《模电》经典习题详解
模电习题及解答
习 题3.1 在晶体管放大电路中，测得两个晶体管各个电极的电流如图P3.1所示，试分别标出各个晶体管的管脚e 、b 和c ；判断各晶体管是NPN 型还是PNP型；并分别估算它们的值。
( a)( b)图P3.1答：（a ）从左至右依次为b ， e ， c ，NPN ，40 （b ）从左至右依次为b ， c ， e ，PNP ，603.2用直流电压表测得电路中晶体管各电极的对地静态电位如图P3.2所示，试判断这些晶体管分别处于什么状态。
A ．放大B ．饱和C ．截止D ．损坏⑴ ； ⑵ ； ⑶ ； ⑷ ； ⑸ 。
图P3.2解：（1）A ；（2）A ；（3）C ；（4）D；（5）B3.3 某晶体管的输出特性如图P3.3(BR)CEO V 和P CM 。
4628图P3.31000.99，I CEO ＝10μA ，(BR)CEO V ≈55V ，P CM ≈100mW3.4电路如图P3.4所示，已知晶体管β＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设V C C ＝12V ，晶体管饱和管压降V C E S ＝0.5V 。
（1）正常情况 （2）R b 1短路 （3）R b 1开路（4）R b 2开路 （5）R C 短路CC图P3.4解：设V BE ＝0.7V 。
则 （1）基极静态电流V4.6mA 022.0c C CC CE b1BEb2BE CC B ≈-=≈--=R I V V R V R V V I（2）由于V BE ＝0V ，晶体管截止，V CE ＝12V 。
（3）由于基极电流 >≈-=mA 22.0 b2BE CC B R V V I mA 045.0 cCESCC ≈-R V V β故晶体管饱和，V CE ＝V CES ＝0.5V 。
（4）晶体管截止，V CE ＝12V 。
（5）由于集电极直接接直流电源，故V CE ＝V CC ＝12V 。
3.5 在图P3.5所示电路中，T 为硅晶体管，β＝50。
模电(第四版)习题解答
模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答目录第1章常用半导体器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 第3章多级放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 第4章集成运算放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41 第5章放大电路的频率响应‥‥‥‥‥‥‥‥50 第6章放大电路中的反馈‥‥‥‥‥‥‥‥‥60 第7章信号的运算和处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74 第8章波形的发生和信号的转换‥‥‥‥‥‥90 第9章功率放大电路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114 第10章直流电源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证R大的特点。
( √)其GSU大于零，则其输入电阻会明显变小。
( ×) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(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、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。
模电复习题解析
分析/作图题 1.电路如图所示，稳压管的稳定电压Z1Z26V U U ==，正向压降不计，输入电压u t I V =5sin ω，REF 0V U =，简要分析电路的工作原理并画出输出电压o u 的波形。
+-REFU I u R 1z D 2z D ou2. 如图所示为一波形发生器电路,（1）试说明，它是由那些单元电路组成的；（2）定性画出A 、B 、C 各点的波形 。
+-+-+-RRC Cf R 1R 2R 3R 0R 1C A B C z D ±Au Bu Cu tωtωtω03. 如上图所示稳压电路，选择正确答案填空：（1）R2、R3为电路的______ ；R1、VDz 为电路的______；VT 为电路的______；A为电路的______。
A. 调整管部分B. 基准电压部分C. 比较放大部分D. 输出电压采样部分（2）比较放大环节所放大的对象______。
A. 基准电压B. 采样电压C. 基准电压与采样电压之差4. 已知如下图所示电路中，场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）(C)所示，利用图解法求解静态时IDQ 和UGSQ。
5. 试判断下图所示各电路是否满足自激振荡的相位平衡条件6. 判断下图电路级间反馈的正负，如果是负反馈，说明反馈组态。
计算题1、在图示放大器中，晶体管的静态V BE≈0.7V，β=100（1）估算静态工作点I C和V CE 。
（2）画出交流等效电路。
（3）求放大器的A V、A VS、R i和R o 。
2设下图所示电路中T1、T2特性理想对称，且β＝100，U BEQ＝0.7V，rbe＝2kΩ。
(1)静态时，流过Re的电流约为多少，I CQ1和I CQ2为多少？。
(2)差模电压放大倍数Aud为多少；当u i1＝1mV，u i2＝-1mV时，输出信号uo为多少？3 下图所示电路引入了什么类型负反馈？若引入的是深度负反馈，则反馈系数是多少，电压放大倍数是多少？4已知电路如图所示，T1和T2管的饱和管压降|U CES|=3V，V CC=15V， R L=8Ω。
《模拟电子技术》经典习题(有图详细分析版)
项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极，N区接电源的负极。
2. 在常温下，硅二极管的死区电压约为0.5V，导通后正向压降约为0.6～0.8V ；锗二极管的死区电压约为0.1V，导通后正向压降约为0.2～0.3V。
3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型；按材料分为硅管和锗管。
三极管是电流控制型器件，控制能力的大小可用 表示，它要实现信号放大作用，需发射结正偏，集电结反偏。
4. 场效应管是电压控制型器件，控制能力的大小可用g m表示，它的主要特点是输入电阻很大。
5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能，因为二极管正向电阻很小，若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大，相当于干电池正、负极短路。
6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管，即二极管导通时其两端电压为零，反向截止时电流为零)。
图1.52 题6图解：（a）VD导通，U AB=-6V。
（b）VD截止，U AB=-12 V。
（c）VD1导通，VD2截止，U AB=0 V。
（d）VD1截止，VD2导通，U AB=-15 V。
7. 在图1.53所示电路中，设VD为理想二极管，u i =6sinω t (V)，试画出u O的波形。
图1.53 题7图解：（a）（b）8. 电路如图1.54所示，已知u i=5sinΩ t(V)，二极管导通电压为0.7V。
试画出u i与的波形。
解：u i>3.7V时，VD1导通，VD2截止，u o=3.7V；3.7V>u i>-4.4V时，VD1截止，VD2截止，u o= u i；u i<-4.4V时，VD1截止，VD导通，u o=-4.4 V。
9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示，试判别各三极管的工作状态。
图1.54 题8图图1.55 题9图解：（a）三极管已损坏，发射结开路（b）放大状态（c）饱和状态（d）三极管已损坏，发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。
模拟电子技术(模电课后习题含标准答案)(第三版)
第1章 常用半导体器件1.1选择合适答案填入空内。
(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。
A.五价 B. 四价 C. 三价 (2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。
A.增大 B.不变 C.减小(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。
A.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。
A.增大；B.不变；C.减小 1.3电路如图P1.2 所示，已知10sin i u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。
设二极管导通电压可忽略不计。
图P1.2 解图P1.2解：i u 与o u 的波形如解图Pl.2所示。
1.4电路如图P1.3所示，已知t u i ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =0.7V 。
试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。
图P1.3 解图P1.31.6电路如图P1.4所示, 二极管导通电压U D =0.7V ,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦波，有效值为10mV 。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？解：二极管的直流电流()/ 2.6D D I V U R mA =-=其动态电阻:/10D T D r U I ≈=Ω故动态电流的有效值：/1di D I U r mA =≈1.7现有两只稳压管，稳压值分别是6V 和8V ，正向导通电压为0.7V 。
试问： (1)若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？ (2)若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？解：(1)串联相接可得4种：1.4V ；14V ；6.7V ；8.7V 。
1、两个管子都正接。
（1.4V ）2、6V 的管子反接，8V 的正接。
模电作业习题解答
作业习题解答1.1 在题1.1图中，各元件电压为 U 1=-5V ，U 2=2V ，U 3=U 4=-3V ，指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？解：元件上电压和电流为关联参考方向时，P=UI ；电压和电流为非关联参考方向时，P=UI 。
P>0时元件吸收功率是负载，P<0时，元件释放功率，是电源。
本题中元件1、2、4上电流和电流为非关联参考方向，元件3上电压和电流为关联参考方向，因此P 1=-U 1×3= -（-5）×3=15W ； P 2=-U 2×3=-2×3=-6W ；P 3=U 3×（-1）=-3×（-1）=3W ；P 4=-U 4×（-4）=-（-3）×（-4）=-12W 。
元件2、4是电源，元件1、3是负载。
1.4 在题1.4图中，已知 I S =2A ，U S =4V ，求流过恒压源的电流I 、恒流源上的电压U 及它们的功率，验证电路的功率平衡。
解：I=I S =2A ，U=IR+U S =2×1+4=6V P I =I 2R=22×1=4W ，U S 与I 为关联参考方向，电压源功率：P U =IU S =2×4=8W ，U 与I 为非关联参考方向，电流源功率：P I =-I S U=-2×6=-12W ，验算：P U +P I +P R =8-12+4=01.6 求题1.6图中的U 1、U 2和U 3。
解：此题由KVL 求解。
对回路Ⅰ，有： U 1-10-6=0，U 1=16V对回路Ⅱ，有： U 1+U 2+3=0，U 2=-U 1-3=-16-3=-19V 对回路Ⅲ，有：U 2+U 3+10=0，U 3=-U 2-10=19-10=9V验算：对大回路，取顺时针绕行方向，有：-3+U 3-6=-3+9-6=0 ，KVL 成立1.8 求题1.8图中a 点的电位V a 。
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
《模电课后习题答案》-经典版-清华大学-童诗白
第一章 常用半导体器件自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
（1）在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。
（ ）（2）因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。
（ ） （3）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。
（ ）（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。
（ ） （5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R G S 大的特点。
（ ） （6）若耗尽型N 沟道MOS 管的U G S 大于零，则其输入电阻会明显变小。
（ ）解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、选择正确答案填入空内。
（1）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 。
A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 （2）设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 。
A. I S e U B. TU U I eS C. )1e (S －T U U I（3）稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿（4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。
A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏（5）U G S ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。
A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。
图T1.3解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V，U O6≈－2V。
四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Z m i n＝5mA。
求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
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R3 R4 RP R4
VCC_CIRCLE
+ UI -
R1
1k
T2
T1 UB1 R2
R3
1k
24
RP UB2 T3
1
+ UO -
UB3 UZ DZ
330
R4
220
2.7V
VCC_CIRCLE
3
VCC_CIRCLE
10
习题课2
将参数代入，可求出输出电压的调节范围。 VCC_CIRCLE
ue 10sint (mV )
17
习题课2
uc 2 Aud ui Auc uic 50 20 0.2453 10 997.547sint ( mV )
所以其波形有：
而在 uc2 中既有差模成分又有 共成分，所以有，
ui (mV )
20 0 20
t
uC 2 (mV )
12
习题课2
例9 在图所示的二种电路中； (1) 各晶体管分别组成何种 组态的放大电路； (2) 画出电路的直流通路和交流通路； (3) 画出低频小信号条件下的等效电路； (4) 求各电路的电 压增益Au = uo / ui；
RC T1 ui u01 T2 RE -VEE (a) +VCC C1 u02
+VBB
(b)
3．（a）（b）的低频小信号等效电路如下：
ui
rbe1 β ib2 rbe2 (b) (a)
14
RC uo
β ib
ui
RG
gmugs
rbe
RC
uo2
β ib1
习题课2
4.各电路的电压增益Au = uo / ui (a):
uo Rc Au ui 2rbe
ui
rbe1
β ib2 rbe2 (a)
解：1. T1为NPN, T2为PNP,如图所示； 2 2 Vom （9 1） 2. pom 4W 2 RL 2 8 + 8V I om 8 100 V 3. _ 10 mA 10 mA 4. RF引入电压串联负反馈，如图所示；
S
+9V R1 +15V 1k 1k D1 D2 15V RF R2 T2 Vo RL 8 T1
R3
VCC_CIRCLE
+ UI -
R1
1k
1k
24
RP UB2 T3
1
+ UO -
UB3 UZ DZ
330
R4
2.7V
VCC_CIRCLE
220
VCC_CIRCLE
3
9
习题课2
输出电压的调节范围： 因为： U Z U BE3
R4 UO R3 R4 RP
所以： U O (U Z U BE3 )
5. AVF
Vo 5 50 Vs 0.1
1 R 1 F AVF 50 FV 1K
R3
9V 1
RF=49K
习题课2
例2. 图所示的两级放大电路中，设各个反馈都足够深，各电容的容抗可
忽略不计。 1．指出反馈元件及其反馈类型； 2．画出小信号模型（简化的）等效电路； 3．求电压放大倍数的表达式; + 4．求放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro Vi 的近似值。
+ UI -
R1
1k
RP UB2 T3
1
+ UO -
UB3 UZ DZ
330
放大比较环节
R4
2.7V
VCC_CIRCLE
220
VCC_CIRCLE
基准电压
3
取样电路
8
习题课2
稳压原理：
当 Ui 增加或输出电流减小使 Uo升高时
Uo
Uo
VCC_CIRCLE
UB3
T1 T2 UB1 R2
UBE3=（UB3-UZ） UC3 （UB2 ）
997.5 0 997.5
t
ue (mV )
10 0 10
t
18
习题课2
例11 设T1和T2的电流放大系数分别为β 1和β 2，b-e间动态电阻 分别为rbe1和rbe2。试写出图示电路Ad、Ri和Ro的近似表达式。 解：Ad和Ri的近似表达式分别为
习题课2
在 0 时应有
R3 AF 1 即， R2
.
.
1 3 1 2 2 2 0 R C
1
R3 故有 8 R2
F1
.
注：也可以这样计算，一节RC电路的传输函数为
jR C 1 jR C
1 1 1 j R C
0 1 令F1 arctg 60 R C
R3 R2 -A 1 + R - A 2 + R
0
C
C
-A 3 + R
-A 4 + C R
解：由于 A A1 180 三节RC电路可移相270，因此 可以满足相位平衡条件，该电路可能产生振荡。振荡时，由图可 得： . . R3 jRC 3 R3 1 AF ( ) 1 3 2 R 2C 2 R2 1 jRC R2 3 ( 2 2 2 1) j RC 3 R 3C 3 2 2 2 3 R C 1 得到： 令虚部为零，即， 1 1 f 0 , 0 2 3 R C 6 3R C
R4
uo
A2 R7
解： 由于未接负载，故B 点电位为uo， 因运放为理想的，满足两 虚条件，故A点为虚地。
ui 虚 地
R1
A
R2
R3
虚 地
A1
B
R6
uo
i2
uo R4 1. Au ui R1 2. i2 0
R5
3
习题课2
例4 CC-CC两级放大电路如图所示，已知三极管β 1=β 2=60， rbe1=5kΩ ，rbe2=1kΩ ，求电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro。 解：
Rg
RS
RD
rbe
_
Vo I o1 R f AR Rf I o1 I o1
4. 由于深度负反馈， Ri=Rg
Rf Vo I o1 Vo AV AG AR Vi Vi I o1 Rs
Ro 0
2
习题课2
例3
电路如图所示，设运放均为理想的。 1．写出uo与ui的关系式； 2．流过电阻R2的电流i2=？
RD
VDD
解：电路为电压串联负反馈，所以
U 0 I C 2 ( R1 R2 ) gm ugs ( R1 R2 )
所以，
T2
T1 R2
uI
R1
uo
Ui ugs I R1 R1 ugs gm ugs R1
Au gm ugs ( R1 R2 ) /( ugs gm ugs R1 ) gm ( R1 R2 ) /(1 gm R1 )
习题课2
例1. 电路如图所示，试求：
1.标明BJT T1、T2的类型及发射极箭头方向； 2.设T1、T2的饱和压降VCES=1V，求Pom=？； 3.若运放的最大输出电流为10mA，为了使RL得到最大输出电流Iom，T1、 T2的值应不低于何值？ 4.为了提高输入电阻，降低输出电阻并使放大性能稳定，应如何通过RF引入 反馈？在图中画出连接方式； 5.在上题情况下，设运放是理想的，若要求VS=100mV时Vo=5V，则RF=？
共模抑制比：
RC // RL Auc 0.2453 rbe 2(1 ) Re
Auc 0.2453 CMRR 20lg 20lg 46dB Aud 50
（4）当输入 ui 20sint (mV ) 时，可分为差模输入 电压和共模输入两部分，其中ue中只有共模电压成分，即
1 求得0 , 3R C
.
在 0时，
1 F1 2
.
1 3 1 F ( ) 2 8
R3 故要求A 8 R2
7
习题课2
例7
分立元件组成的串联式稳压电源如图所示，试分析其工 作原理，计算输出电压的调节范围。
调整管
VCC_CIRCLE
T1 T2 UB1 R2
1k 24
R3
VCC_CIRCLE
IC1 IC 2 I E1 I E 2 U ( VEE ) E 0.565mA 2 Re
+ 10k
UCE 1 VCC Ue 12.6V
I C 2 I RC VCC U C U C IL RC RL
ui
T1
T2 10k -12V
10k RL
R4
24 220 3.4 3.77V 220
R3 R4 Rp
24 220 330 3.4 9.8V 220
11
习题课2
例8 电路如图所示，若RD>>rbe, rds>>rbe ，β >>1，
gmrds>>1的条件下，试证明，电路增益为： Au=uo / ui=gmβ (R1+R2)/（1+gmβ R1）
Ri 2 ( RL // Re 2 )(1 2 ) rbe 2 (1 // 10) 61 1 56.5 k R ' i ( Ri 2 // Re 1 )(1 1 ) rbe 1 (56 .45 // 12 ) 61 5 609 k
Ri Ri' // （7.5// 51 100 ） Ro1 [( RS rbe 1 ) /(1 1 )] // Re1 [(1 5) /(1 60)] // 12 98 609// 107 91 k