模拟电子电路基础(胡飞跃)第1章答案
模拟电子技术基础习题及答案
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时，锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来，有1μA 的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：二极管正偏时，TD U U S eI I ≈ ， ST D I I lnU U ≈ 对于硅管：mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管：mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时，某硅二极管的反向饱和电流I S =。
（1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？（2）当温度升至67C 或降至10C -时，分别计算二极管的反向饱和电流。
此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：（1）mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-（2）当温度每上升10℃时，S I 增加1倍，则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃)，30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时，mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3（a ）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b ）所示。
已知电源电压为6V ，二极管压降为伏。
试求： （1）流过二极管的直流电流；（2）二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解：（1）mA 53100V7.06I D =Ω-=（2）Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA ，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。
模拟电子技术(第2版)第一章习题答案.doc
第一章习题答案一、填空题1.增大、增大、下2.浓度差异、电场3.五、三4.自由电子、空穴、空穴、自由电子5. N、自由电子、空穴6.本征半导体、杂质半导体7.高于8.正偏、反偏、单向导电性9.电击穿、热击穿10.高、低、单向导电11.限流电阻12.点接触、面接触13.减小、增大14.大、小15.反向击穿16.正向电流、反向电流17.电、光、正向18.光、电、反向19.反向击穿区、反向击穿区20.阻碍、促进二、单选题1.C2.D3.D4.C5.B6.A7.B8.B9.A10.C三、判断题1.错误2.错误3.错误4.正确5.错误四、计算分析题1.对（a）图，u I > 4V时稳压管稳压，u O1 = u I– 4V；u I≤4V时稳压管截止，u O1 = 0。
对（b）图，u I > 4V时稳压管稳压，u O2 = 4V；u I≤4V时稳压管截止，u O2 = u I。
波形图如下：2. （1）开关S 闭合时发光二极管才能发光。
（2）R 的取值范围Ω=-=-=26715)15(max min mA VI U V R D D DDΩ=-=-=8005)15(min max mAVI U V R D D DD计算的最后结果：Ω≤≤Ω800267R3. 稳压管的最大稳定电流为mA VmWU P I Z ZM ZM 256150===稳压管正常工作时要求ZM DZ Z I I I ≤≤min ，所以mA RVmA 25)612(5≤-≤求得Ω≤≤Ωk R k 2.124.0。
计算的最后结果：Ω≤≤Ωk R k 2.124.04. （1）当开关S 闭合时，Z DZ U V V U <≈+⨯=8.5725230，所以稳压管截止。
电压表读数U V =8.57V ，而mA k VI I A A 4.29)25(3021=Ω+==（2）当开关S 断开时，I A2 = 0，稳压管能工作于稳压区，故得电压表读数U V =12V ，A 1读数为mA k VI A 3.65)1230(1=Ω-=计算的最后结果：（1）U V = 8.57V ，I A1 = I A2 = 4.29mA（2）U V = 12V ，I A1 = 3.6mA ，I A2 = 0mA5. （a ）首先假定稳压管断开，求得U PN = -8V ，绝对值大于U Z 值，所以可以工作于反向击穿区。
模拟电子电路（上）
模拟电⼦电路（上）书名：模拟电⼦电路基础作者：胡飞跃 [主编] 刘圆圆 游彬 顾梅园 [编著]时间：2016.12⽉第三次印刷第⼀章 模拟电⼦电路导论1.1信号与电⼦系统信号时域信号、频域信号信号频谱描述信号、傅⾥叶变换模拟信号与数字信号电⼦系统1.2放⼤器基本概念及其线性应⽤放⼤器的符号电压增益 Av 20lg|Av|dB电流增益 Ai 20lg|Ai |dB功率增益 Ap 10lg|Ap|dB放⼤器的主要参数增益电压增益电流增益互阻增益互导增益输⼊电阻Ri输出电阻Ro1.3带宽通频带BW第⼆章 理想运算放⼤器及其线性应⽤差模信号与共模信号电压型运放：放⼤差模信号，抑制共模信号实际运放：差模开环增益：100dB以上共模抑制⽐：100dB以上输⼊阻抗⾼：MΩ及以上输出阻抗低：Ω级别带宽较低失调和漂移低2.1集成运放理想模型与分析⽅法特点：⽆限⼤差模开环增益⽆限⼤共模抑制⽐⽆限⼤输⼊阻抗零输出阻抗⽆限⼤带宽零失调与零漂移2.2集成运放线性基本运算电路虚短、虚断反相组态增益输⼊电阻输出电阻反相组态改进电路同相组态增益输⼊电阻输出电阻电压跟随器2.3运放的其他应⽤电路求和电路反相求和同相求和求差电路仪⽤运算放⼤器三运放电路差分放⼤器⾼共模抑制⽐⾼输⼊阻抗低噪声低线性误差低失调漂移积分电路⽅波到三⾓波的转换微分电路矩形波到尖顶脉冲波的转换2.4⾮理想运放的⼯作性能增益与带宽运放的⼤信号参数输出饱和电压输出电流限制摆率与全功率带宽 SR=2πf m V op maxf m为全功率带宽，V op max是放⼤后输出最⼤峰值运放的直流参数失调电压失调电流第三章 晶体⼆极管及其基本应⽤3.1半导体基础知识本征半导体载流⼦的运动⽅式及形成的电流杂质半导体3.2PN结及其特性PN结的形成达到动态平衡PN结的基本特性正向导通反相截⾄PN结的反向击穿现象PN结的电容特性势垒电容扩散电容3.3晶体⼆极管PN结的伏安特性⼆极管的主要参数最⼤正向电流反向击穿电压反向电流极间电容3.4常规⼆极管的建模数学模型曲线模型理想⼆极管模型恒压降模型折线模型交流⼩信号模型图解分析法齐纳⼆极管的建模⼆极管应⽤电路分析限幅电路逻辑电路稳压电路3.5特殊晶体⼆极管肖特基⼆极管发光⼆极管变容⼆极管第四章 场效应管4.1MOSFET结构及⼯作原理N沟道EMOSFET器件结构N沟道EMOSFET⼯作原理截⾄区与沟道的产⽣变阻区的形成饱和区的形成沟道长度调制效应N沟道EMOSFET特性电路符号伏安特性变阻区饱和区截⾄区P沟道EMOSFET特性耗尽型MOSFET互补MOS或CMOS衬底效应4.2结型场效应管结型场效应管的结构⼯作原理vgs对id的影响vds对id的影响特征曲线与特征⽅程变阻区饱和区截⾄区击穿区4.3场效应管电路直流偏置⼯作点各种常⽤偏置电路固定偏置电路分压偏置电路直流分析与交流分析分离场效应管直流电路分析4.4场效应管放⼤电路分析场效应管⼩信号模型放⼤电路的性能指标放⼤器的三种组态共源极共漏极共栅极共源放⼤器接源极电阻的共源放⼤器共栅放⼤器共漏放⼤器或源极跟随器三种组态放⼤器的⽐较v、。
《模拟电子技术基础》典型习题解答
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示，已知u i＝5sinωt (V)，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。
图P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.2解：u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ～I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。
（1） 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？图P1.4解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故V33.3I L LO ≈⋅+=U R R R U当U I ＝15V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。
故LO I L5VR U U R R =⋅≈+ 当U I ＝35V 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 。
（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。
模拟电子技术基础-第一章课后习题详解
习题1.1选择合适答案填入空内。
（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成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. 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12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。
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.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 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。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。
1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。
设二极管正向导通电压可忽略不计。
图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。
1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，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。
图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。
1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。
试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。
图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.6 电路如图P1.6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解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。
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 LO 10V I L | 3.33VU R U U R R ===+I LO 15V I L|5VU 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。
模电 第一章习题答案
第一章习题参考答案2．如图直流电路，已知电流表读数为3A ，电压表读数为10V ，元件A 产生功率为18W ，元件C 吸收功率为10W ，求元件B 和D 的产生功率解：电流参考方向如图所示，电压参考方向与电流参考方向相关联已知VU U A i D C 10,31-==-=W i U P W i U P c c A A 10,1821==-==解得A i V U A 162-==，，列a 点的KCL 方程：321i i i +=解得A i 23-=列KVL 方程=++A C B U U U解得V U B 4=Wi U P W i U P D D B B 20)2()10(12)3(421=-⨯-==-=-⨯==所以B 产生12W 的功率，D 产生-20W 的功率，即吸收20W 的功率。
12．求图示电流i解:对两个网孔列KVL 方程1l 网孔：0105312=--i i (1)2l 网孔：0551=-i (2)(2)求出 1i =1mA ，代入(1)得2i =5mA 根据KCL 解得 i =1i +2i =6mA14．图示电路，求各支路电流1I 、2I 和电压ab U解：根据KCL 定理，I=0，V U ab 10-= 左回路网孔KVL 方程 A I I 2010511==-右回路网孔KVL 方程 A I I 109922-==+17．求等效电阻 图a)解：等效电阻为Ω=++=4)84//()4)6//3((R 图b)解:等效电导为s S S S S S G ab 10)6//612//()2//2(=+=，Ω=1.0ab R23．求开路电压ab Uba8Ω6Ω8Ω解：利用节点电压法求出电压uV u u 6105)300016000130001(3=⨯=++-算出根据分压原则VU U u Vu u V u u b a ab b a 2262432=-=====25．求图中的电流ΩK 4ΩK 2bu解：利用KVL 方程 得045=+i所以A 8.0i -=。
模拟电路第一章课后习题答案
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。
本题的意图是掌握二极管的单向导电性。
◇ 习题 1-2假设一个二极管在500C 时的反向电流为10μA ，试问它在200C 和800C 时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高100C,反向电流大致增加一倍。
解：在20O C 时反向电流约为A A μμ25.11023=⨯-在80O C 时反向电流约为A A μμ801023=⨯ 本题的意图是通过估算，理解二极管的反向电流将随温度的升高而急剧增大。
◇ 习题 1-3某二极管的伏安特性如图P1-3(a)所示：① 如在二极管两端通过1k Ω的电阻加上1.5V 的电压，见图P1-3(b)，此时二极管的电流I 和电压U 各为多少？② 如将图P1-3(b)中的1.5V 电压改为3V ，则二极管的电流和电压各为多少？提示：可用图解法。
解：① 电源电压为1.5V 时，I=0.8mA, U=0.7V ；② 电源电压为2.2V 时, I=2.2mA ，U=0.8V 。
图解结果见下图：经过观察可进一步得出结论：当二极管工作在正向特性区时，如电源电压增大，二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。
本题的主要意图是加深对二极管伏安特性的理解，并练习用图解法估算二极管的电流和电压。
◇题1-4已知在图P1-4中，u1=10sinωt(V)，R L＝1kΩ，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。
本题的意图是通过画波形图，理解二极管的单向导电性。
◇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。
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100 10k (1000 )(10mV ) 0.303V 100 200 100k 10k vo Ri RL Avo 30.3V / V (2) Avs vsig Ri Rsig RL Ro
或
vo 0.303 Avs 30.3V / V vsig 0.01
习题1.6
Ri / ( Ri Rsig ) Vo ( s) Ri 1 Ri Rsig Vi ( s) R R / / Ri Rsig Ri Rsig sCi 1 sCi sig i sCi Ri Rsig
Ri / /
1 sCi
因此，该电路是低通网络 1 3dB 1.25*107 rad / s Ri Rsig Ci Ri Rsig
习题1.4
放大器参数： Ri 2k 信号源
Gm 40mA / V
负载
RL 1k
Ro 20k
Rsig 2k
电压增益为
vo Gmvi ( Ro / / RL ) Av Gm ( Ro / / RL ) 38.095V / V vi vi
习题1.5
Rmii RL Rsig vo Ro RL RL Rm Rsig Ri isig Rsig Ri Ro RL ii Rsig
v
o242W W
习题1.2
放大器参数： Ri 10k 信号源 vsig 10mV (1) 输出电压为 vo Av vi ( Avo
Ro 200
Avo 1000V / V
负载 RL 100
Rsig 100k
Ri RL )(vsig ) RL Ro Ri Rsig
或 20lg Ai 39.171dB (2) 电压增益为 Av vo io RL Ai RL 90.9V / V vi ii Ri Ri 或 20lg Av 39.171dB (3) 功率增益为 AP Ai Av 8262.81W / W 或 10lg Ap 39.171dB
习题1.1
vo 2.2 Av 11V V vi 0.2 或20log11 20.8dB
io Ai ii vo RL 100 22 A / A ii 1mA 2.2
或20log22 26.8dB
vi i i 2 2 或10log242 23.8dB
Po Ap Pi
f 1.99MHz 2
习题1.7
（1）中频增益为60dB （2）上限截止频率：1000rad/s （3）下限截止频率：0
(3)
vo Ri Rsig Av Avs 333.3V / V vi Ri
习题1.3
放大器参数： Ri 1k 信号源 vsig 100mV (1) 电流增益为
Ro 10k
Ais 100 A / A
负载
RL 1k
Rsig 100k
io Ais ii Ro / ( Ro RL ) 10k Ai 100 90.9 A / A ii ii 10k 1k