模电练习题整理

1．8图P1.8所示电路中，设ui=1.5sinωt(V)，二极管具有理想特性，试分别画出开关S处于A、B、C时，输出电压uo的波形。2.1图P2.1所示电路中的三极管为硅管，试判断其工作状态。解：（a）UBE=0.7－0V=0.7V，UBC=0.7V－3V0，故该NPN管发射结正偏，集电结反偏，工作在放大状态。（b）UBE=2V－3V0，UBC=2V－5V0，故该NPN管发射结与集电结均反偏，工作在截止状态。（c）UBE=3V－2.3V=0.7V，UBC=3V－2.6=0.4V，故该NPN管发射结与集电结均正偏，工作在饱和状态。（d）UBE=－2.7V－（－2V）=－0.7V，UBC=－2.7－(－5V)0，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。2.3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β值。解：（a）因为iBiCiE，故①、②、③脚分别为集电极、发射极和基极。由电流流向可知是NPN管：（b）①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP管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=sinωt(mV)，三极管参数为β=80，UBE（ON）=0.7V，rbb′=200Ω，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（2）画出放大电路的交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IEQ≈1.92mA，故可求得2.11场效应管的转移特性曲线如图P2.11所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出UGS（off）、IDSS；对于增强型管求出UGS（th）。解：（a）由于uGS可为正、负、零、故为耗尽型MOS管；由于uGS（off）=－80，故为N沟道耗尽型MOS管，其电路符号如图解P2.11（a）所示。由图P2.11(a)可得IDSS=4mA。（b）由于uGS≤0，故为N沟道结型场效应管，其电路符号如图解P2.11（b）所示。由图P2.11（b）可得UGS（off）=－5V，IDSS=5mA。（c）由于uGS可为正、负、零，且UGS（off）=2V，故为耗尽型PMOS管，电路符号如图解P2.11（c）所示。由图P2.11（c）可得UGS（off）=2V,IDSS=2mA.（d）由于uGS0，故为增强型NMOS管，电路符号如图解P2.11（d）所示，由图P2.11（c）可得UGS(th)=1V。2.12场效应管的输出特性曲线如图P2.12所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出UGS（off）、IDSS；对于增强型管求出UGS（th）。解：（a）由于uGS可为正、负、零，UGS（off）=－1.5V，故为耗尽型NMOS管，电路符号如图解P2.12（a）所示。由图P2.12(a)可得，uGS=0V时的漏极饱和电流值为IDSS≈0.8mA.(b)由于uGS0，故为增强型NMOS管，电路符号如图解P2.12（b）所示。由图P2.12（b）可得UGS（th）=2V（C）由于UGS≤0，故为N沟道结型场效应管，电路符号如图解P2.12（c）所示。由图2.12(c)可得UGS（Off）=－4V，IDSS=4mA(d)由于uGS＜0，故为增强型PMOS管，电路符号如解图P2.12（d）所示。由图2.12(d)可得UGS（th）=-1V。3.2放大电路如图P3.2所示，已知三极管β=100，rbb′=200Ω，UBEQ=0.7V，试（1）计算静态工作点ICQ、UCＥQ、IBQ；（2）画出H参数小信号等效电路，求Au、Ri、Ro；（3）求源电压增益Aus。解：（1）求静态工作点3.4放大电路如图P3.4所示，已知三极管的β=100，rbb’=200Ω，UBEQ=0.7V，试：（1）求静态工作点ICQ、UCEQ；（2）画出H参数小信号等效电路，求Au、Ri、Ro；（3）求源电压增益Aus。3.10共集电极放大电路如图P3.10所示，已知β=100,rbb’=200Ω，UBEQ=0.7V。试：（1）估算静态工作点ICQ、UCEQ；（2）求Au=uo/ui和输入电阻Ri、输出电阻Ro。解：（1）估算静态工作点由图可得3.31电路如图P3.31所示，UCES≤2V，试回答下列问题：（1）ui=0时，流过RL的电流有多大？（2）R1、R2、V3、V4各起什么作用？（3）为保证输出波形不失真，输入信号ui的最大振幅为多少？管耗为最大时，求Uim。解：（1）因电路对称，V1与V2的静态电流相等，所以静态（ui=0）时，流过RL的电流等于零。（2）R1、R2、V3、V4构成功率管V1、V2的正向偏压电路，当二极管V3、V4两端压降合适时，可使V1、V2管有小的正向偏置电压而处于临界导通状态，从而可消除交越失真。（3）为保证输出波形不产生饱和失真，则要求输入信号最大振幅为Uimm≈Uomm=VCC－UCES=12－2=10V管耗最大时，输入电压的振幅为3.33电路如图P3.33所示，为使电路正常工作，试回答下列问题：（1）静态时电容C上的电压是多大？如果偏离此值，应首先调节RP1还是RP2？（2）设RP1=R=1.2kΩ，三极管β=50，V1、V2管的PCM=200mW，若RP2或二极管断开时是否安全？为什么？（3）调节静态工作电流，主要调节RP1还是RP2？（4）设管子饱和压降可以略去，求最大不失真输出功率、电源供给功率、管耗和效率。解：（1）静态时电容C两端电压应等于电源电压的1/2，即UC=6V。如果偏离此值，应调节RP1。（2）当RP2或二极管断开后，VCC将通过RP1、R给V1、V2发射结提供正向偏置，可写出V1、V2管所受的集电极功耗为PC1=PC2=220×6mW=1320mW由于PC1=PC2》PCM（220mW），因此V1、V2功耗过大损坏。（3）欲调节V1、V2管静态工作点电流，则主要应调节RP2。因改变RP2的大小，将改变加在V1、V2基极与发射极之间的正向偏压的大小，从而可调节两管的静态工作点电流。（4）求最大不失真输出功率、直流电源供给功率、管耗及效率因为4.4分析图P4.4所示各电路中的交流反馈（若为多级电路，只要求分析级间反馈）：（1）是正反馈还是负反馈；（2）对负反馈放大电路，判断其反馈类型。解：（a）图（a）中，R4为反馈元件，引入串联反馈，故反馈信号为uf，可标出uf、净输入电压uid如图解P4.4（a）所示。设该图中的ui瞬时极性为正，并用表示，则可得'iu、uf的瞬时极性也为正，而若令uo=0，该反馈仍将存在，故为电流反馈。因此，该电路为电流串联负反馈放大电路。若令uo=0，该反馈仍将存在，故为电流反馈。因此，该电路为电流串联负反馈放大电路。（b）图（b）中RS为反馈元件，引入串联反馈，可标出反馈电压uf、净输入电压uid如图解P4.4（b）所示。设ui的瞬时极性为正，则可得uf的瞬时极性也为正，而uid=ui-uf，故引入的是负反馈。由于uf=uo，反馈取样于输出电压，故为电压反馈。因此，这是电压串联负反馈放大电路。（c）图（c）中，R7为级间反馈元件，引入级间串联反馈，可标出uf、uid如图解P4.4（c）所示。设ui对地的瞬时极性为正，则可得iu'对地的瞬时极性为正、uo1对地的瞬时极性为负，uo2对地的瞬时极性为正，由于故uf的瞬时极性也为正，而uid=ui−uf'，故引入的是负反馈。若令uo=0，由图可见反馈仍存在，故为电流反馈。因此，这是电流串联负反馈放大电路。（d）图（d）中，由连线NA引入并联反馈，可标出ii、if、iid如图解P4.4（d）所示。设ui对地的瞬时极性为正，则可得ii的瞬时极性为正，uo’对地的瞬时极性为负，输出电流io的实际流向如图所示，而if=io，故if的瞬时极性也为正，而iid=ii-if，故引入的是负反馈。由于if=io，反馈信号取样于io，故为电流反馈。因此，这是电流并联负反馈放大电路。（e）图（e）中，级间反馈元件为R5，引入并联反馈，可标出ii、if、iid如图解P4.4（e）所示。设ui对地的瞬时极性为正，则可得ii、uo1的瞬时极性均为正，uo的瞬时极性为负，故if的瞬时极性也为正，而iid=ii-if，故引入的是负反馈。令uo=0时，反馈将消失，故为电压反馈。因此，这是电压并联负反馈放大电路。（f）图（f）中，级间反馈元件为R3、RE，引入并联反馈，可标出ii、if、iid如图解P4.4（f）所示。设ui对地的瞬时极性为正，则可得ii极性为正，uo1对地极性为负，uo3对地极性为正，故if的瞬时极性为负，而iid=ii-if，故引入的是正反馈。4.7分析图P4.7所示各深度负反馈放大电路；（1）判断反馈类型；（2）写出电压放大倍数的表达式。解:（a）图（a）中，R4、R6构成级间交流反馈网络，引入串联反馈，可标出反馈电压uf如图解P4.7(a)所示。若令uO=0，这种反馈将会消失，故为电压反馈。由于是深度串联负反馈放大电路，有uf≈ui。（b）图（b）中，R3、R4、A3电路和R7、R8共同构成级间反馈网络，引入串联反馈，可标出反馈电压uf如图解P4.7(b)所示。若令uo=0，则反馈消失，故为电压反馈。由于电路构成深度串联负反馈放大电路，故有uf≈ui。由图解P4.7(b)可得4.8分析图P4.8所示各反馈电路：（1）标出反馈信号和有关点的瞬时极性，判断反馈性质与类型；（2）设其中的负反馈放大电路为深度负反馈，估算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（a）图（a）中，R1、R3构成级间反馈网络,引入串联反馈，可标出反馈信号uf如图解P4.8（a）所示。设ui的瞬时极性为正，则得uo1对地极性为负，uo的对地极性为正，，故uf极性也为正，而uid=ug-u1g2=ui-uf，故uf削弱了净输入信号，引入的是负反馈，由于uf取样于uo，故为电压反馈。由于电路构成深度电压串联负反馈放大电路，故uf≈ui，Rif→∞，Rof≈0。因此闭环电压放大倍数为输入电阻为Ri=R1+Rif→∞输出电阻为Ro=Rof≈0（b）图（b）中，R2引入了级间反馈，为并联反馈，可标出if、ii、iid如图解P4.8(b)所示。设ui的瞬时极性为正，则得ii的极性为正，uo1的对地极性为负，uo的对地极性也为负，故if的极性为正。由于iid=ii-if，if削弱了净输入信号，故为负反馈。若令uo=0，则反馈消失，故为电压反馈。由于电路构成深度电压并联负反馈放大电路，故if≈ii，Rif≈0，Rof≈0。由于Rif≈0，故uA≈05.9已知某放大电路的幅频波特图如图P5.9所示。试问：（1）该放大电路的耦合方式？（2）该电路由几级放大电路组成？（3）中频电压放大倍数和上限频率为多少？（4）f=1MHz、10MHz时附加相移分别为多大解:（1）由于低频段没有转折频率，所以该放大电路为直接耦合方式。（2）由于幅频特性高频段有两个转折频率，f1=1MHz、f2=10MHz。在1~10MHz频率之间波特图斜率为-20dB/+倍频，当频率大于10MHz后曲线按斜率为-40dB/+倍频变化，说明有两个三极管的等效结电容影响高频段特性，故该放大电路由两级组成。（3）中频电压放大倍数即为低频电压放大倍数，由于20lgusmA=60dB所以Ausm=1000倍。由于fH2=10fH1，所以放大电路的上限频率为fH≈fH1=1MHz（4）f1=1MHz时，附加相移f1=10MHz时，附加相移5.10已知某放大电路的频率特性表达式为试问该放大电路的中频增益、下限和上限频率各为多大？解：将给出的频率特性表达式变换成标准形式，即5.11已知负反馈