[电子技术基础模拟部分]习题答案全解1

第1章习题及答案

1.1．在图题1.1所示的各电路图中E ＝5V ，u i =10sin ωt V ，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u o 的波形。

(a)

(b)

o

(c)

(d)

o

图题1.1

解：（a ）图：当u i > E时，u o = E，当u i E时，u o =E 。 （c ）图：当u i E时，u o =u i 。 （d ）图：当u i > E时，u o =u i ；当u i

u i /

V

u o /u o /u o /u o /

1.2．有两个稳压管D Z1和D Z2，其稳定电压分别为

5.5V 和8.5V ，正向压降都是0.5V 。如果要得到0.5V ，3V ，6V ，9V 和14V 几种稳定电压，问这两个稳压管（还有限流电阻）应如何连接？画出各个电路。

解：各电路图如图所示。(a)0.5V；(b)3V；(c)6V；(d)9V；(e)14V。

R L

R L

(a)

(b)

R L

R L

R L

(c) (d) (e)

1.3．在如图题1.3所示的发光二极管的应用电路中若输入电压为1.0V 试问发光二极管是否发光，为什么？

图题1.3

解：若输入电压U I =1.0V，发光二极管不发光，因为发光二极管正向工作电压为2～2.5V 。

1.4．光电二极管在电路中使用时，是正向连接还是反向连接？

解：光电二极管在电路中使用时，是反向连接，因为光电二极管工作在反偏状态，它的反向电流随光照强度的增加而上升，用于实现光电转换功能。

1.5．某二极管的管壳标有电路符号，如图所示，已知该二极管是好的，万用表的欧姆档示意图如图题1.5所示，

（1）在测二极管的正向电阻时，两根表笔如何连接？（2）在测二极管的反向电阻时，两根表笔又如何连接？（3）两次测量中哪一次指针偏转角度大？偏转角度大的一次的阻值小还是阻值大？

U

图题1.5

解：（1）在测二极管的正向电阻时，黑表笔接正极，红表笔接负极。 （2）在测二极管的反向电阻时，黑表笔接负极，红表笔接正极。 （3）第一次测量中指针偏转的角度大，偏转角度大的一次阻值小。

1.6．有两个三极管分别接在放大电路中，今测得它们的管脚对地的电位分别如表题1.6所列，试判断（1）三极管的管脚，并在各电极上注明e 、b 、c ；（2）是NPN 管还是PNP 管，是硅管还是锗管？

表题1.6

三极管І 三极管Ⅱ

解：由表可见，三极管І的l 脚和2脚电位差为0.6 V，所以三极管І是硅管；三极管Ⅱ的2脚和3脚电位差为0.3V ，所以晶体管Ⅱ是锗管。 三极管І的1脚为基极，2脚为发射极，3脚为集电极。三极管І是NPN 管。同理可知，三极管Ⅱ的1脚为集电极，2脚是发射极，3脚是基极，且三极管Ⅱ是NPN 管。

1.7．在两个放大电路中，测得三极管各极电流分别如图题1.7所示，求另一个电极的电流，并在图中标出其实际方向及各电极e 、b 、c 。试分别判断它们是NPN 管还是PNP 管。

图题1.7

解：电流实际方向及各电极如图所示。左边为NPN 管右边为PNP 管。

1.8 试判断以下结论是否正确并改正。

（1）场效应管的导电机理和双极型三极管相似均为多数载流子和少数载流子参与导电。（ × ） 解：场效应管的导电机理为一种载流子参与导电，而双极型三极管为两种载流子参与导电。

（2）场效应管属于电压型控制器件，其g 、s 间阻抗要远大于三极管b 、e 间的阻抗。（ √ ）

解：场效应管属于电压型控制器件，其g 、s 间阻抗要远大于三极管b 、e 间的阻抗。

（3）场效应管工作区域有：放大区、饱和区、截止区。（ × ）

解：场效应管工作区域有：可变电阻区、饱和区、截止区。 （4）场效应管三个电极g 、d 、s 分别和双极型三极管c 、e 、b 相对应。（ × ） 解：场效应管三个电极g 、d 、s 分别和双极型三极管b 、c 、e 相对应。

1.9 T1、T 2、T 3为某放大电路中三个MOS 管，现测得g 、s 、d 三个电极的电位如表题1.9所示，已知各管开启电压U T 。试判断T 1、T 2、T 3的工作状态如何。

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，如解表题1.9所示。

解表题1.9

第2章习题及答案

2. 1 试比较并说明三极管的三种基本放大电路特点。 解：共射极放大电路输入电压、输出电压反相，电压增益高，高频特性一般，一般用于低频放大和多级放大中间级。共集电极放大电路输入电压、输出电压同相，电压增益约等于1，高频特性一般，适用于多级放大电路的输入、输出级。共基极放大电路输入电压、输出电压同相，电压增益高，高频特性好，适用于高频电路、宽频带电路和恒流源电路。

2. 2 电路如图题2.2所示，R b =100kΩ，U CC =9 V ，晶体管参数β=50，U BE =-0.2 V 。

（1）要求I C =2mA ，U BB =？

（2）要求I C =2mA ，－U CE ＝5V ，R c =？

（3）如果基极改为由电源U CC 供电，工作点不改变，则R b 值应改为多少

?

-U CC

图题2. 2

解：（1）I B =

I C

β

=2mA /50=40μA ，U BB =4. 2V

（2）R C =

U CC -U CE

=2k Ω

I C U CC -U BE

=220k Ω

I B

（3）R b =

2. 3 分析如图题2.3所示电路对正弦交流信号有无放大作用。图中各电容对交流可视为短路。

(a)

(b)

(c)

(d)

图题2. 3

解：（a ）电路不能实现电压放大。电路缺少集电极电阻R c 。

（b ）电路不能实现电压放大。电路中缺少基极偏置电阻R B 。 （c ） 电路不能实现电压放大。电路中晶体管发射结没有直流偏置电压，静态电流I BQ 0，放大电路工作在截止状态。

（d ）电路能实现小信号电压放大。

2. 4 在如图题2.4所示电路，当输入交流信号时，出现如图题2. 5所示输出波形图，试判断何种失真，产生该失真的原因是什么？如何才能使其不失真？

（a ） （b ）

图题2.4

解：当输入交流信号时，出现（a ）的输出图形，说明是截止失真。产生截止失真的原因是静态工作点偏低，即I BQ 太小，引起I CQ 太小。只要将偏置回路的电阻R b 减小，即增大I BQ ，使静态工作点上移就可消除失真。出现（b ）的输出图形，说明是饱和失真。产生饱和失真的原因是静态工作点偏高，即I BQ 太大，引起I CQ 太大。只要将偏置回路的电阻R b 增大，即减小I BQ ，使静态工作点下移就可消除失真。

2. 5 某电路如图题2.5所示。晶体管T 为硅管，其β=20。电路中的U CC =24V、R B = 96kΩ、R C =RE =2.4kΩ、电容器C 1、C 2、C 3 的电容量均足够大、正弦波输入信号的电压有效值u i =1V。试求： (1) 输出电压u o1、u o2的有效值；

(2) 用内阻为10kΩ的交流电压表分别测量u o1、u o2时，交流电压表的读

数各为多少？

图题2. 5

解：（1）根据共射极、共集电极放大电路的开路电压放大倍数求u o =A u u i 。

I BQ =

U CC -U BEQ R B +(1+β) R E

=0. 16mA

r be =300+(1+β)

26mV

=0. 24Ω I BQ

u o 1=A u o 1u i =

βR C

u i =0. 95V

r be +(1+β) R E

(1+β) R E

u i =0. 995V

r be +(1+β) R E

u o 2=A u o 2u i =

（2）u o 1=A u o 1u i =

β(R C //R L )

u i =0. 76V

r be +(1+β) R E

(1+β)(R E //R L )

u i =0. 994V

r be +(1+β) R E

u o 2=A u o 2u i =

2. 6如图题2.6所示的偏置电路中，热敏电阻R t 具有负温度系数、问能否起到稳定工作点的作用？

+UCC

+U

CC

(a)(b)

图题2.6

解：（a ）能稳定Q 点，过程如下：

T ↑

[

I C ↓

R t ↓→V B E ↓→I B ↓→I C ↓

（b ）不能稳定Q 点，因为

T ↑

[

I C ↑

R t ↓→V B E ↑→I B ↑→I C ↑

2. 7 画出图题2.7所示电路的等效电路，设电路中各电容容抗均可忽略，并注意标出电压、电流的正方向。

(a)(b)

图题2.7

解：等效电路如图解2.7所示。

(a)

(b)

图解2.7

2. 8 如图题2.8所示R S 、R e 、R b1、R b2、R c 、R L 、U CC 均已知；求静态工作点I C 、I B 、U CB 。

u o

图题2.8

解：I C ≈I E =U B /R e =

R b 2

U CC

(R b 1+R b 2) R e

I B =I C /β U CB =U CC -I C R C -=U CC -

R b 2

U CC

(R b 1+R b 2)

R b 2R C R b 2

U CC -U CC

(R b 1+R b 2) R e (R b 1+R b 2)

第3章习题及答案

3.1 电路如图题3.1所示。T 1和T 2参数一致且β足够大。 （1） T 1、T 2和电阻R 1组成什么电路，起什么作用？ （2） 写出I c 2的表达式。

I REF

+Ucc u 0u i

图题3.1

解：（1）T 1、T 2和电阻R 1组成镜像电流源，给I c 2提供电流。 （2）I C =

U CC -0.7

R 1

3.2 威尔逊电流源如图题3.2所示。三个B J T 的参数相同，

β1=β2=β3=β，且β>>1。试求电流I c 2。

2

I c22

3

图题3.2

解： I C2=

U 1-1.4

A R 1

3.3 多路电流源电路入图题3.3所示，已知所有晶体管的特性均相同，U BE 均为0.7V 。试求I c1，I c2各为多少。

136k R

c 2

2

图题3.3

解：I C1=I C2=105 μA

3.4 什么叫耦合？常见的耦合方式有那些？

解：在放大电路中，耦合是指各级间的连接方式，常用的耦合方式有三种：阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。

3.5 多级直接耦合放大电路的主要问题是什么？如何克服？ 解：多极直接耦合放大电路的主要问题有两个，一是级间直流电位匹配问题，

可以通过提高后射极电位的方法来实现，或者采取直流电平移动电路来实现；二是零点漂移问题，解决的办法有三种：引入直流负反馈来稳定静态工作点、采用温敏元件补偿放大管的温漂、采用差分放大电路作为输入级。

3.6 阻容耦合放大电路如图题3.6所示，已知β1=β2=50V ，U BE =0⋅7V ，试指出每级各是什么组态的电路，并计算电路的输入电阻R i 。

+Ucc (+15V )

u

图题3.6

解：图中所示电路的第一级为共集电路，第二级为共射放大电路。放大电路的输入阻抗为第一级共集电路的输入阻抗。在求解R i 时，要注意考虑第二级输入电阻R i 2对它的影响。为求R i ，应先进行静态计算，以确定r be 1和r be 2的值。

I B 1==

(U CC -U BE 1)

[R B 1+(1+β) R e 1]

(15-0. 7) V

25+(1+50) ⨯10K Ω=0. 0267m A

r be 1=200Ω+=200Ω+I E 2

26(m V )

(1+β1) Ω

(1+β1) I B 1(m A ) 26

Ω=1173Ω0. 0267

U -U BE 2=B 2

'2R b 21+R e

U CC R b 2215⨯10=V =2. 50V

R b 21+R b 2250+10

(2. 5-0. 7) V

=1. 64mA

(1+0. 1) k Ω

U B 2=

∴I E 2=

r be 2=200Ω+(1+β)

26(m V ) I E 2(m A ) 26

Ω=1000Ω1. 64

=200Ω+(1+50) ⨯

R i2=Rb21//Rb22//[rbe2+(1+β2)R e2]=3.52k Ω

于是可求得 R i =Rb1//[rbe1+(1+β1)(Re1//Ri2)]=21.07k Ω

3.7 为什么共模抑制比越大，电路的抗干扰能力越强？ 解：共模抑制比是用来衡量差分放大电路对差模信号的放大能力和对共模信号的抑制能力的指标，由其定义 K CMR ＝

A UD

可以看出，共模抑制比越A UC

大，则电路对共模信号的抑制能力的越强。而伴随信号加到输入的干扰信号都是共模信号，这时，共模抑制比越大，就越能抑制干扰信号，抗干扰能力就越强。

3.8 若差动放大电路中一管输入电压u i1＝3mv ，试求下列不同情况下的共模分量和差模分量。

（1）u i2＝3mv （2）u i2＝-3mv （3）u i2＝5mv （4）u i2＝-5mv 解：（1）u id ＝0mv ，u ic ＝3mv （2）u id ＝6mv ，u ic ＝0mv （3）u id ＝-2mv ，u ic ＝4mv （4）u id ＝8mv ，u ic ＝-1mv

3.9 差动放大电路如图题3.9所示。

（1） 若A ud =100，A uc =0，u i 1=10mV ，u i 2=5mV ，则u 0有多

大？

（2） 若A ud =-20，A uc =-0. 2，u i 1=0. 49V ，u i 2=0. 51V ，则u 0变

为多少？

U

图题3.9

解：（1）u 0＝0.5V （2）u 0＝0.3V

3.10 差动放大电路如图题3.10所示。R W 起到调电路两边对称程度的作用。已知：U CC =U EE =12V ，R b =R c =R e =10k Ω，R W =200Ω，滑动头位于其中点，U BE =0. 7V ，β1=β2=50，r be =2. 5k Ω。 （1） 估算电路的静态工作点I B 1Q 、I C 1Q 和U CE 1Q ； （2） 求电路的A ud ；

（3） 计算电路的差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。

CC

图题3.10

解：（1）求静态工作点： I B 1R b +U BE +∴I B 1=11μA

1

I E 1R W +2I E 1R e =U EE 2

I E 1=I C 1=0. 55mA U CE =U CC +U EE

1

-I C 1R c -I E 1R W -2I E 1R e =7. 5V

2

R I c c

（2）A ud ＝-=-40

(R +r ) I b b be

（3）R id =25.2k Ω，R od =20k Ω

3.11 电路如图题3.11所示，各晶体管的β均为80，U BE =0. 6V ，

r bb ' =330Ω，基极电流均可忽略，R w 滑动端处于中间位置，试求：

(1) T 3的静态工作点。 (2) 电压放大倍数A u =

∙

U 0U i

∙

∙

。

(3) 输入电阻R i 和输出电阻R o 。

(4) 不失真的最大输入信号u im 为多少（设T 3的U ces 3=1V ）？

+10V

-10V

图题3.11

解：（1）忽略各晶体管的基极电流，可近似计算如下

U R2=

10-(-10) 20

⨯R 2=⨯50=5V ，

R 1+R 2200U R 2-U BE 45-0. 6

==2m A ，

R 42. 2

11

I CQ4≈I EQ4=1m A ， 22

I EQ4=

I EQ1=I EQ2=

I CQ 1≈I EQ 1≈1m A ，

U CQ 1=10-R 3I CQ 1=10-9. 4⨯1=0. 6V ， U EQ 3=U O =U CQ 1-U BE =0V ， I EQ3=

U EQ 3-(-10)

R 7

=5mA

、 I CQ 3≈I EQ 3=5mA ，

U CEQ 3=10-U EQ 3=10V 。

（2）r be 1=300+(1+β)

2626

=300+81⨯≈2. 4k Ω， I EQ 11

r be 3=300+(1+β)

2626

=300+81⨯≈0. 72k Ω， I EQ 35

R i 3=r be 3+(1+β) R 7=0. 72+81⨯2=162. 72k Ω，

'

R L . 72≈8. 89k Ω。 1=R 3//R i 3=9. 4//162'

1βR L 1

A u 1=-

2R +r +(1+β) ⨯1R 5be 1W

2∙

=-

181⨯8. 89

≈-31. 3，

21+2. 4+81⨯0. 5⨯0. 2

A u 2=

∙

∙

(1+β) R 781⨯2

=≈0. 996，

r be 3+(1+β) R 7162. 72

∙

∙

A u =A u 1∙A u 2≈-31. 3⨯0. 9956≈-31. 6。

（3） R i =2[R 5+r be 1+(1+β)

1

R W ]=2[1+2. 4+81⨯0. 1]=23k Ω， 2

R o =

R 3+r be 39. 4+0. 72

//R 7=//2≈118Ω。

1+β81

（4）u om =10-u CES 3=10-1=9V ，

u im =

u om

≈289m V 。 |A u |

3.12 带恒流源的差动放大电路如图题3.12所示。U CC =U EE =12V ，

R C =5k Ω，R b =1k Ω，R e =3. 6k Ω，R =3k Ω，β1=β2=50，R L =10k Ω，r be 1=r be 2=1. 5k Ω，U BE 1=U BE 2=0. 7V ，U Z =8V 。

（1） 估算电路的静态工作点I C 1Q 、U C 1Q 、I C 2Q 和U C 2Q ； （2） 计算差模放大倍数A ud ；

（3） 计算差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。

+U cc

图题3.12

解：(1)电流源的电流I c =I e =即I E 1=I E 2=

U Z -0. 7

=2mA R e

1

I c =1mA 2

∴I C 1=I C 2=1mA

U C 1=U C 2=U CC -I C R C =12-5⨯1=7V

(2) A ud =-50

(3) R id ＝5.1k Ω，R od ＝5k Ω。

3.17为什么说集成运放的输入偏置电流I IB 越小越好？为了减小输入偏置电流，通常可采取那些措施？

解：输入偏置电流的大小，在外接电阻确定以后，主要取决于运放差分输入级BJT 的性能，当它的β值太小时，将引起偏置电流增加，从使用角度看，偏置电流越小，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也越小。

第4章习题及答案

4.1 什么是反馈？负反馈可以分为哪几种组态？

解：反馈就是指把输出回路的电量（电压或电流）的一部分或者全部以某种形式反送给输入回路，从而影响输入电量的过程。负反馈可以分为电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈四种组态。

4.2 图题4.2各电路中哪些元件构成了反馈通路？并判断是正反馈还是负反馈。

(a)

o o (b)

(c)

+o -

(d)

(e)

(f)

u

o

图题4.2

解：（a ）图：R e 构成反馈通路。负反馈 （b ）图：R f 构成负反馈通路

（c ）图：R f 和R e2构成负反馈通路 （d ）图：R 2和R 3构成负反馈通路。 （e ）图：R f 和R e1构成负反馈通路

（f ）图：R 构成反馈通路，为正反馈。

4.3 在图题4.2中含有负反馈的电路为什么类型的负反馈？ 解：（a ）电压串联负反馈，（b ）电压并联负反馈（c ）电流并联负反馈 （d ）电压串联负反馈 （e ）电流串联负反馈

4.4 试用集成运放设计一电路，能够实现输入电阻高、输出电流稳定的放大电路。

解：依题意需要引入电流串联负反馈。如图解4.4所示。

u i

R L

图解4.4

4.5 图题4.5所示的电路中，应该将R f 如何接入电路才能构成：

（1）电压串联负反馈 （2）电流并联负反馈 （3）电压并联负反馈 （4）电流串联负反馈

Ucc

+u s -R c d b

o

21

图题4.5

解：（1）h 和j 相连，g 和f 相连，a 和c 相连，b 和d 相连。 （2）h 和i 相连，g 和e 相连，d 和b 相连，a 和c 相连 （3）h 和j 相连，g 和f 相连，a 和d 相连，c 和b 相连 （4）h 和i 相连，g 和e 相连，a 和d 相连，c 和b 相连

=A =1000，F =F ＝4.6 在图题4.6所示的反馈放大电路框图中，A 1212

0.049，若输入电压U i ＝0.1V ，求输出电压U o 、反馈电压U f

。

.

.

.

.

o

图题4.6

解：∵U 0U =A 1A 2∴U o ＝2V ，U f =U o F ＝0.098V i 1+A 2F 2+A 1A 2F 11

4.7 反馈放大电路如图题4.7所示。

（1）若电路满足深度负反馈，求其闭环放大倍数

（2）若R f ＝0，这时的电路为什么电路，闭环放大倍数为多少？

o

图题4.7

22

=解：（1）电压串联负反馈。∵F u

R R e 1

=1+f ∴A uf

R e 1+R f R e 1

=1，构成了电压跟随器。 （2）R f ＝0，则A uf

4.8 在满足深度负反馈的情况下，试计算图题4.2中（a ），（b ），（d ）的闭环增益。

=1+R 2 =1（b ）A =-R (d ) A 解：（a ）A uf uf rf f

R 3

4.9 电路如图题4.9所示，满足深度负反馈条件，试计算它的互阻增益A rf ，定性分析一下该电路在引入负反馈后输入电阻和输出电阻的变化情况。

u o

i

图题4.9

解：该图为电压并联负反馈。由于满足深度负反馈条件，可以直接利用虚短虚断来处理。

i i =i f =

u u --u o u

≈-o ，故互阻增益为：A rf =o =-R f

i i R f R f

由于是电压并联负反馈电路，引入负反馈后，输入电阻降低，输出电阻降低。

4.10 已知反馈放大电路的频率特性如图题4.10所示，试判断哪个电路会产生自激振荡？

23

F /20lg

A F /20lg A

Z

Z

ϕ--ϕZ

--Z

(a)(b)

图题4.10 解：找出相应的频率点如图解4.10所示。

F /

20lg A

F /20lg A

Z

Z

ϕ-ϕZ

-Z

--(b)

图解4.10 （a ）f 0fc ，不会产生自激振荡，电路稳定。

第5章习题及答案

5.1 同相比例运算如图题5.1所示，求u 0。

24

R

图题5.1

解：u o =2u i

5.2 电路如图题5.2所示，u 1＝0.6V ，u 2＝0.8V ，求u o 的值。

o

R 2

o

图题5.2

解：u =1. 8V

5.3 由集成运放构成的晶体管β测试电路如图题5.3所示，假设晶体管为硅管。

（1）若U BE =0.7V，试求晶体管各极电位。

（2）当电压表的读数为200mV 时。求晶体管的β是多少？

25

R

图题5.3

解：（1）U c =5V , U b =0V , U e =-0. 7V

(2)β=50

5.4 为了用较小电阻实现高电压放大倍数的比例运算，常用一个T 型网络代替反馈电阻，如图题5.4所示，求u o 与u i 之间的关系。

2

R 3

u o

图题5.4

解：u 0=-

5.5 电路如图题5.5所示，当

R 2+R 3+R 2R 3/R 4

u i

R 1

R 1R 3

时，求u o ＝？ =

R 2R 4

26

o

图题5.5

解：u 0=(1+

R 1

) u i R 2

5.6 试设计一个运算电路，满足输出和输入之间的关系为

u o =u 1+u 2-2u 3。

解：电路如图解5.6所示。

1K Ωo

图解5.6

5.7 图5.7（a ）、(b)所示的基本微分电路中，C ＝0.01μF ，R ＝100k Ω，如果输入信号波形如图题5.7所示，试画出输出电压波形。

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