4 16 2 1 2mS 第 2 章 2 1 什么叫放大器 试述题图2 1 放大电路中各元件的作用 2 2 根据放大电路的组成原则 判断题图2 2 所示各电路能否正常放大 8 题图 2 2 解答 图 a 电源电压为负值 晶体管没有合适的工作点 电路不能正常放大 图 b 电容 Cb隔断了直流 晶体管处于截止状态 电路不能正常放大 图 c 电容 Cb将输入信号短路 电路不能正常放大 图 d 晶体管的集电极为交流地电位 所以0 o 电路不能正常放大 图 e 晶体管处于截止状态 电路不能正常放大 图 f 电路有放大作用 2 3 画出题图2 3 放大电路的直流通路和交流通路以及 EEBB ii 的波形图 设 BEsmsms VVtV sin 放大器处于线性状态工作 而且在工作频率下耦合电容 b C 和 Ce足够大 它们所呈现的阻抗很小 可视为短路 题图 2 3 题图 2 4 解 题图2 3 9 2 4在题图 2 4 所示的电路中 已知管子的17 2 7 0 100 CQonBE IVVmA rce不计 信号源 kRVt ss 10 sin1 0设 0 bb r试求三极管各极电压和电 流值 B i BE C i CE 解 ICQ 2 17mA A I I CQ BQ 7 21 k I V r CQ T eb 21 198 111011 sin92 8At rR i ebs s b 则iB IBQ ib 21 7 8 92sin t A BE VBE on be 0 7 0 01sin t V iC ICQ iC 2 17 0 892sin t mA CE VCEQ o 7 66 0 27sin t V 2 8试用估算法确定题图2 8 所示放大电路的Q 点 已知三极管的50 题图 2 8 10 解 eb B E QcBQCC BQ RR VRIV I 1 1 1 A RRR VV I ecb BEQCC BQ 54 1 2 ICQ IBQ 2 7mA 3 VCEQ VCC IC IB Rc Re 3 46V 2 10 设计一个如题图2 10 所示的分压式偏置电路 已知VVCC1250 它的 静态工作点VVVVmAI BEQCEQCQ 7 05 41 试选择Rb1 Rb2 Rc和 Re 解 因为 VBQ 3 5 V 这里取 VBO 4V 所以VBQ VBQ 0 7V 3 3V k I V I V R CQ EQ EQ EQ e 3 3 101 3 3 3 取标称值 Re 3 3k 又因为A I I CQ BQ 20 50 101 3 取I1 5 10 IBQ 100 200 A 这里取I1 I2 200 A 所以 k I V R BQ b 20 10200 4 6 2 2 取标称值 Rb2 20k k I VV R BQCC b 40 10200 412 5 1 1 取标称值 Rb1 39k 11 k I VVV R CQ EQCEQCC c 2 4 101 3 35 412 3 取标称值 Rc 4 3k 2 13已知题图2 13 所示放大电路中三极管的参数为30040 bb r 试估算它 的工作点及电压增益 如果放大器输出端外接4k的负载 问这时放大器的电压增益下降 到多少 题图 2 13 题图 2 14 解 1 静态工作点依据题意有 VV RR R V CC bb b BQ 1 212 7 422 7 4 21 1 mA R VV R V I e BEQBQ e EQ EQ 9 1 101 2 01 2 3 A I I EQ BQ 46 42 109 1 1 3 mAII BQCQ 84 1104640 6 VRIRIVV eEQcCQCCCEQ 5 519 15 284 112 2 电压增益 因为 68 13 9 1 2626 mAI mV r EQ e 2 116 68 1341300 102540 1 3 0 0 1 ebb c rr R A 当放大器输出端外接4k 的负载时 由于RL 4k kRRR CLL 538 1 1045 2 1045 2 3 6 12 所以 46 71 68 1341300 10538 140 1 3 0 0 2 ebb L rr R A 2 14题图 2 14 所示电路 属于何种组态 若输入信号波形为正弦波 试定性画 出 BEECCB ii 及 o 的波形 并说明 o与i 的相位关系 解 该电路属于共基组态 2 24 由 N 沟道耗尽型场效应管组成的源极输出器电路如题图2 24 设静态值VGS 0 2V gm 1 2mA V 试求 1 静态值ID和 VDS 2 电压放大倍数A 输入电阻Ri和输出电阻Ro 解 1 求静态值ID和 VDS 由该电路的直流通路可求得 VV RR R V DD GG G G 4 21 2 题 又VG VGS IDRS 所以mA kR VV I S GSG D 42 0 10 2 04 题图 2 24 VDS VDD IDRS 15 8V 2 计算电压放大倍数A 输入电阻Ri和 输出电阻 Ro 先画出微变等效电路如图所示 由微变等效电路可得 86 0 1 1 LSm LSm Lm Lm Lgsmgs Lgsm ogs o i o RRg RRg Rg Rg Rg Rg A 13 Ri Rg Rg1 Rg2 1M 2M 500k 1 4M 输出电阻Ro的求法 将输入端信号源短路 断开负载电阻RL 输出端外加交流 o 则 gs o 从而输出电阻为 k g R g R g R II R m S om S o o gsm S o o DR o o S 77 0 1 第 3 章 3 3 在题图3 3 所示的差分放大器中 已知 i1 5 01V i2 4 98V 100 VBE 0 7V 试求 T1和 T2管的集电极静态电流ICQ 共模输入电压 ic和差模输入电压 id 解 由于mA R VV I EE EEBE 04 1 0 则mA I II CQCQ 52 0 2 0 21 995 4 2 2iic ic id i1 i2 30mV 3 4 在题图 3 4 所示共发 共基组合差分放大器电路中 VB为共基管 T3 T4提供偏置 设超 管 T1 T2的 1 2 5000 T3 T4的 3 4 200 设 T3 T4管的 VA 试 求差模输入电阻Rid 双端输出时的差模电压增益 d A 解 由于 ICQ1 ICQ2 2 5CI 13 25 A 则M I V r CQ T eb 8 91 1 11 因此 MrRR ebid 6 192 11 5 239 1 11 1 3 3 11 3 3 1 21 eb c eb c eb eb d rR R r R rR r AAA 14 3 6比例式电流源电路如题图3 6 所示 已知各三极管特性一致 VBE 0 7V 100 VA 120V 试求 IC1 IC3和 T3侧的输出交流电阻Ro3 解 参考电流 mA RR V I onBE C 2 60 42 2 则mAI R R I CC 13 1 21 mA R R II CC 33 3 3 2 23 输出交流电阻 k RrRrR R rR eeb ceo 1016 1 22433 3 33 其中 k I V r I V r I V r C A ce C T e C T eb 36 13 7801 3 3 2 2 3 3 3 7 题图3 7 所示为有源负载差分放大 器 已知各管参数相同 VBE 0 7V 100 VA 100V 试画出差模交流通路和等效电 路 并求差模输入电阻Rid 差模输出电阻Rod 差模电压增益 d A od id 题 题图3 7 15 解 1 2 由于mA R V I onBE C 1 1 3 5 则mA I II CC 5 0 2 0 21 k I V rrr C T ebebeb 25 51 1 421 因此 krR ebid 5 102 1 由于 k RrrrR R rR eceeb ceo 2960 1 13142 2 44 其中k I V rrr C A cecece 200 1 421 52 1 3 C T e I V r 因此 kRrR oceod 180 42 7 182 2eb odL d r RR A 3 9 电路如题图3 9 所示 T1与 T2管为超 管 电路具有理想的对称性 选择合适的 答案填入空内 1 该电路采用了 C A 共集 共基接法B 共集 共射接法C 共射 共基接法 2 电路所采用的上述接法是为了 C A 增大输入电阻B 增大电流放大系数C 展宽频带 3 电路采用超 管能够 B A 增大输入级耐压值B 增大放大能力C 增大带负载能力 4 T1与 T2管的静态管压降VCEQ约为 A 16 A 0 7V B 1 4V C 不可知 3 20 在题图3 20 中 已知VCC 15V R4 R5 0 5 RL 8 三极管的饱和压降 均为 2V 在输入电压足够大时 求 1 最大不失真输出电压的有效值Vom 2 负载电阻RL上的电流的最大值IL max 3 最大的输出功率Pomax和效率 解 1 题图 3 20 所示电路中 VVR RR VV V L C E SCC R 76 05 0 85 0 215 4 4 4 故有 VV VVV V RCESCC om 65 8 414 1 76 0215 2 4 2 AA R VVV I L RCESCC L 53 1 8 76 0215 4 max 3 WW R VVV P L RCESCC om 36 9 82 76 0215 2 2 2 4 64 154 76 01314 3 4 4 CC RCESCC V VVV 3 22在题图 3 22 所示电路中 已知二极管的导通电压VD on 0 7V 三极管导通时 的 VBE 0 7V T2和 T3管发射极静态电位VEQ 0 试问 1 T1 T3和 T5管基极的静态电位各为多少 2 设 R2 10 k R3 100 若 T1和 T3管基极的静态电流可忽略不计 则T5管集 电极静态电流约为多少 静态时 i为多少 3 若静态时IB1 IB3 则应调节哪个参数可使IB1 IB3 如何调节 4 电路中二极管的个数可以是1 2 3 4 吗 你认为哪个最合适 为什么 17 题图 3 22 解 1 在题图3 22 所示电路中 VEQ 0 故有 VB1 VBE1 VBE2 0 7 0 7 V 1 4V VB3 0 7V VB5 VBE5 VCC 0 7 18 V 17 3V 2 mAmA R VV I BCC C 66 1 10 4 118 2 1 5 VVB i 3 17 5 3 若静态时 iB1 iB3 则可以向电阻增大方向调节电阻R3使 iB1 iB3 4 在电路中采用题图3 22 的方式就很好 即用两支二极管和一个小电阻相串联 因为这样可以调整小电阻的阻值以满足要求 如果采用三支二极管相串联也可以 因为晶体 管 T1与 T3之间刚好有三个PN 结 18 第 4 章 4 1 试求题图4 1 所示框图的 增益 iof SSA 或 iovf A 解 对于题图4 1 a 可列出 22211212112 1BAABAAABBAA oioooi 所以 闭环增益为 22211 21 1BAABA AA A i o f 对于题图4 1 b 由A1 B1 构成的闭环增益Af1 11 1 1BA A 因此 总闭环增益 22111 21 221 21 11BAABA AA BAA AA S S A f f i o f 对于图题4 1 c 设 A1 A2的净输入信号分别为 1i S 2i S 则 oiii io oii SBSBSS SAS SBSAS 3211 22 2112 3212211 21 1BAABABA AA S S A i o f 4 2判断题图4 2 中的反馈放大器是什么类型的反馈电路 哪些是负反馈的 哪些是 19 正反馈的 标出反馈支路 并说明其特点 仅说明负反馈放大器的 解 图 a 电压并联负反馈 稳定输出电压 具有低输入 输出电阻 图 b 电压串联负反馈 稳定输出电压 具有高输入电阻 低输出电阻 图 c 电流并联负反馈 ib ii if ii输入电阻低 输出电阻高稳定输出电流 图 d 电压串联正反馈 图 e ib ii if ii 电压并联正反馈 20 图 f 电压串联负反馈 输入电阻高 输出电阻低 图 g Rf Rg引入级间电压串联负反馈 1 Rf一端接在T3管输出端上 另一端 接在差分放大器同相输入端 T2管 上 因此Rf引入级间反馈 2 假设输出端短路 Rf 引入的反馈消失 故为电压反馈 假设输入端短路 令 id 0 电阻Rg上的反馈作用依然 存在 故为串联反馈 3 假设输入端 i1为 则 c2为 e3为 Rg上端为 显 然 作用在反相输入端电阻Rg上的反馈电压 f 使差模输入电压 id减小 id i1 f 故为负反馈 图 h ib ii if ii 电压并联负反馈 稳定输出电压 输入 输出电阻低 4 10判断题图4 10 所示电路的反馈极性和组态 估算深度负反馈条件下的电压放大 倍数 so 电容的容抗很小可忽略不计 解 该电路的级间反馈为 电压并联负反馈 该电路的深度负反馈条件为 0 fib iii若 2e R与 2e R相交节点处的电压 用 o表示 有 fi ii f o f s s i R i R i其中 fee feo o RRR RR 22 2 将上式代入深度负反馈条件得 4 12 由理想集成运放组成的反馈电路如题图4 12 所示 请指出反馈的极性和组态 并 求出 i 1V时的 o值 答案 电压并联负反馈 o 3V 30 2 22 fes feef s o f RRR RRRR A 21 4 13判断题图4 13 中各电路反馈的极性及交流反馈的组态 答案 图 a 电流串联负反馈 图 b 电流并联负反馈 图 c 电压并联负反馈 4 27设两级放大电路如题图4 27 所示 1 为了使输出电阻减小 应引入何种反馈 在图中标明反馈支路 2 引入反馈后的电路在深度负反馈条件下输出电阻Rof和闭环增益A f分别为多大 解 1 为使输出电阻减小 应为电压负反馈 若是电压串联反馈 Rf接在 2C 和 1E 之 间形成的是正反馈 所以应引入电压并联负反馈 即把电阻Rf接在 1B 和 2C 之间 2 满足深度负反馈条件时 Rof 0 利用虚断概念得 s f f o s s fifib R R A RR iiiii0 分析 依题意连接反馈线路时 应考虑不同类型负反馈对电路性能的影响 同时应注意是否满 足深度负反馈条件 第 5 章 5 4已知传输函数 j j HjA 0 0 10 试用近似作图法画出波特图 22 解 p z j j A j j H j j HjA 1 1 10 1 1 1010 0 0 00 式中10 0 HA 0z 0 10 p 由此可画出波得图5 4 a b 所示 图中I II 分别是分子和分母的幅频特性 I I I是分子分母的相频特性 III 和 III是总的幅频特性和相频特性 5 7设 只 含 一 个RC环 节 的 单 级 放 大 电 路 如 题 图5 7所 示 已 知 470 500 bsL RkRR三极管的 krr ebbb 9 110050特征频率 pFCMHzf cbT 3100 电路中频区电压增益dBA m 40lg20 通频带范围为 MHzHz1 100 1 计算电容C1的大小 2 确定 Rc的的数值 解 由于 Hz C f CRr L sbe L 100 105 022 11 1 3 1 所以FC4 6 100105 022 1 3 1 23 由于 3 37 1 1 eb eeeb r rrr pF fr CmS r g Te eb e m 7 42 103 372 1 2 1 8 26 1 6 krRrR ebsbbt 456 0 则pF fR C Ht t 349 1010456 02 1 2 1 63 由10211 cmcbcmebt RgCRgCC 所以kRc8 3 5 8 设题图5 8 所示电路参数为 0 60 IE 2 4mA VBE 0 6V 50 bb r 660 eb r MHzfT200 pFC cb 5 RL 5k Rs 500 计算电路的上限频 率 H f及增益 带宽积 写出高频区频率特性表达式 解 1 题图 5 8 所示电路的高频小信号等效电路如题图5 8 a 所示 三极管极间电 容经密勒等效变换处理 mSSS r g eb o m 91091 0 660 60 pFF f g C T m eb 5 72 1020014 32 091 0 2 6 题图 5 8 a 中的等效电容Ct为 pFRgCCC Lmcbebt 5 72743 191155 721 电容 Ct两端的等效电阻为 krRrR bbsebt 3 05 005 0 66 0 上限频率为 kHz CR f tt H 729 105 727103 02 1 2 1 123 放大器的源电压增益为 71 105 005 066 0 1043 160 3 3 sbe L vsm Rr R A 24 则增益带宽积为HzfAGBW Hsm 63 108 511072971 高频区频率特性表达式为 H vsm s f f j A A 1 第 6 章 6 1 分别选择 反相 或 同相 填入下列空内 1 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地 而比例运算电路中集 成运放两个输入端的电位等于输入电压 2 比例运算电路的输入电阻大 而比例运算电路的输入电阻小 3 比例运算电路的输入电流等于零 而比例运算电路的输入电流等于 流过反馈电阻中的电流 4 比例运算电路的比例系数大于1 而比例运算电路的比例系数小于 零 解 1 反相比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地 而同相比例运算电路 中集成运放两个输入端的电位等于输入电压 2 同相比例运算电路的输入电阻大 而反相比例运算电路的输入电阻小 3 同相比例运算电路的输入电流等于零 而反相比例运算电路的输入电流等于 流过反馈电阻中的电流 4 同相比例运算电路的比例系数大于1 而反相比例运算电路的比例系数小于 零 6 5 电路如题图6 5 所示 已知R1 50 k R2 100 k R3 2 k R4 100 k R5 R1 R2 R3 R4 试求 1 输入电阻 2 比例系数 解 1 由题图6 5 所示电路可见 这是一个反相比例运算电路 Ri R1 50 k 2 由以下联立方程 432 21 RRR RR oMMM Mi 可解得 io R R RR RR 1 3 42 42 25 ii 104 50 2 100100 100100 比例系数104 i o A 6 8 试求题图6 8 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式 解在题图6 8 所示电路中 除图 c 电路为减法运算电路外 其余三个电路均为加 减运算电路 在图 a 中 3 21 2 2 1 1 1 i f i f i f o RR R R R R R 321 50 50 100 1 50 100 50 100 iii 321 522 iii 在图 b 中 321 2 32 2 1 1 2 32 3 1 1 1 1 1010 iii i f i f i f o RR R R RR RR R R RR R R 在图 c 中 3 32 2 1 1 2 32 3 1 1 1 1 i f i f i f o RR R R RR RR R R RR R R 321 10010 10 10 10010 10010 100 10 10010 10 100 iii 26 321 1010 iii 在图 d 中 4 43 3 21 3 43 4 21 2 2 1 1 1 1 i f i f i f i f o RR R RR R RR R RR R R R R R 4321 2005 5 10 10 200 1 2005 200 10 10 200 1 10 200 10 200 iiii 4321 402020 iiii 6 13 在题图6 13 a 所示电路中 已知输入电压 i的波形如图 b 所示 当t 0 时 o 0 试画出输出电压 o的波形 解 题图 6 13 a 所示电路为反相积分电路 故有 dtdt RC iio 63 101 0101