模电课后问答题

1、第二章 运算放大器2.1 集成电路运算放大器2.1.1答；通常由输入级，中间级，输出级单元组成，输入级由差分式放大电路组成，可以提高整个电路的性能。中间级由一级或多级放大电路组成，主要是可以提高电压增益。输出级电压增益为1，可以为负载提供一定的功率。2.1.2答：集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成，线性区的直线的斜率即 Vvo很大，直线几乎成垂直直线。非线性区由两条水平线组成，此时的Vo达到极值，等于V+或者V-。理想情况下输出电 压 +Vom=V+,-Vom=V- 2.1.3答：集成运算放大器的输入电阻r约为10八6欧姆，输出电阻r约为100欧姆，开环电压增益 Avo约为10八6欧

2、姆。2.2 理想运算放大器2.2.1 答：将集成运放的参数理想化的条件是：1.输入电阻很高，接近无穷大。 2.输出电阻很小，接近零。 3.运放的开环电压增益很大。P27。2.2.2答：近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书2.3 基本线性运放电路231答:1.同相放大电路中，输出通过负反馈的作用，是使Vn自动的跟从Vp使V尸Vn或Vid二VP-Vf 0的现象称为虚短。2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而运放的输入电阻的阻值又很高，因而流经两输入端之间Ip=In0,这种现象称为虚断。3.输入电压Vi通过R1作用于运放的反相端，R2跨接在运放的输出端和反相端之间，同相端接地。由虚短的概

3、念可知，Vn- Vp=0因而反相输入端的电位接近于地电位，称为虚地。虚短和虚地概念的不同：虚短是由于负反馈的作用而使 Vp- Vn但是这两个值不一定趋向于零，而虚地 Vp 2接近是零。232答：由于净输入电压 Vid=Vi-Vf=Vp-Vm由于是正相端输入，所以Vo为正值，Vo等于R1和R2的电压之和，所以有了负反馈电阻后， Vn增大了，Vp不变，所以Vid变小了，Vo变小了，电压增益Av二Vo/V变小 了。由上述电路的负反馈作用，可知 Vp- Vn也即虚短。由于虚地是由于端接地，而且存在负反馈，所以才有 Vp- Vn=0.2.3.3 答 ： 同 相 放 大 电 路： 1.存在 虚 短和 虚

4、断现 象。 2.增益Av二Vo/Vi=1+R2/R电压增益总是大于1,至少等于1。3.输入电阻接近无穷大，出电阻接近于零。反相放大电路：1存在虚地现象。2.电压增益 Av=Vo/Vi=-R2/R唧输出电压与输入电压反相。3.输入电阻Ri=Vi/I1=R1输出电压趋向无穷大。电路的不同：1参考P28和P32的两个图。2.根据上述各自的特征即 可得出它们的区别。234参考书本图下面的分析和上述的特点区别。器。2.4 同相输入和反反相输入放大电路的其他应用241各个图参考P34-P41,各个电路的输出电压和输入电压的关系参考图下的分析。2.4.2成炜：最后一道题不会做，你们房间把它算下吧。谢了！（*

5、“_“*）嘻第三章 二极管3 . 2 . 1答：空间电荷区是由施主离子，受主离子构成的。因为在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说耗尽了，因此有 称耗尽区。扩散使空间电荷区加宽，电场加强，对多数载流子扩散的 阻力增大，但使少数载流子的漂移增强；而漂移使空间电荷区变窄， 电场减弱，又使扩散容易进行，故空间电荷区也称为势垒区。3.2.2答：使PN结外加电压VF的正端接P区，负端接N区，外加电场与PN结内电场方向相反，此时PN出于正向偏臵。3.2.3 答：增加。因为在外加反向电压产生的电场作用下， P 区中的空 穴和N区中的电子都将进一步离开 PN结，使耗尽区厚度增加。3.2.4 答

6、：只有在外加电压是才能显示出来。3.2.5 答：P67 页。3.3.1答：P 71页3.3.23.3.4 答：P71页3.3.5 答：P71页3.4.1 答：P73页3.4.2 答：P74, 76 页3.4.3 答：P83页4.1.2不行。内部结构不同。第四章4.1.1不可以，因为BJT有集电区、基区和发射区。4.1.2不行。内部结构不同。4.1.3必须保证发射结正偏，集电结反偏。 反偏，都正偏。4.1.4发 射 区 向 基 区 扩 散 载 流 子 ， 形成 发 射 极 电 流 IE 。IE=IEN+IEP,IC=ICN+ICBO4.1.5（p106）第一问没有找到；BJT输入电流Ic （或I

7、E ）正比于输入电流IE（或lb）。如果能控制输入电流，就能控制输出电流，所以常将 BJT成称为电流控制器件。第四章4.1.1不可以，因为BJT有集电区、基区和发射区。4.1.3必须保证发射结正偏，集电结反偏。 反偏，都正偏。4.1.4 发射区向基区扩散载流子， 形成发射极电流 IE 。IE=IEN+IEP,IC=ICN+ICBO 4.1.5（p106）第一问没有找到；BJT输入电流Ic （或IE ）正比于输入电流IE（或lb）。如果能控制输入电流，就能控制输出电流，所以常将 BJT成称为电流控制器件。4.1.6（VCE二常熟）a=D IC / D IE（VCB二常熟）4.1.8IC,IE,V

8、CE4.1.9IC,IE b上升4.2.1微弱电信号放大，信号源，外加直流电源 VCC4.2.2p11）94.2.3p11）74.2.4不能IC, a上升4.3.2 P1234.3.1 P120433改变Vc啲极性（自己判断是否正确）；截止失真4.3.4 输入信号电压幅值比较小的条件下， P1284.3.5 找不到，个人理解：放大电路工作可看成是静态工作电路即直流电路）和交流通路的叠加，所以看成是先将直流通路短路处 理，作为交流的地电位。436 P130公式(437B) P11 公式(4.1.11A 不是4.3.7P126 P1324.4.1 电源电压的波动，元件参数的分散姓及元件的老化，环境

9、温度4.4.2基极分压式射极偏臵电路（理由见P135,含有双电源的射极偏臵电路，含有恒流的射极偏臵电路（理由见 P139）4.4.3 不能（答案不确定）4.4.4不能，Ce对静态工作点没有影响，对动态工作情况会产生影响,4.5.1即对电阻Re上的电流信号电压有旁路作用有共射，共基和共集；判断方法 P147， 4.5.34.5.2P147， 4.5.3的 24.5.3P14的 4.5.1的2.动态分析4.7.2频带宽度BW是等于上限截止频率减去下限截止频率，数学4.5.4可以，根据式 （4.4.1）-（4.4.4），可见静态电流 Icq 只与直流电压及电阻Re有关，以此温度变化时，Icq基本不变

10、。4.7.1书上155页第一段，这主要是由BJT的极间电容、耦合电容和旁路电容的开路和短路引起。表达式是： BW=f（H）-f （L）4.7.3 低频时，1/W不可忽略，所以射极旁路电容是低频响应的主要 影响因素。高频是不会4.7.4 直接耦合可以把原信号不作改变地放大，所以可以改善低频响 应；共基极放大电路中不存在密勒电容效应，所以共基极放大电路具 有比较好的高频响应特性。4.7.54.7.6书上 176第五章5.1.1答：二氧化硅是绝缘体5.1.2答：P2375.1.3答：P2375.1.4答：P2075.2.1答：P226 JFET 不能BJT不能P205耗尽型MOSFET可以 答案在P

11、205画波浪线处5.3.4 答：P237 a 图为 BJT5.3.5 答：P237第六章第六章6.1.1 257页第 1段5行起 6.1.2图 6.1.1，6.1.2 ，6.1.3 微电流源 微电流源6.1.3 259页最后一段6.2.1 263页6.2.2 100微安， 0， 100微伏 ，1000微伏623 Vo二AvdVid+AvcVC出6.2.4 温度62 5 264页最后两；，ro越大，即电流源Io越接近理想情况，Ave越小,说明他抑制共模信号的能力越强； ro 差模短路，共模 2ro626 Kcmr=|Avd/Avc|,268页第一段,6.2.7 266页波浪线6.2.8 课件 3

12、3 、34页6.2.9 275页中间段 ；276第一段 ；10的 9次方 ；10的 5到 6次方6.3.1 （P277）(1) 当 vi1-vi2二vid=0时，vo1=vo2=VcCk)/2)Rc,电路处于静态工作状态，。(2) Vid在0 VT范围内，vol vo2与 vid间呈线性关系，放大电路工作在放大区。(3) vid在VT4VT间和-VT 4VT间，vol vo2与 vid间呈非线性。电路工作在非线性区。(4) vid +VT,曲线趋于平坦。Vid的范围书上没说，只说了差分放大电路呈现良好的限幅特性，即范 围很大。6.3.2等于差分放大电路的差模电压增益 Avd1=-1/2gmR，

13、 cAvd2=1/2gmRc641由源极耦合差分放大输入级，输入级偏臵电流源，共源放大输出级构 成。作用：输入级：输入级差分放大输入信号。电流源：为差分放大输入 级提供直流偏臵。输出级：放大输出信号642由输入级，偏臵电路，中间级，输出级组成。电流源作用：1主偏臵电路中的T11和T10组成微电流源电路，由lc10供给输入级中T3,T4的偏臵电流。2) T8和T9组成镜像电流源，供给输入级T1,T2的工作电流。3) T12和 T13构成双端输出的镜像电流源，一路供给中间级的偏臵电流和作为它的有源负载， 另一路供给输出级的偏臵电流。643输入级，电压放大级和输出级电路的基本形式分别是：差分式放大电

14、 路，共集电极电路和共射集放大电路，互补对称电路。保护电路有 :T15,T21,T22,T23,T24B6.5.1答：在室温(25 C)及标准电源电压下，输入电压为零时，为了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失调电压Vio其大小反映了运放制造中电路的对称程度和电位配合情况，其值愈大说明电路的对称程度愈差。输入偏臵电流是指集成运放两个输入 端静态电流的平均值，从使用角度来看，偏臵电流愈小由于信号源内 阻变化引起的输出电压变化也愈小，故它是重要的技术指标。输入失极电流之差， Iio 愈小愈好，它反映了输入级差分对管的不对称程度。6.5.2答：要求输入失调电压和输入失调电流都比较小，

15、可采用调零电位器的方法减小输出端的误差电压。不能用外接人工调零电路的方法 完全抵消。6.5.3 （1） LM741等一般运放（2）高输入电阻的运放。（3）输入失调电压Vio小的运放（4）失调电压电流小的运放6.5.4转换速率的大小与许多因素有关，主要与运放所加的补偿电容、运放本身各级BJT的级间电容、以及放大电路提供的充电电流等因素有关，通常要求运放的 SR 大于信号变化斜率的绝对值。6.5.5Vom二Sr/（nBWp）=7.96 V6.5.6见表 6.5.1（书本 291页）6.6.1电路是由vy控制电流源T3T4的电流iEE,iEE的变化导致BJT T1和T2的跨导gm变化，因此该电路称为

16、变跨导式模拟乘法器。（结合图, 书本 296）6.6.2 电压开平方运算电路V2/R+Vi/R=0或 V2=-ViVo是-Vi的平方根，输入电压Vi必为负值加一反相器6.6.3 乘方运算电路、除法运算电路、开平方电路、压控放大器、调 制和解调671噪声的种类及含义： P303 开始到 P305低噪声放大电路的设计；参照 P306 减小噪声的措施JFET的噪声最小6.7.2 50HZ和100HZ色干扰电压的出现与解决：参照 P307由直流电源电压波动引起的干扰和抑制6.7.3地线接法的不正确与消除其干扰：参照 P308由接地点安排不正确而引起的干扰和正确接线6.7.4JFET6.7.57.1.1

17、收音机内部存在闪烁噪点，外部受杂散电磁场干扰什么是反馈？如何判断电路中有无反馈？ 反馈是指将电路输出电量（电压或电流）的一部分或全部通过 反馈网络，用一定的方式送回到输入电路， 以影响输入电量（电 压或电流）的过程。反馈体现了输出信号对输入信号的反作用。是否存在反馈，只要看该电路的输出回路与输入回路之间是否 存在反馈网络，即反馈通路。若没有反馈网络，则不能形成反馈。7.1.2什么是放大电路的开环和闭环状态？若电路的输出回路与输入回路之间不存在反馈网络，则不能形成反馈，这种情况称为开环，若有反馈网络存在，则能形成反馈，称这种状态为闭环。7.1.3什么叫直流和交流反馈？为什么要引入直流负反馈？存在

18、于放大电路的直流通路中的反馈为直流反馈，存在于交流通路中的反馈为交流反馈。为了维持输出电流基本恒定而引入7.1.4直流负反馈。7.1.5含义在P329得最后一段，判断方法：在 P330得第一段。在放大电路输入端， 凡是反馈网络与基本放大电路串联连接，以实现电压比较得成为串联反馈 ; 在放大电路输入端，凡是反馈网络与基本放大电路并联连接，以实现电流比较得成为并联反馈；要求;P331得最后一段。7.1.6P332 得最后两段。7.2.1基本类型：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。反馈类型判晰方法： P337 页例 721。或如下1电压反馈与电流反馈的判断令Ug 0,即将放大电路输出端交流短路

19、，若反馈信号Xf消失,则为电压反馈（Xf = FUo）;若反馈信号Xf仍然存在，则为电流反馈（Xf= FIo）若能画出方框图， 也可直接根据 A、F 网络在输出端连接形式 来判定：并联为电压反馈，串联为电流反馈。般说来，反馈信号取自电压输出端（ RL 两端）的为电压反 馈，反馈信号取自非电压输出端的为电流反馈。2串联反馈与并联反馈的判断令 Ui = 0,即将放大电路输入端假想交流短路, 若反馈信号作 用不到放大电路输入端，这种反馈为并联反馈；若反馈信号仍 能作用到放大电路输入端，则为串联反馈。当然也可直接根据 基本放大电路与反馈网络的连接方式确定。一般说来，反馈信 号加到共射电路基极的反馈为并

20、联反馈；反馈信号加到共射电 路发射极的反馈为串联反馈。正确判断反馈放大电路的类型和反馈极性，是分析反馈放大 电路的基础,一般来说可按以下步骤进行：1）找出反馈元件 - 联系输入、输出回路的元件；2）判别是电压反馈还是电流反馈令 Uo = 0，看 Xf 是否存在；（3）判断是串联反馈还是并联反馈令 Ui = 0,看Xf能否作用到输入端；（4）判断反馈极性，采用瞬时极性法，串联反馈时看Ube的增减，并联反馈时看lb的增减。7.2.2 电压负反馈得重要特点是具有稳定输出电压的作用, ,电流负反馈得特点是维持输出电流基本恒定。7.3.1 减少了。732信号单向化传输733741:负反馈的增益Af=A/

21、(1+AF).其中(1+AF)称为反馈深度。当(1+AF)远大于1时，此时的反馈就叫深度负反馈，此时的负 反馈增益等于1/F。分压式共基极偏臵放大电路就是一个深度负 反馈放大电路。AF称为环路增益。反馈放大电路的闭环增小集团表达式 (741)中Af止右的物理 意义是什么?引入深度负反馈后，放大电路的增益决定于反馈网络的反馈系数，而与基本放大电路几乎无关。7.4.2:试列举在放大电路中引入负反馈后产生的四种效果，并从物理 概念上加以说明。1使闭环增益下降。2. 提高增益的稳定性。放大电路的增益可能由于元器件参数的变化、环境温度的变化、电源电压的变化、负载大小的变化等 因素的影响而不稳定，引入适当

22、的负反馈后，可提高闭环增益 的稳定性。3. 减小非线性失真。多级放大电路中输出级的输入信号幅度较大，在动态过程中，放大器件可能工作到它的传输特性的非 线性部分，因而使输出波形产生非线性失真。4. 抑制反馈环内噪声。7.4.3:1。在多级放大电路中，为了抑制噪声，为什么特别重视第一级的低噪声设计?2.若引入负反馈，刚反馈环外的前臵级的低噪声设计显得更为重要。何故?1为了提高电路的信噪比。2.抑制环内信噪比744:在多级放大电路中，其输出级多属功率放大级，这时容易产生非线性失真或工频(50HZ干扰，试问用什么方法可以有效地改善上述工作情况?引入负反馈或引入带阻滤波器7.5.1:在负反馈放大电路中，

23、什么叫虚短和虚断？其物理实质是什么？在浓度负反馈条件下，Vid -0为虚短，iid-0为虚断。虚短即基本放大电路输入电阻上产生的输入电压Vid- 0虚断即基本放大电路输入电阻上产生的输入电流ii07.5.2:浓度负反馈条件下，如何估算放大电路的增益及电压增益?利用“虚短”、“虚断”的概念可以快速方便地估算出负反馈放大电路的闭环增益或闭环电压增益。 举例见课本P350- P353。7.6.1设计负反馈放大电路时，如何选择反馈类型?(1)根据信号源的性质选择串联负反馈或关联负反馈。(2) 根据对放大电路输出信号的要求，选择电压负反馈或电流负反馈。3）根据表 7.4.1中列出的四种反馈放大电路的功能

24、，选择合适的反馈组态。7.6.2：设计何种类型的反馈放大电路才能使其既可以从信号源获得尽可能大的电流又能稳定输出电压？引入电流并联负反馈7.6.3：减小放大电路对信号源的负载效应与减小反馈网络输出端对放大电路输入端的负载效应是同一个概念吗？为什么？不同。减小放大电路输入端对信号源的负载效应， 即减小信号源的输出电流和其内阻上的电压降， 使放大电路获得尽可能大的输入电压。减小反馈网络输出端对放大电路输入端的负载效应在不同反馈类型中，反馈网络中的电阻值要求不同。在串联负反馈中，反馈网络输出端的等效阻抗值要小；在并联负反馈中，则要求反馈网络输出端的等效阻抗值要大。7.7.1fL（下限）减少为1心+A

25、F）.fH增加（1+AF）倍。BW增加（1+AF）倍。7.7.2P169在BJT或JFT及电路参数选定后，增益一带宽积基本是个常数7.8.1放大电路引入的反馈过深， 以致输入端不加输入信号时， 输出端也产生输出信号的现象叫自激振荡。原因：AF =1半a + 略=(2 n+ 1)x180 ：n= 0,1,2,7.8.2不一定，上述其中一个条件不满足即不会自激。7.8.3P3657.8.4y80（dB）,其值为负,=20lg AF相移-180时20lg AF 0,反馈电路稳定Gm瞪=180二咒+鸣-180之前20lg AF已经衰减为0dB，反馈电路稳定，其值为正，相移到达f 0考试不作要求。第八章

26、8.3.1题目（略）答：390页 功率BJT的选择8.3.2题目（略）答：不是。甲类在输入信号为零时的管耗最大， 乙类当Vom=0.6Vcc 时管耗最大（390页）8.3.3题目（略）答：效率咼，管耗低。8.3.4 题目（略）答： 78.5% （389页）8.3.5 题目（略）答： Pcm=0.2Pom=1W（390）8.4.1题目（略）答：1.交越失真2.采用偏臵电路8.4.2题目（略）答:可以通过。原因在 393 页的第一段。8.4.3 题目（略）答：在输入信号很大时，电路的输出出现饱和及截止失真；在互补对称电路的情况下出现交越失真。8.4.4题目（略）答：可能，但输入信号的幅度很大时，就

27、会出现非线性失真。8.4.5题目（略）答：可以。原因在 394页最后一段。8.5.1题目（略）答：答案 395 页8.5.2题目（略）答：395 页到 399页8.5.3 题目（略）答：401页9.1.1第九章由无源元件， R,L,C 组成滤波电路叫无源滤波电路。由集成运放， R,L,C 组成滤波电路叫有源滤波电路。9.1.2属于低通滤波电路。 AV =1/（1+SRC）9.1.3P287 低通滤波电路9.2书上没有习题9.3.19.3.29.3.3可以的最大不超过 3 才能稳定；它们的通带电压增益是 （1+Rf/R1）可以的。条件是：低通滤波的截止频率要大于高通滤波的截止频率9.3.4常用的高阶滤波电路有：巴特沃思，切比雪肤，和贝赛尔滤波电路。巴特沃思电路的幅频响应在通带中具有最平幅度特性。但从通带到阻带衰减较慢；切比雪肤滤波电路能迅速衰减，但允许通带中又一定纹