清華大學出版社模擬電子技術習題解答（課后同步）第三部分習題與解答習題1客觀檢測題一、填空題1、在雜質半導體中，多數載流子的濃度主要取決于摻入的，而少數載流子的濃度則與溫度有很大關系。2、當PN結外加正向電壓時，擴散電流電壓時，擴散電流小于漂移電流，耗盡層變寬。3,在N型半導體中，電子為多數載流子，空穴為少數載流子。二.判斷題1、由于P型半導體中含有大量空穴載流子，N型半導體中含有大量電子載流子，所以P型半導體帶正電，N型半導體帶負電。（X）2、在N型半導體中，摻入高濃度三價元素雜質，可以改為P型半導體。（V）3、擴散電流是由半導體的雜質濃度引起的，即雜質濃度大，擴散電流大；雜質濃度小，擴散電流小。（X）4、本征激發過程中，當激發與復合處于動態平衡時，兩種作用相互抵消，激發與復合停止。（X）5、PN結在無光照無外加電壓時，結電流為零。（V）6、溫度升高時，PN結的反向飽和電流將減小。（X）7、PN結加正向電壓時，空間電荷區將變寬。（X）三.簡答題1、PN結的伏安特性有何特點？V答：根據統計物理理論分析，PN結的伏安特性可用式IDIs（eVT1）表示。式中，ID為流過PN結的電流；Is為PN結的反向飽和電流，是一個與環境溫度和材料等有關的參數，單位與I的單位一致；V為外加電壓；VT=kT/q,為溫度的電壓當量(其單位與V的單位一致)，其中玻爾茲曼常數k1.381023J/K,電子電量q1.602177311019c(庫倫)，則VT(V)115.294T,在常溫(T=300K)下，VVTVT=25.875mV=26mVo當外加正向電壓，即V為正值，且V比VT大幾倍時，eV1,于是IIseVT,這時正向電流將隨著正向電壓的增加按指數規律增大，PN結為正向導通狀VT態.外加反向電壓，即V為負值，且V|比VT大幾倍時，eV1,于是IIs,這時PN結只流過很小的反向飽和電流，且數值上基本不隨外加電壓而變，PN結呈反向截止狀態。PN結的伏安特性也可用特性曲線表示，如圖1.1.1所示.從式(1.1.1)伏安特性方程的分析和圖LL1特性曲線(實線部分)可見：PN結真有單向導電性和非線性的伏安特性。

1.1PN伏安特性2、什么是PN結的反向擊穿？PN結的反向擊穿有哪幾種類型？各有何特點？答：“PN”結的反向擊穿特性：當加在“PN”結上的反向偏壓超過其設計的擊穿電壓后，PN結發生擊穿。PN結的擊穿主要有兩類，齊納擊穿和雪崩擊穿。齊納擊穿主要發生在兩側雜質濃度都較高的PN結，一般反向擊穿電壓小于4Eg/q（Eg—PN結量子阱禁帶能量，用電子伏特衡量，Eg/q指PN結量子阱外加電壓值，單位為伏特）的PN的擊穿模式就是齊納擊穿，擊穿機理就是強電場把共價鍵中的電子拉出來參與導電，使的少子濃度增加，反向電流上升。雪崩擊穿主要發生在“PN”結一側或兩側的雜質濃度較低“PN”結，一般反向擊穿電壓高于6Eg/q的“PN”結的擊穿模式為雪崩擊穿。擊穿機理就是強電場使載流子的運動速度加快，動能增大，撞擊中型原子時把外層電子撞擊出來，繼而產生連鎖反應，導致少數載流子濃度升高，反向電流劇增。3、PN結電容是怎樣形成的？和普通電容相比有什么區別？PN結電容由勢壘電容Cb和擴散電容Cd組成。勢壘電容Cb是由空間電荷區引起的。空間電荷區內有不能移動的正負離子，各具有一定的電量。當外加反向電壓變大時，空間電荷區變寬，存儲的電荷量增加；當外加反向電壓變小時，空間電荷區變窄，存儲的電荷量減小，這樣就形成了電容效應。“墊壘電容”大小隨外加電壓改變而變化，是一種非線性電容，而普通電容為線性電容。在實際應用中，常用微變電容作為參數，變容二極管就是勢壘電容隨外加電壓變化比較顯著的二極管。擴散電容Cd是載流子在擴散過程中的積累而引起的。PN結加正向電壓時，N區的電子向P區擴散，在P區形成一定的電子濃度(Np)分布，PN結邊緣處濃度大，離結遠的地方濃度小，電子濃度按指數規律變化。當正向電壓增加時，載流子積累增加了△、：反之，則減圖1.3.3P區中電子濃度的分布曲線及電荷的積累小，如圖1.3.3所示。同理，在N區內空穴濃度隨外加電壓變化而變化的關系與P區電子濃度的變化相同。因此，外加電壓增加時所出現的正負電荷積累變化△、，可用擴散電容Cd來模擬。Cd也是一種非線性的分布電容。綜上可知，勢壘電容和擴散電容是同時存在的。PN結正偏時，擴散電容遠大于勢壘電容；PN結反偏時，擴散電容遠小于勢壘電容。勢壘電容和擴散電容的大小都與PN結面積成正比。與普通電容相比，PN結電容是非線性的分布電容，而普通電容為線性電容。習題2客觀檢測題一、填空題1、半導體二極管當正偏時，勢壘區2、在常溫下，硅二極管的門限電壓約0.6V,導通后在較大電流下的正向壓降約0.7V；楮二極管的門限電壓約0.1V,導通后在較大電流下的正向壓降約0.2Vo3、在常溫下，發光二極管的正向導通電壓約1.2?2V,高于硅二極管的門限電壓;考慮發光二極管的發光亮度和壽命，其工作電流一般控制在5~10mA。4、利用硅PN結在某種摻雜條件下反向擊穿特性陡直的特點而制成的二極管，稱為壓）二極管。請寫出這種管子四種主要參數，分別是最大整流電流、反向擊穿電壓、反向電流和極間電容。二、判斷題1、二極管加正向電壓時，其正向電流是由（a）。a.多數載流子擴散形成b.多數載流子漂移形成c.少數載流子漂移形成d.少數載流子擴散形成2、PN結反向偏置電壓的數值增大，但小于擊穿電壓，（c）。a.其反向電流增大b.其反向電流減小c..其反向電流基本不變d.其正向電流增大3、穩壓二極管是利用PN結的（d）。a.單向導電性b.反偏截止特性c.電容特性d.反向擊穿特性4、二極管的反向飽和電流在20℃時是5uA,溫度每升高10℃,其反向飽和電流增大一倍，當溫度為40℃時，反向飽和電流值為（c）。a.10yAb.15yAc.20uAd.40uA5、變容二極管在電路中使用時，其PN結是（b）。a.正向運用b.反向運用三、問答題1、溫度對二極管的正向特性影響小，對其反向特性影響大，這是為什么？答：正向偏置時，正向電流是多子擴散電流，溫度對多子濃度幾乎沒有影響，因此溫度對二極管的正向特性影響小。但是反向偏置時，反向電流是少子漂移電流，溫度升高少數我流子數量將明顯增加，反向電流急劇隨之增加，因此溫度對二極管的反向特性影響大。2、能否將1.5V的干電池以正向接法接到二極管兩端？為什么？答：根據二極管電流的方程式IISeqV/KT1將V=l.5V代入方程式可得：I201012el500/261 2010Ige14.3412el500/261gIlg2012150026故I2.181014A雖然二極管的內部體電阻、引線電阻及電池內阻都能起限流作用，但過大的電流定會燒壞二極管或是電池發熱失效，因此應另外添加限流電阻。3、有A、B兩個二極管。它們的反向飽和電流分別為5mA和0.2A,在外加相同的正向電壓時的電流分別為20mA和8mA,你認為哪一個管的性能較好？答：B好，因為B的單向導電性好；當反向偏置時，反向飽和電流很小，二極管相當于斷路，其反向偏置電阻無窮大。4、利用硅二極管較陡峭的正向特性，能否實現穩壓？若能，則二極管應如何偏置？答：能實現穩壓，二極管應該正向偏置，硅二極管的正偏導通電壓為0.7V；因此硅二極管的正向特性，可以實現穩壓，其穩壓值為0.7V。5、什么是齊納擊穿？擊穿后是否意味著PN結損壞？答：齊納擊穿主要發生在兩側雜質濃度都較高的PN結，其空間電荷區較窄，擊穿電壓較低（如5V以下），一般反向擊穿電壓小于4Eg/q（Eg—PN結量子阱禁帶能量，用電子伏特衡量，Eg/q指PN結量子阱外加電壓值，單位為伏特）的PN的擊穿模式就是齊納擊穿，擊穿機理就是強電場把共價鍵中的電子拉出來參與導電，使的少子濃度增加，反向電流上升。發生齊納擊穿需要的電場強度很大，只有在雜質濃度特別大的PN結才能達到。擊穿后并不意味著PN結損壞，當加在穩壓管上的反向電壓降低以后，管子仍然可以恢復原來的狀態。但是反向電流和反向電壓的乘積超過PN結容許的耗散功率時，就可能由電擊穿變為熱擊穿，而造成永久性的破壞。電擊穿PN結未被損壞，但是熱擊穿PN結將永久損壞。主觀檢測題

1.1試用電流方程式計算室溫下正向電壓為0.26V和反向電壓為IV時的二極管電流。（設IS10A）解：由公式IDISeqVD/KT1ISDeVT/V1由于IS10A,VT=0.026V正向偏置VD=0.26V時IDISeVD/VT110e0.26/0.0261 10elO1 220264A0.22A當反向偏置VDIV時IDIS10A2.1.2寫出題圖2.1.2所示各電路的輸出電壓值，設二極管均為理想二極管。解：VO1-2V（二極管正向導通），V02=0（二極管反向截止），V03七一2V（二極管正向導通），V04-2V（二極管反向截止），V05-2V（二極管正向導通），V06七一2V（二極管反向截止）。TOC\o"1-5"\h\z~~~T 2D2V十 /?n%叫D不T vo42V*2V豐? 1——6題圖2.1.21.3重復題

D——3kQ6VD——3kQ6V二二 一 Uao+ 12V-+DiDi一 ikQ~12V _+ 6V-+2.1.2,設二極管均為恒壓降模型，且導通電壓VD=0.7V。解：UOl^l.3V（二極管正向導通），U02=0（二極管反向截止），U03心一1.3V（二極管正向導通），U04弋2V（二極管反向截止），U05Q1.3V（二極管正向導通），U06七一2V（二極管反向截止）。2.1.4設題圖2.1.4中的二極管均為理想的（正向可視為短路，反向可視為開路），試判斷其中的二極管是導通還是截止，并求出A、Q兩端電壓U（a）（b）題圖2.1.4（c）AOo解：題圖2.1.4所示的電路圖中，圖（a）所示電路，二極管D導通，VAO=-6V,圖（b）所示電路，二極管D1導通，D2截止，VAO=-OV,圖（c）所示電路，二極管D1導通，D2截止，VAO=-OV?2.1.5在用萬用表的R10,R100和R1k三個歐姆檔測量某二極管的正向電阻時，共測得三個數據；4k,85和680,試判斷它們各是哪一檔測出的。解：萬用表測量電阻時，對應的測量電路和伏安特性如圖2.1.5所示，實際上是將流過電表的電流換算為電阻值，用指針的偏轉表示在表盤上。當流過的電流大時，指示的電阻小。測量時，流過電表的電流由萬用表的內阻和二極管的等效宜流電阻值和聯合決定。通常萬用表歐姆檔的電池電壓為Ei=1.5V,R10檔時，表頭指針的滿量程為100uA（測量電阻為0,流經電阻Ri的電流為10mA）,萬用表的內阻為RilO150；R100檔時，萬用表的內阻為RilOOlORilO1500（測量電阻為0,表頭滿量程時，流經Ri的電流為1mA)；R1k檔時(測量電阻為0,表頭滿量程時，流經Ri的電流為0.1mA),萬用表的內阻為RilOOlOORilO15k；由圖可得管子兩端的電壓V和電流I之間有如下關系：R10檔時，內阻RilO150；VI1.5IlRilO1.515011R100檔時，內阻RilOO1500；V21.5I2R11001.5150012R1k檔時，內阻RilOO15k；V31.5I3Rilk1.51500013從伏安特性圖上可以看出，用R10檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為A,萬用表的讀數為V1/I1。用R100檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為B,萬用表的讀數為V2/I2?用R1k檔測量時，萬用表的直流負載線方程與二極管的特性曲線的交點為C,萬用表的讀數為V3/I3O由圖中可以得出VIIIV2I2V3I3所以，85為萬用表R10檔測出的；680為萬用表R100檔測出的；4k為萬用表R1k檔測出的。2.1.6電路如題圖2.1.6所示，已知vi=6sin3t(v),試畫出vi與vo的波形，并標出幅值。分別60.7使用二極管理想模型和恒壓降模型(VD=0.7V)。解：由題意可知：vi=6sin3t(v)在vi的正半周，二極管導通，電路的輸出電壓波形如圖21.6(a)、(b)所示。2.1.7電路如題圖2.1.7所示，已知vi=6sin3t(V),二極管導通電壓VD=O.7V。試畫出vi與vO的波形，并標出幅值。題圖RO [ZZJ f O++ 2kQ，0V 口迷2M%6 1 6-圖2.1.7題圖2.1.6解：由題意vi=6sin3t(V)波形如圖2.1.7所示：當vi3.7V時，二極管D1導通，vo=3.7V,當vi3.7V時，二極管D2導通，vo=-3.7V,當3.7Vvi3.7V時，二極管DI、D2截止，vo=vi.2.2.1現有兩只穩壓管，它們的穩定電壓分別為5V和8V,正向導通電壓為0.7V。試問：(1)若將它們串聯相接，則可得到幾種穩壓值？各為多少？(2)若將它們并聯相接，則又可得到幾種穩壓值？各為多少？解：(1)兩只穩壓管串聯時可得1.4V、5.7V、8.7V和13V等四種穩壓值。(2)兩只穩壓管并聯時可得0.7V、5V和8V等三種穩壓值。2.2.2已知穩壓管的穩壓值VZ=6V,穩定電流的最小值IZmin=5mA。求題圖2.2.2所示電路中V01和V02各為多少伏。TOC\o"1-5"\h\zI—f f o\o"CurrentDocument"R +D&D22K\o"CurrentDocument"3V*3V-2Z_

ii (I O題圖2.2.2解：(1)當VI=10V時，若V01=VZ=6V,則穩壓管的電流為IZ1VIVZR11065000.008A8mAIZmin5mA,大于其最小穩定電流，所以穩壓管擊穿。故Vol6Vo(2)當VI=10V時，若V02=VZ=6V,則穩壓管的電流為IZ2VIVZR210620000.002A2mAIZmin5mA,小于其最小穩定電流，所以穩壓管未擊穿。故V022.2.3電路如題圖2.2.3(a)(b)所示，穩壓管的穩定電壓VZ=3V,R的取值合適,vi的波形如圖(c)所示。試分別畫出v01和v02的波形。題圖2.2.3RLR2RLVI200020002000V5V.I解：波形如圖2.2.3所示。題圖十1kQ% D/K型力功z八500QUO (? <)—2.2.3所示的電路中，對于圖(a)所示的電路，當vi3V時，穩壓管DZ反向擊穿，vo=vi—3V,當vi3V時，穩壓管DZ未擊穿，vo=0V。對于圖b所示的電路，當vi3V時，穩壓管DZ反向擊穿，vo=VZ,當vi3V時，穩壓管DZ未擊穿，vo=vi0題圖2.2.4圖2.2.32.2.4已知題圖2.2.4所示電路中穩壓管的穩定電壓VZ=6V,最小穩定電流IZmin=5mA,最大穩定電流IZmax=25mA。(1)分別計算vi為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓vO的值；(2)若vi=35V時負載開路，則會出現什么現象？為什么？解：(1)當vi=10V時，若vO=VZ=6V,則穩壓管的電流為4mA,小于其最小穩定電流，所以穩壓管未擊穿。故voRLRRLvi333.V當vi=15V時，穩壓管中的電流大于最小穩定電流IZmin,所以vO=VZ=6V同理，當vi=35V時，vO=VZ=6V。(2)IDZ(viVZ)R29mA>IZM=25mA,穩壓管將因功耗過大而損壞。2.2.5電路如題圖2.2.5所示，設所有穩壓管均為硅管(正向導通電壓為VD=0.7V),且穩定電壓VZ=8V,已知vi=15sin3t(V),試畫出v01和v02的波形。(a)題圖2.2.5(b)解：題圖2.2.5o十3koCZFRo

+Dz2'a6\/V|-8.7)，當viVZ8V時，穩壓管DZ反向擊穿，vo=8V；當viVD0.7V時，穩壓管DZ正向導通，vo=-0.7V；當0.7VVDviVZ8V時，穩壓管DZ1和DZ2未擊穿，vo=vi。對應題圖2.2.5(a)電路的輸出電壓的波形如圖2.2.5(a)所示。對于圖(b),當viVZVD8.7V時，穩壓管DZ1正向導通、DZ2反向擊穿，vo=8V；當vi VZVD 8.7V時，穩壓管DZ1反向擊穿、DZ2正向導通，vo=-8V；當8.7VVZVDvi VZVD8.7V時，穩壓管DZ1和DZ2未擊穿，vo=vi。對應題圖2.2.5(b)電路的輸出電壓的波形如圖2.2.5(b)所示。2.3.1在題圖2.3.1所示電路中，發光二極管導通電壓VD=1.5V,正向電流在5?15mA時才能正常工作。試問：(1)開關S在什么位置時發光二極管才能發光？(2)R的取值范圍是多少？解：(1)當開關S閉合時發光二極管才能發光。(2)為了讓二極管正常發光，ID=5?15mA,R的范圍為RmRmin(VDV(VDV)Dim)DImax233axin700?可以計算得到R=233-700Q題圖2.3.1習題3客觀檢測題一、填空題.電壓大于零。..在半導體中，溫度變化時少數載流子的數量變化較大，而多數載流子的數量變化較小。.區厚度要很小；外部條件是：發射結要正向偏置、集電結要反向偏置o.處于放大狀態的晶體管，集電極電流是子漂移運動形成的。.工作在放大區的某三極管，如果當IB從12uA增大到22uA時，IC從1mA變為2mA,那么它的B約為100。.和.雙極型三極管是指它內部的參與導電載流子有兩種。..某放大電路在負載開路時的輸出電壓為5V,接入12k的負載電阻后，輸出電壓降為2.5V,這說明放大電路的輸出電阻為12k..共集電極組態的放大電路。.題圖3.0.1所示的圖解，畫出了某單管共射放大電路中晶體管的輸出特性和直流、交流負載線。由此可以得出：(1)電源電壓VCC；(2)靜態集電極電流ICQ；集電極電壓UCEQ=；(3)集電極電阻RC；負載電阻RL；(4)晶體管的電流放大系數=50,進一步計算可得電壓放大倍數Av=-50；(rbb'取200)；(5)放大電路最大不失真輸出正弦電壓有效值約為L06V:(6)要使放大電路不失真，基極正弦電流的振幅度應小于20uA?題圖3.0.1..有兩個放大倍數相同，輸入電阻和輸出電阻不同的放大電路A和B,對同一個具有內阻的信號源電壓進行放大。在負載開路的條件下，測得A放大器的輸出電壓小，這說明A的輸入電阻小。..共集電極放大電路的輸入電阻很大，輸出電阻很小。.放大電路必須加上合適的直流偏置才能正常工作。...共射極、共集電極放大電路有電流放大作用；.射極輸出器的輸入電阻較.、出電阻小。.“小信號等效電路”中的“小信號”是指析，不適合靜態工作點和電流電壓的總值的求解，不適合大信號的工作情況分析。.放大器的靜態工作點由它的直流通路決定，而放大器的增益、輸入電阻、輸出電阻等由它的交流通路決定。.圖解法適合于求靜態工作Q點；小、大信號工作情況分析，而小信號模型電路分法則適合于求交變小信號的工作情況分析。.輸入電阻反映放大器信號大小的能力；而輸出電阻則反映出放大器帶負載能力。.對放大器的分析存在靜態和動態兩種狀態，靜態值在特性曲線上所對應的點稱為Q點。.在單級共射放大電路中，如果輸入為正弦波形，用示波器觀察V0和VI的波形，則V0和VI的相位關系為反相；當為共集電極電路時，則V0和VI的相位關系為同相。.在由NPN管組成的單管共射放大電路中，當Q點（太高或太低）時，將產生飽和失真，其輸出電壓的波形被削掉波谷；當Q點太低（太高或太低）時，將產生截止失真，其輸出電壓的波形被削掉波峰。.單級共射放大電路產生截止失真的原因是，產生飽和失真的原因是放大器的動態工作軌跡進入飽和區。.NPN三極管輸出電壓的底部失真都是飽和失真。.PNP三極管輸出電壓的頂部部失真都是飽和失真。.多級放大器各級之間的耦合連接方式一般情況下有.BJT三極管放大電路有共發射極、共集電極、共基極三種組態。.不論何種組態的放大電路，作放大用的三極管都工作于其輸出特性曲線的放大區。因此，這種BJT接入電路時，總要使它的發射結保持正向偏置，它的集電結保持反向偏置。.某三極管處于放大狀態，三個電極A、B、C的電位分別為-9V、-6V和-6.2V,則三極管的集電極是A,基極是C,發射極是B。該三極管屬于PNP型，由錯半導體材料制成。.電壓跟隨器指共集電極電路，其電壓的放大倍數為1；電流跟隨器指共基極電路，指電流的放大倍數為1?.溫度對三極管的參數影響較大，當溫度升高時，ICBO增加，增加，正向發射結電壓UBE減小，PCM減小。.特性曲線之間的間隔將增大。...在題圖3.0.2電路中，某一參數變化時，VCEQ的變化情況(a.增加，b,減小，c.不變，將答案填入相應的空格內)。Rb增加時,VCEQ將增大.Rc減小時，VCEQ將增大。RC增加時，VCEQ將Rs增加時，VCEQ將減小時(換管子)，VCEQ將。(6)環境溫度升高時，VCEQ將減小。題圖3.0.2.在題圖3.0.3電路中，當放大器處于放大狀態下調整電路參數，試分析電路狀態和性能的變化。(在相應的空格內填“增大”、“減小”或“基本不變”。)(1)若Rb阻值減小，則靜態電流IB將增大，VCE將電壓放大倍數Av將RA/(2)若換一個值較小的晶體管，則靜態的IB將電壓放大倍數AvVCE將將減小。(3)若RC阻值增大，則靜態電流IB將VCE將，電壓放大倍數Av將大。題圖3.0.3.放大器的頻率特性表明放大器對不同頻率信號適應程度。表征頻率特性的主要指是中頻電壓放大倍數，上限截止頻率和下限截1上頻率。.放大器的頻率特性包括幅頻響應和相頻響應兩個方面，產生頻率失真的原因是放大器對不同頻率的信號放大倍數不同。...幅頻響應的通帶和阻帶的界限頻率被稱為截止頻率。.阻容耦合放大電路加入不同頻率的輸入信號時，低頻區電壓增益下降的原因是由于存在耦合電容和旁路電容的影響；高頻區電壓增益下降的原因是由于存在放大器件內部的極間電容的影響。.單級阻容耦合放大電路加入頻率為fH和fL的輸入信號時，電壓增益的幅值比中頻時下降了3dB,高、低頻輸出電壓與中頻時相比有附加相移，分別為-45°和+45。。.在單級阻容耦合放大電路的波特圖中，幅頻響應高頻區的斜率為-20dB/十倍頻，幅頻響應低頻區的斜率為-20dB/十倍頻；附加相移高頻區的斜率為-45。/十倍頻，附加相移低頻區的斜率為+45。/十倍頻。40dB,51.一個單級放大器的下限頻率為fL100Hz,上限頻率為fH30kHz,AVM如果輸入一個15sin(100,000tmV的正弦波信號，該輸入信號頻率為50kHz,該電路不會產生波形失真。.大，高頻區附加相移增大。二、判斷題1.下列三極管均處于放大狀態，試識別其管腳、判斷其類型及材料，并簡要說明理由。3.2V,5V,3V；解：錯NPN型BJT管VBE=0.2V所以為諸管；5V為集電極，3.2V為基極，3V為發射極，-9V,-5V,-5.7V解：硅PNP型BJT管；-9V為集電極，-5.7V為基極，-5V為發射極2V,2.7V,6V；解：硅NPN型BJT管；6V為集電極，2.7V為基極，2V為發射極5V,1.2V,0.5V；解：硅NPN型BJT管；5V為集電極，1.2V為基極，0.5V為發射極

9V,8.3V,4V解：硅PNP型BJT管9V為發射極，8.3V為基極，4V為集電極（6）10V,9.3V,0V解：硅PNP型BJT管，10V為發射極，9.3V為基極，0V為集電極（7）5.6V,4.9V,12V；解：硅NPN型BJT管，12V為集電極，5.6V為基極，4.9V為發射極，（8）13V,12.8V,17V；解：銘NPN型BJT管，17V為集電極，13V為基極，12.8V為發射極，（9）6.7V,6V,9V；解：硅NPN型BJT管，9V為集電極，6.7V為基極，6V為發射極，2.判斷三極管的工作狀態和三極管的類型。1管：VB2V.VE2.7V,VC4V;答：NPN管，工作在放大狀態。2管：VB6V.VE5.3V,VC5.5V;答：NPN管，工作在飽和狀態。3管：VBIV,VE0.3V,VC7V;答：NPN管，工作在截止狀態。

.題圖3.0.4所列三極管中哪些一定處在放大區？答：題圖3.0.4.放大電路故障時，用萬用表測得各點電位如題圖3.0.5,三極管可能發生的故障是什么？答：題圖3.0.5所示的三極管，B、E極之間短路，發射結可能燒穿。題圖3.0.5.測得晶體管3個電極的靜態電流分別為0.06mA,3.66mA和3.6mA,則該管的 為①。①為60。②為61。③0.98。④無法確定。6.只用萬用表判別晶體管3①e極②b極③c極7.①輸入具有近似的恒壓特性，而輸出具有恒流特性。②輸入和輸出均具近似的恒流特性。③輸入和輸出均具有近似的恒壓特性。④輸入具有近似的恒流特性，而輸出具有恒壓特性。.共發射極接法的晶體管，當基極與發射極間為開路、短路、接電阻R時的c,e間的擊穿電壓分別用V(BR)CEO,V(BR)CES和V(BR)CER表示，則它們之間的大小關系是②。①V(BR)CEO>V(BR)CES>V(BR)CER。②V(BR)CES>V(BR)CER>V(BR)CEO?③V(BR)CER>V(BR)CES>V(BR)CEO。?V(BR)CES>V(BR)CEO>V(BR)CER。.題圖3.0.6所示電路中，用直流電壓表測出VCE^OV,有可能是因為C或D。ARb開路BRc短路CRb過小D過大題圖3.0.6.測得電路中幾個三極管的各極對地電壓如題圖3.0.7所示。試判斷各三極管的工作狀態。

(a)(b)題圖3.0.7(c)(d)答：題圖3.07所示的各個三極管的工作狀態，圖（a）為放大，圖（b）為放大，圖（c）為飽和，圖（d）為C、E極間擊穿。.用萬用表直流電壓檔測得電路中晶體管各電極的對地電位，如題圖3.0.8示，試判斷這些晶體管分別處于哪種工作狀態（飽和、放大、截止或已損壞）？答：題圖3.07所示的各個三極管的工作狀態，圖（a）為損壞，圖（b）為放大，圖（c）為放大，圖（d）為截止，圖（e）為損壞，圖（f）為飽和（或B、C極間擊穿）。12.放大電路如題圖3.0.9所示，對于射極電阻Re的變化是否會影響電壓放大倍數Av和輸入電阻Ri的問題，有三種不同看法，指出哪一種是正確的？甲：當Re增大時，負反饋增強，因此Av、Ri。（）乙：當Re增大時，靜態電流IC減小，因此Av、Rio（）丙：因電容Ce,對交流有旁路作用，所以Re的變化對交流量不會有絲毫影響，因此，當Re增大時，Av和Ri均無變化。題圖3.0.9解：本題意在我們要搞清Re,在分壓式電流負反饋偏置電路中的作用，從表面看，Re被Ce交流旁路了，對交流量無影響（即不產生交流負反饋），所以Re的變化不影響Au和Ri,這是本題容易使我們產生錯覺的地方。但我們還必須進一步考慮，盡管Re不產生交流負反饋，但它對放大器的靜態工作點的影響是很大的，既然影響到ICQ,就影響到rbe進而影響Au和Ri。甲的說法是錯誤的，原因：因Ce的旁路作用，所以Re不產生交流負反饋，所以甲的觀點前提就是錯的。乙的說法是正確的。原因：ReICQ（IEQ）rbeAu;rbe,RiRb//rbe,Ri丙的說法是錯誤的，原因：正如解題分析中所說，盡管Re不產生負反饋，但Re增大使IEQ減小,IEQ的減小必然引起Au減小和Ri的增加。主觀檢測題3.1.1把一個晶體管接到電路中進行測量，當測量IB6A時，則IC0.4mA,當測得IB18A時，I1.12mA,問這個晶體管的值是多少？ICB0和ICEO各是多少?解：根據電流關系式：ICIB(1)ICBO,可得0.4mA0.006mA(1 )ICBO(1)1.12mA0.018mA(1)ICBO(2)將(1)、(2)兩式聯立，解其聯立方程得： 60ICBO0.66A進而可得：ICEO(1)ICBO0.66A6140A3.L2根據題圖3.1.2所示晶體三極管3BX31A和輸出特性曲線,試求Q點處VCE3V,IC4mA,IB150A的和值，和值。題圖3.L2解：ICIB4mA0.2mA2mA20,10.95ICIB0.1mA200.953.L3硅三極管的50,ICBO可以忽略，若接為題圖3.1.3(a),要求IC2mA,問RE應為多大？現改接為圖(b),仍要求IC2mA,問RB應為多大？題圖3.L3解：(a)IBIE1IERERE6VBEIEICIC2mA5040AIB2.04mA6VBE60.72.042mA50(b)IB40ARBVCCVIBBE60.70.04132k3.3.1在晶體管放大電路中，測得三個晶體管的各個電極的電位如題圖3.3.1所示，試判斷各晶體管的類型(PNP管還是NPN管，硅管還是錯管)，并區分e、b、c三個電極。(a)(b)題圖3.3.1(c)解：題圖3.3.1(a)所示的晶體管為錯NPN管，三個引腳分別為①e極、②b極、③c極。題圖3.3.1(b)所示的晶體管為硅PNP管，三個引腳分別為①c極、②b極、③e極。題圖3.3.1(c)所示的晶體管為錯PNP管，三個引腳分別為①b極、②e極，③c極。3.2在某放大電路中，晶體管三個電極的電流如題圖3.3.2所示，已測出II1.2mA,120.03mA,131.23mA,試判斷e、b、c三個電極，該晶體管的類型(NPN型還是PNP型)以及該晶體管的電流放大系數。題圖3.3.2解：題圖3.3.2所示的晶體管為PNP管，三個電極分別為②b極、①c極、③e極，晶體管的直流電流放大倍數為 =1.2/0.03=40。

3.3.3共發射極電路如題圖3.3.3所示，晶體管50,ICB04A,導通時VBE0.2V,問當開關分別接在A、B、C三處時，晶體管處于何種工作狀態？集電極電流IC為多少？設二極管D具有理想特性。題圖3.3.3解：題圖3.3.3所示的電路，當開關置于A位置時，Ib=(2-0.2)/10=0.18mAIcbo=12/(1X50)=0.24mA故工作在放大區，Ic=IbX50=9mA.當開關置于B位置時，晶體管工作在截止區，Ic=0。當開關至于C位置時，晶體管工作在飽和區。3.3.4.題圖3.3.4電路中，分別畫出其直流通路和交流通路，試說明哪些能實現正常放大？哪些不能？為什么？(圖中電容的容抗可忽略不計)。JCl+JCl+v0RbCiViZc（mA）題圖3.3.4解：題圖所示的各個電路中，圖（a）能放大，直流通路滿足發射結正偏、集電結反偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。圖（b）不能放大，直流通路滿足發射結正偏、集電結反偏；交流通路信號不能順暢的輸入。圖（c）不能放大，直流通路滿足發射結正偏、集電結反偏；交流通路信號不能順暢的輸出。圖（d）不能放大，直流通路不滿足發射結正偏、集電結反偏;圖(e)不能放大，直流通路滿足發射結正偏、集電結反偏；交流通路信號不能順暢的輸入。圖(f)不能放大，直流通路不滿足發射結正偏；交流通路信號能順暢的輸入輸出。1一個如題圖3.4.1(a)所示的共發射極放大電路中的晶體管具有如題圖3.4.1(b)的輸出特性，靜態工作點Q和直流負載線已在圖上標出(不包含加粗線)。(a)(1)確定VCC、RC和R?的數值(設VBE可以略去不計)ob(2)若接入RL6k,畫出交流負載線。(3)若輸入電流ib18sint(A),在保證放大信號不失真的前提下，為盡可能減小直流損耗，應如何調整電路參數？調整后的元件數值可取為多大？解：(1)VCC=12V;由VCEVCCICRC,Rc由IBVCCVBERbVCCRbVccVCEICVccIB1263120.032k；,Rb400k。(2)如題圖3.4.1(b)中加粗線所示。(3)增大Rb的值，由IBVCCIBVCCVBERbVCCRbRb120.018667k (最大取值)。4.2放大電路如題圖3.4.2(a)所示，其晶體管輸出特性曲線題圖3.4.2(b)所示(不包含加粗線和細的輸出電壓波形線)，已知Rbl550k,Rc3k,RL3k,VCC24V,Rei0.2k,Re20.3k, 100(各電容容抗可忽略不計)，VBE0.7V,(1)計算靜態工作點；(2)分別作出交直流負載線，并標出靜態工作點Q；(3)若基極電流分量ib20sint(A),畫111輸出電壓uo的波形圖，并求其幅值ic(nL4)^t(V)(a)題圖3.4.2(b)解：(1)IBVCCVBERbl 124550 1100 0.50.04mA;ReiRe2IC IB1000.04mA4mAVCEVCCICRCReiRe2 24430.30.210Vo(2)交直流負載線，電路的靜態工作點Q如題圖3.4.2(b)中的加粗線所示。(3)出輸出電壓uo的波形圖如題圖3.4.2(b)中的細線所示，輸出電壓幅值Vom3V。3.4.3分壓式偏置電路如題圖3.4.3(a)所示。其晶體管輸出特性曲線如圖(b)所示，電路中元件參數Rbl15k,Rb262k,Rc3k,RL3k,VCC24V,ReIk,晶體管的50,rbb'200,飽和壓降VCES0.7V,rs100。(1)估算靜態工作點Q;(2)求最大輸出電壓幅值Vom； (3)計算放大器的AV、Ri、Ro和Avs；(4)若電路其他參數不變，問上偏流電阻Rb2為多大時，VCE4V?題圖3.4.3244.7V解：(1)VBRblRblRb2Vcc151562VBVBE4.70.7II4mAEcRei14QIBIc80A50VVI(RR)=24-4(3+l)=8VCEcccce(2)由圖解法求靜態Q點，并作交流負載線，輸出電壓幅度負向最大值為Vom2,輸出電壓幅度正向最大值為Voml,去兩者小者為最大不失真輸出電壓幅度為Vom=Vom1=14-8=6V；rberbb'(1 )26(mV)IE(mA)200(150)26(mV)40.5kAvVo(RcRL)rbe50330.5 150ViRiRblRb2rbe0.5kRoRc3kooAvsVVViAvRiRsRi(RcRL)rbeRiRsRi125VsVsVsVCEVccIc(RcRe)=4VIcVccVCERcRe=2443l=5mAVBlEReVBE510.75.7y]b'-4acvVBRblRblRb2RblVBVcc5.7VRb2VccRbl155.7241548k3.4.4用示波器觀察題圖3.4.4(a)電路中的集電極電壓波形時，如果出現題圖3.4.4(b)所示的三種情況，試說明各是哪一種失真？應該調整哪些參數以及如何調整才能使這些失真分別得到改善？(a)題圖3.4.4(b)解：如題圖3.4.3(b)所示的第一種情況屬于截止失真，應增大Rbl解決；第二種情況屬于飽和失真，應減小Rbl解決；第三種情況屬于飽和截止失真同時出現，應該減小輸入信號的幅度解決。(a)題圖3.4.5(b)3.4.5放大電路如題圖3.4.5(a)所示，設Rb400k,RC4k,VCC20V,Rs0,品體管的輸出特性曲線如圖3.4.5(b)所示，試用圖解法求：(1)放大器的靜態工作點IC?VCE=?(2)當放大器不接負載時(RL),輸入正弦信號，則最大不失真輸出電壓振幅Vom?(3)當接入負載電阻RL4k時，再求最大不失真輸出電壓振幅Vom?解：(1)IBVCCRb0.05mA=50A,直流負載線方程為：VCEVccIcRc=204Ic0直流負載線與橫、縱軸分別交于M(20V,0mA)、N(0V,5mA),且斜率為-1/RC,從圖中讀出靜態值Q點為：IC2.4mA

（2）不接負載時，輸入正弦信號，則最大不失真輸出電壓振幅Vom112.58.5V（3）當接入負載電阻RL4k時，放大器的動態工作軌跡為交流負載線，其斜率為15Vo15Vo3.5.1畫出下列題圖3.5.1中各電路的簡化h參數等效電路，并標出lb和lb的正方向。（電路中各電容的容抗可不計）。解：畫出對應題圖3.5.1（a、b、c、d、e、f）所示電路的簡化h參數等效電路圖如圖5.1（a,b、c、d、e、f）所示。(a)圖3.5.150,rbb'300,在計算IBQ時可認為VBE0：(1)若Rb600k,訪畫［鼠“2“。- 0 <?(b) +—11 -3.5.2在如圖3.5.2電路中設VCC12V,RcRL3k,晶體管的問這時的問這時的VCEQ?出現何種失真？(2)在以上情況下，逐漸加大輸入正弦信號的幅度，問放大器易(3)若要求VCEQ6V,問這時的Rb?I(4)在VCEQ6V,加入5mV的信號電壓，問這時的。9解：本題意在使我們熟練地掌握單管放大器靜態工作的計算方法，通過我們對靜態工作點的分析計算，看Q點設置是否合理。并不合理，我們如何調整電路才能防止放大器產生非線性失真。通過Q點計算，我們如何判別易產生何種失真呢？這里主要看VCEQ大小。VCEQ愈接近于VCC,放大器愈易產生截止失真；反之VCEQ愈小(愈接近VCE(sat),愈易產生飽和失真。當VCEQ約為VCC/2,較為合理。(1)(1)ICQIBQVCCRb50126001mA(2)由于VCC12V,VCEQ9V,VCEQ接近VCC工作點偏低，故產生截止失真。VCCVCEQRC1263(3)當VCEQ6V,ICQICQ2502mAIBQ40A,RbVCCIBQ1240300k(4)IEQICQ2mA,rberbb'(1 )26IEQ300512620.963kAvRLrbe

501.50.96378oVoAvVi785390mV1放大電路如題圖3.6.1所示，已知VCC10V,Rbl4k,Rb26k,Re3.3k,RcRL2k,晶體管為50,rbb'100,VBE0.7V,各電容的容抗均很小。(1)求放大器的靜態工作點Q(ICQ?,VCEQ?)；(2)求RL未接入時的電壓放大倍數Av；(3)求RL接入后的電壓放大倍數Av；(4)若信號源有內阻Rs,當Rs為多少時才能使此時的源電壓放大倍數Avs降為Av的一半？題圖3.6.1解：［解題分析］本題(1)、(2)、(3)小題是比較容易計算的，這是我們分析分壓式電流負反饋偏置電路必須具備的基本知識。對于第(4)小題，我們在分析時，必須要搞清放大器的電壓增益與放大器源電壓增益之間的關系，這種關系為：AvsAvRiRiRsVBQVCCRblRblRb2104464VIEQICQVBQVBERe40.73.31mAVCEQVCCICQ(ReRc)1015.34.7Vrberbb'(1 0)26IEQ10013261.4kAVRL'rbeRCrbe5021.4 71.4(3)當接入AVRL'rbeRCrbe5021.4 71.4(3)當接入RL:AVRL'rbe5011.4AVRL'rbe5011.4Ri35.7(4)AvsAvRiRs,又AvsRil2Av1RiRs，即：RsRiRiRbl//Rb2//rbe4k//6k//l.4k0.88k即：當Rs0.88k時，放大器源電壓增益為放大器電壓增益的一半(按rbe1.4k計算)。.6.2放大電路如題圖3.6.2所示，VCC12V,Rbl15k,Rb245k,RcRL6k,Rei200,Re22.2,晶體管的50,rbb'300,VBE0.6V,各電容容抗可以略去不計。(1)估算靜態工作點：(ICQ?,VCEQ?)(2)畫出其簡化的h參數等效電路，并計算出電壓放大倍數Av,輸入電阻Ri,輸出電阻Ro；(3)設信號源內阻Rs1k，信號源電壓題圖3.6.2slOmV,計算輸出電壓o。解：(1)VBQVCCRblRblRb212V1515453VICQII：QVBQVBEReiRe230.60.22.21mAVCEQVCCICQ(RcReiRe2)121(60.22.2)3.6V(2)簡化h參數微變等效電路如圖3.6.2所示。AVVoViRL'rbe(1)Rel26IEQrberbb'(1 )300512611.626k衣1*篁口3.6.23.6.2RL'Re//RL6k//6k3kAVRL'Re//RL6k//6k3kAVRL'rbe(1)Rel5031.62610.212.7RL'rbe(1)Rel5031.62610.212.7RiRbl//Rb2//[rbe(1)Rel]15//45//(1.62610.2)5.8kRoRC6kRiRbl//Rb2//[rbe(1)Rel]15//45//(1.62610.2)5.8kRoRC6k(3)AvsAvRiRiRs12.75.85.8110.810m8VoVsAvs103.6.3分壓式偏置電路如題圖3.6.3所示，設VCC12V,Rbl15k,Rb2105k,Relk,RC5k,RL5k,有六個同學在實驗中用直流電壓表測得三極管各級電壓如題表3.6.3所示，試分析各電路的工作狀態是否合適。若不適合，試分析可能出現了什么問題(例如某元件開路或短路)。題表3.6.3組號1VB(V)VE(V)VC(V)工作狀態故障分析0.7500.31.40.78.500121.50121.40.74.3題圖3.6.3000解：根據電路參數，可以計算出電路的參數為VBQVCCRblRblRb212V15151051.5V,VEQVBQVBE1.50.70.8V,VBQVBERe1.50.70.8mA,ICQIEQVCEQVCCICQ(RcRe)120.8(51)7.2VVCQVCEQVEQ7.20.88V.則對測量結果可以作出如表3.6.3分析。表3.6.3組號VB(V)VE(V)VC(V)工作狀態3.7.1某射極輸出器用一個恒流源來設置射極電流，如題圖3.7.1所示，已知晶體管的000截止0.7500.3飽和Re短路1.40.78.5正常放大0012截止Rb2開路1.5012截止BJT基極開路1.40.74.3放大Rbl開路故障分析電源開路VBE0.7V,rbb'300,電容Cl、C(1)求靜態時的ICQ和VCEQ；(2)求射極輸出器的輸出電阻R。；2在交流通路中可視為短路。(3)若RL ，求輸入電阻Ri和源電壓放大倍數Avs；(4)若RL110，求輸入電阻Ri和源電壓放大倍數Avs；(提示：恒流源的特點：交流電阻極大，而直流電阻較小。)題圖3.7.1解：［解題分析］本題信號源采用的是具有內阻Rs600的電壓源形式，所以在第(3)~(4)小題中計算的均為源電壓放大倍數。本題與一般射極輸出器所不同的是在射極不是用固定電阻Re而是采用恒流源，這樣我們必須搞清恒流源的特點：交流電阻極大，而直流電阻較小。即我們在分析電路時，尤其在分析交流量時，就應該看作在射極接入極大的電阻來考慮，這樣，我們在求Avs和Ri、Ro時就不會出差錯。IEQ(1 )10.1101(1)IEQ10.1mA,IBQICIVQ0.1mAQQEQCCIBQ10.10.110mA01.183.2VVBIBQR5bVBVCVVBQCC0.73.20.72.5VEQEQV52.52.5V(2)因射極串聯恒流源，所以可認為射極交流開路，因此RoR'srbe(1 )Rb//Rsrbe(1)26IEQ300 1012610.1560rberbb'(1 )Ro18//60056010111.2RL時，則Av(1)RL'rbe(1)RL'RiRiRsRLIRiRb18k所以AvsAvRbRbRs18180.60.968RiRsRLRL110時，RiRb//[rbe(1)RL]18//(0.561010.11)7kAvsRiRiRs(1 )RLrbe(1)RL770.61010.110.561010.110.877=7.2在題圖3.7.2所示電路中，晶體管的 100,rbb'0,VBE0.7V,、電容Cl、C2和C3都足夠大。(1)求放大器靜態工作點ICQ、IBQ、VCEQ；(2)求放大器電壓放大倍數AVI和AV2；(3)求放大器輸入電阻Ri；(4)求放大器輸出電阻Rol、Ro2o題圖3.7.2解：[解題分析]本題是將共集電路與共發電路兩方面知識內容結合起來，通過分析計算對兩種電路參數進行比較，從而加深我們對兩種電路的理解。在第(2)小題證明題中，我們要到a與之間的關系式，即a為Ro2Re3.3k.VBRblRblRb2BE1o本題易出錯誤的地方，是在求Ro2時，誤認VCC151530124VICQIEQVBQVRe110040.73.31mAIBQICQ10AVCEQVCCICQ(ReRc)121(3.33.3)5.4Vrbb'0,rbe(1 )rerbe026mV1mA1012.626k共射電路AVIRCrbe(1)ReAVI0.98共集電極電路AV2(1)Rerbe(1)Re0.99RiRbl//Rb2//[rbe(1)Re]15/30//(2.6261013.3)9.7kRolRC3.3kRo2Rerbe(Rbl//Rb2)1 0.12k3.7.3射極輸出器如題圖3.7.3所示，已知50,晶體的飽和壓降VCES和穿透電流ICE0在R'L上的壓降均可忽略不計。(1)求射極跟隨器的電壓跟隨范圍；(2)改變Rb可調整跟隨范圍，當Rb為何值時跟隨范圍最大？題圖3.7.3解：(1)IBQVCCVBERB(1)Re240.7150(150)30.08mA,ICQIBQ4mA,oVCEQVCCReICQ12V圖3.7.3可見靜態工作點恰好在直流負我線的中間，交流負載線的斜率為10.7543交流負載線的方程為：iC443vCE12,在橫軸上的交點為15V,故最大不失真的輸出電壓幅度為：15-12=3Vrberbb'(1 )261EQ20051264530共集電極電路AV2(1 )Rerbe(1 )Re(150)30.5(150)30.997VoVi其電壓幅度為3V,所以跟隨范圍是0~3V。(2)晶體的飽和壓降VCES和穿透電流ICE0在R'L上的壓降均可忽略不計。從輸出特性曲線上可以看出，當Q點處于交流負載線的中央時，跟隨范圍最大。交流負載線為：iCICQ43vCEVCEQ(1)直流負載線為：VCEQVCCICQRe(2)由(1)式，交流負載線在橫軸上的截距為iC0,34vCEICQVCEQ(3)由于Q點處于交流負載線的中央，所以有vCE2VCEQ34VCEQICQ(4)將(2)式代入(4)式，34ICQVCCICQReVCC34ICQ6.4mAReIBQ1ICQ128A240.70.128RbVCCVBEIBQ-(1 )Re-(150) 334.5k3.8.L電路如題圖3.8.1所示。已知Vcc=12V,Rb=300KQ,Rcl=3KQ,Rel=0.5KQ,Rc2=1.5KQ,Re2=L5KQ,晶體管的電流放大系數Bl=B2=60,電路中的電容容量足夠大。計算電路的靜態工作點數值，輸出信號分別從集電極輸出及從發射極輸出的兩級放大電路的電壓放大倍數。VCC0.7RB(1)Rel120.7300610.5vol解：放大電路的靜態值計算：IB10.034mAIC11IB1600.034mA2.05mA0.054mAVCC0.7(IB2ICDRC1(12)IB2Re2IB2VCC0.7IC1RC1RC1(1 2)Re2120.72.0533611.5IC22IB2600.054mA3.27mAVCEQVCEQ1VCC12V(IB2ICDRC1(1DlBlRel4.64VVCCIC2RC2(1 2)IB2Re22.放大電路的電壓放大倍數計算：rbel20026IB10.96k,rbe220026IB20.68kRi2rbe2(1)Re292.2k,RClRi2rbel(1l)RelAVil15.54第二級放大電路從集電極輸出時，AVi22RC2rbe2(1 2)Re20.98題圖3.8.1電路圖AViAVilAVi2(5.54)(0.98)5.41(1 2)Re2rbe2(1 2)Re20.99,第二級放大電路從發射極輸出時，A'Vi2AViAVilAVi2(5.54)0.99 5.5o3.9.1若放大器的放大倍數Av、Ai、Ap均為540,試分別用分貝數表示它們。解：201gAV54.6dB201gAI54.6dBlOlgAP27.3dB的表達式。3.9.2已知某電路的波特圖如題圖3.29所示，試寫出Av圖題3.9.2解：中頻電壓放大倍數為201gAVM30dB所以AVM10 32(從相頻特性可以看出，中頻時電壓放大倍數相移為180°)fL10Hz,fH10Hz.5設電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。AV(1AVMfLjf)(1jffH)(13210jf)(1jflO5)或AV(1j3.2jff10)(1jf105)3.9.3已知某電路的幅頻特性如題圖3.9.3所示，試問：(1)該電路的耦合方式；(2)該電路由幾級放大電路組成；(3)當f=104Hz時，附加相移為多少？當f=105時，附加相移又約為多少？題圖3.9.3解：(1)因為下限截止頻率為0,所以電路為直接耦合電路；(2)因為在高頻段幅頻特性為-60dB/十倍頻，所以電路為三級放大電路；(3)當f=104Hz時，巾'=一135。；當f=105Hz時，6‘七一270。。3.9.4已知單級共射放大電路的電壓放大倍數Av200jfff1j1j45 10(1)Avm=?fL=?fH=?(2)畫出波特圖。AVMjffLfH)解：⑴AV(1jffL)(1jAvm1000,fL5Hz,fH10000Hz(1)變換電壓放大倍數的表達式，求出AVM、fL、fHo20Igl/j/d正

A60 40-20-AVMjAV(1jffLffLffH)1000j(ljf5f5flO4))(1j)(ljA1000VMfL5HzfH10Hz4(2)波特圖如圖3.9.3所示。3.9.5兩級RC耦合放大器中，第一級和第二級對數幅頻特性AVI(dB)和AV2(dB)如題圖3.9.5所示，試畫出該放大器總對數幅頻特性AV(dB),并說明該放大器中頻的AV是多少？在什么頻率下該放大器的電壓放大倍數下降為AV的12圖3.9.3

解：［解題分析］本題的意圖是練習畫對數幅頻特性的方法，利用兩級放大器總增益分貝數等于每個單級放大器增益分貝數相加原理。在作總的幅頻特性過程中，只要找出幾個特殊點（例：f10Hz或f10Hz等）連接這幾個特殊點即可。由題圖3.9.5可知：在中頻段，AVI40dB,AV220dB46中頻段放大器總增益為AVAVIAV2402060dB即：AV1000放大器總對數幅頻特性如圖3.9.5中所標出的。由圖可知當f104Hz時，放大器電壓放大倍數下降為AV的125001knU.~O (?—3.9.53.9.6由兩個完全相同的單級所組成的RC放大器其總上限截止頻率fH20kHz,總下限截止頻率fL20Hz,試求各級的上限截止頻率fHl和下限截止頻率fLl。AV(1AVMlfLljf)(1jAVMl(1fLljf22ffHl)(1AVMlfLljf)(1JAVM(1fLjf)(1jffH)ffHl)解：)(1jffHl22ffHl2ffHl=)2在高頻段，則在低頻段，則[1()]022,解得fH0.644fHl13kHz；o[1(fLlf)](222fLlf)2,解得fLfLl/0.64431Hz23.9.7在題圖3.9.7所示電路中，已知晶體管的rbb=100Q,rbe=lkQ,靜態電流lEQ=2mA,C=800pF；Rs=2k。，Rb=500kC,RC=3.3kQ,C=10nFo試分別求出電路的fH、fL,并畫出波特圖。解：(1)求解fLfL12n(RsRi)12n(Rsrbe)3Hz(2)求解fH和中頻電壓放大倍數rb'erberb'b0.9kfH2n[rb'e〃(rb'bRb//Rs)]Cnn[rb'c//(rb'bRs)]Cn題圖3.9.7316kHzgmIEQUT77mA/VRirb'erbe'AusmRsRi(gmRL)rb'eRsrbe(gmRL)76'201gAusm37.6dB相頻特性和幅頻特性波特圖如圖3.9.7所示。圖3.9.7習題4客觀檢測題一、填空題.場效應管利用外加電壓產生的電場來控制漏極電流的大小，因此它是電壓控制器件。.為了使結型場效應管正常工作，柵源間兩PN結必須加度，它的輸入電阻比MOS管的輸入電阻小。結型場效應管外加的柵-源電壓應使柵源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證其RGS大的特點。.N溝道場效應管的漏極電流由載流子的漂移運動形成。JFET管中的漏極電流不能穿過PN結（能，不能）。.對于耗盡型MOS管，VGS可以為正、負或者零。.對于增強型N型溝道MOS管，VGS只能為正，并且只能當VGS才能形有Id。.P溝道增強型MOS值。N溝道增強型MOS.場效應管與晶體管相比較，其輸入電阻降大；放大能力較差；頻率特性較差（工作頻率低）；輸出功率較小。.控制器件，而三極管屬于.場效應管放大器常用偏置電路一般有自偏壓電路和分壓器式自偏壓電路兩種類型。.由于晶體三極管，所以將它稱為雙極型的，由于場效應管只有多數載流子參與導電，所以將其稱為單極型的。.跨導gm反映了場效應管對控制能力，其單位為子）。.若耗盡型N溝道MOS管的VGS大于零，其輸入電阻不會明顯變小。.一個結型場效應管的轉移特性曲線如題圖4.1所示，則它是N溝道的效應管，它的夾斷電壓Vp是4.5V,飽和漏電流IDSS是5.4mA。題圖4.0.1填空題13圖主觀檢測題4.2.1已知某結型場效應管的IDSS=2mA,Vp=-4V,試畫出它的轉移特性曲線和輸出特性曲線，并近似畫出預夾斷軌跡。解：根據方程：iDIDSS(1vGSVP),逐點求出確定的vGS下的iD,可近似畫出轉移特2性和輸出特性；在輸出特性中，將各條曲線上vGD=Vp的點連接起來，便為予夾斷線；如圖4.2.1所示。圖4.2.14.3.1已知放大電路中一只N溝道增強型MOS管場效應管三個極①、②、③的電位分別為4V、8V、12V,管子工作在恒流區。試判斷①、②、③與G、S、D的對應關系。解：命題給定的管子是增強型管，實際上也可以是耗盡型MOS管(具有兩種可能)和結型場效應N溝道管，則三個極①、②、③與G、S、D的對應關系如圖4.3.1所示。圖4.3.14.4.1題圖4.4.1所示曲線為某場效應管的輸出特性曲線，試問：(1)它是哪一種類型的場效應管？(2)它的夾斷電壓Vp(或開啟電壓VT)大約是多少？(3)它的IDSS大約是多少？Vp=4VoIDSS6.8mA(vGS=O時，輸出特性從可變電阻區轉折為飽和區時的對應電流)。題圖4.4.1解：(1)由題圖4.4.1所示的特性曲線，是P溝道耗盡型場效應管的輸出特性曲線。4.2已知場效應管的輸出特性曲線如題圖4.4.1所示，畫出恒流區vDS=8V的轉移特性曲線。解：根里?題圖4.4.1所示場效應管的輸出特性曲線，則該場效應管的轉移特性如圖4.4.2所示。

(a)4.4.24.6.1分別判斷題圖4.6.1所示各電路中的場效應管是否有可能工作在放大區。解：題圖4.6.1所示的各個電路中，圖（a）所示電路，可能工作在放大區，圖（b）所示電路，不可能可能工作在放大區，圖（c）所示電路，不可能可能工作在放大區，圖（d）所示電路，可能可能工作在放大區。4.6.2試分析題圖4.6.2所示的各電路是否能夠放大正弦交流信號，簡述理由。設圖中所有電容對交流信號均可視為短路。(b)

題圖4.6.2（a）（c）解：題圖4.6.2所示的各個電路中，圖（a）所示電路，可能放大交流信號。因為Vgs=O時，耗盡型N溝道MOS管工作在恒流放大區。圖（b）所示的電路能放大交流信號：結型場效應管的靜態工作點可以通過RS上流過的電流產生自生偏壓建立。因為G-S間電壓將小于零。圖（c）所示的電路不能放大交流信號；。因為增強型場效應管不能產生自生偏壓，這樣MOS管處于截止狀態。4.6.3場效應管放大器如題圖4.6.3所示，若VDD20V,要求靜態工作點為IDQ2mA,VGSQ2V,VDSQ10V,試求RS和RD。解:由題意可知:VGSQVGVSIDRS2 0.002RSRS10001k題圖4.6.3VDSQVDDIDRDRS10VVDSQVDDIDRDRS10V10200.002RDRSRDRS50005k可得：RD=4kC4.6.4增強型MOS管能否單獨用自給偏置的方法來設置靜態工作點？為什么？試畫出用P溝道增強型MOS管構成的共源電路，并說明各元件作用。解：對于增強型MOS管，不能用自給偏置的方法來設置靜態工作點。因為自偏壓的柵極一源極之間的電壓VGSQ IDRS從表達式可以看出自偏壓產生的條件是必須先有ID,但增強型MOS管的開啟電壓大于0,只有柵極一源極之間的電壓達到某個開啟電壓VT時才有漏極電流ID,因此這類管子不能用自給偏置的方法來設置靜態工作點。增強型MOS管構成放大電路，只能采用分壓式自偏壓電路，如圖4.6.4所示，Rl、R2和R3產生柵極偏置電壓，R3的大小對放大器的靜態工作點無影響，所以可以加大R3值以提高放大器輸入電阻。RS和Rd分別是源極電阻和漏極電阻。圖4.6.44.6.5題圖4.6.5(a)是一個場效應管放大電路，(b)是管子的轉移特性曲線。設電阻RGIM,RDRL18k,電容Cl、C2、C3足夠大。試問：(a)題圖4.6.5(b)+1%DoRdG

u+G|1 +O ** +T r1 +fz% % G)所用的管子屬于什么類型？什么溝道？管子的IDSS、VP或VT是多少？(2)RG、RS、C3的作用是什么？若要求VGS2V,則Rs應選多大？解：(1)題圖4.6.5(b)圖所示的電壓轉移特性，可知題圖4.6.5(a)所示的電路中，所用的管子屬于N溝JFET(結型場效應管)。管子的IDSS5mA,夾斷電壓VP4V。(2)RG的作用是將柵極接至零電位，與RS源極電阻共同產生自給柵壓VGSQ,RS是還有穩定靜態工作點的作用。C3的作用是旁路電容，在直流通路中RS存在，用來自動產生柵源反向偏壓，產生合適的靜態工作點：在交流通路中RS被C3旁路而不存在，有利于提高電壓放大倍數。當VGS2V,由伏安特性曲線可知，ID=2mA,所以RsVGSID2V2mAlk4.6.6場效應管放大電路如題圖4.6.6所示，電路參數VDD24V,RD56k，若要求漏極電位VD10V,RGIM,R24k場效應管的VPIV,IDSS1mA；試求RI的值。題圖4.6.6解：VDVDDIDRD24IDRD10ID2410RD14560.25mA又有：IDQIDSSVGSVP2V1GSVP1VGS,4VP121VGSVPVGSVP12,VGS12VP0.5VVGSVGVSVR2VSIDR2IDRIR2IDR10.25mAR1R1VGSO.252k4.7.1已知題圖4.7.1(a)所示電路中場效應管的轉移特性和輸出特性分別如圖(b)(c)所示。(1)利用圖解法求解Q點；、Ri和Ro。 (2)利用等效電路法求解AV題圖4.9題圖4.7.1解：(1)在轉移特性中作直線vGS=-iDRS,與轉移特性的交點即為Q點；讀出坐標值，得出IDQ=lmA,VGSQ=-2V.如圖4.7.1(a)所示。在輸出特性中作直流負載線vDS=VDD-iD(RD+RS),與VGSQ=-2V的那條輸出特性曲線的交點為Q點，VDSQQ3V。如圖4.7.1(b)所示(2)首先畫出交流等效電路(圖略)，然后進行動態分析。T //~~I， DSSDQgmiDvGSVDSImA/V,gR5AVmDRiRgIMRoRD5ko圖4.7.1

、Ri4.7.2電路如題圖4.7.2所示,已知場效應管的低頻跨導為gm,試寫出AV和Ro的表達式。g(RAumD題圖4.7.2題圖7.7.3//R、R和R的表達式分別為解：Aiou3DR1〃R2oRoR4.7.3設題圖4.7.3電路中場效應管參數VP4V,IDSS2mA,gmL2mS,試求放大器的靜態工作點Q