模拟电子技术习题及解答

模拟电子技术基础

第一章

电路如题图所示，已知()5sin i u t V ω=，二极管导通电压降D 0.7V U =。试画出i u 和o u 的波形，并标出幅值。 解：通过分析可知：

(1) 当37V i u .>时，37o u .V = (2) 当37V 37V i .u .-≤≤时，o i u u = (3) 当37V i u .<-时，37o u .V =- 总结分析，画出部分波形图如下所示：

二极管电路如题图所示。（1）判断图中的二极管是导通还是截止（2）分别用理想模型和横压降模型计算AO 两端的电压AO U 。

解：对于（a ）来说，二极管是导通的。

采用理想模型来说，6V AO U =- 采用恒压降模型来说，67V AO U .=-

对于（c ）来说，二极管1D 是导通的，二极管2D 是截止的。

采用理想模型来说，0AO U =

采用恒压降模型来说，07V AO U .=-

判断题图电路中的二极管D 是导通还是截止用二极管的理想模型计算流过二极管的电流

D ?I =

解：（b ）先将二极管断开，由KVL 定律，二极管左右两端电压可求出：

25

101515V 182255U .-?

+?++左＝＝ 10

151V 14010U ?+右＝＝

故此二极管截止，流过的电流值为0D I ＝

（c ）先将二极管断开，由KVL 定律，二极管左右两端电压可求出：

151525V 255U .?

+左＝＝，2

252005V 182U ..-?+左＝＝ 10

151V 14010U ?+右＝＝

由于05V U U .-=右左，故二极管导通。 运用戴维宁定理，电路可简化为

05

327μA 153

D .I ..=

=

测得放大电路中六只晶体管的电位如题图所示，在图中标出三个电极，并说明它们是硅管还是锗管。

解： T1: 硅管，PNP ，对应b, 12V 对应e, 0V 对应c

T2: 硅管，NPN ，对应b, 3V 对应e, 12V 对应c T3: 硅管，NPN ，对应b, 12V 对应e,15V 对应c T4: 锗管，PNP ，12V 对应b, 对应e, 0V 对应c T5: 锗管，PNP ，对应b, 15V 对应e, 12V 对应c T6: 锗管，NPN ，12V 对应b, 对应e, 15V 对应c 模拟电子技术基础 第二章

当负载电阻L 1k R =Ω时，电压放大电路输出电压比负载开路（L R =∞）时输出电压减少20%，求该放大电路的输出电阻o r 。 解：由题意知：

L L

08OC

OC o U R .U r R ?=+

解得025k Ωo r .=

电路如题图所示，设BJT 的06V BE U .=，CEO I 、CES I 可忽略不计，试分析当开关S 分别

接通A 、B 、C 三位置时，BJT 各工作在其输出特性曲线的哪个区域，并求出相应的集电极电流C I 。

解：1243mA CS I /==，38000375mA BS I /.==

(1) 开关打在A 上：1206

0285mA 40

B BS .I .I -=

=>，故三极管工作在饱和区。 3mA C CS I I ==

(2) 开关打在B 上：1206

00228mA 500

B BS .I .I -=

=<，故三极管工作在放大区。 18mA C B I I .β==

(3) 开关打在C 上：发射结和集电结均反偏，故三极管工作在截止区。 I C =0

题图画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线，试求： (1)电源电压CC V ，静态电流B I 、C I 和管压降CE V 的值； (2)电阻b R 、c R 的值;

(3)输出电压的最大不失真幅值；

(4)要使该电路不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少

解：(1)由输出特性图中可以读到： 20uA B I =，1mA C I =，3V CE U =, 6V CC V =。 (2) 300k ΩCC b B V R I =

=，3k ΩCC CE

C C

V U R I -== (3) 45330815V '

OM CE CEQ CEQ CES U min(U U ,U U )min(.,.).=--=--= (4)要使电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值取20uA

电路如题图所示。

(1)画出放大电路的微变等效电路；

(2) 写出电压放大倍数i

o u U U A .

.

11=i

o u U U A .

.

22=

的表达式；

(3)求输入电阻i r ；

(4)画出当e c R R =时的输出电压1o u 、2o u 的波形（输入i u 为正弦波，时间关系对齐） 解：（1）

(2) e

be C

e b be b C b i

o u R r R R i r i R i U U A )1()1(.

.

11ββββ++-=

++-=

=

221111.

o b e e

u .

b be b e be e

i

U ()i R ()R A i r ()i R r ()R U ββββ++=

=

=

++++ (3) '//i b i r R r =,其中1'

i be e r r ()R β=++

(4)由于考虑到e c R R =，因而21u u A A -≈其波形图可参考如下：

在题图所示电路中，已知三极管的1k Ωbe r =，80=β，试求： (1)电路的Q 点；

(2) ∞=L R 和30k ΩL R .=时的电压增益u A 、输入电阻i r 及输出电阻o r ；

解：(1)画出电路直流通路如下图所示：

列式：B e B b CC I R I R V β+=-7.0 得到：0

7

325μA CC B b e V .I .R R β

-=

=+，从而可求得：26mA E C B I I I .β≈==

故：1526372V CE CC e e U V I R ..=-=-?= (2)做出电路交流通路如下图所示：

)

//)(1()

//)(1()//()1()//()1(.

.

L e be L e L e b be b L e b i

o u R R r R R R R i r i R R i U U A ββββ+++=

+++=

=

当∞=L R 时，109961e

u be e

()R A .r ()R ββ+=

=++

1110k Ωi b be e r R //(r ()R )β=++= 363k Ω1s b be

o e R //R r r //R .β

+=

=+

当30k ΩL R .=时，109921e L u be e L ()(R //R )

A .r ()(R //R )

ββ+=

=++

176k Ωi b be e L r R //(r ()(R //R )β=++=

363k Ω

1s b be o e (R //R r )

r //R .()

β+=

=+

已知电路参数如题图所示，FET 工作点上的互导1m g mS =，设d d r R ?。 （1）画出电路的小信号模型； （2）求电压增益u A ； （3）求输入电阻i r 。

解：（1）电路的小信号模型如下图示：

（2）m gs d o

m d u

i gs m gs 1m 1g g 10 3.3g 1g 12

&&&&&U R U R U U U R R A --====-=-+++ （3）i g3g1g2g3//=2M R R R R r =+≈Ω。

电路如题图所示，其中三极管的β均为100，且be1 5.3k r =Ω，be26k r =Ω。 （1）求各级的静态值； （2）求i r 和o r ；

（3）分别求出当L R =∞和L 3.6k R =Ω时的us A 。

解：（1）对于第一级来说：()CC BE1B163

b1e1120.7

5μA 11.5101017.510V U I R R β--=

==++?+??

C1E1B10.5mA I I I β≈==

33CE1CC C1e1120.5107.5108.25V U V I R -=-?=-???=；

对于第二级来说：

B212

303V 9130

V =

?=+

E2307

045mA 51

.I ..-≈

≈ C2E2045mA I I .≈= B2C245μA I I .β==

CE2120.45(12 5.1) 4.3V U =-?+=

（2）

22309148k Ωi be r ////r .=≈

'i 12(1)(7.5//)298k Ωbe i r r r β=++≈ 'i i 1.5M Ω//1.5M //298k 248k r r ==ΩΩ≈Ω

o C212k R r ==Ω

（3）u u1u2A A A =?；u11A ≈；

L R =∞时：C2u2be210012

2006

R A r β--?=

==-；u u1u2200A A A =?=-； us 248

20018520248

A =-?

≈-+

L 3.6k R =Ω时：()()

C2L u2be2//10012//3.6466

R R A r β--?=

==-；u u1u246A A A =?=-；

us 248

4642.620248

A =-?

≈-+

某放大电路u A 的对数幅频特性如题图所示。

（1）试求该电路的中频电压增益um A ，上限频率H f ，下限频率L f ；

（2）当输入信号的频率L f f =或H f f =时，该电路实际的电压增益是多少分贝

解：（1）由图中可以看出中频电压增益为60dB ；810H f Hz =；2

10L f Hz =；

（2）实际电压增益为603=57dB -。

模拟电子技术基础 第三章

电路如题图所示，12100e e R R ==Ω，BJT 的100β=，0.6BE U V =，求： （1）静态工作点Q （111B C CE I I U 、、）；

（2）当120.01V,0.01V i i u u ==-时，求输出电压12o o o u u u =-的值；

（3）当12c c 、间接入负载电阻 5.6k L R =Ω时，求o u 的值； （4）求电路的差模输入电阻id r 、共模输入电阻ic r 和输出电阻o r 。 解：（1）由于发射极为恒流源，所以：

C1E11

1mA 2

I I I ==

=恒；C1B11mA 10μA 100I I β==

=； 静态电路中取120i i u u ==，120.6V E E BE U U U ==-=-；

所以，CE1CC C1C1E15V U V I R U =--=（其中E1U 可以忽略，则CE1 4.4V U =）。 （2）差动放大电路为双端输入双端输出

有()()c1ud be1e1be1100 5.643.321+ 2.8261010.126200+1+100 2.826k 1

R A r R r ββ-??

==-=-?++????=?=Ω

??； 而120.02V id i i u u u =-=

故输出0.8664V o ud id u A u =?=-。 （3）当接入负载电阻L 5.6k R =Ω时：

()L c1ud be1e1//1001.8667214.441+ 2.8261010.1

R R A r R ββ?

?- ?

???==-=-++?；

14.440.020.289V o ud id u A u =?=-?=-。

（4）

()[]1212 2.82610110025.852k id be e r r R β=++=?+?=Ω????； ()1

1210M 2B ic be e r r R β=

++?Ω???

?；1211.2k od c r R ==Ω。 电路参数如题图所示。求：

（1）单端输出且L R =∞时，2o u =？L 5.6k R =Ω时，2o u =？ （2）单端输出时，22ud uc A A 、和CMR K 的值；

（3）电路的差模输入电阻id r 、共模输入电阻ic r 和不接L R 时单端输出的输出电阻2o r 。 解：（1）单端输出时()()21

//1121.66221c L ud ud be e R R A A r R ββ=

=?=++；

所以，L R =∞时，o20.0221.66=0.4332V u =?；

L 5.6k R =Ω时，o221.66

0.02=0.2166V 2

u =?

。 （2）由（1）中知：单端输出时221.66ud A =， 不接负载时：()2

220.0281(1)200k c uc be e R A r R βββ=-

≈-++++?Ω

；

所以2

2

773.57ud CMR uc A K A =

=。 （3）单端输出时， ()22125.852id be e r r R k β=++=Ω????；

()11(1)1210M 2ic be e e r r R R ββ=?++++?≈Ω???

?；2 5.6o c r R k ==Ω。

电路如题图所示，123T ,T ,T 均为硅管，设1250ββ==，380β=，BE U 0.7V =，当0i u =时，0o u V =。

（1）估算各级的静态电流C3C2E I ,I ,I ，管压降CE3CE2U ,U ，及e2R 的值； （2）求总的电压增益u ud u2A A A =?； （3）当5i u mV =时，0?u =；

（4）当电路输出端接一L R 12k =Ω的负载电阻时，求电压增益u A 。 解：（1）由于当0i u =时，0o u V =，此时可以确定C30(12)V

1mA 12k I --==Ω

；

则CE3C3e3121213=9V U I R =-?=-?； 而此时C2CE30.790.78.3V U U =-=-=， 可求得C2C2128.3 3.7

0.37mA 10k

I R -=

==； 故E C 20.74mA I I ==；

又E1E20.7V U U ==-，故()CE2C2E28.30.79V U U U =-=--=； 由()()E e1e20.71211.3V I R R ?+=---=，得：e2 5.27k R =Ω。 （2）对于单入单出的差动电路：

()be22C226262001=20051 3.8k 0.37r I β=++?

+?≈Ω； ()be33C326262001=20081 2.3k 1

r I β=++?

+?≈Ω i233e3+(1+)=2.3+813=245.3k be r r R β=?Ω

2C22ud b be2R //1A 522R r i r

β=?≈+；

()3C3

u23e3be3

A 3.91+R R r ββ=-

≈-+；

故()u ud u2A A A 52 3.9203=?=?-=-。 （3）o u i A 2035mV 1V u u =?=-?≈-。 （4）当L 12k R =Ω时，u2 3.9

A 1.952

-=

=- ()u ud u2A A A 52 1.95102=?=?-≈-

某集成运放的一单元电路如题图所示，12T ,T 的特性相同，且β足够大，问： （1）12T T 、和R 组成什么电路在电路中起什么作用

（2）写出REF I 和C2I 的表达式。设BE 0.7V U =，CC V 和R 均为已知。

解：（1）12T T 、和R 组成镜像电流源，给T 3提供直流偏置，同时还是T 3的有源负载。 （2）CC BE

REF V U I R

-=

； C2REF I I ≈。

模拟电子技术基础 第四章

设题图所示电路中的开环增益A 很大。 （1）指出所引反馈的类型； （2）写出输出电流o i 的表达式； （3）说明该电路的功能。 解：

（1）电流并联负反馈。 （2）

根据分流公式得 22o

i i =

又因为i 1=－i 2 1110

i i

u u i R ==

所以 5

i

o u i =-

（3）此电路为电压转换电流电路，即压控电流源。

由集成运放A 及12T T 、组成的放大电路如题图所示，试分别按下列要求将信号源s u 、电阻

f R 正确接入电路。

（1）引入电压串联负反馈；（2）引入电压并联负反馈； （3）引入电流串联负反馈；（4）引入电流并联负反馈。 解：(1) 电压串联负反馈

（2）电压并联负反馈

（3）电流串联负反馈

（4）电流并联负反馈

负反馈放大电路如题图所示。

（1）判断反馈类型；

（2）说明对输入电阻和输出电阻的影响；（3）求深度负反馈下的闭环电压放大倍数。

解：（1）a 为电流串联负反馈

（2）a 图中由于串联，所以会增大输入电阻i r ， 由于a 图为电流反馈，所以会增大输出电阻o r 。

（3）11411

1121

&&&&o o

if o

i I

I A I U F

=≈==??++；

342&&&&o

o uf i i

U I A U U -?===-。