模拟电路（康光华）第二章课后习题答案2.4.1电路如图题2.4.1所示。
（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的I D 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mA A V R v V I D DD D 6.8106.8101)7.0210(233=⨯=Ω⨯⨯-=-=- V V V V D O 4.17.022=⨯==（2）求v o 的变化范围图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l 所示，温度 T ＝300 K 。
Ω≈==02.36.826mAmV I V r D T d 当r d1=r d2=r d 时，则mV V r R r V v d d DDO 6)02.321000(02.32122±=Ω⨯+Ω⨯⨯±=+∆=∆O v 的变化范围为)(~)(O O O O v V v V ∆-∆+，即1.406V ～1.394V 。
2.4.3二极管电路如图2.4.3所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO 两端电压V AO 。
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，V AO ＝－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 试判断图题 2.4.4中二极管是导通还是截止，为什么？ 解 图a ：将D 断开，以“地”为电位参考点，这时有V V k k V A 115)10140(10=⨯Ω+Ω=V V k k V k k V B 5.315)525(510)218(2=⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω=D 被反偏而截止。
图b ：将D 断开，以“地”为参考点，有V V k k V A 115)10140(10=⨯Ω+Ω=V V k k V k k V B 5.115)525(5)10()218(2=⨯Ω+Ω+-⨯Ω+Ω=D 被反偏而截止。
图c ：将D 断开，以“地”为参考点，有V V k k V A 115)10140(10=⨯Ω+Ω=V V k k V k k V B 5.015)525(520)218(2=⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω-=D 被正偏而导通。
2.4.7电路如图题2.4.7所示，D 1，D 2为硅二极管，当 v i ＝ 6 sin ωtV 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，D 1、D 2均截止，v o ＝v i ；当v i ≥0.7V 时；D 1导通，D 2截止，v o ＝ 0. 7V ；当v i ≤0.7V 时，D 2导通，D 1截止，v o ＝－0．7V 。
v i 与v o 波形如图解2.4.7a 所示。
（2）折线等效电路如图解2.4.7b 所示，图中V th ＝0．5V ，r D ＝200Ω。
当0＜|V i |＜0．5 V 时，D 1，D 2均截止，v o=v i ； v i ≥0．5V 时，D 1导通，D 2截止。
v i ≤－0.5 V 时，D 2导通，D 1 截止。
因此，当v i ≥0．5V 时有th D Dthi O V r r R V V v ++-=V V VV om 42.15.0200)2001000()5.06(≈+⨯Ω+-=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V t v V V t v t v I I O 3)(216200)200200(6)()(+=+⨯Ω+-=2.4.13 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 sin ωt 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，D 1，D 2均截止，v o ＝v I ； v I ≥12 V 时，D 1导通，D 2截止V v V k k v k k v I I O 43212)126(6)126(12+=⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω=－10V ＜v I ＜0时，D 1，D 2均截止，v o ＝v I ；v I ≤－10 V 时，D 2导通，D 1 截止31032)10()126(6)126(12-=-⨯Ω+Ω+⨯Ω+Ω=I I O v V k k v k k v传输特性如图解 2．4 13中 a 所示。
（b ）当v o ＝v I =20 sin ωt 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V 2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th Z d dthZ I O V V r r R V V v v ++⋅+--=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 ＝一6V ，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 bBEBB B 125.0=-==由题3．3．1已求得β＝200，故 mA mA I I B C 25125.0200=⨯==βV I V V CC CE 1R C C =-=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 BCCb 300 由集－射极回路得 Ω=-==k I V V R CCECC 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 。
3.4.1 画出图题3.4.1所示电路的小信号等效电路，设电路中各电容容抗均可忽略，并注意标出电压、电流的正方向。
解 图题3.4.1所示各电路的小信号等效电路如图解3.4.1所示。
3.4.2单管放大电路如图题3.4.2所示已知BJT 的电流放大系数β＝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 4k 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A R V I bCCB μ40=≈mA I I B C 2==β V R I V V C C CC CE 4=-=（2）简化的H 参数小信号等效电路如图解3.4.2所示。