非线性电子线路第五版答案

电子线路 非线性部分 第五版 谢嘉奎 课后答案

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1-2 PCM

1-3 PD

= 70= 40 P= 1000 WPC40 70PD1 = Po/

PD2 = Po/

PD

PC

VCC = 5 V

1PC1 = PD1 Po=1500 W PC2 = PD2 Po = 428.57 W =1428.57 W(PD1 PD2) = 1071.43 W (PC1 PC2) = 1071.43 W = 2500 W1-6 1-2-1aQ3DD3252RL

= 5

4RL = 5 IBQ

QPLPD1

I

cm I1RL = 103RL = 5Q

(1) RL = 10 (VCE = VCC ICRL)

VCEQ1 = 2.6VIIBQ1 = Ibm

= 2.4mA

Vcm = VCEQ1VCE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4

VIcm = I CQ1 = 220 mA

1VcmIcm264mWPD = VCC ICQ1 = 2

1.1 W= PL/ PD = 24(2) RL = 5 VCE = VCC ICRL

IBQ(1)IBQ2 = 2.4mAQ2

VCEQ2 = 3.8VICQ2 = 260mA

Vcm =

- 1 - / 122 第1章 半导体器件的特性

1.1知识点归纳

1.杂质半导体与PN 结

在本征半导体中掺入不同杂质就形成N 型和P 型半导体。半导体中有两种载流子，自由电子和空穴，载流子因浓度而产生的运动成为扩散运动，因电位差而产生的运动成为漂移运动。在同一种本征半导体基片上制作两种杂质半导体，在它们的交界面上，上述两种运动达到动态平衡，就形成了PN 结。其基本特性是单向导电性。

2.半导体二极管

一个PN 结引出电极后就构成了二极管，加上正向偏压时形成扩散电流，电流与电压呈指数关系，加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小。体现出单向导电性。

3晶体管

晶体管具有电流放大作用，对发射极正向偏置集电极反向偏置时，从射区流到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流B I ，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流C I ，体现出B I 对C I 的控制，可将C I 视为B I 控制的电流源。晶体管有放大、饱和、截止三个工作区域。

4.场效应管

场效应管是电压控制器件，它通过栅-源电压的电场效应去控制漏极电流，因输入回路的PN 结处于反向偏置或输入端处于绝缘状态因此输入电阻远大于晶体管。场效应管局又夹断区（即截止区）、横流区（即线性区）和

- 1 - / 122 第1章 半导体器件的特性

1.1知识点归纳

1.杂质半导体与PN 结

在本征半导体中掺入不同杂质就形成N 型和P 型半导体。半导体中有两种载流子，自由电子和空穴，载流子因浓度而产生的运动成为扩散运动，因电位差而产生的运动成为漂移运动。在同一种本征半导体基片上制作两种杂质半导体，在它们的交界面上，上述两种运动达到动态平衡，就形成了PN 结。其基本特性是单向导电性。

2.半导体二极管

一个PN 结引出电极后就构成了二极管，加上正向偏压时形成扩散电流，电流与电压呈指数关系，加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小。体现出单向导电性。

3晶体管

晶体管具有电流放大作用，对发射极正向偏置集电极反向偏置时，从射区流到基区的非平衡少子中仅有很少部分与基区的多子复合，形成基极电流B I ，而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流C I ，体现出B I 对C I 的控制，可将C I 视为B I 控制的电流源。晶体管有放大、饱和、截止三个工作区域。

4.场效应管

场效应管是电压控制器件，它通过栅-源电压的电场效应去控制漏极电流，因输入回路的PN 结处于反向偏置或输入端处于绝缘状态因此输入电阻远大于晶体管。场效应管局又夹断区（即截止区）、横流区（即线性区）和

看不惯那些家伙。 高频电子第五版

3?1解：f0?1MHz2Δf0.7?1?106?990?103?10(kHz)f01?106Q???1002Δf0.710?103取R?10Ω则L?C?QR?01?100?10?159(?H)2?3.14?1061?159(pF)?02L(2?3.14?106)2?159?10?6

113?2解：(1)当?01?或ω?时，产生并联谐振。02L1C1L2C2?(2)当?01?(3)当?01?1或ω02?L1C11或ω02?L1C11时，产生串联谐振。L2C21时，产生并联谐振。L2C2

1L1)R2??jω0LR(1?2)R2?Ljω0CCω0LCC?R3?3证明：Z???112RR?jω0L?R?2R?jω0L(1?2)jω0Cω0LC 223?4解：1?由?15?C??1605??450?C?535得C?40pF(R?jω0L)(R?由?12?C??16052??100?C?5352得C?-1pF?不合理舍去?故采用后一个。2?L?3?

L C C’

11??180?μH??02?C?C???2?3.14?535?103?2??450

高频电子第五版

3 1解：f

1MHz

2Δf0.7 1 106 990 103 10(kHz)f01 106

Q 1003

2Δf0.710 10

取R 10Ω则L C

QR

01

100 10

159( H)6

2 3.14 10

1

159(pF)

02L(2 3.14 106)2 159 10 6

11

3 2解：(1)当 01 或ω 时，产生并联谐振。02

L1C1L2C2

(2)当 01 (3)当 01

1

或ω02 L1C1

1

或ω02 L1C1

1

时，产生串联谐振。L2C2

1

时，产生并联谐振。L2C2

1L1

)R2 jω0LR(1 2)R2 Ljω0CCω0LC R3 3证明：Z 112RR jω0L R 2R jω0L(1 2)jω0Cω0LC

3 4解：1 由 15 C 16052 450 C 5352得C 40pF

(R jω0L)(R

由 12 C 16052 100 C 5352得C -1pF 不合理舍去

故采用后一个。

2 L 3

L C C’

11

180 μH

02C C 2 3.14 535 1032 450 40 10 12

3 5解：Q

11

2126-12

0C0R2 3.14 1.5 10 100

1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？

解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。

1-3 一功率放大器要求输出功率P。= 1000 W，当集电极效率?C由40％提高到70‰时，试问直流电源提供的直流功率PD和功率管耗散功率PC各减小多少？

解：

当?C1 = 40? 时，PD1 = Po/?C = 2500 W，PC1 = PD1 ? Po=1500 W

当?C2 = 70? 时，PD2 = Po/?C =1428.57 W，PC2 = PD2 ? Po = 428.57 W 可见，随着效率升高，PD下降，(PD1 ? PD2) = 1071.43 W

PC下降，(PC1 ? PC2) = 1071.43 W

1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如图1-2-1（a）所示，已知VCC = 5 V，试求下列条件下的PL、PD、?C（运用图解法）：（1）RL = 10?，Q点在负载线中点，充分激励；（2）RL = 5 ?，IBQ同（1）值，Icm = ICQ；（3）RL = 5?，Q点在负载线中点，激励同（1）值；（4）RL

试卷一

一.填空题：（每空1分，共20分）

1.功率放大器的主要质量指标是功率大，效率高，失真小。

2.交叉失真是由于晶体管输入特性的 非线性 引起，避免交叉失真的办法是在两管基射间加 正向偏置 。

3.谐振功放中，LC谐振回路的作用是 阻抗匹配 和 滤波作用 。 4.负载特性是当 VCC，VBB，Vbm 一定时，放大器性能随 负载 变化的特性。

5.振荡器满足相位平衡条件，实际上是保证电路是 正 反馈，亦即 反馈电压 与 输入电压 同相位。

6.模拟相乘器的电路有 二极管相乘器 ， 三极管相乘器 ，集成模拟 相乘器等。

7.解调时，“AM”波可采用 包络检波 或 同步检波 ，而“DSB”波和“SSB”波只能采用 同步检波 。

8.调频时，瞬时相位与调制信号的 积分 成正比；调相时，瞬时频率与调制信号的 微分 成正比。 二.概念与

第2章

谐振功率放大器

2.1 谐振功率放大器的工作原理 2.2 谐振功率放大器的性能特点

2.3 谐振功率放大器电路2.4 高频功率放大器

第2章器。

谐振功率放大器

谐振功放：一种用谐振系统作为匹配网络的功率放大 特点：负载匹配网络为谐振系统 应用状态：丙类(或丁类、乙类) 用途：对载波或已调波进行功率放大 种类：丙类谐振功放 丁类、戊类谐振功放 倍频器 本章内容：工作原理、性能分析、 图 2-2-1(a) 电路。谐振功率放大器 原理电路

第2章2.1

谐振功率放大器

谐振功率放大器的工作原理

2.1.1 丙类谐振功率放大器2.1.2 丁类和戊类谐振功率放大器 2.1.3 倍频器

2.1.1 丙类谐振功率放大器1.电路组成ZL —— 外接负载，呈阻 抗性，用 CL 与 RL 串联等效 电路表示。 Lr 和 Cr —— 匹配网 络，与 ZL 组成并联谐振 回路。调节 Cr 使回路谐 振在输入信号频率。

图 2–1–1

谐振功率放大器原理电路

VBB —— 基极偏置电压，使功率管 Q 点设在截止区， 以实现丙类工作。

输入据

2.集电极电流 iC

vb(t) = Vbmcos st

vBE = VBB + vb(t) = VBB + vbmcos st

由静态转移特性 (iC

电子线路(非线性部分)第四版 谢嘉奎 的课后习题答案优化版

电子线路（非线性部分）

1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？

解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。

第二章

2-1 为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？

解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。

2-2 放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？

解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。

(2) 丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。

为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。

2-4 试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率Po

C

VCC 2VCE(sat)

VCC

2

(VCC 2VCE(sat))2，集电极效率2

πRL

。已知VCC = 18 V，VCE(sat) = 0.5 V，RL = 50 ，试求放大器的PD、Po和 C值。

电子线路

第一章晶体二极管和二极管整流电路

一、填空

1.晶体二极管加一定的（正向）电压时导通，加（反向）电压时（截止）这一导电特性称为二极管的（单相导电）特性。

2.不加杂质的纯净半导体称为（本征半导体）。

3.P型半导体它又称为（空穴）型半导体，其内部（空穴）数量多于（自由电子）数量。

4.加在二极管两端的（电压）和流过二极管的（电流）间的关系称为二极管的（伏安特性）。

5.把（交流）电转换成（直流）电的过程称为整流。

6.直流电的电路称为二极管单相整流电路，常用的有（单相半波整流）、（单相桥式整流）和（倍压整流）电路。

7.三极管工作在放大区时，通常在它的发射结加（正向）电压，集电结加（反向）电压。

8.三极管在电路中的三种基本连接方式是（共发射极接法）、（共基极接法）、（共集电极接法）。 9.晶体二极管的主要参数有（最大整流电流IFm）、（最高反向工作电压VRm）、（反向漏电流IR）。

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10.导电能力介于（导体）和（绝缘体）之间物体称为半导体。 11.在半导体内部，只有（空穴）和（自由电子）两种载流子。 12.一般来说，硅晶体二极管的死区电压应（大于）锗晶体二极管的死区电压。

13.当晶体二极