模拟电子技术(模电课后习题含答案)(第三版)

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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IB 从12 uA 增大到22 uA 时，IC 从lmA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。

A.83 B.91 C.100

(4)当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时,它的低频跨导gm将( A ) 。

A.增大； B.不变； C.减小 1.3电路如图P1.2 所示，已知ui压可忽略不计。

10sin t(V)，试画出ui与uo的波形。设二极管导通电

图P1.2 解图P1.2

解：ui与uo的波形如解图Pl.2所示。 1.4电路如图P1.3所示，已知ui波形图，并标出幅值。

5sin t(V)，二极管导通电压UD=0.7V。试画出ui与uo的

图P1.3 解图P1.3

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1.6电路如图P1.4所示, 二极管导通电压UD=0.7V,常温下UT 26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui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

ID (V UD)/R 2.6mA

其动态电阻:

rD UT/ID 10

故动态电流的有效值：Id

Ui/rD 1mA

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。(6.7V) 3、8V的反接， 6V的管子正接。(8.7V) 4、两个管子都反接。（14V） (2)并联相接可得2种：0.7V；6V。

1、 两个管子都反接，电压小的先导通。(6V) 2.、一个正接，一个反接，电压小的先导通。（0.7V）

1.8 已知稳压管的稳定电压UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA，最大功耗PZM＝150mW。试求图P1.8所示电路中电阻R的取值范围。

解：稳压管的最大稳定电流： IZM＝PZM / UZ＝25mA 电阻R的电流为IZM～IZmin

所以其取值范围为

R

UI UZ

0.36～1.8k IZ

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1.9 已知图Pl.9 所示电路中稳压管的稳定电压UZ

6V，最小稳定电流

IZmin 5mA，最大稳定电流IZmax 25mA。

(1)分别计算UI为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压UO的值； (2)若UI

35V

时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？

解：(1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时，输出电压才为6V。 ∴UI 10V时，UO

RL

UI 3.3V；

R RL

UI 15V时，UO

RL

UI 5V；

R RL

RL

UI 11.7V UZ，∴UO UZ 6V

R RL

。

UI 35V时，UO

(2)当负载开路时，IZ

UI UZ

29mA IZmax 25mA，故稳压管将被烧毁。 R

1.11 电路如图P1.11（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ＝3V，R的取值合适，uI的波形如图（c）所示。试分别画出uO1和uO2的波形。

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2.7电路如图P2.7所示，晶体管的β=80 ，r

'

100 。分别计算RL 和RL 3k 时

bb的Q点、

A u

、Ri和Ro。

解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为：

IVCC UBEQ

BEQBQ

R

Ub

R 22 A

ICQ IBQ 1.76mA

s

rmV

be rbb' (1 )

26I 1.3k EQ

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：

UV A u

RcCEQ CC ICQRc 6.2V；r 308 be

Ri Rb//rbe rbe 1.3k ； A rbe

us

r R Au

93 bes

Ro Rc 5k

RL 3k 时，静态管压降、电压放大倍数分别为：

UL

CEQ

RRVCC ICQ(Rc//RL) 2.3V

L R

c

A u (Rc//RL)r 115 A us rber A u

34.7 bebe Rs

Ri Rb//rbe rbe 1.3k Ro Rc 5k 。

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2.8在图P2.7所示电路中，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P2.8（a）、（b）、（c）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。

解：（a）饱和失真，增大Rb，减小Rc 。 （b）截止失真，减小Rb 。

（c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。

2.10 已知图P2.10所示电路中，晶体管β=100，rbe=1.4kΩ。 (1)现已测得静态管压降UCEQ=6V，估算Rb；

和U 的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少？ (2)若测得Uio

解：(1)IC

∴Rb

VCC UCE

2mA，IB IC/ 20 A,

RcVCC UBE

565k 。

IB

(2)由

Uo (Rc//RL) 100, Au

Uirbe

可得:

RL 2.625k 。 图P2.10

2.13 电路如图P2.13所示，晶体管β=100，rbb =100Ω。

、R和R； (1)求电路的Q点、Aiou

(2)若改用β=200的晶体管，则Q点如何变化？

(3)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？

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解：(1)静态分析：

UBQ

Rb1

VCC 2V

Rb1 Rb2

IEQ

UBQ UBEQRf ReIEQ1

1mA

IBQ

10 A

UCEQ VCC IEQ(Rc Rf Re) 5.7V 图P2.13

动态分析：rbe

rbb' (1 )

26mV

2.73k IEQ

(Rc//RL) 7.7 Au

rbe (1 )Rf

Ri Rb1//Rb2//[rbe (1 )Rf] 3.7k Ro Rc 5k

Rb1

； VCC 2V（不变）

Rb1 Rb2

；IBQ 1mA（不变）

(2) β=200时，UBQ

IEQ

UBQ UBEQRf Re

IEQ1

； 5 A（减小）

。 UCEQ VCC IEQ(Rc Rf Re) 5.7V（不变）

(3) Ce开路时，Au

(Rc//RL)R//RL

； c 1.92（减小）

rbe (1 )(Re Rf)Re Rf

； Ri Rb1//Rb2//[rbe (1 )(Re Rf)] 4.1k （增大）。 Ro Rc 5k （不变）

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2.12 电路如图P2.12所示，晶体管的β=80，rbe=1kΩ。 (1)求出Q点； (2)分别求出RL=∞和RL=3kΩ时电路的

解：(1)求解Q 点：

、R和R。 Aiou

IBQ

VCC UBEQRb (1 )Re

32.3 A

IEQ (1 )IBQ 2.61mA UCEQ VCC IEQRe 7.17V

图P2.12

(2)求解放大倍数和输入、输出电阻：

RL=∞时；

Au

(1 )Re

0.996

rbe (1 )Re

Ri Rb//[rbe (1 )Re] 110k

RL=3kΩ时；Au

(1 )(Re//RL)

0.992

rbe (1 )(Re//RL)

Ri Rb//[rbe (1 )(Re//RL)] 76k

输出电阻：Ro

2.13 电路如图P2.13 所示，晶体管的β=60 ,

Re//

Rs//Rb rbe

37

1

rbb' 100 。

、R和R (1)求解Q点、Aiou

(2)设Us = 10mV （有效值），问Ui若C3开路，则Ui

?,Uo ?

?,Uo ?

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解：(1) Q 点：

IVCC UBEQBQ

Rb (1 )R 31 A

e

ICQ IBQ 1.86mA

UCEQ VCC IEQ(Rc Re) 4.56V

A u

、Ri和Ro的分析： 图P2.13 r26mVbe rbb' (1 )

I 952 , A u

(Rc//RL) 95 EQ

rbeRi Rb//rbe 952 , Ro Rc 3k 。

(2)设Us = 10mV （有效值），则

Ui

i

RR R Us 3.2mV；

Uo A u Ui

304mV

si

若C3开路，则：

Ri Rb//[rbe (1 )Re] 51.3k ， A u

Rc//RLR 1.5 eURi

i

R Us 9.6mV，

Uo A u Ui

14.4mV。s Ri

(c)

(d)

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3.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为100，r

bb'

100 ，UBEQ 0.7V。

试求Rw的滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ以及动态参数Ad和Ri。

图P3.6

解：Rw 滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ分析如下： ∵UBEQ

IEQ

RW

2

2IEQRe VEE ∴I VEE UBEQEQ

0.517mA

W

2

2Re 动态参数Ad和Ri分析如下：

rbe rbb' (1 )

26mV

I 5.18k EQ

Ad

Rc

r 98

be (1 )RW/2

Ri 2rbe (1 )RW 20.5k

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3.7电路如图P3.7所示，T1和T2两管的β均为140，rbe均为4kΩ。试问：若输入直流信号

uI1 20mV，uI2 10mV，则电路的共模输入电压uIc ?差模输入电压uId ?输出动

态电压 uo

?

解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数分别为：uIC

Ad和动态电压 uO

uI1 uI2

15mV2

；

uId uI1 uI2 10mV

Ad

Rc

2rbe

175； uO AduId 1.75V

4.1根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内。已知现有集成运放的类型是：①通用型 ②高阻型 ③高速型 ④低功耗型 ⑤高压型 ⑥大功率型 ⑦高精度型

(1)作低频放大器，应选用( ① )。 (2)作宽频带放大器，应选用( ③ )。

(3)作幅值为1μV以下微弱信号的量测放大器，应选用( ⑦ )。 (4)作内阻为100kΩ。信号源的放大器，应选用( ② )。 (5)负载需5A电流驱动的放大器，应选用( ⑥ )。 (6)要求输出电压幅值为±80V的放大器，应选用( ⑤)。 (7)宇航仪器中所用的放大器，应选用( ④ )。

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6.1选择合适答案填入空内。 (1)对于放大电路，所谓开环是指( B )。

A.无信号源 B.无反馈通路 C.无电源 D.无负载 而所谓闭环是指( B )

A.考虑信号源内阻 B.存在反馈通路 C.接入电源 D.接入负载 (2)在输入量不变的情况下，若引入反馈后( D )，则说明引入的反馈是负反馈。

A.输入电阻增大 B.输出量增大 C.净输入量增大 D.净输入量减小

(3)直流负反馈是指( C )。

A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大直流信号时才有的负反馈 C.在直流通路中的负反馈

(4)交流负反馈是指( C )。

A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B.只有放大交流信号时才有的负反馈 C.在交流通路中的负反馈

(5)为了实现下列目的，应引入

A.直流反馈 B.交流反馈 ①稳定静态工作点，应引入( A )； ②稳定放大倍数，应引入( B )；

③改变输入电阻和输出电阻，应引入( B )； ④抑制温漂，应引入( A )； ⑤展宽频带，应引入( B )。

6.2选择合适答案填入空内。

A.电压 B.电流 C.串联 D.并联

(1)为了稳定放大电路的输出电压，应引入( A )负反馈； (2)为了稳定放大电路的输出电流，应引入( B )负反馈； (3)为了增大放大电路的输入电阻，应引入( C )负反馈； (4)为了减小放大电路的输入电阻，应引入( D )负反馈； (5)为了增大放大电路的输出电阻，应引入( B )负反馈； (6)为了减小放大电路的输出电阻，应引入( A )负反馈；

6.3下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入括号内。 (1)只要在放大电路中引入反馈,就一定能使其性能得到改善。( × )

(2)放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。( × ) (3)反馈量仅仅决定于输出量。( √ )

(4)既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。( × )

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6.14已知一个负反馈放大电路A=10,F=2×10。试问： (1)Af

5

-3

?；(2)若A的相对变化率为20%，则Af

Af

的相对变化率为多少？

解：(1)因为AF =200 > > 1 ，所以：

(2)根据题目所给数据，可知：

1

500 F

dAfAf

1dA1

20% 0.1% 5 3

1 AFA1 10 2 10

6.13已知负反馈放大电路的A

104

(1 j4)(1 j5)2

1010

。

试分析：为了使放大电路能够稳定工作（即不产生自激振荡）, 反馈系数的上限值为多少？

解：根据放大倍数表达式可知，放大电路高频段有三个截止频率分别为

fL1 104Hz， fL2 fL3 105Hz

fL2 fL3 10fL1，所以，在f fL2 fL3 105Hz 时，A

f fL2 fL3时的20lgAF

F

约为60dB ，附加

因为

相移约为-180o，为了使反馈系数20lg

小于0dB，即不满足自激振荡的幅值条件，

-3

F

的上限值应为-60dB，即

的上限值为10。

6.22在图P6.22所示电路中，已知A 为电流反馈型集成运放，试问：(1)中频电压放大倍数；(2)上限截止频率。

图P6.22 解图P6.18

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解：画出图P6.22 所示电路中集成运放的等效电路如解图P6.18 所示。因为ro很小，反相输入端电位为：

U n U i I iro U i

将集成运放的内部电路替换为教材中图6.7.5 所示电路（参阅P310 ~P311 ) ，

可得：I i

j CU o

I U nU U U 而

n(R Rf)U U i(R R)U R noR o fi o j CU o

fRRfRfRRfRf

∴ U (1 j RfCU(R Rf)R) io

fRRf

A U 即：

Rf1u oU (1 ) i

R1 j RfC

∴(1)A 1

Rf1

uR

；(2)上限截止频率为：

fH

2 R

fC

7.1填空：

(1) ( 同相比例 )运算电路可实现Au＞1 的放大器。 (2) ( 反相比例 )运算电路可实现Au＜0 的放大器。 (3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)( 同相求和 )运算电路可实现函数Y aX1 bX2 cX3，a、b和c均大于零。 (5) ( 反相求和 )运算电路可实现函数Y aX1 bX2 cX3，a、b和c均小于零。

(6)( 乘方 )运算电路可实现函数Y

aX2。

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7.11在图P7.11(a)所示电路中，已知输入电压uI的波形如图(b)所示，当t=0时uC =0。 试画出输出电压uO的波形。

(a) (b)

图P7.11

解：输出电压的表达式为uO 当uI为常量时：

1t2

uIdt uO(t1) tRC1

uO

11

uI(t2 t1) uO(t1) 5u(t t1) uO(t1) 100uI(t2 t1) uO(t1) 7I2RC10 10

若t=0时uO =0；则

当t=5mS时，uO

100 5 5 10 3V 2.5V。

[ 100 ( 5) 10 10 3 ( 2.5)]V 2.5V。

当t=15mS时，uO

因此输出波形如解图P7.11所示。

解图P7.11

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7.13试分别求解图P7.13所示各电路的运算关系。

(a)

(b)

(c) (d) 图P7.13

解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：

( a )

uO

R2Ru1I uIdt uI 1001R1C

uIdt ( b ) 设两电容的充电电流为:i

CduC1I1

dt Cdu

1 dt

(方向向右),则

uO (iR

1Cidt) RCduI1 C1u 3duI

I

10 2uI2 dtC2dt

( c )反相端：u u1

O

N uC uP

RC

uPdt 同相端：u1uI uPP uC C Rdt 1RC uI

dt 1

RC uPdt 代入上式，得u1

O RC

uIdt 103 uIdt ( d )

uO

1C (uI1R uI2

)dt 100 (uI1 0.5uI2)dt 1R2

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7.15试求出图P7.15 所示电路的运算关系。

图P7.15

解：设A2的输出为uO2。因为R1的电流等于C 的电流，所以：

u1

O2

RuIdt 21C

uIdt

又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路，所以：

uO2 (1

R2

R)uO 2uO 3

比较以上两式，得：uO uIdt

7.27所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤波电路。

(a) (b) 图7.27

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解：利用节点电流法可求出它们的传递函数。

在图(a)所示电路中

Au(s)

R2R1

sC

sR2C

。 故其为高通滤波器。

1 sR1C

11/(R2 )

1 R2

R1R11 sR2C

在图(b)所示电路中Au(s)故其为低通滤波器。

R2

。

8.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。 (1)在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是 F(2)因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的 F正弦波振荡电路的相位条件 F

A。( × )

0o，单管共集放大电路的 A 0o，满足

A 2n ，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。( × )

(3)在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率

fo 1/RC。( × )

F 1，就一定会产生正弦波振荡。( × ) A

(4)电路只要满足

(5)负反馈放大电路不可能产生自激振荡。( × )

(6)在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。( √ )

8.2判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。

(1) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。 ( √ )

(2)如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。( × )

(3)输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。( √ ) (4)单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。( × )

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8.3选择合适答案填入空内。 A.容性 B.阻性 C.感性

(1)LC并联网络在谐振时呈( B )；在信号频率大于谐振频率时呈( A )；在信号频率小于谐振频率时呈( C )。

(2)当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈( B )；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈 ( C )；其余情况下，石英晶体呈( A )。 (3)信号频率

f fo时，RC串并联网络呈( B )。

8.11分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

(a)

(b)

(c) (d)

图P8.10

解：图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示。

(a) (b)

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(c) (d) 解图P8.10

8.12分别判断图P8.11所示各电路是否可能产生正弦波振荡。

(a)

(b)

(c) (d)

图P8.11

解：(a)可能（电容三点式）

(b)不能 （电感与Re之间的连线应串入隔直电容） (c)不能（①同(b)， ②同名端错误。） (d)可能 （电容三点式）

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8.12改正图P8.11(b)、(c)所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。 解：应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容。

应在(c)所示电路放大电路的输入端（基极）加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的

上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。改正后的电路如解图P8.11(b)、(c) 所示。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fdq4.html