模拟电路课后答案华科康华光高教社.pdf-资料库

第二章 2.4.1 电路如图题 2.4.1 所示。（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和 Vo的值；（2）在室温（300K）的情况下，利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。 = 6.8 × 10 − 3 A = 6.8 mA 解（1）求二极管的电流和电压 V DD I D = v 2 D − R = V 10( )7.02 ×− 1 10 3 Ω× V O = V 2 D ×= V 7.02 = V 4.1 （2）求vo的变化范围图题 2.4.1 的小信号模型等效电路如图解 2.4.l 所示，温度 T＝300 K。 V T I = 26 6.8 mV mA ≈ 02.3 Ω r d = D 当rd1=rd2=rd时，则 v Δ O V Δ= DD r 2 d 2 + r d R V 1 ±= × 02.32 × ×+ Ω 02.32 1000 ( 6 ±= mV ) Ω O v Δ− ) O V ( O v Δ+ V (~) O ，即 1.406V～1.394V。 Ov 的变化范围为 2.4.3 二极管电路如图 2.4.3 所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压 VAO。设二极管是理想的。解图a：将D断开，以O点为电位参考点，D的阳极电位为－6 V，阴极电位为－12 V，故 D处于正向偏置而导通，VAO=–6 V。图 b：D 的阳极电位为－15V，阴极电位为－12V，D 对被反向偏置而截止，VAO＝－12V。图c：对D1有阳极电位为 0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为 0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，VAO=0 V。图d：对D1有阳极电位为 12 V，阴极电位为 0 V，对D2有阳极电位为 12 V，阴极电位为 6V ．故D 2 导通，此后＝－6V ；偏而截止， VAO ＝－－更易使 VA D1 反故 6V。 1 课后答案网 www.khdaw.com

2.4.4 试判断图题 2.4.4 中二极管是导通还是截止，为什么？解图 a：将 D 断开，以“地”为电位参考点，这时有 VA = k 10 Ω )10 + 140( k Ω × V 15 = V 1 VB = k 2 Ω )2 Ω+ k 18( × V 10 + k 5 Ω 25( )5 Ω+ k × V 15 = V 5.3 D 被反偏而截止。图 b：将 D 断开，以“地”为参考点，有 VA = k 10 Ω )10 + 140( k Ω × V 15 = V 1 VB = k 2 Ω )2 Ω+ k 18( ( −× V 10 ) + k 5 Ω 25( )5 Ω+ k × V 15 = V 5.1 D 被反偏而截止。图 c：将 D 断开，以“地”为参考点，有 VA = k 10 Ω )10 + 140( k Ω × V 15 = V 1 VB = k 2 Ω− k )2 Ω+ 18( × V 20 + k 5 Ω )5 25( Ω+ k × V 15 = V 5.0 D 被正偏而导通。 2 课后答案网 www.khdaw.com

2.4.7 电路如图题 2.4.7 所示，D1，D2为硅二极管，当 vi＝ 6 sinωtV时，试用恒压降模型和折线模型（Vth＝0.5 V，rD＝200Ω）分析输出电压 vo的波形。解（1）恒压降等效电路法当 0＜|Vi|＜0.7V时，D1、D2均截止，vo＝vi；当vi≥0.7V时；D1导通，D2截止，vo ＝ 0. 7V；当vi≤0.7V时，D2导通，D1截止，vo＝－0．7V。vi与vo波形如图解 2.4.7a所示。（2）折线等效电路如图解 2.4.7b所示，图中Vth＝0．5V，rD＝200Ω。当 0＜|Vi|＜0．5 V 时，D1，D 2均截止，vo=vi； vi≥0．5V时，D1导通，D2截止。vi≤－0.5 V时，D2导通，D1 截止。因此，当vi≥0．5V时有 v O = VV − th i rR + D r D + V th Vom = V )5.06( − 1000 200 ( ) + Ω × 200 + V 5.0 ≈ V 42.1 同理，vi≤－0.5V时，可求出类似结果。 vi与vo波形如图解 2．4．7c所示。 3 课后答案网 www.khdaw.com

2.4.8 二极管电路如图题 2．4．8a所示，设输入电压vI（t）波形如图 b所示，在 0＜t＜5ms 的时间间隔内，试绘出vo（t）的波形，设二极管是理想的。解 vI（t）＜6V时，D截止，vo（t）＝6V；vI（t）≥6V时，D导通 v O t )( = V tv 6)( − I 200 ) 200 + ( Ω × 200 + V 6 = 1 2 tv I V 3)( + 4 课后答案网 www.khdaw.com

2.4.13 电路如图题 2．4．13 所示，设二极管是理想的。（a）画出它的传输特性；（b）若输入电压vI =vi=20 sinωt V，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 vo的波形。解（a）画传输特性 0＜vI＜12 V时，D1，D2均截止，vo＝vI； vI≥12 V时，D1导通，D2截止 v O = 12 + k Ω k )12 Ω 6( × v I + k 6 Ω )12 + 6( k Ω × V 12 = 2 3 v I + V 4 － 10V＜vI＜0 时，D1，D2均截止，vo＝vI； vI≤－10 V时，D2导通，D1 截止 v O = 12 + k Ω k )12 Ω 6( × v I + k 6 Ω )12 + 6( k Ω ( −× V )10 = 2 3 v I − 10 3 传输特性如图解 2 ．4 13 中 a 所示。（b）当vo＝vI=20 sinωt V时，vo波形如图解 2．4．13b所示。 2.5.2 两只全同的稳压管组成的电路如图题 2．5．2 所示，假设它们的参数V2和正向特性的Vth、 rD为已知。试绘出它的传输特性。解当| vI |＜（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均截止，vo＝vI； | vI |≥（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均导通 V − − Z rR + d V th V th + V v I ⋅ r d + v O = Z 5 课后答案网 www.khdaw.com

传输特性如图解 2．5．2 所示。第三章 3.1.1 测得某放大电路中BJT的三个电极A、B、C的对地电位分别为 VA＝－9 V，VB＝一 6 V， Vc＝6．2 V，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BJT是NPN管还是PNP管。解由于锗BJT的|VBE|≈0.2V，硅BJT的|VBE|≈0．7V，已知用BJT的电极B的VB＝一 6 V， A＝－9 V，故电极A是集电极。又根据BJT工作在放大区时，电极C的Vc＝–6．2 V，电极A的V 必须保证发射结正偏、集电结反偏的条件可知，电极B是发射极，电极C是基极，且此BJT为PNP 管。 6 课后答案网 www.khdaw.comB B

3.2.1 试分析图题 3．2．1 所示各电路对正弦交流信号有无放大作用。并简述理由。（设各电容的容抗可忽略）解图题 3．2．la无放大作用。因Rb=0，一方面使发射结所加电压太高，易烧坏管子；另一方面使输人信号vi被短路。图题 3．2．1b 有交流放大作用，电路偏置正常，且交流信号能够传输。图题 3．2．lc无交流放大作用，因电容Cbl隔断了基极的直流通路。图题 3．2．id无交流放大作用，因电源 Vcc的极性接反。 E＝0 V E＝1.3 V E＝5.4 V E＝3.6 V E＝3. 4 V 3.3.2 测量某硅 BJT 各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域。（a ）VC＝6 V VB＝0.7 V V （ b）VC＝6 V VB＝2 V V （c ）VC＝6 V VB＝6V V （ d）VC＝6 V VB＝4V V （。）VC＝3.6 V VB＝4 V V 解（a ）放大区，因发射结正偏，集电结反偏。（ b）放大区，VBE＝（2—l．3）V＝0．7 V，VCB＝（6－2）V＝4 V，发射结正偏，集电结反偏。（C ）饱和区。（ d）截止区。（e）饱和区。 3.3.5 设输出特性如图题 3．3．1 所示的 BJT接成图题 3．3.3 所示的电路，具基极端上接VBB ＝3．2 V与电阻Rb＝20 kΩ相串联，而 Vcc＝6 V，RC＝200Ω，求电路中的 IB、I C和 VCE的值，设 VBE＝0．7 V。解 I B == V BB V − R b BE 125.0= mA 由题 3．3．1 已求得β＝200，故 mA I = β .0 125 I = 200 × = 25 mA C B V CE = V CC − I R C C = V 1 3.3.6 图题 3．3．6 画出了某固定偏流放大电路中 BJT 的输出特性及交、直流负载线，试求：（1）电源电压VCC，静态电流IB、I C和管压降VCE的值；（2）电阻Rb、RC的值；（3）输出电压的最大不失真幅度；（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少？ 7 课后答案网 www.khdaw.comB B B B B B B

解（1）由图 3．3．6 可知，直流负载线与横坐标轴的交点即 Vcc 值的大小，故 Vcc= 6 V。由Q点的位置可知，IB ＝20µA，I （ 2）由基极回路得： R b ≈ k Ω C＝1 mA，VCE＝3 V。 V CC I 300 = B 由集－射极回路得 R C == V CC V CE − I C Ω= k 3 （3）求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知，在输人信号的正半周，输出电压v CE从 3V到 0．8V，变化范围为 2.2V；在输入信号的负半周，输出电压vCE从 3V到 4．6V，变化范围为 1．6V。综合起来考虑，输出电压的最大不失真幅度为 1．6V。（ 4）基极正弦电流的最大幅值是 20 µA。 3.4.1 画出图题 3.4.1 所示电路的小信号等效电路，设电路中各电容容抗均可忽略，并注意标出电压、电流的正方向。解图题 3.4.1 所示各电路的小信号等效电路如图解 3.4.1 所示。 8 课后答案网 www.khdaw.comB

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