1、 模拟电子技术基础第 1 章 常用半导体器件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 IB 从 12 uA 增大到 22 uA 时， IC 从 lmA 变为 2mA ，那么它的 约为 ( C ) 。A.83 B.91 C.100 (4)当场效应管的漏极直流电流 ID 从 2mA 变为 4mA 时,它的低频跨导 gm 将( A ) 。A.增大； B.不变； C.
2、减小1.2 电路如图 P1.2 所示，已知 (V)，试画出 与 的波形。设二极管导通电10siniutiuo压可忽略不计。图 P1.2 解图 P1.2 解： 与 的波形如解图 Pl.2 所示。iuo1.3 电路如图 P1.3 所示，已知 (V)，二极管导通电压 UD=0.7V。试画出 与tuisn5iu的波形图，并标出幅值。o图 P1.3 解图 P1.3 1.4 电路如图 P1.4 所示, 二极管导通电压 UD=0.7V,常温下 ，电容 C 对交流信号mVT262可视为短路； 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？iu解：二极管的直流电流()/2.6DIVUR
3、mA其动态电阻: 图 P1.4/10TrI故动态电流的有效值： /diDr1.5 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 ，最小稳定电流6ZU，最大稳定电流 。min5ZIAmax5ZIA(1)分别计算 为 10V 、15V 、 35V 三种情况下输出电压 的值；IUO(2)若
4、时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？3IV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。 时， ；UI10VURILO3.时， ； VI55I时， ， 。UI31.7LOIZVRVUZO6(2)当负载开路时， ，故稳压管将被烧毁。mAIAUIZIZ 2529ax1.7 在图 Pl.7 所示电路中，发光二极管导通电压UD =1.5V ，正向电流在 515mA 时才能正常工作。3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 :minmax()/23DVUIaxin70 图 P1.7 1.8
5、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 。(a) (b) (a) (b)图 Pl.8 解图 Pl.8 解：答案如解图 Pl.8 所示。放大倍数分别为 和1/01amA5/105bmA1.9 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。4解图 1.91.10 电路如图 P1.10 所示，晶体管导通时 ，=50。试分析 为 0V、1V、3V0.7BEUVB三种情况下 T 的工作状态及输出电压 的值。Ou解：
6、(1)当 时，T 截止， 。0BV12(2)当 时，因为160BEQQbUIAR3CBm图 P1.109OCQcuVI所以 T 处于放大状态。(3)当 时，因为 ，3B460BEQQbVUIAR， 所以 T 处于饱和状态。21.3CESCQBScImAIm?1.11 电路如图 Pl.11 所示,晶体管的 =50 , ，饱和管压降 ；稳压0.2BEUV0.1CESUV管的稳定电压 , 正向导通电压 。试问：当 时 ？；当5ZUV5DIuO时 ？IuO解：当 时，晶体管截止，稳压管击穿，0I。5OZuUV5当 时，晶体管饱和，5IuV。0.1O因为： 图 P1.11， ，48IBEBbuUAR24
7、CBImA0ECCcUVIR1.12 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
8、所示。6解图 Pl.131.14 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 值，建立 坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图 Pl.14 GSu()DGSifu(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 =4V、8V 、12V 三种情况Iu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
9、据图 Pl.15 所示电路可知。GSIu当 =4V 时， 小于开启电压，故 T 截止。IGSu当 =8V 时，设 T 工作在恒流区，根据输出 I特性可知 ，管压降 ，0.6DimA10DSdViR7因此， ，小于开启电压，2GDSuV说明假设成立，即 T 工作在恒流区。 图 Pl.15当 =12V 时，由于 ，必然使 T 工作在可变电阻区。I 1Dl.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 ,
10、R 的取值合适， 的波形3ZUVIu如图(c)所示。试分别画出 和 的波形。1Ou2(a) (b) (c) 补图 P1 解：波形如下图所示 8补充 2.在温度 20oC 时某晶体管的 试问温度是 60oC 时的 ？2,CBOIABOI解: 。4460203CBOI补充 3.有两只晶体管，一只的 =200 , ；另一只的 =100 , 20CEOIA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？1CEOIA解：选用 =100 , 的管子，因其 适中, 较小，因而温度稳定性较另一只10CEOIACEOI管子好。补充 4.电路如补图 P4 所示，试问 大于多少时晶体管饱和？解：取 ，若管子饱和，
11、CESBU则 , 即CBEbcVR bcR所以, 时,管子饱和。10c补图 P49第 2 章 基本放大电路习题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 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-V CC 与集电极之间加 Rc。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：
12、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；10(a) (b)(c) (d)解图 P2.22.3 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 的表uioQAR、 、 和达式。解：图 (a): ， ，123()CBEQBQVUIRCBQI。()CEQcUV， ，23/ubeAr 1/iber23/oR图(b)： ， ，22313()/()BQCBEQRIVURCQBI。41CEUI， ， 。4ubeAr1/beirR4oR2.4 电路如图 P2.4 (a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时 。利用图解法
13、0.7BEQUV分别求出 和 时的静态工作点和最大不失真输出电压 （有效值） 。L3Lkom11(a) (b)图 P2.4 解：空载时： ；20,6BQCQCEQIAImUV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： ；,3BEII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 P2.52.5 在图 P2.5 所示电路中,已知晶体管的 =80, =1k, ,静态时 ,ber20iUmV0.7BEQV, 。判断下列结论是否正确，在括号内打“”和“”表示。4CEQUV20BIA(1) () (2) ()3
14、1u 45.710.uA(3) () (4) () 854820(5) () (6) ()20iRk.3iRk(7) () (8) ()3i1i12(9) () (10) ()5ORk2.5ORk(11) () (12) ()20SUmV 60SUmV2.6 电路如图 P2.6 所示，已知晶体管 =120，U BE=0.7V，饱和管压降 UCES=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；图 P2.6 图 P2.7 解:(1) , ，21
15、74631CBEBbbVUI AR1.32CBImA 。8.cI(2) Rb1 短路 , , 。0BC5CV(3) Rb1 开路 ,临界饱和基极电流 ，23.7CESBScUIAR实际基极电流 。2174CBEBbVUIA由于 ,管子饱和, 。SVCES5.0(4) Rb2 开路,无基极电流 , 。1(5) Rb2 短路，发射结将烧毁， 可能为 。CU13(6) RC 短路, 。15CUV2.7 电路如图 P2.7 所示，晶体管的 =80 ， 。分别计算 和10brLR时的 Q 点、 、 和 。3LRkuAiRo解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、 均相等，它们分别为： ber2CBEQ
16、BQbsVUI AR1.76m 2().3beEQrkI空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为：； 6.2CEQCQcUVIRV308cubeRAr； /1.3ibebRrk9usubes5oc时，静态管压降、电压放大倍数分别为：3Lk(/)2.3LCEQCQcLcRUVIRV(/)15LubeAr 34.7beususrA。/.3iRk5ocRk2.8 若将图 P2.7 所示电路中的 NPN 管换成 PNP 管，其它参数不变，则为使电路正常放大电14源应作如何变化？ Q 点、 、 和 变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失uAiRo真，则说明电路产生了什么失真，
17、如何消除？解：由正电源改为负电源；Q 点、 、 和 不会变化；输出电压波形底部失真对应输入uio信号正半周失真，对 PNP 管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真；减小 Rb。2.9 已知图 P2.9 所示电路中，晶体管 =100， =1.4k。ber(1)现已测得静态管压降 UCEQ=6V，估算 Rb；(2)若测得 和 的有效值分别为 1mV 和 100mV，则负载电阻 RL 为多少？io解：(1) ， , mARVIcCEC2AICB20/ 。kIUBb56(2)由 ,(/)10ocLuibeAr可得: 。 图 P2.92.65LRk2.10 在图 P2.9 所示电路中，设静态时 ，晶体
18、管饱和管压降 。试2CQImA0.6CESUV问：当负载电阻 和 时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？L3Lk解：由于 ，所以 。2CQImA6CEQCQcUVIR空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故3.82ESom时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故3LRk2.1CQLomIRUV2.11 电路如图 P2.11 所示，晶体管 =100， =100。br15(1)求电路的 Q 点、 、 和 ；uAiRo(2)若改用 =200 的晶体管，则 Q 点如何变化？(3)若电容 Ce 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解：(1)静态分析：12b
19、BQCUVRBEQEfeImA10BQI图 P2.11e(R)5.7CEEQcfUVIV动态分析： 261).3beEmrkI(/7.)cLubefArR12/(1)3.i befRk5ock(2) =200 时， （不变） ；12bBQCRUV（不变） ； （减小） ；EEQfeImA51EQBIA（不变） 。e(R)5.7CEQcfVIV(3) Ce 开路时， （减小） ；/1.92(1)cLcLubeefefRr（增大） ；12/4.ib fRk16（不变） 。5ocRk2.12 电路如图 P2.12 所示，晶体管的 =80， =1k。ber(1)求出 Q 点； (2)分别求出 RL=和
20、 RL=3k 时电路的 、 和 。uAiRo解：(1)求解 Q 点：32.(1)CBEQBbeVUI.6EQBImA7CEQeVRV(2)求解放大倍数和输入、输出电阻：RL=时；图 P2.12(1)0.96eubeAr/()1i eRkRL=3k 时； 1/0.92()Lubeer/(/76i Lk输出电阻： /31sbeoeRr2.13 电路如图 P2.13 所示，晶体管的 =60 , 。10br(1)求解 Q 点、 、 和uAiRo(2)设 Us = 10mV （有效值） ，问 ,?iUo若 C3 开路，则 ,?io解：(1) Q 点： 1731()CBEQBQbeVUIAR图 P2.13
21、.86m()4.56CEQEQceVIV、 和 的分析：uAiRo, 2(1)95beEQmrI(/)95cLubeRAr, 。/ibe 3ock(2)设 Us = 10mV （有效值） ，则； 3.2ii ssRmV04ouiUAmV若 C3 开路，则：， /(1)5.ibeerk/1.5cLueR， 。9.6ii ssRUmV 4.ouiUAmV2.14 改正图 P2.14 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。(a) (b)18(c) (d)图 P2.14解：(a)源极加电阻 RS ； (b)漏极加电阻 RD；(c)输入端加耦合电容； (d)在 Rg 支
22、路加V GG， +VDD 改为V DD改正电路如解图 P2.14 所示。(a) (b)(c) (d)解图 P2.14 2.15 已知图 P2.21 (a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示。(1)利用图解法求解 Q 点；(2)利用等效电路法求解 、 和 。uAiRo19(a)(b) (c)图 P2.15解：(1)在转移特性中作直线 ，与转移特性的交点即为 Q 点；读出坐标值，得出GSDsuiR。如解图 P2.15(a)所示。1,2DQGSQImAUV(a) (b)解图 P2.21在输出特性中作直流负载线 ，与 的那条输出特性()DSdsuViR2GSQUV曲线的交
23、点为 Q 点， 。如解图 P2.21(b)所示。3SU20(2)首先画出交流等效电路（图略） ，然后进行动态分析。()21/DSmUDSQGofigImVu； ；5dARigRM5odRk2.16 已知图 P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。求解电路的 Q 点和 。u(a) (b)图 P2.16 解：(1)求 Q 点：根据电路图可知， 。3GSUV从转移特性查得，当 时的漏极电流：Q1DQImA因此管压降 。5DSDdIRV(2)求电压放大倍数： ， ()22/mDQOGSthgImAU20umdgR2.17 电路如图 P2.17 所示。 （1）若输出电压波形底部失真，
24、则可采取哪些措施？若输出电压波形顶部失真，则可采取哪些措施？（2）若想增大 ，则可采取哪些措施？u解：（1）输出电压波形底部失真，类似于 NPN 型三极管的饱和失真，应降低 Q，故可减小R2 或增大 R1、R S；若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大 R2 或减小 R1、R S。（2）若想增大 ，就要增大漏极静态电流以增大 ，故可增大 R2 或减小 R1、R S。uA mg212.18 图 P2.18 中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如 NPN 型、PNP 型、N 沟道结型 )及管脚(b 、e 、c 、d 、g 、s ) 。(a) (b) (c) (d)(e) (f
25、) (g)图 P2.18 解：(a)不能。(b)不能。(c)构成 NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。(d)不能。(e)不能。(f)构成 PNP 型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。(g)构成 NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。22第 3 章 多级放大电路习题3.1 判断图 P3.1 所示各两级放大电路中 T1 和 T2 管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。(a) (b)(c) (d)(e) (f)图 P3.1 解：(a)共射，共基 (b)共射,共射 (c)共射,共射 (d)共集，共基 (e)共源，共集 (f
26、)共基，共集3.2 设图 P3.2 所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出 、uA23和 的表达式。iRo(a) (b)(c) (d)图 P3.2解：(1)图示各电路的交流等效电路如解图 P3.2 所示。(2)各电路的 、 和 的表达式分别为：uAiRo(a)： ；1223231/()(1)beu berRr； 1ibeRr 23/eo(b)： 123224()/)()(/beube beRrRArr； 11232/)iR 4o24(c)： 122231/()(1)bedu bedRrrRAr； 1ibe3o(d)： 284672(/)()umbebegRr； 123
27、/i8o(a)(b)(c)(d)解图 P3.23.3 基本放大电路如图 P3.3(a)、(b)所示，图(a)虚线框内为电路，图(b)虚线框内为电路。25由电路、组成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示，它们均正常工作。试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大；(2)哪些电路的输出电阻较小；(3)哪个电路的电压放大倍数最大。(a) (b)(c) (d)(e)图 P3.3解：(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大；(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小；(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大。3.4 电路如图 P3.l (a) (b)所示，晶体
28、管的 均为 150 , 均为 ，Q 点合适。求解 、ber2kuA和 。iRo解：在图(a)所示电路中 ； ；21beuerA 235ubeRAr26 125uuA； 。1/.3i beRrk3oRk在图(b)所示电路中 ；12(/)6beuAr 2475ubeAr 120uu； 531(/)2i beRrk41oRk3.5 电路如图 P3.l (c)、(e)所示，晶体管的 均为 200 , 均为 。场效应管的 gm 为ber315mS ; Q 点合适。求解 、 和 。uAioR解：在图(c)所示电路中；132(/)15beur 2413.ubeRAr； ； 126.7uuA1/i k42ok
29、在图(e)所示电路中 1242/()30umbemgRrRg42()1ubeA； ； 1230uu10MiR24/51beorR3.6 图 P3.6 所示电路参数理想对称，晶体管的 均为 100， ， 0br。试求 Rw 的滑动端在中点时 T1 管和 T2 管的发射极静态电流 以及动态参数 Ad0.7BEQUV EQI和 Ri。27图 P3.6 图 P3.7解：R w 滑动端在中点时 T1 管和 T2 管的发射极静态电流 分析如下：EQI WBEQEQeRUIIV 0.5172BeVmA动态参数 Ad 和 Ri 分析如下： 6(1)5.18beEQVrkI9()/2cdbeWrR210.5iR
30、k3.7 电路如图 P3.7 所示，T 1 和 T2 两管的 均为 140， 均为 4k。试问：若输入直流信号ber， ，则电路的共模输入电压 差模输入电压 输出动mVuI201uI02?Icu?Idu态电压 ?o解：电路的共模输入电压 、差模输入电压 、差模放大倍数 和动态电压 分别ICIddAO28为： ； 125IICumV120IdIumV； 7cdbeRAr.75OdIA3.8 电路如图 P3.8 所示，T l 和 T2 的低频跨导 gm 均为 10mS。试求解差模放大倍数和输入电阻。图 P3.8 图 P3.9解：差模放大倍数和输入电阻分别为：； 。20dmdAgRi3.9 试写出图
31、 P3.9 所示电路 Ad 和 Ri 的近似表达式。设 Tl 和 T2 的电流放大系数分别为 1 和2，b-e 间动态电阻分别为 和 。1ber2解：A d 和 Ri 的近似表达式分别为； 1212(/)Lcdbeberr1122()ibebeRrr3.10 电路如图 P3.10 所示，T l T5 的电流放大系数分别为 15 , b-e 间动态电阻分别为rbe1rbe5，写出 Au、R i 和 Ro 的表达式。29图 P3.10 图 P3.11解：A u、R i 和 Ro 的表达式分析如下：124451/()ObeIrR2465574/()beuIr357(1)OuIbeRA ; ; 123
32、uuuIA12iber567/1beorR3.11 电路如图 P3.11 所示。已知电压放大倍数为-100 ，输入电压 uI 为正弦波，T 2 和 T3 管的饱和压降 UCES=1V 。试问：(1)在不失真的情况下，输入电压最大有效值 Uimax 为多少伏？(2)若 Ui= 10mV（ 有效值） ，则 Uo？若此时 R3 开路，则 Uo？若 R3 短路，则 Uo？ 解：(1)最大不失真输出电压有效值为: 7.82CESomVV故在不失真的情况下，输入电压最大有效值： ax.omiuA(2)Ui= 10mV ，则 Uo1V（有效值） 。若 R3 开路，则 Tl 和 T3 组成复合管，等效 , T
33、3 可能饱和，使得 （直流）;11OUV若 R3 短路，则 （直流） 。.O30第 4 章 集成运算放大电路习题4.1 根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是：通用型 高阻型 高速型 低功耗型 高压型 大功率型 高精度型(1)作低频放大器，应选用( )。(2)作宽频带放大器，应选用( )。(3)作幅值为 1 V 以下微弱信号的量测放大器，应选用( ) 。(4)作内阻为 100k。信号源的放大器，应选用( )。(5)负载需 5A 电流驱动的放大器，应选用( ) 。(6)要求输出电压幅值为80V 的放大器，应选用( ) 。(7)宇航仪器中所用的放大器，应选用(
34、) 。4. 2 已知几个集成运放的参数如表 P4.3 所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放。表 P4.3 特性指标 Aod rid UIO IIO IIB -3dBfH KCMR SR 增益带宽单位 dB M mV nA nA Hz dB V/ V MHzA1 100 2 5 200 600 7 86 0.5A2 130 2 0.01 2 40 7 120 0.5A3 100 1000 5 0.02 0.03 86 0.5 5A4 100 2 2 20 150 96 65 12.5解：A 1 为通用型运放，A 2 为高精度型运放，A 3 为高阻型运放，A 4 为高速型运放。4.3 多路电流源电路如图 P4.3 所示,已知所有晶体管的特性均相同,U BE 均为 0.7V。试求IC1、 IC2 各为多少。图 P4.3 图 P4.4解：因为 Tl 、T 2、T 3 的特性均相同，且 UBE 均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为 IC。先求出 R 中电流，再求解 IC1、I C2。
