《模拟电子技术基础》（国防工业出版社）课后习题答案

第一章 常用半导体器件 1

〖题1.1〗 （1）杂质浓度，温度（2）呈电中性，呈电中性（3）等于，大于，变窄，小于，变宽（4）反向击穿（5）增大，增大，减小（6）左移，上移，加宽（7）、发射结，集电结（8）一种载流子参与导电，两种载流子参与导电，压控，流控。

〖题1.2〗 二极管电路如图T1.2所示，判断图中二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出端电压UO 。设二极管的导通压降为UD=0.7V。

ADBADR10V5VCB?UO??R5V10VUO?(a)B1D1A?R12V9V?UOB1B2(b)D1D2R10V15VUOAB2D2??(c)(d)图 T1.2

解：（a）UO=UA－UD=－5V－0.7V=－5.7V （b）UO=UB=UC=－5V （c）UO=UA=－0.7V （d）UO=UA=－9.3V

〖题1.3〗 二极管电路如图T1.3 (a) 所示，已知ui?10sin?t(mV) ，E?1.2V，

?ui?电容C和直流电源E对交流视为短路，二极管的伏安特性曲线如图T1.3(b)所示，R?100?，

求二极管两端的电压和流过二极管的电流。

解： iD?ID?id?(5?1.92sin?t)mA

uD?UD?ud?(0.7?0.01sin?t)V〖题1.4〗 设图T1.4中的二极管D为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？。

+REDCiD/mA12iD8400.30.60.91.2uD/V ??uD(a)(b)图 T1.3

第一章 常用半导体器件 2

6k? D 4k? ?4k ?5k B ?5k 20V ?18k D ?20k ?14k B ?1k 15V10V A A10V ?2k 5k? ?1k(a)(b)图 T1.4

解：(a) UA??10?41?(?20)???9V 4?61?45UB??20???10V,UA?UB, 二极管导通；

5?525(b) UA??10??(?15)???4V

2?185?201UB??15???1V,UA?UB, 二极管截止。

1?141k?1k??D5V?(a)D??〖题1.5〗 在图T1.5所示电路中，已 知ui=10sinωt(V),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。分别画出它们的输出波形和传输特性曲线uO=f(ui)。

解：

?ui??uo?uiD5Vuo?(b)D???1k?ui5Vuoui1k?uo5V?(c)??(d)?图T1.5uo(V)5 555uo(V)5o5 ui(V)uo(V)5o5 ui(V)uo(V)5o5 ui(V)ouo(V)5 uo(V)uo(V)uo(V) 5 ui(V) oπ/35π/6(a)?t oπ/35π/6(b)2π ?toπ/35π/6(c)2π ?toπ/35π/6(d) t?

〖题1.6〗 有两只硅稳压管DZ1、DZ2，它们的正向导通电压UD=0.7V，稳压值分

第一章 常用半导体器件 3

别为UZ1=6V，UZ2=9V。试问：

（1） 将它们串联相接时可以得到几种稳压值，各为多少？ （2） 将它们并联相接时又可以得到几种稳压值，各为多少？ 解：（1）6.7V，9.7V，15V； （2）0.7V，6V。

UI?10V,〖题1.7〗 已知稳压管DZ的稳压值UZ?6V，最小稳定电流IZmin=5mA，

求图T1.7所示电路中UO1和UO2的值。

R?UI??R??500?DZRL2k?UO1?2k?DZRL2k?UO2?UI?图 T1.7

解：(a)假设稳压管DZ能够稳压则：IZ?IR?IRL?假设成立，所以UO1=6V ；

(b)若稳压管DZ能够稳压则：IZ?IR?IRL?UI?UZUZ??5mA?IZmin， RRLUI?UZUZ???1mA?IZmin， RRLRL?5V。

RL?R假设不成立，稳压管不导通，所以Uo2?UI?〖题1.8〗 电路如图T1.8所示，已知E=20V，R1=400Ω，R2=800Ω。稳压管的稳定电压UZ=10V，稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流IZmax=20mA求流过稳压管的电流IZ=?如果R2断开，将会出现什么问题？R2的最大值为多少？

解：假设稳压管能够稳压，则:

EI1 R1I2IZDZE?UZUZIZ?I1?I2???12.5mA?IZmin,

R1R2假设成立，且IZ?IZmax,IZ?12.5mA，如果R2断开，稳压管中电流过大将被烧坏；IZ?I1?I2? R2图T1.8E?UZUZ??IZmax ，R2的最大值为2kΩ。 R1R2

第一章 常用半导体器件 4

〖题1.9〗测得放大电路中的两个晶体管的两个电极电流如图T1.9所示。 （1） 另一个电极的电流，并在图中标出实际方向；

（2） 判断它们的管型，并标出e、b、c极；

（3） 估算它们的β值和?值。

2.02mA1.2mA

1.23mA0.02mA

(b)(a)

图T1.9 解：图（a）：（1）2mA，流入电极，（2）NPN型管，上e左c右b ，（3）β=100，α=0.99； 图（b）：（1）0.3mA，从电极流出，（2）PNP型管，上c左b右e ，（3）β=40，

α=0.975。

〖题1.10〗 有两只晶体管，A管的?=200，ICEO?200μA；B管的?=50，

ICEO=10μA，其它参数大致相同，用作放大时最好选用哪只管？

解：B管。（选用BJT时，一般希望极间反向饱和电流尽量小些，以减小温度对BJT性能的影响）。

〖题1.11〗 在放大电路中，测得三只晶体管各个电极的电位如下， A管：①2V，②2.7V，③6V B管：①2.2V，②5.3V，③6V C管：①－4V，②－1.2V，③－1.4V 试判断晶体管的类型、材料、电极。 解：A管：NPN型，硅，①e，②b，③c；

B管：PNP型，硅，①c，②b，③e； C管：PNP型，锗，①c，②e，③b。

〖题1.12〗 用万用表直流电压档测得某电路中三只晶体管各电极的电位如下， A管：UC=－18V，UB=－12.3V，UE=－12V ；B管：UC=+6V，UB=+0.1V，

UE=－0.2V；C管：UC=+5.3V，UB=+5.3V，UE=+6V。试判断晶体管的工作状态。

解：A管：放大状态，B管：放大状态，C管：临界饱和状态。

〖题1.13〗工作在饱和状态的PNP型晶体管，三个电极电位的关系哪一组正确？ （1）UE>UB，UC>UB，UE>UC； （2）UE>UB，UCUC；

（3）UB>UE，UBUC； 解：（1）组正确

第一章 常用半导体器件 5

〖题1.14〗 电路如图T1.14所示，已知晶体管?=50，导通时UBE=0.7V，试分析VBB为0、1V、2V三种情况下晶体管T的工作状态即输出端电压uO的值。

解：VBB=0时，T截止，uO=12V；

VBB=1V时，T放大，uO=9V； VBB=2V时，T饱和，uO<0.7V。

〖题1.15〗 电路如图T1.15所示，晶体管的?=50，

Rc1k?RbVBB5k??VCC(?12V)?TuO?|UBE|=0.2V，饱和管压降|UCES|=0.1V；稳压管的稳定电压UZ=5V，正向导通电压UD=0.5V。试问：当uI=0V和uI=－5V时uO的值各为多少？

解：ui=0V时uO=－UZ=－5V；

ui=－5V时uO=－0.1V。

〖题1.16〗 某晶体管的极限参数PCM=150mW，ICM=100mA，U(BR)CEO=30V。试问：

（1）若它的工作电压UCE=10V，则工作电流IC不得超过多少？

?uI?图 T1.14?VCC(?12V)Rc1k?Rb10k??TuO?图 T1.15（2）若工作电流IC=1mA，则工作电压UCE不得超过多少？ 解：（1） IC不得超过5mA （2） UCE不得超过30V

〖题1.17〗电路如图T1.17（a）所示，场效应管T的输出特性曲线如图（b）所示。 （1）画出T在恒流区的转移特性曲线；

（2）分析当uI为4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域？

iD/mARd3.3k??VDD(?12V)43uGS?12V11V10V9V8V6V5V510152025uDS/V?T?uI?2uO?10图 T1.17

解：（1） 略

（2） uI=4V时，T工作在夹断区；

uI=8V时，T工作在恒流区；

uI=12V时，T工作在可变电阻区。

第一章 常用半导体器件 6

〖题1.18〗 已知某场效应管的IDSS=10mA，UGS(off)=－4V，求IDQ=5mA时的低频跨导gm。

解：gm=3.5mS

〖题1.19〗 已知场效应管的输出特性曲线如图T1.19所示，求管子的下列参数： （1） 夹断电压UGS(off)或开启电压UGS(th)； （2） uGS=4V时的漏源击穿电压U(BR)DS； （3） uDS=10V、iD=3mA时的跨导gm。

iD/mA6uGS?6V5V4V3V05101520uDS/V42图 T1.19

解：（1） 开启电压UGS(th)=3V；

（2） 当UGS=4V时，U(BR)DS=18V； （3） gm=2.83mS

〖题1.20〗 试说明图T1.20所示的器件各工作在什么区域？已知：T1管?=40，T2管

UGS(th)=2V，T3管UGS(off)=－3.5V。

?VCC(?5V)?VDD(?5V)?VDD(?3V)Rb100k?Rc2k?T1T2T3(a)(b)(c)图 T1.20

解：T1管工作在放大区，T2管工作在恒流区，T3管工作在可变电阻区。

第二章基本放大电路 7

〖题2.1〗试分析图T2.1所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

?VCCRc?VCC?VCC++uIRbVBBT+uOuI+TRb++uOuIRbVBBT+RcuORc------(a) (b) (c)?VCCRc?VCC?VCCRb+ui+1.2VTuOR1++Rc+uITR2Re++uOuI+++TuORe-VBB-----(d) (e) (f)?VDDRd?VDDRd?VDDRd++uITuO++uIuORs++uI+TTuORgRs------(g) (h) (i)图 T2.1

解：(a) 不能。因为输入信号ui被基极电源VBB短路。

(b) 可能。

(c) 不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然

失真。

(d) 不能。晶体管因发射结电压过大而损坏。 (e) 不能。因为输入信号被电容交流短路。 (f) 不能。因为输出信号被电源?VCC交流短路。 (g) 可能。 (h) 可能。

(i) 不能。因为场效应管T截止。

第二章基本放大电路 8

〖题2.2〗填空：要求先填文字表达式后填得数。在图T2.2所示电路中，已知

VCC?12V，晶体管的??100，R?b?100k?。

??0V时，测得U?0.7V，若要基极电流（1）当UBEQi?和RW之和Rb= ≈ k?；IBQ?20μA，则Rb而若测得UCEQ?6V，则Rc= ≈ k?。 （2）若测得输入电压有效值Ui?5mV时，输出电压有效

?? ≈ 。值U??0.6V，则电压放大倍数Aou?VCCR?bC1Rc+C2+RW+uO-+uI-T图 T2.2若负载电阻RL值与Rc相等，则带上负载后输出电压有效值Uo? = V。

解：（1）

VCC?UBEQIBQ?565k?，

VCC?UCEQ?IBQ?3k?

（2）??UoR//RL??c??120，Uo?0.3V

UiRc〖题2.3〗已知图T2.2所示电路中VCC?12V，Rc?3k?，静态管压降UCEQ?6V；并在输出端加负载电阻RL?3k?。选择一个合适的答案填入空内。 （1）该电路的最大不失真输出电压有效值Uom?(A)； A.2V

B.3V

C.6V

??1mV时，若在不失真的条件下，减小R，则输出电压将(C)； （2）当UiW A.减小 B.不变 C.增大

??1mV时，将R调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压， （3）在UiW则输出电压波形将(B)；

A.顶部失真 B.底部失真 A.RW减小

B.Rc减小

C.为正弦波 C.VCC减小

（4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将(B)。

〖题2.4〗现有基本放大电路如下：选择正确答案填入空内 A.共射电路 B.共集电路

C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路

（1）输入电阻最小的电路是 ，最大的是 ； （2）输出电阻最小的电路是 ； （3）有电压放大作用的电路是 ； （4）有电流放大作用的电路是 ； （5）高频特性最好的电路是 ；

（6）输入电压与输出电压同相的电路是 ；反相的电路是 。 解：（1）C，BDE（2）B （3）ACD（4）ABDE（5）C（6）BCE，AD

第二章基本放大电路 9

〖题2.5〗画出图T2.5所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。

+VCCR1C1R2Rc++uo_ui_R1R2+C2VCC_R3C1TC3+++uo+C3R4++ui_TC2+(a) (b)+VCCR1+R2R4+T2C3++uoui_R1R2TC2+R3RL+uo_C1+ui_+T1C2R3_(c) (d)+C1图T2.5

解：

〖题2.6〗电路如图T2.6（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ?0.7V。利用图解法分别求出RL??和RL?3k?时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。

第二章基本放大电路 10

?VCC(+12V)Rc3kΩRb+ui-VBB15kΩiC/mA+432140μA30μA20μA10μATRL3kΩuO_1Vo24681012uCE/V(a) 图 T2.6(b)

解：空载时：IBQ?20?A，ICQ?2mA，UCEQ?6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。

带载时：IBQ?20?A，ICQ?2mA，UCEQ?3V；最大不失真输出电压峰值约为

2.3V，有效值约为1.63V。解如图所示。

?VCCRb51k?+5k?Rc++uO-+TC1C2RL5k?

〖题2.7〗在图T2.7所示电路中，已知晶体管的??80，

??20mV；静态时U?0.7V，rbe?1k?，Rs?2k?，UBEQiuI- 图T2.7UCEQ?4V，IBQ?20μA。

判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“?”，否则打“×”。

4???4??5.71（ ） （ ） （2）??200Au20?10?30.7???80?5??400（ ） （4）A???80?2.5??200（ ） （3）Auu11200.7 （5）Ri?()k??1k?（ ） （6）Ri?()k??35k?（ ）

200.02???（1）Au

第二章基本放大电路 11

（7）Ri?3k?（ ） （8）Ri?1k?（ ）

（9）Ro?5k?（ ） （10）Ro?2.5k?（ ）

??60mV( ) ??20mV( ) （12）U（11）Uss解：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）√ （9）√ （10）× （11）× （12）√

〖题2.8〗已知固定偏置放大电路中晶体管的??100，rbe?1k?，VCC?12V，

Rc?3k?

（1）现已测得静态管压降UCEQ?4V，估算Rb为多少千欧；

?的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻R为多少千欧？ ?和U（2）若测得UoLi解：（1）求解Rb：ICQ?VCC?UCEQRc?2mA，IBQ?ICQ??20?A，

Rb?VCC?UBEQIBQ?565k?；

?????RL???Uo??100，A（2）求解RL：A??100， uuUirbe??1k?，RL?1.5k?，其中RL??Rc//RL。 解得RL 〖题2.9〗电路如图T2.9所示，晶体管的??100，rbb??100?。 ?、R和R； （1）求电路的Q点、Auio（2）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？ 解：（1）静态分析：

UBQ?Rb1?VCC?2V Rb1?Rb2Rb225k?Rc5k?+VCC(+12V)++C2 IEQ?UBQ?UBEQ?1mARf?Re+

C1Rb15k?+ui_Rf300?Re1k?+CeRL5k?uoIIBQ?EQ?10 μA 1??UCEQ?VCC?IEQ(Rc?Rf?Re)?5.7V_图 T2.9 动态分析：

第二章基本放大电路 12

rbe?rbb'?(1??)26mV?2.73k?IEQ?(Rc∥RL) ?Au????7.7rbe?(1??)RfRi?Rb1∥Rb2∥[rbe?(1??)Rf]?3.7k?Ro?Rc?5k?

'RL????减小，A （2）Ri增大，Ri?4.1k?；A≈－1.92。 uuRf?Re?、R和R的表达式。 〖题2.10〗试求出图T2.5（a）所示电路Q点、Auio解：Q点为

IBQ?VCC?UBEQR1?R2?(1??)Rc

ICQ?? IBQ UCEQ?VCC?(1??)IBQRc?、R和R的表达式分别为 Auio????R2∥R3 , R?r∥R , R?R∥R Auibe1o23rbe?、R和R的表达式。设静态时R〖题2.11〗试求出图T2.5（b）所示电路Q点、Auio2中的电流远大于T的基极电流。

解：Q点：

IBQ?(R2VCC?UBEQ)[R2∥R3＋(1＋β)R1]R2?R3

ICQ?β IBQ UCEQ?VCC?ICQRc?UBEQ?、R和R的表达式分别为 Auio??β R4 Aurbe Ri?R1∥rbe 1?βRo?R4

第二章基本放大电路 13

〖题2.12〗设图T2.12所示电路所加输入电压为正弦波。试问：

??U??U?U??? A?U??? （1） Au1o1iu2o2i（2）画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2的波形；

Rb 100 k ? 解：（1）因为通常β??1，所以电压放大倍数分别应为：

+ui+VCCRc3k?uO1+C2

β RcRc???A?－??1 u1rbe?(1?β)ReReC1Re3k?+C3uO2

A??(1?β)Reu2r??1 be?(1?β)Re(2)两个电压放大倍数说明uo1??ui，uo2??ui。波形如图所示。

〖题2.13〗电路如图T2.13所示，晶体管的

??80，rbe?1k?。

（1）求出Q点；

（2）分别求出RL??和RL?3k?时电路的A?u； （3）求出Ri和Ro。 解：（1）求解Q点：

IVCC?UBEQBQ?Rb?(1??)R?32.3μAe IEQ?(1??)IBQ?2.61mA

UCEQ?VCC?IEQRe?7.17V （2）求解输入电阻和电压放大倍数： RL??时

Ri?Rb∥[rbe?(1??)Re]?110k? A?(1??)Re

u?r?(1??)R?0.996beeRL?3k?时

图 T2.12+VCC(+15V)200Rkb?++C22kR?sC1++uiu+Rs-_3k?eRLuO_图 T2.13

第二章基本放大电路 14

Ri?Rb∥[rbe?(1??)(Re∥RL)]?76k?

?? Au(1??)(Re∥RL)?0.992rbe?(1??)(Re∥RL)

（3）求解输出电阻： Ro?Re∥Rs∥Rb?rbe?37?

1??〖题2.14〗已知图T2.14(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；

?、R和（2）利用等效电路法求解AuiRdC1+ui_++VDD(10V)5kO+Ro。

解：（1）在转移特性中作直线与转移特性的交点即为Q点；uGS??iDRs，

读出坐标值，得出IDQ?1mA，

TRs2kOC2+Cs+uO_Rg1MO(a)iD/mA4321iD/mA21.510.5uGS/V -1V-2V-3V246UGSQ??2V。如图所示。

-4-3-2-1oO(b) (c)8 1012uGS/V 图 T2.14

第二章基本放大电路 15

?、R和〖题2.15〗电路如图T2.15所示，已知场效应管的低频跨导为gm，试写出AuiRo的表达式。

+VDDRg1RdC2?、Ri和Ro的表达式分别为 解：Au???g(R∥R)AumDL Ri?R3?R1∥R2

+ui_++C1+ARg3Rg2RsRL+Cs_uoRo?RD

图 T2.15

〖题2.16〗 解：（1）A （2）B，A （3）B A （4）C C 〖题2.17〗解：（1）

1 。①；①。

2π(Rs?Rb∥rbe) C1（2）

1' ；①；①，①，③。 2π[rb'e∥(rbb'?Rb∥Rs)]Cπ〖题2.18〗已知某电路的波特图如图T2.18

?的表达式。 所示，试写出Au解：设电路为基本共射放大电路或基本共源

放大电路。

+VCCR1T2D1D2+ui-T1ReET3RL+uO-.20lgAu /dB302010O100101102103104105106f /Hz ?-V图T3.2CC

-90o-135o-180o-225o-270o100101102103104105106 f /Hz图T2.18

第三章 集成运算放大电路 16

〖题3.1〗 （1）集成工艺不易制作大容量电容 （2）减小温漂 （3）共射放大电路（4）克服温漂 （5）差，平均值 （6）抑制共模信号能力增强 （7）带负载能力强 （8）恒定，小，大

〖题 3.2〗OCL功率放大电路如图T3.2所示，其中T1的偏置电路未画出。若输入为正弦电压，互补管T2、T3的饱和管压降可以忽略，试选择正确答案填空。

（1）T2 和T3的工作方式为（甲乙类）。 （2）理想情况下，电路的最大输出功率为

R1T2D1D2+ui-T1ReET3RL+uO-+VCCV。 2RL2CC（3）电路中R1的作是充当T1的集电极负载，D1和D2的作用是消除交越失真。

〖题3.3〗已知一个集成运放的开环差模增益Aod为100dB，最大输出电压峰-峰值Uopp??14V，分别计算差

-VCC图T3.2模输入电压uI（即uP?uN）为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时的输出电压uO。 解：uI为10μV、100μV、1mV、1V和－10μV、－100μV、－1mV、－1V时，

uO分别为1V、10V、14V、14V、－1V、－10V、－14V、－14V。

〖题3.4〗图T3.4所示电路参数理想对称，?1??2??，rbe1?rbe2?rbe。 （1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；

（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。

R?(Rc?W)+VCC2解：（1）Ad??

RWrbeRcRcR?(Rc?W)2，比较结果可知，两种 （2） Ad??rbe情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的

++uI-T1uO-T2Re-VEE?uC1 ＞ ?uC2。

图T3.4

第三章 集成运算放大电路 17

〖题3.5〗图T3.5所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50， rbb?=100Ω，UBEQ?0.7。试计算RW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。

+VCCRc1uI1RbT1+uO-T2Rb2uI2+VCC(+12V)Rc10k?+uI-T1Rc10k?T2100?Re5.1k?+uO-RWRe

Rc1uI1Rb-VEE图T3.6

Rb2uI2-VEE(-6V)图T3.5+VCCT1+uO-T2Re

-VEE图T3.6

〖题3.6〗图T3.6是一个单端输出的差分放大电路，试指出1、2两端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端，并求出该电路的共模抑制比。设VCC?12V，VEE?6V，

Rb?10k?，Rc?6.2k?，Re?5.1k?，三极管的?1??2???50， rbb?=300Ω，UBE1?UBE2?0.7V。

解：1为反相端、2为同相端，

Rc+VCCKCMRAβRe?d??20 AcRb?rbe1RbuI1T1+uO-T2Rb2uI2〖题3.7〗电路如图T3.7所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3k?。试问：若输入直流信号uI1?20mV，

Re-VEE图T3.6+VCCRc+uI1+uO--uI2uI2?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=?（R?10K?）

+VCC(+15V)解：

Rc20k?Rb100?RL10k?T1+uO-T2+u-

Rb100?Re10k?-VEE(-6V)图T3.8T1T2+V(+15V)R20k?

+u-R100?R10k?T+u-TR100?R10k?-V(-6V)T3.8图

-VEE图T3.7+VCC(+15V) ?uO?AduId??0.67

〖题3.8〗电路如图T3.8所示，晶体管的??50，

rbb?=100Ω。

（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；

（2）用直流表测得uO?2V，uI=？若

+uI-Rc20k?Rb100?+RLu10k?O-T2T1Rb100?Re10k?uI?10mV，则uO=？

-VEE(-6V)图T3.8

第三章 集成运算放大电路 18

解：（1）ICQ1?ICQ2?0.265mA，UCQ1?3.23V，UCQ2?VCC?15V （2）uI??uO?37.6mV，uO?UCQ1??uO?2.9V AdRd10k?+VDD(+15V)Rd10k?〖题3.9〗场效应管具有输入阻抗（达1M?以上）的特点。图T3.9是高输入阻抗型场效应管差动放大电路，作为高阻型集成运放的输入级。已知gm?2mS，RL?10k?，求：（1）差模电压增益Aod，共模电压增益Aoc以及共模抑制比；（2）当uS?10mV时，输出电压uO=？ 解：（1）Aod?5，Aoc??0.125，KCMR?32dB； （2）uO?49.38mV。 出时的共模抑制比将为多少？

解：KCMR?52dB。

+uS-+RLu10k?OT1-T2Rs10k?(-15V)图T3.9-VSS〖题3.10〗在题3.9中，若Rs由20k?改为200k?，其他参数保持不变，单端输

〖题3.11〗电路如图T3.11所示，已知：晶体管T1的ICEO1?1.2μA，?1?60，

UBE1?0.7V；T2的ICBO2?15μA，?2?40，UBE2?0.7V；

R?1k?，VCC?12V。试求：

（1）开关S1、S2均置于位置“1”时的IC； （2）开关S1、S2均置于位置“2”时的IC。 解：（1）IC?0.62 mA

1S121S22T1R+VCCICT2 （2）IC?3.61 mA

〖题3.12〗试判断图T3.12所示各种复合管的连接是电极。

解：

（a）正确，NPN型管，

1端为c极、2端为b极、3端为e极；

（b）错误 ； （c）错误 ；

（d）正确，增强型N沟道

1T222T1T12T231T12T23(e)(f)3(g)T1T231T1T3T23311T1T22图T3.11否正确。如正确，指出它们各自等效于什么类型的管子，管脚1、2、3分别对应于什么

11T1T23(a)(b)(c)(d)22图T3.12

第三章 集成运算放大电路 19

MOS管，1端为d极、2端为g极、3端为s极；（e）错误；（f）错误（g）正确，NPN型管，1端为e极、2端为b极、3端为c极。

〖题3.13〗工作在乙类的OCL电路如图T3.13所示，已知VCC?12V，RL?8?，ui为正弦电压，求在VCES?0的时候，电路的最大输出功率Pom、效率?和管耗PT。

解：Pom?2+VCCiC1T1uiiLT2RLiC2+uo-VCC?9W，??78.5%，PT ?2.46W。 2RL〖题3.14〗某电路如图T3.14所示，试分析： （1）若R1、D1、D2、三个元件中有一个出现开路，会出现什么问题？

-VCC图T3.13（2）VCC?15V，VCES?2V，RL?8?时，最大不失真输出功率Pomax为多大？

+VCCRW+ui-T1R1D1D2T2R2ERL+uO-OuO(V)t-VCC图 T3.14

解：（1）导致IB1、IB2过大；T1、T2工作电流很大，会使T1、T2管烧坏 （2）Pomax?10.6W

〖题3.15〗在图T3.15所示电路中，已知VCC?16V，RL?4?，T1和T2管的饱和管压降|UCES|?2V，输入电压足够大。试问：

（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？ （2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？

（3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？

uIR1T1D1+D2T2RLuO-+VCCR2(VCC?UCES)2?24.5W， -V解：（1） Pom? CC 2RL图T3.15

第三章 集成运算放大电路 20

??πVCC?UCES??69.8% 4VCC20.2?VCC?0.2PoM??6.4W

2RL （2）PTmax （3）U?U?VCC?UCES?9.9V

iom2〖题3.16〗在图T3.16所示电路中，已知二极管的导通电压UD?0.7V，晶体管导通时的|UBE|?0.7V，T2和T3管发射极静态电位UEQ?0V。试问：

（1） T1、T3和T5管基极的静态电位各为多少？

（2） 设R2?10k?，R3?100?。若T1和T3管基极的静态电流可忽略不计，则T5管集电极静态电流为多少？静态时uI＝？

（3）若静态时iB1?iB3，则应调节哪个参数可使iB1?iB2？如何调节？

（4）电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗？你认为哪个最合适？为什么？ 解： +VCC（1）UB1?1.4V UB3??0.7V UB5??17.3V

R2T1(+18V)T2+R3V?UB1（2）ICQ?CCuI?uB5??17.3V ?1.66mA，

R2R1D1D2T3T5T4RL32?uO-（3）若静态时iB1?iB3，则应增大R3。

（4）采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管。

uI1k?-VCC(-18V)? T3.16 〖题3.17〗在图T3.17所示电路中，已知VCC?15V，T1和T2管的饱和管压降

|UCES|?1V，集成运放的最大输出电压幅值为±13V，二极管的导通电压为0.7V。若输

入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？

解：Pom?10.6W

R2+R1ui-R3R11k?+_D1T1+VCCAD2T2RL8?+uO--VCC图T3.17

第六章 波形的发生 31

（c）A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以

uO?R4(uI1?uI2?uI3)?10 (uI1?uI2?uI3) R1〖题5.9〗在图T5.9（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图T5.9（b）所示，当t＝0时uO?0。试画出输出电压uO的波形。

0.1μFCRuI100k?+R_AuOuI/V50-5(a)(b)5152535t/ms图 T5.9解：输出电压的表达式为 uO??当uI为常量时

1 t2uIdt?uO(t1) ? tRC1

1uI(t2?t1)?uO(t1)RC1uI(t2?t1)?uO(t1) ??510?10?7 ?－100uI(t2?t1)?uO(t1)uO?? 若t＝0时uO＝0，则t＝5ms时

－

uO＝－100×5×5×103V＝－2.5V。 当t＝15mS时

－

uO＝[－100×(－5)×10×103＋（－2.5）]V＝2.5V。 因此输出波形如图所示。

〖题5.10〗试分别求解图T5.10CR20k?0.05μF所示各电路的运算关系。 R_u20k?A u+ R

(a) C 0.1μFR_ 10k?Au+uR解：利用节点电流法，可解出

C各电路的运算关系分别为：

21I3IR2C1uI0.1μF+R'10k?_AC20.05μFuOO(b)R1uI1uI210k?R220k?+R3_C1μFAuOO(c)(d)图T5.10

第六章 波形的发生 32

R21uI?uIdt??uI?100?uIdt R1R1C?duIC1du?uI??10?3I?2uI （b） uO??RC1dtC2dt13 （c） uO?udt?10uIdt I??RCu1u（d） uO???(I1?I2)dt??100?(uI1?0.5uI2)dt

CR1R2 （a） uO?? 〖题5.11〗在图T5.11所示电路中，已知uI1?4V，uI2?1V。回答下列问题：

（1）当开关S闭合时，分别求解A、B、C、D和uO的电位；

（2）设t?0时S打开，问经过多长时间uO?0？

解：（1）UA＝7V，UB＝4V， UC＝1V，UD＝－2V，uO＝2 UD ＝－4V。

（2）因为uO＝2uD－uO3，

2 uD ＝－4V，所以，

uO3＝－4V时，uO才为零。即，

u11+_A1RRC_u12+A2RDR/2AR150k?BR2_+A4uO+_A3 RRSC1μF图T5.11uO3??11?uA?t???7?t??43?6 R1C50?10?10t?28.6mS〖题5.12〗为了使图T5.12所示电路实现除法运算， （1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；（2）求出uO和uI1、uI2的运算关系式。

解：（1）为了保证电路引入负反馈，A的上端为“＋”，下端为“－”。

（2）根据模拟乘法器输出电压和输入电压

'的关系和节点电流关系，可得： uO=kuOuI2

uI1R'AuOXu'OuI2u'O=-0.1uXuYY(uI2<0)RfR图 T5.12RR'uI1=uO=R+RfR+Rf+VRCCLR_A+RRR+CR(0.1uOuI2)_A+RC

C(b)RCCRR_ARR+RU+CCR(c)+VRRRR+CRCRCL(d)+VC+CL+VR(a)所以， 。

(e)图 T6.4

+CRR(f)

第六章 波形的发生 33

〖题6.4〗用产生正弦振荡的相位平衡条件判断图T6.4中各电路能否产生正弦振荡。 解：（A）反馈为负反馈，不满足条 R+V_R_件； LCARFCC1B1A12+（B）不满足条件；

（C）负反馈，不满足条件 ； （D）满足条件；

（E）负反馈，不满足振荡条件； （F）满足条件。

〖题6.5〗判断图T6.5中各电路能否满足产生正弦振荡的相位条件。

解：（A）满足条件； （B）满足条件； （C）负反馈，不满足条件； （D）满足条件； （E）满足条件； （F）无放大环节，不满足条件。

CE+CB++R2RCRB2RE+CEC(b)RF+VCCRB1R(a)C1C2R3_A+UO+RB2CCBRE+CELR1R2(c)+VCCRBRCRB1R+CFRECRCB(d)+VCCLC(e)图 T6.4+VCC+VCCRB1RB1C1CB+RB2RECB++LC(a)_A+C0+UO+C1C2+L(c)+VCCRB1LC0+RB1C1+RB2REC2(e)图T6.5+CRB2RE(f)C1LC2RB2RE(b)_ACUOLC(d)C1+VCCL1CRB2L2RE+CE(f)

第六章 波形的发生 34

〖题6.6〗图T6.6所示为正弦波振荡电路。已知?UZ??6V，C1?C2?C,

R1?R2?R3?R4?R5?R。（1）分析电路怎样满足正弦振荡条件的；（2）计算电路

的振荡频率；（3）画出uO1和uO2的波形图

解：（1）利用瞬时极性法，正反馈满足相位条件，有RC震荡回路，放大电路，稳幅环节所以满足正弦波震荡条件。

R3R2uO1R1+_C1R5_A2+R6R4C2uO2DZA1R3图T6.6（2）由公式 T?2RCln(1?21)?2RCln3 所以， f?1/T?R2O21

2RCln3 波形图如下所示：

uu 66

o1234to1234t

-6-6

〖题6.7〗电路如图T6.7，分析电路的功能，并根据已知参数计算所得的结果的相关参数。

O1-VCC0.047?F30?FRP+6.8k?+12VR11k?100pFRC4.7k?(-9V)(5/30pF)R4R52k?+_A1D11k?CBRB16.8k?TRE130?uIR21k?2k?C1C3100pFRB23.3k?RER7R62k?_A2D21k?0.1?FuORL1MHzC21000pFR31k?2k?+?UZ(a)(b)图 T6.7

解：震荡频率大约为1MHz晶振与C3、C4与晶振构成并联型晶体震荡电路。-9V电源经过2个电容滤波给PNP型三极管供电构成共射放大电路。

第六章 波形的发生 35

〖题6.8〗画出如图T6.8所示电路的输出波形（按uI为不同幅值的正弦波时的各种情况时）。 uI+12VR11k?R4R52k?2k?R21k?+_D1A11k?

UO与Ui的关系如下： 设Ui?Umcoswt uOUZR72k?R6_A2+D21k?uORLR31k?2k??UZuOUz图 T6.8o48uio-Uz48t-Uz

当Um＜4时

ui84 ot uOOt 4≤Um≤8时 Um＞8时

〖题6.9〗波形发生电路如图T6.9所示，说明R1，RW1，RW2分别增大或减小时，对

uO1和uO2的占空比、频率及幅度有何影响？并画出当RW1滑到最上端时，比较性地画出RW2滑到最上端和最下端时uO1和uO2的波形。

解：调整R1、RW1的值可以改变矩齿波的幅值和震荡周期，调整

R3_D1RW2RW_+CA1+R4R1R2uO1A2uO2D2R5RW2可以改变UO1的占空比，以及

图 T6.9UO2输出波形的上升和下降的斜率。 RW2调到最上端时 下降时间 T1?2上升时间 T2?2

R2R6C， R1R2R6(6?RW2)C，T?T1?T2，T1/T?， R12R6?RW2

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