重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题11
模电答案(唐治德)
V i
_
R _o +
+
AVOV i
V o
_ _
V s
_
V _i
AVOV i
V o
_
题图 2.6 解：由电路列节点 电 压方 程 ：
题图 2.7
(
1 1 1 )Vi Vo I s Rif R f Rf A V 1 1 1 Vi ( )Vo vo i Rf Ro R f Ro
2V , 2f , f 1 , v(t ) Vm sin(t ) T
20 sin( 2 10 3 t 0) 2
V
V
V
（2） v(t ) 220 2 sin( 2 50 t 0)
60 sin( 2 10 3 t 0) 2 1 V （1） v (t ) sin(100t 0) 2
（1） v (t )
mV
1.2
题图 1.2 所示的周期方波电压信号加在一个电阻 R 两端。 (1)试用公式 P
1 T
T
0
(v
2
R
)dt 计算该方波信号在电阻上消耗的功率 PS；
(2)分别计算方波信号的傅里叶展开式中的直流分量、基波分量及三次谐波分量在电阻 R 上所消耗的功率； (3)并计算这三者之和占电阻 R 上总耗散功率的百分比。
1
0
2V22 sin 2 (t )dt V2 2V2 sin(t )dt 2 2V2
V0 a 0
1 T
T
0
v(t )dt
0
v(t )dt
0
重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题7
e + vi _ Re rbe
c +
ib
b
RC
RL
vo _
（d）
解：画出图(d)电路的小信号等效电路：
Av
( Rc // RL )
rbe
rbe Ri Re // 1
Ro Rc
表达式(略)
7.18分别画出题7.18图所示电路的小信号等效电路，并注意标出各电压电流的正 方向;写出各图的电压增益Av及输入电阻Ri、输出电阻Ro的表达式。
Rb1 C1 Rc
+VCC
C2
ib
+ vi _ Rb3
b rbe e
c
ic
ib
+
RL
+ vi
Rb3 Rb2
Re1 Ce
vo
RC Re1
RL
7.20电路如题7.20图(a)所示，晶体管T1、T2的参数分别为β1、β2，rbe1、rbe2，Q点 合适。（1）画出小信号等效电路；（2）写出电压增益Av、输入电阻Ri和输出电 阻Ro的表达式。
+VCC
R3 R1 C1 Rs vs + + vi R2 R4 T1 R6 C2 C4 vo T2 R5 C3 +
解：
(2) C1，C2 为耦合电容，起通交流隔直流的作用。 Ce 为发射极旁路电容，将交流信号旁路。 (3)相同点：都起稳定静态工作点的作用； 不同点：Re2对交流无负反馈作用，而Re1却有。
Rb1 C1 Rs
Rc
+VCC
模电课后习题解答
解：由题意
vi＝6sinωt(V)波形如图2.1.7所示：
当 时，二极管D1导通，vo＝3.7V，
当 时，二极管D2导通，vo＝−3.7V，
当 时，二极管D1、D2截止，vo＝vi。
2.2.2已知稳压管的稳压值VZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。求题图2.2.2所示电路中VO1和VO2各为多少伏。
解：（1）当VI＝10V时，若VO1＝VZ＝6V，则稳压管的电流为
，
大于其最小稳定电流，所以稳压管击穿。故 。
（2）当VI＝10V时，若VO2＝VZ＝6V，则稳压管的电流为
对于图b所示的电路，当 时，稳压管DZ反向击穿，vo＝VZ，当 时，稳压管DZ未击穿，vo＝vi。
2.2.4已知题图2.2.4所示电路中稳压管的稳定电压VZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。
（1）分别计算vi为10V、15V、35V三种情况下输出电压vO的值；
（2）若vi＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？
解：（1）当vi＝10V时，若vO＝VZ＝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
当vi＝15V时，稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin，所以
vO＝VZ＝6V
同理，当vi＝35V时，vO＝VZ＝6V。
主观检测题
2.1.1试用电流方程式计算室温下正向电压为0.26V和反向电压为1V时的二极管电流。（设 ）
解：由公式
由于 ，VT=0.026V
正向偏置VD=0.26V时
当反向偏置 时
重庆大学模电习题集及答案
R2
解：电压并联负反馈。
R1
if
vi
闭环互阻增益为
Arf
vo ii
i f R2 i1
i1R2 i1
R2
200k
i1 R3
+ RL
(a)
+
vo
-
闭环电压增益为
Avf
vo vi
i f R2 i1 R1
i1R2 i1 R1
R2 R1
20
3.15图（b）所示电路满足深度负反馈的条件，若R1= R2 =5kΩ，RL =16Ω。试近似计算电路的闭环互导增益和闭环电压增益。
解： （1）A1引入的为 电压串联负反馈。
Rf
R1
10kΩ
vi1
R2
10kΩ
vi2 R3
100kΩ
_
A1
+1
R1
Rf
vi1
20kΩ R2
50kΩ _
vi2
30kΩ R3
n
vi3
10kΩ
+
vo
R4
vi4
20kΩ 30kΩ
R5
图 3.4.2 习题 3.4.2 的电路
C
+ 100μF _
vo1
R5
100kΩ R6
解：
2.5有以下三种放大电路备用：
（1）高输入电阻型：Ri1 =1MΩ，AVO1 = 10，RO1 = 10kΩ;
（2）高增益型：Ri2 =10kΩ，AVO2 = 100，RO2 = 1kΩ；
（3）低输出电阻型：Ri3 =10kΩ，AVO3 = 1，RO3 = 20Ω；
用这三种放大电路组合，设计一个能在100Ω负载电阻上提供至少0.5W功率的放大器 (用等效模型表示)。已知信号源开路电压有效值为30 mV，内阻为RS=0.5 MΩ。
模电课后习题答案
BabbaCbcbaBcb1．PN结加正向电压时，空间电荷区将（ B ）。
a.变宽b.变窄c. 基本不变2．在本征半导体中加入（A）元素可行成Ｎ型半导体。
a.五价b.四价c.三价3．当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为（B）。
a.前者反偏、后者正偏；b.前者正偏、后者反偏；c.前者正偏、后者正偏；4．直接耦合放大电路存在零点漂移的主要原因是（ B ）。
a.电阻阻值有误差b.晶体管参数受温度影响c.电源电压不稳5．当信号频率等于放大电路的或时，放大增益下降（A）．ａ．３dB b．4dB c.．5dB6．交流负反馈是指（C）a. 直接耦合放大电路中引入的负反馈b. 只有放大直流信号时才有的负反馈c. 在交流通路中的负反馈7．稳定放大电路的放大倍数（增益），应引入（ B ）。
a. 直流负反馈b. 交流负反馈c. 正反馈8．为了增大放大电路的输入电阻，应引入（ C ）负反馈。
a. 电压b. 电流c. 串联d. 并联9．欲将正弦波电压移相，应选用（ B ）电路。
a. 反相比例运算b. 同相比例运c. 微分运算10．欲将方波电压转换为三角波电压，应选用（A）电路。
a. 积分运算 b .乘方运算 c. 同相比例运算11．为了获得输入电压中的低频信号，应选用（ B ）滤波电路。
a. 高通b. 低通c. 带通12．一个实际的正弦波振荡绝大多数属于正反馈电路，它主要由（ C ）组成。
a：负反馈b：放大电路和反馈网络c：放大电路、反馈网络和选频网13．功率放大电路的转换效率是指（ B ）。
ａ．输出功率与晶体管所消耗的功率之比ｂ．最大输出功率与电源提供的平均功率之比ｃ．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。
重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题
Rg2 C1 +
vi Rg1 _
+VDD
Rd
C2
T+
Rs2
Rg3 Rs1
vo Cs _
（2）
Av
vO vi
gmvgsRd vgs gmvgsRs2
3.3
（3） Ri Rg3 (Rg1 // Rg 2 ) 2.075 M
(a)放大电路
g
+
+ Rg3
vgs
vi
_
_ Rg1 Rg2
d
gmvgs +
rbe
vo
电阻Rd的电流：
vs _
Rg1 Rg2 _
Rs
Re
_
i ibrbe (1 )ib Re
Rd
g v i i 0 由b点的KCL定律： m gs
可得
ib
1
rbe
g m vgs (1
)Re
Rd
b
即
g m vgs
ib rbe
(1 Rd
)ib Re ib 0
vo
[gmvgs
d
b ib
c ic
+ Rg3
rs +
vi
+
gmvgs
ib +
vgs _s
i Rd
rbe
vo
vs _
Rg1 Rg2 _
Rs
Re
_
（2）计算放大电路的电压增益Av和输入电阻Ri。
解（2）
vo (gmvgs ib )Rs
+ Rg3
rs +
vi
g
d
b ib
c ic
+
模电课后习题答案
模电典型例题分析第二章题2.1 如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压±VCC=±14V ，Ui=1V ；R1＝10k,Rw=100k 。
请问：当Rw 滑动端分别在最下端、最上端和中点时时，输出Uo ＝？V ； 解：14V ,1V,6V题2.2 在题图所示的放大电路中，已知Ω=====k R R R R R 1087521，Ω===k R R R 201096∶① 列出1O u 、2O u 和O u 的表达式；② 设V u I 3.01=，V u I 1.02=，则输出电压?=O u注：此图A 1的同相端、反相端标反。
解分析：本题中，运放A 1构成反相比例运用电路，A 2构成同相比例运用。
而A 3则构成了一个减法电路，由于可将运放当作理想器件，又在线线场合下使用，所以可使用“虚短”及“虚断”的两个基本概念来对电路进行分析。
（1）211111522216101010311202O I I I O I I I R u u u u R R u u u u R =-=-⨯=-⎛⎫⎛⎫=+=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 对A 3，103222281020210203O O O I R u u u u u R R +=⨯===++因为0133079u u u u R R ---=－ 332011I I u u u u u -+===-()()90313212712201023O I I I I I R u u u u u u u R u u -=--=---=+（2）120.3,0.120.330.10.9I I O u V u Vu V ===⨯+⨯=题2.3 加减运算电路如图所示，求输出电压O u 的值。
R u分析：本题中运放A 构成了差分减法电路，由于运放可作理想器件，且工作在线性区，可用“虚短”和“虚断”的基本概念来分析电路。
此电路的同相和反相端分别有两个输入信号，因此可用叠加原理来分析。
模拟电子技术习题答案[1]
习 题 答 案〖题1.1〗 （1）杂质浓度，温度（2）呈电中性，呈电中性（3）等于，大于，变窄，小于，变宽（4）反向击穿（5）增大，增大，减小（6）左移，上移，加宽（7）、发射结，集电结（8）一种载流子参与导电，两种载流子参与导电，压控，流控。
〖题1.2〗 二极管电路如图T1.2所示，判断图中二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出端电压O U 。
设二极管的导通压降为V 7.0=D U 。
图 T1.2(a )(b )(d )(c)解：（a ）U O =U A －U D =－5V －0.7V=－5.7V （b ）U O =U B =U C =－5V （c ）U O =U A =－0.7V （d ）U O =U A =－9.3V〖题1.3〗 二极管电路如图T1.3 (a) 所示，已知(mV)sin 10i t u ω= ，V 2.1=E ，+-Du Di D 8图 T1.3(a)(b)Ω=100R ，电容C 和直流电源E 对交流视为短路，二极管的伏安特性曲线如图T1.3(b)所示，求二极管两端的电压和流过二极管的电流。
解： mA )sin 92.15(d D D t i I i ω+=+=V )sin 01.07.0(d D D t u U u ω+=+=〖题1.4〗 设图T1.4中的二极管D 为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？。
(a)(b)图 T1.4解：(a) A 4110(20)9V 4614U =-⨯+-⨯=-++ B A B 52010V,55U U U =-⨯=->+, 二极管导通；(b) A 2510(15)4V 218520U =-⨯+-⨯=-++ B A B 1151V,114U U U =-⨯=-<+, 二极管截止。
〖题1.5〗 在图T1.5所示电路中，已 知ωt(V)sin 10=i u ,二极管的正向压降和反向电流均可忽略。
分别画出它们的输出波形和传输特性曲线)(=i O u f u 。
重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题
② 试画出电压vo1和vo的波形图，并在图上标出电压的幅值以及振荡周期的值。
vo
1 RC
t
t0 vo1dt vo (t0 ) vI
RR33 vo1 R4
vo
VT
R1 R2
VZ
VZ
T/2 T/2
斜率-VZ/RC
VT
R1 RvO21
VZ
VZ
VOH=VZ
R1 R2 DZ
解: （1）为便于分析，可先画出 vo 和
波形示意图如图(b)所示。
vc
的
R
D1
RW
UF
R1
R1 R2
VZ
电路为振荡电路
C
_
D2
vC
A +
vO •
_
R3
+_ + R1_
_
R2
DZ
±VZ
11.21 （教材例题：P292）电路如题11.21图，运放A和二极管D1、D2都是理想器件， 稳压管DZ的稳压值为UZ。要求：2）证明调节电位器RW改变矩形波占空比时， 周期T将保持不变。 ；
VT 同相
补充 电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输 题2： 入信号下的输出电压波形。 反相
解：（1）门限电压
vI
vp
R2 R1 R2
vO
VO
10V
VT
R2VOH R1 R2
5V
VT
R2VOL R1 R2
5V
（2）传输特性
（3）输出电压波形
补充题3 解：
解：（1）根据起振条件
模电课后题答案详解
习题解答第1章1.1简述半导体的导电特性。
答：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
半导体一般呈晶体结构，其原子核对价电子的束缚较弱，当半导体受到外界光和热的刺激时，它便释放价电子，从而使导电能力发生变化。
例如纯净的锗从20℃升高到30℃时，它的电阻率几乎减小为原来的1/2。
又如一种硫化镉薄膜，在暗处其电阻为几十兆欧姆，受光照后，电阻可以下降到几十千欧姆，只有原来的百分之一。
利用这些敏感性可制成各种光敏元件和热敏元件。
若在纯净的半导体中加入微量的杂质，则半导体的导电能力会有更显著的增加，例如在半导体硅中，只要掺入亿分之一的硼，电阻率就会下降到原来的几万分之一，这是半导体最显著的导电特征。
利用这个特性，可制造出各种半导体器件。
1.2 简述PN结是如何形成的。
答：当P型和N型半导体结合在一起时，由于交界面两侧多数载流子浓度的差别，N区的多数载流子电子向P区扩散，P区的多数载流子空穴也要向N区扩散，于是电子与空穴复合，在交界面附近P区一侧因复合失去空穴而形成负离子区，N区一侧也因复合失去电子而形成正离子区。
这些不能移动的带电离子形成了空间电荷区，称为PN结。
PN结内存在一个由N区指向P区的内电场。
内电场的形成将阻止多数载流子的继续扩散，另一方面又会促进少数载流子的漂移，即N区的少数载流子空穴向P区移动，P区的少数载流子电子向N区移动。
因此，在交界面两侧存在两种对立的运动，漂移运动欲使PN结变窄，扩散运动运动欲使PN结变宽。
当扩散运动产生的扩散电流和漂移运动产生的漂移电流大小相等，两种运动达到动态平衡时，PN结宽度不再变化，即PN结维持一定的宽度。
由于内电场的存在，使载流子几乎不能在PN结内部停留，所以，PN 结也称为耗尽层。
1.3 二极管的特性曲线有哪几个区域？二极管的单向导电能力是指特性曲线上的哪个区域的性质？二极管的稳压能力又是指特性曲线上的哪个区域性质？答：二极管的特性曲线有正向特性、方向特性和反向击穿特性三个区域。
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11.8题11.8图所示振荡电路，问： （1）a、b两个输入端中哪个是同相端哪个反相端？请在图中标出； （2）该电路振荡频率 f o 为多少？ （3）Rt应具备正温度系数还是负温度系数? （4）在理想情况下最大输出功率为多少？
解：（1）极性是上“-”下“+”；
+
1 4083 Hz （2） f 0 2RC
-3
vo / V
VZ
vI / V
0
VZ
3
Vi加在同相输入 端，vo与vi同相
补充题4 解： 1） 电路为反相迟滞比较器，门限电压为 R2 1 vo v VZ v VZ , v vo vo R2 R3 3
3 vo VZ 2 3 3 VOH VZ 6 9V 2 2 3 3 VOL VZ 6 9V 2 2 R2 Vth vP vo R2 R3 VT VT 1 1 VOH 9 3V 3 3 1 VOL 3V 3
C
RW _ vC _ _ ++
R1 +
D1
A
D2 R3 R2 DZ
vO •
当输出电压为－UZ时，uO通过D2对电容充 电
_
_
± VZ
故矩形波周期：
可见，在改变RW滑动端位置时，T保持不变。
11.22 在题11.22图的三角波发生电路中，设稳压管的稳压值Uz＝±4V，电阻 R2=20kΩ，R3＝2kΩ，R4=R5=100kΩ，要求： ① 若要求输出三角波的幅值Vom =3V，振荡周期T=1ms，试选择电容C和电阻R1 的值。 ② 试画出电压vo1和vo的波形图，并在图上标出电压的幅值以及振荡周期的值。
1 vo RC
v
t0
t
o1
dt vo (t0 ) vI
R3 R R3 vo1 4
VT
R1 VZ VZ R2
R1 VZ VZ R v2
O1
vo
T/2 T/2
斜率-VZ/RC
VT
R1
R2 DZ
R5
VOH=VZ vI
vI
斜率 VZ/RC
VT-
o
VT+ VOL =-VZ
（2）电路的振荡频率：
1 f0 9.95Hz 2 π RC
11.6文氏电桥正弦振荡器如题11.6图，已知R=10KΩ，RW=50KΩ， C=0.01μF。A为性能理想的集成运放，求(1)标出运放A的同相、反 相端符号；(2)计算振荡频率fo；(3)分析二极管D1、D2作用。 解：（1）极性是上“-”下“+”；
VT 同相
补充 电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输 入信号下的输出电压波形。 题2： 反相
解：（1）门限电压
VO 10V R2 vI vp vO R1 R2
VT
VT
R2VOH 5V R1 R2
R2VOL 5V R1 R2
（2）传输特性
R1 R1 解： Vom VZ，即3 4 R2 20k
因此，R1=15kΩ ；
T 4
R1 15 R4 C，即 103 4 100C R2 20
103 故： C 3.3F 300
补充
试求出其门限电压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性。
题1：
设运放输出的高、低电平分别为VOH和VOL。
1 1592 Hz （2） f 0 2RC
（3）D1、D2起正向和反向稳 幅的作用；稳幅原理： 当vo幅值较小时，二极管D1、 D2开路，由D1、D2和R1并联支 路的等效电阻为R1 ；
vo
+
A
当vo幅值较大时，D1或D2导通路，由D1、D2和R1并联支路 的等效电阻为R1与二极管的比较小的导通电阻并联 ；A减小， vo幅值减小，从而保持vo稳定。
11.5 电路如题11.5图， 稳压管DZ起稳幅作用，其稳定电压±VZ＝ ±6V。试估算： （1）输出电压不失真情况下的有效值； （2）振荡频率。 解：（1）
vo
vn 1 F vo vo 3
vp
1 v n vo 3
又 vn vo VZ
vo 1.5VZ
1.5 VZ 有效值Vo 6.36V 2
（3）Rt应具备正温度系数 以保持输出电压稳定。
v i v v
2 2
o
Rt
n
o
Vom VCC 4.5(W ) （4） P0m 2RL 2RL
11.14 试标出题11.14图中(a)-(d)各电路变压器的同名端，使之满足 正弦振荡的相位条件。 解： 各同名端如图所示
11. 1 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。 解：（1）× （2）×（3）×（4）×（5）×（6）√ 11.2 单项选择题 解：（1）① （2）（a）① （b）② （c）③ （3） （a）②;①; ③ （b）②; ③; ① （c）①
11.4电路如题11.4图，试求解：（1）RW的下限值；（2）振荡频 率的调节范围。 解：（1）根据起振条件
（3）输出电压波形
补充题3 解： vI v v vo R1 R2
R2 R1 v vI vo R1 R2 R1 R2 又 v 0, 令v v , 得： R2 R1 vI vo 0，即 R1 R2 R1 R2 R2 R1 Vth vo 0 R1 R2 R1 R2 R1 Vth vo R2 Vth R1 R1 VZ 3V , Vth VZ 3V R2 R2
电路为振荡电路
A
D2 R3 R2 DZ
vO •
_
_
± VZ
11.21 （教材例题：P292）电路如题11.21图，运放A和二极管D1、D2都是理想器件， 稳压管DZ的稳压值为UZ。要求：2）证明调节电位器RW改变矩形波占空比时， 周期T将保持不变。 ；
R
解: （2）当输出电压为UZ时，uO通过D1对电容充电
解题11.14图
11.21 （教材例题：P292）电路如题11.21图，运放A和二极管D1、D2都是理想器 件，稳压管DZ的稳压值为UZ。要求：1）分析电路的功能； 解: （1）为便于分析，可先画出 波形示意图如图(b)所示。
vo 和 v c
的
C
R
RW _ vC _ _ ++
R1 +
D1
R1 UF VZ R1 R2
(2)画传输特性
-3
9
3
-91 AF 1 F 3 R f Rw 又 A 1 R
A3
RW
vo
' ' Rf RW ＞2R，RW ＞2k
故RW的下限值为2kΩ。
（2）振荡频率的最大值和最小值分别为
f 0 max f 0 min
1 1.6kHz 2π R1C
1 145Hz 2π ( R1 R2 )C
门限电压(阈值电压)VT：使输出发生 跳变的输入电压值。 解： 利用叠加原理可得
R2 R1 vp VREF vI R1 R2 R1 R2
因为vP＝vN＝0，即
R2 R1 VREF vI 0 R1 R2 R1 R2 R2VREF R1vI 0 R2 门限电压 VT ( vI ) VREF R1