武汉工程大学 电子技术基础习题集 模电答案
更新时间:2023-07-22 18:24:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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武汉工程大学 电子技术基础习题集 模电答案
第一单元练习答案
一、填空题
1. +3,空穴, +5,自由电子, 掺杂浓度,温度(或本征激发) 2. 单向导电性 3. 齐纳, 雪崩,
4. 双极结型晶体三级管,NPN,PNP, 自由电子,空穴,电流,输入电流,输出电流
5. 饱和区、放大区、截止区,发射结、集电结 6.正向,反向 7. 1+β,小
8. 集电极电流IC、发射极电流IE , 集电极电流IC、基极电流IB 9. 左移, 上移, 增大
二、选择题
1. C、A 2. A、E、B、D 3. C 4. A 5. C 6.A
三、简答与计算
1 2
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3
4. 5. 6.
图(a)D截止,VAO=-12V;
图(b)D1截止,D2导通,VAO=-6V VA>VB D导通
UO1=6V,UO2=5V。
7. 略(上课讲过) 8. 略 9.解:(1)Rb=50kΩ时,基极电流、集电极电流和管压降分别为
IB=VBB UBE=26μA
Rb
IC=β IB=2.6mAUCE=VCC ICRC=2V
所以输出电压UO=UCE=2V。 (2)设临界饱和时UCES=UBE=0.7V,所以
IC=
IB=
VCC UCES
=2.86mARc
IC
=28.6µA
β
V UBE
Rb=BB≈45.4k
IB
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一、填空题 1、 (1)
VCC VBE
,565; IBQ
VCC VCEQ
βIBQ
,3
&U
(2)-o,-120;
Ui
β(RL//RC)&1&&
Ui=AuUi,0.3 rbe2
2、 共射,共集,共基
3、等于; 小于; 大于
4
4、80,10
5、各单级放大倍数的乘积,各单级相移之和,从输入级看进出的等效电阻,从末级看进出
的等效电阻,负载电阻,信号源内阻
6、直接耦合,阻容耦合和变压器耦合,阻容耦合和变压器耦合,直接耦合,变压器耦合,直接耦合,直接耦合
二、选择题
1、 2、
(1)A (2)C (3)B (4)B
B; A; A
3、 A; C; B
4、 B; B; C; C; B 5、 C 6、 A 7、 A 8、 C 三、判断题 ×√××√×× 四、综合题
1、 (a)将-VCC改为+VCC 。
(b)在+VCC 与基极之间加Rb。
(c)将VBB反接,且在输入端串联一个电阻。 (d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
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一、填空题
1、利用输入电压的电场效应来控制其输出电流【或者说一种载流子(多子)参与导电】,利用输入电流控制输出电流【或者说两种载流子(电子和空穴)参与导电】, 场效应管,晶体三极管。
电压,很高。电流。可变电阻区、恒流区、夹断区。B、C、E,NPN、PNP。 2、结型, 绝缘栅型, 多数载流子 3、结型场效应管、耗尽型MOS管 二、判断题 √×
三、问答题
1、 (a)N沟道耗尽型MOSFET,Vp=-3V (b)P沟道耗尽型MOSFET,Vp=2V (c)P沟道增强型MOSFET,VT=-4V
2、已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极①、②、③的电位分别为4V、8V、12V,管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结型管、MOS管、增强型、耗尽型),并说明 ①、②、③与G、S、D的对应关系。
解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极①、②、③与G、S、D的对应关系如图所示。
3、增强型FET能否用自偏压的方法来设置静态工作点?试说明理由。 解 由于增强型MOS管在vGS=0时,iD=0(无导电沟道),必须在|vGS|>|VT| (VT为开启电压)时才有iD,因此,增强型的MOS管不能用自偏压的方法来设置静态工作点。
四、综合、计算题
1、电路如图3-2(a)所示,T的输出特性如图3-2(b)所示,分析当uI=4V、8V、12V三种情况下场效应管分别工作在什么区域。
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图3-2(a) 图3-2(b)
解:根据图图3-2(b)所示T的输出特性可知,其开启电压为5V,根据图3-2(a)所示电路可知所以uGS=uI。
当uI=4V时,uGS小于开启电压,故T截止。
当uI=8V时,设T工作在恒流区,根据输出特性可知iD≈0.6mA,管压降
uDS≈VDD-iDRd≈10V 因此,uGD=uGS-uDS≈-2V,小于开启电压, 说明假设成立,即T工作在恒流区。
当uI=12V时,由于VDD =12V,必然使T工作在可变电阻区。
2、解:(a)可能 (b)不能 (c)不能 (d)可能
3、解:因为三只管子均有开启电压,所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态,如解表3-1所示。
解表3-1
管 号 T1 T2 T3
4、解
(1)假设JFET工作于恒流区,则静态时:
IDQ=IDSS(1-VGS/VP)2 , 得 VGSQ=-0.4V 而静态时,iG=0,无电流流过RG,则
UGS(th)/V
4 -4 -4
US/V -5 3 6
UG/V 1 3 0
UD/V 3 10 5
工作状态 恒流区 截止区 可变电阻区
VGSQ=
Rg2Rg1+Rg2
Rg2Rg1+Rg2
VCC IDQRVCC VGSQ
=10k
VDSQ=VCC IDQ(RD+R)
=18 0.64(10+10) =5.2V
R=
IDQ
VDSQ=5.2V>VGSQ-VP=-0.4-(-2)=1.6V 故假设正确,JFET工作于恒流区。
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gm=
iD vGS
VDS
2
IDSS(
1 vGS/VP)
= vGS
=0.8ms
=2Kn(vGS VP)=
2IDSS ==(vV)GSPVP2&= gmvgs(RDRL)= g(RPR)= 0.8×6= 4.8AumDL
vgsRi=RG+(Rg1PRg2)=10.067M Ro=RD=10K
(3)若C3虚焊开路,则小信号模型如图(b)所示,则
vi=vgs+gmvgsR
'Au=
gmvgs(RDRL)vgs+gmvgsR
=
gm(RDRL)
≈ 0.533
1+gmR
Ri=RG+(Rg1PRg2)=10.067M Ro=RD=10K
5、(1)共源-共基
ii1
i21+β
oo2
(2)
vo1 gmvgs(rdsPRi2)r&Au1=== gm(rdsPbe≈ 2×0.01= 0.02vivgs1+β&=vo=βR=2000Au2
vi2rbe
&=vo1vo=A&A&= g(rPrbe)βR2= 0.02×2000= 40 Auu1u2mdsvivi21+βrbeRi=Ri1≈R1=1M Ro=Ro2≈R2=20K
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第四单元练习答案
一、选择填空题
1、CBCCA 2、A 3、B 二、判断题 ×√××√
三、简答计算题
1、在输入正弦信号情况下,通过三极管的电流ic不出现截止状态(即导通角θ=2π)的
称为甲类;在正弦信号一个周期中,三极管只有半个周期导通(θ=π)的称为乙类;导通时间大于半周而小于全周(π<θ<2π)的称为甲乙类。其中工作于乙类的放大电路效率最高,在双电源的互补对称电路中,理想情况下最高效率可达 78.5%。
2、解 (1)输出功率
V2CC(12V)2
Pom===4.5W
2RL2×16
(2)每管允许的管耗
PCM≥0.2POM=0.2×0.45W=0.9W
(3) 每管子的耐压
|V(BR)CEO|≥2VCC=2×12V=24V
Uom(VCC-VCES)2(15-2)2
3、(1) Pom====3.52W
2RL2RL2RL
(2) Uom=15-2V=13V
RfUo180K AV== = = 12
UiR115K Uim=
Uom13V
= 1.08V AV 12
2
(3) D1,D2在电路中构成互补放大电路的克服交越失真部分。
4、解:(1)射极电位UE=VCC /2=12V;若不合适,则应调节R2。
(2)最大输出功率和效率分别为
Pom
1
( VCC CES)2=≈5.06W
2RL
1
V CES
πCCη= ≈58.9%
4 VCC2
(3)T2和T4管ICM、U(BR)CEO和PCM的选择原则分别为
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ICM>
VCC2
=1.5ARL
U(BR)CEO>VCC=24V
(VCC2)2
≈1.82WPCM>
π2RL
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第五单元练习答案
一、选择题 1-5 ACACC 二、填空题
6-9 BCCB
1、直接 好 零点漂移 2、∞ ∞ 0 3、差分 功率放大
4、同相 反相 相同 相反 5、6mV 7mV 60mV
三、判断题
1、× 2、× 3、√ 4、× 5、× 6、×
四、简答计算题
1、解:通用型集成运算放大器一般由输入级、中间级、输出级组成。输入级采用差动放大电路,输入级要求尽量减小温度漂移。中间级采用共射放大电路,要求提供较高的电压放大倍数。输出级采用共集接法,互补对称电路,要求输出电阻要小。
2、解:由于T2和T3所组成的镜像电流源是以T1为放大管的共射放大电路的有源负载,T1、T2管d-s间动态电阻分别为rds1、rds2,所以电压放大倍数Au的表达式为 Au=
3、解:(1)因为T1和T2为镜像关系,且β>>2,所以iC2≈iC1≈iI2 。 (2)iB3=iI1-iC2≈iI1-iI2
(3)输出电压的变化量和放大倍数分别为
uO
uI
=
iD(rds1∥rds2)
uI
= gm(rds1∥rds2)
uO= iC3Rc= β3 iB3Rc
Aui= uO (iI1 iI2)≈ uO iB3= β3Rc
4、如图,已知β=50,rbb'=100 。
1)计算静态时的IC1、IC2、UC1、UC2。设RB的压降可忽略。
&、r、r。 2)计算Adio
3)当Uo=0.8V时(直流),Ui=? 解:
(1)0 RBIB1 UBE1 2(1+β)IB1RE= 15 得:IB1=IB2
15 UBE1
==5.1µA RB+2(1+β)RE
IC1=IC2=βIB1=0.255mA
由节点电压法:(
1115
+UC1= IC1+
RCRLRC
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得:UC1=2.45V
UC2=15 RCIC2=7.35V
(2)
rbe1=rbb'+(1+β)
26mV
≈5.2k
IE1
&&&(R//R)UU1 βIoob1CL&Ad===×= 47.2
U2Ib1rbe1+Ib1RBUi
2×i
2
ri=2(RB+rbe1)=10.6kΩ ro=RC=30kΩ
&=0.8 2.45= 1.65V (3)此时Uo&U 1.65&故Ui=o==35mV A 47.2u
5、 图中设T1~T4的β=120,rbb′=
200 ,rce3=50K ,RC=10K ,Re3=
Re4=100 ,R=4.3K ,Rb=1K ,VCC
=12V,VEE=6V,VBE=0.7V。求: 1) 计算T1、T2的静态工作点ICQ1、ICQ2、
VCQ1、VCQ2;
2) Aud2=
uo2
、Rid、Rod2;
ui1 ui2
3) Auc2及KCMR。 解:1)
IC3=IC4=
0 ( VEE) VBE4
=1.2045mA
R+Re4
1
ICQ1=ICQ2=IC3=0.6mA
2
VCQ1=VCQ2=VCC ICQ1RC=12 0.6×10=6Vrbe1=rbe2=rbb'+(1+β)
26mV
=5.443K IEQ1
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2)
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第六单元练习答案
一、选择题
1、BB 2、D 3、C 4、C 6、A B C D B A 7、 A 8、B
5、A B B A B 9、C 10、C
二、填空题
1、尽可能小 2、尽可能大
5、增益
6、60
4、√ 5、× 6、× 7、√ 8、×
3、电压串联负反馈 4、电流串联负反馈
三、判断题
1、× 2、√ 3、×
四、分析计算题
1、判断图所示各电路中是否引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈。若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈,并求出反馈系数和深度
&或A&。设图中所有电容对交流信号均可视负反馈条件下的电压放大倍数Au s fu f
为短路。
解:图(a)所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件
&分别为 下的电压放大倍数Au f
&= F
R1R3
&≈R1+R2+R3 R Au fL
R1+R2+R3R1R3
式中RL为电流表的等效电阻。
图(b)所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条
&分别为 件下的电压放大倍数Au f
&≈ R2 &= 1A Fu f
R2
R1
图(c)所示各电路中引入了交、直流负反馈。且为电流并联负反馈,反馈系数及源电压放大倍数分别为:
'&&(R∥R)R2UIR1RLoo4L& Ausf=≈=(1+
RUIRRR1+R2ifs2s
&=I&I&=Ffo
图(d)所示各电路中引入了交、直流负反馈。且为电压串联负反馈,反馈系数及电压放大倍数分别为:
&=U&&=Ffo
&&R1UURo& Auf=≈o=1+4 UR1+R4UR1if
图(e)所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈,通过R4引入交、直流负反馈,且为电流串联负反馈。反馈系数及电压放大倍数分别为:
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&=U&I&= Ffo&= Auf
R2R9
R2+R4+R9
&&(R∥R∥R)UI(R+R4+R9)(R7∥R8∥RL)o8L
≈o7= 2
UiUfR2R9
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第七单元练习答案
一、填空题
1、(1)反相,同相 (2)同相,反相 (3)同相,反相 (4)同相,反相 2、(1)同相比例 (2)反相比例 (3)微分 (4)同相求和 (5)反相求和 (6)乘方 3、(1)1,0.4;(2)10。
二、选择题
1、ABCD
2、 A, D, F, E, D
三、判断题
(1)√ (2)× (3)√ (4)×
四、计算题 1、:图(a)所示为反相求和运算电路;图(b)所示的A1组成同相比例运算
电路,A2组成加减运算电路;图(c)所示的A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路,A4组成反相求和运算电路。
(a)设R3、R4、R5的节点为M,则
uM= R3(
uI1uI2
+R1R2
uI1uI2uM
+ R1R2R5
R3R4uI1uI2
+)R5R1R2
iR4=iR3 iR5=
uO=uM iR4R4= (R3+R4+
(b)先求解uO1,再求解uO。
uO1=(1+uO=
R3
uI1R1
R5R
uO1+(1+5)uI2 R4R4
RRR
= 5(1+3uI1+(1+5)uI2
R4R1R4
R
=(1+5uI2 uI1)
R4
(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
1 t2
uIdt+uO(t1)
RC∫ t1
2、解:输出电压的表达式为 uO= 当uI为常量时
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1
uI(t2 t1)+uO(t1)RC
1
u(t t1)+uO(t1) = 5
7I2
10×10
=-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)×10×10因此输出波形如解图所示。
-
3
+(-2.5)]V=2.5V。
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