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《模拟电子技术基础》(童诗白、华成英第四版)习题解答

模拟电子技术基础

第四版

清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答山东大学物理与微电子学院

目录

第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3

第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126

第1章常用半导体器件

自测题

一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。

(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。( √ )

(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。( ×)

(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。( √ )

(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。( ×)

(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证

R大的特点。( √)

GS

U大于零,则其输入电阻会明显变小。( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的

GS

二、选择正确答案填入空内。

(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。

A.变窄

B.基本不变

C.变宽

(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。

A.正向导通

B.反向截止

C.反向击穿

(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。

A.前者反偏、后者也反偏

B.前者正偏、后者反偏

C.前者正偏、后者也正偏

(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。

A.结型管

B.增强型MOS 管

C.耗尽型MOS 管

三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。

图T1.3

解:U O1=1.3V, U O2=0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5=1.3V, U O6=-2V。

四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA。求图Tl.4所示电路

中U O1和U O2各为多少伏。

(a) (b)

图T1.4

解:左图中稳压管工作在击穿状态,故U O1=6V 。

右图中稳压管没有击穿,故U O2=5V 。

五、电路如图T1.5所示,V CC =15V ,β=100,U BE =0.7V 。 试问:

(1)R b =50k Ω时,U o=?

(2)若T 临界饱和,则R b =?

解:(1)26BB BE

B b

V U I A R μ-=

=,

2.6C B I I mA β==,

2O CC C c U V I R V =-=。 图T1.5

(2)∵ 2.86CC BE

CS c

V U I mA R -=

=, /28.6BS CS I I A βμ==

∵45.5BB BE

b BS

V U R k I -=

六、测得某放大电路中三个MOS 管的三个电极的电位如表Tl.6 所示,它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区),并填入表内。

管号 U GS(th)/V U S /V U G /V U D /V 工作状态 T 1 4 -5 1 3 恒流区 T 2 -4 3 3 10 截止区 T 3

-4

6

5

可变电阻区

解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型MOS 管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态,如表Tl.6最后一栏所示。

习题

1.1选择合适答案填入空内。

(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体,加入( C )元素可形成P 型半导体。

A.五价

B.四价

C.三价 (2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将(A) 。 A.增大 B.不变 C.减小

(3)工作在放大区的某三极管,如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时,I C 从l mA 变为2mA ,那么它的β约为( C ) 。

A.83

B.91

C.100

(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。

A.增大;

B.不变;

C.减小

1.2电路如图P1.2 所示,已知10sin i u t ω=(V ),试画出i u 与o u 的波形。设二极管导通电压可忽略不计。

图P1.2 解图P1.2

解:i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。

1.3电路如图P1.3所示,已知t u i ωsin 5=(V ),二极管导通电压U D =0.7V 。试画出i u 与o u 的波形图,并标出幅值。

图P1.3 解图P1.3

解:波形如解图Pl.3所示。

1.4电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈,电容C 对交流信号可视为短路;i u 为正弦波,有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?

解:二极管的直流电流 ()/ 2.6D D I V U R mA =-= 其动态电阻:

/10D T D r U I ≈=Ω 图P1.4

故动态电流的有效值:/1d i D I U r mA =≈

1.5现有两只稳压管,稳压值分别是6V 和8V ,正向导通电压为0.7V 。试问: (1)若将它们串联相接,则可得到几种稳压值?各为多少? (2)若将它们并联相接,则又可得到几种稳压值?各为多少?

解:(1)串联相接可得4种:1.4V ;14V ;6.7V ;8.7V 。 (2)并联相接可得2种:0.7V ;6V 。

1.6 已知图Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压6Z U V =,最小稳定电流

min 5Z I mA =,最大稳定电流max 25Z I mA =。

(1)分别计算I U 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压O U 的值; (2)若35I U V =时负载开路,则会出现什么现象? 为什么?

解:(1)只有当加在稳压管两端的

电压大于其稳压值时,输出电压才为6V 。

∵V U I 10=时,V U R R R U I L

L

O 3.3=+=;

图Pl.6

V U I 15=时,5L

O I L

R U U V R R =

=+;

V U I 35=时,11.7L

O I Z L

R U U V U R R =

≈>+,∴V U U Z O 6==。

0.1

(2)当负载开路时,mA I mA R

U U I Z Z

I Z 2529max =>=-=

,故稳压管将被烧毁。

1.7 在图Pl.7 所示电路中,发光二极管导通电压 U D =1.5V ,正向电流在5~15mA 时才能正常工作。 试问:(1)开关S 在什么位置时发光二极管才能发光?

(2)R 的取值范围是多少?

解:(1)S 闭合。 (2) R 的范围为:

min max ()/233D D R V U I =-≈Ω 图P1.7

1.8现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P1.8所示。分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数β。

(a) (b) (a) (b) 图Pl.8 解图Pl.8

max min ()/700D D R V U I =-≈Ω

解:答案如解图Pl.8所示。

放大倍数分别为1/10100a mA A βμ==和5/10050b mA A βμ==

1.9测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是硅管还是锗管。

图P1.9

解:如解图1.9。

解图1.9

1.10电路如图P1.10所示,晶体管导通时0.7BE U V =,β=50。试分析BB V 为0V 、1V 、3V 三种情况下T 的工作状态及输出电压O u 的值。

解: (1)当0BB V =时,T 截止,12O u V =。

(2)当1BB V V =时,因为

60BB BEQ

BQ b

V U I A R μ-=

=

3CQ BQ I I mA β

==

9O CC CQ c u V I R V =-= 图P1.10 所以T 处于放大状态。

(3)当3BB V V =时,因为460BB BEQ

BQ b

V U I A R μ-=

=,

2311.3CC CES

CQ BQ CS c

V U I I mA I mA R β-===

=, 所以T 处于饱和状态。

1.11电路如图Pl.11所示,晶体管的β=50 ,0.2BE U V =,饱和管压降0.1CES U V =;稳压管的稳定电压5Z U V =, 正向导通电压0.5D U V =。试问:当0I u V =时O u =?;当5I u V =-时O u =?

解:当0I u V =时,晶体管截止,稳压管击穿,

5O Z u U V =-=-。

当5I u V =-时,晶体管饱和,

0.1O u V =-。

因为: 图P1.11

480I BE

B b

u U I A R μ-=

=,24C B I I mA β==,0

EC CC C c U V I R =-<

1.12分别判断图Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。

(a)

(b) (c)

(d) (e)

图P1.12

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。

1.13已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极∵ 、∵ 、∵ 的电位分别为4V、8V、12V,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结型管、MOS 管、增强型、耗尽型),并说明∵ 、∵ 、∵ 与G 、S 、D 的对应关系。

解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极∵ 、∵ 、∵ 与G 、S 、D 的对应关系如解图Pl.13所示。

解图Pl.13

1.14已知场效应管的输出特性曲线如图Pl.14所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。

图Pl.14 (a) (b)

解图Pl.14

解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图Pl.14 (a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐标值及GS u 值,建立()D GS i f u =坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图Pl.14 (b)所示。

1.15电路如图P1.15所示,T 的输出特性如图Pl.14所示,分析当I u =4V 、8V 、12V 三种情况下场效应管分别工作在什么区域。

解:根据图P1.14 所示T 的输出特性可知,其开启电压为5V ,根据图Pl.15所示电路可知GS I u u =。

当I u =4V 时,GS u 小于开启电压,故T 截止。 当I u =8V 时,设T 工作在恒流区,根据输出 特性可知0.6D i mA ≈,管压降10DS DD D d u V i R V ≈-≈, 因此,2GD GS DS u u u V =-≈-,小于开启电压,

说明假设成立,即T 工作在恒流区。 图Pl.15

当I u =12V 时,由于12DD V V =,必然使T 工作在可变电阻区。

l.16分别判断图Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。

(a) (b) (c) (d)

图P1.16

解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。

补充1.电路如补图P1(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压3Z U V =, R 的取值合适,

I u 的波形如图(c)所示。试分别画出1O u 和2O u 的波形。

(a) (b) (c)

补图P1 解:波形如下图所示

补充2.在温度20o C 时某晶体管的2,CBO I A μ=试问温度是60o C 时的=CBO I ?

解:44

602022232CBO CBO I I A μ=?=?=。

补充 3.有两只晶体管,一只的β=200 , 200CEO I A μ=;另一只的β=100 ,

10CEO I A μ=,其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么?

解:选用β=100 , 10CEO I A μ=的管子,因其β适中,CEO I 较小,因而温度稳定性较另一只管子好。

补充4.电路如补图P4所示,试问β大于多少时晶体管饱和?

解:取CES BE U U =,若管子饱和, 则CC BE CC BE

b c

V U V U R R β--?

=, 即b c R R β=

所以,100b

c

R R β≥=时,管子饱和。

补图P4

第2章基本放大电路

自测题

一.在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。

1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。(×)

2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。(√)

3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(×)

4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×)

5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(√)

6.由于放大的对象是变化量,所以当输入直流信号时,任何放大电路的输出都毫无变化。(×)

7.只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。(×)

二.试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号,简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h) (i)

图T2.2

解:图(a)不能。V BB 将输入信号短路。

图(b)可以。

图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。 图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。 图(e)不能。输入信号被电容C 2短路。 图(f)不能。输出始终为零。 图(g)可能。

图(h)不合理。因为G -S 间电压将大于零。 图(i)不能。因为T 截止。

三.在图T2.3 所示电路中,已知12CC V V =, 晶体管β=100,'

100b R k =Ω。填空:

要求先填文字表达式后填得数。

(1)当0i U V =时,测得0.7BEQ U V =,若要基极电流20BQ I A μ=, 则'

b R 和W R 之和

b R =( ()/CC BEQ BQ V U I - )k Ω≈( 565 )k Ω;而若测得6CEQ U V =,

则c R =( ()/CC CEQ BQ V U I β- )≈( 3 )k Ω。 (2)若测得输入电压有效值5i U mV =时,

输出电压有效值'

0.6o U V =,

则电压放大倍数u A =( /o i U U - )≈( -120 )。

若负载电阻L R 值与c R 相等,则带上 图T2.3

负载后输出电压有效值o U =(

'

L o L c

R U R R ?+ )=( 0.3 )V 。

四、已知图T2.3 所示电路中12,3CC c V V R k ==Ω,静态管压降6,CEQ U V =并在输出端加负载电阻L R ,其阻值为3k Ω。选择一个合适的答案填入空内。 (1)该电路的最大不失真输出电压有效值om U ≈( A );

A.2V

B.3V

C.6V

(2)当1i U mV =时,若在不失真的条件下,减小R w ,则输出电压的幅值将( C ); A.减小 B.不变 C.增大

(3)在1i U mV =时,将R w 调到输出电压最大且刚好不失真,若此时增大输入电压,则输出电压波形将( B );

A.顶部失真

B.底部失真

C.为正弦波

(4)若发现电路出现饱和失真,则为消除失真,可将( B )。

A.R w 减小

B.c R 减小

C. CC V 减小

五、现有直接耦合基本放大电路如下:

A.共射电路

B.共集电路

C.共基电路

D.共源电路

E.共漏电路

它们的电路分别如图2.2.1 、2.5.1(a)、2.5.4 (a)、2.6.2 和2.6. 9(a)所示;设图中e b R R <,且CQ I 、DQ I 均相等。选择正确答案填入空内,只需填A 、B 、… …

(l)输入电阻最小的电路是( C ),最大的是( D 、E ); (2)输出电阻最小的电路是( B );

(3)有电压放大作用的电路是( A 、C 、D ); (4)有电流放大作用的电路是( A 、B 、D 、E ); (5)高频特性最好的电路是( C );

(6)输入电压与输出电压同相的电路是( B 、C 、E );反相的电路是( A 、D )。

六、未画完的场效应管放大电路如图T2.6所示,试将合适的场效应管接入电路,使之能够正常放大。要求给出两种方案。

解:根据电路接法,可分别采用耗尽型N沟道和P沟道MOS管,如解图T2.6所示。

图T2.6解图T2.6

习题

2.1分别改正图P2.1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。

(a) (b)

(c) (d)

图P2.1

解:(a)将-V CC改为+V CC。

(b)在+V CC与基极之间加R b。

(c)将V BB反接,且在输入端串联一个电阻。

(d)在V BB支路加R b,在-V CC与集电极之间加R c。

2.2画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。

(a) (b)

(c) (d)

图P2.2

解:将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路,图略。

图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示;

(a) (b)

(c) (d)

解图P2.2

2.3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路,并写出

u i o Q A R R 、、和的表达式。

解:图 (a): 123

(1)CC BEQ BQ V U I R R R β-=

+++,CQ BQ I I β=,(1)CEQ CC BQ c U V I R β=-+。

23

//u be

R R A r β

=-,1//i be R r R =,23//o R R R = 图(b):[]2

23123

(

)///(1)BQ CC BEQ R I V U R R R R R β=-+++,CQ BQ I I β=,

41CEQ CC CQ EQ U V I R I R =--。

4

u be

R A r β=

,1//

1be

i r R R β

=+,4o R R =。 2.4 电路如图P2.4 (a)所示,图(b)是晶体管的输出特性,静态时0.7BEQ U V =。利用图解法分别求出L R =∞和3L R k =Ω时的静态工作点和最大不失真输出电压

om U (有效值)。

(a) (b)

图P2.4

解:空载时:20,2,6BQ CQ CEQ I A I mA U V

μ

===; 最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V 。

带载时:20,2,3BQ CQ CEQ I A I mA U V μ===;

最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V 。如解图P2.4 所示。

解图P2.4 图P2.5

2.5在图P2.5所示电路中,已知晶体管的β=80, be r =1kΩ,20i U mV =,静态时

0.7BEQ U V =,4CEQ U V =,20BQ I A μ=。判断下列结论是否正确,在括号内打“√”和

“×”表示。

(1)342002010u A -=-

=-? (×) (2)4

5.710.7u

A =-=- (×) (3)8054001u A ?=-=- (×) (4)80 2.5

2001u A ?=-=- (√)

(5)20120i R k k =Ω=Ω (×) (6)0.7

350.02

i R k k =Ω=Ω (×)

(7)3i R k ≈Ω (×) (8)1i R k ≈Ω (√) (9)5O R k =Ω (√) (10) 2.5O R k =Ω (×) (11)20S U mV ≈ (×) (12)60S U mV ≈ (√)

2.6电路如图P2.6所示,已知晶体管β=120,U BE =0.7V ,饱和管压降U CES =0.5V 。

在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位,应分别为多少?

(1)正常情况;(2)R b1短路;(3)R b1开路;(4)R b2开路;(5)R b2短路;(6)R C 短路;

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模拟电子技术(第四版)童诗白 课后习题答案 第一章 半导体基础知识 自测题 一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 三、U O1≈ U O2=0 U O3≈- U O4≈2V U O5≈ U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V 五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈,U CE =20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。 六、1、 V 2V mA 6.2 μA 26V C C CC CE B C b BE BB B =-====-= R I U I I R U I β U O =U CE =2V 。 2、临界饱和时U CES =U BE =,所以 Ω ≈-= == =-= k 4.45V μA 6.28mA 86.2V B BE BB b C B c CES CC C I U R I I R U I β

七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。 习题 (1)A C (2)A (3)C (4)A 不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端 电压为时管子会因电流过大而烧坏。 u i 和u o 的波形如图所示。 u i 和u o 的波形如图所示。 u o 的波形如图所示。 I D =(V -U D )/R =,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。 (1)两只稳压管串联时可得、、和14V 等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时可得和6V 等两种稳压值。 t t t t

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模拟电子技术(第四版)童诗白 课后习题答案 第一章半导体基础知识 自测题 一、 (1)v (2)X (3)v (4 )X ( 5)v (6 )X 二、 (1) A (2) C (3) C (4) B ( 5) AC 三、 U oi ?1.3V U O 2= 0 U o3~— 1.3V U o4~ 2V U °5~ 2.3V U °6~— 2V 四、 U o1 = 6V U O 2= 5V 五、 根据 P CM = 200mW 可得:U CE F = 40V 时 I C = 5mA , U CE = 30V 时 l C ~ 6.67mA , U CE ^ 10V 时I C = 20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。 六、 1、 V BB - U BE R b l c 「I B 二 2.6mA U CE = V CC _ l C R C = 2V U O = U CE = 2 V 。 2、临界饱和时 U CES = U BE = 0.7V ,所以 上二28.6讥 七、T 1 :恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。 习题 1.1 (1) A C (2) A ( 3) C (4) A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成 端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 u i 和U o 的波形如图所示。 R b V BB - U BE : 45.4k.' U CE = 20V 时 I C = 10mA , V CC - U CES 一 ——=2.86mA R c 也t 指数关系,当 ..'t

1.4 u i 和U o 的波形如图所示。 1.6 I D =( V — U D ) /R = 2.6mA , g~ U T /I D = 10 Q , l d = U i /r D ^ 1mA 。 1.7 (1 )两只稳压管串联时可得 1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时可得 0.7V 和6V 等两种稳压值。 1.8 I ZM = P ZM / U Z = 25mA , R = U Z /I DZ = 0.24 ?1.2k Q 。 1.9 (1 )当U l = 10V 时,若U O = U Z = 6V ,则稳压管的电流为 4mA ,小于其最小稳定电流,所以稳压 管未击 穿。故 R U o L U l 3.33V R R L 当U I = 15V 时,由于上述同样的原因, U O = 5V 。 当 U I = 35V 时,U O = U Z = 5V 。 (2) l D Z = (U i -U Z ).;R=29mA > I ZM = 25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 (1) S 闭合。 (2) R min =(V -U D ). I Dm ax 233 门,R max =(V —U D ). I Dmin 二 700门 1.5 U o 的波形如图所示。

童诗白模电第三版课后习题答案详解 第一章

第一章 半导体基础知识 自测题 一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈1.3V U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V 五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈6.67mA ,U CE =20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。 六、1、 V 2V mA 6.2 μA 26V C C CC CE B C b BE BB B =-====-= R I U I I R U I β U O =U CE =2V 。 2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以 Ω ≈-= == =-= k 4.45V μA 6.28mA 86.2V B BE BB b C B c CES CC C I U R I I R U I β 七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。 习题 1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 u i 和u o 的波形如图所示。 t t

1.4 u i 和u o 的波形如图所示。 1.5 u o 的波形如图所示。 1.6 I D =(V -U D )/R = 2.6mA ,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。 1.7 (1)两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。 1.8 I ZM =P ZM /U Z =25mA ,R =U Z /I DZ =0.24~1.2k Ω。 1.9 (1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流为4mA ,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+= U R R R U 当U I =15V 时,由于上述同样的原因,U O =5V 。 当U I =35V 时,U O =U Z =5V 。 (2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 (1)S 闭合。 (2)。,Ω=-=Ω≈-=700)V (233)V (Dm in D m ax Dm ax D m in I U R I U R t t

模电(第四版)习题解答

模拟电子技术基础 第四版 清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答

目录 第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126

第1章常用半导体器件 自测题 一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。 (1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。( √ ) (2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。( ×) (3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。( √ ) (4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。( ×) (5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证 R大的特点。( √) 其 GS U大于零,则其输入电阻会明显变小。( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的 GS 二、选择正确答案填入空内。 (l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。 A.变窄 B.基本不变 C.变宽 (2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 (3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。 A.前者反偏、后者也反偏 B.前者正偏、后者反偏 C.前者正偏、后者也正偏 (4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。 A.结型管 B.增强型MOS 管 C.耗尽型MOS 管 三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。 图T1.3 解:U O1=1.3V, U O2=0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5=1.3V, U O6=-2V。 四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA。求图Tl.4所示电路

模电答案童诗白版第六章

第六章 放大电路中的反馈 自测题 一、(1)× (2)√ (3)× (4)√ 二、(1)B (2)C (3)A (4)D 三、(a )电流串联负反馈。L 3 1321f 3213 1 R R R R R R A R R R R R F u ?++≈++= (b )电压并联负反馈。1 2f R R A u -≈ (c )电压串联负反馈。1f ≈u A (d )正反馈。 四、(1)应引入电压串联负反馈。 (2)。,故因 190k 201f 1 f Ω==+≈R R R A u 五、因为f =105Hz 时,;,?-==180dB 40lg 20'A ?A 为使此时0lg 20<F A ,则需 2 10dB 40lg 20-<,即<-F F 习题 6.1 (1)B B (2)D (3)C (4)C (5)A B B A B 6.2 (1)A (2)B (3)C (4)D (5)B (6)A 6.3 (1)× (2)× (3)√ (4)× 6.4 (a )直流负反馈 (b )交、直流正反馈 (c )直流负反馈 (d )、(e )、(f )、(g )、(h )均引入交、直流负反馈 6.5 (a )交、直流负反馈 (b )交、直流负反馈 (c )R S 引入交、直流负反馈,C 2引入交流正反馈。 (d )、(e )、(f )均引入交、直流负反馈。 (g )R 3和R 7引入直流负反馈,R 4引入交、直流负反馈。 6.6 (d )电流并联负反馈 1o f ==I I F (e )电压串联负反馈 2 11 o f R R R U U F +== (f )电压串联负反馈 1o f ==U U F

模电第五版童诗白答案

2010年全国硕士研究生入学统一考试 数学一试题 一、选择题(1~8小题,每小题4分,共32分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求的,请将所选项前的字母填在答题纸... 指定位置上.) (1) 极限2lim ()()x x x x a x b →∞??=??-+?? ( ) (A) 1. (B) e . (C) a b e -. (D) b a e -. (2) 设函数(,)z z x y =,由方程,0y z F x x ?? = ??? 确定,其中F 为可微函数,且20F '≠,则z z x y x y ??+=??( ) (A) x . (B) z . (C) x -. (D) z -. (3) 设,m n 是正整数,则反常积分 () 2ln 1m n x dx x -? 的收敛性 ( ) (A) 仅与m 的取值有关. (B)仅与n 的取值有关. (C) 与,m n 取值都有关. (D) 与,m n 取值都无关. (4) ()() 2211lim n n n i j n n i n j →∞===++∑∑ ( ) (A) ()() 120 1 11x dx dy x y ++?? . (B) ()()100111x dx dy x y ++??. (C) ()() 1 1 1 11dx dy x y ++? ? . (D) ()() 1 1 20 1 11dx dy x y ++?? . (5) 设A 为m n ?矩阵,B 为n m ?矩阵,E 为m 阶单位矩阵,若AB E =,则 ( ) (A) 秩()r A m =,秩()r B m =. (B) 秩()r A m =,秩()r B n =. (C) 秩()r A n =,秩()r B m =. (D) 秩()r A n =,秩()r B n =. (6) 设A 为4阶实对称矩阵,且2 A A O +=,若A 的秩为3,则A 相似于 ( ) (A) 111 0?? ? ? ? ? ?? . (B) 1110?? ? ? ?- ???.

模电考研《模拟电子技术基础》童诗白考研复习考点总结

模电考研《模拟电子技术基础》童诗白考研复习考点 总结 第1章常用半导体器件 1.1 复习笔记 本章首先介绍了半导体的基础知识,随后重点阐述了半导体二极管、晶体管(BJT)和场效应管(FET)的工作原理、特性曲线以及主要参数。半导体器件是组成电子电路的核心元件,因此本章内容是整本书学习的重要基础。通过本章的学习,应能熟练掌握常用半导体器件的工作原理、外特性和主要参数,并熟悉半导体相关基础知识,最后需要了解半导体器件的选用原则,为今后的模拟电路分析和设计打下基础。 一、半导体基础知识 半导体器件是构成电子电路的基本元件,所用的原料是经过特殊加工且性能可控的半导体材料,所以在学习半导体器件之前,需要了解一些半导体的基本名词术语(见表1-1-1)。 表1-1-1 半导体基本名词术语

二、半导体二极管 1二极管的结构和分类(见表1-1-2) 表1-1-2 二极管的结构和分类 2二极管的伏安特性 与PN结一样,二极管具有单向导电性,但由于二极管结构上的不同,具体的伏安特性与PN结又有区别(见表1-1-3)。 表1-1-3 二极管的伏安特性

3二极管的主要参数 为描述二极管性能,常引用以下几个主要参数(见表1-1-4)。 表1-1-4 二极管主要参数 4二极管的等效电路 二极管的伏安特性具有非线性,这给二极管的应用和分析带来了一定的困难。为了便于分析,常在一定的条件下,用线性原件构成的电路来模拟二极管的特性,并取代电路中的二极管,称为二极管的等效电路,也叫等效模型(见表1-1-5)。

表1-1-5 二极管等效电路

5稳压二极管 稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定的功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性。关于稳压二极管见表1-1-6。 表1-1-6 稳压二极管

模电答案童诗白版第四章

第四章 集成运算放大电路 自测题 一、(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A 二、(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 三、μA 100BE1BE2CC C2=--=≈R U U V I I R 四、(1)三级放大电路,第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路,第二级是共射放大电路,第三级是互补输出级。 (2)第一级:采用共集-共基形式,增大输入电阻,改善高频特性;利用有源负载(T 5、T 6)增大差模放大倍数,使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数,同时减小共模放大倍数。 第二级共射放大电路以T 7、T 8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载,增大放大倍数。 第三级加偏置电路,利用D 1、D 2消除交越失真。 五、(1)① (2)③ (3)⑦ (4)② (5)⑥ (6)⑤ (7)④ 习题 4.1 输入级、中间级、输出级和偏置电路。 输入级为差分放大电路,中间级为共射放大电路,输出级为互补电路,偏置电路为电流源电路。 对输入级的要求:输入电阻大,温漂小,放大倍数即可能大。 对中间级的要求:放大倍数大。 对输出级的要求:带负载能力强,最大不失真输出电压即可能大。 4.2 。,5 od od 10dB 100lg 20==A A u O 1V 10V 14V 14V -1V -10V -14V -14V 4.3 A 1-通用型,A 2-高精度型,A 3-高阻型,A 4-高速型。 4.4 。 时,>>当A μ1003)1( 3)1( 313μA 100C2C122C C C B C0B4C00BE BE4CC =≈=+?+++=++=++=+==--= R R R R I I I I I I I I I I I I R U U V I βββββββββ

模电第五版童诗白答案

第四章 集成运算放大电路 自 测 题 一、选择合适答案填入空内。 (1)集成运放电路采用直接耦合方式是因为 。 A .可获得很大的放大倍数 B . 可使温漂小 C .集成工艺难于制造大容量电容 (2)通用型集成运放适用于放大 。 A .高频信号 B . 低频信号 C . 任何频率信号 (3)集成运放制造工艺使得同类半导体管的 。 A . 指标参数准确 B . 参数不受温度影响 C .参数一致性好 (4)集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 。 A .减小温漂 B . 增大放大倍数 C . 提高输入电阻 (5)为增大电压放大倍数,集成运放的中间级多采用 。 A .共射放大电路 B . 共集放大电路 C .共基放大电路 解:(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A 二、判断下列说法是否正确,用“√”或“×”表示判断结果填入括号内。 (1)运放的输入失调电压U I O 是两输入端电位之差。( ) (2)运放的输入失调电流I I O 是两端电流之差。( ) (3)运放的共模抑制比c d CMR A A K ( ) (4)有源负载可以增大放大电路的输出电流。( ) (5)在输入信号作用时,偏置电路改变了各放大管的动态电流。( ) 解:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 三、电路如图T4.3所示,已知β1=β2=β3=100。各管的U B E 均为0.7V ,试求I C 2的值。

图T4.3 解:分析估算如下: 100BE1 BE2CC = --= R U U V I R μA β C C B1C0B2C0E1 E2C C1C0I I I I I I I I I I I I R + =+=+==== 1001C =≈?+=R R I I I β βμA 四、电路如图T4.4所示。 图T4.4 (1)说明电路是几级放大电路,各级分别是哪种形式的放大电路(共射、共集、差放……); (2)分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标(如增大放大倍

模电答案童诗白版第五章

第五章 放大电路的频率响应 自测题 一、(1)A (2)B A (3)B A (4)C C 二、(1)静态及动态分析估算: ∥178)(A mA/V 2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV 26) 1(V 3mA 8.1)1(A μ6.22c be e b'i s i us T EQ b be i e b'bb'be EQ bb'e b'c CQ CC CEQ BQ EQ b BEQ CC BQ -≈-?+=≈=Ω ≈=Ω ≈+=Ω ≈++=≈-=≈+=≈-=R g r r R R R U I g R r R r r r I r r R I V U I I R U V I m m ββ (2)估算‘πC : pF 1602)1(pF 214π2) (π2μc m 'μT e b'0 μπe b'0T ≈++=≈-≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ (3) Hz 14)π(21 kHz 175π21 567)()(i s L 'π H s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω ≈+≈+=C R R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥ (4)dB 45lg 20sm ≈u A ,频率特性曲线略。 三、(1)60 103 (2)10 10

(3)) 10j 1)(10j 1)(10j 1(j 100)10j 1)(10j 1)(j 10 1(1054543 f f f f f f f ++++++或 习题 5.1(1)1 )π(21 C r R R be b S ∥+ ① ① (2)''')](π[21 π C R R r r S b bb e b ∥∥+ ① ① ① ③ 5.2 ) 10j 1)(10j 1( 3.2j )10j 1)(j 10 1(32 55f f f A f f A u u ++-=++-= 或 5.3 ) 105.2j 1)(10j 1)(j 1(10)105.2j 1)(j 10 1)(j 1 1(10052 5?+++=?+++=f f f f A f f f A u u -或 5.4 (1)直接耦合; (2)三级; (3)当f =104Hz 时,φ’=-135o ;当f =105Hz 时,φ’=-270o 。 5.5 kHz 13131.1 )105.21(10' H H 3 53 ≈≈?+=f f f j A u 5.6 (1) Hz 10Hz 10100 ) 10j 1)(10j 1(10 j 1005H L m 5==-=++?-=f f A f f f A u u (2)图略。

模电考研童诗白《模拟电子技术基础》2021考研真题库

模电考研童诗白《模拟电子技术基础》考研2021考 研真题库 第一部分考研真题一、选择题 1以下说法正确的是()。[中山大学2018研] A.在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体B.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电 C.处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的 D.若耗尽型N沟道MOS管的u GS大于零,则其输入电阻会明显变小 【答案】A查看答案 【解析】B项,N型半导体虽然多子是自由电子,但不带电;C项,放大状态下集电结反偏,促进非平衡少子漂移运动,而非多子;D项,若耗尽型N沟道MOS管的u GS大于零,其输入电阻并不会有明显变化。 2当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时,它的低频跨导g m将()。[中山大学2018研] A.增大 B.不变 C.变小 【答案】A查看答案 【解析】低频跨导g m为ΔI D与Δu GS之比,当漏极直流电流I D从2mA变为4mA时,显然g m增大。 3PN结加正向电压,空间电荷区将()。[中山大学2017研] A.变窄

B.基本不变 C.变宽 【答案】A查看答案 【解析】PN结外加正向电压,P区中的多数载流子空穴和N区中的多数载流子电子都要向PN结移动,中和了其中部分负、正离子,结果使得PN结变窄。4二极管的电流方程为()。[中山大学2017研] A.I s e U B. C. 【答案】C查看答案 【解析】二极管的I-V特性方程为 其中,n为发射系数,其值在1~2之间,通常取1,则 5U GS=0时,能够工作在恒流区的场效应管有()和()。[中山大学2017研] A.结型管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管 【答案】A;C查看答案 【解析】N型结型管和耗尽型MOS管的开启条件为U GS>U GSth,U GSth为负。而增强型MOS管的开启条件为U GS>U GSth,U GSth为正。P型结型管和耗尽型

模拟电子技术基础知识点总结.

模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素(多子是空穴,少子是电子)。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素(多子是电子,少子是空穴)。 6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度,少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度,一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V,锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通,反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通,反向截止。 *二极管伏安特性----同PN结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V,锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开,分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏),二极管导通(短路); 若V阳

2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开,分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏),二极管导通(短路); 若V阳

童诗白——模电复习笔记

主要知识总结

目录 模电复习笔记 0 1.PN结 0 a)伏安特性曲线 0 b)温度特性曲线 0 2.二极管 0 a)特性 0 b)等效电路: 0 c)作用: (1) 3.稳压二极管 (1) a)稳压管的工作原理 (1) b)稳压管的几个注意参数 (1) c)稳压管的工作条件 (1) 4.三极管 (1) i.基极(b) (1) ii.集电极(c) (2) iii.发射极(e) (2) 5.发光二极管 (2) a)导通电压 (2) b)工作电流 (2) 6.光电二极管 (2) a)伏安特性曲线 (2) 7.光电耦合器 (2) a)原理 (2) b)作用 (3) 8.光电三极管 (3) a)工作原理 (3) b)作用 (3) 9.场效应管 (3) a)场效应管的分类 (3) b)特性曲线 (3) c)三种状态的判断 (3) 1.直流通路、交流通路的画法 (3) a)直流通路 (4) b)交流通路 (4) 2.rbe的计算公式 (4) 3.微变等效电路的画法 (4) a)共射放大电路 (4) b)共集放大电路 (4) c)共基放大电路 (5) 4.静态工作点的计算 (5) a)两个电流IBQ=βICQ (5) b)一个电压UCES (5) 5.动态参数的计算 (5)

6.复合管 (5) a)复合管的作用 (5) b)复合管的导通条件 (6) 7.推挽输出: (6) i.用二极管电路 (6) ii.UBE倍增电路 (6) 1.多级放大电路的耦合方式 (6) a)直接耦合 (6) b)阻容耦合 (6) c)变压耦合 (6) d)光电耦合 (6) e)前两种方式的异同之处 (7) 2.电流源电路 (7) a)镜像电流源 (7) b)比例电流源 (7) c)微电流源 (7) d)电流源的作用 (7) 3.差分输入作为运放的输入方式 (7) a)差分输入的优点 (7) b)差分输入的4种组态 (8) 1.下限截止频率fL= (9) 2.上限截止频率fH= (9) 3.通频带fbw=fH-fL (9) 4.初相位 (9) a)高通电路: (9) b)低通电路: (9) 5.波特图 (10) a)公式 (10) b)图形 (10) 1.反馈的判断 (10) a)交、直流反馈的判断 (10) b)正负反馈的判断 (10) c)电压还是电流反馈 (10) d)串联还是并联反馈 (10) 2.四种交流负反馈的分析 (11) a)电压串联负反馈 (11) b)电压并联负反馈 (11) c)电流串联负反馈 (11) d)电流并联负反馈 (11) f)反馈系数的总结: (11) 1.基本运算电路 (12) 2.有源滤波电路 (12) 1.正弦波振荡电路 (12) a)RC:频率较低,1MHz以下 (12)

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