模拟电子技术习题答案第二章2.4.1D 和 V o 的值;(2)在室温(300K )的情况下,利用二极管的小信号模型求v o 的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压(2)求v o 的变化范围当r d1=r d2=r d 时,则O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+,即1.406V ~1.394V 。
2.4.3AO 。
设二极管是理想的。
解 图a :将D 断开,以O 点为电位参考点,D 的阳极电位为-6 V ,阴极电位为-12 V ,故 D 处于正向偏置而导通,V AO =–6 V 。
图b :D 的阳极电位为-15V ,阴极电位为-12V ,D 对被反向偏置而截止,VAO =-12V 。
图c :对D 1有阳极电位为 0V ,阴极电位为-12 V ,故D 1导通,此后使D 2的阴极电位为 0V ,而其阳极为-15 V ,故D 2反偏截止,V AO =0 V 。
图d :对D 1有阳极电位为12 V ,阴极电位为0 V ,对D 2有阳极电位为12 V ,阴极电位为 -6V .故D 2更易导通,此后使V A =-6V ;D 1反偏而截止,故V AO =-6V 。
2.4.4解图a:将D断开,以“地”为电位参考点,这时有D被反偏而截止。
图b:将D断开,以“地”为参考点,有D被反偏而截止。
图c:将D断开,以“地”为参考点,有D被正偏而导通。
2.4.71,D2为硅二极管,当v i=6 sinωtV时,试用恒压降模型和折线模型(V th=0.5 V,r D=200Ω)分析输出电压v o的波形。
解(1)恒压降等效电路法当0<|V i|<0.7V时,D1、D2均截止,v o=v i;当v i≥0.7V时;D1导通,D2截止,v o=0.7V;当v i≤0.7V时,D2导通,D1截止,v o=-0.7V。
v i与v o=0.5V,r D=200Ω。
当0<|V i|<0.5 V时,D1,D 2均截止,v o=v i;v i≥0.5V时,thD1导通,D2截止。
v i≤-0.5 V时,D2导通,D1 截止。
因此,当v i≥0.5V时有同理,v i≤-0.5V时,可求出类似结果。
v i与v o波形如图解2.4.7c所示。
2.4.8二极管电路如图题2.4.8a所示,设输入电压v I(t)波形如图b所示,在0<t <5ms的时间间隔内,试绘出v o(t)的波形,设二极管是理想的。
解v I(t)<6V时,D截止,v o(t)=6V;v I(t)≥6V时,D导通电路如图题2.4.13所示,设二极管是理想的。
(a)画出它的传输特性;(b)若输入电压v I =v i=20 sinωt V,试根据传输特性绘出一周期的输出电压v o的波形。
解(a)画传输特性0<v I<12 V时,D1,D2均截止,v o=v I;v I≥12 V时,D1导通,D2截止-10V<v I<0时,D1,D2均截止,v o=v I;v I≤-10 V时,D2导通,D1截止传输特性如图解2.4 13中a所示。
(b)当v o=v I=20 sinωt V时,v o波形如图解2.4.13b所示。
2.5.2两只全同的稳压管组成的电路如图题2.5.2所示,假设它们的参数V2和正向特性的V th、r D为已知。
试绘出它的传输特性。
解当| v I |<(Vz+V th)时,D zl、D Z2均截止,v o=v I;| v I |≥(Vz+V th)时,D zl、D Z2均导通传输特性如图解2.5.2所示。
第三章3.1.1 测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为V A=-9 V,V B=一6 V,Vc=6.2 V,试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c,并说明此BJT是NPN管还是PNP管。
解由于锗BJT的|V BE|≈0.2V,硅BJT的|V BE|≈0.7V,已知用BJT的电极B的V B=一6 V,电极C的Vc=–6.2 V,电极A的V A=-9 V,故电极A是集电极。
又根据BJT 工作在放大区时,必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知,电极B是发射极,电极C 是基极,且此BJT为PNP管。
3.2.1试分析图题3.2.1所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。
并简述理由。
(设各电容的容抗可忽略)解图题3.2.la无放大作用。
因R b=0,一方面使发射结所加电压太高,易烧坏管子;另一方面使输人信号v i被短路。
图题3.2.1b有交流放大作用,电路偏置正常,且交流信号能够传输。
图题3.2.lc无交流放大作用,因电容C bl隔断了基极的直流通路。
图题3.2.id无交流放大作用,因电源V cc的极性接反。
3.3.2 测量某硅BJT各电极对地的电压值如下,试判别管子工作在什么区域。
(a)V C=6 V V B=0.7 V V E=0 V(b )V C =6 V V B =2 V V E =1.3 V(c )V C =6 V V B =6V V E =5.4 V(d )V C =6 V V B =4V V E =3.6 V(。
)V C =3.6 V V B =4 V V E =3. 4 V解(a )放大区,因发射结正偏,集电结反偏。
(b )放大区,V BE =(2—l .3)V =0.7 V ,V CB =(6-2)V =4 V ,发射结正偏,集电结反偏。
(C )饱和区。
(d )截止区。
(e )饱和区。
3.3.5 设输出特性如图题 3.3.1所示的 BJT 接成图题 3.3.3所示的电路,具基极端上接V BB =3.2 V 与电阻R b =20 k Ω相串联,而 Vcc =6 V ,R C =200Ω,求电路中的 I B 、I C 和 V CE 的值,设 V BE =0.7 V 。
解 mA R V V I bBE BB B 125.0=-== 由题3.3.1已求得β=200,故3.3.6 图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线,试求:(1)电源电压V CC ,静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值;(2)电阻R b 、R C 的值;(3)输出电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少?解 (1)由图3.3.6可知,直流负载线与横坐标轴的交点即Vcc 值的大小,故Vcc= 6 V 。
由Q 点的位置可知,I B =20μA ,I C =1 mA ,V CE =3 V 。
(2)由基极回路得: Ω=≈k I V R BCC b 300 由集-射极回路得 Ω=-==k I V V R C CE CC C 3 (3)求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压v CE 从3V 到0.8V ,变化范围为2.2V ;在输入信号的负半周,输出电压v CE 从3V 到4.6V ,变化范围为1.6V 。
综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为1.6V 。
(4)基极正弦电流的最大幅值是20 μA 。
3.4.13.4.2β=50。
(1)估算Q 点;(2)画出简化 H 参数小信号等效电路;(3)估算 BJT 的朝人电阻 r be ;(4)如输出端接入4 k Ω的电阻负载,计算i O V V V A &&&=及SO VS V V A &&&=。
解(1)估算Q 点(3)求r be(4)116)||('0-≈-=-==be L C be L iV r R R r R V V A ββ&&& 3.4.51、C 2、C 3对交流信号可视为短路。
(1)写出静态电流Ic 及电压V CE 的表达式;(2)写出电压增益VA &、输人电或Ri .和输出电阻Ro 的表达式;(3)若将电容C 3开路,对电路将会产生什么影响?解(1)Ic 及V CE 的表达式(2)VA &、Ri .和Ro 的表达式 (3)C 3开路后,将使电压增益的大小增加同时Ro 也将增加,32R R R O +≈。
3.5.2t 具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用?3.5.4β=100,试求:(1)Q 点;(2)电压增益s o V V V A &&&11=和so V V V A &&&22=;(3)输入电阻Ri ;(4)输出电阻R O1和R O2、解 (1)求Q 点(2)求r be 及Ri(3) 79.0)1(01011-≈+⋅++-=⋅==s i i e be c si i s V R R R R r R V V V V V V A ββ&&&&&&& (4)求R O1和R O2、压增∞==L s R R ,0100,=β。
试确定电路的电益、输入电阻和输出电阻。
解 Ω≈++=k I mV r r Ebb be 8.226)1('β 其中 I E =1.01mA 。
Ω=≈k R R c 5.70。
3.7.1某放大电路中A V 的数幅频特性如图题3.7.1所示。
(1)试求该电路的中频电压增益|A |VM&,上限频率f H ,下限频率f L ;(2)当输人信号的频率 f =f L 或 f =f H 时,该电路实际的电压增益是多少分贝?解 (1)由图题3.7.1可知,中频电压增益|A |VM&=1000,上限频率人f H =108HZ ,下限频率f L =102HZ 。
(2)当f =f L 或 f =f H 时,实际的电压增益是57 dB 。
3.7.3 一放大电路的增益函数为试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益、下限频率f L 和上限频率f H 以及增益下降到1时的频率。
解 对于实际频率而言,可用f j s π2=代人原增益传递函数表达式,得由此式可知,中频增益|A M |=10,f =10 HZ ,f H =1063.7.6一高频BJT ,在Ic =1.5mA 时,测出其低频H 参数为:r be =1.1K Ω,βo =50,特征频率T f =100MHz ,pF C c b 3=',试求混合∏型参数e b b b e b m C r r g '''、、、。
3.7.8 电路如图3.5.1所示(射极偏置电路),设在它的输人端接一内阻 Rs= 5K Ω的信号源.电路参数为:R b1= 33K Ω,R b2=22K Ω。
Re =3.9K Ω,Rc =4.7K Ω,R L= 5.1K Ω,Ce = 50μF (与Re 并联的电容器).Vcc =5V .I E ≈0.33mA ,β0=120,及r ce =300 K Ω,Ω='50b b r ,f T =700 MHZF C c b p 1='。