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模拟电路第三版课后习题答案详解

习题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。

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

解:在20C时的反向电流约为:2°汉10卩A= 1.254 A3在80C时的反向电流约为: 2 10」A二80」AN7习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示:①如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压,如图(b),此时二极管的电流I和电压U各为多少?②如将图(b)中的1.5V电压改为3V,贝V二极管的电流和电压各为多少?解:根据图解法求解①电源电压为1.5V时1.5 二U II 0.8A, U 0.7V②电源电压为3V时U I (b)I 2.2A, U 0.8V可见,当二极管正向导通后,如电源电压增大,贝匸极管的电流随之增大,但管子两端的电压变化不大。

1.5V 1k?习题1-4 已知在下图中,U| = 10sin® t (V), R L=1k?,试对应地画出二极管的电流i D、电压u D以及输出电压u O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习题1-5 欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流I Z、动态电阻X Z以及温度系数a u,是大一些好还是小一一些好?答:动态电阻r Z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I Z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a 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。

习题1-6 某稳压管在温度为 20 C,工作电流为5 mA 时, 稳定电压U Z =10V ,已知其动态内阻 r Z =8?,电压的温度系 数 a u =0.09% / °C,试问:① 当温度不变,工作电流改为20 mA 时,U Z 约为多少?② 当工作电流仍为 5 mA ,但温度上升至 50C 时,U Z 约为多少?解: ①.:U z m.lz G =(20 —5) 10-8=0.12VU z=10 0.12 =10.12V② :U ZU z= :u T =0.09%(50 —20) =2.7%U z =101 2.7% [=10.27习题1-7 在下图中,已知电源电压 U = 10V , R = 200?,R L =1 k ?,稳压管的U Z = 6V ,试求: ① 稳压管中的电流I Z = ?② 当电源电压U 升高到12V 时,I Z 将变为多少? ③当U 仍为10V ,但R L 改为2k ?时, 解:① I R = U^ = 6mAR LU -U zI二 20mAR• l z = I - 1% = 20-6 = 14mAU -U② i =^^=30mA 二 l z = I - l R =30-6 = 24mAR zR L③ I R = U ^ = 3mA p I z = I 一 I R L = 20 - 3 = 17mAR LI Z 将变为多少?R L习题1-8 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,如果将他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。

“ +I * -(1) 1.4V习题1-9 一个三极管的输出特性如图所示,①试在图中求出u CE=5V,i C=6mA处的电流放大系数一:、:一、:和:•,并进行比较。

②设三极管的极限参数为IC M =20mA,U(B R)CEO=15V,P CM =100mW,试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。

⑴ 12V (1) 6.7V①由图可得:—6 i B一0.04= 150,=i o %9 -3.20.06 -0.02=145,■=ic % 9 一3.2=0.993:-- 0.99i E6.04七/inA习题1-10假设有两个三极管,已知第一个管子的=99, 则匚二?当该管的|B1=10」A时,其I C1和I E1各等于多少?已知第二个管子的亟=0.95,则其仔2=?若该管的I E2=1mA,则I C2和I B2各等于多少?解:①%=—帚=0.9911 +弭当I B1=10.L A 时,I C1 = 0.99mA, I E1 =1mA②* :2=191 -込当I E2=1mA时,l C2 = 0.95mA, l B2=50・A习题1-11设某三极管在20C时的反向饱和电流I C BO=1卩A,B =30;试估算该管在50C的I C BO和穿透电流I C EO大致等于多少。

已知每当温度升高10C时,I CBO大约增大一倍,而每当温度升高1C 时,B大约增大1%。

解:20 C时,I CEO = 1 I CBO = 31"A50 C 时,I CBO ©AP = 0o(1 + 1%严=30汇(1+1% )50'0:30 1 30 1% =39I CE。

= 1 : I CBO =320」A = 0.32mA习题1-12 一个实际PNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。

①查看该三极管的穿透电流I CE。

约为多大?输入特性的死区电压约为多大?②为了使PNP型三极管工作在放大区,其U BE和u BC的值分别应该大于零还是小于零?并与NPN型三极管进行比较。

解:①查图可知,I CE o=0.5mA,死区电压约为0.2V ;②为了使三极管工作在放大区,对PNP型:U BE<0,U BC>0;对NPN 型:U BE>0,U BC<0。

习题1-13测得某电路中几个三极管各极的电位如图P1-13所示,试判断各三极管分别工作在截止区、放大区还是饱和区。

+5Va+0.7V | 丿0V+12V(a)(b)-5V+4.7V0p0V-6V +10V0V +5V (e) (f)解:判断依据:NPN 型: U BE>0, U BC<0, 放大;U BE>0, U BC >0, 饱和;U BE<0 , U BC<0, 截止。

PNP 型: U BE<0 , U BC>0, 放大;U BE<0 , U BC<0, 饱和;u BE>°, U BC>°,截止。

放大截止放大饱和-5V 0+4.7VO+0.3V(>——z%+4.7V_|^(11 0V+5V (e)(f)截止临界饱和-10V+8V 1.3V \)+11.7V l>11-1V+12V(g)(h)放大放大I B = 0.065mAI C 3.25mAU CE= 3.55V 三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中A点。

I C: 2.325mAU CE =5.35/三极管工作在放大区,见图P1-14(g)中B点。

I B = 0.465mAI C 23.25mAU CE=「36.5V以上算出的I C与U CE值是荒谬的,实质上此时三极管巳工作在饱和区,故I B=0.465 mA,I C ~ V CC/ R C=5 mA,U CE=U CES〜(c)I B 0I C : 0U CE V CC三极管工作在截止区,习题1-14 已知图P1-14(a)~(f)中各三极管的B均为50,U B E〜 0.7V,试分别估算各电路中的i C和U C E,判断它们各自工作在哪个区(截止、放大或饱和),并将各管子的i C和0.3V,见图P1-14(g)中C点。

I B = 0.0465mA I C 2.325mAU CE 二V cc =10V三极管工作在放大区, 见图P1-14(g)中F 点'7B =100MA80MA -60pA 一 40MA—20MA OMA图 P1-14(g)20 k? r 20k?t1J10V(e)I B " lc "U CE fcV CC= 10V3 2 1 02 4 6 8 10 n CE /v三极管工作在截止区, 见图P1-14(g)中E 点 (与D 点重合)。

习题1-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15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)解:本题的前提是两个三极管均工作在放大区。

(a) 1 ――发射极e ,3――基级b ,2――集电极c,三极管 类型是NPN 锗管。

(b) 2――发射极e ,3――基级b ,1――集电极c ,三极管 类型是PNP 硅管。

打汎叮J : 2.8mSGS4.5 - 3.5(a)习题1-16 已知一个N 沟道增强型MOS 场效应管的输出特性 曲线如图P1-16所示。

试作出U DS =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 U Gs (th )和l D o 值,以及习题1-17试根据图P1-17所示的转移特性曲线,分别判断各相应的场效应管的类型(结型或绝缘栅型,P型沟道或N型沟道,增强型或耗尽型)。

如为耗尽型,在特性曲线上标注出其夹断电压U GS(off)和饱和漏极电流l D ss;如为增强型,标出其开启电压U GS(th)。

习题1-19已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏极电流|DSS= - 2.5mA,夹断电压U Gs(off)=4V,请示意画出其转移特性曲线。

(a) 绝缘栅型N沟道增强型;(c) 绝缘栅型N沟道耗尽型;(b) 结型P沟道耗尽型;(d) 绝缘栅型P沟道增强习题1-18 已知一个N型沟道增强型MOS场效应管的开启电习题2-1试判断图P2-1中各电路有无放大作用,简单说明理由。

答:(a)无放大作用(发射结反偏);(b)不能正常放大(发射结无直流偏臵);(c)无放大作用(集电结无直流偏臵);(d)无放大作用(发射结无直流偏臵);(e)有放大作用(是射极跟随器);⑴无放大作用(输出交流接地);(g)无放大作用(输入交流接地);(h)不能正常放大(栅极无直流偏臵);(i)无放大作用(电源极性接反);习题2-2 试画出图P2-2中各电路的直流通路和交流通路。

设各电路中的电容均足够大,变压器为理想变压器。

答:(a)CC(a)交流通路CC0 --- 4+ [ -—jd 1]U R4(b)交流通路R b2 R b14O+V cc西R e(c)直流通路R L(c)交流通路图(c)中,u/hMUjNi◎AR L习题2-3在NPN三极管组成的单管共射放大电路中,假设电路其他参数不变,分别改变以下某一参数时,试定性说明放大电路的I B Q、I CQ和U CEQ将增大、减少还是基本不变。

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