《模拟电子技术基础》复习资料答案20141210

模拟电子技术广西师范大学电子工程学院曾庆科模拟电子技术广西师范大学电子工程学院曾庆科2014.12.12PAGE2014.12.12PAGE10《模拟电子技术》复习资料答案一、填空题半导体不同于导体和绝缘体的三大独特性质掺杂性热敏性、光敏性其电阻率分别温度光照的增加下降。用于制造半导体器件的材料通常硅、 锗和砷化镓。当外界温度、光照等变化时，半导体材料导电能力会发生很大的变化。纯净的、不含杂质的半导体，称本征半导体。在N型半导体中如果掺入足够量三 价元素，可将其改型为P型半导体。IIIAlP型半导体。本征硅中若掺入五价元素的原子，则多数载流子应是电子，掺杂越多，则其数量一定越多，少数载流子应空穴，掺杂越多，则其数量一定少。半导体中存在着两种载流子：带正电空穴和带负电电子 。N型半导体中的多数载流子电子，少数载流子空穴。杂质半导体N型（电子）P型（空穴）两大类。N型半导体多数载流子电子，少数载流子空穴 P型半导体多数载流子空穴 少数载流子电子。掺杂浓度温度有很大关系。PN结的主要特性单向导电性。PN扩散漂移空间电荷区（势垒区）耗尽区（阻挡层）PN结加正向电压时，空间电荷区窄；PN结加反向电压时，空间电荷区宽。PN结在无光照、无外加电压时，结电流零 。PN结两端电压变化时，会引起PN结内电荷的变化，这说明PN结存电容效应。一个PN结构成，因而它同样具有PN单向导电特性。二极管的伏安特性可用数学式和曲线来描述，其数学式是I=I(eU/UT-1)，其曲线又可分三部分：正S向特性、反向特性、击穿特性。 小 有两个晶体三极管A管的=200，I =200A；B管的=50，I =10A，其他参数大致相同，相比CEO CEO之下B管的性能较好。点接触二极管的主要优点结电容小，多用高频检波、小电流整流及小功率开关电路。Z稳压管实质上是一个二极管，它通常工作击穿区，所以反向电压大于稳定电压U 时它才能产生稳压作用。Z变容二极管是利用PN结势垒电容随外加反向电压的变化而变化的特性制成的。两一种极性的载流子参与导电。三极管有两个PN结，发射结集电结，在放大电路发射结必须正偏集电结须反偏。三极管个电极电流的分配关系是I=I+I 。E B C三极管有NPN型和PNP型，前者在电路中使用的符号是，后者在电路中使用的符号是。晶体三极管能起电流放大作用的内部条件是：发射区重 掺杂，基区宽度窄；外部条是：发射结正向偏置，集电结反向 偏置。处于放大状态的三极管I与I的关系I=I ，处于饱和状态的三极管I不受

的控制，失去C B C B C B了放大作用，处在截止状态的三极管IC

0。电流放大系的定义是 I/I 。CBNPN锗管工作在放大区时，在EBC集电极电位最高，的电位最低；UBEQ

0.2V。BE当PNPEBC发射集电位最低。BEICBO

随温度的升高而升高，穿透电流I

随温度升高增，U 随温度的升高而下降，值随温度的升高而增加。P

I 和反向击穿电。CM CM从三极管的输出特性曲线看，三极管可分成放大区、饱和区、截止区和击穿区四个工作区域。当三极管工作在放大区时，关系式I=I才成立；当三极管工作在截止区时，I

0；C B C当三极管工作在饱和区时，UCE0。三极管有三个电极，分别集电极发射极 基极 。用直流电压表测得某放大器中NPN型三极管的三个极对地的电位分别为V=+10.7V,V=+10.3V,B CEV=+10V，则该管工作在饱和区。E用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为V,V,V=-2V，则A B C从材料看锗管，从结构上看PNP 型管，且A发射 极，B基极，C集电极。用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为V=+7V,V=+1.8V,VA B C从材料看硅管从结构上看PNP 型管且A为 发射 极集电极基极极。用直流电压表测得某放大器中三极管的三个电极对地的电位分别为V=+7V,V=+1.8V,VA B C从材料看硅管从结构上看NPN 型管且A集电 极发射极基极极。I1

=1.5mA，I2

=303

则电12350，=0.98。从输出特性上分析单级PNP饱和顶部失真。交流放大电路放大的主要对象是电压、电流的变化（或交流）量，而放大电路设置静态工作点的目的是为了使输出信号的变化线性地跟随输入信号而变化（如输入信号为正弦波，输出信号也为正弦波如图一是NPN(b)(c)(b)是饱和失真，解决小(c)截止大+VCCRb+VCCRbRCURULiUOtUOt0 0(b)

(c)图一静态；当有交流信号Ui工作状态称为动态，此时，三极管各极电压、电流均有直流分量和交流分量两部分叠加而成。电容和视为短路。交流放大电路的基本分析方法图解法微变等效电路两种。大放大电路带负载的能力越强。影响放大电路工作点稳定的主要因素是 温度的变化，稳定工作点常用的措施是在电路中引直流负反馈。在单级共射放大电路中，如果静态工作点在负载线上设置偏高，容易出现饱和失真，常通过基极偏置电阻元件来消除失真。b在单级共射放大电路中（如图一(a电路所示，如果输出信号的波形产生了截止失真，常通过调整基极偏置电阻R 元件来消除失真，且减其阻值。b在单级共射放大电路中，无论是NPN型还是PNP型晶体三极管，当静态工作点在负载线上设置偏高b饱和截止R增大Rb减小。b反映双极型晶体三极管管），反映场效应管管）gm。BJT电流控制器件，而FET电压控制器件。BJT放大区；当BJT饱和区；当BJT截止区。共基共集和共射三种连接方式。放大电路中的三极管有共基共集共射三种接法，其中电压、电流放大倍数都比较共射共集放大电路的电压放大倍数最低。在共射、共基和共集三种组态的放大电路中，共射放大电路既有电压放大，又有电流放大；共基放大电路只有电压放大，而无电流放大。共集共基电路。很大很小1，动态较大共集共集和共基共射共基输入电阻小、输出电阻大的特点。、需要电平配置零点漂移。晶体管参数受温度影响，因此，集成运放的第一级通常采零点漂移一般都是折合输入端来衡量的。若路的漂移50V 。

=1000，输出端最大漂移为50mV，则该放大电u多级放大器的耦合方式有：直接耦合阻容耦合变压器耦合三种。多级交流放大电路的极间耦合方式有直接耦合、阻容耦合变压器耦合三种，在低电压放大电路中常采阻容耦合方式直耦合电路存在零点漂移问题。多级放大电路中，第一级电压增益为40dB，第二级电压增益为20dB，则总电压增益60dB 折算为电压放大倍数1000 倍。多级放大电路中，第一级电压放大倍数为100倍，第二级电压放大倍数为1000倍，则总电压放大数为 105 倍，折算为电压增益100 dB。一般而言多级放大电路的输入电阻等第一级的输入电阻输出电阻等末级的输出电阻。场效应管从结构上可分为 结型场效应管绝缘栅场效应管两大类；从其导电沟道上可分为N沟道P 沟道两大类。场效应管在其输出特性上可分饱和（或线性放大，或恒流）区截止区可变电阻区击穿区四个区域。场效应管放大电路中，其输入电很高，故栅流0 。场效应管的共漏组态电路通常称源极跟随器，它和双极型晶体三极管的共集组态电路具有相似的特性，即输入电很高，输出电很低，电压放大倍小于近似等于1，且输入电出压的相相同。、三种连接方式。1 2 2 1 3 VT阻容耦合放大电路。其中VTVT电路；电路中CCC电容，其作隔断晶体三极管与信号源或负载之间的直流联系，并使信号能顺利通过，即起到耦合信号（为发射极电流中的交流成分提供通路，使发射极电阻（R4）1 2 2 1 3 R3R3C3R5+VccR1C1+C4Ui-R2R4C2R6RL+Uo-图二在晶体三极管放大电路中当=时值（低频时的数值的 2倍当=T时值 =1 ，fT称特征频率，f称共射截止频率。。。若希望负载变化时，放大器的输出电压稳定，应引入交流电压负反馈，此时输出电阻将减小。反馈。反馈。反馈。反馈。反馈，效果才显著。交流串联负反馈只有信号源内阻较小时，效果才显著。电压串联电流串联负反馈。、等等。某放大器无反馈时，输入信号为20mV，输出电压为10V200mV10。某放大器的闭环增益为40dB，当基本放大器的增益的相对变化量变化了1%60dB。在低频功率放大器中集电极电流的导通= 180 为甲类导通90 为乙类；90 180 为甲乙类。=P

100%分别50% 78.5% 。C o UOTL

=12V，RCC

=8 L

=1V，则射极静态电位（即中点电位6 V，输出

= 5 V

= 1.56 。 OTL量较大的电容。

CC

=8 L

= 9 R omax

之间应接容乙类互补推挽功率放大电路存在交越失真，为克服它，应使它工作在甲乙类。

=20W的乙类互补推挽功率放大电路，应选每只晶体三极管集电极最大允许功耗oP 至少为CM

=4 o

=24V的OCLCC

2U(BR)CEO

=48 V。复合管在功放电路中的作用是提高功放电路的输出功率。对功率放大电路的基本要求是能够向负载提供足够大的输出功率，有较高功率转换效和较非线性失真。对于互补对称功率放大电路，两边的三极管（均是单管）要求它们的导电类互补，各个参称。已知差分放大电路的两个输入电压u=20mV，u=15mV，则其差模输入电压u=5 I1 I2 Id u=17.5u=u=20mVu=0 IC I1 I2 Id IC 20u=-u=20mVu=40u=0mV I1 I2 Id IC差分放大电路的差模输入信号是指两管输入端的信号具有大小相等、相位相反的特点；共模输入信号是指两管输入端的信号具有大小相等、相位相同的特点。差分放大电路的差模放大倍数比共模放大倍数要大高大相同。e长尾式差分放大电路中的射极公共电阻R短路作用。e差分放大零点漂移共模抑制比。获得较高的电压放大倍数。 无穷大无穷大零K=无穷大；-3dBf CMR h理想运放在线性区工作时，其两输入端的电位（u+，u-）相等， RR1uIuo电流（i，iR1uIuo+ -集成运放的“虚短”概念是指 同相端的电压等于反相端的电压 （uu）同相端的电流等于反相端的电流 + -且等于零（i+

=i=0“虚地”的概念是指 反相端的电压等于同相端-的电压且等于零（u=u=0）。+ -在集成运放组成的反相放大组态（如图三所示）中，引入的电压 图并联负反馈，而同相放大组态中，引入的电压串联负反馈。R1

R，则反相放大组态和同相放大组态的闭环F电压增益Auf

分别为-R/RF 1

和1+(R/R) 。F 1在基本积分电路和微分电路中，反馈支路应分别接电容电阻元件。用理想运放组成的放大器，应工作线性状态；而电压比较器则应工作非线性状态，所电压比较器的输出只高低两种电平。由集成运放组成的方波发生器，它是迟滞比较器RC充放电电路或RC积分电路组成的。线性稳压电源（即串联型稳压电源）包调整管取样电路比较放大基准电压四个部分。U U 设电源变压器次级电压有效值为 ，则桥式整流电容滤波电路的输出电压 = 1.2 ；当电容因U U 2 o 2o 2o 2 L RLU=0.9URU=1.4U2；若桥式整流电路的四个整流二极管中有一个被开路（损坏RLU=0.45U。o 2o 2 L 二、单项选择题P型半导体的少数载流子是（2）（1）空穴 （2）电子 （3）正离子 （4）负离子PN结加正向电压或加反向电压，其状态是（2）（1）前者导通，后者导通 导通，后者截止（3）前者截止，后者导通 截止，后者截止PN结加正向电压时，扩散电流（1）漂移电流。（1）大于 （2）小于 （3）等于 （4）不能确定PN结加反向电压时，其阻挡层将（1。（1）变宽 （2）变窄 （3）不变 （4）不能确定对于不对称的PN结，如P+N结，其耗尽区主要伸向（B 。A P+区 B N区 C P+和N区相同 D 不能确定二极管的伏安特性可用数学式来描述，其数学式是（C 。A i=I(1-ekT/qu) B i=I(ekT/qu-1) C i=I(equ/kT-1) D

(1-equ/kT)S S S SPN结在不同的运用状态下表现的特性不同，了解其特性是理解和使用晶体二极管、三极管的重要依据，其特性包括（D 。A PN结的单向导电性 B PN结的击穿特性C PN结的电容效应 D PN结的特性应包括以上三个特性二极管在同一工作点上其直流电阻比交流电阻（1。（1）大 （2）小 基本相等 （4）不能确定NPN型晶体三极管电路，测得其三个电极对同一参考点的电压分别为V=+2.7V，V=+7V，B CV=+2V，则该管处于（2）E（1）饱和状态 （2）放大状态 （3）截止状态 （4）击穿状态BE晶体三极管工作时，当环境温度升高时，U （2。BE（1）增大 （2）减小（3）基本不变 （4）由于与温度无关，故无法判断晶体三极管饱和时，则（3）（1）发射结正偏，集电结反偏 结反偏，集电结正偏（3）发射结正偏，集电结正偏 结反偏，集电结反偏NPN型三极管工作在放大区时，说法正确的是（4）（1）发射结正偏，集电极正偏 结反偏，集电结反偏（3）发射结反偏，集电结正偏 结正偏，集电结反偏如图四所示各电路中的场效应管有可能工作在恒流区的是（D 。 (b)

(c) (d)图四分析对于N沟道：u u > - ——放大区（或恒流区u u DS GS GS(th)u u = - u u DS GS GS(th)u u < - u u DS GS GS(th)对于P沟道：u >u

——放大区；DS GS GS(th)u =u

——预夹断；DS GS GS(th)u <u

——可变电阻区。DS GS GS(th)由图有，图(a)(d)都是增强型NMOSFET管。uGS u U 图(a)和图(b)的 为0，沟道未开启，管子截止。对增强型FET，只有 uGS u U GS GS(th) dui u U u u 图(c)， =-5V<0； =12V> ，沟道已开启，管子导通；但 < - ，8<(12-2)ui u U u u BS GS GS(th) DS GS GS(th)作在可变电阻区。u U u u 图(d)， =12V> ，沟道已开启，管子导通；且 > - ，18>(18-3)u U u u GS GS(th) DS GS GS(th)U对于单管CE电路，测得电源电压 =12V，集电极对地电位为0.2V，则该管处于（1。UCC（1）饱和区 （2）放大区 （3）截止区 （4）击穿区一共发射极放大电路=9V，U（集电极对地则其管子处于（2。CC C（1）放大区 （2）饱和区 （3）截止区 （4）击穿区对于单管CE电路，若输出电压出现饱和失真，消除它应使（1。（1）R

（2）R （3）大的管 （4）Rb b L由输出特性分析单级PNP于（2）失真。（1）截止 （2）饱和 （3）线性 （4）交越为使放大器输出电压动态范围最大，应调整工作点Q位于（3。（1）直流负载线的中点 流负载线的最低点（3）交流负载线的中点 流负载线的最低点放大电路的图解分析方法（B 。A 只能分析直流状态 B 既能分析直流状态，也能分析交流状态C 只能分析交流状态 D 只能分析小信号交流状态ICQ减小，则晶体管的（C）将会明显增加。A

) B

C r(h) D BUfe

be ie

CEOICQ增大，则放大器的（D。A R B R C f D Ai o h u基本共射放大电路中=1mA，当更换晶体三极管时从50增大为100，则该放大器的电压放大倍数A

CQ（D。uＡ约为原来的1/2Ｂ约为原来的2倍Ｃ约为原来的4倍Ｄ基本不变对于电压放大电路的输入电阻、输出电阻，说法正确的是（C）A输入电阻愈小愈好，输出电阻愈小愈好B输入电阻愈大愈好，输出电阻愈大愈好C输入电阻愈大愈好，输出电阻愈小愈好D输入电阻愈小愈好，输出电阻愈大愈好直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是（C。A 电阻阻值有误差 B 晶体管参数的分散性C 晶体管参数受温度影响 D 电源电压不稳定集成放大电路采用直接耦合方式的原因是（C。A 便于设计B 放大交流信号C 不易制作大容量电容D 克服温漂直接耦合放大电路（A。Ａ既能放大直流信号也能放大交流信号 Ｂ只能放大直流信Ｃ只能放大小信号交流信号 Ｄ只能放大交流信一个多级放大器的电压放大倍数为（B。A 各级电压放大倍数之代数和B各级对数放大倍数之代数和C 各级电压放大倍数之差D各级对数放大倍数之乘积两级级联放大电路，其后级的输入电阻是前级的（D）A 输出电阻 B 输入电阻 C 信号源内阻 D 负载电阻单级放大器的增益带宽积比多级放大器的增益带宽积（C 。A 大 B 小 C 相等 D 不能确定4V3k负载电阻后，输出电压为3V，则放大器的输出电阻为（CA 10B 2C 1D 0.5为了使高阻信号源与低阻负载能很好地匹配，可以在二者之间接入（CA 共射放大电路 B 共基放大电路C 共集放大电路 D 共射——共基级联放大电路为了使信号电压能有效地放大，且带负载能力强，在信号源与负载间接入（ D 。A 共射放大电路 B 共基放大电路C 共集放大电路 D 共射——共集级联放大电路为了把一个内阻小的电压源转变为内阻尽可能大的电流源，可以在信号源后接入（BA 共射放大电路 B 共基放大电路C 共集放大电路 D 共射——共集级联放大电路在放大电路中，既要能放大电压，由要能放大电流，应选用（2）（1）共集电路 （2）共射电路 （3）共基电路 （4）不能确定对于单管放大器，若输入耦合电容C1增大，其他参数不变，则下限频率BA 变大 B 变小 C 基本不变 D 不能确定对于单管CE放大器，若发射极旁路电容Ce增大，其他参数不变，则下限频率B。A 变大 B 变小 C 基本不变 D 不能确定对于单管CE放大器，若集电极电阻RC减小，其他参数不变，则上限频率fH（AA 变大 B 变小 C 基本不变 D 不能确定直接耦合多级放大电路与阻容耦合多级放大电路相比，低频响应（1）（1）好 （2）差 （3）差不多 （4）从差到好在输入量不变的情况下，若引入反馈后（D，则说明引入的反馈是负反馈A 输入电阻增大 B 输出量增大C 净输入量增大D 净输入量减小与无反馈放大电路相比，负反馈放大电路的（ B 。A Auf，fbw B Auf，fbw C Auf，fbw D Auf，fbw为稳定放大电路的输出电流，提高输入电阻，应在电路中引入以下哪种类型的负反馈（D）A 电压并联 B 电压串联 C 电流并联 D 电流串联为了使放大电路的输出电压稳定，且输入电阻提高，应引入（A。A 电压串联负反馈 B 电流串联负反馈C 电压并联负反馈 D 电流并联负反馈欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入（BA电流串联正反馈B电流串联负反馈C电流并联正反馈D电流并联负反馈欲得到电流——电压转换电路，应在放大电路中引入（CA电压串联负反馈B电流串联负反馈C电压并联负反馈D电流并联负反馈欲减小电路从信号源索取的电流，增强带负载能力，应在放大电路中引入（AA电压串联负反馈B电流串联负反馈C电压并联负反馈D电流并联负反馈欲从信号源得到更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入（DA电压串联负反馈B电流串联负反馈C电压并联负反馈D电流并联负反馈引入负反馈后，说法正确的是（A）A1/(1+AF)B放大倍数为原来的1+A，通频带变宽C1/(1+AF)D放大倍数为原来的1+A，通频带变窄串联负反馈放大器的输入端的比较环节具有（C。A I+I=I f i

I+I=Ii f

U+U=U f

U+U=Ui f （下同）并联负反馈放大器的输入端的比较环节具有（A。A I+I=I f i

I+I=Ii f

U+U=U f

U+U=Ui f 40dB

=1VUo

应为（A。A 10mV B 20mV C 25mV D 100mV某深负反馈放大电路，若开环放大倍数A

（D。ufA 约增大一倍 B 约增大二倍 C 约减小一半 D 基本不变某深负反馈放大电路中，其反馈深1+应（A。A >>1 B >1 C <1 D <<1在深负反馈放大电路中，闭环放大倍数Af

C。A 1/(1+) B 1+ C 1/ D 在深度串联负反馈放大电路中，其输入回路应具有（C。A I If i

I If

U Uf i

U Uf 在深度串联负反馈放大电路中，其输入回路应具有（A。A I If i

I If

U Uf i

U Uf

在深负反馈放大电路中，理论上两级负反馈放大电路（B）产生自激振荡。A 很容易 B 较容易 C 不会 D不能确定放大电路产生零点漂移的原因，主要是由于温度变化对电路中的（D ）有影响。A 电阻 B 电容 C 电感 D 晶体管参数理想情况下，双端输出方式的差分放大器的共模抑制比K 应（B。CMRA 等于零 B 等于无穷大 C 等于1 D 小于1理想情况下，双端输出方式的差分放大器的共模电压放大倍数应（AA 等于零 B 等于无穷大 C 等于1 D 小于1选用差分放大电路的原因是（A。A 克服温漂 B 提高输入电阻 C 稳定放大倍数D 便于设计差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的（A，共模信号是两个输入端信号的（C。模拟电子技术广西师范大学电子工程学院曾庆科模拟电子技术广西师范大学电子工程学院曾庆科2014.12.12PAGE2014.12.12PAGE11

A 差 B 和 C 平均值 D 比值用恒流源取代长尾式差分放大电路中的公共发射极电阻R，将使单端输出电路的（B。eA 差模放大倍数数值增大 B 抑制共模信号能力增强C 差模输入电阻增大 D 共模输出电阻减差分放大器的差模输入是指两输入端信号（D）A大小不等，相位相同 B大小不等，相位相反C大小相等，相位相同 D大小相等，相位相反差分放大器的共模输入是指两输入端信号（C）A大小不等，相位相同 B大小不等，相位相反C大小相等，相位相同 D大小相等，相位相反差分放大电路中，用恒流源替代长尾电阻R的好处是对共模信号而言（B。eA直流电阻大，交流电阻小 B直流电阻小，交流电阻大C直流电阻大，交流电阻大 D直流电阻小，交流电阻小+8VUiVT1VT2+8VUiVT1VT2RL8-8V（1）等于零；相等 （2）等于零；等于零（3）相等；等于零 （4）相等；不等于电路如图四所示，最大输出功率为（