模拟电子技术基础-作业答案1.

模拟电子技术课程作业

第1章 半导体器件

1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。 (a)变宽 (b)变窄 (c)不变

2半导体二极管的主要特点是具有( b )。 (a)电流放大作用 (b)单向导电性

(c)电压放大作用

3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。 (a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压

4电路如图1所示，设D 1，D 2均为理想元件，已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示，试画出电压u O 的波形。

20V

100V 0

u I

u i V

/ωt

D 2

D 1

40k Ω

40k Ω

150

u O

+

- 图1

+

-

图2

+-

+-

答案

u i V /ωt

150

ωt 10060

u i V /0

10060

5电路如图1所示，设输入信号u I1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压u O 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。

u I2

R L

u O

t 1

t 2

t

t

2

D 1

D 2

图1

图2

u I1+

-

u I1/ V

-22

-2

u I2/ V

答案

t 1t 2

t

u O /V

-2

t 1:D 1导通，D 2截止

t 2:D 2导通，D 1截止

第2章 基本放大电路

1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。

+

+

+

+

+

++

+

U CC

u o

U CC

U CC

U CC

()

a ()

b (c)

(d)

+

-+

-

+

-+

-

+-

+

-+

-

+

-u i

u i

u o

u o

u i

u o

u i

++++

2图示电路，已知晶体管β=60，U BE .V =07

，R C k =2 Ω，忽略U BE ，如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ，R B 应取( a )。

(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω

++C 2

C 1

R B

R C u o

u i

+

-

+

-+12V

3固定偏置放大电路中，晶体管的β＝50，若将该管调换为β=80的另外一个晶体管，则该电路中晶体管集电极电流IC 将( a )。 (a)增加

(b)减少 (c)基本不变

4分压式偏置放大电路如图所示，晶体T 的β=40，U BE .V =07，试求当RB1，RB2分别开路时各电极的电位（U B ，U C ，U E ）。并说明上述两种情况下晶体管各处于何种工作状态。

++

+

R B1R B2

R C

R E R L u o u i T

C 1

C 2

C E

+U CC +12V

39.k Ω1k Ω

20k Ω

2k Ω

1k Ω

β=40

+

-+

-

答案

(1)当R B1开路时，偏置电路如图1所示： U BE ＝0，I B =0，I C =0，I E =0 U B =0

U C =U CC =12V U E =0

此时晶体管处于截止状态。

(2)当R B2开路时，偏置电路如图2所示:

I U R R I I CS CC C E BS CS

mA mA

mA ≈

+==≈

=12

3

401β

. I U R R I I B CC

B E

B BS mA mA

≈

++=

-+?=>()..11207

20411

0185β

此时晶体管处于饱和状态，U E ≈4V ，U B ≈4.7V ，U C ≈4V

β=40

R B1

R E

R C

+U CC

I B

R B R E

R C

+U CC

I B

i C

U BE

U E

U B

U C 图1 图2

+12V

39.k Ω

2k Ω

1k Ω

20k Ω2k Ω1k Ω

+12V

U E

U B

U C

5放大电路如图所示,已知晶体管的输入电阻r be k =1Ω，电流放大系数β=50，要求: (1)画出放大器的微变等效电路；

(2)计算放大电路输入电阻r i 及电压放大倍数A u 。

++ 2.5k Ω

2.5k Ω

1k Ω

22k ΩC E C 1+C 2

u o

u i R L R B2

R B1R C R E +12V

47.k Ω+

－+

－B

C E

答案

(1)

R C

r be

β b i i b

R L

R B1

R B2

u o

u i

i c

+

－

+

－

B C

E

(2)r R r R R R i B be B B B k =

==//.//07912Ω

A R R r u =-=-=-β

C L be //.//.50252

1

625 第三章 多级放大电路

1由两管组成的无射极电阻R E 简单差动放大电路，欲在双端输出时能很好的抑制零点漂移必须使得( a )。

(a)电路结构对称，两管特性及对应的电阻元件参数相同。 (b)电路结构对称，但两管特性不一定相同。

(c)两管特性及对应的电阻元件参数相同，但电路结构不一定对称。 2在多级直接耦合放大电路中，导致零点漂移最为严重的是( a )。

(a) 第一级的漂移 (b)中间级漂移 (c)末级漂移

3在直接耦合放大电路中，采用差动式电路结构的主要目的是( b )。 (a)提高电压放大倍数 (b)抑制零点漂移 (c)提高带负载能力

4电路如图所示，微安表的读数为100 A μ，AB 支路的总电阻R L k =2Ω，

β1=β2=50,U BE .V =06，计算时忽略R p 的影响，且不计微安表的内阻。要求：(1)指出电路

的输入，输出方式；(2)电路是如何抑制零点漂移的？(3)计算输入电压u I 的大小。

R B R C

R C

R B R L

R P +

－

R E

μA

-6V

6V T 2

B A

u I

10k Ω

10k Ω

1k Ω51.k Ω

10k Ω

10k ΩT 1

解：(1)该电路为单端输入，双端输出。

(1) 由于电路的对称性，温度的变化对T1、T2两管组成的左右两个放大电路的影响是

一致的相当于给两个放大电路同时加入大小和极性完全相同的输入信号，在电路完全对称的情况下两管的集电极电位始终相同，差动放大电路的输出为零，从而抑制零点偏移。

(2) 该电路是双端输出，由于电路的对称性，负载电阻L R 中点电位始终为零电位，等

效于接地，故该电路差模的交流通路如图3-5.

A R R U U I E

B BE EE BQ μβ10102.5304.5101.5)501(210106.06)1(23

33≈?=??+?+?-=++-=

mA I I BQ EQ 51.0)1(=?+=β Ω=+=++=?++

=K I r EQ be 8.2260020051

.026

)501(20026)1(200β

R B

R C R C R B

R L /2

+ －

6 V T 2

B A u I T 1 R L /2

图3-5

Ω=+?=

K R R L

C 48.05

.0105

.0102

//

单端输入双端输出的差模放大倍数为875.18

.21048.0502//

-=+?-=+-=be B L

C ud r R R R A β

id

AB

id od ud u u u u A =

=

则mV A R I A u u ud L A ud AB id 3.53875

.1101101003

6-=-???=?==-μ

因单端输入02=I u ，差模电压I I I I id u u u u u =-=-=021 即mV u u id I 3.53-==

5差动放大电路如图所示，问R E 对差模信号有无影响？为什么？

R C

R C

R P

R E

R B2

R B1

R B2

u I1

u I2

+U CC

R B1

T 2

T 1

+

-

+

-

U EE

u O

+

-

答：R E 对差模信号无影响。因为在输入差模信号时，由于u i1=u i2=u id /2,则T 1和T 2两管的电流和电压变化量总是大小相等、方向相反，流过射极电阻R E 的交流由两个大小相等、方向相反的交流i e1和i e2叠加而成，在电路完全对称的情况下，i e1=- i e2，i e1+ i e2=0。故R E 两端产生的交流压降为零，因此差模输入交流通路中射极电阻R E 被短路。

6电路如图所示，其中两个晶体管特性完全相同。试回答：(1)RE ，RC ，RZ 各起什么作用？(2)此电路是否能将交流信号u I 放大为u O ？(3)u I 和u O 的相位关系怎样，是同相还是反相？

R C

R E u o

+U CC

u I u Z

T 2

T 1

R Z

+

-

+

-

答：(1)RZ 起限制T2管的基极电流作用。 RE 起抑制零点漂移的作用。RC 起反相放大的

作用。

(2)该电路T1管的基极没有静态工作点，故只能放大交流信号I u 的正半周期。

(3) I u 和O u 的相位关系是反相的。

7 放大电路如图1所示，已知晶体管的r be k =1

Ω，β=50要求：(1)试求放大电路的电压放大倍数，输入电阻，输出电阻；(2)画出微变等效电路；(3)设输出电压u o 的波形出现如图2的失真情况，试问改变偏流电阻R B 的大小能否消除失真？为什么？若负载电阻和输入信号均不变，怎样才能消除上述失真。

+3.3k Ω390k Ω

+ 1.2k Ω

O

u i u o R B R C

R L C 1

C 2

u o

+12V

?

t

+

－

+－

图1

图2

答：不会

第四章 集成运算放大器

1从外部看，集成运放可等效成高性能的（ b ） A. 双端输入双端输出的差分放大电路 B. 双端输入单端输出的差分放大电路

C. 单端输入双端输出的差分放大电路 D 单端输入单端输出的差分放大电路 2集成运放的输出级多采用（ c ）

A 共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 互补输出电路 第5章 放大电路的频率响应

1低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（ a ）

(a) 耦合电容和旁路电容的存在 (b) 半导体管极间电容和分布电容的存在 (c)半导体管的非线性特性 (d) 放大电路的静态工作点不合适 2高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（ b ）

(a) 耦合电容和旁路电容的存在 (b) 半导体管极间电容和分布电容的存在 (c)半导体管的非线性特性 (d) 放大电路的静态工作点不合适

第六章 负反馈放大电路

1放大电路如图所示，R F 支路引入的反馈为( c )。 (a)串联电压负反馈 (b)串联电流负反馈 (c)并联电压负反馈

(d)正反馈

++

C 1

C 2

R F

+－

U CC

R C R S u S

+-

u O

2两级放大电路如图所示，第二级与第一级之间的R F 支路引入的反馈为( a )。 (a)串联电压负反馈 (b)串联电流负反馈 (c)并联电压负反馈

(d)并联电流负反馈

+T 1

U CC

C E

T 2

R F

R C1R C2

R E2R E1

R B1

R B2

R 'B1

R 'B2

+-u i +-

u o

3 在串联电压负反馈放大电路中，若将反馈深度增加，则该电路的输出电阻将( a )。

(a)减小 (b)增加 (c)不变

4两级放大电路如图所示，欲引入级间并联电流负反馈，应将反馈电阻支路跨接在电路中的( A )。 (a)E 2，B 1之间 (b)E 2，E 1之间 (c)C 2，E 1之间

(d)C 2，B 1之间

5 两极阻容耦合放大电路如图所示，试指出其交流反馈支路及反馈的类型(电压，电流；串联，并联)，并在图上用瞬时极性判别反馈的极性(正，负反馈)。

+++

++

C 1

C 2

C 4

C 3

R 1R 2

R 3

R 4

R 5

R 6

R 9

R 8

R 7

u i

u o

+U CC

?

??

?

+

-

答案

R 3构成第一级串联电流负反馈

R 3，R 7构成级间串联电压负反馈

6某负反馈放大电路的开环放大倍数为50，反馈系数为0.02，问闭环放大倍数

为多少？

答案 2502

.050150

1=?+=+=

AF A A f

7电路如下图所示，试判断反馈极性(正，负反馈)和类型(含交直流反馈)。

++

+

+

+

C 1

C 3

C 2

T 1

T 2

u i －

R 1

R 5

R 2

R 4

u o －

R 3

+U CC

答：不会

第7章 信号的运算

1运算放大器接成图示电路后，其输入输出方式为( c )。 (a)双端输入双端输出 (b)双端输入单端输出 (c)单端输入单端输出 (d)单端输入双端输出

u O

-∞＋

＋u I

R F

R 2

R 1

2集成运算放大器对输入级的主要要求是( B )。 (a)尽可能高的电压放大倍数 (b)尽可能大的带负载能力

(c)尽可能高的输入电阻，尽可能小的零点漂移 3集成运算放大器输出级的主要特点是( A )。 (a)输出电阻低，带负载能力强 (b)能完成抑制零点漂移 (c)电压放大倍数非常高

4集成运算放大器中间级的主要特点是( B )。 (a)足够高的电压放大倍数 (b)足够大的带负载能力 (c)足够小的输入电阻

5理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零，其原因是( b )。 (a)同相端和反相端的输入电流相等而相位相反 (b)运放的差模输入电阻接近无穷大 (c)运放的开环电压放大倍数接近无穷大

6比例运算电路如图所示，该电路的输入电阻为( b )。

(a)零 (b)R1 (c)无穷大

-∞＋

＋

R 1

u i

u o

R F

R

7具有高输入阻抗和接地负载的电压控制电流源电路如图所示，设图中R R R =+12，试证明：i u R L I =-21/。

-∞＋

＋

-∞＋

＋

i 2

i L

i 1u I

u O1

u O2

u O

R

R

R

R 1

R 2

R L

证明：图左边的运放是同相放大器，据“虚断”、“虚短”的特点有0==-+i i

-+==11u u u i 则有R i u u i o ?+=21 ① o i u R i u u +==?-221则22R i u u i o ?-= ②

图右边的运放是反相放大器，据“虚断”、“虚短”的特点有12o o u R

R

u -= 即12o o u u -=，由o o u R i u +?=112 即)(111o o u R i u +?-= ③ 把①②代入③得：)(22112R i u R i R i u i i ?-+?-=?+ ④ 整理④式i u R i R i R i 222112-=-?+??

i u R i R R i 2)(1122-=?+-? ⑤

由已知21R R R +=代入⑤式得i u R i R R R i 2)(112212-=?+-+?整理得：

i u R i i 2)(121-=?+ ， 1212R u i i i

-=+ ，

由于L i i i =+21，即12R u i i L -=证毕。