模拟电路第三版课后习题答案详解

1、N7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?的电阻力口上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？解：根据图解法求解电源电压为1.5V时1.5 = U II 0.8A, U : 0,7V电源电压为3V时3 = U II 2.2A, U ： 0.8V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1-1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

2、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50c时的反向电流为10pA,试问它在20c和80c时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10C,反向电流大致增加一倍。解：在20c时的反向电流约为：2工父10NA=1.25NA在80c时的反向电流约为：23m10NA=80RA习题1-4已知在下图中，uI=10sincot(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习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流IZ、动态电阻rZ以及温度系数aU，是大一些好还是小一些好

3、？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IZ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aU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20C,工作电流为5mA时，稳定电压UZ=10V,已知其动态内阻rZ=8?,电压的温度系数民U=0.09%/,试问：当温度不变，工作电流改为20mA时，UZ约为多少？当工作电流仍为5mA,但温度上升至50c时，UZ约为多少？3解：AUz=&zz=(205)M10X8

4、=0.12VUz=100.12=10.12V.：UzUz=“.:T=0。9%(5020)=2.7%Uz=1012.7%)；=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，IZ将变为多少?解：I RLZ 6mARl当U仍为10V,但RL改为2k?时，IZ将变为多少?u-uz，I Z = I - Irl = 20 - 6=20mAR_UUr.I=uUz=30mAIz=I-Ir=30-6=24mARLIr=Uz=3mAIz=I-Irl=20-3=17mALRlL习题1-8设有两个相同型号的

5、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。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uCE=5V,iC=6mA处的电流放大系数*、1、P和u,并进行比较。设三极管的极限参数为1cM=20mA,U(BR)CEO=15V,Pcm二100mW,试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。解：由图可得：-=-=150,二：iC=_6-=0.993iB0.04iE6.049-3.20.06-0.02=145,iC=9-3.2=0.9931PHce/y】c

6、/inA习题1-10假设有两个三极管，已知第一个管子的31=99,则区=?当该管的=10NA时，其1c#DIE1各等于多少？已知第二个管子的&2=0.95,则其团=?若该管的IE2=1mA,则儿2和2各等于多少？氏解：Z=_*=0.991 11当Ibi=10NA时，Ici=0.99mA,%=1mA一2=191 -：2当IE2=1mA时，IC2=0.95mA,IB2=50NA习题1-11设某三极管在20c时的反向饱和电流1cBO=1pA,B=30;试估算该管在50c的ICBO和穿透电流ICEO大致等于多少。已知每当温度升高10c时，1cBO大约增大一倍，而每当温度升高1C时，B大约增大1

7、%o解：20c时，ICEO-1-ICBO=31/A50c时,Icbo8AP = P0(1+1% 广050/0=30 1 1%:301301%=39Iceo=1：Icbo=320A=0.32mA习题1-12一个实际PNP型错三极管的输入、输出特性曲线分别如图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NP

8、N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©+0.7V0V(a)-5V0V(e)+12V-6V+5V (f)+10V4解：判断依据:NPN 型:PNP 型：UBE>0 , UBC<0,放大;Ube<0 , UbC<0,截止。UBE<0 , UBC>0,放大;Ube>0 , Ubc>°,截止。UBE>0, UBC>。，饱和;UBE<0, UBC<。，饱和；+5Vo+0.7V /ii 0V

9、 (a)放大截止放大饱和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B均为50,UBE=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)，并将各管子的七和uCE对应在输出特性曲线上的位置分别画在图P1-14(g)上。(a)(b)I B = 0.0465mAIB = 0.065mAIC 3.25mA CUCE = 3.55V CE三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中A点IC 2.325mACUCE = 5.35VCE三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中B点(d)IB = 0.465mAIC 23.25mAUCE =3

10、6.5V以上算出的1c与UCE值是荒谬 的，实质上此时三极管巳工作 在饱和区，故IB=0.465 mA,Ic=Vcc/ Rc=5mA, Uce=Uces0.3V,见图 P1-14(g)中 C点。I B : 0IC 0UCE ： VCC =10V三极管工作在截止区，见图P1-14(g)中D点。200k?IB = 0.0465mAIB 0IC 0Uce : Vcc =10VIC 2.325mA Cuce =VCC =10V三极管工作在截止区,见图P1-14(g)中E点(与D点重合)。三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中F点,Q/mA|C80 MAF”6图 P1-14(g)-20MA 0MA6

11、OJ1A40JIAAB7b=100MA10 nCE/vD、E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，硅管还是错管。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,2集电极c,三极管类型是NPN铸管。(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,Ug

12、s=4V时的跨导gm。由图可得，开启电压UGS(th)=2V,IDO=2.5mA,gm =：UGS4-1.24.5-3.5=2.8mS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（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UGS9fo和饱和漏极电流IDSS;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,lDo=4mA,请不

13、9;意回出其转移特性曲线。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（Off）=4V,请不'意回出其转移特性曲线。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）；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）；无放大作用（电源极性接反）；习题2-2试画出

14、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）RbTvRcReiCC（a）交流通路Re2（a）直流通路图(c)中，Ui=N2UiNi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、1cQ和UCEQ将增大、减少还是基本不变。增大Rb;增大Vcc;增大B。答：增大Rb,则IBQ减少，ICQ减少，UCEQ增大。增大VCC,则IBQ增大，ICQ增大，UCEQ不确定。增大B,则ibq基本不变，icq增大，uceq减少c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

15、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、1cQ和UCEQ、rbe和|AJ将增大、减少还是基本不变。增大Rb1;增大Rb2；增大Re；增大B。答：增大Rbi,则IBQT,ICQT,UCEQ，rbe',|AuT。增大Rb2,则IBQJ,ICQJ,UCEQ个,rbeJAJ'°增大Re,则IBQJ，ICQJ，UCEQ个，rbeT,|AJj。增大B,则IBQJ,ICQ基本不变，UCEQ基本不变，rb",1All基本A变beq=0.6V,习题2-5设图P2-5中的三极管0=100,UO求静态工作点处的Vcc=12V,Rc=3kC

16、,Rb=120kCIBQ、ICQ和UCEQ值。解:Rc 120k J3k +VCCVcc -(Icq I BQ )RcI BQ Rb U BEQ(C-1)Rc IbqR UbeqCl+T1UIiBUo=VCC-UBEQ=0.027mA(1：)RRbUcEq=VCC-1cQIBQR=3.82VCEQCCCQBQC习题2-6设图P2-6(a)中：Rb=510kC,Rc=10kC,RL=1.5kC,Vcc=10Vo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

17、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？(b)I BQ解：可先用近似估算法求IBQVCC - U BEQ 10-0.7 :0.02mA =20 LARb直流负载线方程:510Uce =Vcc -icR =10-10ic静态工作点Ql点处，UCEQ定0.5V,ICQ定0.95mAQQ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RcftRb,如图中Q2点，也可以Rb不变，减小Rc;或Rc¥变，增大R6或同时增大Rc和Rb等。7 = f4A将iC=2mA,uCE=2V的一点与

18、横坐标上uCE=10V的一点相连即可得到此时的直流负载线，此时集电极电阻为Rc=Vcc-UceqIcq=10-22=4k由图可见，Q3点处IBQ=40pA,则Rb=Vcc-UbeqIbq=10-0.70.04，250kJ因此，需减小R剂Rb,可减为Rc=4k?,Rb=250k?IcfmAii7=01V八"习题2-7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。解：直流负载线方程为：UceVcc-ic(RcRe)=15-3icUbq、一Rb2一Vcc=3.3VRbiRb2Ubq-UBEQIcq：I

19、eq=2.6mRe则由iC=2.6mA的一条水平线C与直流负载线的交点即为Q,由图可得UCEQ=7.2V。一、一，一，,一，、，1，一交流负载线通过Q点，且斜率为-其中RLRL-Rc/RL=1。习题2-8在图P2-7(a)中，如果输出电压波形为八，试问:Rbi 39 k?。Ci T + TI-1 Ui Rb2。11k?T+Uo(a)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?答：饱和失真；应降低Q点，为此可增大Rb1(原为39k?)。习题2-9试作出图P2-9中所示放大电路的负载线。已知：Rb=560k?,Rc=5.1k?,R产R=10k?,RL=1M?,两个直流电源均为12V

20、,三极管的输出特性曲线如图P2-6（b）所示。答：图解的基本方法要求分别画出三极管部分 负载部分（线性）的伏安特性，然后求出交点 用戴维宁定理将负载部分等效为一个电源（非线性）和 为此，可利VCc和一个电阻RC,由给定参数可求得：Vcc = 7.2V , R = 4k11该电路的直流负载线方程为:Uce = 7.2 - 4ic图 P2-6(b)习题2-10设图P2-10电路中三极管的 B =60, VRc=5k?, Rb=530k?, RL=5M ?,试:估算静态工作点；求rbe直；求电压放大倍数 Au,输入电阻Ri和输出电阻RooRCi+ > IIUi解：IBQVCC -UBEQ =1

21、0ARCcc =6V, . VCCI EQ - I BQRICQ = 0.61mAI CQ = - I BQ = 0.6mAU CEQ - VCC - ICQ RC - 3V-26be=300(1)62.9k'1IEQ依Rl)51.7beR =Rb /rbe 定 2.9kCRo = Rc = 5k'.1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：U BQ

22、 %VCC = 3V I CQ I EQRb1Rb2U-UBQBEQ=3.07mAReiCC 150-1bUceq-Vcc-IcqRcu6.56V由图可知，IBQ=20A%=300(1')26:1.6k1.1IEQ/Rc/R)-80.6beR =Rb/rbe 0.89k11Ro=Rc =2Q习题2-12上题中，如Rs=10k?,则电压放大倍数AUo?Au二U二?解:Aus =生=A 之-6.6Ui R+R习题2-13在图P2-13的放大电路中，设三极管的3=100,Ubeq=-0.2V,rbb=200?。估算静态时的Ibq,Icq和Uceq；计算三极管的r加求出中频时的电压放大倍数；若

23、输入正弦电压，输出电压波形为人，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）？解：I BQVCC -U BEQ= 20AI EQI CQRb=-I BQ = 2 mAU CEQ -Vcc (-IcqRc) = -4VCJL + >UiRb 490 k?Rc3k ?。-Vcc -10VRl 3k ?C2Uo2626二 200 1011.5k1 11 EQ(Rc/Rl)= T00 是截止失真，应减少 Rb习题2-14在图P2-14的电路中，设0=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。解：Vcc=

24、Ibq&Ubeq(1：)Ibq&I BQVcc-ubeq12-0.7Rb(1：)Q-470512IEQ,ICQ-IBQ-1mARb 470 k?Ci + 2卜UiJ？K.2kckR 9一 +Vcc +12VC2THp+Rl I Uo 3.9k?微变等效电路- 26展=300 + (1+P) 一I EQAnwr/Rl)Au 一一 rbe (1 TRe1.63k：-0.94RbUiReIb Rl口Ou；RcUCEQ=VCC-ICQRc_IEQRe：6.1VRi=RbWbe1：R84.9k'1Ro-Rc-3.9k'.1习题2-15设图P2-15中三极管的B=100,U

25、beq=0.6V,rbb=100?,VCC=10V,Rc=3k?,Re=1.8k?,RF=200?,Rb1=33k?,Rb2=100k?,负载电阻RL=3k?,电容C1、C2、C3均足够大。求静态工作点;画出微变等效电路;C2RlO UCe .+VCC求电压放大倍数Au;设RS=4k?,求Aus；求Ri和R。解:Ubq=Rb1VCC=2.48VRb1Rb2UBQ-UbeqIcq：-Ieq=0.94mARfReIBQ=ICQ9.4AuCEQ=VCC-IcqRc-IEQRfRs5.3V微变等效电路Rb=%/Rb2-26rbe=rbb(1)IEQYR/Q一6.5rbe(1)RfR=RbiRb21be

26、+(1+P)Rfj也11.96kCR-Aus-匕A:487RRsRo=Rc=3kJ习题2-16P106解：VCC=IBQ®UBEQ(1-)IIBQIEQUCEQVcC-UBEQ,10ARb(1-)ReIICQ=_IBQ=1mACC-IeqR:6.4V26=300(1)62.93k11IEQ1：ReRl=oo时，AJ=be（一）Re0.99RL=1.2k?时,RRlrbe+(1+P)Re/Rl:0.97 Rl=oo时，R=Rbe+(1+P)R%283kCRL=1.2k?时，Ri=Rb-e+(1+PxRRL)为87.6kQ Ro=色上?R29建k1+Pe1+P习题2-17P107Uoi_

27、RcUi一'be(一)ReUo2_()ReUi'be(1)Re当Rc=Re时，Uoi-Uo2习题2-18P107ClUiReQvRefRb2%解：CZHRbiUbq=Rb1VccRbiRb2Icq-Ieq22mA*URlVccCb=3Re=Ubq-Ubeq=i.2kIEQIbq=Icq'：=0.04mA=40AVcc=15VRb1=2.5kRb2=10kRc=3kRL=3k1B=50Ubeq=0.6Vrbb=300%Q=2mAUceq=Vcc-IcQRc-lEQRe=6.6V77.8rbe=rbb(1')26，963,JAu=：(Rc/Rl)IEQ1rberbe

28、R=18.8CRo之Rc=3kC1-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2-20P107uiDD解:直流负载线方程：Uds=Vdd-iDRd=20-5.1iDUGSQ=2V,UDSQ=8.3V,1DQ=2.3mAiD/r- gm：1.7mSUGS A=-gmRd=-8.7Ro=Rd=5.12Vdd=20VVgg=2VRd=5.1k1Rg=10M'1习题2-21P108DAu=gm(RDRL)-22.5Ri=Rg+(R1/R2)20MRo=RD=15k'1Cl+VddnC2nRlHUTCs一不接CS时，微变等效电路

29、为UiVDD=30VRd=15k'1Rs=1k'1sRg=20M'1R1=30k'1R2=200k'1Rl=1Mgm=1.5mS习题 2-22P109UGSQ 二 VGG 一 I DQ RsI DQ=I DOUGS(th)UGSQ /1UGSQI DQ ：UGS(th)=2V %o=2mAVdd=20VVgg=4VRs=4.7kJRg=1M 1273V:0.27mAVdd=30VRd=15k-1Rs=1k1Rg=20MJR1=30kR2=200k1Rl=1Mgm=1.5mSUi=UgsRs=(1gmRs)Ugs“儿四)Uogm(RdR)L=Ui1gmRs

30、2gmIDOIDQ0.735mSUGS(th)微变等效电路Uo = gmUgsRUGS(th)=2VJo=2mAVdd=20VVgg=4V R =4.7k 1sRg=1M 1Ui 二 Ugs J。二(1 gmRs)Ugs八二 Uo 二gmRsUi 1 gmRs0.776习题2-23P109解：设Ubeqi=UBEQ2=0.7,VCC-UBEQ.IBQ1:0.04mARbICQ1=_1IBQ1=2mA设IBQ2<<ICQ2,则UCEQ1=Vcc一ICQ1Rc1=3.8VIEQ2UCQ1-UBEQ2Re2:4.1mA：Icq2IBQ2CQ2:0.14mA：ICQ1成立UCEQ2=VCC

31、一ICQ2Rc2一IEQ2Re2=3.7VVcc=15VRb1=360k1Rc1=5.6k1Rc2=2k1Re>=7501B1=50B2=30-26rbei=300(11):0.95kIEQ1rbe2=300(1)-26-：0.5k-JIEQ2Ri1=Rb1/rbe1.0.95kJR2=rbe21Re2=23.75<，Au2-B1(R1R2)rbe1-238.5_2&2rbe2(12)Rs2-2.53Au=入1仄2=；：R2rbe2(12)Rs2603Ro=Rc2=2kJVcc=15VRm=360kRc1=5.6k1Rc2=2k1Re>=7501B1=50B2=301

32、CQ2IBQ2IEQ2UEQ2UCQ1=VEE/Rc23.64mA=ICQ2/-2=0.18mA=IBQ2ICQ2=3.82mABQ2CQ2=VCC一IEQ2Re2=U_=U_BQ2EQ24.36/BEQ23.66/1=402=20UBEQ1=0.7V|Ubeq2|=0.7VVcc=12VVEE=12VRc1=3.9k1Rc2=3.3k1Re2=2kRb=200k11=40 2=20Ubeqi=0.7V |Ubeq2I=0.7V Vcc=12V VEE=12V Rc1=3.9k Rc2=3.3k 1 Re2=2k 1 Rb=200k1=40 2=20Rc1=3.9k 1Rc2=3.3k 1Re

33、2=2k 1Rb=200k 1IEQ1 =2.38mAIEQ2=3.82mAIrci=(Vcc一Ucqi)/Ri2.14mAIcqi=I%iIbq2=2.32mAIbqi=Icqi/10.058mAIEQ1uICQ1IBQ12.38mAUeq1=_Vee=-12V,Ubq1=-11.3V26rbe1=300(11)748111EQ126rbe2=300(12)443j1EQ2Ri=Ri=%1=748c,Ro=电=3.3kCR2 : rbe2 (12)Re2 : 42.443k11UsRi|Ri2-Veeuc1UiYRiR2)Au1P1=4032=20Rci=3.9kQRc2=3.3kQRi1=

34、748QRi2=42.443kQrbei=741-191Au2UoUc1rbel2Rc2-1.56R2Au=AuiAu2297习题 2-25P110解：微变等效电路：RflWflu/-二1， J ! ! 口11bl RE1 Rb21 Rb22rbe2 21b2 RC2 RLP=100rbe1=5.3kQrbe2=6.2kQVcc=12VRS=20kQRb1=1.5MCRE1=7.5k。Rb21=91口Rb22=30-RC2=122RE2=5.12oRE1Rb21Rb22rbe2B21b2RC2RLRi1Ri2R2=2122be2之4.86。R=Ri=Rbi/rbei+(1+B)(REiR2)2

35、52MRo=Rc2=12Q=100rbei=5.3k“=6.22Vcc=12VRS=20kRb1=1.5M1RE1=7.5k1Rb21=91k1Rb22=30k1RC2=12kRE2=5.1kRL=g，RS=0时八(1)(REl/Ri2)Auirbei(1)(RE1Ri2)R2Au2C2-193.5rbe20.98=100rbe1=5.3k1rbe2=6.2kVcc=12VRS=20kRE1=7.5kJRC2=12k1RE2=5.1k1Ri=252kRi2=4.86k1Au-Au1Au2-189.6Rs=20k。时AusRRiRs-175.7RE1Rb21Rb22rbe2B21b2RC2RLRi1Ri2当RS=20kC时，如果去掉射极输出