模拟电子技术基础第一章答案

1.3电路如图所示，已知i 5sin (V)u t ω=，二极管导通电压U D =0.7V 。

试画出u i 与u o 的波形，并标出幅值。

解：当i 3.7u ≥V 时，D 1导通，将u o 钳位在3.7V ；
当i 3.7u <V 时，D 2导通，将u o 钳位在-3.7V ； 当i 3.7 3.7V u -<<V 时，D 1、D 2均截止，u o = u i 。

1.4电路如图所示，二极管导通电压U D =0.7V ，常温下U T ≈26mV ，电容C 对交流信号可视为短路；u i 为正弦波，有效值为10mV 。

试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：二极管中的直流电流为
D D ()/ 2.6I V U R mV =-=
其动态电阻r D ≈U T /I D =10Ω。

故动态电流有效值为I D =U i /r D ≈1mA 。

1.6已知稳压管的稳定电压U Z =6V ，最小稳定电流I Zmin =5mA ，最大稳定电流I Zmax =25mA 。

(1)分别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值；
(2)若U I =35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？
解：（1）稳压管正常工作时所允许的输入电压的范围为
Imin Z L Zmin Z
(/)(6/0.55)1623V U U R I R U =++=+⨯+=
Imax Z L Zmax Z
(/)(6/0.525)1643V U U R I R U =++=+⨯+=
故23V<U i <43V 。

因此，U I 为10V 和15V 时稳压管未工作在稳压状态下。

所以
I L
O 10V I L | 3.33V
U R U U R R ===+
I L
O 15V I L
|5V
U R U U R R ===+
U I 为35V 时稳压管工作在稳压状态下，所以
I O 35V Z |6V U U U ===
（2）当负载开路时，稳压管的电流等于限流电阻中的电流，即
Z D I Z Zmax ()/29I U U R mA I =-=>
稳压管将因功耗过大而损坏。

1.7电路如图所示，发光二极管导通电压UD=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 闭合时发光二极管才有正向电流，也才有可能发光。

（2）发光二极管的正向电流过小将不发光，过大将可能损坏。

R 是限流电阻，其取值应保证发光二极管既发光又不至于损坏。

因此，R 的范围为
min D Dmax ()/233R V U I =-≈Ω
max D Dmin ()/700R V U I =-=Ω
即233700R Ω<<Ω
1.9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，并分别说明它们是硅管还是锗管。

解：因为六只晶体管均在放大电路中，通常工作在放大状态，所以直流电位相近的两个电极分别为发射极和基极，另一极为集电极；若集电极电位最高，则为NPN 型管，电位最低的为发射极，电位居中的是基极；若集电极电位最低，则为NPN 型管，电位最高的为发射极，电位居中的是基极。

若b-e 间电压在0.1~0.3V 之间，则为锗管；若b-e 间电压在0.6~0.8V 之间，则为硅管。

设晶体管三个极分别为上、中、下管脚，根据上述原则判断，得出结论如下表：
管号 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 上 e c e b c b 中 b b b e e e 下 c e c c b c 管型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN 材料
Si
Si
Si
Ge
Ge
Ge
1.11电路如图所示，晶体管的β=50，|U be |=0.2V ，饱和管压降|U CES |=0.1V ；稳压管的稳定电压U Z =5V ，正向导通电压U D =0.5V 。

试问：当u I =0时u O =?当u I =-5V 时u O =? 解：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，基极电流
I BE B B
||||
||0.48u U I mA R -=
=
临界饱和时的基极电流
CC CES BS c
||
||0.238V U I mA R β-=
=
B BS ||||I I >，说明晶体管饱和，故u O =-0
1.12分别判断图示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。

解：因为图(a)中，T 的发射结正偏，集电结有可能反偏，所以T 有可能工作在放大状态。

同理可得，图(b)和(e)中的晶体管均可能工作在放大状态。

因为图(c)中T的发射结反偏，所以T截止。

因为图(d)中T的发射结会因电流过大而损坏，所以T不可能工作在放大状态。

结论：(a)可能；(b)可能；(c)不能；(d)不能；(e)可能。

1.16分别判断图示各电路中的场效应管是否可能工作在恒流区。

解：图(a)中的T为N沟道结型场效应管，夹断电压U GS(off)<0。

因为其栅-源电压有可能是0~ U GS(off)的某值，且V DD有可能使U DS≥U GS-U GS(off)，所以T有可能工作在恒流区。

图(b)和(c)中的T均为N沟道MOS管，开启电压U GS(th)>0。

因为它们的栅极电位均为0，栅-源电压不可能大于U GS(th)，所以它们均处于截止状态。

图(a)中的T为P沟道结型场效应管，夹断电压U GS(off)>0。

因为其栅-源电压有可能是0~ U GS(off)的某值，且V DD有可能使U DS≤U GS-U GS(off)，所以T有可能工作在恒流区。