模拟电子技术基础—吴友宇—答案(完整版)资料

模拟电子技术基础—吴友宇—答案(完整版)资料内容摘要：

在晶体管放大电路中，试判断各晶体管的类型（PNP管还是NPN管，硅管还是锗管），并区分e、b、c三个电极。 解：（a）所示的晶体管为锗NPN管 ，三个引脚分别为①e极、 ②b极、 ③c极。 (b) 所示的晶体管为硅PNP管，三个引脚分别为①c极、 ②b极、 ③e极。 (c)所示的晶体管为锗 PNP管，三个引脚分别为①b极、 ②e极， ③c极。 ，已测出，，试判断e、b、c三个电极，该晶体管的类型（NPN型还是PNP型）以及该晶体管的电流放大系数。 解：，三个电极分别为②b极、 ①c极、 ③e极，晶体管的直流电流放大倍数为 =。 ，晶体管，导通时，问当开关分别接在A、B、C三处时，晶体管处于何种工作状态。 集电极电流为多少。 设二极管D具有理想特性。 解：，当开关置于A位置时，Ib=（）/10= mA Icbo=12/（150）= mA 故工作在放大区，Ic=Ib50=9 mA。 当开关置于B位置时，晶体管工作在截止区， Ic=0。 当开关至于C位置时，晶体管工作在饱和区。 . ，分别画出其直流通路和交流通路，试说明哪些能实现正常放大。 哪些不能。 为什么。 （图中电容的容抗可忽略不计）。 解：题图所示的各个电路中，图（a）能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。 图（b）不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输入。 图（c）不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输出。 图（d）不能放大，直流通路不满足发射结正偏、集电结反偏；图（e）不能放大，直流通路满足发射结正偏、集电结反偏；交流通路信号不能顺畅的输入。 图（f）不能放大，直流通路不满足发射结正偏；交流通路信号能顺畅的输入输出。 （a）（b）的输出特性，静态工作点Q和直流负载线已在图上标出（不包含加粗线）。 （1）确定、的数值（设可以略去不计）。 （2）若接入，画出交流负载线。 （3）若输入电流，在保证放大信号不失真的前提下，为尽可能减小直流损耗，应如何调整电路参数。 调整后的元件数值可取为多大。 解：（1）=12V。 由，； 由。 （2）（b）中加粗线所示。 (3) 增大Rb的值，由（最大取值）。 （a）所示，（b）所示（不包含加粗线和细的输出电压波形线），已知（各电容容抗可忽略不计）。 （1）计算静态工作点；（2）分别作出交直流负载线，并标出静态工作点Q；（3）若基极电流分量画出输出电压的波形图，并求其幅值。 解：（1）。 （2）交直流负载线，(b)中的加粗线所示。 （3）(b)中的细线所示，输出电压幅值。 （a）所示。 其晶体管输出特性曲线如图（b）所示，电路中元件参数，晶体管的饱和压降。 （1）估算静态工作点Q；（2）求最大输出电压幅值； （3）计算放大器的、Ri、Ro和Avs；（4）若电路其他参数不变，问上偏流电阻为多大时，解：（１）（2）由图解法求静态Q点，并作交流负载线，输出电压幅度负向最大值为Vom2，输出电压幅度正向最大值为Vom1，去两者小者为最大不失真输出电压幅度为Vom=Vom1=148=6V；（3）（4） （a）电路中的集电极电压波形时，（b）所示的三种情况，试说明各是哪一种失真。 应该调整哪些参数以及如何调整才能使这些失真分别得到改善。 解：（b）所示的第一种情况属于截止失真，应增大Rb1解决；第二种情况属于饱和失真，应减小Rb1解决；第三种情况属于饱和截止失真同时出现，应该减小输入信号的幅度解决。 （a）所示，设，（b）所示，试用图解法求：（1）放大器的静态工作点。 =。 （2）当放大器不接负载时（），输入正弦信号，则最大不失真输出电压振幅（3）当接入负载电阻时，再求最大不失真输出电压振幅解：（1），直流负载线方程为：。 直流负载线与横、纵轴分别交于M(20V，0mA)、N(0V，5mA)，且斜率为1/RC，从图中读出静态值Q点为： (2)不接负载时，输入正弦信号，则最大不失真输出电压振幅(3) 当接入负载电阻时，放大器的动态工作轨迹为交流负载线，其斜率为，此时最大不失真输出电压振幅1611=5V；=，所以。 ，并标出的正方向。 （电路中各电容的容抗可不计）。 解：（a、b、c、d、e、f）（a、b、c、d、e、f）所示。 ，晶体管的，在计算时可认为：（1）若，问这时的（2）在以上情况下，逐渐加大输入正弦信号的幅度，问放大器易出现何种失真。 （3）若要求，问这时的（4）在，加入的信号电压，问这时的解：本题意在使我们熟练地掌握单管放大器静态工作的计算方法，通过我们对静态工作点的分析计算，看Q点设置是否合理。 并不合理，我们如何调整电路才能防止放大器产生非线性失真。 通过Q点计算，我们如何判别易产生何种失真呢。 这里主要看大小。 愈接近于，放大器愈易产生截止失真；反之愈小（愈接近，愈易产生饱和失真。 当约为，较为合理。 (1) （1）（2）由于工作点偏低，故产生截止失真。 （3）当（4）。 ，已知，，晶体管，各电容的容抗均很小。 （1）求放大器的静态工作点；（2）求未接入时的电压放大倍数；（3）求接入后的电压放大倍数；（4）若信号源有内阻，当为多少时才能使此时的源电压放大倍数降为的一半。 解：[解题分析] 本题（1）、（2）、（3）小题是比较容易计算的，这是我们分析分压式电流负反馈偏置电路必须具备的基本知识。 对于第（4）小题，我们在分析时，必须要搞清放大器的电压增益与放大器源电压增益之间的关系，这种关系为：（1）（2）（3）当接入 （4）即：当时，放大器源电压增益为放大器电压增益的一半（按计算）。 ，，晶体管的，各电容容抗可以略去不计。 （1）估算静态工作点：（2）画出其简化的h参数等效电路，并计算出电压放大倍数，输入电阻，输出电阻；（3）设信号源内阻，信号源电压，计算输出电压。 解：（1） （2）。 （3） ，设，，试分析各电路的工作状态是否合适。 若不适合，试分析可能出现了什么问题（例如某元件开路或短路）。 组号123456VB(V)00VE(V)0000VC(V)01212工作状态故障分析解：根据电路参数，可以计算出电路的参数为， ，。 组号123456VB(V)00VE(V)0000VC(V)01212工作状态截止饱和正常放大截止截止放大故障分析电源开路Re短路Rb2开路BJT基极开路Rb1开路，已知晶体管的，，电容在交流通路中可视为短路。 （1）求静态时的；（2）求射极输出器的输出电阻；（3）若，求输入电阻和源电压放大倍数；（4）若，求输入电阻和源电压放大倍数；（提示：恒流源的特点：交流电阻极大，而直流电阻较小。 ） 解： [解题分析] 本题信号源采用的是具有内阻的电压源形式，所以在第（3）~（4）小题中计算的均为源电压放大倍数。 本题与一般射极输出器所不同的是在射极不是用固定电阻而是采用恒流源，这样我们必须搞清恒流源的特点：交流电阻极大，而直流电阻较小。 即我们在分析电路时，尤其在分析交流量时，就应该看作在射极接入极大的电阻来考虑，这样，我们在求、时就不会出差错。 （1） （2）因射极串联恒流源，所以可认为射极交流开路，因此 （3）时，则所以 （4）。 ，晶体管的、电容、和都足够大。 （1）求放大器静态工作点；（2）求放大器电压放大倍数和；（3）求放大器输入电阻；（4）求放大器输出电阻、。 解：[解题分析] 本题是将共集电路与共发电路两方面知识内容结合起来，通过分析计算对两种电路参数进行比较，从而加深我们对两种电路的理解。 在第（2）小题证明题中，我们要到之间的关系式，即。 本题易出错误的地方，是在求时，误认为。 （1） （2）共射电路共集电极电路（3） （4） ，已知，晶体的饱和压降和穿透电流在上的压降均可忽略不计。 （1）求射极跟随器的电压跟随范围；（2）改变Rb可调整跟随范围，当Rb为何值时跟随范围最大。 解：（1）,。 可见静态工作点恰好在直流负载线的中间，交流负载线的斜率为交流负载线的方程为：，在横轴上的交点为15V，故最大不失真的输出电压幅度为：1512=3V共集电极电路其电压幅度为3V，所以跟随范围是0~3V。 （2）晶体的饱和压降和穿透电流在上的压降均可忽略不计。 从输出特性曲线上可以看出，当Q点处于交流负载线的中央时，跟随范围最大。 交流负载线为： （1）直流负载线为： （2）由（1）式，交流负载线在横轴上的截距为， （3）由于Q点处于交流负载线的中央，所以有 （4）将（2）式代入（4）式。 已知Vcc=12V，Rb=300KΩ，Rc1=3KΩ，Re1=，Rc2=，Re2=,晶体管的电流放大系数β1＝β2＝60，电路中的电容容量足够大。 计算电路的静态工作点数值，输出信号分别从集电极输出及从发射极输出的两级放大电路的电压放大倍数。 解：放大电路的静态值计算：，，，放大电路的电压放大倍数计算：，，第二级放大电路从集电极输出时，第二级放大电路从发射极输出时。 若放大器的放大倍数、均为540，试分别用分贝数表示它们。 解： ，试写出的表达式。 解：中频电压放大倍数为所以（从相频特性可以看出，中频时电压放大倍数相移为180186。 ）。 设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。 ，试问：（1）该电路的耦合方式；（2）该电路由几级放大电路组成；（3）当f ＝104Hz时，附加相移为多少。 当f ＝105时，附加相移又约为多少。 解：（1）因为下限截止频率为0，所以电路为直接耦合电路；（2）因为在高频段幅频特性为 －60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；（3）当f ＝104Hz时，φ39。 ＝－135o；当f ＝105Hz时，φ39。 ≈－270o。 已知单级共射放大电路的电压放大倍数 （1）＝。 fL＝。 fH ＝?（2）画出波特图。 解：（1） （1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。 （2）。 ，试画出该放大器总对数幅频特性，并说明该放大器中频的是多少。 在什么频率下该放大器的电压放大倍数下降为的。 解：[解题分析] 本题的意图是练习画对数幅频特性的方法，利用两级放大器总增益分贝数等于每个单级放大器增益分贝数相加原理。 在作总的幅频特性过程中，只要找出几个特殊点（例：等）连接这几个特殊点即可。 ：在中频段，中频段放大器总增益为即：。 由图可知当时，放大器电压放大倍数下降为的。 ，总下限截止频率，试求各级的上限截止频率和下限截止频率。 解： 在高频段，则，解得；在低频段，则，解得。 ，已知晶体管的＝100Ω，rbe＝1kΩ，静态电流IEQ＝2mA，＝800pF；Rs＝2kΩ，Rb＝500 kΩ，RC＝ kΩ，C=10μF。 试分别求出电路的fH、fL，并画出波特图。 解：（1）求解fL（2）求解fH和中频电压放大倍数。 习题4客观检测题一、填空题1. 场效应管利用外加电压产生的电 场 来控制漏极电流的大小，因此它是电 压 控制器件。 2. 为了使结型场效应管正常工作，栅源间两PN结必须加 反向 电压来改变导电沟道的宽度，它的输入电阻比MOS管的输入电阻 小。 结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的耗尽层承受 反 向电压，才能保证其RGS大的特点。 3. 场效应管漏极电流由 多数 载流子的漂移运动形成。 N沟道场效应管的漏极电流由载流子的漂移运动形成。 JFET管中的漏极电流 不能 穿过PN结（能，不能）。 4. 对于耗尽型MOS管，VGS可以为 正、负或者零。 5. 对于增强型N型沟道MOS管，VGS只能为 正 ，并且只能当VGS V。