《模拟电子技术》期末复习全书课后习题+参考答案

1、晶体二极管及应用电路1 图（ a）和图（ b）分别是二极管全波整流电路和桥式整流电路。假设二极管为理想开关，试分析对于输入信号的正半周和负半周，每支二极管的状态，并画出输出电压ov的波形。2在 t=300k 时，某 si管和 ge 管的反向饱和电流分别是0.5pa 和 1a。两管按如图所示的方式串联，且电流为1ma。试用二极管方程估算两管的端电压siv和gev。图 p1-23在 t=300k 时，利用 pn 结伏安方程作以下的估算：（1）若反向饱和电流10sia，求正向电压为0.1v，0.2v 和 0.3v 时的电流。（2）当反向电流达到反向饱和电流的90% 时，反向电压为多少？（3）若正反向

2、电压均为0.05v，求正向电流与反向电流比值的绝对值。1图（ a）和图（ b）分别是二极管全波整流电路和桥式整流电路。假设二极管为理想开关，试分析对于输入信号的正半周和负半周，每支二极管的状态，并画出输出电压ov的波形。解 图 p1-8 输入正半周时， d1导通， d2截止。输入正半周时，d1d3导通，d2d4截止。输入负半周时， d2导通， d1截止。输入负半周时，d2d4导通，d1d3截止。（a）（b）两整流电路0v波形相同（图p1-8-1）：2 在 t=300k 时，某 si管和 ge 管的反向饱和电流分别是0.5pa 和 1a。两管按如图所示的方式串联，且电流为1ma。试用二极管方程估

3、算两管的端电压siv和gev。解 sii，两管已充分导通，故va 关系为/tv vsii e，由此lntsivvi，取26tvmv（t=300k ）10000.026ln0.181gevv 图 p1-29100.026ln0.5570.5sivv。o 图 p1-8-1 3在 t=300k 时，利用 pn 结伏安方程作以下的估算：（1）若反向饱和电流10sia，求正向电压为0.1v，0.2v 和 0.3v 时的电流。（2）当反向电流达到反向饱和电流的90% 时，反向电压为多少？（3）若正反向电压均为0.05v，求正向电流与反向电流比值的绝对值。解 （1）v=0.1 伏时，0.1/ 0.02611

4、0(1)458iea；v=0.2 伏时，0.2/ 0.026210(1)21.9iema；v=0.3 伏时，0.3/ 0.026310(1)1.026iea；（2）按题意/ 0.0260.9(1)vssiie由上式解出0.026ln0.10.06v（v）（3）0.05/ 0.0260.05/ 0.02615.846.8410.54ieie1-4试分析图示电路中的二极管2ap15 的状态（导通还是截止）。解 去掉 2ap15，以 o 点为参考点，则2510153.5182255aovv 1015114010bovv boaovv，二极管反偏， 2ap15 截止。图 p1-41 如果在电路中测得放

5、大偏置的bjt 的三个电极的电位为下面四组数据：（1） 7.1v, 2.16v, 1.4v （2） 6.1v, 5.8v, 1v （3） 8.87v, 8.15v, 2v （4） 9.6v, 9.27v, 0v 试判断各电位对应的电极以及三极管的类型（npn 管或 pnp 管）和材料（si 管或 ge管）。2 如果将bjt 的集电极与发射极对调使用，在放大偏置时，icie的关系是否仍然成立？为什么？3 图示电路可以用来测量晶体管的直流参数。改变电阻rb的值，由两支电流表测得两组 ib和 ic的数值如下表所示。ib 6a 18a ic 0.4ma 1.12ma （1） 由数据表计算 icbo i

6、ceo和（2 ）图中晶体管是si管还是 ge管4*图为 bjt 共射放大原理电路。输入电压ftsinvvimi2，vi的幅度可使发射结上的信号电压满足小信号条件。试推导bjt 集电极平均功耗cp的表达式。将cp与静态（vi=0）时的集电极功耗比较是增大还是减小？电源的平均功耗是增大还是减小？1 如果在电路中测得放大偏置的bjt 的三个电极的电位为下面四组数据：（1） 7.1v, 2.16v, 1.4v （2） 6.1v, 5.8v, 1v （3） 8.87v, 8.15v, 2v （4） 9.6v, 9.27v, 0v 试判断各电位对应的电极以及三极管的类型（npn 管或 pnp管）和材料（

7、si 管或 ge 管）。 解 将三电压按从高到低排列，列出如下表：题 号（1）（2）（3）（4）电位（v）7.1 2.16 1.4 6.1 5.8 1 8.87 8.15 2 0 9.279.6电 极c b e e b c e b c c b e 管 型npn pnp pnp npn 材 料si ge si ge 2 如果将bjt 的集电极与发射极对调使用，在放大偏置时，icie的关系是否仍然成立？为什么？ 解 不成立。集电区较基区不是高掺杂，ei中有较大的成分是基区多子向集电区注入形成。这部分电流不能转化为ci，ci会比ei明显减小。3 图示电路可以用来测量晶体管的直流参数。改变电阻rb的值

8、，由两支电流表测得两组 ib和 ic的数值如下表所示。ib 6a 18a ic 0.4ma 1.12ma （1） 由数据表计算 icbo iceo和（2 ）图中晶体管是si管还是 ge管？ 解 （ 1）由(1)cbcbobceoiiiii图 p2-3联立4006112018ceoceoii求得60，400640ceoia 0.6561ceocboiia 600.984161（2）是 ge管。cboi为a 量级，硅管不可有如此大的集电结反向饱和电流。4*图 为bjt共 射 放 大 原 理 电 路 。 输 入 电 压ftsinvvimi2，vi的幅度可使发射结上的信号电压满足小信号条件。试推导bj

9、t 集电极平均功耗cp的表达式。将cp与静态（ vi=0）时的集电极功耗比较是增大还是减小？电源的平均功耗是增大还是减小？ 解由（ 2-20 ）式在小信号条件下cccccitiiiiivv故()ccecec cccccitivvr ivrivv集电极瞬时管耗( )ccecp tvi集电极平均管耗为0011( )ttccce cppt dtvi dttt图 p2-10将ci和cev表式代入上式，可得2222201()tcccccccccccicccciitttr iir ipvir ivvr ivvdttvvv注意到010tiv dtt，220112tiimv dtvt222212ccccccc

10、cimtr ipvir ivv静态时2ccocccccppvir i，ccopp即有信号时管耗会减小。电源功耗0011ttccccccc ccccicccti vpvi dtviv dtvittv。故有信号输入时，电源功耗不变。以上分析提示了甲类放大器的一些特点：（1）电源功耗与信号无关。（2）当输入信号后，部分电源功率转化为信号功率，使管耗反而减小。1 图是几种功率放大电路中的三极管集电极电流波形，判断各属于甲类、乙类、 甲乙类中的哪类功率放大电路？哪一类放大电路的效率最高？为什么？2 在图 6-20 所示的放大电路中，设三极管的 =80， ube=0.7 v ， uce(sat)=0.3

11、v ，电容 c的容量足够大，对交流可视为短路。当输入正弦交流信号时，使电路最大不失真输出时的基极偏置电阻rb是多少？此时的最大不失真输出功率是多少？效率是多少？3 图所示的乙类双电源互补对称功率放大电路中，已知 uccc=20 v， rl=8 ，ui为正弦输入信号，三极管的饱和压降可忽略。试计算：（1） 负载上得到的最大不失真输出功率和此时每个功率管上的功率损耗；（2） 每个功率管的最大功率损耗是多少；（3） 当功率管的饱和压降为1 v 时， 重新计算上述指标。1 图 6-19 是几种功率放大电路中的三极管集电极电流波形，判断各属于甲类、乙类、 甲乙类中的哪类功率放大电路？哪一类放大电路的效率

12、最高？为什么？解：（ a）甲类功率放大器（b）乙类功率放大器（c）甲、乙类功率放大器效率最高可达 78.5% 它既消除了交越失真因为静态时 ic=0 又可获得接近乙类的效率没有功率损耗2 在图 6-20 所示的放大电路中，设三极管的 =80， ube=0.7 v ， uce(sat)=0.3 v ，电容 c的容量足够大，对交流可视为短路。当输入正弦交流信号时，使电路最大不失真输出时的基极偏置电阻rb是多少？此时的最大不失真输出功率是多少？效率是多少？图 6-20 解：该电路属甲类功率放大电路csi=lceccrsatuu)(=a5 .183.012=1500ma bi=ci=801500=18

13、.8ma br=bbecciuu=8 .187.012=600 omp=00 iu=22omomiu=omomiu21= （6-0.3 ）（1.5-0.75 ）=5.7x0.75=4.27w=eompp,ep=0.75a12v=9w, =%5.47927.46.4 图 6-2 所示的乙类双电源互补对称功率放大电路中，已知uccc=20 v，rl=8 ， ui为正弦输入信号，三极管的饱和压降可忽略。试计算：（1） 负载上得到的最大不失真输出功率和此时每个功率管上的功率损耗；（2） 每个功率管的最大功率损耗是多少；（3） 当功率管的饱和压降为1 v 时， 重新计算上述指标。解：图 6-2 乙类双电

14、源互补对称功率放大电路（1）p0=u0 i0= 20mu20mi=21um0im0=21 um02lr1最大输出： pm0=21umax02lr1=21ucc2lr1=82)20(2=25w 每管功耗： p21v=21(2lccru2-21lmru02)=21(814.3)20(22-218)20(2) =8)20(2（14.31-41）=50（0.32-0.25 ）=3.5w （2）每管最大功率耗损：方法（ i ）21vp =0.2 omp =0.225=5w (ii) 21vp=wwurcl506. 587. 98400)14.3()20(8112222（3）当考虑三极管饱和压降：cesu

15、=1v时 a、omp=21lcesccruu2)(=w56.2216)120(2 b、21vp=8)19(2(0.007)3.15w c 、 每管最大功耗21vp=0.2xomp=0.2x22.564.5w1 两个直接耦合放大电路在温度由20c变化到 50c时，电压放大倍数为100的 a 电路输出电压漂移了1v，电压放大倍数为 500 的 b电路输出电压漂移了2v，哪个放大器的温度漂移较小？为什么？2 当差到放大电路的两个输入端分别输入以下正弦交流电压有效值时，分别相当于输入了多大的差模信号和共模信号？对于同一理想差动放大电路来说，哪一组输入信号对应的输出电压幅值最大？哪一组最小？为什么？(1

16、) ui1=20mv，ui2=20mv ；(2) ui1=1000mv ，ui2=990mv ；(3) ui1=100mv ，ui2=40mv ；(4) ui1=30mv，ui2=0mv 。3 基本差动放大电路如图35 所示，设差模电压放大倍数为120。 (1)若 ui1= 20 mv ，ui2=10mv ，双端输出时的差模输出电压为多少？(2) 若 uo1为输出电压，此时的差模电压为多少？(3) 若输出电压 uo=996 ui1+1000 ui2时，分别求电路的差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比。图 3-50 1 两个直接耦合放大电路在温度由20c变化到 50c时，电压放大倍数为

17、100 的 a电路输出电压漂移了1v，电压放大倍数为500 的 b 电路输出电压漂移了 2v，哪个放大器的温度漂移较小？为什么？解：对于 a 电路uaa=100a电路输出电压漂移了1v，折合电压10mv1001000uia，温度漂移c0.33mv/c3010mv；对于 b电路uba=500,b 电路输出电压漂移了2v，折合电压4mv5002000uib，温度漂移c0.133mv/c304mv；所以由于环境温度变化而引起参数变化，b电路输出电压漂移较小2 当差到放大电路的两个输入端分别输入以下正弦交流电压有效值时，分别相当于输入了多大的差模信号和共模信号？对于同一理想差动放大电路来说，哪一组输入

18、信号对应的输出电压幅值最大？哪一组最小？为什么？(1) ui1=20mv，ui2=20mv ；(2) ui1=1000mv ，ui2=990mv ；(3) ui1=100mv ，ui2=40mv ；(4) ui1=30mv，ui2=0mv 。解：icidi1uu21uuicuid21ui2(1) ui1=20mv，ui2=20mv uid=ui1ui2=2020= 40 mv 差模信号：21uid=20mv；21uid=20mv uic=221iiuu=22020=0 mv 共模信号： uic=0 mv (2) ui1=1000mv ，ui2=990mv uid=ui1ui2=1000 990

19、=10mv 差模信号：21uid=5mv ；21uid=5mv uic=221iiuu=29901000=995 mv 共模信号： uic1= uic2=995mv (3) ui1=100mv ，ui2=40mv uid=ui1ui2=100 40=60 mv 差模信号：21uid=30mv ；21uid=30mv uic=221iiuu=240100=70mv 共模信号： uic1= uic2=70 mv (4) ui1=30mv，ui2=0mv uid=ui1ui2=300= 30 mv 差模信号：21uid=15mv；21uid=15mv uic=221iiuu=2030= 15 mv

20、共模信号： uic1= uic2=15mv 对于同一理想差动放大电路来说，因为差动放大器只放大差模信号，所以(2) 组差模输入电压为 5mv 最小，输出最小； (3) 组差模输入电压30mv 最大，所以输出电压最大。3 基本差动放大电路如图35 所示，设差模电压放大倍数为120。 (1)若 ui1= 20 mv ，ui2=10mv ，双端输出时的差模输出电压为多少？(2) 若 uo1为输出电压，此时的差模电压为多少？(3) 若输出电压 uo=996 ui1+1000 ui2时，分别求电路的差模电压放大倍数、共模电压放大倍数和共模抑制比。图 3-50 解：(1) aud=120 uid=ui1u

21、i2=20 mv 10 mv=10 mv uod=aud uid=120 10 mv=1 .2 v (2) 若取 uo1为输出电压，则为单端输出uo1=idudua2=mv102uda=mv102120=0.6v( uo1与 ui1反相) (3) 由 uo=996 ui1+1000 ui2和 uo= aud uid+ auc uic两式对照解得：aud uid=996 ui1 aud=idui1u996-=mvmv1020996=1992 auc=ici2uu1000=15101000=666 kcmr=ucudaa=6661992=3 1 一反馈放大器框图如图所示，试求总的闭环增益af=xo

22、/xi的表达式。2 某反馈放大电路的闭环电压放大倍数为40db,当开环电压放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1% ，问开环电压放大倍数是多少db？3 某放大电路的输入电压信号为10mv，开环时的输出电压为14v,引入反馈系数 f=0.02 的电压串联负反馈后，输出电压变为多少？1 一反馈放大器框图如图4-25 所示，试求总的闭环增益 af=xo/xi的表达式。xi+ xdx0- f 1 解: xid1=xi-xf2= xi- f2xox01=a1 xid1=a1( xi - f2xo) xid2= xi2- xf1=u01- xf1=a1( xi - f2xo)- f1xoxo =a2 x

23、id2=a2a1(xi-f2x0)- f1xo=(a1x2xi-a1a2f2x0-a2f1x0) xo (1+a1a2f2+a2f1)=a1a2xia=ixx0=12221211fafaaaa2 某反馈放大电路的闭环电压放大倍数为40db,当开环电压放大倍数变化10%时，闭环放大倍数变化1% ，问开环电压放大倍数是多少db？解：ffada=fa11ada,af=faa1ffada=af11ada1001=af1110010 1+af=10 现已知： af=40db af=20lgiuu0=40db, 即 af=iuu0=100 af=afa1, a=af(1+af)=100 x10=1000

24、a=20lg 1000=20lg103=60db 3 某放大电路的输入电压信号为10mv，开环时的输出电压为14v,引入反馈系数 f=0.02 的电压串联负反馈后，输出电压变为多少？解：a=dxx0=mvv1014=mvmv1014000=1400 af=afa1=02.0140011400=2811400=291400=48.27 倍 x0=af xi=48.27x10mv=482.76mv 0.483v u0=af ui=48.2x10=482mv 0.482v xi+ xdx0- f 1 在图中， 已知rf=3r1，ui=1.5 v ， 求uo。图 5-30 2 在图中，r1=r2=r3

25、=r4， 试求uo与ui1、ui2的关系式。图 5-31 3 在图中，uiuz， 试写出uo与uz的关系式，并说明此电路的功能。图 5-32 1 在图 5-30 中， 已知rf=3r1，ui=1.5 v ， 求uo。解： a1是射极跟随器v5.11iouua2是反相输入比例运算电路v5. 45.1311112rrurruofo图 5-30 2 在图 5-31 中，r1=r2=r3=r4， 试求uo与ui1、ui2的关系式。解： a1为同相比例运算电路，a2为减法运算电路1121)1 (iourru)(2)1 ()1()1(1211234234134134iiiioiouuurrrrurrurr

26、urru图 5-31 3 在图 5-32 中，uiuz， 试写出uo与uz的关系式，并说明此电路的功能。解：ziuu，zuu属同相输入比例运算电路，串联电压负反馈zppourrurru)1()1(22图 5-32 1用相位条件来判断图7-45中的振荡电路能否起振，并回答问题：若电路能起振。为满足辐射条件，图（a）中的 rf和 r1e之间应满足什么关系？图（ b ） 中 rf的数值应为多少？（计算r2和 rf的串联值即可）2若使图 7-48所示电路起振，图中各点应如何连接？当fckr0.1,10时，估算电路的振荡频率。1用相位条件来判断图7-45中的振荡电路能否起振，并回答问题：若电路能起振。为

27、满足辐射条件，图（a）中的 rf和 r1e之间应满足什么关系？图（ b ） 中 rf的数值应为多少？（计算r2和 rf的串联值即可）解：（a）000aaiuu000fffuu0fa即)0(2nn满足振荡的相位条件能振荡。（b）为了满足幅度条件af1 f313111feerrr即felelfelelffrrrurrrufuuuf3),(000即elfrr2即负反馈强度稍低一些，有利于电路起振2若使图 7-48所示电路起振，图中各点应如何连接？当fckr0.1,10时，估算电路的振荡频率。解：（ 1）gaebdc:0uuai0afauu00fnfa20即 n=0 满足振荡相位条件1112,31rrrrrrffepe另使负反馈强度稍低一些，电路就能起振。（2）hzrcf160101 .0101014.3212