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1、模拟电子技术基础第 1 章 常用半导体器件1.1 选择合适答案填入空内。(l) 在本征半导体中加入 ( A ) 元素可形成 N 型半导体，加入 ( C )元素可形成 P 型半导体。A. 五价B.四价C.三价(2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A)。A. 增大B.不变C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B从 12 uA 增大到 22 uA 时， IC 从 l mA 变为 2mA ，那么它的 约为 ( C ) 。A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流ID 从 2mA 变为 4mA 时,它的低频跨导gm 将 ( A ) 。A.增大；B.不变；C.减小1.2 电路

2、如 图P1.2 所示，已知 ui10sint (V)，试画出 ui与 uo 的波形。设二极管导通电压可忽略不计。图 P1.2解图 P1.2解： ui 与 uo 的波形如 解图 Pl.2 所示。1.3 电路如 图 P1.3 所示，已知 ui5sin t (V)，二极管导通电压UD =0.7V。试画出 ui 与 uo 的波形图，并标出幅值。图 P1.31.4 电路如 图 P1.4 所示 ,二极管导通电压解图UD=0.7V,常温下 U TP1.326mV ，电容C 对交流信号可视为短路；ui 为正弦波，有效值为10mV。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解： 二极管的直流电流I D(V UD

3、)/R2.6mA其动态电阻 :rDUT/ID 10图 P1.4I dU i/rD1故动态电流的有效值：1.5 现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和 8V ，正向导通电压为 0.7V。试问：(1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？(2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解： (1)串联相接可得4 种： 1.4V； 14V ；6.7V； 8.7V。(2)并联相接可得2 种： 0.7V； 6V 。1.6 已知图 Pl.6所示电路中稳压管的稳定电压 U Z6V，最小稳定电流I Z min5mA，最大稳定电流I Z max25mA。(1)分别计算 U I为 10V 、15V

4、 、35V 三种情况下输出电压UO 的值；(2)若 U I35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？解： (1)只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，输出电压才为6V 。UI10U ORLU I3.3V；V 时，RRLUI 15V 时，UORLU I5V ；RLRRLUI35V时，UOUI11.7VUZ， UOUZ6V 。RRLU IU Z29mA I Z max25mA ，故稳压管将被烧毁。(2)当负载开路时， I ZR1.7 在图 Pl.7 所示电路中，发光二极管导通电压UD =1.5V ，正向电流在515mA 时才能正常工作。试问： (1)开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光

5、？(2) R 的取值范围是多少？2解： (1)S 闭合。(2) R 的范围为 :Rmin(VU D ) / ID max233Rmax(VU D ) / I D min700图 P1.71.8 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图 P1.8 所示。分别求另一电极的电流，标出其方向，并在圆圈中画出管子，且分别求出它们的电流放大系数。(a)(b)(a)(b)图 Pl.8解图 Pl.8解： 答案如 解图 Pl.8 所示。a1/10A100和b5mA/100 A 50放大倍数分别为1.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图 P1.9所示。在圆圈中画出管子，并说明它们是硅管还是锗管。图 P1.

6、9解 :如解图 1.9。3解图 1.91.10 电路如 图 P1.10 所示，晶体管导通时U BE0.7V ， =50。试分析 VBB 为 0V 、1V 、3V三种情况下 T 的工作状态及输出电压uO 的值。解： (1)当 VBB0 时， T 截止， uO12V 。(2)当 VBB1V时，因为I BQVBBU BEQ60ARbI CQI BQ3mAuOVCCI CQ Rc9V图 P1.10所以 T 处于放大状态。(3)当 VBB3V 时，因为 I BQVBB U BEQ460A ，RbI CQI BQ23mAVCCU CES11.3mA ， 所以 T 处于饱和状态。I CSRc1.11 电路如

7、图 Pl.11 所示 ,晶体管的 =50,UBE0.2V ，饱和管压降U CES0.1V ；稳压管的稳 定电压U ZVU D0.5VuI0V uO5, 正向导通电压。试问： 当时？；当uI5V 时 uO？解：当uIV0时，晶体管截止，稳压管击穿，uOU Z5V 。4当uIV5 时，晶体管饱和，uO0.1V 。因为：图 P1.11uIU BE480A， ICI B24mA ， U EC VCC I C Rc 0I BRb1.12 分别判断 图 Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。(a)(b)(c)(d)(e)图 P1.12解： (a)可能； (b)可能； (c)不能； (d)

8、不能， T 的发射结会因电流过大而损坏。(e)可能。1.13 已知放大电路中一只N 沟道场效应管三个极、 、 的电位分别为4V 、8V 、12V ，管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS 管、增强型、耗尽型） ，并说明、 、与 G 、S 、D 的对应关系。解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极、 、 与 G 、S 、D 的对应关系如解图 Pl.13 所示。5解图 Pl.131.14 已知场效应管的输出特性曲线如图 Pl.14 所示，画出它在恒流区的转移特性曲线。图 Pl.14(a)(b)解图 Pl.14解： 在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图 Pl.14 (a

9、) 所示 ),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及 uGS 值，建立 iDf (uGS ) 坐标系， 描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图 Pl.14 (b)所示。1.15 电路如 图 P1.15 所示， T 的输出特性如 图 Pl.14 所示 ,分析当 uI =4V、8V 、 12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。解： 根据图 P1.14 所示 T 的输出特性可知，其开启电压为5V，根据 图 Pl.15 所示电路可知uGSuI 。当 uI =4V 时， uGS 小于开启电压，故 T 截止。当 uI =8V 时，设 T 工作在恒流区，根据输出特性可知iD0.6，管压降uDS VDD i

10、D Rd 10V，mA6因此， uGDuGSuDS2V ，小于开启电压，说明假设成立，即T 工作在恒流区。图 Pl.15当 uI =12V 时，由于 VDD12V ，必然使 T 工作在可变电阻区。l.16 分别判断 图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。(a)(b)(c)(d)图 P1.16解： (a)可能 ,(b)不能 ,(c)不能 ,(d) 可能。补充 1.电路如补图P1(a)、 (b)所示，稳压管的稳定电压U ZV , R的取值合适，uI的波形3如图 (c)所示。试分别画出uO1 和 uO 2的波形。(a)(b)(c)补图 P1解： 波形如下图所示7补充 2.在温

11、度 20oC 时某晶体管的I CBO2A, 试问温度是 60oC 时的 I CBO？解: I CBO60 I CBO 20 2422432A 。补充 3.有两只晶体管，一只的=200 ,I CEO200 A ；另一只的 =100 ,ICEO 10 A ，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？解： 选用 =100 , I CEO 10A 的管子，因其 适中 , ICEO 较小，因而温度稳定性较另一只管子好。补充 4.电路如 补图 P4 所示，试问大于多少时晶体管饱和？解：取 UCESU BE ，若管子饱和，则VCCUBE VCC UBE ,即 RbRcRbRc所以 ,Rb100 时 ,

12、管子饱和。Rc补图 P48第 2 章 基本放大电路习题2.1 分别改正 图 P2.1 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。(a)(b)(c)(d)图 P2.1解： (a)将 - VCC 改为 +VCC。(b)在 +V CC 与基极之间加Rb。(c)将 V BB 反接，且在输入端串联一个电阻。(d)在 V BB 支路加 Rb，在 - VCC 与集电极之间加Rc。2.2 画出图 P2.2 所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)图 P2.2解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。图 P2.

13、2 所示各电路的交流通路如解图 P2.2 所示；9(a)(b)(c)(d)解图 P2.22.3 分别判断 图 P2.2(a) 、 (b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出Q、 Au、 Ri和 Ro 的表达式。解：图 (a):I BQVCCU BEQ，I CQI BQ ，U CEQVCC (1 )I BQ Rc 。R1R2(1 )R3AuR2 / R3 ， Rirbe / R1 ， Ro R2 / R3rbe图 (b)： I BQ(R2VCCUBEQ )/R2 / R3 (1) R1， ICQIBQ，R3R2U CEQVCCICQR4IEQR1。AuR4 ， RiR1 / rbe ， RoR4

14、。rbe12.4 电路如 图 P2.4 (a)所示，图 (b) 是晶体管的输出特性，静态时U BEQ 0.7V。利用图解法分别求出 RL和 RL3k时的静态工作点和最大不失真输出电压U om （有效值）。10(a)(b)图 P2.4解： 空载时：BQ20 ,CQ2 ,CEQ6 ；A ImA UVI最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为 3.75V。带载时： I BQ20A,I CQ2mA,U CEQ 3V ；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为 1.63V。如 解图 P2.4所示。解图 P2.4图 P2.52.5在 图 P2.5所示电路中,已 知 晶 体 管 的 =80,rb

15、e=1k,U i20mV , 静 态 时U BEQ0. 7V ,UCEQ 4V ,IBQ20A。判断下列结论是否正确， 在括号内打 “”和“×”表示。(1) Au4200( ×)(2)Au45.71 ( ×)2010 30.7Au805400 ( ×)Au802.5(3)1(4)1200()(5)Ri20 k1k( ×)(6)Ri0.7 k35k( ×)200.02(7)Ri3k( ×)(8) Ri1k()11(9) RO5k ()(10) RO2.5k(11)U S20 mV ( ×)(12) U S60 mV(

16、 ×)( )2.6 电路如 图 P2.6 所示，已知晶体管 =120，UBE=0.7V，饱和管压降 U CES=0.5V。在下列情况下，用直流电压表测量晶体管的集电极电位，应分别为多少？(1) 正常情况； (2) Rb1 短路； (3)Rb1 开路； (4) Rb2 开路； (5)Rb2 短路； (6) RC 短路；图 P2.6图 P2.7解:(1)VCCU BEU BE17416311 A,ICI B 1.32mA ，I BRb1Rb 2UC VCCI C Rc8.3V 。(2) Rb1 短路 , I CI B0,UC 15V 。(3) Rb1 开路 ,临界饱和基极电流I BSVC

17、CU CES23.7A ，Rc实际基极电流VCCU BE174A 。I BRb2由于 IBI BS ,管子饱和 , U CU CES0.5V 。(4)Rb2 开路 , 无基极电流 , U CVCC15V 。(5)Rb2 短路，发射结将烧毁， U C 可能为 15V 。12(6) RC短路, UCVCC15V 。2.7 电路如 图 P2.7 所示，晶体管的 =80 ，rbb'100。分别计算RL和 RL3k时的 Q 点、 Au 、 Ri 和 Ro 。解： 在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe 均相等，它们分别为：I BQVCCU BEQU BEQ22ARbRsI CQI BQ1.

18、76mArberbb' (1) 26mV1.3kI EQ空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为：U CEQVCCI CQ Rc6.2V ；AuRc308rbeRiRb / rberbe1.3k；AusrbeAu93rbeRsRoRc5kRL3k时，静态管压降、电压放大倍数分别为：RLU CEQVCCI CQ ( Rc / RL )2.3VRLRcAu( Rc / RL )AusrbeAu34.7115rberbeRsRiRb / rbe rbe 1.3kRo Rc5k 。2.8 若将图 P2.7 所示电路中的NPN 管换成 PNP 管，其它参数不变，则为使电路正常放

19、大电源13应作如何变化？Q 点、 Au 、 Ri 和 Ro 变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失真，则说明电路产生了什么失真，如何消除？解：由正电源改为负电源；Q 点、 Au 、 Ri 和 Ro 不会变化；输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对PNP 管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真；减小Rb。2.9 已知图 P2.9所示电路中，晶体管 =100， rbe =1.4k。(1)现已测得静态管压降 U CEQ=6V ，估算 Rb ；(2)若测得 U i 和 U o 的有效值分别为 1mV 和 100mV，则负载电阻 RL 为多少？解： (1)VCCU CE2mA ， I

20、 BIC/20A,I CRcVCCU BE565k。 RbI B(2)由 AuU o( Rc / RL ),U i100rbe可得: R2.625k。图 P2.9L2.10 在图 P2.9 所示电路中， 设静态时 I CQ2mA ，晶体管饱和管压降U CES0.6V 。试问：当负载电阻 RL和 RL3k时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解： 由于 I CQ2mA ，所以 U CEQVCCI CQ Rc6V 。空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故U CEQU CESU om3.82V2RL3k时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故I CQ RL'

21、U om2.12V22.11 电路如 图 P2.11 所示，晶体管=100， rbb =100。14(1)求电路的 Q 点、 Au 、 Ri和 Ro ；(2)若改用 =200 的晶体管，则Q 点如何变化？(3)若电容 Ce 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解： (1)静态分析：U BQRb1VCC2VRb1Rb 2I EQU BQU BEQ1mARfReI BQI EQ10A1U CEQVCCI EQ ( RcRfR e ) 5.7V图 P2.11动态分析： rberbb'(126mV2.73 k)I EQAu( Rc / RL )7.7rbe(1) RfRiRb1

22、 / Rb2/ rbe(1) R f 3.7kRoRc5k(2) =200 时， U BQRb1VCC2V （不变）；Rb1Rb2I EQU BQU BEQI EQ5 A （减小）；RfRe1mA （不变）； I BQ1U CEQVCCI EQ (RcRfRe )5.7V （不变）。(3) Ce 开路时， Au( Rc / RL )Rc / RL1.92（减小）；rbe(1)( ReR f )ReRfRiRb1 / Rb2/ rbe(1)( ReRf )4.1k（增大）；15RoRc5k（不变）。2.12 电路如 图 P2.12 所示，晶体管的=80， rbe =1k。(1)求出 Q 点；(2

23、)分别求出 RL =和 RL=3k 时电路的 Au 、 Ri 和 Ro 。解： (1)求解 Q点：I BQVCCU BEQ32.3 ARb(1)ReI EQ(1)IBQ2.61mAU CEQVCCI EQ Re 7.17V(2)求解放大倍数和输入、输出电阻：(1) Re0.996图 P2.12RL=时； Au(1)RerbeRi Rb / rbe(1)Re 110kRL =3k 时； Au(1)( Re / RL )rbe(10.992)(Re / RL )RiRb / rbe(1)( Re / RL )76k输出电阻： RoRe / Rs / Rbrbe3712.13 电路如 图 P2.13

24、 所示，晶体管的=60 , rbb'100。(1)求解 Q 点、 Au 、 Ri 和 Ro(2)设 U s = 10mV （有效值），问 U i? ,U o?若 C3 开路，则U i?, U o?解： (1) Q 点：16I BQVCCU BEQ31ARb (1) ReI CQI BQ1.86mA图 P2.13U CEQVCCI EQ ( RcRe )4.56VAu 、 Ri 和 Ro 的分析：rberbb' (1) 26mV952 ,Au( Rc / RL )95I EQrbeRiRb / rbe952,RoRc3k。(2)设 U s = 10mV （有效值），则U iRiU

25、 s3.2mVU oAu U i304RsRi；若 C3 开路，则：RiRb / rbe (1)Re 51.3k，AuRc / RL1.5ReU iRiU s9.6mVU oAuU i14.4。，RsRi2.14 改正图 P2.14 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。(a)(b)17(c)(d)图 P2.14解： (a)源极加电阻 RS ；(b)漏极加电阻 RD；(c)输入端加耦合电容；(d)在 Rg 支路加 - VGG， +VDD 改为 - V DD改正电路如解图 P2.14 所示。(a)(b)(c)(d)解图 P2.142.15 已知图 P2.21 (

26、a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、 (c)所示。(1)利用图解法求解 Q 点；(2)利用等效电路法求解 Au 、 Ri 和 Ro 。18(a)(b)(c)图 P2.15解： (1)在转移特性中作直线uGSiD Rs ，与转移特性的交点即为Q 点；读出坐标值，得出I DQ1mA,U GSQ2V 。如 解图 P2.15(a)所示。(a)(b)解图 P2.21在输出特性中作直流负载线uDSVDDiD (RdRs) ，与 U GSQ2V 的那条输出特性曲线的交点为 Q 点， U DSQ3V 。如 解图 P2.21(b)所示。19(2)首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分

27、析。gmiD21mV / VUDSI DSSI DQuGSU GS( off )Augm Rd5 ；Ri Rg1M ； Ro Rd 5k2.16 已知图 P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的Q 点和 Au 。(a)(b)图 P2.16解： (1)求 Q 点：根据电路图可知， U GSQVGG3V 。从转移特性查得，当U GSQ3V时的漏极电流： I DQ1mA因此管压降U DSQVDDI DQ Rd5V 。(2)求电压放大倍数：2I DQIDO2mA /V ，Augm Rd20 gmU GS(th )2.17 电路如 图 P2.17 所示。（ 1）若输出电压波

28、形底部失真，则可采取哪些措施？若输出电压波形顶部失真，则可采取哪些措施？（2）若想增大Au ，则可采取哪些措施？解：（ 1）输出电压波形底部失真，类似于NPN 型三极管的饱和失真，应降低Q，故可减小 R2或增大 R1、 RS；若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大R2 或减小 R1、 RS。（2）若想增大 Au ，就要增大漏极静态电流以增大gm ，故可增大 R2 或减小 R1、 RS。202.18 图 P2.18 中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN 型、 PNP 型、N 沟道结型 )及管脚 (b 、e 、c 、 d 、 g 、 s ) 。(a)(b)(c)(d)

29、(e)(f)(g)图 P2.18解： (a)不能。 (b)不能。(c)构成 NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。(d)不能。 (e)不能。(f) 构成 PNP 型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。(g)构成 NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。21第 3 章 多级放大电路习题3.1 判断图 P3.1 所示各两级放大电路中 T1 和 T2 管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。(a)(b)(c)(d)(e)(f)图 P3.1解： (a)共射，共基(b)共射 ,共射(c)共射 ,共射(d)共集，共基(e)共源，共集(

30、f)共基，共集3.2 设图 P3.2 所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出 Au 、Ri22和 Ro 的表达式。(a)(b)(c)(d)图 P3.2解： (1)图示各电路的交流等效电路如解图 P3.2 所示。(2)各电路的Au 、 Ri 和 Ro 的表达式分别为：(a)： Au1R2 /rbe2(1 2 )R3(12 )R3；R1rbe1rbe2(12)R3RiR1rbe1 ；RoR3/ rbe2R212(b)： Au(11)( R2 / R3 / rbe2 )(2R4 )rbe1 (11 )( R2 / R3 / rbe2 )rbe2RiR1 / rbe1(11)

31、( R2 / R3 / rbe2 ) ；Ro R423(c)： Au1 R2 / rbe2(12 ) rd 2 R3rbe1R1rbe2 (12 )rdRiR1rbe1 ；RoR3(d)： Augm ( R4 / R6 / R7 / rbe2 ) (2R8 )rbe2RiR1/R2 R3；RoR8(a)(b)(c)(d)解图 P3.23.3 基本放大电路如 图 P3.3(a)、 (b)所示，图 (a)虚线框内为电路，图(b)虚线框内为电路。24由电路、组成的多级放大电路如图(c)、 (d) 、(e)所示，它们均正常工作。试说明图(c) 、 (d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大；

32、(2)哪些电路的输出电阻较小；(3)哪个电路的电压放大倍数最大。(a)(b)(c)(d)(e)图 P3.3解： (1)图 (d)、 (e)所示电路的输入电阻比较大；(2)图(c)、 (e)所示电路的输出电阻比较小；(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。3.4 电路如图 P3.l (a) (b) 所示，晶体管的 均为 150 , rbe 均为 2k，Q 点合适。求解 Au 、 Ri和 Ro 。解：在图 (a)所示电路中rbe212 R31 21 ； Au 2225 ； Au1rbe2rbe125 AuAu1 Au 2225Ri R1 / R2 / rbe11.35 k；Ro在图 (b)所示电路中 Au11 (R1/ rbe2 )136 ； Au 2rbe1 AuAu1Au210200Ri(R5R2 / R3) / rbe12k；R33k。2 R475rbe2RoR41k3.5 电路如图 P3.l (c)、(e)所示，晶体管的 均为 200 , rbe 均为 3k。场效应管的gm 为 15mS ;Q 点合适。求解 Au 、 Ri 和 Ro 。解： 在图 (c)所示电路中Au11 (R3 / rbe2 )125； Au22 R4133.3rbe1rb