电工学10-11-2过程考核试题答案

0V6V2V12VRD3D2D1uO+-过程考试试卷一、填空题（25）1．N型半导体中的多数载流子是自由电子。22．测得某NPN型晶体管3个电极的电位分别为1BUV，3.0EUV，3CUV，则此晶体管工作在放大状态。33．要使放大电路的输出电压稳定，输入电阻增大，应引入电压串联负反馈。34．采用差动放大电路的目的是为了抑制零漂。25．工作在乙类状态的互补对称功率放大电路会产生截止失真。26．如果电路参数完全对称，则差动放大电路的共模抑制比为∞。27.场效应管是电压控制元件，由_栅源电压__控制输出电流的大小，它分为结型场效应管和场效应管两大类，具有极高的输入电阻，广泛应用于集成电路中。88.电路如右下图所示，二极管正向压降忽略不计，则输出电压uO=－2V3二、计算题1、在附图2.4所示电路中，12CCUV，120B1RkΩ，40B2RkΩ，4CRkΩ，200E1RΩ，8.1E2RkΩ，4LRkΩ，6.0BEUV，60。（1）确定电路的静态工作点（IB、IC、UCE）。（2）画出电路的微变等效电路。（3）计算电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ro。（30分）Rsus+-+ui-RL+uo-+UCCRCC1C2VRB1RB2CERE1+++RE2解：VURRRVCCBBBB32123分mARRUVIIEEBEBEC2.1213分mAIICB02.02分VRRRIUUEECCCCCE8.4)(213分rrbebeRRBBRRCCRRLLEEBBCC++--++--++--RRSSiUiIbIcIoUbIβSEeIRREEBRIrrbebeRRBBRRCCRRLLEEBBCC++--++--++--RRSSiUiIbIcIoUbIβSEeIRREEBRI8分75.8)1()//(1EbeLCuRrRRA4分KIrEbe52.126)1(2002分KRrRRrEbeBBi41.9])1(//[//1213分KRrC402分2、试求附图所示电路中uo1、uo2和uo的值。（25分）uo50kΩ∞-+Δ+1V100kΩ2V100kΩ100kΩ∞-+Δ+50kΩ300kΩ100kΩ50kΩ100kΩ∞-+Δ+uo1uo250kΩ-2V150kΩVu2)2100300)2(150300(018分Vu21)1001001(028分Vuuu6100100)1001001(010209分3、判断反馈的类型。(20分)(a)并联电压负反馈（b）并联电压正反馈参考答案与评分标准一、概念题（48分）1、温度升高后，晶体三极管的集电极电流IC有无变化？为什么？（3分）1.答：温度升高后，晶体管的集电极电流IC会随之增大，因为集电极电流包含集-射极反向截至电流ICEO，该电流是由半导体材料中的少子漂移运动形成的，会随着温度的升高而增大。2、场效应管与晶体三极管比较有何特点？（5分）2.答：场效应管与晶体三极管比较，其属于电压控制元件，其输出电流决定于输入端电压大小，输入电阻和高，热稳定性好，制造工艺简单等。3、放大电路为什么要设置静态工作点？静态值IB能否为零？为什么？（6分）3,答：设置静态工作点是给放大电路提供不失真的放大工作状态。因放大电路的核心元件是有源半导体器件，均为非线性器件。在基本放大电路中，只有在信号的任意时刻半导体器件都工作在线性放大区，输出波形才不会失真，对于三极管，Q点包括基极电流、集电极（或发射极）电流、CE间电压和管压降。当有信号输入时，在放大管的输入回路便产生动态信号，它加载在静态之上，于是输出回路电流随之产生相应的变化，再由负载电阻转换成电压的变化，从而实现了电压放大。静态值IB不能为零，因为若其为零在加上交流信号后，信号负半周就会进入截至区，从而引起信号的截至失真。4、什么是放大电路的输入电阻和输出电阻，它们的数值是大一些好，还是小一些好，为什么？（5分）,4答：放大电路的输入电阻是指放大电路的输入端针对于信号源来说的一个等效电阻。其数值是越大越好，因为它是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。放大电路的输出电阻是针对于放大电路的负载来说的放大电路等效电源的内阻。其数值越小越好，因为它是表明放大电路带负载能力的参数。5、什么是放大电路的非线性失真？有哪几种？如何消除？（5分）5,答：由于静态工作点不合适或信号太大，使放大电路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线性范围，而引起的信号失真成为放大电路的非线性失真。包括饱和失真和截至失真两种。要消除这两种失真必须要有一合适的静态工作点。6、温度对放大电路的静态工作点有何影响？分压式偏置放大电路怎样稳定静态工作点的？射极电阻的旁路电容CE有何作用？（6分）6,答：当温度升高时，集电极电流IC升高，静态工作点Q将沿负载线上移，容易进入饱和区引起失真，甚至引起过热烧坏三极管。当T升高时，IC升高，使VE升高，由于VB不变，UBE下降，IB下降，从而使IC下降，达到稳定。CE的作用是避免交流损失，而降低电压放大倍数。7、射极输出器有何特点？主要应用在哪些场合？起何作用？（6分）7,答：射极输出器有电压放大倍数小于1，约等于1，输出与输入同相；输入电阻高；输出电阻低的特点。它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担；多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力；也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用。8、多级放大电路有哪几种耦合方式？各有什么特点？什么是零点漂移？（4分）8,答：阻容耦合、直接耦合。阻容耦合每级的静态工作点互相独立，互不影响，可以各级单独计算，但只能放大交流信号，且由于大电容的存在不利于集成。直接耦合将前级的输出端直接接后级的输入端，可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号，适合于集成化的要求，但前后级静态工作点相互影响，且存在着零点漂移现象。零点漂移是指输入信号电压为零时,，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。9、何谓差模输入信号？何谓共模输入信号？何谓比较输入信号？为什么零点漂移可以等效为共模输入信号？（5分）9答：大小相等、极性相反为差模输入信号。大小相等、极性相同为共模输入信号。输入信号大小和极性是任意的为比较输入信号。因为差分放大电路的结构和参数为完全对称的，故温度的升高对于两边的放大电路的影响是一直的，也就是说两边信号变化的大小和极性相同，所以零点漂移可以等效为共模输入信号。10、与电压放大电路相比，功率放大电路有何特点？功率放大电路如何分类？（3分）10,答：与电压放大电路相比，功率放大电路是工作在大信号的情况下，工作在饱和区域。功率放大电路分为甲类、乙类和甲乙类三种工作状态。二、判断题（18分）11、测得工作在放大电路中两个晶体三极管的两个电极电流如图所示。（1）求另一个电极电流，并在图中标出实际方向。（2）判断它们各是NPN还是PNP型管，标出E、B、C极。（3）估算它们的β。（10分）11,解：根据三极管的工作状态和电流的流向可以判断出左图为NPN型三极管，右图为PNP型三极管。由IE=IB+IC知左图中电流为0.1mA的电极为基极，电流为4mA的电极为集电极，发射极电流为4.1mA，放大倍数为β=40；右图中电流为0.1mA的电极为基极，电流为6.1mA的电极为发射极，集电极电流为6mA，放大倍数为β=60。12、分析下图所示电路在输入电压Vi为下列各值时，判断晶体管的工作状态（放大、截止或饱和）。（1）Vi=0V（2）Vi=3V（3）Vi=5V。（8分）12,解：（1）Vi=0V，有R1与RB分压知，VB＜0，发射结处于反偏，集电结反偏，故三极管处于截至状态。由图可得：三极管饱和时集电极电流近似为：IC=UCC/RC=10mA饱和时基极电流为IB’=IC/β=0.2mA（2）Vi=3V，硅管：流过RB电阻的电流为IRB=5.7/40=0.1425mA流过R1电阻的电流为IR1=2.3/10=0.23mA基极电流IB=0.23-0.1425=0.0875mA＜IB’三级管处于放大状态锗管：流过RB电阻的电流为IRB=5.3/40=0.1325mA流过R1电阻的电流为IR1=2.7/10=0.27mA基极电流IB=0.27-0.1325=0.1375mA＜IB’三级管处于放大状态（3）Vi=5V，硅管：流过RB电阻的电流为IRB=5.7/40=0.1425mA流过R1电阻的电流为IR1=4.3/10=0.43mA基极电流IB=0.43-0.1425=0.2875mA＞IB’三级管处于饱和状态ViR1(10KΩ)VCC(+10V)RB40KΩRC1KΩβ=50VSS(-5V)4mA0.1mA0.1mA6.1mA锗管：流过RB电阻的电流为IRB=5.3/40=0.1325mA流过R1电阻的电流为IR1=4.7/10=0.47mA基极电流IB=0.47-0.1325=0.3375mA＞IB’三级管处于饱和状态三、计算题13、如下图所示电路中，晶体管的β=100，RC=2KΩ，RB=320KΩ，RS=100Ω，RL=6KΩ，UCC=15V,UBE=0.6V。（1）估算静态工作点；（2）画出微变等效电路，计算AV、ri和r0。（10分）131）、mARUUIBBECCB045.03206.015mAIIBC5.4045.0100VRIUUCCCCCE625.4152）、iUiIbIcIoUbIβSErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSiUiIbIcIoUbIβSErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSKIrEbe78.05.42610120026)1(20019278.05.1100'beLUrRAKrrbei78.0KRrC2014、如图示的分压式偏置电路中，已知UCC=24V，RB1=33KΩ，RB2=10KΩ，RE=1.5KΩ，RC=3.3KΩ，RL=5.1KΩ，β=66,UBE=0.6V.硅管。试求：（1）静态工作点；（2）画出微变等效电路，计算电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。（3）放大电路输出端开路时的电压放大倍数，并说明负载电RL对电压放大倍数的影响。（12分）νi+C2RL+VCCRBRCνoνsC1+RS14,解：1）、VURRRVCCBBBB58.5212mARUVIIEBEBEC32.3mAIICB05.0VRIRIUUEECCCCCE06.82）、iUiIbIcIoUbIβSErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSiUiIbIcIoUbIβSErbeRBRCRLEBC+-+-+-RSKIrEbe72.032.3266720026)1(20018372.0266'beLUrRAKrRrbeBi66.0//KRrC3.303）、30272.03.366beCUrRA载电RL使电压放大倍数降低。15、图中所示电路为射极输出器。已知VCC=20V，RB=200KΩ，RE=3.9KΩ，RL=1.5KΩ,β=60，UBE=0.7V,RS=100Ω硅管。试求：（1）静态工作点；（2）画出微变等效电路，计算电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。（12分）iEiCRB1+CE+C2+VCCiBC1+vCERCRS1RB2RE1RL1vS1Vo+C2RBvovSRLvBE+VCCRERSC1+iBvCE15,解：mARRUUIEBBECCB044.09.3612007.020)1(mAIIBE69.2044.061)1(VRIUUEECCCE5.99.369.2202）、rbeRBRLEBC+-+-+-RSiUbIcIoUb