东南大学信息学院模电答案作业题第四章
模拟电子电路第4章答案
4.1 简述耗尽型和增强型MOS 场效应管结构的区别；对于适当的电压偏置（V DS >0V ，V GS >V T ），画出P 沟道增强型MOS 场效应管，简要说明沟道、电流方向和产生的耗尽区，并简述工作原理。
解：耗尽型场效应管在制造过程中预先在衬底的顶部形成了一个沟道，连通了源区和漏区，也就是说，耗尽型场效应管不用外加电压产生沟道。
而增强型场效应管需要外加电压V GS 产生沟道。
随着V SG 逐渐增大，栅极下面的衬底表面会积聚越来越多的空穴，当空穴数量达到一定时，栅极下面的衬底表面空穴浓度会超过电子浓度，从而形成了一个“新的P 型区”，它连接源区和漏区。
如果此时在源极和漏极之间加上一个负电压DS V ，那么空穴就会沿着新的P 型区定向地从源区向漏区移动，从而形成电流，把该电流称为漏极电流，记为D i 。
当SG v 一定，而SD v 持续增大时，则相应的DG v 减小，近漏极端的沟道深度进一步减小，直至DG t v V =，沟道预夹断，进入饱和区。
电流D i 不再随SD v 的变化而变化，而是一个恒定值。
4.2 考虑一个N 沟道MOSFET ，其nk '= 50μA/V 2，V t = 1V ，以及W /L = 10。
求下列情况下的漏极电流：（1）V GS = 5V 且V DS = 1V ； （2）V GS = 2V 且V DS = 1.2V ； （3）V GS = 0.5V 且V DS = 0.2V ； （4）V GS = V DS = 5V 。
(1) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V <-，该场效应管工作在变阻区。
()2D n GS t DS DS 12W i k v V v v L ⎡⎤'=--⎢⎥⎣⎦=1.75mA(2) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区。
()2D n GS t 12W i k v V L'=-=0.25mA (3) 根据条件GS t v V <，该场效应管工作在截止区，D 0i =(4) 根据条件GS t v V …，()DS GS t v v V >-，该场效应管工作在饱和区()2D n GS t 12W i k v V L'=-=4mA4.3 由实验测得两种场效应管具有如图题4.1所示的输出特性曲线，试判断它们的类型，并确定夹断电压或开启电压值。
模拟电子技术习题集参考答案
第一章参考答案一、判断题1、√2、×3、√4、√5、×6、×二、单项选择1、(a)2、(c)3、(c)4、(a)5、(c)6、(c)7、(c)8、(b)9、(b) 10、(b)11、(c) 12、(a) 13、(a) 14、(b) 15、(a) 16、(c) 17、(b) 8、(a) 19、(a) 20、(b)21、(c)三、解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V，U O6≈－2V。
四、解：U O1＝6V，U O2＝5V。
五、解：u i和u o的波形如题5解图所示。
题6解图题5解图六、解：u i和u o的波形如题6解图所示。
题6解图七、解：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 LLO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V同理，当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝6V 。
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。
八、解：波形如题8解图所示。
题8解图第二章 参考答案一、判断1、√2、×3、×4、√5、×6、√7、×8、×9、√ 10、× 11、√二、单项选择题1、(c)2、(a)3、(b)4、(b)5、(c)6、(a)7、(a)8、(a)9、(b) 10、(c) 11、(b) 12、(a) 13、(c) 14、(b) 15、(c) 16、(b) 17、(b) 18、(c) 19、(b) 20、(a) 21、(c) 22、(a) 23、(c) 24、(c) 25、(a) 26、(c) 27、(c) 28、(c) 29、(a) 30、(b) 31、(c) 32、(b) 33、(b) 34、(a) (a) (a) 35、(c) 36、(a) 37、(c) 38、(c) 39、(b) 40、(c) 41、(c) 42、(b) 43、(b) 44、(c) 45、(c) 46、(b) 47、(b) 48、(b) 49、(a) 50、(a) 51、(c) 52、(c) 53、(c) (c) 54、(c) (a)二、填空题1、NPN,PNP ；硅，锗；电子和空穴。
模电答案 第四章
第四章 习题解答4-1 如题4-1图所示MOSFET 转移特性曲线，说明各属于何种沟道？若是增强型，开启电压等于多少？若是耗尽型，夹断电压等于多少？ 答：（a ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 2-=（b ）P-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或统称为开启电压()V V th GS 2)= （c ）P-EMOSFET ，开启电压()V V th G S 4-=（d ）N-DMOSFET ，夹断电压()Off GS V （或也称为开启电压()V V th G S 4)-=4-2 4个FET 的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流i D 的实际方向为正，试问它们各属于哪些类型的FET ？分别指出i D 的实际方向是流进还是流出？ 答：（a ）P-JFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（b ）N-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
（c ）P-DMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流出。
（d ）N-EMOSFET ，D i 的实际方向为从漏极流进。
4-3 已知N 沟道EMOSFET 的μn C ox =100μA/V 2，V GS(th)=0.8V ，W/L=10，求下列情况下的漏极电流：（a ）V GS =5V ，V DS =1V ； （b ）V GS =2V ，V DS =1.2V ； （c ）V GS =5V ，V DS =0.2V ； （d ）V GS =V DS =5V 。
解：已知N-EMOSFET 的()108.0,/1002===LWth G S ox n VV V A C μμ（a ）当V V V V D S G S 1,5==时，MOSFET 处于非饱和状态()()th G S G S D S V V V -<()()[]()[]mA V V V VI VmA th GS GSWC D D S D S x o n 7.3118.052101.022122=-⨯-⨯⨯=--=μ （b ）当V V V V D S G S 2.1,2==时，()D S th G S G S V V V V ==-2.1，MOSFET 处于临界饱和()()()()mA V V C I V mA th GS GS W ox n D 72.08.02101.022121=-⨯⨯⨯=-⋅=μ （c ）当V V V V DS GS 2.0,5==时，()D S th G S G S V V V V >=-2.4，MOSFET 处于非饱和状态()()()[]()[]mA V V V V C I V m A D S D S th G S G S L W ox n D 82.02.02.08.052101.022212212=-⨯-⨯⨯=--=μ（d ）当V V V D S G S 5==时，()th G S G S D S V V V ->，MOSFET 处于饱和状态 ()()()()mA V V C I VmA th GS GS L W ox n D 82.88.05101.02212212=-⨯⨯⨯=-⋅=μ 4-4 N 沟道EMOSFET 的V GS(th)=1V ，μn C ox （W/L ）=0.05mA/V 2，V GS =3V 。
模电课后习题答案4,5,6,8习题
第四章局部习题解答4．1．3 某BJT 的极限参数I CM =100mA ，P CM =150mW ，V 〔BR 〕CEO =30V ，假设它的工作电压V CE =10V ，则工作电流I C 不得超过多大？假设工作电流I C =1mA ，则工作电压的极限值应为多少？解: BJT 工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否则将损坏。
当工作电压V CE 确定时，应根据P CM 及I CM 确定工作电流I C ，即应满足I C V CE ≤P CM 及I C ≤I CM 。
当V CE =10V 时，此值小于I CM =100mA ，故此时工作电流不超过15mA 即可。
同理，当工作电流I c 确定时，应根据I C V CE ≤P CM 及V CE ≤V 〔BR 〕CEO 确定工作电压V CE 的大小。
当I C =1mA 时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应为30V 。
4．3．3 假设将图题3.3.1所示输出特性的BJT 接成图题3.3.3所示电路，并设V CC =12V ，R C =1k Ω，在基极电路中用V BB =2.2V 和R b =50k Ω串联以代替电流源i B 。
求该电路中的I B 、I C 和V CE 的值，设V BE =0.7V 。
图题3.3.1解: 由题3.3.1已求得β=200，故I C =βI B =200×0.03mA=6mA V CE =V CC -I C R c =6V4.3.5 图题3.3.6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V CC ，静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值；〔2〕电阻R b 、R e 的值；〔3〕输出电压的最大不失真幅度；〔4〕要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少？解:〔1〕由图题3.3.6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即V CC 值的大小，故V CC =6V 。
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第一章 习题与思考题◇ 习题 1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？ 解：二极管的正向电阻愈小愈好，反向电阻愈大愈好。
理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。
◇ 题 1-4已知在图P1-4中，u1=10sin ωt(V)，R L ＝1k Ω，试对应地画出二极管的电流i D 、电压u0的波形，并在波形图上标出幅值，设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。
解：波形见图。
◇ 习题 1-5欲使稳压管具有良好稳压特性，它的工作电流I Z 、动态内阻r Z 以及温度系数a u 等各项参数，大一些好还是小一些好？解：动态内阻r Z 愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，即稳压性能愈好。
一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流I Z 愈大，则其动态内阻r Z 愈小，稳压性能也愈好。
但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。
温度系数a U 的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。
◇ 习题 1-7 在图P1-7 中，已知电源电压V=10V ，R=200Ω，R L =1 k Ω,稳压管的U Z =6V ，试求： ① 稳压管中的电流I Z =?② 当电流电压V 升高到12V ，I Z 将变为多少？ ③当V 仍为10V ，但R L 改为2 k Ω时，I Z 将变为多少？ 解：① mA mA mA k VV V R U R U U IL Z Z Z1462016200610=-=Ω-Ω-=--=② mA mA mA k VV V R U R U U IL Z Z Z2463016200612=-=Ω-Ω-=--=③ mA mA mA k VV V R U R U U IL Z Z Z1732026200610=-=Ω-Ω-=--=◇ 习题 1-8 设有两个相同型号的稳压管，稳压仁政值均为6V ，当工作在正向时管压降均为0.7V ，如果将它们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。
《模拟电子技术基础教程》——第四章习题解答
解图4.4
丿
2mAJ<^,02mA PNP/=
】、 00 e
4.5测得放大电路中处于放大状态的晶体管直流电位如图(bP)4. 5所示。请判断晶 体管的 类型（NPN或PNP）及三个电极，并分别说明它们是硅管还是错管。
3.7V
4.8V
5.8V 圏 P4.5
-1.7V (d)
解 极间电压约为0.7 V或0. 2V的两个极为基极和发射极，另一个电位最高或最 低的电 极为集电极，且若此集电极电位最高，则为NPN型管，若此集电极电位最低，则为 PNP型管。
0时为临界放大（饱和）状态。分别判断各电路中晶体管的工作状态（放大、饱 和或截止）， 并求解各电路中的电流和厶：。
解判断晶体管的工作状态并计算各电极电流这类题的分析方法如下：
（1） 对于NPN型管，若UHEVU。，，则管子截止；对于PNP型管.若UW：>U„„, 管子 截
止。
（2） 若NPN型管的［7BE>I7O„,PNP型管的VLL,,则说明管子处于放大状态或者 饱和状
高频信号作用下电压放大倍数下降的主要原因是存在 ___ 电容。
A.耦合
B.旁路
C.极间
解 （1） B,A,A （2） B,A （3） A,B,C
4.4已知两只晶体管三个极的电流大小和方向如图P4. 4所示，分别判断两个晶体 管的类型（ NPN或PNP）,并在图中标出每个晶体管的三个电极，分别求出两个晶体管的 电流放大系数的
1
解（1）放大，饱和，截止，放大〈2）直流电源，直流电流.信号源，交流电流，电容, 电感
（或信号源）；容量大的电容（如耦合电容、旁路电容），无内阻的直流电压源（3）电 压放大倍
数，输入电阻，频带（4） 20,10',150,0,共基。
模电第四章习题答案
模电第四章习题答案模电第四章习题答案模拟电子技术是电子工程中非常重要的一门学科，它涉及到电路的设计、分析和调试等方面。
第四章是模拟电子技术中的一个重要章节，主要讲解了放大器的基本原理和应用。
本文将为大家提供模电第四章习题的详细解答，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目：一个共射放大器的电流增益为50，负载电阻为2kΩ，输入电阻为1kΩ，求其电压增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 负载电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 2kΩ / 1kΩ = 100所以，该共射放大器的电压增益为100。
2. 题目：一个共集放大器的电压增益为30，输入电阻为10kΩ，输出电阻为1kΩ，求其电流增益。
解答：共集放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电流增益= 30 × 1kΩ / 10kΩ = 3所以，该共集放大器的电流增益为3。
3. 题目：一个共基放大器的电流增益为50，输入电阻为1kΩ，输出电阻为10kΩ，求其电压增益。
解答：共基放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 电流增益× 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 50 × 10kΩ / 1kΩ = 500所以，该共基放大器的电压增益为500。
4. 题目：一个共射放大器的输入电阻为1kΩ，输出电阻为2kΩ，求其电压增益和电流增益。
解答：共射放大器的电压增益可以通过以下公式计算：电压增益 = 输出电阻 / 输入电阻代入已知数据，得到：电压增益= 2kΩ / 1kΩ = 2共射放大器的电流增益可以通过以下公式计算：电流增益 = 电压增益× 输入电阻 / 输出电阻代入已知数据，得到：电流增益= 2 × 1kΩ / 2kΩ = 1所以，该共射放大器的电压增益为2，电流增益为1。
东南大学信息学院模电答案作业题_第四章
解：
R2
R1
10k
10k
IDQ1
IDQ2
1 2
ICQ4
1 2
6
- 0.6 2.7
1mA
+
vi
gm 2
nCOXW
2l
IDQ
1mS
-
T1 T2 T3
Av
Av1Av2
(1 2
gmRL' 2)(-
R4 ) Ri5
-6V
1 31.6mS(10k//10k)(-1001k ) -25
2
10k
R4
1k
(T
2)
(1
RB1//
RE2
RB2 rb e
RE2
)rce2
(RB1// RB2rbe)// RE2
(参考式4-2-25)
电路图
+
T1 T2
+
RL vo
vi
RE2
RB1 RB2
-
-
交流通路
4-20 图P4-20所示为单级MOS放大电路，已知各管参数：gm1= 600S，gm2=200S，rds1 = rds2 =1M， 1 2 0.1 ， (W/l) 1=200/20。（1）指出各电路名称，画出小信号等效 电路；（2）计算Av=vo/vi，和(W/l)2值。
解：
(1 ) R E ( R B1 // R B2 )
I CQ
R B1 R B1 R B2
V CC
RE
- 0.7V
1 .15 mA
Ri
rb' e
(1
) re
(1
)
VT I CQ
4.5k
R o R C // rce R C 4 k
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2
gm
(RD
//
RL
)
Avd2
5.4
gm 2
n COXW
2l
IDห้องสมุดไป่ตู้
2.16mS
Avc2
-
gm (RD // RL ) 1 2g m RSS
-0.47,
K CMR
Avd2 Avc2
5.4 11.5 0.47
vO Avd2vid Avc2vic 5.4 10 -0.47 5 51.65mV
R2 ) )rce3
(1
100 0.51
) 36 1.02MΩ
0.51 0.78 1.8 //(13 0.85)
4-55 图P4-55所示电路中，各双极性晶体管的参数均为β=100，|VA|
=100, |VBE(on)|=0.7V, rbb' =0, 场效应管参数也都相同，
作业
第四章
4-1
4-6： 略（方法：先画直流通路，再根据饱和模式下IDQ和VGSQ 之间的关系解方程，得到IDQ） 4-7
直流通路
交流通路
Rs
T
+
+
R4 RL vo
vs
R1 R2
-
-
直流通路： 隔直流电容和旁路电容开路，电感短路。 交流通路： 隔直流电容和旁路电容短路，扼流圈等大电感开路，独立的直流 电压源短路，独立的直流电流源开路。
解： (1 )RE (RB1 // RB2 )
I CQ
RB1 RB1 RB2
VCC
RE
- 0.7V
1.15mA
Ri
rb'e
(1 )re
(1 )
VT I CQ
4.5k
Ro RC // rce RC 4k
Ai
RC RC RL
160,
4-8 共源放大电路如图P4-8所示。已知场效应管的gm=1mS， rds=200 k。试：(1)画出小信号等效电路；(2)求Av，Ri， Ro。
解： (1) 见右下图
(2)
Ri RG3 RG1 // RG2 RO' RS1 (1 gm RS1 )rds
忽略rds，则
vs
gm (vg
解：
ID
nCOXW
2l
(VGS
-VGS(th) )2
VGS 12 - 2ID RSS , VGS(th) -1
ID 1.17mA(舍去1.39mA)
ISS 2.34mA
Avd2
vo vi
1 (- 2 vi )[-gm (RD // RL )]
vi
1
- 2)2
1mA
rb'e
(1 ) VT
I CQ
2.63k
Rid 2rb'e 1k 2 2.63 1 6.26k
+
vi
-
T3
500Ω
T1
T5
Vcc(12V)
T4 T2
Cc 10kΩ
+
vo
500Ω
-
T7
Rod
rce2 // rce4
1 | VA | 2 I CQ
小信号等效电路
4-11 共发放大器如图P4-11所示，试画出直流、交流通路、小信号 等效电路。图中各电容对信号频率呈短路。已知晶体三极管 β=200，VBE(on)=0.7V，|VA|=150V，试求输入电阻Ri，输出电阻 Ro，电流增益Ai，电压增益Av，源电压增益Avs，最大电压增益 极限值Avtmax。
VGS(th)=2V nCoxW 0.5mA/V2 , 试求：
2l
(1) T1、T2管的静态工作点电流；
(2) 放大器的差模输入电阻 Rid、输出电阻Rod，差模电压增益
Avd (图中Cc为隔直流电容)。
解：(1) (2)
I CQ1
I CQ2
1 2
I
DQ5
1 2
I DQ7
1 2
0.5 (4
rce可忽略。试画出差模、共模交流通路，并求：(1)差模输入 电阻Rid，差模输出电阻Rod，差模电压增益Avd；(2)共模输入 电阻Ric，共模输出电阻Roc，共模电压增益Avc；(3)共模抑制比 KCMR。 解：
+
+
+
T1 RC RL/2
vod1
+
T1 RC
voc1
vid1 -
-
vic1 -
2REE
小信号等效电路(半电路)
Avd
vo1 - vo2 vi
(1 2
vi
)[-g m1(rds1
//
rds3
//
1 g mu3
)] -
(-
1 2
vi
)[-g m2(rds2
//
rds4
//
1 g mu4
)]
vi
-g m1(rds1
//
rds3
//
1 g mu3
)
4-38 在图P4-38所示电路中，已知＝100，VBE(on) 0.7V，RL＝10k，
-
差模交流通路 (半电路)
共模交流通路 (半电路)
+
+
+
T1 RC RL/2
vod1
+
T1 RC
voc1
vid1 -
-
vic1 -
2REE
-
(1)：差模性能(双端输出)
I CQ1
I CQ2
1 2
0
-
0.7 5.1
(-6)
0.52mA
Rid
2rb'e
2(1
)
VT I CQ1
10.1k,
Rod 2RC 10.2kΩ
Avd
-gm RL'
-
rb'e
(RC
//
1 2
RL )
-50.5
(2)：共模性能(单端输出)
Ric rb'e (1 )2REE 1.04M, Roc RC 5.1k
Avc
- Ai
RL' Ric
rb'e
RC (1 )2REE
2
10k
R4
1k
+
T5 vo
R5
80
2.7k
R3
T4
4-75 已知一无零三极系统的中频电压增益AvI=105，三个极点角频
率p均为106rad/s。(1)试写出该系统的传递函数Av(s)，并画出 该传递函数的渐近波特图；(2)分别计算＝106rad/s、＝
Av
-
RC // RL Ri
-35.6
Avs
Av
Ri Ri Rs
-29,
Avtm a x
-
| VA VT
|
4-14
在共基放大电路的基极上接入电阻RB，其交流通路如图 P4-14所示。试画出小信号等效电路，若rce忽略不计，试 写出输入电阻Ri、输出电阻Ro、电流增益Ai和源电压增益 Avs表达式。
2mA
I C1
I C2
R2 R1
1.13mA, IC3
I C2
R2 R3
3.33mA
Ro3
(1
R3
rb'e3
R3
R4 //(re2
R2 ) )rce3
[R4
//(re2
R2 ) rb'e3] // R3
(1
R3
rb'e3
R3
R4 //(re2
Ri
288.6kΩ
Av
Av1 Av2
(1 1)RE' 1 rb'e1 (1 1)RE' 1
[-
rb'e2
2 RL'
]
(1 2 )RE2
rb'e2
2 RL' (1 2 )RE2
-6.9
Avs
Av
Ri Ri Rs
4-30 图P4-30所示为共发-共基组合放大器，试画出直流通路和交流 通路，已知晶体三极管β1=β2=100，VBE(on)1= VBE(on)2=0.7V， VB2=5V，各电容对交流呈短路，试求VCEQ1，VCEQ2，Av，Avs。
解：
RO rce1 // RL // Ro' (T2)
Ro' (T2)
(1
RB1
//
RE2
RB2 rbe
RE2
)rce2
(RB1 // RB2 rbe ) // RE2
(参考式4 - 2 - 25)
电路图
+
T1 T2
+
RL vo
vi
RE2
RB1 RB2
-
-
交流通路
4-20 图P4-20所示为单级MOS放大电路，已知各管参数：gm1= 600S，gm2=200S，rds1 = rds2 =1M， 1 2 0.1 ， (W/l) 1=200/20。（1）指出各电路名称，画出小信号等效 电路；（2）计算Av=vo/vi，和(W/l)2值。