模拟电子技术基础第三版课后习题答案
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≈2.3V 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。 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。 1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
t
t
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,
O Z (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
1.11 波形如图所示。
CBO 1.13 选用β=100、I CBO =10μA 的管子,其温度稳定性好。
1.14 1.15 晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如表 BB O 当V BB =1V 时,T 处于放大状态。因为
V 9u mA 3 μA 60C CQ O BQ CQ b BEQ
BB BQ =-====-=
R I V I I R U V I CC ,,β
当V BB =3V 时,T 处于饱和状态。因为
BE C CQ O BQ CQ b
BEQ
BB BQ mA 8 A μ160U R I V u I I R U V I CC <,,-====-=β
1.17 取U CES =U BE ,若管子饱和,则 管子饱和。,所以,100 C
b C b C BE CC b BE CC =≥=-=-?
R R R R R U V R U V βββ
1.18 当u I =0时,晶体管截止,稳压管击穿,u O =-U Z =-5V 。
当u I =-5V 时,晶体管饱和,u O =0.1V 。因为
mA
24μA 480B C
b BE
I B ===-=I I R U u I β
CC C C CC EC V R I V U <-=
1.19(a )可能 (b )可能 (c )不能 (d )不能,T 会损坏。 (e )可能 1.20 根据方程
2
GS(th)
GS DSS D )1(U u I i -
=
逐点求出确定的u GS 下的i D ,可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中,将各条曲线上u GD =U GS (off )的点连接起来,便为予夹断线。
1.21
1.22 过u DS 为某一确定值(如15V )作垂线,读出它与各条输出特性的交点的i D 值;建立i D =f (u GS )坐标系,根据前面所得坐标值描点连线,便可得转移特性。
1.23 u I =4V 时T 夹断,u I =8V 时T 工作在恒流区,u I =12V 时T 工作在可变电阻区。
1.24 (a )可能 (b )不能 (c )不能 (d )可能 一、(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× 二、(a )不能。因为输入信号被V BB 短路。 (b )可能
(c )不能。因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载在静态电压之上,必然失真。 (d )不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。
(e )不能。因为输入信号被C 2短路。
(f )不能。因为输出信号被V CC 短路,恒为零。
(g )可能。 (h )不合理。因为G-S 间电压将大于零。 (i )不能。因为T 截止。
三、(1)3 )( 565 )(BQ CEQ CC BQ BEQ CC I U V I U V β--;
(2)0.3 120- 'o L
C L i o U R R R U U ?-+;
四、(1)A (2)C (3)B (4)B 五、(1)C ,D E (2)B (3)A C D (4)A B D E (5)C (6)B C E ,A D 六、
2.1
大 大 中 大 c b c 小 大 大 小 b e c 大 小 小 大
2.2(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,且加输入耦合电容。
(d )在V BB 支路加R b ,在-V CC 与集电极之间加R c 。
2.3 图P2.3所示各电路的交流通路;将电容开路即为直流通路,图略。
BQ CQ CEQ 。
带载时:I BQ =20μA ,I CQ =2mA ,U CEQ =3V ;最大不失真输出电压峰值约为2.3V 。 2.5(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√
(9)√ (10)× (11)× (12)√
2.6 (1)6.4V (2)12V (3)0.5V (4)12V (5)12V 2.7
Ω
==-≈?+≈Ω≈≈=-≈-=Ω≈++=≈-=≈=≈-
-=
k 5 93 k 3.1 308
k 3.1mV
26)1( V 2.6mA
76.1 A
μ22o 'c u
be
s be
us
be be b i be
c
u
EQ
bb be c CQ CC CEQ BQ CQ BEQ b
BEQ
CC BQ R R A r R r A r r R R r R A I r r R I V U I I R
U R U V I Q ∥,空载时::βββ
47 115
V
3.2)(k 3be
s be
be
'
L
L c CQ L
c L
CEQ L -≈?+≈-≈-=≈-+=Ω=u
us
u A r R r A r R A R R I R R R U R β∥时:
2.8(a )饱和失真,增大R b ,减小R c 。 (b )截止失真,减小R b 。 (c )同时出现饱和失真和截止失真,增大V CC 。
2.9 (a )截止失真 (b )饱和失真 (c )同时出现饱和失真和截止失真
2.10 (1)
Ω
≈-=
==
=-=
k 565μA
20mA
2BQ
BEQ
CC b CQ
BQ c CEQ
CC CQ I U V R I I R U V I β
(2)
Ω==+Ω=-=-=-=k 5.1 111k 1 100L L
c 'L be
'
L i o R R R R r R A U U A u u β
2.11 空载时,V 28.32
CES
CEQ om ≈-=
U U U
V 12.22
k 3'
L
CQ om L ≈=
Ω=R I U R 时,
2.12 ② ① ② ① ③
③ ② ① ③ ① ③ ③ ① ③ ③ 2.13(1)静态及动态分析:
Ω
==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++==++-≈≈+=
≈+-==?+≈k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV
26)
1(V
7.5)( A μ101mA
1 V 2c o f be b2b1i f
be L c EQ
bb'be e f c EQ CEQ EQ
BQ e f BEQ BQ EQ CC b2b1b1
BQ R R R r R R R R r R R A I r r R R R I V U I I R R U U I V R R R U u
CC βββββ
∥∥∥
(2) R i 增大,R i ≈4.1k Ω;u A 减小,u
A ≈-1.92。 2.14 c BQ CC CEQ BQ CQ c
21BEQ CC BQ )1( )1(:R I V U I I R R R U V I Q βββ+-==+++-=
3
2o 1be i be
32 R R R R r R r R R A u ∥∥∥==-=β 2.15 Q 点:
BEQ
c CQ CC CEQ BQ CQ 132BEQ CC 322
BQ ]
)1([)(
U R I V U I I R R R U V R R R I +-==-+=ββ++∥
动态:
4
o be 1i be
4 1 R R r R R r R A u =+==β
β∥
2.16
4
o be132i 2
1be2
4122be12
be2
11
BEQ2BQ2CQ2CEQ2BEQ2
BQ2CEQ1BEQ1
BEQ1CC 2
12
BQ24CQ2CC CQ2BQ1
CQ1CQ23
BEQ12
1BEQ1
CC BQ1 1)( R R r R R R A A A r R A r r A U U U U U U U U U V R R R U R I V U I I I R U R R U V I u u u u u ====+?
-=+==+-+≈
-==≈-
+-≈
∥∥-- ββββ
2.17 1 12
1+≈-≈u u A A 图略。 2.18 (1)求解Q 点:
V
17.7mA
61.2)1(A
μ3.32)1(e EQ CC CEQ BQ EQ e
b BEQ CC BQ ≈-=≈+=≈++-=
R I V U I I R R U V I ββ
(2)求解电压放大倍数和输入电阻:
992
.0)
)(1()
)(1( k 76)])(1([k 3996
.0)1()1( k 110])1([L e be L e L e be b i L e
be e
e be b i L ≈+++=Ω≈++=Ω=≈+++=Ω≈++=∞=R R r R R A R R r R R R R r R A R r R R R u
u
∥∥∥∥:∥:ββββββ
(3) 求解输出电阻:Ω≈++=371be
s e o β
r R R R R b ∥∥
2.19 (1)
Ω
==-≈-=Ω≈=Ω≈++==+-≈≈=≈++-=
k 3 95)( 952 952mV
26)
1( V
56.4)( A
86.1 A μ31)1(c o be L c be b i EQ
bb'be e c EQ CC CEQ BQ CQ e
b BEQ CC BQ R R r R R A r R R I r r R R I V U m I I R R U V I Q u
∥∥:ββββ
(2)
mV 4.14mV
6.95.1k 3.51])1([C mV 304mV
2.3i o i
s i
i e L c e be b i e i o i
s i
i ≈=≈?+=
-=-≈Ω≈++=≈=≈?+=
U A U U R R R U R R R A R r R R U A U U R R R U u s u
u s ∥∥开路,则
若β
2.20(a )源极加电阻R S 。 (b )输入端加耦合电容,漏极加电阻R D 。
(c )输入端加耦合电容 (d )在R g 支路加-V GG ,+V DD 改为-V DD 2.21 (1)在转移特性中作直线u GS =-i D R S ,与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出I DQ =1mA ,U GSQ =-2V 。
在输出特性中作直流负载线u DS =V DD -i D (R D +R S ),与U GSQ =-2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,U DSQ ≈3V 。 (2)mA/V 12DQ DSS GS(of f)
GS
D m DS
==
??=
I I U u i g U
Ω==Ω=-=-=k R R R R g A u 5 M 1 5D
o i D m 2.22 (1)求Q 点:U GSQ =V GG =3V
从转移特性查得,当U GSQ =3V 时,I DQ =1mA ,U DSQ =V DD -I DQ R D =5V (2)求电压放大倍数:
20V
mA 32)
(-=-===
D
m u DO DQ th GS m R g A I I U g
2.23
D
i L D m u R R R R R R R R g A =+=-=02
13)
(∥∥
2.24 (a )× (b )× (c )NPN 型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。 (d )× (e )× (f )PNP 型管,上-发射极,中-基极,下-集电极。 (g )NPN 型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。 一、(1)× (2)√√ (3)√× (4)× (5)√ 二、(1)A A (2)D A (3)B A (4)D B (5)C B 三、(1)B D (2)C (3)A (4)A C (5)B (6)C 四、(1)I C3=(U Z -U BEQ3)/ R e3=0.3mA I E1=I E2=0.15mA
(2)减小R C2。
当u I =0时u O =0,I CQ4=V EE / R C4=0.6mA 。
Ω≈++=Ω
≈++=Ω
≈+=
=-=k 74.2mV
26)
1(k 7.10mV
26)1(k 14.7mA 14.0EQ4
bb'be4EQ2
bb'be2
BEQ4
E4E4C2B4C2C2
C4I r r I r r I U R I R I I I R R ββ {}29718
)1( 5.16 2])1([2
1e4
be4c4
2
be2
e4be4c21
≈?=-≈++-=-≈++-=u u u u u A A A R r R A r R r R A ββββ∥
3.1 (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 )共基,共集
3.2 图(a )
{}2
2be23o be1
1i 3
2be232be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++?+++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u
∥
∥
图(b )
4
o be2321be11i be2
42be2321be1be2321)]
)(1([)
())(1()1(R R r R R r R R r R
r R R r r R R A u
=++=-?+++-=∥∥∥∥∥∥∥ββββ
图(c )
{}3
o be1
1i 2be23
2be112be221])1([)1([R R r R R r r R r R r r R A D
D u
=+=++-?+++=ββββ∥
图(d )
8
o 2
13i 2
be 82be2
764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-?-=∥∥∥∥β
3.3 (1)(d )(e ) (2)(c )(e ) (3)(e ) 3.4 图(a )
Ω
==Ω≈=-≈?===+?
-=k 3k 93.012512513i be121i 2
1be2
322
be1
2
be2
11
R R r R R R A A A r R A r r A u u u u u ∥∥ βββ
图(b )
Ω
==Ω≈+=≈?=-≈=-≈?-=k 1k 2.1)(21004250)(4i be1325i 2
1be2
422
be1
be2111
R R r R R R R A A A r R A r r R A u u u u u ∥∥∥ ββ
3.5 图(c )
Ω
==Ω≈=≈?=-≈=-≈?-=k 2k 5.1663410762)(4i be11i 2
1be2
422
be1
be2311
R R r R R A A A r R A r r R A u u u u u ∥∥ ββ
图(e )
{}Ω
≈++=Ω==-≈?=≈+++=-≈-≈++-=431M 1061
)1()1(6])1([2
be 4o 1i 2
14
be 4
2
2
4be 21β
βββR r R R R R A A A R r R A R g R r R g A u u u u m m u ∥
∥
3.6
be
W
c I
O
d C2C1O I
be
c
C2I be
W c C1be
W
c I
O
d )2
( 2 2)( )2()2
( )1(r R R u u A u u u u r R u u r R R u r R R u u A +
-=??=
?-?=???-
=???+-
=?+
-=??=
ββββ
3.7
Ω
≈++=-≈++-
=Ω
≈++=≈-==+?+k 4.10)1(2972
)
1( k 66.2mV
26)1(mA
517.022
22
W be i W
be c
d EQ bb'b
e e W BEQ EE EQ EE e EQ W
EQ BEQ R r R R r R A I r r R R U V I V R I R I U ββββ+,
3.8
V
67.067
2 mV
10mV 152
Id d O be
c
d I2I1Id
I2
I1IC -≈=?-≈-
==-==+=
u A u r R A u u u u u u β
3.9 (1) V
5 k 67.6CC L
c L
'
CC L c '
L =?+=
Ω≈=V R R R V R R R ∥
V
15V 23.3mA
265.02CC CQ2'
L CQ '
CC CQ1e
BEQ
EE EQ ==≈-==-≈
V U R I V U R U V I
(2) △u O =u O -U CQ1≈-1.23V
V
9.2V 327.0mV 6.377
.32)
(2 k 1.5mA
26)1(O 1O I d O d
O
I be b 'L
d EQ 'bb b
e ≈?+=-≈=?≈?=
-≈+-
=Ω≈++=u U u u A u A u u r R R A I r r CQ ββ
3.10
]
)1([2)1()2
(be21be1i be2
11be L
c 21
d r r R r r R R A ββββ++=++-≈∥
3.11 A d =-g m R D =-40 R i =∞ 3.12 1600 2
1
D m d -=?-=R g A β R i =∞
3.13
{}{}5
6
be57o 2
217
5be57
53
1
be 54be4642
be1
54be4211
1)1()1(2)1([2)1([βββββββ++==+++=++-=++=R r R R A A A A R r R A r R r R A r R r R A u u u u u u u ∥
∥∥
3.14 (1)
mV
8.77V
78.72
o i CEQ
CC o ≈=≈-=
u
A
U
U U V U
(2) 若U i =10mV ,则U o =1V (有效值)。
若R 3开路,则u o =0V 。若R 3短路,则u o =11.3V (直流)。 一、(1)C (2)B (3)C (4)A (5)A 二、(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 三、μA 100BE1
BE2CC 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 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 。,5od 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 C0B4C00
BE BE4CC =≈=+?+++=++
=++=+==--=
R R
R R I I I I I I I I
I I I I R
U U V I βββββββββ
4.5
A
μ3202A μ160 A μ1601 V)7.0(μA 200C0C2C0C1C0C0C0B C EB EB
CC =====+=
+=+===-=
I I I I I I I
I I I I U R
U V I R
R R β
ββ
其中
4.6 )()
(DS2DS1m I
DS2DS1D I
O
r r g u r r i u u A u ∥∥-=??-=
??=
4.7 在图(a )(b )所示电路中
)(2I21I O
1
D 1D 2D O 4D 3D 2D 1D u u i g i i i i i i i i m -??-
=?-=?-?=??=?=?-=?,
图(a )中:
)
(- )
()( )
(DS4DS2m I2I1DS4DS2O I2I1r r g u u r r i u u u A O
u ∥∥=-??=-??=
图(b )中:)(- DS4DS2m r r g A u ∥=
4.8(1)T 1和T 2、组成的复合管为放大管,T 5和T 6为有源负载,双端输入、单端输出
的差分放大电路。 (2)ββ)1(I
O
+=??=
i i A i 4.9 同题4.8。 4.10(1)
2
1be3
c22be1
3be c112
u u u u u A A A r R A r r R A ?=?
-=?
-=ββ∥
(2)当有共模输入电压时,u O =0。
R c1>>r D ,△u C1=△u C2,因此△u BE3=0,故u O =0。 4.11 (1)C (2)C (3)B (4)A
4.12 因为U BE3+U CE1=2U D ,U BE1≈U D ,U CE1≈U D ,所以U CB ≈0,反向电路为零,
因此I CBO对输入电流影响很小。