本文格式為Word版，下載可任意編輯——模電課后答案

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

第1章常用半導(dǎo)體器件

1.9測(cè)得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子，并說明它們是硅管還是鍺管。

圖P1.9

解:如解圖1.9。

解圖1.9

第2章基本放大電路

習(xí)題

2.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的β=80,

rbe=1kΩ,

??20mVUi,靜態(tài)時(shí)

判斷以下結(jié)論是否正確，在括號(hào)內(nèi)打“√〞和“×〞表示。UBEQ?0.7V,UCEQ?4V,IBQ?20?A。

4???4??5.71(×)A??200(×)(2)u0.720?10?3???80?5??400(×)(4)A???80?2.5??200(√)(3)Auu11200.7k??1k?(×)(6)Ri?k??35k?(×)(5)Ri?200.02?(1)Au??(7)Ri(9)RO?3k?(×)(8)Ri?1k?(√)?5k?(√)(10)RO?2.5k?(×)

?(11)US??60mV?20mV(×)(12)US'(√)

2.7電路如圖P2.7所示，晶體管的β=80，r?100?。分別計(jì)算RL??和RL?3k?時(shí)

bb的Q點(diǎn)、

A?u、Ri和Ro。解：在空載和帶負(fù)載狀況下，電路的靜態(tài)電流、rbe均相等，它們分別為：

IBQ?VCC?UBEQUBEQR??22?A

bRs

ICQ??IBQ?1.76mA

rbe?rbb'?(1??)26mVI?1.3k?EQ空載時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為：

UI?u???RcCEQ?VCC?CQRc?6.2V；Ar??308be

Ri?Rb//rbe?rbe?1.3k?；A??rbeusr?A?u??93be?Rs

Ro?Rc?5k?

RL?3k?時(shí)，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：

URLCEQ?R?RVCC?ICQ(Rc//RL)?2.3VLc用基爾霍夫電流定律簡(jiǎn)單理解

A????(Rc//RL)r??115A?us?rbeu?A?u??34.7berbe?RsRi?Rb//rbe?rbe?1.3k?Ro?Rc?5k?。

2.9已知圖P2.9所示電路中，晶體管β=100，rbe=1.4kΩ。

2

(1)現(xiàn)已測(cè)得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V，估算Rb；

?和U?的有效值分別為1mV和100mV，則負(fù)載電阻RL為多少？(2)若測(cè)得Uio

解：(1)IC?∴Rb?VCC?UCE?2mA，IB?IC/??20?A,

RcVCC?UBE?565k?。

IB(2)由

???Uo???(Rc//RL)??100,AuUirbe可得:

RL?2.625k?。圖P2.9

2.11電路如圖P2.11所示，晶體管β=100，rbb?=100Ω。

?、R和R；(1)求電路的Q點(diǎn)、Aiou(2)若改用β=200的晶體管，則Q點(diǎn)如何變化？

(3)若電容Ce開路，則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？

解：(1)靜態(tài)分析：

UBQ?Rb1?VCC?2V

Rb1?Rb2

IEQ?UBQ?UBEQRf?ReIEQ1???1mA

IBQ??10?A

UCEQ?VCC?IEQ(Rc?Rf?Re)?5.7V圖P2.11

動(dòng)態(tài)分析：rbe?rbb'?(1??)26mV?2.73k?IEQ

????(Rc//RL)??7.7Aurbe?(1??)Rf3

Ri?Rb1//Rb2//[rbe?(1??)Rf]?3.7k?Ro?Rc?5k?

?Rb1；?VCC?2V（不變）

Rb1?Rb2；IBQ??1mA（不變）

(2)β=200時(shí)，UBQ

IEQ?UBQ?UBEQRf?ReIEQ1??；?5?A（減?。?/p>

。UCEQ?VCC?IEQ(Rc?Rf?Re)?5.7V（不變）

?(3)Ce開路時(shí)，Au

???(Rc//RL)R//RL；??c??1.92（減小）

rbe?(1??)(Re?Rf)Re?Rf；Ri?Rb1//Rb2//[rbe?(1??)(Re?Rf)]?4.1k?（增大）。Ro?Rc?5k?（不變）

2.12電路如圖P2.12所示，晶體管的β=80，rbe=1kΩ。(1)求出Q點(diǎn)；(2)分別求出RL=∞和RL=3kΩ時(shí)電路的

解：(1)求解Q點(diǎn)：

?、R和R。AiouIBQ?VCC?UBEQRb?(1??)Re?32.3?A

IEQ?(1??)IBQ?2.61mAUCEQ?VCC?IEQRe?7.17V

(2)求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：RL=∞時(shí)；

??Au(1??)Re?0.996圖P2.12

rbe?(1??)Re

Ri?Rb//[rbe?(1??)Re]?110k?

4

?RL=3kΩ時(shí)；Au?(1??)(Re//RL)?0.992rbe?(1??)(Re//RL)

Ri?Rb//[rbe?(1??)(Re//RL)]?76k?

輸出電阻：Ro

?Re//Rs//Rb?rbe?37?

1??5

第6章放大電路中的反饋

習(xí)題

6.1選擇適合答案填入空內(nèi)。(1)對(duì)于放大電路，所謂開環(huán)是指(B)。

A.無信號(hào)源B.無反饋通路C.無電源D.無負(fù)載而所謂閉環(huán)是指(B)

A.考慮信號(hào)源內(nèi)阻B.存在反饋通路C.接入電源D.接入負(fù)載(2)在輸入量不變的狀況下，若引入反饋后(D)，則說明引入的反饋是負(fù)反饋。

A.輸入電阻增大B.輸出量增大C.凈輸入量增大D.凈輸入量減小

(3)直流負(fù)反饋是指(C)。

A.直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B.只有放大直流信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋C.在直流通路中的負(fù)反饋

(4)交流負(fù)反饋是指(C)。

A.阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B.只有放大交流信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋C.在交流通路中的負(fù)反饋

(5)為了實(shí)現(xiàn)以下目的，應(yīng)引入

A.直流反饋B.交流反饋①穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入(A)；②穩(wěn)定放大倍數(shù)，應(yīng)引入(B)；

③改變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引入(B)；④抑制溫漂，應(yīng)引入(A)；⑤展寬頻帶，應(yīng)引入(B)。

6.2選擇適合答案填入空內(nèi)。

A.電壓B.電流C.串聯(lián)D.并聯(lián)

(1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓，應(yīng)引入(A)負(fù)反饋；(2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應(yīng)引入(B)負(fù)反饋；(3)為了增大放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入(C)負(fù)反饋；(4)為了減小放大電路的輸入電阻，應(yīng)引入(D)負(fù)反饋；(5)為了增大放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入(B)負(fù)反饋；(6)為了減小放大電路的輸出電阻，應(yīng)引入(A)負(fù)反饋；

6.3以下說法是否正確，用“√〞和“×〞表示判斷結(jié)果填入括號(hào)內(nèi)。(1)只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。(×)

(2)放大電路的級(jí)數(shù)越多，引入的負(fù)反饋越強(qiáng)，電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。(×)(3)反饋量?jī)H僅決定于輸出量。(√)

11

(4)既然電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，那么必然穩(wěn)定輸出電壓。(×)

6.4判斷圖P6.4所示各電路中是否引入了反饋，是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)(g)

(h)

圖P6.4

解：圖(a)所示電路中引入了直流負(fù)反饋。

12

圖(b)所示電路中引入了交、直流正反饋。圖(c)所示電路中引入了直流負(fù)反饋。

圖(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。

6.5電路如圖P6.5所示，要求同題6.4。

(a)(b)

(c)(d)

(e)(f)

圖P6.5

解：圖(a)引入了交、直流負(fù)反饋圖(b)引入了交、直流負(fù)反饋。

圖(c)所示電路中通過RS引入直流負(fù)反饋；通過RS、C2和Rl、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋；通過C2、Rg引入交流正反饋。

13

圖(d)引入了交、直流負(fù)反饋。圖(e)引入了交、直流負(fù)反饋。

圖(f)所示電路中通過R3和R7引入直流負(fù)反饋，通過R4引入交、直流負(fù)反饋。

6.6分別判斷圖6.4(d)~(h)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋，并計(jì)算它們的反饋系數(shù)。

解：各電路中引入交流負(fù)反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下：(d）電流并聯(lián)負(fù)反饋:Fii?iF/iO?1

(e）電壓串聯(lián)負(fù)反饋:F?uR1uuF/uO?R

1?R2(f）電壓串聯(lián)負(fù)反饋:Fuu?uF/uO?1

(g）電壓串聯(lián)負(fù)反饋:Fuu?u1F/uO?RR

1?R2(h）電壓串聯(lián)負(fù)反饋:FR1uu?uF/uO?R

1?R3

6.7分別判斷圖P6.5(a)、(b)、(e)、(f)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。

解：(a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋；(b)電壓串聯(lián)負(fù)反饋；(e)電流并聯(lián)負(fù)反饋；(f)電流串聯(lián)負(fù)反饋。

6.8分別估算圖6.4(d)~(h)所示各電路在理想運(yùn)放條件下的電壓放大倍數(shù)。

解：各電路在理想運(yùn)放條件下的電壓放大倍數(shù)如下：A?U?oI?(d)電流并聯(lián)負(fù)反饋:

oRLI?RRuf?U??I?R?oLI?R?LR

ii1f11(e)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:

A??U?oU?RufU??o?1?3

iU?fR1(f)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:

A?U?oU?ouf?U???1iU?f14

(g)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:

??UURo?Auf??o?1?2?U?UR1if??UURo?Auf??o?1?3?U?UR1if

(h)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:

6.9分別估算圖6.5(a)、(b)、(e)、(f)所示各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。

解：各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下：

?R??IRfUffo?(a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋：Ausf??????RUIRssis??UURo?(b)電壓串聯(lián)負(fù)反饋：Auf??o?(1?4)?U?UR1if

??(R//R)UIRR//RLoL?(e)電流并聯(lián)負(fù)反饋：Ausf??o4?(1?1)?4??RUIR2Rssfs?(f)電流串聯(lián)負(fù)反饋：∵Uf??R??R2?IR22

R9R2R9????I?I00R2?R4?R9R2?R4?R9??(R//R//R)UI(R?R4?R9)(R7//R8//RL)o8L?∴Auf??07??2??UUR2R9if電路引入了電壓串聯(lián)（填入反饋組態(tài)）交流負(fù)反饋，電路的輸入電阻趨近于無窮大，電壓放大倍數(shù)

6.10電路如圖P6.10所示，已知集成運(yùn)放為理想運(yùn)放，最大輸出電壓幅值為±14V。填空：

Auf??uO/?uI?11。

設(shè)uI=1V，則uo=11V；若Rl開路，

則uo變?yōu)?V；若Rl短路，則uo變?yōu)?4V；

若R2開路，則uo變?yōu)?4V；若R2短路，圖P6.10則uo變?yōu)?V。

6.11已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路A=105,F=2×10-3。試問：(1)Af??；(2)若A的相對(duì)變化率為20%，則Af的相對(duì)變化率為多少？

15

解：(1)由于AF=200>>1，所以：

(2)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知：

Af?1?500FdAfAf

?1dA1???20%?0.1%

1?AFA1?105?2?10?36.12已知一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)大倍數(shù)

Auf?20，其基本放大電路的電壓放

Au的相對(duì)變化率為10%，Auf的相對(duì)變化率小于0.1%，試問F和Au各為多少？

解：由

dAfAf?1dA，得：?1?AFAdAdAf（屬深度負(fù)反饋）/?10%/0.1%?100??1。

AAf1?AF?所以：F?11??0.05。Af20A?AF100??2000F0.05由以上兩式可得：

??6.13已知負(fù)反饋放大電路的A104ff(1?j4)(1?j5)21010。

試分析：為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作（即不產(chǎn)生自激振蕩）,反饋系數(shù)的上限值為多少？

解：根據(jù)放大倍數(shù)表達(dá)式可知，放大電路高頻段有三個(gè)截止頻率分別為

fL1?104Hz，fL2?fL3?105Hz

?fL2?fL3?10fL1，所以，在f?fL2?fL3?105Hz時(shí)，A約為60dB，附加

由于

相移約為-180o，為了使反饋系數(shù)20lg??f?fL2?fL3時(shí)的20lgAF?F小于0dB，即不滿足自激振蕩的幅值條件，

-3

?F的上限值應(yīng)為-60dB，即

的上限值為10。

16

6.14以集成運(yùn)放作為放大電路，引入適合的負(fù)反饋，分別達(dá)到以下目的，要求畫出電路圖來。(1)實(shí)現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路；(2)實(shí)現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路

(3)實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路；(4)實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。

解：可實(shí)現(xiàn)題目(1)(2)(3)(4)要求的參考電路分別如解圖P6.14(a)(b)(c)(d）所示。

(a)(b)

(c)(d)

解圖P6.14

6.15電路如圖P6.15所示。

(1)試通過電阻引入適合的交流負(fù)反饋，使輸入電壓uI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流iL;(2)若uI?0~5V時(shí)，iL?0~10mA，則反饋電阻RF應(yīng)取多少？

17

圖P6.15解圖P6.15

解：(1)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，通過電阻Rf將三極管的發(fā)射極與T2管的柵極連接起來，如解圖P6.15所示。

?，再根據(jù)(2)首先求解F?Fui??1Af?F求解Rf。

?R1RfuF?iOR1?Rf?R6??Aiuf?iO1R1?Rf?R6??uIFuiR1Rf

代入數(shù)據(jù)

10?Rf?1.510?1.510(mA)，所以Rf?18.5k?。

5(V)6.16圖P6.16(a)所示放大電路

??AF的波特圖如圖(b)所示。

(1)判斷該電路是否會(huì)產(chǎn)生自激振蕩？簡(jiǎn)述理由。

(2)若電路產(chǎn)生了自激振蕩，則應(yīng)采取什么措施消振？要求在圖(a)中畫出來。

(3)若僅有一個(gè)50pF電容，分別接在三個(gè)三極管的基極和地之間均未能消振，則將其接在何處有可能消振？為什么？

(a)(b)

圖P6.16

解：(1)電路一定會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。由于在

f?103Hz時(shí)，附加相移為-45o；在f?104Hz18

時(shí)，附加相移為-135o；在

f?105Hz時(shí)，附加相移為-225o。因此附加相移為-180o

的頻率在

???0，故一定會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。104Hz~105Hz之間，此時(shí)AF(2)可在晶體管T2的基極與地之間加消振電容。(注：方法不唯一)(3)可在晶體管T2的基極和集電極之間加消振電容。由于根據(jù)密勒定理，

等效在基極與地之間的電容比實(shí)際電容大得多，因此簡(jiǎn)單消振。

6.17試分析如圖P6.17所示各電路中是否引入了正反饋（即構(gòu)成自舉電路），如有，則在電路中標(biāo)出，并簡(jiǎn)述正反饋起什么作用。設(shè)電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。

(a)(b)

圖P6.17

解：圖(a)所示電路中通過C2、R3引入了正反饋，作用是提高輸入電阻，改善跟隨特性。

圖(b)所示電路中通過C2、R3引入了正反饋，作用是提高其次級(jí)跟隨范圍，增大放大倍數(shù)，

使輸出的正方向電壓有可能高于電源電壓。

6.18在圖P6.18所示電路中，已知A為電流反饋型集成運(yùn)放，試問：(1)中頻電壓放大倍數(shù)；(2)上限截止頻率。

圖P6.18解圖P6.18

解：畫出圖P6.18所示電路中集成運(yùn)放的等效電路如解圖P6.18所示。由于ro很小，反相輸入端電位為：

??U??I?r?U?Uniioi

19

將集成運(yùn)放的內(nèi)部電路替換為教材中圖6.7.5所示電路（參閱P310~P311)，

?可得：Ii而

??j?CUo?(R?R)U?(R?R)U?U??U???UUUnfifnnoo??Ii??????o?j?CUoRRfRRfRfRRfRf?(R?R)1?j?RfCUif?∴Uo()?RfRRf即：

?RfU1?Au?o?(1?)??UR1?j?RfCi?1?RfR；(2)上限截止頻率為：

∴(1)Au

fH?1

2?RfC6.19測(cè)試NPN型晶體管穿透電流的電路如圖P6.19所示。（1）電路中引入了哪種反饋？測(cè)試晶體管穿透電流的原理是什么？（2）選擇適合的R，在Multisim環(huán)境下測(cè)試晶體管的穿透電流。

圖P6.19

解：（1）電路中引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋；圖中可見，ICEO?IF??uOR。

（2）由于小功率管的ICEO在μA數(shù)量級(jí)，R的選擇范圍應(yīng)在幾百kΩ數(shù)量級(jí)。

補(bǔ)充1.電路如補(bǔ)圖P6.1所示，試說明電路引入的是共模負(fù)反饋，即反饋僅對(duì)共模信號(hào)起作用。

20

補(bǔ)圖P6.1

解：若uB1?uB2增大，則產(chǎn)生以下過程：

uB1?uB2??uC1?uC2?(uB4?uB5?)?iE4?iE5??uR5?(uB3?)?iC3??uR1?

uC1?uC2?說明電路對(duì)共模信號(hào)有負(fù)反饋?zhàn)饔谩?/p>

補(bǔ)充2.電路如補(bǔ)圖P6.2所示。試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓，則當(dāng)R2的滑動(dòng)端位置變化時(shí)，輸出電壓UO的調(diào)理范圍為多少？

補(bǔ)圖P6.2

解：UO的調(diào)理范圍約為

R1?R2?R3R?R2?R3?UZ~1?UZ

R1?R2R1R1?R2?R3R?R2?R3?6V~1?6V

R1?R2R1即

21

第7章信號(hào)的運(yùn)算和處理

習(xí)題

本章習(xí)題中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放。7.1填空：

(1)(同相比例)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＞1的放大器。(2)(反相比例)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＜0的放大器。(3)(微分)運(yùn)算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)(同相求和)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y?aX1?bX2?cX3，a、b和c均大于零。(5)(反相求和)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y?aX1?bX2?cX3，a、b和c均小于零。

(6)(乘方)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y?aX2。

7.2電路如圖P7.2所示，集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為±14V，填表。

(a)(b)

圖P7.2

uI/V0.10.51.01.5uO1/VuO2/V

解：

uO1??(Rf/R)uI??10uI；uO2?(1?Rf/R)uI?11u。I

當(dāng)集成運(yùn)放工作到非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓不是+14V,就是-14V。

uI/V0.10.51.01.5uO1/V-1-5-10-14uO2/V1.15.51114

22

7.3設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)算電路，要求輸入電阻Ri

?20k?，比例系數(shù)為-100。

解：可采用反相比例運(yùn)算電路，電路形式如圖P7.2(a)所示。

7.4電路如圖P7.4所示，試求其輸入電阻和比例系數(shù)。

解：由圖可知RiR?20k?；Rf?2M?。

?R1?50k?，

uI?uM?R1R2?iR1?iR2,即R?uM??2uI??2uIR1而

?uMuMuM?uO??R2R4R3解得：uO

?52uM??104uI圖P7.4

7.5電路如圖P7.4所示，集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為±14V，uI為2V的直流信號(hào)。分別求出以下各種狀況下的輸出電壓：

(1)R2短路；(2)R3短路；(3)R4短路；(4)R4斷路。解：(1)R2短路時(shí)，uM??R2uI?0，R4相當(dāng)于開路（R4上無電流流過）。R1；

∴uO??R3uI??2uI??4VR1(2)R3短路時(shí)