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康光彩第五版答案电子技术基础(模拟部分)
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第二章
电路如图题所示。(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)的状况下,利用二极管的小信号模型求
vo的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压
ID
VDD
2vD
(10
2
)V
3
R
1
103
VO2VD
(2)求vo的变化范围
图题的小信号模型等效电路如图解
所示,温度
T=300K。
rd
VT
26mV
ID
当rd1=rd2=rd时,则
vO
VDD
2rd
1V
2
6mV
R
2rd
(1000
)
vO的变化范围为(VO
vO)~(VO
vO),即~。
二极管电路如图
所示,试判断图中的二极管是导通仍是截止,并求出
AO两头电
压VAO。设二极管是理想的。
解图a:将D断开,以O点为电位参照点,D的阳极电位为-
6V,阴极电位为-12V,故
D处于正向偏置而导通,
VAO=–6V。
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-
12V,故D1导通,今后使D2的阴极电位为
0V,而其阳极为-
15V,故D2反偏截止,VAO=0V。
图d:对D1有阳极电位为
12V,阴极电位为
0V,对D2有阳极电位为12V,阴极电位为
-,今后使
VA=-6V;D1反偏而截止,故
VAO=-6V。
试判断图
题中二极
管是导通仍是截
止,为何?
解图a:将D断开,以“地”为电位参照点,这时有
10k
VA
15V1V
(140
10)k
2k
5k
VB
10V
(182)k
(25
5)k
被反偏而截止。
图b:将D断开,以“地”为参照点,有
10k
VA15V1V
(14010)k
2k
5k
VB
(10V)
(182)k
(25
5)k
被反偏而截止。
图c:将D断开,以“地”为参照点,有
10k
15V1V
VA
(14010)k
VB
2k
5k
20V
(182)k
(255)k
被正偏而导通。
电路如图题所示,D1,D2为硅二极管,当
vi=6sinωtV时,试用恒压降模型和
折线模型(Vth=,rD=200Ω)剖析输出电压
vo的波形。
解(1)恒压降等效电路法
当0<|Vi|<,D1、D2均截止,vo=vi;当vi≥;
D1导通,D2截止,vo=;当vi≤,D2导通,D1截
止,vo=-。vi与vo波形如图解所示。
(2)折线等效电路如图解所示,图中Vth=,
rD=200Ω。当0<|Vi|<,D1,D2均截止,vo=vi
vi≥,D1导通,D2截止。vi≤-,D2导通,D1截止。所以,当vi≥
vO
Vi
Vth
rDVth
R
rD
Vom
(6
)V
(1000
200)
同理,vi≤-,可求出近似结果。
。
二极管电路如图题
,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。
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解vI(t)<6V
时,D截止,vo(t)=6V;vI(t)≥6V时,D导通
vO(t)
vI(t)
6V
2006V
1
vI(t)3V
(200
200)
2
,设二极管是理想的。(a)画出它的传输特征;(b)若输入电压vI=vi=20sinωtV,试依据传输
特征绘出一周期的输出电压vo的波形。
解(a)画传输特征
0<vI<12V时,D1,D2均截止,vo=vI;
vI≥12V时,D1导通,D2截止
12k
6k
12V
2
vO
vI
vI4V
(612)k
(612)k
3
10V<vI<0时,D1,D2均截止,vo=vI;vI≤-10V时,D2导通,D1截止
vO
12k
vI
6k
(10)V
2vI
10
(612)k
(612)k
3
3
传输特征如图解
。
(b)当vo=vI=20sinωtV时,vo波形如图解
。
两只全同的稳压管构成的电路如图题
,假定它们的参数
V2和正向特征的
Vth、rD为已知。试绘出它的传输特征。
解当|vI|<(Vz+Vth)时,Dzl、DZ2均截止,vo=vI;
|vI|≥(Vz+Vth)时,Dzl、DZ2均导通
vO
vIVZ
Vthrd
VZVth
Rrd
传输特征如图解
。
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第三章
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=-9V,VB=一
6V,Vc=,试剖析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管仍是PNP管。
解因为锗BJT的|VBE|≈,硅BJT的|VBE|≈,已知用BJT的电极B的VB=一6V,电极C的Vc=–,电极A的VA=-9V,故电极A是集电极。又依据BJT
工作在放大区时,一定保证发射结正偏、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。
试
剖析图
题
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
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。
,电路偏置正常,且沟通信号能够传输。
,因电容
Cbl间隔了基极的直流通路。
,因电源
Vcc的极性接反。
丈量某硅BJT各电极对地的电压值以下,试鉴别管子工作在什么地区。
(a)VC=6V
VB=
VE=0V
(b)VC=6V
VB=2V
VE=
(c)VC=6V
VB=6V
VE=
V
(d)VC=6V
VB=4V
VE=
V
(。)VC=
VB=4V
VE=
解(a)放大区,因发射结正偏,集电结反偏。
(b)放大区,VBE=(2—)V=,VCB=(6-2)V=4V,发射结正偏,
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集电结反偏。
C)饱和区。
d)截止区。
e)饱和区。
,具基极端上接
VBB==20kΩ相串连,而Vcc=6V,RC=200Ω,求电路中的
IB、IC和VCE
的值,设VBE=。
IB
VBBVBE
Rb
解
=200,故
IC
IB
200
VCE
VCC
ICRC
1V
BJT的输出特征及交、直流负载线,
试求:
1)电源电压VCC,静态电流IB、IC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?
解(1)
可知,直流负载线与横
坐标轴的交点即Vcc值
的大小,故Vcc=6V。
由Q点的地点可知,IB
=20μA,IC=1mA,VCE
=3V。
2)由基极回路得:
Rb
VCC
300k
IB
由集-射极回路得
RC
VCCVCE
3k
IC
(3)求输出电压的最大不失真幅度
由沟通负载线与输出特征的交点可知,在输人信号的正半周,输出电压
vCE从3V到
,变化范围为
;在输入信号的负半周,输出电压
vCE从3V
,变化范围
。综合起来考虑,输出电压的最大不失真幅度为
。
(4)基极正弦电流的最大幅值是20μA。
画出图题
所示电路的小信号等效电路,设电路中各电容容抗均可忽视,
并注意标
出电压、电流的正方向。
解图题所示各电路的小信号等效电路如图解
所示。
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单
管放大
电路如
图题
所
示已知
BJT的
电流放
大系数β=50。(1)估量Q点;
(2)画出简化H参数小信号等效电路;(3)估量BJT的朝人电阻rbe;(4)如输出端接入
VO
AVS
VO
AV
Vi及
VS。
4kΩ的电阻负载,计算
解(1)估量Q点
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VCC
40A
IB
Rb
ICIB2mA
VCEVCC
ICRC4V
2
)简
化
的
H
参
数
小
信
号
等
效电路如图解所示。
3)求rbe
rbc
200(1)26mV
200
(150)26mV
863
IE
2mA
AV
V0
RL'
(RC||RL)
(4)
Vi
rbe
116
rbe
V0
V0
Vi
Ri
Rb||rbe
AVS
Vs
Vi
Vs
AVRi
Rs
AVRsRb||rbe
73
在图题所示电路中设电容C1、C2、C3对沟通信号可视为短路。(1)写出静态电
流Ic及电压VCE的表达式;(2)写出电压增益AV、;(3)若将电容C3开路,对电路将会产生什么影响?
解(1)Ic及VCE的表达式
IC
IB
VCC
R1
VCE
VCC
IC(R2
R3)
(2)AV、
AV
(R2||RL)
rbe
Ri
R1||rbe
RO
R2
(3)C3开路后,将使电压增益的大小增添
AV
[(R2R3)||RL]
rbe
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同时
Ro也
将增
加,
ROR2R3
。
如图
题
所示
的偏
置电
路中,
热敏
电阻
Rt具
有负温度系数、问可否起到稳固工作点的作用?
解图题所示电路能稳固
Q点,过程以下:
T
IC
Rt
VBE
IBIC
图题所示电路不可以稳固
Q点,因为
T
IC
Rt
VBE
IBIC
AV1
Vo1
电路如图
所示,设β=100,试求:(1)Q点;(2)电压增益
Vs和
AV2
Vo2
Vs;(3)输入电阻Ri;(4)输出电阻RO1和RO2、
解
(1)求Q点
VB
Rb2
VCC
Rb1
Rb2
VB
VBE
ICIE
Re
VCEVCCIC(Rc
Re
IC
18A
IB
(2)求rbe及Ri
rberbb'(1)
26mV
IE
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Ri
Rb1||Rb2
||[rbe
(1
)Re]
AV1
V01
V01
Vi
Rc
Ri
(3)
Vs
Vi
Vs
rbe
(1
)Re
Ri
Rs
AV2
V02
V02
Vi
Re
Ri
Vs
Vi
Vs
rbe
(1
)Re
Ri
Rs
4)求RO1和RO2、
RO1
RC2k
R02
Re||rbe
(Rb1
||Rb2
||Rs)
31
1
共基极电路如图题所示。射极电路
里
接
入
一
恒
流
源
,
设
=100,Rs
0,RL
。试确立电路的电压
增益、输入电阻和输出电阻。
rbe
rbb'
(1
)26mV
解
IE
此中IE=。
AV
(RC||RL)
268
rbe
Ri
rbe
28
1
R0
Rc
。
某放大电路中
AV的数幅频特征如图题
。(1)试求该电路的中频电压增益
|AVM|,上限频次fH,下限频次fL;(2)当输人信号的频次
f=fL或f=fH时,该电路实质
的电压增益是多少分贝?
解(1)由图题
,中频电压增益
|AVM|=1000,上限频次人fH=108HZ,
下限频次fL=102HZ。
(2)当f=fL或f=fH时,实质的电压增益是
57dB。
一放大电路的增益函数为
s
1
A(s)10
s2101s
(210
6
)
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试绘出它的幅频响应的波特图,并求出中频增益、下限频次
fL和上限频次fH以及增益降落
到1时的频次。
解关于实质频次而言,可用
s
j2f代人原增益传达函数表达式,得
A10
j2f
1
10
1
j2f
2
101
j2f
(1j10)(1jf
)
2
106
f
106
由此式可知,中频增益
|AM|=10,f=10
HZ,fH=106HZ。其幅频响应的波特图如图解
所示。增益降落到
1时的频次为
IHZ及10MHZ。
一高频BJT,在Ic=时,测出其低频
H参数为:rbe=,βo=50,特点频
率fT=100MHz,Cbc
3pF,试求混淆
型参数gm、rbe、rbb、Cbe。
gm
1
IE
10
3
S
re
26mV
rb'e
gm
rbe'
rbe
rb'e
Cb'e
gm
92pF
f
fT
2MHz
2fT
(射极偏
置电路),设在它的输人端接一内阻
Rs=:Rb1=
33KΩ,Rb2=22KΩ。Re=,
Rc=,RL=,
Ce=50μF(与Re并联的电容器).
Vcc=≈,β0=120,
rce=300KΩ,rbb50,fT=700
MHZ及Cbc1pF。
求:(1)输入电阻Ri;
2)中频区电压增益|AVM|
3)上限频次fH。解(1)求Ri
rbe
rbb'(1)
26mV
IE
Ri
Rb1||Rb2||rbe
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