模拟电子技术基础简明教程(第三版)-杨素行-课后答案.

1、习题 1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题 1-2 假设一个二极管在 50时的反向电流为 10A，试问它在 20和 80时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高 10，反向电流大致增加一倍。解：在 20时的反向电流约为：2 310A1.25 A在 80时的反向电流约为：2310A80 A+习题 1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示：如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压，如图(b) ，此时二极管的电流I 和电压 U各为多少？如

2、将图 (b)中的 1.5V电压改为 3V，则二极管的电流和电压各为多少？I/mA解：根据图解法求解3+ U-电源电压为 1.5V 时2I1.5 UI1I0.8A,U0.7V00.511.52 U/V1.5V1k? 电源电压为3V 时(a)(b)3UII2.2A,U0.8V可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题 1-4 已知在下图中，uI = 10sin t (V) ， RL=1k?，试对应地画出二极管的电流iD、电压 uD以及输出电压 uO 的波形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。uI/V+ uD -100+

3、iD/mAuIiDu-RLD10-0(a)uI /V0- 10uo/V 100习题 1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电tttt流 I Z、动态电阻 rZ以及温度系数 U，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻 rZ愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流 I Z愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。温度系数 U的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。习题 1-6 某稳压管在温度为 20， 工作电流为 5 mA时，稳定电压 U Z=10V

4、，已知其动态内阻 rZ =8?，电压的温度系数 U =0.09% / ， 试问：当温度不变，工作电流改为20 mA时， UZ约为多少？当工作电流仍为5 mA，但温度上升至50 时， U Z约为多少？解： U ZI Z rZ(205) 10380.12VU Z100.12 10.12VU ZU ZUT0.09%(5020) 2.7%U Z1012.7%10.27习题 1-7在下图中，已知电源电压U = 10V ，R = 200?，RL=1k?，稳压管的 UZ = 6V ，试求：稳压管中的电流IZ =？当电源电压 U升高到 12V时， I Z 将变为多少？当 U仍为 10V，但 RL改为 2k?

5、时， I Z 将变为多少？解： I RU Z6mA+RRLLIUU Z20mAUI ZVD ZRLR-I ZII RL20614mAIUU Z30mAI ZII RL30624mAR IRLU Z3mAI ZII RL20317mARL习题 1-8 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为 6V，当工作在正向时管压降均为 0.7V ，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。+-(1) 12V(1) 6.7V(1) 1.4V习题 1-9一个三极管的输出特性如图所示，试在图中求出 u =5V ， i =6mA处的电流放大系数、 、CEC和，并进行比较。

6、设三极管的极限参数为ICM =20mA ， U (BR)CEO =15V ， PCM=100mW ，试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。解： 由图可得：iC6150,iC60.993iB0.04iE6.04iB 100 AiC93.2145,80AiB0.060.0260AiC93.20.99340AiE9.063.2220A安全0A工作区习题 1-10 假设有两个三极管，已知第一个管子的1 99，则 1 ? 当该管的 IB110 A 时，其 IC1 和 I E1各等于多少？已知第二个管子的20.95，则其2 ? 若该管的 I E2=1mA，则 IC2和 IB2各等于多少？1解： 10.9

7、911当 I B110A 时，I C10.99mA,I E 11mA221912当 I E 21mA时，I C 20.95mA,I B 250A习题 1-11设某三极管在20时的反向饱和电流ICBO =1 A， =30；试估算该管在 50的 I CBO 和穿透电流 I CEO 大致等于多少。已知每当温度升高 10时， I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高 1时， 大约增大 1% 。解： 时，ICEO1ICBO31A2050时， ICBO8A11%t t030150 2001%301301%39I CEO1ICBO320A0.32mA习题 1-12 一个实际 PNP型锗三极管的输入、输出特性

8、曲线分别如图 P1-12(a) 和 (b)所示。查看该三极管的穿透电流 ICEO约为多大？输入特性的死区电压约为多大？为了使 PNP型三极管工作在放大区，其 uBE和 uBC的值分别应该大于零还是小于零？并与 NPN 型三极管进行比较。解：查图可知，ICEO =0.5mA ，死区电压约为0.2V ；为了使三极管工作在放大区，对 PNP型： uBE<0， uBC >0；对 NPN 型： uBE>0， uBC <0。习题 1-13测得某电路中几个三极管各极的电位如图P1-13所示，试判断各三极管分别工作在截止区、放大区还是饱和区。+5V+12V0V+10.3V+0.7V+2

9、V-5.3V+10.75V0V+12V-6V+10V(a)(b)(c)(d)-5V+4.7V-10V+8V+0.3V+4.7V-1.3V+11.7V0V(e)+5V(f)-1V(g)+12V(h)解：判断依据：NPN 型： uBE>0， uBC <0，放大；uBE>0， uBC >0，饱和；uBE<0， uBC <0，截止。PNP 型： uBE<0， uBC >0，放大； uBE <0， uBC <0，饱和；uBE>0， uBC >0，截止。+5V+12V0V+10.3V+0.7V+2V-5.3V+10.75V0V+12V

10、-6V+10V(a)(b)(c)(d)放大截止放大饱和-5V+4.7V-10V+8V+0.3V+4.7V-1.3V+11.7V0V+5V-1V+12V(e)(f)(g)(h)截止临界饱和放大放大习题 1-14已知图 P1-14(a)(f) 中各三极管的均为 50，U BE 0.7V ，试分别估算各电路中的iC和 uCE ，判断它们各自工作在哪个区（截止、放大或饱和），并将各管子的iC 和uCE对应在输出特性曲线上的位置分别画在图P1-14(g)上。2k?20k?10V2V(a)I B0.065mAI C3.25mAU CE3.55V三极管工作在放大区，见图 P1-14(g)中 A点。2k?20

11、k?10V(c)I B0.465mAI C23.25mAU CE36.5V以上算出的 I C 与 UCE值是荒谬的，实质上此时三极管巳工作在饱和区，故I B =0.465 mA，I C VCC / RC=5 mA， UCE =UCES 0.3V ，见图 P1-14(g)中 C点。2k?200k?10V(b)I B0.0465mAI C2.325mAU CE5.35V三极管工作在放大区，见图 P1-14(g)中 B点。2k?20k?10V2V(d)I B0I C0U CEVCC10V三极管工作在截止区，见图 P1-14(g)中 D点。20k?20k?10V(e)I B0IC0U CEVCC10V

12、三极管工作在截止区，见图 P1-14(g)中 E点（与 D点重合）。C200k?10V(c)I B0.0465mAI C2.325mAU CEVCC10V三极管工作在放大区，见图 P1-14(g)中 F点。ABFD、 E图 P1-14(g)习题 1-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15所示。试识别它们的管脚，分别标上 e、 b、 c，并判断这两个三极管是 NPN 型还是 PNP型，硅管还是锗管。1313(+3V) 2(-11V) 2(+9V) (+3.2V)(-6V) (-6.7V)(a)(a)解：本题的前提是两个三极管均工作在放大区。(a)1 发射极 e， 3 基级 b，

13、 2 集电极 c，三极管类型是 NPN 锗管。(b)2 发射极 e， 3 基级 b， 1 集电极 c，三极管类型是 PNP硅管。习题 1-16 已知一个 N沟道增强型 MOS 场效应管的输出特性曲线如图 P1-16所示。试作出 uDS=15V 时的转移特性曲线，并由特性曲线求出该场效应管的开启电压 UGS(th)和 IDO值，以及当 uDS=15V ， uGS=4V 时的跨导 gm。uDS=15V由图可得，开启电压UGS(th) =2V ， I DO =2.5mA，iD41.2gm4.52.8mSuGS3.5习题 1-17试根据图 P1-17所示的转移特性曲线，分别判断各相应的场效应管的类型（

14、结型或绝缘栅型， P型沟道或 N型沟道，增强型或耗尽型）。如为耗尽型，在特性曲线上标注出其夹断电压 UGS(off)和饱和漏极电流I DSS；如为增强型，标出其开启电压 UGS(th) 。(a)绝缘栅型 N沟道增强型；(b)结型 P沟道耗尽型；(c)绝缘栅型 N沟道耗尽型；(d)绝缘栅型 P沟道增强型。习题 1-18 已知一个 N型沟道增强型 MOS 场效应管的开启电压 UGS(th) = +3V ， I DO =4mA ，请示意画出其转移特性曲线。习题 1-18图习题 1-19图习题 1-19已知一个 P型沟道耗尽型MOS 场效应管的饱和漏极电流 IDSS= - 2.5mA，夹断电压 UGS

15、(off) =4V ，请示意画出其转移特性曲线。习题 2-1 试判断图 P2-1中各电路有无放大作用，简单说明理由。答： (a)无放大作用（发射结反偏）；(b)不能正常放大（发射结无直流偏置）；(c)无放大作用（集电结无直流偏置）；(d)无放大作用（发射结无直流偏置）；(e)有放大作用（是射极跟随器）；(f)无放大作用（输出交流接地）；(g)无放大作用（输入交流接地）；(h)不能正常放大（栅极无直流偏置）；(i)无放大作用（电源极性接反）；习题 2-2试画出图 P2-2中各电路的直流通路和交流通路。设各电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。答： (a)Rb+V CCRc+Re1U oU i

16、Re1RbRc-Re2-(a)直流通路(a) 交流通路+VCCR3R1R4+U oU iR2R5R1R2R4-(b) 直流通路(b)交流通路+VCCRb2+Rb1U iRLRe-(c)直流通路(c)交流通路N2 U iN32图 (c)中， U iRLRLN4N1习题 2-3在 NPN 三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明放大电路的 IBQ 、 I CQ 和 UCEQ 将增大、减少还是基本不变。增大 Rb；增大 VCC ；增大 。答：增大 Rb，则 IBQ 减少， ICQ 减少， UCEQ 增大。增大 VCC ，则 IBQ增大，ICQ 增大，

17、UCEQ不确定。增大 ，则 IBQ基本不变， ICQ 增大， UCEQ 减少。习题 2-4 在图 2.5.2所示 NPN 三极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明放大电路的 I BQ、 I CQ 和 UCEQ 、 rbe和 Au 将增大、减少还是基本不变。增大 Rb1； 增大 Rb2； 增大 Re； 增大 。答：增大 Rb1 ，则 IBQ ， ICQ ， UCEQ ， rbe ， Au 。增大 Rb2 ，则 I BQ， ICQ ， UCEQ ， rbe ， Au 。增大 Re ，则 I BQ ， I CQ ， UCEQ ， rbe ， Au

18、。增大 ，则 IBQ， ICQ 基本不变， UCEQ 基本不变， rbe， Au 基本不变习题 2-5 设图 P2-5中的三极管 =100， UBEQ =0.6V ， V CC=12V ， Rc=3k ， Rb=120k 。求静态工作点处的I BQ 、 ICQ 和UCEQ值。解：Rc3k+V CC120k+VCC(I CQI BQ )RcI BQRbU BEQC1Rbi+C( 1)RcI BQ RbU BEQi BuOuIVCCU BEQ-I BQ0.027mA-(1) RcRbU CEQVCCI CQI BQRc3.82V习题 2-6设图 P2-6(a)中： R =510k， R=10k ，

19、 R =1.5k，bcLVCC =10V 。三极管的输出特性曲线如图 (b)所示。试用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适；在 VCC 和三极管不变的情况下，为了把三极管的静态集电极电压 UCEQ提高到 5V左右，可以改变那些参数？如何改法？在 VCC 和三极管不变的情况下，为了使ICQ =2mA, UCEQ =2V ,应改变那些参数？改成什么数值？RbRc+V CCC2C1+RLU oU i-(a)(b)Q1解：可先用近似估算法求IBQVCCU BEQ100.70.02mA20 AI BQ510Rb直流负载线方程：uCEVCCiC RC1010iC静态工作点 Ql 点处，

20、 U CEQ0.5V ,I CQ0.95mA由图可见 Q1 点靠近饱和区，易产生饱和失真。为将 UCEQ提高到 5V左右，可同时减小只 Rc和 Rb，如图中 Q2 点，也可以 Rb不变，减小 Rc；或 Rc不变，增大 Rb；或同时增大Rc和 Rb等。Q2Q1将 i=2mA ， uCE=2V 的一点与横坐标上u =10V 的一点相CCE连即可得到此时的直流负载线，此时集电极电阻为RcVCCUCEQICQ102 24k由图可见，Q3点处 IBQ =40 A，则RbVCCUBEQIBQ100.70.04250k因此，需减小Rc和 Rb，可减为 Rc 4k? ， Rb 250k?Q2Q3Q 1习题 2

21、-7放大电路如图P2-7(a)所示，试按照给定参数，在图 P2-7(b)中：画出直流负载线；定出 Q点（设 UBEQ =0.7V ）；画出交流负载线。Rb1V CC+15V39k?RcC2C12k?+RLUoUi Rb2Re2k?CE_11k?2k?(a)(b)图 P2-7解：直流负载线方程为：uCEVCC iC (Rc Re ) 15 3i CRb2VCC 3.3V UBQRb1Rb 2U BQU BEQ2.6mAICQI EQRe2.6则由 iC 2.6mA的一条水平线与直流负载线的交点即为Q，7.2由图可得 UCEQ 7.2V。(b)交流负载线通过Q点，且斜率为1 ，其中RLRLRc /

22、 RL1k习题 2-8 在图 P2-7(a)中，如果输出电压波形为，试问：电路产生截止失真还是饱和失真？应如何调整电路参数以消除失真？VCCRb1答：饱和失真；+15V39 k?RcC2C12k?应降低 Q点，为此可增大+RLRb1（原为 39k? ）。UoUi R b2Re2k?CE_11k?2k?(a)习题 2-9 试作出图 P2-9中所示放大电路的负载线。已知：Rb=560 k? ， Rc=5.1 k? ， R1=R=10k? ， RL =1M ? ，两个直流电源均为 12V ，三极管的输出特性曲线如图 P2-6(b)所示。+V CC1RcRRbR1RCRL- VCC2VCC图 P2-9

23、答：图解的基本方法要求分别画出三极管部分（非线性）和负载部分（线性）的伏安特性，然后求出交点。为此，可利用戴维宁定理将负载部分等效为一个电源VCC和一个电阻RC,由给定参数可求得：VCC7.2V ,Rc4k该电路的直流负载线方程为：uCE7.24iC图 P2-6(b)习题 2-10 设图 P2-10电路中三极管的 =60， VCC =6V ，R =5k? ， R =530k?， R=5M ?，试：V CCcbLRbRc估算静态工作点；C2C1求 rbe值；+求电压放大倍数Au ，输入电阻RU oRi和输出电阻 Ro。U iL_解：I BQVCCU BEQ10AI CQI BQ0.6mARbI

24、EQI BQICQ0.61mAU CEQVCCICQ RC3Vrbe300(1) 262.9kI EQAu(Rc/ RL)51.7rbeRiRb / rbe2.9kRo Rc5k习题 2-11利用微变等效电路法估算图P2-11(a) 电路的电压放大倍数、输入电阻及输出电阻。已知：Rb1=2.5k?, Rb2=10k?,Rc=2k?, Re=750?, RL=1.5k?, Rs=0, VCC =15V ，三极管的输出特性曲线如图 (b)所示。解：首先估算 Q点，可求得：UBQ U BEQU BQRb1VCC3VICQI EQRb13.07mARb 2ReU CEQVCCI CQ Rc6.56Vi

25、C由图可知，I BQ20A150iB26rbe300(1)1.6kI EQAu(Rc / RL )80.6rbeRiRb / rbe0.89kRoRc2k习题 2-12 上题中，如 Rs=10k?，则电压放大倍数AuU o?U i解：AusU oRiAu6.6U iRi Ro习题 2-13 在图 P2-13的放大电路中，设三极管的 =100 ， UBEQ =- 0.2V， rbb=200 ? 。估算静态时的IBQ， ICQ和 UCEQ ；计算三极管的rbe值；求出中频时的电压放大倍数；若输入正弦电压，输出电压波形为 ，试问三极管产生了截止失真还是饱和失真？应该调整电路中的哪个参数（增大还是减少

26、）？VCCU BEQRb-VCC解：I BQ20A-10V490 kRb?RcC2C13k?I EQI CQI BQ2mA+RLU oU CEQVCC ( I CQ Rc )4VU i3k?_ rberbb(1) 26200101 261.5kI EQ2Au( Rc/ RL)100是截止失真，应减少Rbrbe习题 2-14在图 P2-14的电路中，设 =50， UBEQ =0.6V 。求静态工作点；画出放大电路的微变等效电路；求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。+V CC解：VCCI BQ RbU BEQ(1)I BQ ReRb?Rc+12VVCCU BEQ120.7470kC2I BQ20

27、AC13.9k?+Rb(1) Re470512+RLU oI EQI CQI BQ1mA_U iRe_U CEQVCCI CQ RcI EQ Re6.1V2k? 3.9k?微变等效电路26I bRL rbe300(11.63kU irbe)U oI EQRbReRc(R/R )AucL0.94rbe(1) ReRiRb /rbe1Re84.9kRoRc3.9k习题 2-15 设图 P2-15中三极管的 =100, UBEQ =0.6V, rbb=100?,VCC =10V, Rc=3k?, Re=1.8 k? , RF=200? , Rb1=33k? , Rb2=100k? , 负载电阻 RL

28、=3k?，电容 C1、 C2、 C3均足够大。求静态工作点；画出微变等效电路；求电压放大倍数A ；设 R=4k?，求 A；uSuS+VCC求 Ri和 Ro。Rb2解：U BQRb1VCC2.48VRcC2Rb1C1Rb 2+U BQU BEQ+RFI CQI EQ0.94mARsRFRe+ U iRb1RLU oI BQI CQ9.4 AU s-ReCe-U CEQVCCI CQ Rc I EQRF Re5.3V微变等效电路Rs+rbeI bR+LU iRbRU oRbRb1 / Rb 2U sRFc- rberbb(1 )262.89kI EQAu( Rc / RL )rbe(16.5)RF

29、 RiRb1 / Rb2 /rbe 1RF11.96kAusRiAu4.87RiRsRoRc3k习题 2-16P106Rb+V CC解：VCCI BQ RbU BEQ(1)I BQ ReC1VCCU BEQ+C2I BQ10A+Rb(1) ReUiI EQICQI BQ 1mAReRLU o-U CEQVCCI EQ Re6.4Vr300(1) 262.93kbeI EQRL =时，Au1Re0.99rbe(1) ReRL =1.2k?时， Au1Re / RL0.97rbe (1)Re / RLRL =时， Ri Rb /rbe1Re283kRL =1.2k?时， Ri Rb /rbe1Re

30、 / RLRorbeRs / Re1rbe291习题 2-17P107RbU o1RcRcU irbe(1)Re+C1U o2(1) ReUiU irbe(1)ReRe-当 Rc=Re时， U o1U o 2uituo1+rbetU iuo2Rb-Ret87.6 k+VCCC2U o1C3U o2RLI+b+ U o1U o2 Rc -习题 2-18 P107C 1C 2RCU iReRb 2U oRLR b1V CC解：C bU BQRb1VCC3VReU BQU BEQ1.2kRb1I EQRb 2 ICQI EQ2mAI BQI CQ0.04mA 40 AU CEQVCCI CQ RcI

31、 EQ Re6.6V rberbb(1 )26963Au( Rc / RL )I EQrberbeRi18.8Ro Rc3k1VCC =15VRb1=2.5kRb2=10kRc =3kRL =3k =50UBEQ=0.6Vrbb=300I EQ=2mA77.8习题 2-19P107解： (a)共基电路(b)共射电路(c)共集电路(d)共射电路(e)共射共基电路习题 2-20P107iD/ mARd4uGS=3V?iD+3Rg2Q2V+uOV DD1.5VuI1-1VVGG-05101520 uDS/ V解：直流负载线方程：uDSVDDiD Rd205.1iDU GSQ2V ,U DSQ8.3V

32、 ,I DQ2.3mA gmiD1.7mSuGS AugmRd8.7RoRd5.1kVDD =20VVGG=2VRd=5.1 kRg=10M习题 2-21 P108R2Rd+VDD Au = -gm(RD/RL )- 22.5C2C1Rg+Ri = RG + (R1/R2)20 M+Ro = RD =15 kRLU oU iR1Rs不接 CS时，微变等效电路为Cs-GDV DD =30VRgUgsgmUgsRd =15kRs=1kR1R2SRdRRg =20MRsLR1=30kR2=200kRL =1Mgm =1.5mSG DVDD =30VRgUgsRd =15kgmUgsRs=1kRR2SRdRRg =20MLR1 =30k1Rs