模拟电子技术第一章习题与答案

模拟电子技术第一章习题与答案1/6 第一章习题与答案1.什么是 PN 结的偏置？PN 结正向偏置与反向偏置时各有什么特点？答：二极管（PN 结）阳极接电源正极，阴极接电源负极，这种情况称二极管正向偏置，简称正偏，此时二极管处于导通状态，流过二极管电流称作正向电流。二极管阳极接电源负极，阴极接正极，二极管处于反向偏置，简称反偏，此时二极管处于截止状态，流过二极管电流称为反向饱和电流。把二极管正向偏置导通、反向偏置截止的这种特性称之为单向导电性。2.锗二极管与硅二极管的死区电压、正向压降、反向饱和电流各为多少？答：锗管死区电压约为0.1V，硅管死区电压约为0.5V。硅二极管的正向压降约0.60.8 V；锗二极管约0.20.3V。硅管的反向电流比锗管小，硅管约为 1uA，锗管可达几百uA。3.为什么二极管可以当作一个开关来使用？答：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。4.普通二极管与稳压管有何异同？普通二极管有稳压性能吗？答：普通二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。而普通二极管反向击穿后就损坏了。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。因此，普通二极管在未击穿的条件下具有稳压性能。5.选用二极管时主要考虑哪些参数？这些参数的含义是什么？答：正向电流 IF：在额定功率下，允许通过二极管的电流值。正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。最大整流电流（平均值）IOM：在半波整流连续工作的情况下，允许的最大半波电流的平均值。反向击穿电压VB：二极管反向电流急剧增大到出现击穿现象时的反向电压值。正向反向峰值电压VRM：二极管正常工作时所允许的反向电压峰值。反向电流 IR：在规定的反向电压条件下流过二极管的反向电流值。结电容C：电容包括电容和扩散电容，在高频场合下使用时，要求结电容小于某一规定数值。最高工作频率FM：二极管具有单向导电性的最高交流信号的频率。6.三极管具有放大作用的内部条件和外部条件各是什么？答：内部条件：发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。7.三极管有哪些工作状态？各有什么特点？答：三极管输出特性曲线可以分为三个区，即三极管有三种工作状态。（1）放大区（放大状态）。即三极管静态时工作在放大区（处于放大状态），发射结必模拟电子技术第一章习题与答案2/6 须正偏，集电结反偏。工作在饱和区的三极管，发射结和集电结均为正偏。（3）截止区（截止状态）工作在截止区的三极管，发射结零偏或反偏，集电结反偏。8.电路如图 1-27 所示，已知10sin()iut V，试求 ui与 uo的波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。解：ui与 uo的波形如下：ui/Vuo/V1010tt009.电路如图1-28 所示，已知5sin()iut V，二极管;导通压降为0.7V。试画出ui与 uo的波形，并标出幅值。VDRui+uo+Rui+uo+VDVD12图 1-27 二极管单向限幅电路图 1-28 二极管双向限幅电路解：ui与 uo的波形如下：模拟电子技术第一章习题与答案3/6 ui/Vuo/V5tt00.70.700.70.710.电路如图1-29（a）所示，其输入电压ui1和 ui2的波形如图1-29（b）所示，设二极管导通电压降为 0.7V。试画出输出电压uo的波形，并标出幅值。RVDVD12U+(+5V)ui1ui2ttOOui1ui1(V)(V)0.3V0.3V3V3V）图 1-29 钳位电路及输入波形）钳位电路）输入波形解：输出电压uo的波形如下，其幅值已标。模拟电子技术第一章习题与答案4/6 3.7130.3i1(V)t30.3i2(V)tt0(V)11.写出图 1-30 所示和电路的输出电压值，设二极管导通后电压降为0.7V。VDRUo1+2VVDRUo2+2VVDRUo3+2V2VVDRUo4+2V2VVDRUo5+2V2VVDRUo6+2V2V图 1-30 二极管电路解：Uo1=1.3V；Uo2=0V；Uo3=-1.3V；Uo4=2V；Uo5=1.3V；Uo6=-2V；12.现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V 和 8V，正向导通电压为0.7V。试问：将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？解：可以得到4 中稳压值，分别为U1=6+8=14V；U2=6+0.7=6.7V；U3=8+0.7=8.7V；U4=0.7+0.7=1.4V。13.已知稳压管的稳定电压UVZ=6V，稳定电流的最小值IZmin=5mA，最大功耗PVZM=150mW。试求图 1-31 所示电路中电阻R 的取值范围。解：IZmax=PVZM/UVZ=25mA；Rmin=(Ui-UVZ)/IZmax=(15-6)/(25*0.001)=360 Rmax=(Ui-UVZ)/IZmin=(15-6)/(5*0.001)=1.8k 所以电阻 R 的取值范围：360至 1.8k。模拟电子技术第一章习题与答案5/6 14.已知图1-32 电路中稳压管的稳压电压UVZ=6V，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流IZmax=25mA。（1）分别计算Ui为 10V、15V、35V 三种情况下输出电压U0的值；（2）若 U1=35V 时负载开路，则会出现什么现象？为什么？解：（1）Ui为 10V 时，Uo=（0.5*10）/（1+0.5）=3.3V；Ui为 15V 时，Uo=（0.5*15）/（1+0.5）=5V；Ui为 35V 时，U=（0.5*35）/（1+0.5）=11.6V，由于 11.6V 大于 UVZ。则此时 Uo=UVZ=6V。（2）负载开路时，IZIZmax，超过稳压二极管最大工作电流，稳压管会烧坏。因为：IZ=（35-6）/1000=29mA25mA。15.在图 1-33 所示电路中，发光二极管导通电压UVD=1.5V，正向电流在515mA 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？RUi+Uo+VZ=15V=6VRUi+Uo+VZ1KRL500+5VRVDS图 1-31 二极管稳压电路图 1-32 带负载的稳压电路图 1-33 发光二极管电路解：（1）开关 S在闭合位置，发光二极管才能发光；（2）Rmax=（5-1.5）/（5*0.001）=700Rmin=（5-1.5）/（15*0.001）=233所以 R 的取值范围：233至 700。16.有两只晶体管，一只的=200，ICEO=200A，另一只的=100，ICEO=10A，其他参数大致相同。你认为应选哪只管子？为什么？解：选用=100，ICEO=10A 的管子，因其适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。17.电路如图1-34 所示，晶体管导通时UBE=0.7V，=50。试分析 UBB为 0V、1V、1.5V 三种情况下 VT 的工作状态及输出电压uo的值。解：（1）UBB=0V，则 VT 工作在截至区；IB=0，IC=0，uo=UCC=12V；（2）UBB=1V，则 VT 工作在放大区；IB=（UBB-UBE）/Rb=60uA，uo=UCC-IB.RC=9V；（3）UBB=1.5V，则 VT 工作在放大区；IB=（UBB-UBE）/Rb=160uA，uo=UCC-IB.RC=4V。18.电路如图1-35 所示，试问大于多少时晶体管饱和？模拟电子技术第一章习题与答案6/6+RbUBB+UCCRCVTuo(+12V)1K5KRb+UCCRCVT(+5V)1K100K图 1-34 双电源晶体管电路图 1-35 单电源晶体管电路解：临界饱和时：ICES=(UCC-0.7)/RC=(5-0.7)/1000=4.3mA；IB=(UCC-UBEQ)/Rb=(5-0.7)/100000=43uA；此时：ICES/IB=100，即大于 100 倍时，晶体管饱和。19.分别判断图1-36 所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。Rb-6VRCVT1.5VRb+6VRCVT+6VRCVT1.5VRb+6VReVT-6VRbRCVT-6V图 1-36 放大电路解：（a）不可能；（b）可能；（c）不能（截止状态：发射结反偏，集电结零偏压；工作在截止区）；（d）不能；（e）可能。