1、模擬電路部分習題答案第二章 晶體二極管及應用電路2-1填空 （1）N型半導體是在本征半導體中摻入五價元素；P型半導體是在本征半導體中摻入 三價元素 。（2）當溫度升高時，二極管的反向飽和電流會 增大 。（3）PN結的結電容包括勢壘電容和擴散電容。 （4）晶體管的三個工作區分別是 放大區、截止區和飽和區。在放大電路中，晶體管通常工作在 放大區 區。（5）結型場效應管工作在恒流區時，其柵-源間所加電壓應該 反偏 。（正偏、反偏）2-2判斷下列說法正確與否。（1）本征半導體溫度升高后，兩種載流子濃度仍然相等。（ ）（2）P型半導體帶正電，N型半導體帶負電。（ ）（3）結型場效應管外加的柵-源電壓應使

2、柵-源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證RGS大的特點。（ ）（4）只要在穩壓管兩端加反向電壓就能起穩壓作用。（ ）（5）晶體管工作在飽和狀態時發射極沒有電流流過。（ ）（6）在N型半導體中如果摻入足夠量的三價元素，可將其改型為P型半導體。（ ） （7）PN結在無光照、無外加電壓時，結電流為零。（ ）（8）若耗盡型N溝道MOS場效應管的UGS大于零，則其輸入電阻會明顯減小。（）答案：（1）對；溫度升高后，載流子濃度會增加，但是對于本征半導體來講，電子和空穴的數量始終是相等的。（2）錯；對于P型半導體或N型半導體在沒有形成PN結時，處于電中性的狀態。（3）對；結型場效應管在柵源之間沒有絕緣層，所以

3、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RGS大的特點。（4）錯；穩壓管要進入穩壓工作狀態兩端加反向電壓必須達到穩壓值。（5）錯；晶體管工作在飽和狀態和放大狀態時發射極有電流流過，只有在截止狀態時沒有電流流過。（6）對； N型半導體中摻入足夠量的三價元素，不但可復合原先摻入的五價元素，而且可使空穴成為多數載流子，從而形成P型半導體。 （7）對；PN結在無光照、無外加電壓時，處于動態平衡狀態，擴散電流和漂移電流相等。（8）錯。絕緣柵場效應管因為柵源間和柵漏之間有SiO2絕緣層而使柵源間電阻非常大。因此耗盡型N溝道MOS場效應管的UGS大于零，有絕緣層故而不影響輸入電阻。2-3怎

4、樣用萬用表判斷二極管的正、負極性及好壞？答：可以利用萬用表的電阻擋測量二極管兩端電阻，正向時電阻很小，反向時電阻很大。 2-4二極管電路如題2-4圖所示，試判斷圖中的二極管是導通還是截止？輸出電壓為多少？ 本題可以通過二極管端電壓的極性判斷其工作狀態。一般方法是斷開二極管，并以它的兩個極作為端口，利用戴維南定理求解端口電壓，若該電壓是二極管正偏，則導通，若反偏則截止。（a）圖將二極管斷開，從二極管的兩個極為端口向外看，如題2-1解（a）圖所示，則A-B間電壓為12-6=6V，二極管處于正偏，導通。（b）圖將二極管斷開，從二極管的兩個極為端口向外看，如題2-1解（b）圖所示，則A-B間電壓為3-

5、2=1V，二極管處于正偏，導通。（c）當有兩只二極管時，應用以上方法分別判斷每只管子的狀態。如題2-1解（c）圖所示首先斷開上面二極管D1，則下面二極管D2截止，所以D1兩端電壓為正偏導通；然后再斷開下面二極管D2，如題2-1解（d）圖則D1兩端電壓為正偏導通，則D2兩端電壓為負截止，綜上所述，D1導通、D2截止。（d）根據前面分析方法，可知D1、D3截止，D2、D4導通。2-5電路如題2-11圖所示，穩壓管的穩定電壓UZ=8V，設輸入信號為峰值15V三角波，試畫出輸出uo的波形。解：如圖所示。三角波正半周時，當電壓幅值小于穩壓管的穩壓值時，穩壓管截止，當等于大于穩壓值時，穩壓管反向擊穿，輸出

6、電壓為穩壓管穩壓值；三角波負半周時，穩壓管正向導通，假設正向電阻為0，則輸出電壓為零。2-6如題2-12圖所示，電路中兩只穩壓管完全相同，UZ=8V，試畫出輸出uo的波形。解：如圖所示。三角波正半周時，當電壓幅值小于穩壓管的穩壓值時，下面一只穩壓管截止，當等于大于穩壓值時，穩壓管反向擊穿，輸出電壓為穩壓管穩壓值；三角波負半周時，上面一只穩壓管截止，當等于大于穩壓值時，穩壓管反向擊穿，輸出電壓為穩壓管穩壓值。 2-7、2-8、2-9略2-10電路及二極管伏安特性如圖所示，常溫下UT26mV，電容C對交流信號可視為短路，ui為正弦波，有效值為10mV，問（1）二極管在輸入電壓為零時的電流和電壓各為

7、多少？（2）二極管中流過的交流電流有效值為多少？ 解：在分析這類電路時，應首先分析靜態電流和電壓，即靜態工作點Q，然后求出在Q點下的動態電阻，再分析動態信號的作用。（1）利用圖解法可以方便地求出二極管的Q點。在動態信號為零時，二極管導通，電阻R中電流與二極管電流相等。因此，二極管的端電壓可寫為，在二極管的伏安特性坐標系中作直線，與伏安特性曲線的交點就是Q點，如圖所示。讀出Q點的坐標值，即為二極管的直流電流和電壓，約為（2）根據二極管動態電阻的定義，Q點小信號情況下的動態電阻為根據已知條件，二極管上的交流電壓有效值為10mV，故流過的交流電流有效值為第三章 晶體三極管及其應用電路3-1 試畫出用

8、PNP、NPN型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖，標出電源電壓的極性，靜態工作電流IB、IC的實際方向及靜態電壓UBE、UCE的實際極性。解：用PNP型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖如題3-4圖(a)所示。 其中靜態工作電流IB、IC的實際方向如圖中箭頭所示，靜態電壓UBE<-0.7V、UCE<-0.3V。用NPN型三極管組成的單管共射放大電路的原理圖如題3-4圖(b)所示。 其中靜態工作電流IB、IC的實際方向如圖中箭頭所示，靜態電壓UBE>0.7V、UCE>0.3V。3-2電路如圖3-5所示。說明這些電路能否對交流電壓信號進行線性放大，為什么？分析：解決此

9、問題需要進行以下幾個方面的判斷。1 判別三極管是否滿足發射結正偏、集電結反偏的條件，具備合適的靜態工作點。2 判斷有無完善的直流通路。3 判斷有無完善的交流通路。4 在前三個條件滿足的條件下，最后根據電路給出的參數進行計算，根據計算結果判斷三極管是否工作在放大區。但是如果電路沒有給出電路參數，該步驟可以省略。默認電路參數取值合適。解：a不能。沒有直流偏置，不能提供合適的靜態工作點。b不能。電源VCC使發射結反偏，不能提供合適的靜態工作點。c 不能。基極電壓VBB使發射結滿足正偏條件，但是集電結不是反偏，電路不具備合適的靜態工作點。d不能。電容使集電極交流接地，從而使輸出電壓交流部分為零。e能。

10、有合適的直流偏置電路，輸入能加到三極管上，輸出也能夠送到負載上。3-3 放大電路如題3-9圖所示。已知VCC=3V，UB=0.7V，RC=3 k，RB=150 k，晶體管VT的輸出特性曲線如題3-9圖a所示。試求：1放大電路的靜態工作點ICQ和UCEQ；2若RL=，求輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值；3若RL=7k，輸出最大不失真電壓的幅值。解：1 放大電路的靜態工作點ICQ和UCEQ計算如下。根據題3-9圖所示電路列寫直流負載線方程如下：分別令IC=0，UCE=0，代入直流負載線方程，得到負載線上兩個坐標點，M（3，0），N（0，1），連接M、N得到直流負載線。根據直流通路，

11、得基極靜態工作電流為直流負載線MN與iB=IB=15.3A的輸出特性曲線的交點Q就是靜態工作點。Q點坐標為2 RL=時，輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值的計算。若RL=，交流負載線斜率與直流負載線斜率相同，為如題3-9圖b所示。輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3若RL=7k，交流負載線斜率為輸入電壓ui為正弦電壓時輸出最大不失真電壓的幅值為 3-6如題3-12圖所示放大電路中，已知晶體管的=100，UBE=0.3V。1估算直流工作點ICQ和UCEQ。2若偏置電阻RB1、RB2分別開路，試分別估算集電極電位UC值，并說明各自的工作狀態；3若RB1開路時，要求I

12、CQ=2mA，試確定RB2應該取多大的值。解：1直流工作點ICQ和UCEQ估算。2若偏置電阻RB1開路，管子的靜態工作電流為此時三極管的發射結正偏、極點結反偏，管子處于放大狀態。 若偏置電阻RB2開路， 此時管子處于截止狀態。 3若RB1開路時，有3-7在電路如題3-13圖中，已知VCC=6V，UBEQ=0.7V，RS=500，RC=4k，RB=300k，晶體管VT的hfe=50，rbb=300。（1）估算直流工作點ICQ。（2）畫出放大電路的簡化h參數等效電路。（3）估算放大電路的輸入電阻和RL=時的電壓增益AU。（4）若RL=4k時，求電壓增益AU=uO/ui和AUS=uO/uS。解： 1

13、估算直流工作點ICQ。2放大電路的簡化h參數等效電路如題3-13圖a。3估算放大電路的輸入電阻和RL=時的電壓增益AU。4若RL=4 k時，電壓增益AU和AUS的計算。3-8 在題3-15圖所示放大電路中，已知晶體管的UBE=0.7V，=100，rbb=100，Rs=200，各電容足夠大。1畫出直流通路；計算靜態工作點。2畫出交流通路及交流等效電路，計算ri、rO、AU、AUs。解：1 直流通路如題3-15圖a；靜態工作點計算如下。2交流通路及交流等效電路如題3-15圖b、題3-15圖c所示.。ri、AU、AUs、rO的計算如下。3-10如題3-16圖所示電路，已知Rs=50，RB1=33K，

14、RB2=10K，RC=1K，RL=1K，晶體管的hie=1.2 K，=50。1畫出交流通路及簡化h參數等效電路。2計算ri、AU、AUs、rO。解：1交流通路及簡化h參數等效電路如題3-16圖a、題3-16圖b。2ri、AU、AUs、rO計算如下。3-13已知共基放大電路如題3-21圖所示。已知晶體管VT的hfe=50，rbb=50，UBEQ=0.7V,電路中的電容對交流可視為短路。1求靜態工作點。2畫出h參數等效電路；求中頻電壓增益U,輸入電阻和輸出電阻。分析：題3-21圖電路為CB組態放大電路。在進行低頻小信號分析時，可以使用CB組態的h參數模型，也可以使用比較熟悉的CE組態的h參數模型。解：方法一： 1 直流電路如題3-21圖a所示。2利用CB組態的h參數模型進行交流特性分析。交流等效電路如題3-21圖b所示。方法二： 1 靜態工