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  习题解答 【1-1】 填空: 1.本征半导体是 ,其载流子是 和 。两种 载流子的浓度 。 2.在杂质半导体中,△多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子 的浓度则与 有很大关系。 3.漂移电流是 在 作用下形成的。 4.二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是 和 。 特征,而制造的特殊二极管。它工作 5.稳压管是利用了二极管的 在 。☆△◆▲■ 描 述 稳 压 管 的 主 要 参 数 有 四 种 , 它 们 分 别 是 、○▲ 、 、和 。 6.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 。 7.双极型晶体管可以分成 和 两种类型,它们工作时有 和 两种载流子参与导电。 8. 场效应管从结构上分成 和 两种类型, 它的导电过程仅仅 载流子的流动;因而它又称做 器件。 取决于 9.场效应管属于 控制型器件,而双极型晶体管是 控制 型器件。 10.当温度升高时,双极性晶体管的β将 ,反向饱和电流 ICEO 将 , 正向结压降 UBE 将 。 11.用万用表判断电路中处于放大状态的某个晶体管的类型与三个电极时,测出 最为方便。 和 ;在 12.晶体管工作有三个区域,在放大区时,应保证 饱和区,■□应保证 和 ;在截止区, 应保证 , 和 。 13 . 当 温 度 升 高 时 , 晶 体 管 的 共 射 输 入 特 性 曲 线 将 ,输出特性曲线 ,而且输出特性曲线之间的间隔将 。 将 解: 1. 完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等。 2. 杂质浓度,温度。 3. 少数载流子,•●(内)电场力。 4. 单向导电性,正向导通压降 UF 和反向饱和电流 IS。 ,工作电流(IEmin) ,最大管耗 5. 反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压(UZ) (PZmax)和动态电阻(rZ) 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 增大; NPN,▼▼▽●▽●PNP,自由电子,空穴(多子,少子)。 结型,绝缘栅型,多数,单极型。 电压,电流。 变大,变大,变小。 各管脚对地电压; 发射结正偏,集电结反偏;发射结正偏,集电结正偏;发射结反偏,集电结反偏。 左移,上移,增大.。 【1-2】在图 1-2 的各电路图中,E=5V,▼▲ui=10 sin ωt V,●二极管 D 视为理想二极管,试分 别画出输出电压 uo 的波形。 R D D E ui (a) uo ui R E uo (b) 图 1-2 题 1-2 电路图 解: 波形如图 1-2(a) (b) ωt ωt ωt ωt 图 1-2 (a) (b) 【1-3】 在图 1-3 中, 试求下列几种情况下输出端对地的电压 UY 及各元件中通过的电流。 (1)UA=10V,UB=0V; (2)UA=6V,UB=5V; (3)UA=UB=5V。设二极管为理想二极管。 ? ? ? 图 1-3 题 1-3 电路图 解: (1) VD A 导通, VD B 截止 I DB = 0, I DA = I R = U Y = I R ? R = 9V 10V = 1mA (1 + 9)(k?) (2) VD A 导通, VD B 截止 I DB = 0, I DA = I R = 6V = 0.6mA 10k? U Y = I R ? R = 5.4V (3) VD A VD B 均导通 IR = 5V I ≈ 0.53mA I DA = I DB ≈ R = 0.26mA 9.5k? 2 U Y = I R ? R = 4.74V 【1-4】设硅稳压管 Dz1 和 Dz2 的稳定电压分别为 5V 和 10V,正向压降均为 0.7V。求图 1-4 中各电路的输出电压 UO。 1k? DZ1 DZ2 (a) 1k? DZ1 DZ2 (b) 25V UO 25V UO 1k? 1k? 25V DZ1 DZ2 (c) UO 25V DZ1 DZ2 (d) UO 图 1-4 题 1-4 电路图 解: 图(a)15V; 图(b)1.4V; 图(c)5V; 图(d)0.7V. 【1-5】 有两个稳压管 DZ1 和 DZ2, 其稳定电压值分别为 5.5V 和 8.5V, 正向压降都是 0.5V。 如果要得到 3V 的稳定电压,应如何连接? 解: 连接方法如图 1-5。 图 1-5 【1-6】 有两个晶体管分别接在电路中,已知它们均工作在放大区,测得各管脚的对地电 压分别如下表所列。试判别管子的三个电极,并说明是硅管还是锗管?是 NPN 型还是 PNP 型? 管脚号 电压(V) 晶体管Ⅰ 1 4 2 3.4 3 9 管脚 电压(V) 晶体管Ⅱ 1 2 3 -6 -2.3 1-2 解: 晶体管Ⅰ为 NPN 型硅管,1、2、3 管脚依次是 B、E、C; 晶体管Ⅱ为 PNP 型锗管,1、2、3 管脚依次是 C、B、E。 【1-7】 如何用指针式万用表判断出一个晶体管是 NPN 型还是 PNP 型?如何判断出管子 的三个管脚?锗管硅管又如何通过实验区别出来? 解: (1) 先确定基极:万用表调至欧姆×100或×1k挡,随意指定一个管脚为基极,把任一 个表笔固定与之连接, 用另一表笔先后测出剩下两个电极的电阻, 若两次测得电阻都很大 (或 很小)。把表笔调换一下再测一次,若测得电阻都很小(或很大),则假定的管脚是基极。 若基极接红表笔时两次测得的电阻都很大,为NPN型,反之为PNP型。 (2) 判断集电极:在确定了基极和三极管的类型之后,可用电流放大倍数β的大小来确 定集电极和发射极。★▽…◇现以NPN型三极管为例说明判断的方法。 先把万用表的黑笔与假定的集电极接在一起, 并用一只手的中指和姆指捏住, 红表笔与 假定的发射极接在一起,▪️•★★◇▽▼•再用捏集电极的手的食指接触基极,记下表针偏转的角度,然后两 只管脚对调再测一次。这两次测量中,假设表针偏转角度大的一次是对的。 【1-8】在某放大电路中,晶体管三个电极的电流如图 1-8 所示,试确定晶体管各电极的 名称;说明它是 NPN,还是 PNP 型;计算晶体管的共 射直流电流放大系数 β 。 I = ?1.2mA 1 I 3 = 1.23mA I 3 = 0.03mA 图 1-8 题 1-8 晶体管电极电流图 解: 图中应改为 I1=1.2mA, I3=-1.23mA。NPN 型 ①-c,②-b,③-e β= 1.2mA =40 0.03mA 【1-9】 用万用表直流电压挡测得电路中晶体管各极对地电压如图 1-9 所示, 试判断晶体 管分别处于哪种工作状态(饱和、截止、放大)? 图 1-9 题 1-9 晶体管对地电压图 解: 晶体管从左到右,工作状态依次为放大、饱和、截止、放大。 【2-1】 填空、选择正确答案 1.对于阻容耦合放大电路,耦合电容器的作用是 A.将输入交流信号耦合到晶体管的输入端; √ B.将输入交流信号耦合到晶体管的输入端;同时防止偏置电流被信号源旁路; C.将输入交流信号加到晶体管的基极。 2.在基本放大电路中,如果集电极的负载电阻是 Rc,秒速时时彩投注网那么 Rc 中: A. 只有直流; B. 只有交流; √ C. 既有直流,又有交流。 3. 基本放大电路在静态时,它的集电极电流的平均值是( ) ;动态时,在不失真 的条件下,它的集电极电流的平均值是( )(ICQ;ICQ) 。 4.下列说法哪个正确: A.基本放大电路,是将信号源的功率加以放大; √ B.在基本放大电路中,晶体管受信号的控制,将直流电源的功率转换为输出的信号 功率; C.基本放大电路中,输出功率是由晶体管提供的。 5. 放大电路如图 2.1.7 所示,试选择以下三种情形之一填空。 a:增大、b:减少、c:不变(包括基本不变) (1) 要使静态工作电流 Ic 减少,则 Rb1 应 。 (a) ,输入电阻 ,输出电阻 (2) Rb1 在适当范围内增大,则电压放大倍数 。 ;a;c) (b; ; ,输入电阻 ,输出电阻 (3) Re 在适当范围内增大,则电压放大倍数 。 ;a;c) (b; ; (4) 从输出端开路到接上 RL,静态工作点将 ,交流输出电压幅度要 。 (c;b) ; 。 (c) (5) Vcc 减少时,直流负载线.放大电路的输出电阻越小,放大电路输出电压的稳定性( )(越好) 。 7.放大电路的饱和失真是由于放大电路的工作点达到了晶体管特性曲线的( ) 而引起的非线性失线.在共射基本放大电路中,若适当增加β,放大电路的电压增益将( )(基本不 。 增加) 9.在共射基本放大电路中,若适当增加 IE,电压放大倍数将如何变化( )(增加) 。 10.在共射基本放大电路中,适当增大 Rc,电压放大倍数和输出电阻将有何变化。 √ A.放大倍数变大,输出电阻变大 B.放大倍数变大,输出电阻不变 C.放大倍数变小,输出电阻变大 D.放大倍数变小,输出电阻变小 11.有两个电压放大电路甲和乙,它们的电压放大倍数相同,但它们的输入输出电阻不 同。 对同一个具有一定内阻的信号源进行电压放大, 在负载开路的条件下测得甲的输出电压 小。哪个电路的输入电阻大。 (对放大电路输出电压大小的影响,一是放大电路本身的输入 电阻,输入电阻越大,加到放大电路输入端的信号就越大;二是输出电阻,输出电阻越小, 被放大了的信号在输出电阻上的压降就越小,输出信号就越大。在负载开路的条件下,也就 是排除了输出电阻的影响,只剩下输入电阻这一个因素。甲、乙两个放大电路电压放大倍数 相同,甲的输出小,说明甲的输入电阻小,乙的输入电阻大。 ) 12.某放大电路在负载开路时的输出电压的有效值为 4V,接入 3 k? 负载电阻后,输出 电压的有效值降为 3V,据此计算放大电路的输出电阻。 √ A.1 k? ; B.1.5 k? C.2 k? D.4 k? 13.有一个共集组态基本放大电路,它具有如下哪些特点: A.输出与输入同相,电压增益略大于 1; √ B.输出与输入同相,电压增益稍小于 1,输入电阻大和输出电阻小; C.输出与输入同相,电压增益等于 1,输入电阻大和输出电阻小。 耦 1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号,放大电路应采用 合方式。 2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配,以使输出功率尽可能加大,放大电 路应采用 耦合方式。 3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为 20 和 30,则将它们级连成两级放大电路, 则其放大倍数为 (a. 600,b. 大于 600,c. 小于 600) 4. 在 三 级 放 大 电 路 中 , 已 知 Au1=50 , Au2=80 , Au3=25 , 则 其 总 电 压 放 大 倍 数 Au= ,折合为 dB。 5. 在多级放大电路中,后级的输入电阻是前级的 ;前级对后级而言又是 ,而前级的输出电阻则也可视为后级的 。 解: 1. 直接 2. 变压器 3. c 小于 600 4. 105,100 5. 负载,后级的信号源,信号源内阻 【3-3】 填空 。 1.放大电路产生零点漂移的主要原因是 2.在相同的条件下,阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路 。这 是由于 。 3.差分放大电路是为了 而设置的,它主要通过 来实现。 。 4.在电流源式差分电路中,Re 的主要作用是 5.抑制零漂的主要措施有 种,它们是 。 解: 1. 环境温度变化引起参数变化; 2. 小;零点漂移是缓慢变化的信号,阻容耦合可将其滤除掉; 3. 克服(抑制)温漂,参数对称的对管; 4. 抑制零漂; 5. 3 种,温度补偿元件、调制解调放大和差动放大电路。 习 题 【5-1】填空题 1.电压负反馈可以稳定输出_______,也就是放大电路带负载能力______,相当于输出 电阻_______,输出电压在内阻上的电压降就_______,输出电压稳定性______。理论推导可 以证明电压负反馈可以使输出电阻变为_________。 电压,强,减小,小,强,原来的 1/ 减小, (电压, (1+AF) √ ) ) 2.电流负反馈可以使输出电流稳定,使放大电路接近电流源,因此放大电路的输出电阻 ________。理论推导可以证明电流负反馈可以使输出电阻__________倍。 增加,增加到原 (增加, 来的 1+AF 倍) 3.交流放大电路放大倍数基本不变的频段为_______。 中频段) (中频段) 4.负反馈只是对反馈环______的产生的噪声、干扰和温度漂移有效,对环 的无 效。 内,外) ( 5.放大电路无反馈称为_____,放大电路有反馈称为_________。 开环,闭环) (开环,闭环) & F 称为________,它反映了反馈对放大电路影响的程度。可分为下列三种情况 & 6. 1 + A & && & (1) 当 1 + AF ______1 时, Af < A ,电压增益下降,相当于负反馈 & && & (2) 当 1 + AF ______1 时, Af > A ,电压增益上升,相当于正反馈 && & (3)当 1 + AF ______0 时, Af = ∞,相当于自激状态 (反馈深度,>,<,=) 反馈深度,>,<,=) 7. 反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极,则为________反馈,此时 反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。 反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两 个电极,则为_________反馈,此时反馈信号与输入信号是 相加减的关系。 并联,串联,电压) (并联,串联,电压) 8. 有一个宽带放大器, 上限截止频率等于 100MHz, 下限截止频率等于 10Hz, 对于 100Hz、 50%占空比的矩形脉冲输入,输出的上升时间是 ;顶部降落是 。 (3.5ns,31.4%) , ) 【5-2】试分析图 5-2(a)和(b)电路的级间反馈组态。 R2 C 1 V T1 ⊕ +V C C V T2 R2 C1 + ⊕ V T 1 ⊕V T 2 R5 V T3 + + VC C Ui + . - R4 C2 R5 + C3 Uo R1 R3 + . - Rs Us R4 C3 + C5 + .+ - R1 C2 R3 R6 (b) C4 R7 Uo + . - (a) 图 5-2 题 5-2 电路图 ? 解: (a) 交流电压串联正反馈 (b) 交流电压并联负反馈 【5-3】对于图 5-3 的电路,回答下列问题:判断图中电路的反馈组态,写出深度负反馈 时的电压增益表达式; R b1 + + ⊕ ⊕ V T1 R b21 V T2 R c2 R b3 ⊕ + VCC + V T3 Rf R e2 Ui R e11 R e12 Uo R b22 Cf R e3 - 图 5-3 题 5-3 电路图 解: 级间经 Cf、Rf 构成交流电压串联负反馈。电阻 Re11 上为反馈电压,反馈系数 Fuu = U f Re11 U o Rf + Re11 电压增益为 Auuf = 1 Rf + Re11 R = 1+ f Fuu Re11 Re11 【5-4】差动放大电路如图 5-4 所示。 1.分析图5-4电路的反馈组态(只要求分析级间交流反馈) ,如果是负反馈,在深度负 & 的值; 反馈条件下求 A uuf 输出电压 U o 稳定, 反馈应如何改动?画出改动后的电路, 2. 为保证图5-4电路RL变化时, & 并求出深度负反馈条件下 A 的值。 uuf Rc1 Rb1 VT1 Ui VT5 Rc2 R1 Re3 VT3 Rc 4 +VCC VT2 VT4 R L Rb2 Re5 R2 Rf Rc3 题 5-4 电路图 Re 4 -VCC Uo 图 5-4 解: 1.图5-4电路为交流电流串联负反馈,在深度负反馈条件下,忽略Rf支路的分流作用 Rb2 Uf = ? Re4 I o ( Rf + Rb2 ) I R + Rb2 1 1 Aiuf = o = = f U i Fui Rb2 Re4 Fui = 所以 Auuf 的表达式 Auuf = U o I o ? ( Rc4 // RL ) R ( R // RL ) = = (1 + f ) ? c4 Ui Ui Rb2 Re4 2.为保证图5-4电路RL变化时,输出电压 U o 稳定,反馈应按图5-4(b)改为电压串联负反 馈。 图 5-4(b) 改为电压串联负反馈 & 改动后电路的 Auuf 为 R 1 & Auuf = =1+ f & R b2 Fuu 【5-5】分析图 5-5 的电路,回答下列问题: 1. 求静态时运放的共模输入电压; 2. 若要实现电压串联反馈,Rf 应接向何处? 3. 要实现电压串联负反馈,运放的输入端极性如何确定?求引入串联电压负反馈后的 闭环电压放大倍数。 4.要实现电压并联负反馈,Rf 应接向何处,运放的输入端极性如何确定? 解: 1.静态时运放的共模输入电压就是差分电路两集电极的静态电压,UC1= UC2。 U E3 ? VEE U B3 ? U BE3 ? VEE = Re Re V ? VEE 30 × 6 U B3 = CC R2 ? VEE = ? 15 = ?9V R1 + R2 30 U ? U BE3 ? VEE ?9 ? 0.7 + 15 I CQ3 = B3 = = 1mA Re 5.3 I CQ3 = U C1 = U C2 = VCC ? I CQ1 Rc = 15 ? 0.5 × 24 = 3V ICQ1= ICQ2=0.5 ICQ3 R 1 Rc1 24k 24k Rc2 24k VT2 2k Rb2 ui Rb1 2k + A VCC (+15V) uo VT1 VT3 Rf 24k R2 6k 图 5-5 Re 5.3k VEE (-15V) 题 5-5 电路图 2.若要实现电压串联反馈,Rf 应接向VT2的基极B2。 3.UC1接运放的反相输入端;UC2接运放的同相输入端。引入电压串联负反馈后的闭环 电压放大倍数为 R 24 & Auuf = 1 + f = 1 + = 13 Rb2 2 、 4.要实现电压并联负反馈,Rf 应接向 B1,运放的输入端极性应“+”“-”互换。 【5-6】放大电路如图 5-6 所示,试回答: ; 1.要求 RL 变化时 uO 基本不变,应如何引入反馈(在图中标出) & 2.在深度负反馈条件下,引入反馈后的电压放大倍数 A = ?(写出表达式) ; uuf 3.若运算放大器 A 允许的最大共模输入电压为 10V(VCC=15V) ,则 Rc 允许的最小值 是多少? 解: 1.应接入电压负反馈,根据图 5-6 的电路,应引入电压串联负反馈,即加入电阻 Rf, 接在输出端与 B2 之间。 R & 2.电压增益为 Auuf = 1 + f Rb 3.由 U C1 = U C2 = VCC ? I CQ Rc = 15 ? 0.1× Rc ≤ 10V ,解得 Rcmin=50k?。 【5-7】求图 5-7 示电路的反馈系数 Fuu 与闭环增益 A uuf ; +V CC R c1 Rc2 c2 b2 R3 ui R b c1 b1 + A+ RL Rb & Ui R1 A1 uo R2 & Uo1 R4 R5 A2 & Uo VT1 0.2mA VT2 & Uf VEE 图5-6 题5-6电路图 R6 图5-7 题5-7电路图 解: R6 R , Auf = 1 + 5 。此题相当同相输入比例运算电路,将运放 R5 + R 6 R6 A1 和 A2 合为一个运算放大器看,即可直接写出电压放大倍数表达式。 F= 【5-8】判断图 5-8(a)和图 5-8(b)电路的反馈组态。 (a) (b) 图 5-8 题 5-8 电路图 解: (a)电流串联负反馈 (b)电流并联负反馈。 1、在数字电路中,稳态时三极管一般工作在 开关 状态(放大,开关) 。在图 7.1-1 中, ,此时 uo= 3.7V (5V,3.7V,2.3V);欲使三极管处 若 ui0,则三极管 T 截止 (截止,饱和) 于 饱 和 状 态 , ui 需 满 足 的 条 件 为 b ( a. ui 0 b. u i ? 0.7 Vcc ≥ Rb β Rc c. u i ? 0.7 VCC )。在电路中其它参数不变的条件下,仅 Rb 减小时,三极管的饱和程度 加 Rb β RC 深 (减轻,加深,不变) ;仅 Rc 减小时,饱和程度减轻 (减轻,加深,不变) ,饱和压 降 UCES 增大 (增大,减小,不变)。图中 C 的作用是 加速 (去耦,加速,隔直) 。 2、由 TTL 门组成的电路如图 7.1-2 所示,已知它们的输入短路电流为 Iis=1.6mA,高电 平输入漏电流 IiH=40 ? A。试问:当 A=B=1 时,G1 的 灌 电流(拉,灌)为 3.2mA ; A=0 时,G1 的 拉 电流(拉,灌)为 160 ? A 。 +5V +3V C Rb Rc T uo A B G1 & G2 & & G3 ui 图 7.1-1 图 7.1-2 3、图 7.1-3 中示出了某门电路的特性曲线,试据此确定它的下列参数:输出高电平 UOH=3V ;输出低电平 UOL= 0.3V ;输入短路电流 IiS= 1.4mA ;高电平输入漏电流 IiH=0.02mA ;阈值电平 UT=1.5V ;开门电平 UON= 1.5V ;关门电平 UOFF= 1.5V ;低电 平噪声容限 UNL= 1.2V ;高电平噪声容限 UNH= 1.5V ;最大灌电流 IOLmax= 15mA ;扇 出系数 N= 10 . uo 3V uOH 3V ii (mA) uOL 0.02 mA O ui 0.3V 0.3V O 1.5V ui O 5mA iOH -1.4 O 15mA iOL 图 7.1-3 4、TTL 门电路输入端悬空时,应视为 高电平 ; (高电平,低电平,不定)此时如用 。 万用表测量其电压,读数约为 1.4V (3.6V,0V,1.4V) 5、集电极开路门(OC 门)在使用时须在 输出与电源 之间接一电阻(输出与地, 输出与输入,输出与电源) 。 6、CMOS 门电路的特点:静态功耗 极低 (很大,极低) ;而动态功耗随着工作频 率的提高而 增加 (增加, 减小, 不变) 输入电阻 很大 (很大, ; 很小) 噪声容限 高 (高, ; 低,等)于 TTL 门。 7、某 TTL 反向器的延迟时间 tPLH=15ns,tPHL=10ns。输入为占空比为 50%的方波,该 方波的频率不得高于 30MHZ (50MHZ,40MHZ,30MHZ) 。 【7-2】如图 7-2(a)所示 CMOS 电路,已知各输入波形 A、B、C 如图(b)所示。R=10k? 请画出输出 F 的波形。 A ≥1 F A B C B C & R (a) 图 7-2 题 7-2 电路图 (b) 解: 当 C=0 时, 输出端逻辑表达式为 F= A + B ; C=1 时, = A , F = A + B C + A C。 当 F 即, 答案见图 7-2(c)。 A B C F 图 7-2(c) 例题 7-2 解答图 【7-5】CMOS 电路如下图 7-5(a)所示,已知输入 A、B 及控制端 C 的电压波形如图(b) 所示,试画出 F 端的波形。 C B ≥1 ≥1 F A B A 1 TG TG C (a) 图 7-5 题 7-5 电路图 (b) 解: 当 C = 0 时, F = A + B ;当 C = 1 时, F = B 。解答波形图如图 7-5(c)所示。 A B C F 图 7-5(c) 题 7-5 解答波形图 【7-6】 TTL 三态门电路如图 7-6 所示。画出图示输入波形所对应的输出 F 的波形。 A B C 1 1 1 & EN A F B C (b) 图 7-6 题 7-6 的输入波形图 & EN (a) 解: 当 C = 1 时, F = AB ; 当 C = 0 时, F = A B = A + B 。 于是,逻辑表达式 F = ABC + ( A + B )C F 的波形见图 7-6(c)所示。 A B C F

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