模拟电子技术基础,课后习题答案.pdf

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1、模拟电子技术基础第一章1.1 电路如题图 1.1 所示，已知ui5sintV，二极管导通电压降UD 0.7V。试画出ui和uo的波形，并标出幅值。解：通过分析可知：(1)当ui 3.7V时，uo 3.7V(2)当3.7V ui 3.7V时，uo ui(3)当ui 3.7V时，uo 3.7V总结分析，画出部分波形图如下所示：1.2 二极管电路如题图 1.2 所示。（1）判断图中的二极管是导通还是截止？（2）分别用理想模型和横压降模型计算AO 两端的电压UAO。解：对于（a）来说，二极管是导通的。采用理想模型来说，UAO 6V采用恒压降模型来说，UAO 6.7V对于（c）来说，二极管D1是导通的，

2、二极管D2是截止的。第一章 第 1 页 共 17 页采用理想模型来说，UAO 0采用恒压降模型来说，UAO 0.7V1.3 判断题图1.3电路中的二极管D 是导通还是截止？用二极管的理想模型计算流过二极管的电流ID?解：（b）先将二极管断开，由 KVL 定律，二极管左右两端电压可求出：25151.5V18225510U右151V14010U左10故此二极管截止，流过的电流值为ID0（c）先将二极管断开，由KVL 定律，二极管左右两端电压可求出：522.5V，U左2.5200.5V25518210U右151V14010U左115由于U右U左 0.5V，故二极管导通。运用戴维宁定理，电路可简化为I

3、D0.5 32.7A15.31.6 测得放大电路中六只晶体管的电位如题图1.6 所示，在图中标出三个电极，并说明它们是硅管还是锗管。解：T1:硅管，PNP，11.3V对应 b,12V 对应 e,0V 对应 cT2:硅管，NPN，3.7V 对应 b,3V 对应 e,12V 对应 cT3:硅管，NPN，12.7V 对应 b,12V 对应 e,15V 对应 cT4:锗管，PNP，12V 对应 b,12.2V 对应 e,0V 对应 cT5:锗管，PNP，14.8V 对应 b,15V 对应 e,12V 对应 cT6:锗管，NPN，12V 对应 b,11.8V对应 e,15V 对应 c第一章 第 2 页

4、共 17 页模拟电子技术基础第二章2.2 当负载电阻RL1k时，电压放大电路输出电压比负载开路（RL）时输出电压减少 20%，求该放大电路的输出电阻ro。解：由题意知：U UOCOC R RL L 0 0.8 8U UOCOCr ro o R RL L解得r ro o 0 0.25k25k2.5 电路如题图 2.2 所示，设 BJT 的U UBEBE 0 0.6V6V，ICEO、ICES可忽略不计，试分析当开关S 分别接通 A、B、C 三位置时，BJT 各工作在其输出特性曲线的哪个区域，并求出相应的集电极电流IC。解：I ICSCS 1212/4 4 3mA3mA，I IBSBS 3 3/80

5、80 0 0.0375mA0375mA(1)开关打在 A 上：IB120.6 0.285mA IBS，故三极管工作在饱和区。40IC ICS 3mA(2)开关打在 B 上：IB120.6 0.0228mA IBS，故三极管工作在放大区。500ICIB1.8mA(3)开关打在 C 上：发射结和集电结均反偏，故三极管工作在截止区。IC=02.9 题图 2.6 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VCC，静态电流IB、IC和管压降VCE的值；(2)电阻Rb、Rc的值;(3)输出电压的最大不失真幅值；(4)要使该电路不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多

6、少？解：(1)由输出特性图中可以读到：IB 20uA，IC1mA，UCE 3V,VCC 6V。(2)RbVCCVUCE 300k，RCCC 3kIBIC(3)UOM min(UCEUCEQ,UCEQUCES)min(4.53,30.8)1.5V(4)要使电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值取20uA第一章 第 3 页 共 17 页2_112_11、单管放大电路如图题 3.4.2 所示已知 BJT 的电流放大系数 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 rbe；（4）如VVO输出端接入 4 k 的电阻负载，计算AV及AVSO。ViV

7、S解（1）估算 Q 点IBVCC 40AICIB 2mARbVCEVCC ICRC 4V（2）简化的 H 参数小信号等效电路如图解 3.4.2 所示。（3）求 rberbc 200 (1)26mV26mV 200 (150)863IE2mAV(RC|RL)R0L（4）A 116VrrVibebeVVVRiRb|rbe00AVSi A A 73VVRi RsRs Rb|rbeVsViVs2-14.电路如图所示,设耦合电容和旁路电容的容量均足够大,对交流信号可视为短路.(1)求 Au=Uo/Ui，ri，ro(2)求 Au=Uo/Us(3)如将电阻 Rb2 逐渐减小,将会出现什么性质的非线形失真?画

8、出波形图.第一章 第 4 页 共 17 页13.(1)+Ucc+Ucc+Ucc=+20V+Ucc=+20VRcRcRb2Rb2RcRc6.8k+V V+C2C2V V=100Re1Re1Rb1Rb1UoUoRe1Re1Re2Re2150+Re2Re2CeCe2k_ _UCCUBRb1Rb1 Rb2Rb2Rb2100kRsRsC1C1直流+通路UBUBEIE1.2mARe1 Re21k20kUsUsRb1Rb126rbe rbb1 2.5kIE+V Vro+RsRsRb1Rb1Rb2Rb2UiUiRe1Re1UsUs_ _交流通路(2)us(3)Rb2 减小将会产生饱和失真2.15 电路如题图

9、2.11 所示。(1)画出放大电路的微变等效电路；ri(2)写出电压放大倍数Au1(3)求输入电阻ri；RcAu 38rbe1Re1RcRcUoUoriRb1/Rb2/rbe1Re1_ _ro Rc 6.8kriA Au 34.5ri RsUo1Ui.Au2Uo2Ui.的表达式；(4)画出当Rc Re时的输出电压uo1、uo2的波形（输入ui为正弦波，时间关系对齐）解：（1）第一章 第 5 页 共 17 页(2)Au1Uo1Ui.ibRCRCibrbe(1)ibRerbe(1)ReAu2Uo2Ui.(1)ibRe(1)Reibrbe(1)ibRerbe(1)Re(3)ri Rb/ri,其中ri

10、 rbe(1)Re(4)由于考虑到Rc Re，因而Au1 Au2其波形图可参考如下：2.17 在题图 2.13 所示电路中，已知三极管的rbe1k，80，试求：(1)电路的 Q 点；(2)RL 和RL 3.0k时的电压增益Au、输入电阻ri及输出电阻ro；解：(1)画出电路直流通路如下图所示：第一章 第 6 页 共 17 页列式：VCC 0.7 RbIB ReIB得到：IBVCC0.7 32.5A，从而可求得：IE ICIB 2.6mARb Re故：UCEVCC IeRe152.63 7.2V(2)做出电路交流通路如下图所示：AuUoUi.(1)ib(Re/RL)(1)(Re/RL)ibrbe

11、(1)ib(Re/RL)rbe(1)(Re/RL)(1)Re 0.996rbe(1)Re当RL 时，Auri Rb/(rbe(1)Re)110kroRs/Rbrbe/Re 36.3k1(1)(Re/RL)0.992rbe(1)(Re/RL)当RL 3.0k时，Auri Rb/(rbe(1)(Re/RL)76k第一章 第 7 页 共 17 页ro(Rs/Rbrbe)/Re 36.3k(1)Rd。2.19 已知电路参数如题图2.17 所示，FET 工作点上的互导gm1mS，设rd（1）画出电路的小信号模型；（2）求电压增益Au；（3）求输入电阻ri。解：（1）电路的小信号模型如下图示：（2）Aug

12、mUgsRdUogmRd10 3.3UiUgsgmUgsR11gmR112（3）ri Rg3 Rg1/Rg2 Rg3=2M。2.24 电路如题图 2.19 所示，其中三极管的均为 100，且rbe1 5.3k，rbe2 6k。（1）求各级的静态值；（2）求ri和ro；（3）分别求出当RL 和RL 3.6k时的Aus。解：（1）对于第一级来说：IB1VCCUBE1120.7 5ARb11Re11.51061017.5103IC1 IE1IB1 0.5mAUCE1VCC IC1Re1120.51037.5103 8.25V；对于第二级来说：VB21230 3V9130第一章 第 8 页 共 17

13、页IE230.7 0.45mAIC2 IE2 0.45mA5.1IB2IC2 4.5AUCE2120.45(125.1)4.3V（2）ri2 30/91/rbe2 4.8kri rbe1(1)(7.5/ri2)298kri1.5M/ri1.5M/298k 248kro RC212k（3）Au Au1 Au2；Au11；RL 时：Au2RC210012 200；Au Au1 Au2 200；rbe26Aus 200248 18520248RL 3.6k时：Au2RC2/RL10012/3.6 46；Au Au1 Au2 46；rbe26Aus 46248 42.6202482-25.电路参数如图

14、题 4.5.1 所示。设FET 的参数为 gm0.8ms，rd200k；3AG29（T2）的40，rbe1k。试求放大电路的电压增益 Av 和输入电阻 Ri。解（1）求由于 rdRd，故 rd 可忽略，图题 4.5.1 的小信号等效电路如图解 4.5.1 所示。由图有第一章 第 9 页 共 17 页（2）求 Ri2.29 某放大电路Au的对数幅频特性如题图 2.24 所示。（1）试求该电路的中频电压增益Aum，上限频率fH，下限频率fL；（2）当输入信号的频率f fL或f fH时，该电路实际的电压增益是多少分贝？82解：（1）由图中可以看出中频电压增益为60dB；fH10 Hz；fL10 Hz

15、；（2）实际电压增益为603=57dB。2-30 已知某放大电路电压增益的频率特性表达式为100jAVf10ff(1 j)(1 j5)1010（式中 f 的单位为 Hz）试求：该电路的上、下限频率，中频电压增益的分贝数，输出电压与输入电压在中频区的相位差。解：解：上下限频率分别为fH10 Hz和fL10Hz，中频增益AVM100，转化为分贝数：20lg AVM 20lg100 202 40dB，AVM为实数，故Vi，V0相位差为 0。/2-31/2-31一放大电路的增益函数A(s)1051s 210 1 s(2106)s第一章 第 10 页 共 17 页试绘出它的幅频响应的波特图，并求出中频增

16、益，下限频率fL和上限频率f益下降到 1 时的频率。解：由拉氏变换可知，S j2fH以及增(f)10故电压增益：AVj2f12j2f 210 1 j2f 2101010f1 j1 j6f101610，波特图如图解 5.4 所示。于是，fL10Hz，fH10 Hz，AVM1时，f 106Hz，AA10101，f 1Hz101001 j12ff101(f2)6101，f 107Hz 10MHzf 10Hz时，A101 jf106所以增益下降到 1 时，频率分为 1Hz 或 10MHz。模拟电子技术基础第三章3.2 电路如题图 3.2 所示，Re1 Re2100，BJT 的100，UBE 0.6V，

17、求：（1）静态工作点 Q（IB1、IC1、UCE1）；（2）当ui1 0.01V,ui2 0.01V时，求输出电压uo uo1uo2的值；（3）当c1、c2间接入负载电阻RL 5.6k时，求uo的值；（4）求电路的差模输入电阻rid、共模输入电阻ric和输出电阻ro。解：（1）由于发射极为恒流源，所以：IC1 IE1I1mA110A；I恒1mA；IB1C11002静态电路中取ui1 ui2 0，UE1UE2 UBE 0.6V；所以，UCE1VCC IC1RC1UE1 5V（其中UE1可以忽略，则UCE1 4.4V）。第一章 第 11 页 共 17 页（2）差动放大电路为双端输入双端输出Rc11

18、005.6A 43.32udr 1+R2.8261010.1be1e1有；r 200+1+100 26 2.826kbe11而uid ui1ui2 0.02V故输出uo Auduid 0.8664V。（3）当接入负载电阻RL 5.6k时：R Rc1/L1001.86672Aud 14.44；rbe11+Re12.8261010.1uo Auduid 14.440.02 0.289V。（4）rid 2rbe1Re1 22.826101100 25.852k；ric1rbe12Re10M；rod 2Rc111.2k。23.4 电路参数如题图 3.2 所示。求：（1）单端输出且RL 时，uo2？RL

19、 5.6k时，uo2？（2）单端输出时，Aud 2、Auc2和KCMR的值；（3）电路的差模输入电阻rid、共模输入电阻ric和不接RL时单端输出的输出电阻ro2。解：（1）单端输出时Aud211Rc/RLAud 21.66；22 rbe1Re1所以，RL 时，uo2 0.0221.66=0.4332V；RL 5.6k时，uo2 0.0221.66=0.2166V。2（2）由（1）中知：单端输出时Aud2 21.66，不接负载时：Auc2 rbe1Re2(1)200kRc2 0.028；所以KCMRAud2 773.57。Auc2第一章 第 12 页 共 17 页（3）单端输出时，rid 2r

20、be1Re2 25.852k；1ricrbe(1)Re112Re 10M；ro2 Rc 5.6k。23.5 电路如题图 3.4 所示，T1,T2,T3均为硅管，设12 50，380，UBE0.7V，当ui 0时，uo 0V。（1）估算各级的静态电流IC3,IC2,IE，管压降UCE3,UCE2，及Re2的值；（2）求总的电压增益Au AudAu2；（3）当ui 5mV时，u0?；（4）当电路输出端接一RL12k的负载电阻时，求电压增益Au。解：（1）由于当ui 0时，uo 0V，此时可以确定IC3则UCE312 IC3Re31213=9V；而此时UC2UCE30.7 90.7 8.3V，可求得

21、IC20(12)V1mA；12k128.33.7 0.37mA；RC210k故IE 2IC 0.74mA；又UE1UE2 0.7V，故UCE2UC2UE28.30.79V；由IERe1Re2 0.71211.3V，得：Re2 5.27k。（2）对于单入单出的差动电路：rbe2 200122626=20051 3.8k；IC20.372626=20081 2.3kIC31rbe3 20013ri2 rbe3+(1+3)Re3=2.3+813=245.3k1R/rAud2C2i2 52；2Rbrbe2第一章 第 13 页 共 17 页Au2 3RC3 3.9；1R+r3e3be3故Au AudAu

22、2523.9 203。（3）uo Auui 2035mV 1V。（4）当RL12k时，Au23.9 1.952Au AudAu2521.95 1023.6 某集成运放的一单元电路如题图3.5 所示，T1,T2的特性相同，且足够大，问：（1）T1、T2和 R 组成什么电路？在电路中起什么作用？（2）写出IREF和IC2的表达式。设UBE 0.7V，VCC和 R 均为已知。解：（1）T1、T2和 R 组成镜像电流源，给T3提供直流偏置，同时还是T3的有源负载。（2）IREFVCCUBE；RIC2 IREF。模拟电子技术基础第四章4.3 设题图 4.3 所示电路中的开环增益A 很大。（1）指出所引反

23、馈的类型；（2）写出输出电流io的表达式；（3）说明该电路的功能。解：（1）电流并联负反馈。（2）第一章 第 14 页 共 17 页根据分流公式得i i2 2 i io o2 2又因为 i1=i2i i1 1 所以io u ui iu ui i R R1 11010ui5（3）此电路为电压转换电流电路，即压控电流源。4.4 由集成运放 A 及T1、T2组成的放大电路如题图 4.4 所示，试分别按下列要求将信号源us、电阻Rf正确接入电路。（1）引入电压串联负反馈；（2）引入电压并联负反馈；（3）引入电流串联负反馈；（4）引入电流并联负反馈。解：(1)电压串联负反馈（2）电压并联负反馈第一章 第 15 页 共 17 页（3）电流串联负反馈（4）电流并联负反馈4.8 负反馈放大电路如题图4.6 所示。（1）判断反馈类型；（2）说明对输入电阻和输出电阻的影响；（3）求深度负反馈下的闭环电压放大倍数。第一章 第 16 页 共 17 页解：（1）a 为电流串联负反馈（2）a 图中由于串联，所以会增大输入电阻ri，由于 a 图为电流反馈，所以会增大输出电阻ro。（3）AifIo1UiFIoIo11112114；AUoIoufU3 42。iUi第一章 第 17 页 共 17 页