电路与模拟电子技术基础第四版

模拟电子技术基础

第四版

清华大学电子学教研组 编

童诗白 华成英 主编

自测题与习题解答

第1章 常用半导体器件

自测题

一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。

(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。( √ ) (2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。( × ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。( √ )

(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。( × ) (5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS大的特点。( √ )

(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的UGS 大于零，则其输入电阻会明显变小。( × ) 二、选择正确答案填入空内。

(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将。

(2)稳压管的稳压区是其工作在。

A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿

(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为。

A.前者反偏、后者也反偏 B.前者正偏、后者反偏 C.前者正偏、后者也正偏 (4) UGS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有

A.结型管

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 基本放大电路内容提要

第二章 内容提要

本章先以单管共射极放大电路为例，阐明放大电路的组成 原则以及实现放大作用的基本原理。然后介绍电子电路的 最常用的两种分析方法—图解法和微变等效电路法，并利 用上述方法分析单管共射极放大电路的静态工作点和动态 参数(电压放大倍数、输入电阻、输出电阻)。由于温度 变化将对半导体器件的参数产生影响，进而引起放大电路 静态工作点的变动，为此，介绍了一种分压式静态工作点 稳定电路。 此外，还介绍了共集电极和共基极放大电路。 在双极型三极管放大电路的基础上，介绍了 场效应管(单极型三极管)放大电路的特点 和分析方法。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 目录

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

放大的概念 放大电路的主要性能指标 基本共射极放大电路 放大电路的分析方法 工作点稳定的放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 三种接法的比较 复合管放大电路 场效应管放大电路

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.1 放大的概念

要求——变化量幅度增大、波形失真小

放大

对象——变化量

实质——能量转换和控制

《模拟电子技术基础》(第四

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第四版

清华大学电子学教研组 编

童诗白 华成英 主编

自测题与习题解答

第1章 常用半导体器件

自测题

一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空内。

(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。( √ ) (2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。( × ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。( √ )

(4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。( × ) (5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其RGS大的特点。( √ )

(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的UGS 大于零，则其输入电阻会明显变小。( × ) 二、选择正确答案填入空内。

(l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将。

(2)稳压管的稳压区是其工作在。

A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿

(3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为。

A.前者反偏、后者也反偏 B.前者正偏、后者反偏 C.前者正偏、后者也正偏 (4) UGS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有

A.结型管

模拟电子技术基础

第1章 常用半导体器件

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I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。

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

A.增大；

B.不变；

C.减小

电路如图 所示，已知10sin i

u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。设二极管导通电压可忽略不计。

图 解图

解：i u 与o u 的波形如解图所示。

电路如图所示，已知t u i

ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =。试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。

图 解图

电路如图所示, 二极管导通电压U D =,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 基本放大电路内容提要

第二章 内容提要

本章先以单管共射极放大电路为例，阐明放大电路的组成 原则以及实现放大作用的基本原理。然后介绍电子电路的 最常用的两种分析方法—图解法和微变等效电路法，并利 用上述方法分析单管共射极放大电路的静态工作点和动态 参数(电压放大倍数、输入电阻、输出电阻)。由于温度 变化将对半导体器件的参数产生影响，进而引起放大电路 静态工作点的变动，为此，介绍了一种分压式静态工作点 稳定电路。 此外，还介绍了共集电极和共基极放大电路。 在双极型三极管放大电路的基础上，介绍了 场效应管(单极型三极管)放大电路的特点 和分析方法。

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

第二章 目录

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

放大的概念 放大电路的主要性能指标 基本共射极放大电路 放大电路的分析方法 工作点稳定的放大电路 共集电极放大电路 共基极放大电路 三种接法的比较 复合管放大电路 场效应管放大电路

《模拟电子技术基础》(第四版) 第2章

2.1 放大的概念

要求——变化量幅度增大、波形失真小

放大

对象——变化量

实质——能量转换和控制

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第六章 脉冲波形的产生和整形

[题6.1] 用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。 [解] 不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。

[题6.2] 在图P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知R1?10k?，R2?30k?。G1和G2为CMOS反相器，VDD=15Ｖ。

（1）试计算电路的正向阈值电压ＶＴ＋、负向阈值电压ＶＴ－和回差电压△VT。

（2）若将图P6.2（b）给出的电压信号加到P6.2（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。

［解］

?R1??10?15?VT???1?V??R?TH?1?30??2V?10V??2??(1)

?R1??10?15?VT???1?V??R?TH?1?30??2V?5V??2??

?VT?VT??VT??5V

(2)

见图A6.2。

［题6.3］ 图P6.3是用ＣMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平ＶT+、VT- 以及回差电压△ＶT与控制电压ＶCO的关系。

?,则根据叠加定理得到 [解] 设反相器G1输入端电压为?IR2//R3R1//R3R1//R2?VCO??0R1?R2//R3R3?R1//R2R2?R1//R3

??V

2章 基本放大电路

习题

2.1分别改正图P2.1所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

(a) (b) (c) (d)

图P2.1

解：(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。

2.2画出图P2.2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。

(a) (b)

(c) (d)

图P2.2

解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示；

(a) (b)

(c) (d) 解图P2.2

?、R和R的表达式。 2.3

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第十九讲 负反馈放大电路的稳定性一、负反馈放大电路产生自激振荡的 原因及条件 二、负反馈放大电路稳定性的分析 三、负反馈放大电路稳定性的判断 四、消除自激振荡的方法

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一、自激振荡产生的原因及条件1、现象：输入信号为0时，输出有一定幅值、一 定频率的信号，称电路产生了自激振荡。 负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高 频段。 2、原因 在低频段或高频段，若存在一个频率f0,且当 f = f0 时附加相移为±π,则 ' Xi Xi Xf

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对 f=f0的信号，净输入量是输入量与反馈量之和。

' Xi Xi Xf

在电扰动下，如合闸通电，必含有频率为f0的信号， 对于f = f0 的信号，产生正反馈过程 ' X o X f X i X o

输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自 激振荡。

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3、自激振荡的条件 X i 0时， X o

第一章 电力电子器件

1.3 图1－43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

1解：a) Id1=2????4Imsin(?t)?Im2(?1)?0.2717Im2?2

1 I1=2?1 b) Id2=????4(Imsin?t)2d(wt)?Imsin?td(wt)?Im31??0.4767Im242?

???4Im2(?1)?0.5434Im22

1I2=

?2??(Imsin?t)d(wt)?4?2Im31??0.6741Im242?

1 c) Id3=2???20Imd(?t)?1Im4

1 I3=2?

??20Im2d(?t)?1Im2

1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?

解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流

实验一 常用电子仪器的使用及电子元器件的识别与检测

一﹑实验目的

1、 熟悉模拟电子技术实验中常用电子仪器的功能，面板标识，及各旋扭，换档开关

的用途。

2、初步掌握用示波器观察正弦波信号波形和测量波形参数的方法，学会

操作要领及注意事项，正确使用仪器。

3、初步认识本学期实验用的全部器件,学习常用电子元器件的识别及用万用表检测和

判断它们的好坏与管脚，并测量其值。

4、了解元器件数值的标注方法（直标法﹑文字符号法﹑色标法），电路中元件数值的

标注方法及元件的标注﹑符号﹑单位和换算。

二、实验仪器

1、 双踪示波器

2、 多功能信号发生器 3、 数字交流毫伏表 4、 数字万用表 三、预习要求

1、认真阅读本实验指导书的附录一及附录二。

2、认识本实验的仪器，了解其功能。面板标识及换档开关与显示。 四、实验内容及步骤 实验电子仪器框图

稳 压 输入信号 源 多功能信号 被测实验电路 发生器 输出信号 输出信号 示波器 直流电压

交流 电压