模电补充作业及答案
模电习题库答案

模电习题库答案⼀、填空题1、P型半导体多数载流⼦为空⽳,⽽N型半导体的多数载流⼦为电⼦。
2、为了使三极管具有放⼤作⽤,要求外加电压保证发射结正偏,集电结反偏。
3、甲类功放电路管⼦的导通⾓为2π,⼄类功放电路管⼦的导通⾓为π。
4、同相⽐例运算电路可实现Au>1的放⼤器;反相⽐例运算电路可实现Au<0的放⼤器。
5、差分放⼤电路能够放⼤差模信号,⽽抑制共模信号。
6、在具有反馈的放⼤电路中,如果令输出电压0u,反馈信号消失,说明它o的反馈类型属于电压反馈,否则就是电流反馈。
KH信号通过,应该选7、在某个信号处理系统中,要求让输⼊信号中的10~15ZKH的⼲扰信号,不使其通过可采⽤带通滤波器,如果要抑制20~30Z⽤带阻滤波器。
8、振荡电路的⾃激振荡条件中,幅值平衡条件为AF=1,相位平衡条件为:ψa+ψf=2nπ。
9、当静态⼯作点Q的位置偏低,⽽输⼊电压u的幅值⼜相对较⼤,则很容易引i起截⽌失真,当静态⼯作点Q的位置偏⾼,⽽输⼊电压u的幅值⼜i相对较⼤,则很容易引起饱和失真。
10、正弦波振荡电路由放⼤器、正反馈⽹络和选频⽹络和稳幅环节四部分构成。
11、PN结外加正向偏置电压时,在外电场的作⽤下,空间电荷区的宽度要变窄,于是多⼦的扩散运动将增强。
12、当三极管⼯作在放⼤区(线性区)时,集电极电流的变化基本与Uce⽆关,⽽主要受 Ib 的控制。
13、半导体中的载流⼦为电⼦和空⽳。
14、三极管根据结构不同可分成PNP型和NPN 型。
15、共模抑制⽐K等于差模放⼤倍数与共模放⼤倍数之⽐的绝对值,CMRK值越⼤,表明电路抑制共模信号的能⼒越强。
CMR16、在对放⼤电路的输⼊、输出电阻的影响中,串联负反馈的影响是使输⼊电阻的阻值增⼤,⽽电压负反馈的影响是使得输出电阻的阻值减⼩。
17、在某个信号处理系统中,为了获得输⼊电压中的低频信号,应该选⽤低通滤波器,为了避免50HZ电⽹电压的⼲扰进⼊放⼤器,应该选⽤带阻滤波器。
(完整版)哈工大模电习题册答案

【2-1】 填空:1.本征半导体是 ,其载流子是 和 。
两种载流子的浓度 。
2.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子的浓度则与 有很大关系。
3.漂移电流是 在 作用下形成的。
4.二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是 和 。
5.稳压管是利用了二极管的 特征,而制造的特殊二极管。
它工作在 。
描述稳压管的主要参数有四种,它们分别是 、 、 、和 。
6.某稳压管具有正的电压温度系数,那么当温度升高时,稳压管的稳压值将 。
1. 完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等。
2. 杂质浓度,温度。
3. 少数载流子,(内)电场力。
4. 单向导电性,正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。
5. 反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压(U Z ),工作电流(I Emin ),最大管耗(P Zmax )和动态电阻(r Z )6. 增大;【2-2】电路如图2.10.4所示,其中u i =20sinωt (mV),f =1kHz ,试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。
假设电容C 容量足够大。
-+-+C R+k 5ΩV 6iu VD+-D u Di a)(图2.10.4 题2-5电路图1.静态分析静态,是指u i =0,这时u i 视作短路,C 对直流视作开路,其等效电路如图1.4.2(a)所示。
不妨设U D =0.6V则D D 6V (60.6)V1.08mA 5kU I R --===Ω 对于静态分析,也可以根据二极管的伏安特性曲线,用图解法求解。
2.动态分析对于交流信号,直流电源和电容C 视作短路;二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内,故可用动态电阻r d 等效,且D d D1ir u ∆=∆,由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程:)1e (TD/S D -=U u I i (1.4.1)由于二极管两端电压U D ?U T =26 mV ,故式1.4.1可简化为:TD/S D e U u I i ≈TD D Dd d d 1U I u i r ≈=Ω==≈07.241.08mA26mVD T d I U r 所以d i d d d 0.02sin (V)0.83sin (mA)24.07()u u t i t r r ωω===≈Ω 3.交流和直流相叠加)(mA sin 83.008.1d D D t i I i ω+=+=)(V sin 02.06.0d D D t u U u ω+=+=4.u D 和i D 波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
模电(第四版)习题解答

模电(第四版)习题解答第 1 章常⽤半导体器件⾃测题、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,才能保证其(6) 若耗尽型N 沟道MOS 管的⼤于零,则其输⼊电阻会明显变⼩。
( × ) 、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 管四、伏。
、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。
图T1.3解:U O1= 1.3V, U O2= 0V, U O3=-1.3V, U O4=2V, U O5= 1.3V, U O6= -2V。
已知稳压管的稳压值U Z= 6V,稳定电流的最⼩值I Zmin=5mA。
求图Tl.4 所⽰电路中U O1 和U O2各为多少(a) (b)T1.4解:左图中稳压管⼯作在击穿状态,右图中稳压管没有击穿,故故U O2=5V。
U O1=6V。
五、电路如图T1.5 所⽰,V CC=15V,试问:(1)R b=50k 时,Uo=?(2)若T 临界饱和,则R b=?解:(1)= 100,U BE=0.7V。
模电(第四版)习题解答

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。
图T1.3解:U O1=1.3V, U O2=0V, 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 Zmin=5mA。
求图Tl.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
(a) (b)图T1.4解:左图中稳压管工作在击穿状态,故U O1=6V 。
右图中稳压管没有击穿,故U O2=5V 。
五、电路如图T1.5所示,V CC =15V ,β=100,U BE =0.7V 。
试问:(1)R b =50k Ω时,U o=?(2)若T 临界饱和,则R b =?解:(1)26BB BEB bV U I A R μ-==,2.6C B I I mA β==,2O CC C c U V I R V =-=。
模电(填空+选择+大题共224道)题目和答案

`0001 01A1在纯净的半导体中掺入5价元素杂质,形成()型半导体,在此种半导体中多数载流子是()。
`0002 01A1在纯净的半导体中掺入3价元素杂质,形成()型半导体,在此种半导体中多数载流子是()。
`0003 01A1PN结的导电特性是。
`0004 01A2为了使晶体管能有效地起放大作用,其管芯结构总是使:(1)发射区掺杂浓度;(2)集电结面积比发射结面积。
`0005 02A1夹断电压是()型场效应管的参数,开启电压是()型场效应管的参数。
`0006 02A1场效应管有()种载流子导电,场效应管是()控制()型器件。
`0007 02A1共射放大电路中输出电压与输入电压相位。
`0008 02A1在放大电路中,晶体管通常工作在工作区。
`0009 02A1双极性晶体管工作在放大区的条件:发射结,集电结。
`0010 02A1场效应管三个电极分别为极、极和极。
`0011 02A1在单管共集放大电路中,输出电压与输入电压的极性。
`0012 02A2在单管共基放大电路中,输出电压与输入电压的极性。
`0013 02A2场效应管放大电路有共、共和共三种基本形式。
`0014 02A2场效应管从结构上可以分为()和()型两大类型`0015 02A2单管共射极放大器,当工作点Q选择较高时,易出现失真。
`0016 02A2在电子线路中,一般用输出电阻R O来衡量放大器带负载的能力,R O越小,则带负载的能力。
`0017 02A2双极性晶体管工作在饱和区的条件:发射结,集电结。
`0018 02A2双极性晶体管工作在截止区的条件:发射结,集电结。
`0019 02A3单管共射极放大器,当工作点Q选择较低时,易出现失真。
`0020 02A3某放大电路在负载开路时的输出电压为6V,当接入2KΩ负载电阻后,输出电压降为4 V,这表明该放大电路的输出电阻为。
`0021 02A3如果信号源接近于理想电压源,通常希望放大电路的输入电阻;如果信号源接近于理想电流源,通常希望放大电路的输入电阻。
模电作业答案 (1)

第1章半导体二极管及其应用电路1.二极管电路如图1所示,设二极管是理想的。
试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出A、O两端电压U AO。
(a) (b)图1解:图a:对D1有阳极电位为0V,阴极电位为-12 V,故D1导通,此后使D2的阴极电位为0V,而其阳极为-15 V,故D2反偏截止,U AO=0 V。
图b:对D1有阳极电位为12 V,阴极电位为0 V,对D2有阳极电位为12 V,阴极电位为-6V.故D2更易导通,此后使V A=-6V;D1反偏而截止,故U AO=-6V。
2.电路如图2所示,设二极管为理想的,输入电压为正弦波,试分别画出各图输出电压的波形。
(a) (b)图2解:图(a):图(b):第2章 半导体三极管及其放大电路7.电路如图5(a)所示,晶体管的β=80,r bb '=100Ω。
(1)分别计算R L =∞和R L =3k Ω时的Q 点,A us ,R i 和R o 。
(2)由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如图4(b )、(c )、(d )所示,试说明电路分别产生了什么失真,如何消除。
(3)若由PNP 型管组成的共射电路中,输出电压波形如图4(b )、(c )、(d )所示,则分别产生了什么失真?(a)(b) (c)(d)图5解(1)在空载和带负载情况下,电路的静态电流、r be 均相等,它们分别为Ω≈++=≈=≈--=k 3.1mV26)1(mA76.1 Aμ 22EQbb'be BQ CQ BEQ bBEQCC BQ I r r I I R U R U V I sββ空载时,静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为Ω==-≈⋅+≈Ω≈≈=-≈-=≈-=k 593k 3.1308V 2.6 c o bes bebebe b i becc CQ CC CEQ R R A r R r A r r R R r R A R I V U uusu∥β R L =5k Ω时,静态管压降、电压放大倍数分别为LCQ cCEQR V I R U V CCCC =--∵∴V 3.2)(L c CQ Lc L CEQ ≈-+=R R I R R V R U CC∥47115 bes bebe 'L -≈⋅+≈-≈-=uusuA r R r A r R A βΩ==Ω≈≈=k 5k 3.1c o be be b i R R r r R R ∥(2)(a )饱和失真,增大R b ,减小R c 。
模电答案部分
u A 、i R 和oR 的分析: '26(1)952be bb EQmV r r I , (//)95c L ube R R A r & //952i b be R R r , 3o c R R k 。
(2)设U s = 10mV (有效值),则 3.2ii s s iR U U mV R R; 304o u iU A U mV & 若C 3开路,则://[(1)]51.3i b be e R R r R k , // 1.5c L ue R R A R & 9.6ii s s iR U U mV R R, 14.4o u iU A U mV &。
2.14 改正图P2.14 所示各电路中的错误,使它们有可能放大正弦波电压。
要求保留电路的共漏接法。
(a) (b)(c) (d)图P2.14解:(a)源极加电阻R S ; (b)漏极加电阻R D ;(c)输入端加耦合电容; (d)在R g 支路加−V GG , +V DD 改为−V DD改正电路如解图P2.14所示。
(a) (b)(c) (d)解图P2.142.15已知图P2.21 (a)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。
(1)利用图解法求解Q 点;(2)利用等效电路法求解u A 、i R 和oR 。
(a)(b) (c) 图P2.15解:(1)在转移特性中作直线GS D s u i R ,与转移特性的交点即为Q 点;读出坐标值,得出1,2DQ GSQ I mA U V 。
如解图P2.15(a)所示。
(a) (b) 解图P2.21在输出特性中作直流负载线()DS DD D d s u V i R R ,与2GSQ U V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,3DSQ U V 。
如解图P2.21(b)所示。
(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。
5u m d A g R &; 1i g R R M ;5o dR R k 2.16已知图P2.16(a)所示电路中场效应管的转移特性如图(b)所示。
模电习题(含答案)
模电习题(含答案)1. _⾮常纯净的单晶体结构的半导体_ 称本征半导体。
2. 杂质半导体分_N _型半导体和_P _型半导体,前者中多数载流⼦是_⾃由电⼦_,少数载流⼦是_空⽳_,后者中多数载流⼦是_空⽳_,少数载流⼦是_⾃由电⼦_。
3. 本征硅中若掺⼊5价元素的元素,则多数载流⼦应是_⾃由电⼦_,掺杂越多,则其数量⼀定越_多_,相反,少数载流⼦应是_空⽳_,掺杂越多,则其数量⼀定越_少_。
4. P 区侧应带_负电_,N 曲⼀侧应带_正电_。
空间电荷区内的电场称为_内电场_,其⽅向从_N 区_指向_P 区_。
5. 在PN 结两侧外加直流电压,正端与P 区相连,负端与N 区相连,这种接法称之为PN 结的_正向_偏置。
6. 半导体三极管的输⼊特性曲线与⼆极管的正向特性相似,⽽输出特性曲线可以划分为三个⼯作区域,它们是_截⽌_区、_饱和_区和_放⼤_区。
7. 温度变化对半导体三极管的参数有影响,当温度升⾼时,半导体三极管的β值_增⼤_,ICBO 值_增⼤_,UBE 值_减⼩_。
8. 半导体三极管能够放⼤信号,除了内部结构和⼯艺特点满⾜要求外,还必须具备的外部⼯作条件是_发射结正偏、集电结反偏_。
9. ⼯作在放⼤区的某晶体管,当IB 从20微安增⼤到40微安时,Ic 从2毫安变为4毫安,它的β值约为_100_。
10. 半导体三极管的三个极限参数是_CM I _、_CEO RB U )(_、_CM P _。
11. NPN 型硅三极管处于放⼤状态时,在三个电极电位中,其电位⾼低关系为_E B C U U U >>_;基极和发射极电位之差约等于_0.7V _ 。
12. 半导体三极管从结构上分可以分为_PNP _型和_NPN _型两⼤类,他们⼯作时有_⾃由电⼦_、_空⽳_两种载流⼦参与导电。
13. 在⽤万⽤表测量⼆极管的过程中,如果测得⼆极管的正反向电阻都为0Ω,说明该⼆极管内部已_击穿_;如果所测得的正反向电阻都为⽆穷,说明该⼆极管已_断路损坏_。
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。
模电练习题
一. 选择正确答案填入空内,只需填入A 、B 、C 、D1/在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于____,而少数载流子的浓度与____关系十分密切。
(A .温度, B .掺杂工艺 , C .杂质浓度)2、某二极管在正向电流I D =10mA 时,其正向压降U D =。
在U D 保持不变的条件下,当二极管的结温升高10℃,I D 将____。
(A .小于10mA , B .大于10mA , C .等于10mA )3、随着温度升高,晶体管的电流放大系数β____,穿透电流CEO I ____,在I B 不变的情况下b-e 结电压U BE____。
( A .增大, B .减小, C .不变)5、选择填空。
1.直接耦合与变压器耦合多级放大电路之间主要不同点是。
(A .所放大的信号不同,B .交流通路不同,C .直流通路不同)2.因为变压器耦合放大电路(A 1.各级静态工作点Q 相互独立,B 1.Q 点相互影响,C 1.各级A u 相互影响,D 1.A u 互不影响),所以这类电路(A 2.温漂小,B 2.能放大直流信号,C 2.放大倍数稳定),但是(A 3.温漂大,B 3.不能放大直流信号,C 3.放大倍数不稳定)。
6、选择填空。
1.正弦波振荡电路利用正反馈产生自激振荡的条件是____。
(A .1=F A , B .1=-F A , C .11>>F A+) 2.负反馈放大电路产生自激振荡的条件是____。
(A .0=F A ,B .1=F A ,C .1=-F A ,D .∞=F A) 1、从括号中选择正确的答案,用A 、B 、C 、D 填空。
N 型半导体是在纯净半导体中掺入____;P 型半导体是在纯净半导体中掺入____。
(A .带负电的电子, B .带正电的离子, C .三价元素,如硼等 , D .五价元素,如磷等)2、从括号中选择正确的答案,用A 、B 、C …填空。
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【4-1】电路如图所示,晶体管的β=100,UBE = V,饱和管压降UCES= V;稳压管的稳定电压UZ =4V,正向导通电压UD= V,稳定电流IZ=5 mA,最大稳定电流IZM=25 mA。
试问:(1)当uI 为0 V、 V、 V时uO各为多少?(2)若Rc短路,将产生什么现象?【相关知识】晶体管工作状态的判断,稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。
【解题思路】(1)根据uI的值判断晶体管的工作状态。
(2)根据稳压管的工作状态判断uO的值。
【解题过程】(1)当uI=0时,晶体管截止;稳压管的电流在IZ 和IZM之间,故uO=UZ=4 V。
当uI=时,晶体管导通,基极电流假设晶体管工作在放大状态,则集电极电流由于uO >UCES= V,说明假设成立,即晶体管工作在放大状态。
值得指出的是,虽然当uI 为0 V和 V时uO均为4 V,但是原因不同;前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区,且稳定电压为4 V,使uO=4 V;后者因晶体管工作在放大区使uO=4 V,此时稳压管因电流为零而截止。
当uI= V时,晶体管导通,基极电流假设晶体管工作在放大状态,则集电极电流在正电源供电的情况下,uO不可能小于零,故假设不成立,说明晶体管工作在饱和状态。
实际上,也可以假设晶体管工作在饱和状态,求出临界饱和时的基极电流为IB = mA>IBS,说明假设成立,即晶体管工作在饱和状态。
(2)若Rc短路,电源电压将加在稳压管两端,使稳压管损坏。
若稳压管烧断,则uO =VCC=12 V。
若稳压管烧成短路,则将电源短路;如果电源没有短路保护措施,则也将因输出电流过大而损坏【方法总结】(1)晶体管工作状态的判断:对于NPN型管,若uBE >Uon(开启电压),则处于导通状态;若同时满足UC ≥UB>UE,则处于放大状态,IC=βIB;若此时基极电流则处于饱和状态,式中I CS 为集电极饱和电流,I BS 是使管子临界饱和时的基极电流。
(2)稳压管是否工作在稳压状态的判断:稳压管所流过的反向电流大于稳定电流I Z 才工作在稳压区,反向电流小于最大稳定电流I ZM 才不会因功耗过大而损坏,因而在稳压管电路中限流电阻必不可少。
图示电路中R c 既是晶体管的集电极电阻,又是稳压管的限流电阻。
【4-2】电路如图所示,已知晶体管=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U C E S =。
(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 短路图【解题过程】 设U B E =。
则(1) 基极静态电流V4.6mA 022.0c C CC C b1BEb2BECC B ≈-=≈--=R I V U R U R U V I(2)由于U B E =0V ,T 截止,U C =12V 。
(3)临界饱和基极电流 mA 045.0 cCESCC BS ≈-=R U V I β实际基极电流 mA 22.0 b2BECC B ≈-=R U V I由于I B >I B S ,故T 饱和,U C =U C E S =。
(4)T 截止,U C =12V 。
(5)由于集电极直接接直流电源,U C =V C C =12V【4-3】试问图示各电路能否实现电压放大?若不能,请指出电路中的错误。
图中各电容对交流可视为短路。
图(a) 图(b) 图(c)图(d)【相关知识】放大电路的组成原理。
【解题思路】放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。
即要求放大电路既要有一定的放大能力,又要不产生失真。
因此,首先要检查电路中的晶体管(非线性器件)是否有合适的直流偏置,是否工作在放大状态(线性状态),其次检查信号源、放大器和负载之间的信号传递通道是否畅通,并具有电压放大的能力。
【解题过程】图(a)电路不能实现电压放大。
电路缺少集电极电阻,动态时电源相当于短路,输出端没有交流电压信号。
图(b)电路不能实现电压放大。
电路中缺少基极偏置电阻,动态时电源相当于短路,输入交流电压信号也被短路。
图(c) 电路也不能实现电压放大。
电路中晶体管发射结没有直流偏置电压,静态电流,放大电路工作在截止状态。
图(d)电路能实现小信号电压放大。
为了保证输出信号不失真(截止、饱和),当输入信号为正时,应不足以使三极管饱和;当输入信号为负时,应不会使三极管截止。
【4-4】由PNP 型管组成的共射电路中,由于电路参数不同,在信号源电压为正弦波时,测得输出波形如图(a )、(b )、(c )所示,试说明电路分别产生了什么失真【解题过程】(a )截止失真,减小R b 。
(b )饱和失真,增大R b ,减小R c 。
(c )同时出现饱和失真和截止失真,应增大V C C 。
【4-5】 电路如图所示。
晶体管T 为3DG4A 型硅管,其、r bb'=80Ω。
电路中的V CC =24V 、R B = 96kΩ、R C =R E =Ω、电容器C 1、C 2、C 3 的电容量均足够大、正弦波输入信号的电压有效值U i =1V 。
试求:用内阻为10kΩ的交流电压表分别测量u o1、u o2时,交流电压表的读数各为多少?【解题过程】设表内阻为R,则L由以上计算结果可见,信号由发射极输出时,因电路输出电阻小而带负载能力强。
【常见错误】容易忽视电压表内阻对被测电路的负载效应。
【4-6】放大电路如图(a)所示,晶体管的输出特性和交、直流负载线如图(b)所示。
已知,。
试求:(1)电路参数、、的数值。
(2)在输出电压不产生失真的条件下,最大输入电压的峰值。
图(a)图(b)【解题过程】(1)从输出特性和直流负载线可以看出,,,,。
由交流负载线可看出最大不失真输出电压幅值受截止失真的限制,输出电压幅值的最大值由可以算出由可以算出由可以算出(2)由图 (b)看出,,则所以输出电压不产生失真时的最大输入电压的峰值【另一种解法】在计算最大不失真输入电压峰值时,还可通过计算确定,然后利用的关系求解。
由图(b)可知,当输入信号增大时,放大电路将首先产生截止失真。
而电路不产生截止失真的临界条件是:即而故【4-7】已知图所示电路中晶体管的=100,r b e=1kΩ。
(1)现已测得静态管压降U C E Q=6V,估算R b约为多少千欧;(2)若测得iU &和o U &的有效值分别为1mV 和100mV ,则负载电阻R L 为多少千欧?【解题过程】(1) Ω≈-====-=k 565μA20mA2BQBEQCC b CQBQ c CEQCC CQ I U V R I I R U V I β(2)Ω==+Ω=-=-=-=k 5.1 111k 1 100L Lc 'L be'L i o R R R R r R A U U A u u β&&【4-8】图为一个放大电路的交流通路。
试在下列三种情况下写出电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的表达式:(1) ,信号从基极输入,放大后从集电极输出; (2) ,信号从基极输入,放大后从发射极输出; (3) ,信号从发射极输入,放大后从集电极输出。
【解题过程】(1),信号从基极输入,从集电极输出,电路为共射极放大电路。
电压放大倍数,输入电阻输出电阻(2) ,信号从基极输入,从发射极输出,电路为集电极放大电路。
电压放大倍数输入电阻输出电阻(3),信号从发射极输入,从集电极输出。
电路为共基极放大电路。
电压放大倍数输入电阻输出电阻【4-9】电路如图(a)所示。
电路参数为:-VCC =-12V、 RC=2kΩ、RB=360kΩ;晶体管T为锗管,其==60、rbb'=300Ω;电容器C1=C2=10μF、负载电阻RL=2kΩ。
试求:(1) 电路的静态工作点IBQ 、ICQ及UCEQ值;(2) 电路的动态指标Au 、Ri、Ro及Uopp值。
图(a)【解题过程】(1) 先画出直流通路,如图(b)所示。
由图可知:图(b)(2) 画出放大电路的微变等效电路,如图(c)所示。
其中:图(c)由微变等效电路可求得再画出求Ro的等效电路如图(d)所示。
得:图(d)又因为故【4-10】电路如图(a)所示。
已知:RB =300kΩ,RE=Ω,负载电阻RL=Ω,信号源内阻RS =10kΩ,-VCC=-12V,C1、C2足够大,T为硅管,其rbb'=100Ω、=β=50。
试求:(1) 电路静态工作点的数值;(2) 电路动态指标Au 、Ri、Aus(=Uo/Us)的数值;(3) 电路输出电阻Ro的数值。
图(a)【解题过程】(1) 求静态工作点。
画出直流通路如图 (b)所示。
图(b)对于晶体管的发射结组成的回路,有取U BEQ =-,代入上式,可求得(2) 画出放大电路的微变等效电路如图 (c)所示。
图(c)因,故代入数据,得画出求R o 的等效电路如图(d)所示,由于该放大电路所输入的信号源有内阻,所以在画求R o 的等效电路时,将U s 短路,但保留R S 。
图(d)由图可见: 令 ,有 代入上式,得代入有关参数,可求得电路的输出电阻【4-11】 有一共基极放大电路如图所示。
其中V CC = 24V 、R B1 = 90kΩ、R B2=48kΩ、R C =R E =Ω、负载电阻R L =Ω,电容器C 1、C 2、C 3 的电容量均足够大。
晶体管T 为3DG4A 型硅管,其r bb'=80Ω、。
(1) 试估算静态工作点I CQ 、U CEQ 值; (2) 计算、R i 及R o 值。
【解题过程】(1) 本题电路中,基极电流较大,应利用戴维南定理等效,并考虑偏置电阻的影响后,计算静态工作点。
UCEQ≈VCC-ICQ (RC +RE)=24-×+=15V(2)Ro=RC = kW。