模拟电子技术基础第四版课后答案

模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答大学物理与微电子学院目录第1章常用半导体器件3第2章基本放大电路14第3章多级放大电路31第4章集成运算放大电路41第5章放大电路的频率响应50第6章放大电路中的反馈60第7章信号的运算和处理74第8章波形的发生和信号的转换90第9章功率放大电路114第10章直流电源126第1章常用半导体器件自测题 二、选择正确答案填入空。(1) PN结加正向电压时，空间电荷区将A 。A.变窄 B.基本不变 C.变宽(2) 稳压管的稳压区是其工作在C 。A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿(3) 当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为B 。A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) UG=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A、C 。A.结型管 B.增强型MOS管 C.耗尽型MOS管(a)(b)图 T1.4四、已知稳压管的稳压值U6V，稳定电流的最小值IZmin=5mA。求图Tl.4所示电路中 u和u各为多少伏。 zZmn解：左图中稳压管工作在击穿状态，故Uo6V。右图中稳压管没有击穿，故Uo5V。01习题1.1选择合适答案填入空。(1) 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B约为(C )。A.83B.91C.100当场效应管的漏极直流电流10从 2曲变为4mA时，它的低频跨导号将（A ）。A.增大； B.不变；C.减小1.3电路如图P1.3所示，已知气=5sinot （V），二极管导通电压Ud=0.7V。试画解图P1.3出”,与u。的波形图，并标出幅值。图 P 1.3解：波形如解图Pl. 3所示。1.6已知图P l.6所示电路中稳压管的稳定电压z = 6V，最小稳定电流1 zmin = 5mA，最大稳定电流 1 zmax = 25mA。分别计算U为10v、15V、35V三种情况下输出电压匕的值;若Ui=35V时负载开路，则会出现什么现象？为什么?十o：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 = 10V 时RU =一 U = 3.3V ;R + Rl图 Pl. 6U = 15V 时，U =l U = 5 V ；LU = 35V 时，.UO = Uz= 6V。U =RlU,牝 11.7V Uz，L0.1（2）当负载开路时，Iz = U RZ = 29mA IZmax = 25mA，故稳压管将被烧毁。第2章基本放大电路自测题一.在括号用“J”和“X”表明下列说法是否正确。1. 只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。（X）2. 可以说任何放大电路都有功率放大作用。（J）3. 放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。（X）4. 电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。（X）5. 放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。（J）6. 由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无 变化。（X）7. 只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。（X）习题.2.9已知图P2.9所示电路中，晶体管8=100，广1.4kQ。（1）现已测得静态管压降Uceq=6V，估算Rb；（2）若测得U和U的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻R为多少？i oL解：(1) IC = Lc _ e = 2mA，IB = IC / P = 20mA , c V U-CCBE = 5650。IB.Rb由Auuo =uicrbeiO图 P2.9可得：Rl = 2.625kQ。2.11电路如图P2.11所示，晶体管8=100，r =100。(1) 求电路的Q点、A、R和R ；U i o(2) 若改用8=200的晶体管，则Q点如何变化？(3) 若电容C开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化?e解：(1)静态分析：UBQ=Kr u 沙blb 2I =-beq = 1mAEQR了 + RII = yEQ- = 10 口 A300 a D5kkDU = V -1(R + R + R ) = 5.7VCEQ CC EQ c f e图 P 2.11动态分析：丫 = 丫 + (1+ p )26 w 2.73k。bebbIEQA =- P (Rc Rl)=-7.7u r + (1+p) Rbe fR = R / R /r + (1+ p )R w 3.7k。i bl b 2 befR = R = 5k。(2)8=200 时，U = . V = 2VBQ R + R CC(不变);I = BQ UbeQ = 1mA (不变)；I =- = 5rA (减小);EQ R + RBQ 1 +pU = V -1 (R + R + R ) = 5.7V (不变)。CEQ CC EQ c f e(3) Ce开路时，Au_P (R / R )=- +(1+P )R+rR / R w 一 l = -1.92R + Rf(减小);R = R /R /r + (1+ p )(R + R ) * 4.1kQ (增大)； i bl b 2 bee fR = R = 5kQ (不变)。第3章多级放大电路自测题. 一、现有基本放大电路：A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路E.共漏电路根据要求选择合适电路组成两级放大电路。(1) 要求输入电阻为1kQ至2kQ，电压放大倍数大于3000，第一级应采用(A ), 第二级应采用(A )。(2) 要求输入电阻大于10MQ，电压放大倍数大于300 ,第一级应采用(D),第二级 应采用( A )。(3) 要求输入电阻为100kQ200kQ，电压放大倍数数值大于100 ,第一级应采用(B )，第二级应采用(A )。(4) 要求电压放大倍数的数值大于10，输入电阻大于10MQ，输出电阻小于100Q，第一级应采用(D )，第二级应采用(B )。(5) 设信号源为阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且A i = 1000，输出电阻Rq 1。（属深度负反馈） AAf所以：F R；=二=.05。Af 20,AF 100由以上两式可得A -帝=2000第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路：A.反相比例运算电路.积分运算电路E.加法运算电路 选择一个合适的答案填入空。(1) 欲将正弦波电压移相+90。，B.同相比例运算电路D.微分运算电路F.乘方运算电路应选用(C )。应选用(F )。应选用(E )。(2) 欲将正弦波电压转换成二倍频电压，(3 )欲将正弦波电压叠加上一个直流量，(4) 欲实现A = 100的放大电路，应选用(A )。(5) 欲将方波电压转换成三角波电压，应选用(C )。(6) 欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用(D )。解：由图可知 = R1 = 50kQ，二、填空:(1) 为了避免50H电网电压的干扰进入放大器，应选用(带阻)滤波电路。z(2) 已知输入信号的频率为10kHz 12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用(带 通)滤波电路(3) 为了获得输入电压中的低频信号，应选用(低通)滤波电路。(4) 为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选 用(有源)滤波电路。习题7.4电路如图P7.4所示，试求其输入电阻和比例系数。iR = iR,即 R=专1212. R y U 2 U 2u1图 P7.4解得：u 52u = 104uOMI 7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。(a)(b)(c)(d)图 P7.6解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。 各电路的运算关系式分析如下：R R R(a) u f u f u + f u 2u 2u + 5uO R11 R 12 R13111213123R R R(b) u f u + f u + f u 10u + 10u + uO R11 R 12 R13111213123R(c) u (u u ) 8(u u )O R 121112111(d)u f -u f -u +f -u +f -u = 20u 20u + 40u + u O R11R 12 R13RI4111213141234 7.10分别求解图P7.10所示各电路的运算关系。(a)(b)(c)图 P7.10解：图(a)所示为反相求和运算电路；图(b)所示的组成同相比例运算电路，A2 组成加减运算电路；图(c)所示的&、A3均组成为电压跟随器电路，组成反相求 和运算电路。(a) 设R、R、R的节点为M，则345u = R (幻 + L)M 3 R R2uuui = i i = H +12 -M-R4R3R5RRR125-iR4 4R = (R + R +4 )(Ri + R2)512(b) 先求解uoi，再求解uo。RuO1(1+ )uR ii1R5 UR oi4R+ (1+ )uR 124R (1+ R)u R 11R+ (1+ )uR 124(1+ 土)(u - u )4(c) A、A、A的输出电压分别为u、u、u，由于在A组成的反相求和运算电123I1 I2 I34路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以u =t(u + u + u ) 10(u + u + u )o R1112131112131第8章波形的发生和信号的转换自测题一、改错：改正图T8. 1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不 能改变放大电路的基本接法(共射、共基、共集)。(a)(b)图 T8.1解：(a)加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。习题8.1判断下列说法是否正确，用“和“X表示判断结果。(1) 在图T8. 1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是甲f 二甲/( X)(2) 因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的甲f = 0o，单管共集放大电路的中a = 0，满足正弦波振荡电路的相位条件中F +中a = 2n兀，故合理连接它们可以构 成正弦波振荡电路。(X )(3) 在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率f 1/ RC。( X )(4) 电路只要满足|AF| = 1，就一定会产生正弦波振荡。(x )(5) 负反馈放大电路不可能产生自激振荡。(X )(6) 在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止 频率太低。(V )8.2判断下列说法是否正确，用“和“X”表示判断结果。(1) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运 放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。(V )(2) 如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的 输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。(X)(3) 输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变 一次。(V )(4) 单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高。 (X)8.3选择合适答案填入空。A. 容性 B.阻性 C.感性(1) LC并联网络在谐振时呈(B )；在信号频率大于谐振频率时呈(A )；在信号频 率小于谐振频率时呈(C )。DOC专业（2）当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈（B）；当信号频率在 石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈（C ）；其余情况下， 石英晶体呈（A ）。（3）信号频率f = f时，RC串并联网络呈（B ）。第9章功率放大电路自测题一、选择合适的答案填入括号。（1）功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况 下，负载上可获得的最大（A ）。A.交流功率B.直流功率C.平均功率（2）功率放大电路的转换效率是指（B ）。A. 输出功率与晶体管所消耗的功率之比；B. 最大输出功率与电源提供的平均功率之比；C. 晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。（3）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有（BDE ）。A. B B. IcmC. IcboD UCEOE. PCM CM F. fT CB0（4）若图T9. 1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为隽，则最大输出功率POM=(C )。A (匕广气S )2.2 RG UCES *B.GUCES *2 RL图 T9.1图 T9.2LL习题9.1判断下列说法是否正确，用“”和“X”表示判断结果。（1）在功率放大电路中，输出功率越大，功放管的功耗越大。（X ）（2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最 大交流功率。（V ）（3）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大功耗应大于1W（ X ）（4）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是 都使输出电压大于输入电压；（X ） 都使输出电流大于输入电流；（X ） 都使输出功率大于信号源提供的输入功率。（V）（5）功率放大电路与电压放大电路的区别是 前者比后者电源电压高；（X ） 前者比后者电压放大倍数数值大；（X ） 前者比后者效率高；（V） 在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大。（V）（6）功率放大电路与电流放大电路的区别是 前者比后者电流放大倍数大；（X ） 前者比后者效率高；（V） 在电源电压相同的情况下，前者比后者的输出功率大。（V）9.2已知电路如图P9. 2所示，二和T2管的饱和管压降U C =3V，Vc15V，=8。， 选择正确答案填入空。（1）电路中。1和。2的作用是消除（C ）。A.饱和失真B.截止失真C.交越失真（2）静态时，晶体管发射极电位Ueq（ B ）。A.0B.=0（3）最大输出功率P （ C ）。OMC.=9W图 P9.2，即开路，则输出电压（C ）。C.仅有负半波A. Q28W B.=18W（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊A.为正弦波B.仅有正半波A.f能因功耗过大而烧坏B.始终饱和C.始终截止9.3电路如图P9.2所示。在出现下列故障时，分别产生什么现象?（1）虬开路；（2） Q开路；（3） R2开路；（5）若。】虚焊，则T1管（A ）。(4) T1集电极开路；(5) R1短路；(6) D1短路解：(1) R1开路:T1截止，T2可能因饱和而烧毁。(2) D；开路：T；、T2都可能因饱和而先后被烧毁。(3) R：开路：T2截止，T；可能因饱和而烧毁。(4) T；集电极开路：二不工作，u只有负半周。(5) R；短路：T；可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全。(6) D；短路：会出现交越失真。 9.4在图P9.2所示电路中，已知Vcc=16V,Rl=4Q,Ti和二管的饱和压降UC/=2V,输入电压足够大。试问：(1) 最大输出功率P和效率n各为多少？om(2) 晶体管的最大功耗Pt为多少？(3) 为了使输出功率达至到P，输入电压的有效值约为多少？解：(1)最大输出功率和效率分别为P = ccces = 24.5W，om2 RL(2)晶体管的最大功耗兀V - U门CCCES 牝4 VCC69.8%P 归 0.2PT maxom0.2 x V 2CC =2 RL6.4W(3)输出功率为Pom时的输入电压有效值U 总 U 总Yces 总 9.9Vi om 2补充9.1补图P9.1所示为两个带自举的功放电路。试分别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通路，并指出哪些元件起自举作用。(a)(b)补图P9.1解：在图(a)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为 负半周，因而T2导通，电流从C4的正端经T2、地、扬声器至C4的负端；在信号的负 半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T1导通:电流从+匕c经T2、 C4、扬声器至地。C2、起自举作用。1cc 24在图(b)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T3导通，电流从+VCC经扬声器、C2、T3至地；在信号的负半周，经共射电路 反相，输出级的输入为正半周，因而T2导通，电流从C2的正端经扬声器、T2至C2的 负端。C、R起自举作用。2222第10章直流电源自测题一. 判断下列说法是否正确，用“”和“X”表示判断结果填入括号。(1) 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。(X )(2) 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。(V )(3) 在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整 流电路输出电流的2倍。(V )；因此，它们的整流管的平均电流比值为2：1。( X )(4) 若U2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为寸2U2。( V )(5) 当输入电压Q和负载电流II变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。(X )(6) 一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。(V ) 3T二、 在图10.3.1 (a)中，已知变压器副边电压有效值U2为10V, Rf (T为电网电压的周期)。测得输出电压平均值U。(时)可能的数值为A . 14VB . 12VC . 9V D . 4.5V选择合适答案填入空。(1) 正常情况Uo(曲)e( B )；(2) 电容虚焊时U。()q( C )；(3) 负载电阻开路时U。(曲)e( A )；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，UO (AV)、填空：在图T10.3所示电路中，调整管为（ 成，基准电压电路由（R、Dz）组成，比较放大电路由（n，采样电路由（、R2、R3）组T3 ）组成；输出电压最小值的表达式为（T2、R + R + R123Rc ）组成，保护电路由（R0、（Uz + UBE 2），最大值的表达式(R + R2 + (U + U )。R + R z be 2图 T10.3图 T10.4习题10. 1判断下列说法是否正确，用“和“X表示判断结果。（1）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（V ）（2）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（V ）（3）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原 来的一半。（X ）10. 2判断下列说法是否正确，用“V和“X”表示判断结果。（1）对于理想的稳压电路，AUo / AU广0，Ro=0。（ V ）（2）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开 关状态。（V ）（3）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（X ）（4）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流。（X ）； 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化围。（V ） DOC专业10.3选择合适答案填入空。(1) 整流的目的是(A )。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波(2) 在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则(C )A.输出电压约为2Ud B.变为半波整流 C.整流管将因电流过大而烧毁(3) 直流稳压电源中滤波电路的作用是(C )A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)滤波电路应选用(B)。A.高通滤波电路B.低通滤波电路C.带通滤波电路10.4选择合适答案填入空。(1) 若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源，则应采用(D )。A.电容滤波稳压管稳压电路B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路D.电感滤波串联型稳压电路(2) 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是(C )。A.基准电压B.取样电压C.基准电压与取样电压之差(3) 开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是(A )。A.调整管工作在开关状态B.输出端有LC滤波电路 C.可以不用电源变压器(4) 在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信 号的要(A )。A.周期不变，占空比增大B.频率增大，占空比不变C.在一个周期，高电平不变，周期增