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模 拟 电 子 技 术习题答案电工电子教学部2012.2第一章 绪论一、填空题：1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器 将非电量转换为电量，即 电信号 。2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 频谱 。3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。4. 各种信号各频率分量的 振幅 随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。5. 各种信号各频率分量的 相位 随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。7. 在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。8. 在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 非线性失真 等主要性能指标是衡量放大电路的标准。 11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量 的能力。12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是 、 。13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化 的稳态响应。14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。二、某放大电路输入信号为10pA时，输出为500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解： 属于互阻放大电路三、某电唱机拾音头内阻为1M，输出电压为1V（有效值），如果直接将它与10扬声器连接，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻Ri=1M，输出电阻Ro=10，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？解：直接将它与10扬声器连接， 扬声器上的电压在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型，则等效电路如下图所示扬声器上的电压四、试说明为什么常选用频率可连续变化的正弦波信号发生器作为放大电路的实验、测试信号源。用它可以测量放大电路的哪些性能指标？答：因为正弦波信号在幅值、频率、初相位均为已知常数时，信号中就不再含有任何未知信息。并且任何信号都可以展开为傅里叶级数表达式，即正弦波信号各次谐波分量的组合。正因为如此，正弦波信号常作为标准信号用来对模拟电子电路进行测试。用它可以测量放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真。五、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰峰值分别为10A和25mV，输出端接4k电阻负载，测量到正弦电压信号的峰峰值1V。试计算该放大电路的电压增益Av、电流增益Ai、功率增益Ap，并分别换算成dB数表示。解： 六、某音响系统放大电路的幅频响应如图所示，放大电路的带宽是多少？半功率点是哪两个点？半功率点处的增益较中频区的增益下降了多少分贝？折合百分比为多少？ 答：带宽 = fH - fL =2104-202104Hz 半功率点指增益较中频区增益下降3dB的频率点（即对应fH、fL），其输出功率约等于中频区输出功率的一半。增益较中频区增益下降所折合的百分比为70.7。第二章 运算放大器一、填空题：1理想运算放大器的性能参数均被理想化，即输入电阻为 无穷大 ，输出电阻为 零 ，开环电压增益为 无穷大 ，输出电压为 接近正负电源值 。2运算放大器有两个工作区。在 线性 区工作时，放大器放大小信号；当输入为大信号时，它工作在 非线性 区，输出电压扩展到 饱和值 。3运算放大器工作在线性区时，具有 虚短 和 虚断 两个特点，凡是线性电路都可利用这两个概念来分析电路的输入、输出关系。4反相比例运算电路中集成运放反相输入端为 虚地 点，而同相比例运算电路中集成运放两个输入端对地的电压基本上 相等 。5 同相 比例运算电路的输入电流等于零，而 反相 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻的电流。6 同相 运算电路的电压增益Au1； 反相 运算电路的电压增益Au0。7反相求和运算电路中集成运放的反相输入端为虚地点，流过反馈电阻的电流等于各输入端电流的 和 。8 同相 比例运算电路的输入电阻大，而 反相 比例运算电路的输入电阻小。9 反相求和 运算电路可实现函数YaX1bX2cX3，a、b和c均小于零。10 微分 运算电路可将三角波电压转换成方波电压； 积分 运算电路可将方波电压转换成三角波电压。二、选择题：1. 现有电路：A. 反相比例运算电路 B. 同相比例运算电路C. 积分运算电路 D. 微分运算电路 E. 加法运算电路 选择一个合适的答案填入空内。 （1）欲将正弦波电压移相90O，应选用 D 。 （2）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用 E 。 （3）欲实现Au100的放大电路，应选用 A 。 （4）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用 C 。 （5） A 中集成运放反相输入端为虚地，而 B 中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。2. 集成运放在作放大电路使用时，其电压增益主要决定于（ A ）。A. 反馈网络电阻 B. 开环输入电阻 C. 开环电压放大倍数三、计算题：1电路如图所示，其中R1=10k ，R2= R3= R4=51k 。试求：（1）输入电阻Ri；（2）vo与vi之间的比例系数。（3）平衡电阻。解：（1） Ri=R1=10k(2) (3) 2电路如图所示，图中集成运放输出电压的最大幅值为14V，试将计算结果填如表2.1中。 解：vO1(Rf /R) vI10 vI，vO2(1+Rf /R ) vI11 vI。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是14V，就是14V。表2.1vI/V0.10.51.01.5vO1/V151014vO2/V1.15.511143求解图示电路中vO与vI之间的运算关系。解：图示电路的A1组成同相比例运算电路，A2组成差动运算电路。先求解vO1，再求解vO。4一高输入电阻的桥式放大电路如图所示，试写出vo= f ()的表达式（=R/R）。解： 5图示电路中，A1，A2，A3均为理想运放。（1）A1，A2，A3分别组成何种基本运算电路；（2）列出vO1，vO2，vO的表达式。解：（1）同相比例运算电路、反相求和运算电路、差动运算电路。 （2）6试写出图示加法器对vI1、vI2、vI3 的运算结果：vO = f (vI1、vI2、vI3)。解：A2的输出vO2=-(10/5)vI2-(10/100)vI3=-2vI2-0.1vI3 vO=-(100/20)vI1-(100/100)vO2=-5vI1+2vI2+0.1vI37在图示电路中，已知输入电压vi的波形如图（b）所示，当t0时，电容C上的电压vC0。试画出输出电压vo的波形。 解： 8设计一反相放大器，电路如图所示，要求电压增益Av=vo/vi=-10，当输入电压vi=-1V时，流过R1和R2的电流小于2mA，求R1和R2的最小值。解：第三章 二极管及其基本电路一、填空题：1制作电子器件的常用材料主要采用 硅和锗 。2二极管最主要的特性是 单向导电性 。3本征半导体是指 完全纯净的、结构完整的半导体晶体 。P型半导体中的少子是 电子 ，多子是 空穴 ， N型半导体中的少子是 空穴 ，多子是 电子 。4半导体中参与导电的有 两 种载流子，分别是 电子 和 空穴 ，导体中参与导电的有 一 种载流子，是 电子 。5当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流IS将增大，这是因为此时PN结内部的 B 。 A. 多数载流子浓度增大 B. 少数载流子浓度增大C. 多数载流子浓度减小 D. 少数载流子浓度减小6半导体PN结中内电场E，是由 空间电荷区 产生的，当将 反向 电压加在PN结两端时，其PN结内电场E增强。PN结 不易 （不易/容易）导通。7二极管导通时，其正向电压应该比门坎电压 高 （高/低），硅管的正向导通电压约为 0.7 V，锗管的正向导通电压约为 0.2 V。8稳压管是一种 特殊工艺制造的面接触型硅二极管 二极管。除了用于限幅电路之外，主要用于稳压电路，其稳压性体现在电流增量 很大 ，只引起很小的 电压 变化，此时稳压管应工作于 反向电击穿 区。9发光二极管正常工作时，外加 A 电压；而光电二极管正常工作时，外加 B 电压。A正向 B反向 C击穿10某只硅稳压管的稳定电压Vz = 4v，其两端施加的电压分别为+5V（正向偏置）和5V（反向偏置）时， 稳压管两端的最终电压分别为 D 。A. +5V和-5V B. -5V 和+4V C. +4V和-0.7V D. +0.7V和-4V11PN结的结电容包括 扩散电容 和 势垒电容 。当在PN结两端施加正向电压时，空间电荷区将 变窄 ， 扩散 电容将增大。12发光二极管是将 电能转换成光能 的器件；而光电二极管是将 光能转换成电能 的器件。二、已知uI5sint (V)，二极管导通电压UD0.7V。试画出uI与uO的波形，并标出幅值。三、二极管的正向伏安特性曲线如图所示，室温下测得二极管中的电流为20mA。试确定二极管的直流电阻RD和动态电阻rd的大小。解：由图可见，ID=20mA时的UD=0.67V，则直流电阻RD为过ID=20mA处，作一条切线，求切线斜率，可求得动态电阻rd为四、在下面图示电路中，设 uI =12sint（V），试分别画出iD、uD和uO的波形（要求时间坐标对齐），并将二极管电流iD的峰值和其所承受的反向电压峰值标于图中（假定D为理想二极管）。五、二极管电路如下图（a）所示，设输入电压波形如图（b）所示，试画出相应的输出电vO波形。设二极管为理想器件。六、二极管电路如图所示，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。设二极管为理想器件。解：（a）D导通，VAO=-6V （b）D截止，VAO=-12V（c）D1导通，D2截止，VAO=0V（d）D1截止，D2导通，VAO=-6V七、已知稳压管的稳压值UZ6V，稳定电流的最小值IZmin5mA。求图示电路中UO1和UO2各为多少伏。解：八、 图示电路中，稳压管2CW16具有下列特性：稳定电压9V，耗散功率允许值250mW，稳压管电流小于1mA时不能稳压，且动态电阻不大于20。试按电路图中所给参数计算：（1） 当RL=1k 时，电流IR、IZ、IL的大小；（2） 当电源电压UI变化20%时，UO最多变化几伏？（3） 稳压管在UI和RL变化至何值时功耗最大？其值是否已超过允许值？（U1的变化范围不超过20%，RL可任意变化。）（4） 按照图中的参数，分析该电路在IL大于何值时将失去稳压能力？解：(1) ，IZ=12.6mA。(2) V(3) 当U变化+20%和RL时稳压管的功耗最大。，超过允许值。(4) 当时，失去稳压能力。九、有两只稳压二极管DZ1、DZ2，其稳定电压分别为VZ1=6V、VZ2 =10V，两管正向导通电压降均为0.7V。如果将它们以不同方式串联后接入电路，可能得到几种不同的电压值？试画出相应的电路图。十、二极管电路如图所示，设二极管均为理想二极管，vs=10sint（V）。（1）画出负载RL两端电压vo的波形。（2）若D3开路，试重画vo的波形。（3）若D3被短路，会出现什么现象？（3）若D3被短路，则在输入电压的正半周将使电源短路，烧坏电源。第四章 三极管及其放大电路4.1一、问答题：1. 能否用两个二极管背靠背地连接构成一个BJT？答：不能，因为BJT除了由两个背靠背PN结构成外，还需满足三个内部条件。2. BJT 的e极、c极能否交换使用？答：不能，因为e极、c极所对应区域的掺杂浓度和横截面积均不相同。二、填空题：1. 三极管实现放大的三个内部条件是（发射区掺杂浓度最高）、（基区最窄）、（集电区横截面积最大）。2. 三极管具有放大作用的外部电压条件是发射结（正偏），集电结（反偏）。3. 三极管工作在饱和区时，发射结（正偏）,集电结（正偏）；工作在截止区时，发射结（反偏）,集电结（反偏）。4. 工作在放大区的某三极管，如果当IB从12A增大到22A时，IC从1mA变为2mA，那么它的约为（ 100 ）。 5. 工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是（多子的扩散流），流过集电结的电流主要是（漂移电流）。（扩散电流/漂移电流）6. 反向饱和电流是由（少数）载流子形成，其大小与（温度）有关，而与外加电压（无关）。7测得某放大电路中三极管的三个电极A、B、C对地点的电位分别为-11、-6、-6.7，则A电极为（ 集电 ）极，B电极为（ 发射 ）极，电极为（ 基极 ）极。三、1从下图所示各三极管电极上测得的对地电压数据中，分析各管的类型以及它在电路中所处的工作状态。（1） 是锗管还是硅管？（2） 是NPN型还是PNP型？（3） 是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种？或是已经损坏？（指出哪个结已坏，是烧断还是短路？）提示：注意在放大区，硅管，锗管，且0.7V；而处于饱和区时，。解： (a) NPN硅管，工作在饱和状态；(b) PNP锗管，工作在放大状态；(c) PNP锗管，管子的b-e结已开路；(d) NPN硅管，工作在放大状态；(e) PNP锗管，工作在截止状态；(f) PNP锗管，工作在放大状态；(g) NPN硅管，工作在放大状态；(h) PNP硅管，工作在临界饱和状态。2测得放大电路中的两只晶体管的各电极直流电位如图3.2所示。试在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。 3已知两只晶体管的电流放大系数分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。试分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。四、电路如图所示，晶体管导通时UBE0.7V，=50。试分析UBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压UO的值。 解：（1）当UBB0时，T处于截止状态，UO12V。 （2）当UBB1V时，因为 （3）当UBB3V时，因为 五、(1) 有两只晶体管，一只的200，ICEO200A；另一只的100，ICEO10A，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？答：应选用100，ICEO10A的管子，可使管子在构成放大电路时温度稳定性高。(2) 当温度升高时，三极管的（增大），反向饱和电流ICBO( 增大 ) , UBE( 减小 )，最终导致集电极电流IC（增大）。(3) 三极管的安全工作区受哪些极限参数的限制？使用时，如果超过某项极限参数，试分别说明将会发生什么结果。答：三极管的安全工作区受PCM、ICM、U(BR)CEO三个极限参数的限制。 PCM过大，集电结发热，结温上升，当结温超过最高工作温度（硅管150，锗管70）时，BJT性能下降，甚至会烧坏。 ICM过大，BJT不一定会烧坏，但值将过小，放大能力太差。U(BR)CEO过大，使ICEO明显增大，导致集电结出现雪崩击穿。4.2一、（1）放大电路组成原则有哪些？利用这些原则分析（2）题（2）试分析图示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。答：（1）放大电路组成原则：设置合适的静态工作点（即保证发射结正偏，集电结反偏）； 保证交流信号畅通无阻。 （2）a. 不能，ui被VBB短路； b. 能； c. 不能，ui不能直接驮载在静态电压之上，其间需加隔直流电容器； d. 不能，发射极回路无电阻会使回路电流过大而烧坏BJT。另外实用电路中交、直流电源不能串联使用，它们的电源负极需共地； e. 不能，电容C2将ui短路； f. 不能，无集电极电阻Rc会使输出信号被VCC短路。二、（1）在电子电路中，放大的实质是什么？放大的对象是什么？负载上获得的电压或功率来自何处？（2）为什么要设置Q点？（3）由于放大电路中存在着电抗元件，其交、直流通路不相同，请回答如何画直流通路？如何画交流通路？答：（1）放大的实质是对放大器件（即能量控制部件）的控制作用。放大的对象是交流小信号。负载上获得的电压或功率来自直流电源。 （2）设置Q点的目的是保证输入交流小信号不失真地放大。 （3）直流通路：将电路中耦合和旁路电容的作用去掉，即断路。 交流通路：对一定频率范围内的交流信号而言，耦合和旁路电容可视为短路； 对交流信号，电路中内阻很小的直流电压源可视为短路；内阻很大的直流电流源可视为开路。三、画出图示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。4.3一、在下图所示电路中，已知晶体管的b80，r be1k，Ui20mV；静态时UBEQ0.7V，UCEQ4V，IBQ20A。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“”，否则打“”。 （1）（） （2）（） （3）（） （4）（） （5）（） （6）（） （7）（） （8）（）（9）（） (10) （） （11）20mV () （12）60mV () 二、电路如图所示，已知晶体管b50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设VCC12V，晶体管饱和管压降VCES0.5V。（1）正常情况 （2）Rb1短路 （3）Rb1开路 （4）Rb2开路 （5）RC短路解：（1） （2） （3） （4） （5）三、放大电路的直流负载线和交流负载线的概念有何不同？什么情况下两条负载线重合？答：直流负载线：由直流通路确定，其斜率等于-1/Rc的一条直线。交流负载线：由交流通路确定，其斜率等于的一条直线。由于，故交流负载线的斜率大于直流负载线的斜率。当负载RL断路时，交流负载线与直流负载线重合。四、共发射极放大电路及三极管的伏安特性如图所示。（1） 用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适？（2） 在UCC和三极管参数不变的情况下，为了把三极管的集射极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变哪些电路参数？如何改变？（3） 在UCC和三极管参数不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，应改变哪些电路参数，改变到什么数值？解：(1) ，可知静态工作位置在Q点，不合适； (2) 为了把三极管的集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以有多种Rc与Rb的组合。若将静态工作点设置在Q点，则Rc保持不变，取Rb100k，故 IB90mA。(3) 应将静态工作点设置在Q点，可得：Rc=4K，Rb250K。五、 电路如图（a）所示，该电路的交、直流负载线绘于图（b）中。试求：（1）VCC、IBQ、ICQ、VCEQ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）VCC=6V，IBQ=20A，ICQ=1mA，VCEQ=3V；（2）Rb VCC/ IBQ=300k，Rc=(VCC- VCEQ)/ ICQ=3 k；（3）Vom=4.5V-3V=1.5V；（4）Ibm20A六、单管放大电路如图所示，已知BJT的电流放大系数b50。（1）估算Q点；（2）画出简化H参数小信号等效电路；（3）估算BJT的输入电阻rbe和放大电路的输入电阻Ri 、输出电阻Ro；（4）如输出端接入4k的负载电阻，计算Av=vo / vi和Avs=vo / vs。解：（1）IBQ40A，ICQ=2mA，VCEQ=4V；（2）（3）rbe=863，Ri=Rb / rberbe，Ro= Rc=4 k；（4） 4.4一、引起放大电路静态工作点不稳定的主要因素是什么？答：电源电压的波动、元件参数的分散性及元件的老化、环境温度的变化等。其中环境温度的变化影响最大。二、电路如图所示，其偏置电路中的热敏电阻Rt具有负温度系数，问能否起到稳定工作点的作用？答：（a）能起到稳定工作点的作用， （b）不能起到稳定工作点的作用，三、电路如图所示，晶体管的b60，。（1）求解Q点；（2）画出微变等效电路，并求、Ri和Ro； （3）设Us10mV（有效值），求UI、UO；若C3开路，求UI、UO 、Ri和Ro。解：（1）Q点： （2）微变等效电路： （3）设US10mV（有效值），则 若C3开路，则 四、 电路如下图 (a)所示，已知晶体管的=100，=100，UBEQ=0.7V。(1）试估算该电路的静态工作点（ICQ，UCEQ）；(2）画出电路的微变等效电路（C1，C2，Ce足够大）；(3）求该电路的电压增益Au； (4）求输入电阻Ri 和输出电阻Ro；(5）当出现下图 (b)所示失真时，请问是何种失真？若调整Rb2应该将其增大还是减小？解：(1）估算电路的静态工作点(2）画微变等效电路 (3） (4） (5） 饱和失真，Rb2增大。4.5一、 电路如图所示，晶体管的b80，rbe=1k。 （1）求出Q点； （2）分别求出RL和RL3k时电路的和Ri； （3）求出Ro。解：（1）IBQ32.3A，IEQ2.61 mA，UCEQ7.17V；（2）（3）二、共基电路如图所示。射极电路里接入一恒流源，设b49，Rs0，RL。试确定电路的电压增益、输入电阻和输出电阻。解：三、按要求填写下表电路名称连接方式（e、c、b）性能比较（大、中、小）公共极输入极输出极RiRo 其它共射电路ebc大大中大针对固定式偏置电路共集电路cbe小大大小共基电路bec大小小大频带宽4.6一、判断图4.6.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容对于交流信号均可视为短路。答：（a）共射共基；（b）共射共射；（c）共集共基。4.7一、选择正确答案填入空内。 （1）测试放大电路输出电压幅值与相位的变化，可以得到它的频率响应，条件是 A 。 A.输入电压幅值不变，改变频率 B.输入电压频率不变，改变幅值 C.输入电压的幅值与频率同时变化 （2）放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 B ，而低频信号作用时放大倍数数值降的原因是 A 。 A.耦合电容和旁路电容的存在 B.半导体管极间电容和分布电容的存在。 C.半导体管的非线性特性 D.放大电路的静态工作点不合适 （3）当信号频率等于放大电路的fL 或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的 B 。 A.0.5倍 B.0.7倍 C.0.9倍 即增益下降 A 。 A.3dB B.4dB C.5dB （4）对于单管共射放大电路，当f fL时，与相位关系是 C 。 A.45 B.90 C.135 当f fH时，与的相位关系是 C 。 A.45 B.135 C.225二、已知某共射放大电路的波特图如下图所示，试写出的表达式并确定电路的中频增益Ausm、上限频率fH、下限频率fL。题4.7.2图解：Ausm=100 ， fH2.5105Hz ， fL10Hz三、已知某放大电路的增益表达式为，试画出其波特图。并确定电路的中频增益Ausm、上限频率fH、下限频率fL。解：Ausm=32 ， fH=105Hz ， fL=10Hz第五章 场效应管放大电路一、填空题：1 FET有两种主要类型即（MOSFET） 和（JFET），FET是利用（电场效应）来控制其电流大小的半导体器件。2在MOSFET中，从导电载流子的带电极性来看，有（N沟道）管和（P沟道）管之分；而按照导电沟道形成机理不同NMOS管和PMOS管又各有（增强）型和（耗尽）型两种。因此，MOSFET有四种：（增强型N沟道管）、（增强型P沟道管）、（耗尽型N沟道管）和（耗尽型P沟道管）。3结型场效应管发生预夹断后，管子将进入（恒流）区工作。4增强型PMOS管的开启电压（小于零）。5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（增大）。6 当UGS0V时，能够工作在恒流区的场效应管有（结型管）、（耗尽型MOS管）。二、判断下列说法是否正确，用“”和“”表示判断结果填入空内。1结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证栅极电流iG0。（ ）2若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。（ ）3增强型MOSFET由于栅极与源极、漏极均无电接触，故称绝缘栅极。那么，耗尽型MOSFET的栅极将是不绝缘的。（ ）4开启电压是耗尽型FET的参数，而夹断电压是增强型MOSFET的参数。（ ）三、绝缘栅场效应管漏源特性曲线如图题（a）（d）所示。说明图（a）（d）曲线对应何种类型的场效应管。根据图中曲线粗略地估计：开启电压UT、夹断电压UP和漏极电流IDSS或IDO的数值。解： 图(a)：增强型N沟道MOS管，UT 3V，IDO3mA； 图(b)：增强型P沟道MOS管，UT -2V，IDO2mA； 图(c)：耗尽型型P沟道MOS管，UP 2V，IDSS2mA； 图(d)：耗尽型型N沟道MOS管，UP -3V，IDSS3mA。四、试写出以下FET符号所代表的管子类型。五、已知场效应管的输出特性曲线如图所示，画出它在饱和区的转移特性曲线。解：在场效应管的饱和区作横坐标的垂线，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iDf（uGS）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图（b）所示。六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如下表所示，它们的开启电压也在表中给出。试分析各管的工作状态(截止区、饱和区、可变电阻区），并填入表内。解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自的工作状态。管 号UGS（th）/VUS/VUG/VUD/V工作状态（N沟道管）T14513饱和区（P沟道管）T243310截止区（P沟道管）T34605可变电阻区七、四个FET的转移特性分别如下图所示，其中漏极电流i D的假定正方向是它的实际方向。试问它们各是哪种类型的FET？解： P沟道JFET N沟道耗尽型FET P沟道耗尽型FET N沟道增强型FET八、改正下图所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压信号。要求保留电路的共源接法。 解：对照下图电路 （a）源极加电阻Rs。 （b）漏极加电阻Rd。 （c）可能放大正弦波电压信号 。 （d）在Rg支路加VGG，VDD改为VDD。 九、 图示曲线为结型场效应管的转移特性。试问：(1) IDSS、UP值为多大？(2) 根据给定曲线，估算当ID=1.5mA和ID=3.9mA时，gm约为多少？(3) 根据gm的定义：，计算UGS= -1V和UGS= -3V时相对应的gm值。解： (1) IDSS=5.5mA，UP=-5V；(2) ID=1.5mA时， ，ID=3.9mA时，； (3) 由可得UGS =-1V时，gm1.76mS， UGS =-3V时，g m0.88mS。十、已知下图(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）（c）所示。（1） 利用图解法求解Q点；（2） 利用小信号等效电路求解Au、Ri和Ro（其中gm=1mS）。解：（1）在转移特性中作直线uGSiDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ1mA，UGSQ2V。如下面解图（b）所示。在输出特性中作直流负载线uDSVDDiD(RdRS)，与UGSQ2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ3V。如下面解图（c）所示。 （2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 十一、已知电路参数如下图所示，场效应管工作点上的互导gm=1mS。（1）画出该电路的小信号等效电路；（2）求电压增益Au；（3）求放大电路的输入电阻Ri。 解：（1） （2）（3）十二、源极输出器电路如图所示，已知场效应管工作点上的互导gm=0.8mS,其它参数如图中所示。画出该电路的小信号等效电路；求电压增益Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。 解： 第六章 模拟集成电路一、填空题：1将二极管、晶体管或场效应管、电阻等元器件及连接导线同时制作在 一块半导体硅基片 上，构成一个具有某种功能的完整电路，这就是 集成电路 。2零漂是指 输入端短路时，输出端还存在缓慢变化的信号电压，即输出电压偏离原来的起始值而 上下漂动 。3放大电路的输出级应有一定的带负载能力，其输出电阻要 小 ，动态范围要 大 。4集成运放内部电路通常包含四个基本组成部分，即 输入级 、 中间级 、 输出级 和 偏置电路 。5集成运算放大器与分立元件放大电路相比，虽然工作原理基本一致，但在电路结构上具有自己突出的特点，如放大器之间都采用 直接 耦合方式，这样做是因为 集成工艺无法集成大电容 。6为了抑制漂移，集成运算放大器的输入级一般采用 差分 放大电路，并利用恒流源或长尾电阻引入一个共模负反馈，以提高 共模抑制比 ，减小 零点漂移 。7电流源电路是模拟集成电路的基本单元电路，其特点是 电流变化 小， 动态输出电阻 很大，并具有温度补偿作用。常作为放大电路的有源负载或为放大电路提供稳定的 直流偏置 。8共模信号是夹杂在输入信号中的需要 抑制 的信号，共模电压增益越 小 （大或小），说明放大电路的性能越好。9共模抑制比的计算公式为 ，它描述差分放大器对 共模信号 的抑制能力。10差分放大电路中，若vi1 = +40 mV，vi2= +20 mV，Avd = -100，Avc = -0.5，则可知该电路的共模输入信号vic = 30mV ，差模输入电压vid = 20mV ，输出电压为vo = -2.015V 。11差动放大电路具有电路结构 对称 的特点，因此它有很强的抑制零点漂移的能力，能放大 差 模信号，而抑制 共 模信号。二、选择题：1通用型集成运放适用于放大 B 。 A高频信号 B. 低频信号 C. 任何频率信号2集成运放制造工艺使得同类半导体管的 C 。 A. 指标参数准确 B. 参数不受温度影响 C参数一致性好3为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用 A 。 A共射放大电路 B. 共集放大电路 C共基放大电路4集成运放的输出级一般采用互补对称放大电路是为了 B 。A. 稳定电压放大倍数 B. 提高带负载能力 C. 减小线性失真5差分放大电路由双端输入改为单端输入，则差模电压放大倍数 B 。A. 提高一倍 B. 不变 C. 减小为原来的一半三、判断下列说法是否正确：1由于集成运放是直接耦合放大电路，因此只能放大直流信号，不能放大交流信号。2理想运放只能放大差模信号，不能放大共模信号。3不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端之间的电位差都为零。4不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端均不从信号源索取电流。5实际运放在开环时，输出很难调整至零电位，只有在闭环时才能调整至零电位。解：1错误。集成运放可以放大交流信号。2正确。3错误，当工作在非线性状态下，理想运放反相输入端与同相输入端之间的电位差可以不为零。4正确。5正确。四、电路如图所示，已知0=1=2=100。各管的VBE均为0.7V，试求IC2的值。 解：分析估算如下：五、某集成运放电路如图所示，设T1、T2管的参数完全相同。问：(1) T1、T2和RREF组成什么电路？其作用是什么？(2) IC2与IREF有什么关系？写出IC2的表达式。解：(1) T1、T2和RREF组成基本镜像电流源电路。其作用是：作为T3管的集电极有源负载，可提高该管所组成的共射放大电路的电压增益。(2) 六、在如图所示的差分放大电路中，已知晶体管的b =80，rbe=2 kW。(1) 求输入电阻Ri和输出电阻Ro；(2) 求差模电压放大倍数。解：(1) Ri=2rbe+(1+)Re=2(2+4.05)=12.1 kRo=2Rc=10 k(2) 七、电路如图所示，T1与T2管的特性相同，所有晶体管的均相同，Rc1远大于二极管的正向导通电阻。当uI1uI20V时，uO0V。（1）求解电压放大倍数的表达式；（2）当有共模输入电压时，uO=？简述理由。解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下 （2）当有共模输入电压时，uO近似为零。因为Rc1rd，uC1uC2，因此uBE30，故uO0。八、采用射极恒流源的差分放大电路如图所示。设差放管T1、T2特性对称，b1 = b2 = 50，=300 W，T3管b3 = 50，rce3 = 100 kW，电位器Rw的滑动端置于中心位置，其余元件参数如图示。(1) 求静态电流ICQ1、ICQ2、ICQ3和静态电压UCQ2；(2) 计算差模电压放大倍数，输入电阻Rid和输出电阻Ro；(3) 计算共模电压放大倍数和共模抑制比KCMR；(4) 若uI1=0.02sinw t V，uI2 =0，画出uO的波形，并标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。解：(1) 求静态工作点：(2) 计算差模性能指标：Rid=2(Rb+rbe1)+(1+)Rw=2(5+2)+510.1=19.1 kRo=Rc=10 k(3) 计算共模性能指标： （即72.7 dB）(4) 若uI1=0.02sinw t V，uI2 =0时，则uO波形如下图所示，其动态分量与uI1之间相位相同。 九、电路如图所示。 （1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放）；（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻）。解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补对称输出级。 （2）第一级采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载（T5、T6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。 第二级为共射放大电路，以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。 第三级为互补对称输出级，加了偏置电路，利用D1、D2的导通压降使T9和T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。十、说明图中各三极管组成的电路。解：电路中T1、T2是放大管，T5、T6构成的比例电流源为T1、T2提供合适的静态电流， T3、T4构成的镜像电流作为T1、T2集电极的等效电阻Rc。第七章 反馈放大电路一、在括号内填入“”或“”，表明下列说法是否正确。1若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（ ）2负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（ ）3若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。（ ）4阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（ ）5负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。（ ）6只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。（ ）7放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（ ）8反馈量的大小仅仅决定于输出量。（ ）9既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。（ ）10在深度负反馈的条件下，闭环放大倍数Af 1/ F, 它与反馈网络有关，而与放大器开环放大倍数A无关，故可省去放大电路，仅留下反馈网络，以获得稳定的放大倍数。（ ）11由于接入负反馈，则反馈放大电路的A就一定是负值，接入正反馈后A就一定是正值。（ ）12在负反馈放大电路中，放大器的放大倍数越大，闭环放大倍数就越稳定。（ ）13在深度负反馈放大电路中，只有尽可能地增大开环放大倍数，才能有效地提高闭环放大倍数。（ ）14在深度负反馈的条件下，由于闭环放大倍数Auf 1/ F , 与管子的参数几乎无关，因此可以任意选择晶体管来组成放大级，管子的参数也就没什么意义了。（ ）15负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。（ ）二、选择题： 1已知交流负反馈有四种组态： A电压串联负反馈 B电压并联负反馈 C电流串联负反馈 D电流并联负反馈 选择合适的一个答案填入下列括号内，只填入A、B、C或D。 （1）欲得到电流电压转换电路，应在放大电路中引入（ B ）； （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入（ C ）； （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入（ A ）； （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入（ D ）。2选择合适的答案填入空内： （1）对于放大电路，所谓开环是指（ 无反馈通路 ）。 A无信号源 B无反馈通路 C无电源 D无负载 而所谓闭环是指（ 存在反馈通路 ）。 A考虑信号源内阻 B存在反馈通路 C接入电源 D接入负载 （2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后（ 净输入量减小 ），则说明引入的反馈是负反馈。 A输入电阻增大 B输出量增大 C净输入量增大 D净输入量减小 （3）直流负反馈是指( 在直流通路中的负反馈 )。 A直接耦合放大电路中所引入的负反馈 B只有放大直流信号时才有的负反馈 C在直流通路中的负反馈 （4）交流负反馈是指( 在交流通路中的负反馈 )。 A阻容耦合放大电路中所引入的负反馈 B只有放大交流信号时才有的负反馈 C在交流通路中的负反馈 （5）为了实现下列目的，应引入 A直流负反馈 B交流负反馈 为了稳定静态工作点，应引入( A )； 为了稳定放大倍数，应引入( B )； 为了改变输入电阻和输出电阻，应引入( B )； 为了抑制温漂，应引入( A )； 为了展宽频带，应引入( B )。三、填空题：1负反馈虽然使放大电路的增益（ 下降 ），但可（ 提高 ）增益的稳定性。2（ 1+AF ）称为负反馈深度，其中F=( xf /xo )，称为（ 反馈系数 ）。3为了提高三极管放大电路的输入电阻，采用（ 串联 ）负反馈。为了稳定输出电流，采用（ 电流 ）负反馈。4为了稳定三极管放大电路和静态工作点，采用（ 直流 ）负反馈，为了减小输出电阻采用（ 电压 ）负反馈。5负反馈放大电路增益的一般表达式Af =（ A/(1+AF) ），当满足深度负反馈时Af =（ 1/F ）。6带有负反馈的放大电路频带宽度为BWf=（1+AF）BW，其中BW表示（ 无反馈放大电路的频带宽度 ），（1+AF）称为（ 负反馈深度 ）。7电压负反馈稳定的输出量是（ 电压 ），它使输出电阻（ 减小 ），电流负反馈稳定的输出量是（ 电流 ），它使输出电阻（ 增