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模拟电子技术基础(胡宴如)课后习题答案

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    • 1、1图 P1.2 第 1 章 半导体二极管及其电路分析 11 某二极管在室温(300K)下的反向饱和电流为 0.1pA,试分析二极管外加电压在 0.5V0.7V 之间变化时,二极管电流的变化范围。 解:由于 ) 1(=TD UuSDeIi 由题意知 IS=0.1pA,室温下 UT26mV,故当 UD=0.5V 时,得 iD=0.11012(126500 e)A22.5A 当 UD=0.7V 时,得 mAAeiD3 .49)1(101 . 026700 12=因此 UD在 0.50.7V 之间变化时,iD在 22.5A49.3mA 之间变化。 1.2 二极管电路如图 P1.2 所示,二极管的导通电压 UD(on) =0.7V,试分别求出 R 为 1k、4k时,电路中电流 I1、I2、IO和输出电压 UO。 解: (1)R=1k 假设二极管断开,可求得输出电压 VVUO5 . 41119=+= 可见,电路中二极管的阳极电位高于阴极电位 1.5V,所以,二极管处于导通状态,故 mAmAIIImAmAImAmARUIVVUOLOOO6 . 1)3 . 57 . 3(3 . 51)9(7 . 37

      2、 . 3) 1/7 . 3(/7 . 3)7 . 03(212=+=+=(2)R=4k 假设二极管断开,可求得输出电压 VVUO8 . 11419=+= 可见,电路中二极管阳极电位低于阴极电位,二极管处于截止状态,所以 易考网 考研真题|课后答案 全部免费2mAIImAmARUIVUUIoLOOOO8 . 18 . 1) 1/8 . 1(/8 . 1021=1.3 图 P1.3 所示各电路中, 设二极管具有理想特性, 试判断各二极管是导通还是截止,并求出 AO 两端电压 UAO。 解:图(a)中,断开二极管 V1、V2时,可得 V1、V2正极电位均为 10V,而 V1、V2的负极电位分别为 0V 和6V, 因此 V2的正偏电压大于 V1的, V2优先导通, 使 UAO=6V。这样就迫使 V1反偏截止。 图(b)中,断开管 V1、V2时,V1、V2负极电位均为 10V,而正极电位分别为 0V、6V,因此 V1、V2均反偏截止,UAO=10V 图(c)中,断开管 V1、V2,则 V1、V2负极电位为10V,正极电位分别为 0V、6V,故 V1优先导通,使 UAO=0,迫使 V2反偏截止。

      3、 图(d)中,断开管 V1、V2,则 V1、V2负极电位为5V,正极电位分别为 0V、+5V,设 V2优先导通,则 图 P1.3 易考网 考研真题|课后答案 全部免费3V)V(VVUA1552335=+= 这样 V1的负极电位为1V,正极电位为 0V,V1也正偏导通。V1导通后使 UAO=UA=0,此时 V2 仍正偏导通。 1.4 二极管电路如图 P1.4 所示,二极管导通电压 UD(on)=0.7V, UI=6V 试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压 UO。 解:由图可见,图中三个二极管均加正向电压而导通,所以 UO=3UD(on)=30.7V=2.1V IO=UO/RL=2.1V/1k=2.1mA 故 I1=(62.1)V/560=7mA I2= I1IO=7mA2.1mA=4.9mA 15 图 P1.4 所示电路中,当 UI=1V 时,试分析 UO的变化范围。 解:当 UI在 6V 上有1V 的波动时,可视为与 6V 恒压源串接了一个变化范围为1V 的信号源,图 P1.4 的小信号等效电路如图解 P1.5所示。图中UI=1V,二极管动态电阻为 DT dIUr = 由题 1.

      4、4 已求得 UI=6V 时,ID=4.9mA,故=31. 59 . 4 26 mAmVrd 由图解 P1.5 得 I dLdL OUrRRrRU+=3/3/由于 3rd15.93V 时,V1导通,V2截止,uo=3V,当 u22.8V 时,V3截止,uo=3V;当 UIIZ ,故稳压管仍能工作在稳压状态。 116 图 P1.16 所示电路中,ui=10sint(V),稳压管参数为 UZ1=UZ2=5V,UD(on)=0.7V试画 uO波形。 解:由图可知,当 uI5.7V 时,V1正偏导通,V2稳压工作,uO=0.7V+5V=5.7V; 当 UI0,故该 PNP 管发射结正偏,集电结反偏,工作在放大状态。 (e)UBE=3.7V(5V)0,UBC=3.7V(3V)=0.7V, 故该 PNP 管发射结反偏,集电结正偏,工作在倒置状态。 2.2 放大电路中某三极管三个管脚电位分别为 3.5V、2.8V、5V,试判别此管的三个电极,并说明它是 NPN 管还是 PNP 管,是硅管还是锗管? 解:三极管工作在放大区时,UB值必介于 UC和 UE之间,故 3.5V 对应的管脚为基极,UB=3.5V

      5、,放大电路中的发射结必定正偏导通,其压降对硅管为 0.7V,对锗管则为 0.2V。由于 3.5V2.8=0.7V,故 2.8V 对应管脚为发射极,UE=2.8V, 且由 UBE=0.7V 可知是 NPN 硅管。 显然剩下的 5V 所对应的管脚为集电极。 2.3 对图 P2.3 所示各三极管,试判别其三个电极,并说明它是 NPN 管还是 PNP 管,估算其值。 图 P2.1 图 P2.3 易考网 考研真题|课后答案 全部免费12 图解 P2.4 图 P2.4 解: (a)因为 iBUCE=0.3V, 三极管处于放大状态, 故假设成立。 因此三极管工作在放大状态, IB=0.1mA, IC=10 mA,易考网 考研真题|课后答案 全部免费13 UCE=6V。 (b)mAkVIB077. 056)7 . 05(= 设三极管工作在放大状态,则得 IC=IB=1000.077=7.7mA 则 UCE=5V7.7mA3k=5V23.1V0.3V,可见上述假设及其结论都是正确的 (e)设三极管放大工作,则由图可得 10V=(IB+100IB)5.1103+IB300103+0.7V 故 IB=

      6、3001 . 51017 . 010+mA0.0114mA=11.4A IC=IB=1.14mA UCE101.145.1V=4.19V 由于 UCE0.3,故上述假设及其结论都是正确的。 2.5 图 P2.5 所示电路中三极管均为硅管,很大,试求各电路 IC、UCE、UO。 解: (a)由图可见,发射结正偏导通,故 UBE0.7V,可得 易考网 考研真题|课后答案 全部免费14 IC37 . 06mA 1.77mA UO=UC=10V1.775.1V=0.97V UCE=UCUE=0.97V(0.7V)=1.67V (b)由图可得 UE=2V+0.7V=2.7V ICIE= 1 . 5 7 . 210 mA=1.43mA UO=UC=(31.436)V=1.71V UCE=UCUE=1.71V2.7V=4.41V (c)由图可得 UE=0.7V ICIE=3 . 4 7 . 05mA=1mA UO=UC=(1517.5)V=7.5V UCE=UCUE=7.5V(0.7V)=8.2V 图 P2.5 易考网 考研真题|课后答案 全部免费15 (d)由图可见,V1、V2电压降之和等于

      7、UBE和 RE上的压降之和,故 UE=(10+0.7)V=9.3V ICIE=3007 . 0A=2.33mA UO=UC=(02.333)V=7V UCE=UCUE=7V(9.3V)=2.3V (e)由于该电路由左右完全对称的两半边电路构成,故两半边电路中的对应电流、电压是相同的。由图可得 ICIE=22mA=1mA UO=UC2=(104.31)V=5.7V UCE=UCUE=5.7V(0.7V)=6.4V 2.6 图 P2.6 (a) 所示电路中, 三极管的输出伏安特性曲线如图 P2.6 (b) 所示, 设 UBEQ=0,当 RB分别为 300k、150k时,试用图解法求 IC、UCE。 解: (1)在输出回路中作直流负载线 令 iC=0,则 uCE=12V,得点 M(12V,0mA) ;令 uCE=0,则 iC=12V/3k=4mA,得点N(0V,4mA) ,连接点 M、N 得直流负载线,如图解 P2.6 所示。 图 P2.6 图解 P2.6 易考网 考研真题|课后答案 全部免费16 (2)估算 IBQ,得出直流工作点 当 RB=300k,可得 IBQ1= =kV RVBCC

      8、 30012=40A 当 RB=150k,可得 IBQ2= =kV RVBCC 15012=80A 由图解.6 可见,IB=IBQ1=40A 和 IB=IBQ2=80A 所对应的输出特性曲线,与直流负载线 MN 分别相交于 Q1点和 Q2点。 (3)求 IC、UCE 由图解 P2.6 中 Q1点分别向横轴和纵轴作垂线,即可得:UCEQ1=6V,ICQ1=2mA 同理,由 Q2点可得 UCEQ2=0.9V,ICQ2=3.7mA。 2.7 图 P2.7 所示三极管放大电路中,电容对交流信号的容抗近似为零, us=sint(mV), 三极管参数为=80,UBE(ON)=0.7V,rbb=200,试分析: (1)计算静态工作点参数 IBQ、ICQ、UCEQ; (2)画出交流通路和小信号等效电路; (3)求 uBE、iB、iC、uCE。 解: (1)计算电路的静态工作点 IBQ=kVV RUVBonBECC 4707 . 012)(=0.024mA=24A ICQ=IBQ=800.024mA=1.92mA UCEQ=VCCICQRC=12V1.92mA3.9k=4.51V (2)画出放大电路的交

      9、流通路和小信号等效电路如图解 P2.7(a) 、 (b)所示 (3)动态分析,求交流量 ube、ib、ic、uc由于 IEQ1.92mA,故可求得 图解 P2.7 图 P2.7 易考网 考研真题|课后答案 全部免费17 +=kmAImVrrEQbbbe3 . 192. 126)801 (200)(26)1 ( 由解图 P2.7(b)可得 )(sin18. 23 . 1 sin83. 2)(sin83. 2)(sin103 . 33 . 1/470 3 . 1/470/AtAt ruimVtmVtkkkkkuRrRrRubebe bs SbeBbeB be=+=+=ic=ib=802.18sint(A) 0.17sint(mA) uce=icRc=3.90.17sint(v) 0.66sint(V) (4)求合成电压和电流 uBE=UBEQ+ube=(0.7+0.00283sint)V iB=IBQ+ib=(24+2.18sint) A iC=ICQ+ic=(1.92+0.17sint)mA uCE=UCEQ+uce=(4.510.66sint)V 2.8图P2.8所示三极管放大电路中, 电容对交流信号的容抗近似为零, ui=10sint(mV),三极管参数为=0.98,UBE(on)= 0.3V,rbb=200,试

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