模拟电子技术例题习题分析解析

模拟电子技术B例题习题第1页V1=6VV2=12VDSR【例】电路如图所示，UD=0.7V，试估算开关断开和闭合输出电压UO。【解】：当开关断开时，二极管因加正向电压而导通，故输出电压为：UO=VI-UD≈6V-0.7V=5.3V当开关闭合时，二极管因外加反向电压而截止，故输出电压为：UO=V2=12V第1章常用半导体器件模拟电子技术B例题习题第2页三极管工作状态的判断【例】：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？（1）VC＝6VVB＝0.7VVE＝0V（2）VC＝6VVB＝4VVE＝3.6V（3）VC＝3.6VVB＝4VVE＝3.4V【解】：原则：正偏反偏反偏集电结正偏正偏反偏发射结饱和放大截止对NPN管而言，放大时VC＞VB＞VE对PNP管而言，放大时VC＜VB＜VE（1）放大区（2）截止区（3）饱和区模拟电子技术B例题习题第3页【例】某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,试判断管脚、管型。【解】：电流判断法。电流的正方向IE=IB+ICABCIAIBICC为发射极B为基极A为集电极。管型为NPN管。管脚、管型的判断法也可采用万用表电阻法。参考实验。模拟电子技术B例题习题第4页【解】1.3电路如图P1.3所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。上半周，当ui3.7V时，uo=ui当ui3.7V时，uo=3.7V同理，下半周，当ui-3.7V时，uo=ui当ui-3.7V时，uo=-3.7V模拟电子技术B例题习题第5页【解】1.4电路如图P1.4所示，二极管导通电压UD＝0.7V，常温下UT≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？二极管的直流电流ID＝（V－UD）/R＝2.6mA其动态电阻rD≈UT/ID＝10Ω故动态电流有效值Id＝Ui/rD≈1mA模拟电子技术B例题习题第6页【解】1.5现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问：（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？（1）两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。（2）两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。模拟电子技术B例题习题第7页1.6已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；（2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？（1）当UI＝10V时，若UO＝UZ＝6V，则IR=(10-6)V/1K=4mAIDZ=-8mAIZmin，所以稳压管未击穿。故【解】限流电阻R上的电流IR:IR=IDZ+ILIL=UZ/RL=6V/500=12mAVVURRRUILLO33.3105001000500模拟电子技术B例题习题第8页1.6已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。（1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值；（2）若UI＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？（1）当UI＝15V时，若UO＝UZ＝6V，则IR=(15-6)V/1K=9mAIDZ=-3mAIZmin，所以稳压管未击穿。故VVURRRUILLO5155001000500当UI＝35V时，若UO＝UZ＝6V，则IR=(35-6)V/1K=29mAIDZ=17mA，IZMAXIDZIZMIN，所以UO＝UZ＝6V（2）当UI＝35V时，若空载，则有IDZ=IR=(35-6)V/1K=29mA，IDZIZMAX稳压管将因功耗过大而损坏。模拟电子技术B例题习题第9页【解】1.8现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.8所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子，且分别求它们的电流放大系数β。100101AmAIIBC501005AmAIIBC（a）（b）模拟电子技术B例题习题第10页【解】1.10电路如图P1.10所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。（1）当VBB＝0时，T截止，uO＝12V。（2）当VBB＝1V时，因为AKVVRUVIbBEQBBBQ6057.01ICQ=βIBQ=5060μA=3mA。uo=VCC-ICQRC=9V所以T处于放大状态模拟电子技术B例题习题第11页【解】1.10电路如图P1.10所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析VBB为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。（3）当VBB＝3V时，因为AKVVRUVIbBEQBBBQ46057.03ICQ=βIBQ=50460μA=23mA。uo=VCC-ICQRCUBE所以T处于饱和状态模拟电子技术B例题习题第12页放大电路没有输入信号时的工作状态称为静态。1.静态工作点(QuiescentPoint)静态工作点Q（直流值）：UBEQ、IBQ、ICQ和UCEQ基本共射放大电路TbBEQBBBQRUVICCCCCERIVUQQICQ=IBQ第2章基本放大电路模拟电子技术B例题习题第13页2.常见的两种共射放大电路(1)直接耦合放大电路IBQIb2Ib1已知Ib2=Ib1+IBQUbe=UBEQUbe1bBEQ2bBEQCC1b2bBQRURUVIIIICQIBQUCEQ=VCC–ICQRC（RL＝∞）模拟电子技术B例题习题第14页(2).阻容耦合放大电路IBQcCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI－＝模拟电子技术B例题习题第15页cCQCCCEQBQCQbBEQCCBQRIVUIIRUVI－＝当VCCUBEQ时，bCCBQRVI已知：VCC＝12V，Rb＝600kΩ，Rc＝3kΩ，β＝100。Q＝直流通路阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路（20uA，2mA，6V）模拟电子技术B例题习题第16页讨论1.在什么参数、如何变化时Q1→Q2→Q3→Q4？2.从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？3.设计放大电路时，应根据什么选择VCC？模拟电子技术B例题习题第17页分析1.在什么参数、如何变化时Q1→Q2→Q3→Q4？Q1Q2:Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于负载线变陡，Q1Q2的原因是RC减小。Q2Q3:Q2和Q3在同一负载线上，即RC不变，Q2和Q3不在同一条输出特性曲线上，说明Rb、VBB变化，Q2Q3的原因是Rb减小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡，Q3Q4的原因是VCC增大。模拟电子技术B例题习题第18页讨论1.在什么参数、如何变化时Q1→Q2→Q3→Q4？2.从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？3.设计放大电路时，应根据什么选择VCC？模拟电子技术B例题习题第19页分析1.在什么参数、如何变化时Q1→Q2→Q3→Q4？Q1Q2:Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于负载线变陡，Q1Q2的原因是RC减小。Q2Q3:Q2和Q3在同一负载线上，即RC不变，Q2和Q3不在同一条输出特性曲线上，说明Rb、VBB变化，Q2Q3的原因是Rb减小或VBB增大。Q3Q4:Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡，Q3Q4的原因是VCC增大。模拟电子技术B例题习题第20页cCQCCCEQBQCQbBEQBBBQRIVUIIRUVI－＝基本共射放大电路的直流通路和交流通路VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的误差越小。模拟电子技术B例题习题第21页简化的h参数等效电路－交流等效模型同样，rce（1/h22）很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路一般为10-310-4，可忽略ib是受控源，且为电流控制电流源(CCCS)。电流方向与ib的方向是关联的。rbe为动态电阻bec模拟电子技术B例题习题第22页动态电阻rbe的近似表达式EQTbb'eb'bb'bbebe)1(IUrrrIUr基区体电阻发射结电阻发射区体电阻数值小可忽略利用PN结的电流方程可求得在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！模拟电子技术B例题习题第23页)()(bebbbebiirRIrRIUccoRIUbebciorRRUUAubebiiirRIURcoRR共射放大电路动态参数的分析电路动态参数的分析就是求解电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。模拟电子技术B例题习题第24页阻容耦合共射放大电路的动态分析模拟电子技术B例题习题第25页根据bebirIUbcII)R//R(IULccO则电压增益为beLcbebLcbbebLcciOr)R//R(rI)R//R(IrI)R//R(IUUAu求电压放大倍数（电压增益）模拟电子技术B例题习题第26页求输入电阻求输出电阻令0Ui0bI0bIRo=Rc所以Ribebiiir//RIURLS0oooRUIURRO模拟电子技术B例题习题第27页当信号源有内阻时：uuARRRUUUUUUAisiiosisosSiSiiURRRU模拟电子技术B例题习题第28页60)(120)(beLcisiiosisosbeLcrRRRRRUUUUUUArRRAuu∥∥讨论：阻容耦合共射放大电路的静态分析和动态分析k180ber，V2.7mA6.1μA20cCQCCCEQBQCQbCCbBEQCCBQRIVUIIRVRUVI3k1kcobebebiRRrrRR∥模拟电子技术B例题习题第29页【例】给出下列电路的交流等效电路，并求RL为有效值时对应的动态参数（Au、Ri和Ro给出表达式）。【解】交流等效电路模拟电子技术B例题习题第30页)R//R)(1(I)R//R(IULebLeeO)R//R)(1(r)R//R)(1()R//R)(1(IrI)R//R)(1(IUUALLLLuebeeebbebebio)//)(()//(LebbebLeebebiRR1IrIRRIrIURe//RLLeeLR//RR令LLuR)1(rR)1(UUAebeeio模拟电子技术B例题习题第31页)//)(()//(LebbebLeebebiRR1IrIRRIrIUbbbibbibRiRRIUIRUIIIbbbbLebbebLebbebiiiRRIRR1IrIRR1IrIIUR)//)(()//)((LeeLR//RR求输入电阻Ri模拟电子技术B例题习题第32页bLebeLebebbLebeLebebbbLebbebLebbebbbbbLebbebLebbebiiiRR1rR1rRRRR1rRR1rRRIRR1I