电子电路第一章习题
解:本题用D的单向导电性实现箝位功能。 设D1和D2理想,VD=0。当vi正半周且幅度大于V2=5时, D2导通,D1截止,vo被箝在5V;vi正半周且幅度小于 V1=2V时,D1导通,D2截止,vo被箝在2V,实施得vi和 vo对应波形如图所示。
1.5 Multisim步骤
如图搭建电路(为更好地观测输入输出波 形,将示波器的两个通道分别连接输入端 和输出端,并以不同颜色区分)
开始仿真并双击示波器观察,可看到如下 波形(注意调整示波器的设置)
1.6 假设图P1.6中D的正向导通电压VD 0 ,试画出 RL 两端 的 vL 波形;求出 RL中的直流电流分量IDC 和 RL 上的直流电 压 VDC 。
1.7 图P1.7所示为桥式整流电路,设D1~D4的正向 电压 VD 0 ,重复题1.6的分析和计算。
1、放大区特点:发射结正向偏置,集电结反向偏置;I C I B ,基 本不受 vCE 的影响。
2、饱和区特点:发射结正向偏置,集电结正向偏置;管压降vCE
很小vC,ES 0.3V (硅管)。iC
的大小由外电路参数决定。
受控v于CE I,C I B
已不成立I C,
3、截止区特点:发射结、集电结均反偏;集电极电流近似为零; 管压降比较高。
1.8 图P1.8所示为具有电容滤波的桥式整流电路, 试分析并画出 vO 的波形图。
1.8 Multisim步骤
如图搭建电路(为简化电路形式,电源直 接用交流电源,电容电阻参数可以自行修 改)
运行后可以看到如下波形
作为对比可观察去掉电容后的波形(1.7)
1.9 说明BJT内部载流子运动过程,写出BJT内部与 外部电流关系式。
iB ICBO
1
ICBO
1
iB
1
1
I CBO
1
(忽略ICBO)
1.3.8
1.10 画出NPN和PNP BJT工作在放大状态的偏置电 路;画出共基和共射BJT的输入和输出特性曲线; 说明截止区、饱和区和放大区的特点;在伏安特性 曲线上能定义哪些直流参数?哪些交流参数?说明 共射BJT的 f 、 f 和 fT 的物理意义。
参阅1.3.1小节BJT内部载流子的传输过程。
1.多子通过EB结注入 2.载流子在基区内扩散与复合 3.集电极对载流子收集
iE=iC+iB iC=αiE+ICBO iB=iB1+iB2-ICBO iB1+iB2=(1- α)iE
1.3.6
是共基BJT的直流电流增益。 IC
IE
iC
(2)共射NPN型BJT的输入和输出特性如图所示:
共射输入特性曲线表示 集、射极间电压固定时,基 极电流与基、射极间电压之
间的关系 iB f (vBE ) vCE 常数
共射输出特性曲线表示 基极电流固定时,集电极电 流与集、基极间电压之间的
关系 iC f (vCE ) iB 常数
(3)共射NPN型BJT有三个区域:放大区,饱和区,截止区
1.4 埋层稳压管的性能特点是什么?(教材13页)
答:埋层齐纳稳压管是精密、高稳定和耐高温的器件。 稳定电压值一般在6.05V;误差可小至1mV;温度稳定 性可达1.5ppm/oC;稳压值的长期稳定性可达25ppm/1000 小时;可达175o C~220o C下可靠工作。
1.5 设定图P1.5中D1和D2的正向导通电压,画出与 vi对应的输出信号电压波形。
电子电路第一章习题课
2011.3.25
1.1 说明PN结的工作原理
P型区到N型区的过渡带两边的自由电子和空穴浓 度相差很大,在浓度差下形成扩散运动,P区的空穴(多子) 向N区扩散,N区的自由电子(多子)向P区扩散,在过渡区 域产生强烈的复合作用使自由电子和空穴基本消失,在过 渡带中产生一个空间电荷区(耗尽区),扩散运动使过渡 带内失去了电中性,产生电位差和电场,分别称为接触电 位差和内建电场,内建电场由N区指向P区阻碍多子的扩散 运动,却促进过渡带中少子的漂移运动,漂移运动中和过 渡区中的电荷从而削弱内建电场,随着扩散运动和漂移运 动的进行,最后达到一个平衡状态,即内建电场的强度恰 好使扩散运动和漂移运动的速度相等,这种平衡称为动态 平衡,这时过渡带中的接触电位差,内建电场强度,空间 电荷区宽度均处于稳定值,这时我们认为PN结已经形成, 并把P、N的过渡带称为PN结,PN结的宽度为空间电荷区的 宽度。
V(BR)CBO : 发射极开路时的集电结反向击穿电压。 V(BR)CEO : 基极开路的集-射击穿电压。V(BR)CEO > V(BR)CBO V(BR)EBO : 共射,集电结反偏,发射结也反偏时,相应击穿电压。 VA : 厄尔利电压,是描述共射BJT基区宽度调制效应的参数。典型值100V。
iD=10uA时,vD=539mV;
iD=100uA时,vD=599mV。
1.3 在 iD vD 平面坐标中画出硅二极管(普通二极 管、稳压管、变容器)的伏安特性曲线,说明在伏 安特性曲线上可以定义哪些直流参数和动态参数。
解:1.普通二极管的伏安特性曲线如图1.2.4和1.2.5所示;对设 定的静态工作点,可定义正向压降VDQ和电流IDQ,直流电阻 RD=VIDDQQ ;可定义Q点的动态电阻rd;RD和rD均具有非线性; 可定义反向击穿电压V(BR)和反向电流IR。 2.稳压管特性曲线如图1.2.8所示。用它可以定义稳压电压、 稳定电流及改电的动态电阻rd。 3.变容管的动态特性如图1.2.10所示。它不是伏安特性,由它 可知在设定工作电压下的结电容。
1.2 设二极管 Is 1014 A,求ID 1uA、10uA、100uA时的V(D T=25o)。
解:在二极管正偏时,伏安特性方程iD
=
IS(expvD VT源自-1),得vD=VTln(
iD IS
+1)。因为T=25o
C时,热力学电压VT
≈
26mV,故:
iD=1uA时, vD=479mV;
(4)在伏安特性曲线上可以定义下列直流参数:
β
: β = IC= α ,直流电流增益。(α是共基BJT的直流电流增益)
IB 1- α
ICBO : 集电结反向饱和电流,表示当发射极开路时的集电极反向截止电流。
ICEO : ICEO=(1+β)ICBO,穿透电流,指在三极管基极开路情况下,流过集
电极的电流。