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模电 习题答案(精选.)

2.10 在图P2.9所示电路中,设静态时I C Q =2mA ,晶体管饱和管压降U C E S =0.6V 。

试问:当负载电阻R L =∞和R L =3k Ω时电路的最大不失真输出电压各为多少伏?解:由于I C Q =2mA ,所以U C E Q =V C C -I C Q R c =6V 。

空载时,输入信号增大到一定幅值,电路首先出现饱和失真。

故 V 82.32CESCEQ om ≈-=U U UΩ=k 3L R 时,当输入信号增大到一定幅值,电路首先出现截止失真。

故V 12.22'LCQ om ≈=R I U2.11 电路如图P2.11所示,晶体管的β=100,'bb r =100Ω。

(1)求电路的Q 点、uA &、R i 和R o ; (2)若电容C e 开路,则将引起电路的哪些动态参数发生变化?如何变化?解:(1)静态分析:V7.5)( A μ 101mA1V 2e f c EQ CEQEQBQ e f BEQBQ EQ CC b2b1b1BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β动态分析:Ω==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV26)1(c o f be b2b1i fbe L c EQbb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥&(2)R i 增大,R i ≈4.1k Ω;u A &减小,ef 'LR R R A u+-≈&2.18 电路如图P2.18所示,晶体管的β=80,r b e =1k Ω。

(1)求出Q 点;(2)分别求出R L =∞和R L =3k Ω时电路的uA &和R i ;(3)求出R o 。

解:(1)求解Q 点:V17.7mA61.2)1(Aμ3.32)1(e EQ CC CEQ BQ EQ eb BEQ CC BQ ≈-=≈+=≈++-=R I V U I I R R U V I ββ(2)求解输入电阻和电压放大倍数: R L =∞时996.0)1()1(k 110])1([ebe ee be b i ≈+++=Ω≈++=R r R A R r R R uβββ&∥R L =3k Ω时992.0))(1())(1( k 76)])(1([L e be L e L e be b i ≈+++=Ω≈++=R R r R R A R R r R R u∥∥∥∥βββ&(3)求解输出电阻: Ω≈++=371beb s e o βr R R R R ∥∥2.19 电路如图P2.19所示,晶体管的β=60,'bb r =100Ω。

(1)求解Q 点、uA &、R i 和R o ; (2)设s U =10mV (有效值),问i U =?o U =?若C 3开路,则i U =?o U =?解:(1)Q 点:V56.4)(mA86.1 Aμ 31)1(e c EQ CC CEQ BQ CQ eb BEQ CC BQ =+-≈≈=≈++-=R R I V U I I R R U V I ββuA &、R i 和R o 的分析:Ω==-≈-=Ω≈=Ω≈++=k 3 95)( 952 952mV26)1( c o beL c be b i EQbb'be R R r R R A r R R I r r u∥∥ββ&(2)设s U =10mV (有效值),则mV 304 mV2.3 io s i s ii ≈=≈⋅+=U A U U R R R U u & 若C 3开路,则mV 4.14mV6.95.1k 3.51])1([io is ii e L c e be b i ≈=≈⋅+=-=-≈Ω≈++=U A U U R R R U R R R A R r R R u s u&&∥∥β2.20 已知图P2.21(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b )(c)所示。

(1)利用图解法求解Q 点;(2)利用等效电路法求解uA &、R i 和R o 。

解:(1)在转移特性中作直线u G S =-i D R S ,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出I D Q =1mA ,U G S Q =-2V 。

如解图P2.21(a )所示。

解图P 2.21在输出特性中作直流负载线u D S =V D D -i D (R D +R S ),与U G S Q =-2V 的那条输出特性曲线的交点为Q 点,U D S Q ≈3V 。

如解图P2.21(b )所示。

(2)首先画出交流等效电路(图略),然后进行动态分析。

mA/V 12DQ DSS GS(off)GSD m DS=-=∂∂=I I U u i g UΩ==Ω==-=-=k 5M 1 5D o i Dm R R R R R g A g u &2.21已知图P2.22(a )所示电路中场效应管的转移特性如图(b )所示。

求解电路的Q 点和uA &。

解:(1)求Q 点:根据电路图可知, U G S Q =V G G =3V 。

从转移特性查得,当U G S Q =3V 时的漏极电流 I D Q =1mA因此管压降 U D S Q =V D D -I D Q R D =5V 。

(2)求电压放大倍数:20VmA 22Dm DO DQ GS(th)m -=-===R g A I I U g u &3.2 设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适,分别画出它们的交流等效电路,并写出uA &、R i 和R o 的表达式。

解:(1)图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。

(2)各电路uA &、R i 和R o 的表达式分别为 图(a ){}22be23o be11i 32be232be1132be2211)1()1(])1([βββββ++=+=+++⋅+++-=R r R R r R R R r R r R R r R A u∥∥&图(b )4o be2321be11i be242be2321be1be2321)])(1([)())(1())(1(R R r R R r R R r Rr R R r r R R A u=++=-⋅+++=∥∥∥∥∥∥∥ββββ&图(c ){}3o be11i d2be232be11d 2be221])1([])1([R R r R R r r R r R r r R A u=+=++-⋅+++-=ββββ∥&图(d )8o 213i 2be 82be2764m )()]([R R R R R R r R r R R R g A u =+=-⋅-=∥∥∥∥β&解图P 3.23.6 图P3.6所示电路参数理想对称,晶体管的β均为50,'bb r =100Ω,U B E Q ≈0.7。

试计算R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流I E Q ,以及动态参数A d 和R i 。

解:R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流分析如下:mA 517.02222e WBEQEE EQEE e EQ WEQ BEQ ≈-==+⋅+R R U V I V R I R I U + A d 和R i 分析如下:Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5.20)1(2972)1( k 18.5mV26)1(W be i Wbe cd EQbb'be R r R R r R A I r r ββββ3.14电路如图3.14所示。

已知电压放大倍数为-100,输入电压u I 为正弦波,T 2和T 3管的饱和压降|U C E S |=1V 。

试问:(1)在不失真的情况下,输入电压最大有效值U i ma x 为多少伏? (2)若U i =10mv(有效值),则U o =?若此时R 3开路,则U o =?若R 3短路,则U o =?解:(1)最大不失真输出电压有效值为 V 78.72CESCC om ≈-=U V U故在不失真的情况下,输入电压最大有效值U i ma x mV 8.77omimax ≈=uAU U & (2) 若U i =10mV ,则U o =1V (有效值)。

若R 3开路,则T 1和T 3组成复合管,等效β≈β1β3,T 3可能饱和,使得u O ≈-11V (直流)。

若R 3短路,则u O ≈11.3V (直流)。

三、电路如图T4.3所示,已知β1=β2=β3=100。

各管的U B E 均为0.7V ,试求I C 2的值。

解:分析估算如下: 100BE1BE2CC =--=RU U V I R μAβCC B1C0B2C0E1E2CC1C0I I I I I I I I I I I I R +=+=+====1001C =≈⋅+=R R I I I ββμA4.4 多路电流源电路如图P4.4所示,已知所有晶体管的特性均相同,U B E 均为0.7V 。

试求I C 1、I C 2各为多少。

解:因为T 1、T 2、T 3的特性均相同,且U B E 均相同,所以它们的基极、集电极电流均相等,设集电极电流为I C 。

先求出R 中电流,再求解I C 1、I C 2。

1000BE BE4CC =--=RU U V I R μARR I I I I I I I I I ⋅+++=++=++=+=3)1( 31322C C C BC0B3C0βββββββ当β(1+β)>>3时100C2C1=≈=R I I I μA4.13 在图P4.13所示电路中,已知T 1~T 3管的特性完全相同,β>>2;反相输入端的输入电流为i I 1,同相输入端的输入电流为i I 2。

试问: (1)i C 2≈? (2)i B 2≈?(3)A u i =△u O /(i I 1-i I 2)≈?解:(1)因为T 1和T 2为镜像关系,且β>>2,所以i C 2≈i C 1≈i I 2 。

(2)i B 3=i I 1-i C 2≈i I 1-i I 2(3)输出电压的变化量和放大倍数分别为c3B3O I2I1O c B33c C3O )(R i u i i u A R i R i u ui ββ-=∆∆≈-∆∆=∆-=∆-=∆4.17 图4.17所示简化的高精度运放电路原理图,试分析: (1)两个输入端中哪个是同相输入端,哪个是反相输入端; (2)T 3与T 4的作用; (3)电流源I 3的作用;(4)D 2与D 3的作用。

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