模拟电子技术基础简明教程(第三版)答案

模拟电子技术基础简明教程(第三版)答案

=6V，当温度升高到70℃时，稳定电压变为6.2V，求该稳压管的温度系数αU。解：稳定电压变化量ΔUZ=6.2V-6V=0.2V，温度变化量ΔT=70℃-20℃=50℃。由温度系数的定义可知：αU=ΔUZ/(UZ×ΔT)=0.2V/(6V×50℃)=0.00667/℃。因此，该稳压管的温度系数αU为0.00667/℃。题目1-7：已知电路中电源电压U=10V，电阻R=200Ω，负载电阻R_L=1kΩ，稳压管的稳压值U_Z=6V。求：1.稳压管中的电流I_Z=？2.当电源电压U升高到12V时，I_Z将变为多少？3.当U仍为10V，但R_L改为2kΩ时，I_Z将变为多少？解答：1.根据稳压管的特性，稳压管中的电流为I_Z=(U-U_Z)/R_L=(10V-6V)/1kΩ=4mA。2.当电源电压U升高到12V时，稳压管中的电流为I_Z=(U-U_Z)/R_L=(12V-6V)/1kΩ=6mA。3.当U仍为10V，但R_L改为2kΩ时，稳压管中的电流为I_Z=(U-U_Z)/R_L=(10V-6V)/2kΩ=2mA。题目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。如果将它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。解答：由于稳压管的稳压值为6V，因此两个稳压管串联时，它们的管压降之和应该等于输入电压与输出电压之差，即0.7V+0.7V=U_in-U_out，即U_out=U_in-1.4V。因此，可以得到以下三种不同的串联方法：1.串联两个稳压管，输入电压为12V，输出电压为12V-1.4V=10.6V。2.将两个稳压管反向串联，输入电压为12V，输出电压为6V。3.将两个稳压管并联，输入电压为6V+0.7V=6.7V，输出电压为6V。题目1-9：一个三极管的输出特性如图所示，试在图中求出u_CE=5V，i_C=6mA处的电流放大系数β、α、β和α，并进行比较。设三极管的极限参数为I_CM=20mA，U(BR)CEO=15V，P_CM=100mW，试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。解答：1.根据图中的输出特性曲线，当u_CE=5V，i_C=6mA时，可以得到β≈150，α≈0.993，β'≈145，α'≈0.993。2.三极管的安全工作区可以通过极限参数计算得到。由于三极管的最大耗散功率为P_CM=100mW，因此其最大电流为I_CMAX=P_CM/u_CE=100mW/5V=20mA。又因为三极管的最大集电极-发射极电压为U(BR)CEO=15V，因此其安全工作区可以画在u_CE=15V和i_C=20mA的直线上方，如下图所示：安全工作区<0，uBC>0，截止。PNP型：uBE<0，uBC>0，放大；uBE>0，uBC<0，截止。(a)三极管1：uBE=+0.7V，uBC=+4.3V，工作在放大区；三极管2：uBE=+0.7V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=-10.3V，uBC=+1.4V，工作在放大区。(b)三极管1：uBE=+0.3V，uBC=+4.4V，工作在放大区；三极管2：uBE=+0.3V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=-4.7V，uBC=+1.6V，工作在放大区。(c)三极管1：uBE=+0.7V，uBC=+7.3V，工作在放大区；三极管2：uBE=-1.3V，uBC=+12V，工作在截止区；三极管3：uBE=+6V，uBC=-4.7V，工作在截止区。(d)三极管1：uBE=+8V，uBC=-10.7V，工作在截止区；三极管2：uBE=+8V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=+10V，uBC=-10V，工作在截止区。(e)三极管1：uBE=+5V，uBC=-5V，工作在截止区；三极管2：uBE=+5V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=-0.3V，uBC=+4.4V，工作在放大区。(f)三极管1：uBE=-1V，uBC=+6V，工作在放大区；三极管2：uBE=-1V，uBC=+12V，工作在截止区；三极管3：uBE=+1V，uBC=-4.7V，工作在截止区。(g)三极管1：uBE=+12V，uBC=-10.75V，工作在截止区；三极管2：uBE=+12V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=0V，uBC=+10V，工作在放大区。(h)三极管1：uBE=+12V，uBC=-8V，工作在截止区；三极管2：uBE=+12V，uBC=-12V，工作在截止区；三极管3：uBE=+8V，uBC=-4.7V，工作在截止区。在本文中，给出了一些三极管电路的特性曲线和估算公式。首先，根据三极管的类型和电压值，可以判断它们工作在截止、放大或饱和区。然后，根据给定的参数，可以估算出电路中的电流和电压值，并将它们对应在输出特性曲线上的位置。最后，将每个管子的iC和uCE值分别画在图中，以便更好地理解电路的工作原理。在给定的电路中，三极管的类型分别为PNP型和NPN型。对于PNP型三极管，当uBE小于0时，它处于放大区；当uBE大于0时，它处于饱和区。对于NPN型三极管，当uBE大于0时，它处于放大区；当uBE小于0时，它处于饱和区。对于图P1-14(a)中的电路，根据估算公式，iC约为3.25mA，uCE约为3.55V，因此三极管处于放大区，对应的位置为图中的A点。对于图P1-14(b)中的电路，iC约为2.325mA，uCE约为5.35V，因此三极管处于放大区，对应的位置为图中的B点。对于图P1-14(c)中的电路，根据估算公式，iC约为5mA，uCE约为0.3V，因此三极管处于饱和区，对应的位置为图中的C点。对于图P1-14(d)中的电路，iC约为0，uCE约为10V，因此三极管处于截止区，对应的位置为图中的D点。对于图P1-14(e)中的电路，iC约为0，uCE约为10V，因此三极管处于截止区，对应的位置为图中的E点。对于图P1-14(f)中的电路，iC约为0，uCE约为10V，因此三极管处于截止区，对应的位置为图中的F点。通过对这些电路的分析，可以更好地理解三极管的工作原理，并且可以更好地设计和优化电路。习题1-15中，通过给出的电位图，识别两个放大电路中三极管的管脚，并判断它们的类型和材料。第一个三极管的发射极为1，基极为3，集电极为2，是NPN锗管；第二个三极管的发射极为2，基极为3，集电极为1，是PNP硅管。习题1-16中，给出了一个N沟道增强型MOS场效应管的输出特性曲线，并要求根据图像求出该管的开启电压、IDO值和跨导。通过图像可以得到，当uDS=15V时，开启电压UGS(th)=2V，IDO=2.5mA，跨导gm=2.8mS。习题1-17中，根据转移特性曲线，判断各场效应管的类型和状态。第一个电路是绝缘栅型N沟道增强型；第二个电路是结型P沟道耗尽型；第三个电路是绝缘栅型N沟道耗尽型；第四个电路是绝缘栅型P沟道增强型。对于耗尽型管子，需要标注出夹断电压和饱和漏极电流；对于增强型管子，需要标注出开启电压。习题1-18和1-19中，要求根据已知参数示意画出N型沟道增强型MOS场效应管和P型沟道耗尽型MOS场效应管的转移特性曲线。习题2-1中，针对给出的电路图，判断是否有放大作用，并简单说明理由。其中，电路图(a)、(c)、(d)都没有放大作用，因为发射结或集电结没有直流偏置；电路图(b)不能正常放大，因为发射结没有直流偏置；电路图(e)有放大作用，因为它是射极跟随器；电路图(f)没有放大作用，因为输出交流接地。=1k，Re=1k，求当UBB分别为0V、3V、6V、9V时，三极管的工作状态。答：当UBB=0V时，三极管截止；当UBB=3V时，三极管放大；当UBB=6V时，三极管饱和；当UBB=9V时，三极管饱和。解：①首先根据近似估算法求出IBQ≈20μA，然后利用直流负载线方程求出静态工作点Q1处的ICQ≈0.95mA，UCEQ≈0.5V。但是从输出特性曲线可以看出，Q1点靠近饱和区，容易产生饱和失真，因此这个工作点选取不太合适。②为了将UCEQ提高到5V左右，可以同时减小Rc和Rb，如图中Q2点所示，也可以保持Rb不变，减小Rc，或者保持Rc不变，增大Rb，或者同时增大Rc和Rb等。③将IC=2mA，UCE=2V的一点与横坐标上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=(10-2)/2=4kΩ。由图可知，Q3点处IBQ=40μA，则Rb=(10-0.7)/0.04≈233kΩ。因此，需要减小Rc和Rb。习题2-7是一个放大电路，其中三个晶体管Q1、Q2和Q3被连接在一起。其中，Q2和Q3是共射放大器，Q1是共基放大器。在该电路中，Rb1=39kΩ，Rb2=11kΩ，Rc=2kΩ，Re=2kΩ，Rl=2kΩ，C1和C2是耦合电容，CE是旁路电容。题目要求画出直流负载线和交流负载线，并定出Q点。直流负载线方程为uCE≈VCC-iC(Rc+Re)=15-3iC。Q点的UBQ≈3.3V，ICQ≈2.6mA，UCEQ≈7.2V。交流负载线通过Q点，斜率为-1kΩ。习题2-8要求判断一个放大电路的输出电压波形是截止失真还是饱和失真，并提出调整电路参数的方法。该电路的参数为Rb1=39kΩ，Rc=2kΩ，VB1=15V，VB2=-15V。答案是饱和失真，应该增大Rb1来降低Q点。习题2-9要求画出一个放大电路的负载线，该电路包括三个晶体管Q1、Q2和Q3。该电路的参数为Rb=560kΩ，Rc=5.1kΩ，R1=R=Rl=1MΩ，VB1=12V，VB2=-12V。该电路的直流负载线方程为uCE=7.2-4iC。BEQVCC=10VRC=2kΩRB=100kΩRE=1kΩC1=0.1μFC2=10μF解：①IBQ=(VCC-VBEQ)/(RB+(1+β)RE)=(10+0.2)/(100k+1.2k)=0.084mAICQ=βIBQ=8.4mAUCEQ=VCC-ICQRC=10-8.4×2=-6.8V②rbe=200+(1+β)×ICQ/IBQ=200+101×8.4/0.084=20.2kΩ③中频时，C1和C2均看成短路，则Au=-βRC/RE=-2000/1000=-2④输出波形为截止失真，应该减小RC或增大C2来提高低频响应。=1.88mARcRL1.8kΩUCEQVCCICQRc4.36V②微变等效电路100kΩRb1Rb2RLUirbeRbbIbRcUoC2C1C3③Au(Rc//RL)rbe(1)Re75.4④AuSAu75.4RSRb1Rb210.8⑤RiRb1//Rb2//rbe28.9kRoRc3k学习参考：本文是一篇电路分析题目，需要根据题目给出的电路图和参数，计算电路中的电压、电流等数值，并进行相应的推导和分析。文章中存在大量的格式错误和段落问题，需要进行修改和删除。修改后的文章如下：题目2-18已知一个晶体管的参数，如下表所示，求电路中各元件的数值和电路的放大倍数。参数数值β50VBEQ0.6VVCC15VRC3kΩRL3kΩRE1.2kΩRb12.5kΩRb210kΩ解题思路：1.计算电路中各元件的数值：-β=50-VBEQ=0.6V-VCEQ=VCC-ICQ*RC-IEQ*RE=6.6V-IEQ=ICQ+IBQ≈2mA-IBQ=ICQ/β≈0.04mA≈40μA-RE=1.2kΩ-Rb1+Rb2=(VCC-VBEQ)/IBQ≈2.5kΩ-rbb'=β/(ICQ/IEQ)≈300Ω-rπ=β*RE≈963Ω-Ri=rπ+(1+β)*rbb'≈18.8kΩ-Ro≈RC≈3kΩ2.计算电路的放大倍数：-Ai=-β*(RC||RL)/(rπ+(1+β)*rbb')≈-77.8题目2-19根据电路图，判断各电路的类型。解题思路：-(a)共基电路-(b)共射电路-(c)共集电路-(d)共射电路-(e)共射-共基电路题目2-20已知一个MOS场效应管的参数，如下表所示，求电路中各元件的数值和电路的放大倍数。参数数值VDD20VRD5.1kΩIDQ2.3mAVGSQ2VVDSQ8.3Vgm1.7mS解题思路：1.计算电路中各元件的数值：-RD=5.1kΩ-IDQ=2.3mA-VDSQ=8.3V-VGSQ=2V-gm=ΔID/ΔVGS≈1.7mS-RD'=RD||RL≈4.8kΩ-Ri=RD'/gm≈2.8kΩ-Ro=RD≈5.1kΩ2.计算电路的放大倍数：-Ai=-gm*RD'/(RD'+RS)≈-22.5题目2-21根据电路图，求电路的输入电阻、输出电阻和放大倍数。解题思路：1.计算电路的输入电阻：-Rin=RG+R1||R2≈20MΩ2.计算电路的输出电阻：-Rout=RD≈15kΩ3.计算电路的放大倍数：-Ai=-gm*RD||RL/(Rπ+(1+gm*RD)*rbb')≈-22.5本文是一个电路的计算结果，涉及到电阻、电压、电流等参数。需要剔除文章中的格式错误，删除明显有问题的段落，并对每段话进行小幅度的改写。本电路中有两个晶体管，分别为CQ1和CQ2。CQ2的电流约为0.14mA，而CQ1的电压为VCC减去CQ2的电流乘以Rc2再减去CQ2的电流乘以Re2，即UCEQ2=VCC-Ic2*Rc2-Ic2*Re2=3.7V。其中，VCC为15V，Rc2为2kΩ，Re2为750Ω。为了进一步计算电路中的参数，需要先得出一些基本的电阻值。其中，b1为360kΩ，c1为5.6kΩ，c2为2kΩ，e2为750Ω，β1为50，β2为30。另外，rbe1约为0.95kΩ，rbe2约为0.5kΩ。根据这些电阻值，可以得出以下计算结果：-Ri1=Rb1//rbe1约为0.95kΩ-Ri2=rbe2+(1+β2)*Re2约为23.75kΩ-u1=-(Rc1//Ri2)*β1*rbe1约为-238.5-u2=-(Rc2//Ri2)*β2*rbe2+(1+β2)*Re2约为-2.53-Au=u1/u2约为603-Ro=Rc2=2kΩ另外，根据题目给出的参数，得出以下计算结果：-VCC为15V，VEE为-12V-c1为3.9kΩ，c2为3.3kΩ，e2为2kΩ，b为200kΩ-ICQ1约为2.14mA，UCQ1约为3.66V综合以上计算结果，可以得出该电路的各项参数。本文是一个电路的计算题，需要计算各种电阻、电流、电压等参数。为了方便计算，我们将电路简化为微变等效电路。简化后的电路包括输入电阻、输出电阻、电压放大倍数等参数，这些参数可以通过计算得到。具体计算过程如下：首先，根据电路图，可以得到以下参数：-$\beta_1=40$-$\beta_2=20$-$V_{BEQ1}=0.7V$-$V_{BEQ2}=0.7V$-$V_{CC}=12V$-$V_{EE}=-12V$-$R_{c1}=3.9k\Omega$-$R_{c2}=3.3k\Omega$-$R_{e2}=2k\Omega$-$R_b=200k\Omega$-$I_{BQ1}=I_{CQ1}/\beta_1\approx0.058mA$-$I_{BQ2}=2.32mA$-$I_{EQ1}=I_{CQ1}+I_{BQ1}\approx2.38mA$-$U_{EQ1}=-V_{EE}=-12V$-$U_{BQ1}=-11.3V$根据以上参数，可以计算出：-$R_{i1}=r_{be1}=300+(1+\beta_1)I_{EQ1}\approx748\Omega$-$R_{o}=R_{c2}=3.3k\Omega$-$R_{i2}=r_{be2}+(1+\beta_2)R_{e2}\approx42.443k\Omega$-$I_{EQ2}=I_{BQ2}+I_{CQ2}\approx3.82mA$接下来，我们可以用微变等效电路来计算电路的电压放大倍数。首先，根据微变等效电路，可以得到：-$A_u=-\frac{R_{c1}}{R_{i1}}\approx-191$-$A_i=\beta(R_{i2}//R_{c2})\approx-1.56$然后，我们可以计算输入电阻和输出电阻：-$R_{in}=R_{i1}\approx748\Omega$-$R_{out}=R_o\approx3.3k\Omega$最后，我们可以计算电路的增益带宽积：-$GBW=A_u\timesA_i\times\frac{1}{2\piR_{eq}C}\approx297$其中，$R_{eq}=R_{b1}//R_{S}//r_{be1}\approx191\Omega$，$C=C_{11}\timesC_{12}/(C_{11}+C_{12})\approx5.48nF$。综上所述，该电路的输入电阻为748Ω，输出电阻为3.3kΩ，电压放大倍数为-191，增益带宽积为297。本文介绍了一个基于晶体管的放大器电路。该电路包括两个级联的晶体管，其中第一个晶体管是放大器的输入级，第二个晶体管是放大器的输出级。输入信号经过第一