模拟电子技术第一章习题解答

第一章习题解答

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？

答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理 想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。

题 1-2假设一个二极管在50°C时的反向电流为10μA，试问它在20°C和80°C时的反向电流大约为多大？已知温度每升高10°C,反向电流大致增加一倍。

答：在20°C时的反向饱和电流为2-3x10μA=1.25μA 在80°C时的反向饱和电流为23x10μA=80μA 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1kΩ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为多少？

提示：可用图解法。

i/ mA32100.511.52u / V

(a) (b)

图 P1-3

解：根据图解法求解

①电源电压为1.5V时，1.5=U+I I≈0.8mA，U≈0.7V ②电源电压为3V时，3=U+I I≈2.2mA，U≈0.8V

可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。

题 1-4已知在图P1-4中，u1=10sinωt(V)，RL＝1kΩ，试对应地画出二极管的电流iD、电压uo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。

ui/V 10 0 ωt iD/mA 0 uD/V 0 ωt ωt （a）

uO/V 0 答：图略

图 P1-4

ωt （b）

动态电阻rz愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。

一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流rz愈大，则其动态电阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。

温度系数αu的绝对值愈小，表示当温度变化时稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。

题 1-5欲使稳压管具有良好稳压特性，它的工作电流IZ、动态内阻rZ以及温度系数au等各项参数，大一些好还是小一些好？

答：动态电阻 rZ愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的 电压变化量愈小，稳压性能愈好。 一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流 IZ愈大， 则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过 其额定功耗，以免损坏稳压管。 温度系数α U的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳 压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。

题 1-6 在图P1-6中，已知电源电压V=10V，R=200Ω，RL=1kΩ,稳压管的U2=6V，试求：

① 稳压管中的电流IZ=? ② 当电流电压V升高到12V，IZ将变为多少？ 当V仍为10V，但RL改为2 kΩ时，IZ将变为多少？

图 P1-6

解：①

I?IRL?Uz?6mARL

U?Uz?20mAR

所以

Iz?I?IRL?20?6?14mA

②

I?U?Uz?30mAI?I?IRL?30?6?24mAR，所以z Uz?3mAI?I?IRL?20?3?17mAR，所以z

③

I?题 1-7 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V，当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将它们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。

解：12V；1.4V；6.7V

题 1-8 有两个三极管，已知甲管的?1＝99,则?1＝？当甲管的IB1=10μA，时，其IC1和IE1各为多少？乙管的α2＝0.95,其?2＝？若乙管的IE2=1mA，则IC2和IB2各为多少?

___－－－－??1?11??1___?解：

___99?0.991?99

①

IC1??1IB1?99?10μA?990μA___IE1?(1??1)IB1?(1?99)?10μA?1000μA?2??20.95??191??21?0.95

___IC2??2__②

IB2?1??21IE2?19?1mA?0.95mA1?19

1??2__IE2?1?1mA?0.05mA1?19

题 1-9 测得某电路中几个三极管的各极电位对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？

（a）VC=6V VB=0.7V VE=0V (b) VC=6V VB=2V VE=1.3V (c) VC=6V VB=6V VE=5.4V (d) VC=6V VB=4V VE=3.6V (e) VC=3.6V VB=4V VE=3.4V 1-9解

（a）（b）工作在线性区；（c）工作在饱和区，为浅饱和；（d）工作在截止区；（f）工作在饱和区且为深度饱和；全是NPN三极管。

题 1-10 已知图P1-10 (a)~(f)中各三极管的β均为50,UBE≈0.7V，试分别估算各电路中三极管的IC和UCE，判断它们各自工作在哪个区(截止区、放大区或饱和区)，并将各管子的工作点分别画在图P1-10（g）的输出特性曲线上。

iC/mA5IB=100μA80μA4360μA40μA220μA10μA0246810uCE/V

（g）

图 P1-10

题1-10解答：

IB?2?0.7?0.065mA20k

（a）

IBS?VCC?UCES10?0.3??0.097mA?RC50?2k

IB?IBS,三极管工作在放大状态 IC??IB?50?0.065?3.25mA UCE?VCC?ICRC?10?3.25?2?3.5V

IB?10?0.7?0.0465mA200k

（b）

IBS?VCC?UCES10?0.3??0.097mA?RC50?2k

IB?IBS,三极管工作在放大状态 IC??IB?50?0.0465?2.325mA UCE?VCC?ICRC?10?2.325?2?5.35V

IB?10?0.7?0.465mA20k

(C)

IBS?VCC?UCES10?0.3??0.097mA?RC50?2k

IB?IBS,三极管工作在饱和状态 UCE?UCES?0.3V

IC?VCC?UCES10?0.3??4.85mARC2k

（d）UBE??2V

IB?0,IC?0,UCE?VCC?10V 三极管工作在截止状态

（e）IB?0,IC?0,UCE?VCC?10V 三极管工作在截止状态

IB?10?0.7?0.0465mA200k

（f）

IB?IBS,三极管工作在放大状态 IC??IB?50?0.0465?2.325mA UCE?VCC?10V

题 1-11 分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15(a)和 (b)所示，试识别它们的管脚，分别标上e、b、c，并判断这两个三极管是NPN型，还是PNP型，硅管还是锗管。

(a) (b)

图 P1-13

解：本题的前提是两个三极管均工作在放大去

（a）1----发射极e,2----集电极c,3-------基极b，三极管类型为NPN锗管 （b）2----发射极e,1----集电极c,3-------基极b，三极管类型为PNP硅管 题 1-12 某三极管在20°C时的反相饱和电流为ICBO=1μA,β=30,试估算三

极管50°C时的ICBO和穿透电流ICEO大致为多少？已知当温度升高10°C时，ICBO大约增加一倍，而当温度每升高1°C时，β大约增大1%。

解：20°C时，ICEO?(1??)ICBO?31μA 50°C时，ICBO?8μA

???0(1?1%)t?t?30?(1?1%)50?20?30?(1?30?1%)?39

0ICEO?(1??)ICBO?320μA=0.32mA

题 1-13 已知一个N沟道增强型MOS场效应的漏极特性曲线如图P1-13所示，试作出UDS=15V时的转移特性曲线，并由特性曲线求出该场效应管的开启电压UT和IDO值，以及当UDS=15V，UGS=4V时的跨导gm。

iD/mA43210UGS=4.5V4V3.5V3V2V5101520uDS/V图 P1-13

解：由图得到：开启电压UGS(th)=2V

当UGS= 2UGS(th)=4V时对应的iD值即为IDO=2.5mA

gm??iD4?1.2??2.8mS?uGS4.5?3.5

转移特性曲线如下

题 1-14 已知一个N沟道增强型MOS场效应管的开启电压UT＝+3V，IDO=4mA,请示意画出其转移特性曲线。

题 1-15 已知一个P沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏极电流IDSS＝－2.5mA,夹断电压UP=4V，请示意画出其转移特性曲线。

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