模拟电子技术教程第2章习题答案

1第2章习题答案1.概念题：（1）常温下，N型半导体在导电时有空穴载流子参与吗？（有）P型半导体在导电时有电子载流子参与吗？（有）（2）在不加外电压时，PN结内部有没有电子的运动？（有）将P极和N极相连并串接电流表会有电流指示吗？（无）（3）PN结加正向电压时空间电荷区将变宽吗（不是）P+N结加反向电压哪边将变得更宽（N边）（4）作漂移运动的一定是少数载流子吗？（不一定）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的吗？（是）（5）拿2个二极管可否组成1个三极管？（不行）三极管可否当二极管用？（可以）（6）下列哪些元件为双极型器件？（A、B）哪些元件为单极型器件？（C、D）A.二极管、稳压管B.三极管C.结型场效应管D.MOS管（7）H参数等效模型适合（A、C、D）。A.中低频电路B.高频电路C.小信号输入D.交流分析（8）UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有（A、C）。A.结型场效应管B.增强型MOS管C.耗尽型MOS管（9）半导体导电特征和金属导电的特征的不同点是电子和空穴都参与导电。（10）二极管主要的特点是单向导电性，确保二极管安全工作的两个主要参数分别是最大整流电流和最大反向电压。（11）在常温下，硅二极管的门槛电压约为0.5V，导通后在较大电流下的正向压降约为0.7V；锗二极管的门槛电压约为0.1V，导通后在较大电流下的正向压降约为0.2V。（12）某稳压管具有正的电压温度系数，那么当温度升高时，稳压管的稳压值将上升。（13）将3V和6V的两个稳压管以正反方向及串并联进行组合，可得到5种有效的形式，等效稳压值分别为3V、9V、3.7V、6.7V、0.7。（14）PN结具有结电容效应，凡用PN结组成的电子元件，在信号频率较高时必须考虑这种效应。（15）变容二极管在工作时也要加偏置电路吗？（需要）发光二极管在工作时要串联一个电阻，否则会因电流过大而损坏。（16）三极管输出特性曲线中饱和区和放大区的分界线标志为UCB=0，截止区和放大区的分界线标志为IB=0或IC=ICEO。2（17）当三极管工作在放大区时，两个PN结的特征是发射结正偏、集电结反偏。（18）耗尽型FET管输出特性曲线中可变阻区和恒流区的分界线标志为UGD=UGS(off)，截止区和恒流区的分界线标志为UGS=UGS(off)；增强型FET管输出特性曲线中可变阻区和恒流区的分界线标志为UGD=UGS(th)，截止区和恒流区的分界线标志为UGS=UGS(th)。（19）在0|UGS||UGS(off)|，|UGD||UGS(off)|且二者同号的前提下，JFET管或耗尽型MOS管工作在放大区。（20）当N沟道增强型MOS管工作在放大区时，其外部管脚间的电压特征是|UGS||UGS(th)，|UGD||UGS(th)|且二者同号。2．如图2-64所示电阻分压式电路，输入电压ui为正弦信号，峰值为0～100V。要求输出uo为0～5V，输出阻抗小于1kΩ，分压精度优于1‰，请给出R1、R2的阻值、功率和精度。解：根据输出阻抗要求，选R2=1kΩ，则R1=19kΩ；因功率为（0.707*50）2/20=62mW,故电阻功率选1/4W；有风压精度要求，选电阻的精度等级为0.05%。3．如图2-65所示，电路输入ui为220V、50Hz交流电压，断开电容C画出ui、uo对应波形；如果把C接入，请分析uo波形的变化，并说明对C有何作用？如何选择其何参数？解：提示：断开C时，为单向整流；接入C时为整流滤波电路，C的耐压大于250V（波形略）4．电路如图2-66所示，ui为127V、400Hz交流电压，画出ui和uo对应波形。并说明电感L有何作用？如何选择其参数？解：iuou1R2R+_+_图2-64习题2电路图DiuouRC+_+_图2-65习题3电路图DiuouRCCL12L+_+_图2-66习题4电路图3该电路是半波整流LCπ型滤波电路；L的作用是抑制电流的变化，使输出波形平滑。（波形略）5．二极管电路如图2-67所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出A、O两端电压UAO。设二极管是理想二极管。解：(a)导通，-12V(b)截止，-12V(c)D1截止，D2导通，-9V(d)D1截止，D2导通，6V6.电路如图T2.6所示，输入ui为三角波，峰—峰值为±10V。（1）设D1、D2管压降为0.7V，画出uo的对应波形和输入输出特性图。（2）若D1、D2为理想二极管，uo波形会有什么变化。解：（1）见下图（2）上下限幅值该为5V、-4V。6kΩ18VD12VAO6kΩ18VD12VAO（a）（b）10kΩ9V15V2D1DAO10kΩ6V15V2D1DAO9V（c）（d）图2-67习题5电路图iuDouR5V1D24V+__+图2-68习题6电路图47.电路如图2-69（a）所示，D为普通硅稳压管，E=12V。（1）图2-69（b）为稳压管D的特性曲线，当us=0V时，在图（a）电路中，要使D分别工作在Q1、Q2、Q3，则R的值分别应为多少？（2）us为峰值是1V的正弦信号，D工作在Q2点，请画出uo的波形并计算出D上的输出信号有效值。解：（1）k7.526.012R1，k13.1107.012R2，k56.0208.012R3（2）t-4.7V+5.7V-10V+10Vu0uit-4.7V+5.7Vuoui+5.7V-4.7V输入、输出波形输入输出特性图习题6答案图suDou+_R+_12VuD/V0.70.80.6Q3Q1iD/mAQ2010220（a）(b)图2-69习题7电路图5mVUωt(mV).urRruomsddo6.123.2sin322(2)波形略8.电路如图2-70（a）所示，D为理想二极管。设输入电压ui(t)的波形如图2-70(b)所示，在0＜t＜5ms的时间间隔内，试绘出uo(t)的波形。解：导通。，截止；，DVuDVuVuuiiiD5559.硅稳压管电路如本题图2-71所示。其中硅稳压管DZ的稳定电压UZ=8V、动态电阻rZ可以忽略，UI=20V。试求：（1）UO、IO、I及IZ的值；（2）当UI降低为15V时的UO、IO、I及IZ的值。解：（1）UO=8V，mA428RUILOO，I=6mA，IZ=I-IO=2mAIU2KΩRZDLR2KΩoUIZIoI+__+图2-71习题9电路图D510Ω5V(t)510Ωou+_(t)iu+_（a）（b）图2-70习题8电路图2.557.5105uot0习题8答案图6（2）DZ截止，IZ=0，UO=7.5V，mAIIO75.341510．测得某电路中工作在放大区的三极管的三个电极A、B、C的对地电位分别VA=-9V，VB=-6V，VC=-6.2V，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c？并说明此三极管是NPN管还是PNP管。解：A：集电极c；B：发射极e；C：基极b；此三极管是PNP管。11．某电路中工作在放大区的三极管三个电极A、B、C的电流如图2-72所示，用万用表直流电流档测得IA=-2mA，IB=-0.04mA，IC=2.04mA，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c？并说明此三极管是NPN管还是PNP管。解：A：集电极c；B：基极b；C：发射极e，此三极管是NPN管。12.判断如图2-73所示的三极管工作在什么状态。设三极管为小功率硅管。解：(a)放大(b)截止(c)饱和(d)截止(e)放大(f)饱和13．某三极管的极限参数ICM=100mA，PCM=150mW，V(BR)CEO=30V，若它的工作电压ABCICIAIB图2-72习题11电路图BU=0.65VbceCU=5VEU=0VBU=2.5VbceCU=12VEU=3VBU=1VbceCU=0.6VEU=0.3V(a)(b)(c)BU=6VbceEU=5VCU=0VBU=1VbceEU=0VCU=1.7VBU0.7VbceEU0.7VCU=0V=-=-(d)(e)(f)图2-73习题12电路图7VCE=10V，则工作电流Ic不得超过多大？若工作电流Ic=1mA，则工作电压的极限值应为多少？解：mA1510150VPICECMc，因此工作电流Ic不得超过15mA；V1501150IPVcCMCE，因为V(BR)CEO=30V，所以工作电压的极限值为30V。14．如图2-74所示，a、b两种电路，三极管为小功率硅管，图2-74（c）、(d)为T1、T2的输出特性曲线。（1）请根据图2-74(c)和图2-74(d)求出T1和T2的β1和β2。（2）设计并计算出Rb和Rc的值，使T1、T2工作在放大区Q1(6V,10mA)、Q2(-6V,-10mA)。(3)求出rbe1、rbe2并作出T1、T2的h参数等效电路。【修正：①请将教材中该题（1）“图2-74(a)和图2-74(b)”改成“图2-74(c)和图2-74(d）”；②教材中图2-74（b）输入电压+5V改为-5V，T2改为PNP型管；③教材中图2-74（d）IB应为负值；】解：（1）由图（c）、（d）可知：1001，202（2）由（c）知：IBQ=10mA，ICQ=10mA，UCEQ=6V；3VCIbRccVcRT+=+12VBI1（a）（b）uCE/V06V20iC/mA0.05mA510115IB=0.1mA0.15mA0.2mAQ（c）（d）图2-74习题14电路图8由（d）知：IBQ=-0.5mA，ICQ=-10mA，UCEQ=-6V；（3）；；30510262130026)1(560102610130026)1('2'1EQbbbeEQbbbeImVrrImVrribicbceuceuberbeβbrcerbeβibiμceru_+_+_+_+_+ibicbceuceube15．设所有场效应管的︱Ugs(th)︱=︱Ugs(off)︱=4V，判断如图2-75所示的场效应管工作在什么状态。；；6003.27.03CQCEQCCCBQbIUVRKIR；；6006.87.05CQCEQCCCBQbIUVRKIRDUdgs=5VGU=0VSU=0VDUdgs=3VGU=0VSU=2VDUdgs=12VGU=1VSU=6V（a）（b）（c）DUd=10VgsGUSU=0V=-2VDUd=20VgsGUSU=3V=-2VDUd=3VgsGU=0VSU=2V（d）（e）（f）dgsDU=12VGU=0VSU=0VdgsDU=1VGU=6VSU=0.5VdgsDU=10VGU=6VSU=2V（g）（h）（i）dgsDU=0VGU=8VSU=6VdgsDU=-GUsU=0V12V=-3VdgsDUGU=0VSU=-3V=-1V（j）（k）（l）图2-75习题15电路图9解：(a)恒流(b)可变电阻区(c)截止(d)恒流(e)截止(f)可变(g)截止(h)可变(i)恒流(j)恒流(k)截止(l)可变16．如图2-76(a)、(b)分别为增强型管和耗尽型管的两种偏置电路，图2-76(c)、(d)为其输出特性。（1）作出T1、T2的转移特性图。（2）如工作点分别为Q1(5V,50mA)、Q2(5V,20mA)，确定Rd的值，并回答Rg的值应如何选取。（3）由特性曲线估算T1、T2在工作点的gm。作出T1、T2的动态参数等效电路。【修正：教材中该题（1）“传输特性”改为“转移特性”】解：(1)gRDDVdRT=15V1GGV=5VgRDDVdRT=15V2GGV=-1.5V（a）（b）5V4V3V2VuDS/V05V75iD/mA25506VQ-3ViD/mA20100V-1.5V-4.5VuDS/V05V40301.5VQ（c）（d）图2-76习题16电路图10(2)由电路图可知：图（a）:20050515mAVVIUVRDQDSQDDd图（b）：50020515mA