模拟电路第三版课后习题答案详解

N7习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。解：在20℃时的反向电流约为：32101.25AA在80℃时的反向电流约为：321080AA习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示：①如在二极管两端通过1kΩ的电阻加上1.5V的电压，如图(b)，此时二极管的电流I和电压U各为多少？②如将图(b)中的1.5V电压改为3V，则二极管的电流和电压各为多少？U/VI/mA00.511.52123(a)+U-I1.5V1kΩ(b)解：根据图解法求解①电源电压为1.5V时1.5UI0.8,0.7IAUV②电源电压为3V时3UI2.2,0.8IAUV可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题1-4已知在下图中，uI=10sinωt(V)，RL=1kΩ，试对应地画出二极管的电流iD、电压uD以及输出电压uO的波形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。+uD-RL(a)+uD-iD+uI-uI/Vt010iD/mAt100t0uI/V-10uo/Vt100习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流IZ、动态电阻rZ以及温度系数αU，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻rZ愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流IZ愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。温度系数αU的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。习题1-6某稳压管在温度为20℃，工作电流为5mA时，稳定电压UZ=10V，已知其动态内阻rZ=8Ω，电压的温度系数αU=0.09%/℃，试问：①当温度不变，工作电流改为20mA时，UZ约为多少？②当工作电流仍为5mA，但温度上升至50℃时，UZ约为多少？解：①3(205)1080.12ZZZUIrV100.1210.12ZUV②0.09%(5020)2.7%ZZUUUT1012.7%10.27ZU习题1-7在下图中，已知电源电压U=10V，R=200Ω，RL=1kΩ，稳压管的UZ=6V，试求：①稳压管中的电流IZ=？②当电源电压U升高到12V时，IZ将变为多少？③当U仍为10V，但RL改为2kΩ时，IZ将变为多少？RL+U-VDZRIZ解：①6LZRLUImAR20614LZRIIImA20ZUUImAR②30ZUUImAR30624LZRIIImA③3LZRLUImAR20317LZRIIImA习题1-8设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V，当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。+-+-+-(1)12V(1)6.7V(1)1.4V习题1-9一个三极管的输出特性如图所示，①试在图中求出uCE=5V，iC=6mA处的电流放大系数和，并进行比较。②设三极管的极限参数为ICM=20mA，U(BR)CEO=15V，PCM=100mW，试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。、、100BiA80A60A40A20A0A解：①由图可得：66150,0.9930.046.0493.2145,0.060.0293.20.9939.063.22CCBECBCEiiiiiiii安全工作区②习题1-10假设有两个三极管，已知第一个管子的，则当该管的时，其IC1和IE1各等于多少？已知第二个管子的，则其若该管的IE2=1mA，则IC2和IB2各等于多少？1991?110BIA20.952?解：①1110.991110BIA当时，110.99,1CEImAImA②22219121EImA当时，220.95,50CBImAIA习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流ICBO=1μA，β=30；试估算该管在50℃的ICBO和穿透电流ICEO大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，ICBO大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1%。解：20℃时，131CEOCBOIIA50℃时，8CBOIA05020011%3011%301301%39tt13200.32CEOCBOIIAmA习题1-12一个实际PNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。①查看该三极管的穿透电流ICEO约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP型三极管工作在放大区，其uBE和uBC的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN型三极管进行比较。解：①查图可知，ICEO=0.5mA，死区电压约为0.2V；②为了使三极管工作在放大区，对PNP型：uBE0，uBC0；对NPN型：uBE0，uBC0。习题1-13测得某电路中几个三极管各极的电位如图P1-13所示，试判断各三极管分别工作在截止区、放大区还是饱和区。+5V0V+0.7V(a)+12V+12V+2V(b)0V-6V-5.3V(c)+10.3V+10V+10.75V(d)-5V0V+0.3V(e)+4.7V+5V+4.7V(f)-10V-1V-1.3V(g)+8V+12V+11.7V(h)解：判断依据：NPN型：uBE0，uBC0，放大；uBE0，uBC0，饱和；uBE0，uBC0，截止。PNP型：uBE0，uBC0，放大；uBE0，uBC0，饱和；uBE0，uBC0，截止。放大+5V0V+0.7V(a)+12V+12V+2V(b)0V-6V-5.3V(c)+10.3V+10V+10.75V(d)截止放大饱和截止-5V0V+0.3V(e)+4.7V+5V+4.7V(f)-10V-1V-1.3V(g)+8V+12V+11.7V(h)临界饱和放大放大习题1-14已知图P1-14(a)~(f)中各三极管的β均为50，UBE≈0.7V，试分别估算各电路中的iC和uCE，判断它们各自工作在哪个区（截止、放大或饱和），并将各管子的iC和uCE对应在输出特性曲线上的位置分别画在图P1-14(g)上。10V2kΩ20kΩ2V(a)0.0653.253.55BCCEImAImAUV三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中A点。10V2kΩ200kΩ(b)0.04652.3255.35BCCEImAImAUV三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中B点。10V2kΩ20kΩ(c)0.46523.2536.5BCCEImAImAUV以上算出的IC与UCE值是荒谬的，实质上此时三极管巳工作在饱和区，故IB=0.465mA，IC≈VCC/RC=5mA，UCE=UCES≈0.3V，见图P1-14(g)中C点。10V2kΩ20kΩ2V(d)0010BCCECCIIUVV三极管工作在截止区，见图P1-14(g)中D点。10V20kΩ20kΩ(e)三极管工作在截止区，见图P1-14(g)中E点（与D点重合）。0010BCCECCIIUVV10V200kΩ(c)0.04652.32510BCCECCImAImAUVV三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中F点。FD、EABC图P1-14(g)习题1-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15所示。试识别它们的管脚，分别标上e、b、c，并判断这两个三极管是NPN型还是PNP型，硅管还是锗管。1(+3V)2(+9V)3(+3.2V)(a)1(-11V)2(-6V)3(-6.7V)(a)解：本题的前提是两个三极管均工作在放大区。(a)1——发射极e，3——基级b，2——集电极c，三极管类型是NPN锗管。(b)2——发射极e，3——基级b，1——集电极c，三极管类型是PNP硅管。习题1-16已知一个N沟道增强型MOS场效应管的输出特性曲线如图P1-16所示。试作出uDS=15V时的转移特性曲线，并由特性曲线求出该场效应管的开启电压UGS(th)和IDO值，以及当uDS=15V，uGS=4V时的跨导gm。uDS=15V由图可得，开启电压UGS(th)=2V，IDO=2.5mA，41.22.84.53.5DmGSigmSu习题1-17试根据图P1-17所示的转移特性曲线，分别判断各相应的场效应管的类型（结型或绝缘栅型，P型沟道或N型沟道，增强型或耗尽型）。如为耗尽型，在特性曲线上标注出其夹断电压UGS(off)和饱和漏极电流IDSS；如为增强型，标出其开启电压UGS(th)。(a)绝缘栅型N沟道增强型；(b)结型P沟道耗尽型；(c)绝缘栅型N沟道耗尽型；(d)绝缘栅型P沟道增强型。习题1-18已知一个N型沟道增强型MOS场效应管的开启电压UGS(th)=+3V，IDO=4mA，请示意画出其转移特性曲线。习题1-19已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏极电流IDSS=-2.5mA，夹断电压UGS(off)=4V，请示意画出其转移特性曲线。习题1-18图习题1-19图习题2-1试判断图P2-1中各电路有无放大作用，简单说明理由。答：(a)无放大作用（发射结反偏）；(b)不能正常放大（发射结无直流偏置）；(c)无放大作用（集电结无直流偏置）；(d)无放大作用（发射结无直流偏置）；(e)有放大作用（是射极跟随器）；(f)无放大作用（输出交流接地）；(g)无放大作用（输入交流接地）；(h)不能正常放大（栅极无直流偏置）；(i)无放大作用（电源极性接反）；习题2-2试画出图P2-2中各电路的直流通路和交流通路。设各电路中的电容均足够大，变压器为理想变压器。答：(a)Rb+VCCRcRe1Re2(a)直流通路RbRc(a)交流通路Re1iU++--oUR1+VCCR5R3R4(b)直流通路R2R2R4(b)交流通路iU++--oUR1Rb2+VCCRe(c)直流通路Rb1(c)交流通路iU+-LR图(c)中，21iiNUUN234LLNRRN习题2-3在NPN三极管组成的单管共射放大电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明放大电路的IBQ、ICQ和UCEQ将增大、减少还是基本不变。①增大Rb；②增大VCC；③增大β。答：①增大Rb，则IBQ减少，ICQ减少，UCEQ增大。②增大VCC，则IBQ增大，ICQ增大，UCEQ不确定。③增大β，则IBQ基本不变，ICQ增大，UCEQ减少。习题2-4在图2.5.2所示NPN三极管组成的分压式工作点稳定电路中，假设电路其他参数不变，分别改变以下某一参数时，试定性说明放大电路的IBQ、ICQ和UCEQ、rbe和将增大、减少还是基本不变。①增大Rb1；②增大Rb2；③增大Re；④增大β。uA答：①增大Rb1，则IBQ↑，ICQ↑，UCEQ↓，rbe↓，↑。uA②增大Rb2，则IBQ↓，ICQ↓，UCEQ↑，rbe↑，↓。uA③增大Re，则IBQ↓，ICQ↓，UCEQ↑，rbe↑，↓。uA④增大β，则IBQ↓，ICQ基本不变，UCEQ基本不变，rbe↑，基本不变uA习题2-5设图P2-5中的三极管β=100，UBEQ=0.6V，VCC=12V，Rc=3k，Rb=120k。求静态工作点处的IBQ、ICQ和UCEQ值。Rb+VCCRcC13k