模拟电子技术基础典型习题解答

《模拟电子技术基础》典型习题解答半导体器件的基础知识电路如图所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。

图解图解：波形如解图所示。

电路如图（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD＝。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。图

解：uO的波形如解图所示。解图

测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并别离说明它们是硅管仍是锗管。

图

解：晶体管三个极别离为上、中、下管脚，答案如解表所示。

解表管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe

电路如图所示，试问β大于多少时晶体管饱和？图解：取UCES＝UBE，若管子饱和，则

所以，时，管子饱和。别离判断图所示的各电路中晶体管是不是有可能工作在放大状态。图

解：（a）可能（b）可能（c）不能（d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏。（e）可能

第二章大体放大电路别离更正图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。图解：（a）将－VCC改成＋VCC。（b）在＋VCC与基极之间加Rb。（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。（d）在VBB支路加Rb，在－VCC与集电极之间加Rc。

电路如图所示，晶体管的＝80，=100Ω。别离计算RL＝∞和RL＝3kΩ时的Q点、、Ri和Ro。图

解：在空载和带负载情形下，电路的静态电流、rbe均相等，它们别离为空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻别离为RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数别离为电路如图所示，晶体管的＝100，=100Ω。（1）求电路的Q点、、Ri和Ro；若电容Ce开路，则将引发电路的哪些动态参数发生转变？如何转变？

图解：（1）静态分析：动态分析：Ri增大，Ri≈Ω；减小，≈－。电路如图所示，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝3V，UCC＝15V，RL＝8Ω。选择正确答案填入空内。

图（1）电路中D1和D2管的作用是消除。A．饱和失真B．截止失真C．交越失真（2）静态时，晶体管发射极电位UEQ。A．＞0VB．＝0VC．＜0V（3）最大输出功率POM。A．≈28WB．＝18WC．＝9W（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压。A．为正弦波B．仅有正半波C．仅有负半波（5）若D1虚焊，则T1管。A．可能因功耗过大烧坏B．始终饱和C．始终截止解：（1）C（2）B（3）C（4）C（5）A

在图电路中，已知UCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，输入电压足够大。试问：（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？（3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？解：（1）最大输出功率和效率别离为（2）晶体管的最大功耗（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值第三章负反馈放大电路判断图所示各电路中是不是引入了反馈，是直流反馈仍是交流反馈，是正反馈仍是负反馈。设图中所有电容对交流信号都可视为短路。

图

解：图（a）所示电路中引入了直流负反馈。图（b）所示电路中引入了交、直流正反馈。图（c）所示电路中引入了直流负反馈图（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。电路如图所示，要求同题。

图

解：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R1、R2并联引入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正反馈。图（d）、（e）、（f）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图（g）所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈，通过R4引入交、直流负反馈。

第四章直接耦合放大电路图所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝rbe2＝rbe。（1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。图解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为（2）RW的滑动端在最右端时所以Ad的表达式为比较结果可知，两种情形下的Ad完全相等；但第二种情形下的。图所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，=100Ω，UBEQ≈。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，和动态参数Ad和Ri。图

解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：Ad和Ri分析如下：

电路如图所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3kΩ。试问：若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？差模输入电压uId=？输出动态电压△uO=?图解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压△uO别离为由于电路的共模放大倍数为零，故△uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。

电路如图所示，晶体管的β=50，=100Ω。（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？

图

解：（1）用戴维宁定理计算出左侧电路的等效电阻和电源为静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位别离为

（2）先求出输出电压转变量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－若uI=10mv，则

第五章集成运算放大器及应用

试求图所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。图解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：（a）（b）（c）（d）

电路如图所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；（2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则uO＝？（3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值uI1max＝10mV，uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性区，R2的最大值为多少？

图

解：（1）A2同相输入端电位输出电压或（2）将uI1＝10mV，uI2＝20mV代入上式，得uO＝100mV（3）按照题目所给参数，的最大值为20mV。若R1为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，＝20mV时集成运放的输出电压应为＋14V，写成表达式为故R1min≈143ΩR2max＝RW－R1min≈（10－）kΩ≈kΩ

别离求解图所示各电路的运算关系。

图

解：图（a）所示为反相求和运算电路；图（b）所示的A1组成同相较例运算电路，A2组成加减运算电路；图（c）所示的A1、A2、A3均组成为电压跟从器电路，A4组成反相求和运算电路。（a）设R3、R4、R5的节点为M，则（b）先求解uO1，再求解uO。（c）A1、A2、A3的输出电压别离为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以

试求出图所示电路的运算关系。图

解：设A2的输出为uO2。因为R1的电流等于C的电流，又因为A2组成以uO为输入的同相较例运算电路，所以

正弦波振荡电路试用相位平衡条件判别图电路中，哪个有可能振荡，哪个不能振荡，并简述理由。图解：此类题分析的要点是第一肯定振荡器类型(1)，一般从选频网络来看是RC，仍是LC振荡器(2)。若为RC振荡器，是RC串并联网络仍是用单级的RC移相网络级联组成，并要清楚这二种选频网络的频率特性(3)。若为LC振荡器，要判别是变压器耦合型的仍是三点式型的。特别要注意的是瞬时极性老是按同一方向的，故抽头与非参考接地的那端子必为相同极性(4)。管子各级间电压极性的关系，由管子的组态决定。

图(a)所示电路，选频网络为RC串并联电路，其特征是：在时，其反馈电压最大，即，而相移φF=0。则T1，T2必需组成同相型放大器才行，T1，T2为单端输入单端输出的差分放大器，判别其相位关系，能够从T1的基极断开加一瞬时极性为“＋”(相对于交流“地”)的信号，T2集电极C2输出电压的极性与T1基极输入电压极性相同，也为＋，反馈到T1基极的极性也为(∵φF=0)，引入的是正反馈，知足产生正弦振荡的相位平衡条件，故有可能产生振荡，瞬时极性见图(a)。图(b)电路，选频网络为三节滞后RC移相网络组成，其相移0<φF<270°，而在270°时反馈是，但在180°相移时可提供足够反馈量，只要知足起振条件(幅度平衡条件)，T1，T2必需组成一个反相放大器才行，能够发觉T1－T2为CC－CE级联，b1与C2反相，φA为180°，从相位平衡条件看，有可能产生振荡，瞬时极性见图(b)。图(c)电路，其选频网络L1C接在集电极，由变压器耦合在L2产生反馈电压，接发射极，T为CB组态，断开e极，在T，发射极加“＋”的信号，二极与之同相。按照同名端，L2二端取得的反馈电压为，形成正反馈，电路有可能振荡。瞬时极性见图(c)。图(d)电路：L2C选频网络接在基极；为了减少放大器Ri，Ci对LC回路的影响，取抽头按如图(d)接法。L2左端为交流“地”，在基极加一瞬时＋的信号。C极反相为－，由于L1的右端与L2的左端为异名端，而抽头与L2右端对应交流“地”相位同，所以抽头处为，形成正反馈，可能振荡。瞬时极性见图(d)图(e)电路，显然是一种三点式电路，基极断开，加一瞬时“＋”的信号，集电极对交流接“地”（即VCC对交流接“地”）为一，L1、L2分压，反馈电压取自L2两头，亦应为“－”，引到基极，则为负反馈，故不可能产生正弦振荡。若以三点式代禯陆判别准则，交流时应知足“射同基反”，本电路接了相同性质的电抗组件L1、L2而e极却接了C，L1性质不同的电抗组件，故不能起振。图(f)画出其交流通路，明显知足“射同基反”那个组成三点式LC振荡器的原则，故可能振荡，实质上引回反馈取自C1二端的电压。文氏电桥正弦振荡器如例图所示，已知R=10KΩ，RW=50KΩ，C=μF。A为性能理想的集成运放，求(1)标出运放A的同相、反相端符号；(2)计算振荡频率fo；(3)分析二极管D1、D2作用。图解：（1）RC串并联选频网络在反馈是最大时，相移为0，所以A必需是同相放大器，故接RC并联支路一端应为，接RW为。(2)(3)D1、D2为稳幅且易于起振。在刚起振时，Uo幅度小，流过二极管(无论Uo是正仍是负，总有一个二极管会导通)的电流小，相应的动态电阻rd就大，与R1并联后等效电阻也较大，引入的负反馈弱，使A组成的发达起的闭环增益Auf>3，相当于增幅箴石个；随着Uo↑使二极管流过的Id↑，rd↓。负反馈变强，使Auf=3，产生稳幅振荡。第七章直流稳压电源

电路如图所示，已知稳压管的稳固电压为6V，最小稳固电流为5mA，允许耗散功率为240mW；输入电压为20～24V，R1＝360Ω。试问：（1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多大？（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的转变范围是多少？图