模拟电子线路习题习题答案

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1、第一章 1.1 在一本征硅中，掺入施主杂质，其浓度=cm。 D N2 14 10 3 （1）求室温 300K 时自由电子和空穴的热平衡浓度值，并说明半导体为 P 型或 N 型。 （2 若再掺入受主杂质，其浓度=cm，重复（1） 。 A N3 14 10 3 （3）若=cm,，重复（1） 。 D N A N 15 10 3 （4）若=cm，=cm，重复（1） 。 D N 16 10 3 A N 14 10 3 解：（1）已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值= cm，施主杂质= i n5 . 1 10 10 3 D N2 cm = cm，所以可得多子自由浓度为 14 10 3 i n5 . 1 10

2、 10 3 =cm 0 n D N2 14 10 3 少子空穴浓度 =cm 0 p 0 2 n ni 125. 1 6 10 3 该半导体为 N 型。 （2）因为=cm，所以多子空穴浓度 DA NN 14 101 3 i n cm 0 p 14 101 3 少子电子浓度 =cm 0 n 0 2 p ni 25 . 2 6 10 3 该半导体为 P 型。 （3）因为=,所以 A N D N = = =cm 0 p 0 n i n5 . 1 10 10 3 该半导体为本征半导体。 （4）因为=1010=9910（cm），所以，多子自由电子浓度 AD NN 1614 143 i n = cm 0 n

3、99 14 10 3 空穴浓度 =2.2710 （cm） 0 p 0 2 n ni 14 210 1099 )105 . 1 ( 43 该导体为 N 型。 1.3 二极管电路如图 1.3 所示。已知直流电源电压为 6V，二极管直流管压降为 0.7V。 （1） 试求流过二极管的直流电流。 （2）二极管的直流电阻和交流电阻各为多少？ D R D r + 6V D R 100 图 1.3 解：（1）流过二极管的直流电流也就是图 1.3 的回路电流，即 =53mA D IA 100 7 . 06 (2) =13.2 D R A V 3 1053 7 . 0 =0.49 D r D T I U A V

4、3 3 1053 1026 1.4 二极管电路如题图 1.4 所示。 （1）设二极管为理想二极管，试问流过负载的电流为多少？ L R （2）设二极管可看作是恒压降模型，并设二极管的导通电压V，试问流过负7 . 0 )( onD U 载的电流是多少？ L R （3）设二极管可看作是折线模型，并设二极管的门限电压 V，试问流过负载的电流是多少？7 . 0 )( onD U 20 onD r （4）将电源电压反接时，流过负载电阻的电流是多少？ （5）增加电源电压 E，其他参数不变时，二极管的交流电阻怎样变化？ D 题图 1.4 10V + E RL 100 解：（1）mA100 L R E I （2

5、）mA94 L )on(D R UE I （3）mA378. RR UE I DL )on(D （4） 0I 或 S II （5）E 增加，直流电流增加，交流电阻下降。 D I D T I U 1.6 在图 1.6 所示各电路中，设二极管均为理想二极管。试判断各二极管是否导通，并求 Uo的值。 题图 1.6 解：(1)在图(a)中，V2导通，V1截止，U05V。 (2)在图(b)中，V1导通，V2截止，U00V。 (3)在图(c)中，V1、V2均导通，此时有 V RRRR RE U984 . 1 2)051 . 0 /1 (4 26 )/( 4321 4 0 1.7 二极管限幅电路如图 1.7

6、(a)、(b)所示。将二极管等效为恒压降模型，且 UD(on)=0.7V。 若 ui5sint(V)，试画出 u0的波形。 题图 1.7 解：(1)在图(a)中：当 ui一2.7V 时，V 管截止，u0一2V；当 ui一2.7V 时，V 管 导通，u0ui。当 ui5sint(V)时，对应的 u0波形如图答图 1.7(a)所示。 (2)在图(b)中：当 ui1.3V 时，V 管截止，u0ui；当 ui1.3V 时，V 管导通， u02V。其相应波形如答图 1.7 (b)所示。 答图 1.7 1.9 在题图 1.9 (a)所示电路中，二极管等效为恒压降模型。已知输入电压 u1、u2的波形如 题图

7、 1.9(b)所示，试画出 u0的波形。 题图 1.9 解：该电路为高电平选择电路，即 u1、u2中至少有一个为 3V，则 u03一 0.72.3V。u1、u2均为 0 时，uo一0.7V。其波形答图 1.9(c)所示。 答图 1.9 1.10 在题图 1.10 所示电路中，设稳压管的 Uz5V，正向导通压降为 0.7V。若 ui10 sint(V)，试画出 u0的波形。 题图 1.10 解：当 ui5V 时，Vz击穿，u05V。当 ui一0.7V 时，Vz正向导通，u0一0.7V。 当一0.7Vui5V 时，Vz截止，u0ui。由此画出的 u0波形如答图 1.10 所示。 答图 1.10 1

8、.11 稳压管电路如题图 1.11 所示。 （1）设V，稳压管的稳定电压=10V，允许最大稳定电流%)101 (20 i U Z D Z U =30mA，=5mA, =800,=。试选择限流电阻 R 的值。 maxZ I minZ I minL R maxL R （2）稳压管的参数如（1）中所示，R=100，=250，试求允许的变化范围。 L R i U （3）稳压管的参数如（1）中所示，当=10V 时，其工作电流 Z U =20mA，=12，如=20V 不变，试求从无穷大到 1k时，输出电压变化的值 Z I Z r i U L R 为多少？ 0 U R Z D L R O U + _ i U

9、 + _ 题图 1.11 + 解：（1）因为 max min maxmin (22 10) 400 30 iZ ZL UUV R IImA 式中，因，所以=0，V maxL R minL I221 . 02020 max i U min max minmax (18 10) 457 (5 12.5) iZ ZL UUV R IImA 式中 mA,V=18V 5 . 12 800 10 max L I) 1 . 02020( min i U 选择 R 应满足：4000.1V,电路呈现限幅特性，其 u0波形如题图(b)所 示。 （2）当 RC变为时，u0幅度增大，其值接近15V，此时，一管饱和，另

10、k10 一管截止。 ； 第六章 6.1试判断题图 6.1 所示各电路的级间反馈类型和反馈极性。 + Ui + Uo V1 V2 R1R3 R5 R2 R4 (a) UCC + Ui + Uo (b) V1 V2 R1 R2 R3 (c) + Us RS UCC + Uo R8 R7 R6R2 R1 R3 R4 R5 V1V2 V3 V4 RL -UEE UCC + Ui UCC + Uo R1 R3 R7 R2 R4 R6 R5 V1 V2V3 V4 (d) 题图 6.1 解： 电路(a)为串联电压负反馈。 电路(b)为串联电压负反馈。 电路(c) V1与 V3间为电压串联负反馈。 电路(d)

11、为电压由 V3的射极经 R6至 V1的射极组成了电压串联负反馈。 6.2试判别 6.2 所示各电路的反馈类型和反馈极性。 Ui Uo R1 R2 R3 R4 R5 + A1 + A2 (a) R6 Ui Uo + A2 R2 R1R5 R4 R3 + A1 (b) 题图 6.2 解:电路(a)为电压并联负反馈。 电路(b)：经 A2、R2组成电压并联正反馈电路；经 R3组成电压并联负反馈电路。 6.3一电压串联负反馈放大器，其基本放大器的电压增益 Au=100，反馈网络的反馈系数 Bu=0.1。由于温度变化，Au增大到 120，试求负反馈放大电路的电压增益变化率 。 uf uf A A 解:

12、%54 . 1 )1 ( 1 vvvv v vf vf BAAA A A A 或 %8 . 1 1 1 vvv v vf vf BAA A A A 6.7 某放大器的放大倍数 A(j)为 6 10 1 1000 j )j(A 若引入 F=0.01 的负反馈，试问: (1)开环中频放大倍数 AI?fH=? (2)闭环中频放大倍数 AIf=?fHf=? MHzfFAf . .FA A A)( kHz.f )dB(A)( HIHf I I If H H I 75121102159111 990 10000101 1000 1 2 2159 2 10 2 6010001 3 6 解： 6.9 电路如题

13、图 6.10(a)和(b)所示。试问： RS + Us R1 R2 R3 (a) C1 T1 T2 R4 R6 C2 C3 RL UCC RS + Us R1 R2 C1 T1 RL UCC + Uo + Uo (b) R4 C2 T2 R5 图 6.10 R5 (1) 反馈电路的连接是否合理？为发挥反馈效果，两个电路对 RS有何要求？ (2) 当信号源内阻变化时，哪个电路的输出电压稳定性好？哪个电路源电压增益的稳定性 能力强？ (3) 当负载 RL变化时，哪个电路输出电压稳定性好？哪个电路源电压增益稳定能力强？ 解：(1)图(a)：第一级是电流串联负反馈，第二级是电压并联负反馈，第一级对第二

14、级相当 于恒流源激励，对第二级是合理的；对第一级要求恒压源激励，以使电流串联负反馈起作 用，即 RS越小越好。 图(b)：第一级是电压并联负反馈，第二级是电流串联负反馈，第一级对第二级相当于 恒压源激励，对第二级是合理的；对第一级要求恒流源激励以使电压并联负反馈起作用， 即 RS越大越好。 (2)图(a)：输入端是串联负反馈，Rif大，RS小，而且 RifRS，当 RS变化时，源电压增 益的变化不大，即稳定性较好，输出电压当然也就稳定。 图(b)：输入端是并联负反馈，Rif小，RS大，而且 Rif RS，当 RS变化时，源电压增 益不稳定，输出电压也不稳定 (3)图(a)：输入端是电压负反馈，

15、Rof小，是恒压源，RL变化时，输出电压稳定，源电压 增益也稳定。 图(b)：输出端是电流负反馈，Rof大，是恒流源，RL变化时，输出电压不稳定，源电 压增益也不稳定。 6.10 反馈放大器电路如题图 6.11 所示，试回答： （1）判断该电路引入了何种反馈？反馈网络包括哪些元件？工作点的稳定主要依靠 哪些反馈？ （2）该电路的输入输出电阻如何变化，是增大还是减少了？ （3）在深反馈条件下，交流电压增益 Auf？ 题图 6.11 解：（1）90电阻和 1电阻构成两级之间的交流串联电压负反馈。kk 4、60以及 V1构成两级之间的直流电流负反馈，以保证直流工作点更加kk 稳定。 （2）该电路输入阻抗增大，输出阻抗减小。 (3)在深反馈条件下： 91 1 9011 k kk F Aui 6.11 负反馈放大电路如题图 6.12 所示。 (1) 试判别电路中引入了何种反馈？ (2) 为得到低输入电阻和低输出电阻，应采用何种类型的负反馈？电路应如何改接？ + UCC Uo -UEE + Ui 2k 10k 10k 120k 2k 4.7k 90k 10k 10k 2k