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模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案【精华版】.doc

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模拟电子技术基础(陈兴宇) 第 1 章 常用半导体器件 1.1 选择合适答案填入空内。 (l)在本征半导体中加入( A )元素可形成 N 型半导体,加入( C )元素可形成 P 型半导体。 A.五价 B.四价 C.三价 (2)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将(A) 。 A.增大 B.不变 C.减小 (3)工作在放大区的某三极管,如果当 IB 从 12 uA 增大到 22 uA 时,IC 从 lmA 变为 2mA ,那么它 的β约为( C ) 。 A.83 B.91 C.100 (4)当场效应管的漏极直流电流 ID 从 2mA 变为 4mA 时,它的低频跨导 gm 将( A ) 。 A.增大; B.不变; 1.2 电路如图 P1.2 所示,已知 C.减小 t 10sin iu  (V),试画出 iu 与 ou 的波形。设二极管导通电 压可忽略不计。 图 P1.2 解图 P1.2 解: iu 与 ou 的波形如解图 Pl.2 所示。 1.3 电路如图 P1.3 所示,已知 ui sin5 t (V),二极管导通电压 UD=0.7V。试画出 iu 与 ou 的 波形图,并标出幅值。 1.4 电路如图 P1.4 所示, 二极管导通电压 UD=0.7V,常温下 mV ,电容 C 对交流信号可 图 P1.3 解图 P1.3 26 U T 视为短路; iu 为正弦波,有效值为 10mV。试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少?
解:二极管的直流电流 I D  ( V U  D ) / R  2.6 mA 其动态电阻: / r U I D  T 10   D 图 P1.4 故动态电流的有效值: / I U r d D  i  1 mA 1.5 现有两只稳压管,稳压值分别是 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? 解:(1)串联相接可得 4 种:1.4V;14V;6.7V;8.7V。 (2)并联相接可得 2 种:0.7V;6V。 1.6 已知图 Pl.6 所示电路中稳压管的稳定电压 ZU 6 V ,最小稳定电流 ZI min  5 mA ,最大稳定电流 max ZI  25 mA 。 (1)分别计算 IU 为 10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压 OU 的值; (2)若 IU 35 V 时负载开路,则会出现什么现象? 为什么? 解:(1)只有当加在稳压管两端的 电压大于其稳压值时,输出电压才为 6V。 ∴ U I 10 V 时, U O  U I 15 V 时, U O  R  L RR L U I 3.3 V ; R L R R  L U I  5 V ; U I 35 V 时, U O  (2)当负载开路时, I Z  R L R R  U I U  R L Z U I  11.7 V U  ,∴ U O  U Z Z 6 V 。  29 mA  I max  Z 25 mA ,故稳压管将被烧毁。 1.7 在图 Pl.7 所示电路中,发光二极管导通电压 UD =1.5V ,正向电流在 5~15mA 时才能正常工作。 试问:(1)开关 S 在什么位置时发光二极管才能发光? (2)R 的取值范围是多少? 2
解:(1)S 闭合。 (2) R 的范围为: R min  ( V U  ) / I D D max  233  R max  ( V U  ) / I D D min  700  图 P1.7 1.8 现测得放大电路中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 其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数β。 (a) (b) (a) (b) 图 Pl.8 解图 Pl.8 解:答案如解图 Pl.8 所示。 a mA   放大倍数分别为 1 /10 A   100 和  b  5 mA /100 A   50 1.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图 P1.9 所示。在圆圈中画出管子,并说明它们是 硅管还是锗管。 图 P1.9 解:如解图 1.9。 3
解图 1.9 1.10 电路如图 P1.10 所示,晶体管导通时 BEU  0.7 V ,β=50。试分析 BBV 为 0V、1V、3V 三种情况下 T 的工作状态及输出电压 Ou 的值。 解: (1)当 BBV  时,T 截止, 0 Ou 12 V 。 (2)当 BBV 1 V 时,因为 V BB  BQ U  R b BEQ  60 A  I  BQ  3 mA CQ I I u O  V CC  I R CQ c  9 V 图 P1.10 所以 T 处于放大状态。 (3)当 BBV V 时,因为 3 I  BQ V BB U  R b BEQ  460 A  , I CQ  I  BQ  23 mA  I CS  V CC U  R c CES  11.3 mA , 所以 T 处于饱和状态。 1.11 电路如图 Pl.11 所示,晶体管的β=50 , BEU  0.2 V ,饱和管压降 CESU  0.1 V ;稳压 管 的 稳 定 电 压 ZU 5 V , 正 向 导 通 电 压 DU  0.5 V 。 试 问 : 当 Iu 0 V 时 Ou  ? ; 当 Iu V  时 Ou  ? 5 解:当 Iu 0 V 时,晶体管截止,稳压管击穿, u O U   Z   。 5 V 4
当 Iu V  时,晶体管饱和, 5 Ou   0.1 V 。 因为: I B  u U  I R b BE  480 A  , I C  I B  24 mA , U  V CC  I R C c  0 EC 图 P1.11 1.12 分别判断图 Pl.12 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。 (a) (b) (c) (d) (e) 图 P1.12 解:(a)可能;(b)可能;(c)不能;(d)不能,T 的发射结会因电流过大而损坏。(e)可能。 1.13 已知放大电路中一只 N 沟道场效应管三个极① 、② 、③ 的电位分别为 4V 、8V 、12V , 管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子(结型管、MOS 管、增强型、耗尽型),并说明① 、 ② 、③ 与 G 、S 、D 的对应关系。 解:管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管,三个极① 、② 、③ 与 G 、S 、D 的对应关 系如解图 Pl.13 所示。 5
1.14 已知场效应管的输出特性曲线如图 Pl.14 所示,画出它在恒流区的转移特性曲线。 解图 Pl.13 图 Pl.14 (a) (b) 解图 Pl.14 解:在场效应管的恒流区作横坐标的垂线(如解图 Pl.14 (a)所示),读出其与各条曲线交点的纵坐 标值及 GSu 值,建立 i D  ( f u GS ) 坐标系,描点,连线,即可得到转移特性曲线,如解图 Pl.14 (b) 所示。 1.15 电路如图 P1.15 所示,T 的输出特性如图 Pl.14 所示,分析当 Iu =4V、8V 、12V 三种情况 下场效应管分别工作在什么区域。 解:根据图 P1.14 所示 T 的输出特性可知,其开启电压为 5V ,根据图 Pl.15 所示电路可知 u 。 I u GS 当 Iu =4V 时, GSu 小于开启电压,故 T 截止。 当 Iu =8V 时,设 T 工作在恒流区,根据输出 特性可知 Di  0.6 mA ,管压降 u DS  V DD  i R D d  10 V , 6
因此, u GD  u GS  u DS   ,小于开启电压, 2 V 说明假设成立,即 T 工作在恒流区。 12 V 当 Iu =12V 时,由于 DDV 图 Pl.15 ,必然使 T 工作在可变电阻区。 l.16 分别判断图 Pl.16 所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区。 (a) (b) (c) 图 P1.16 (d) 解:(a)可能,(b)不能,(c)不能,(d)可能。 补充 1.电路如补图 P1(a)、(b)所示,稳压管的稳定电压 ZU 3 V , R 的取值合适, Iu 的波形 如图(c)所示。试分别画出 1Ou 和 2Ou 的波形。 (a) (b) 补图 P1 (c) 解:波形如下图所示 7
补充 2.在温度 20oC 时某晶体管的 CBOI , A 2 试问温度是 60oC 时的 CBOI  ? 解: I CBO 60  I 4 20 2  CBO 2 2   4  32 A 。 补充 3.有两只晶体管,一只的β=200 , CEOI A 200 ;另一只的β=100 , CEOI 10 A , 其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子?为什么? 解:选用β=100 , CEOI 10 A 的管子,因其β适中, CEOI 较小,因而温度稳定性较另一只管 子好。 补充 4.电路如补图 P4 所示,试问β大于多少时晶体管饱和? 解:取 CES U U BE ,若管子饱和, V CC 则   V CC BE  U  R b U  R c BE R , 即 b R c 所以,  R b R c  100 时,管子饱和。 补图 P4 8
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