康华光模电第四版答案.docx
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康华光模电第四版答案
康华光模电第四版答案
【篇一:
模电课后(康华光版)习题答案3】
>3.4.5二极管电路如图题2.4.3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。
设二极管是理想的。
图题2.4.3
解:
图b:
d的阳极电位为-15v,阴极电位为-12v,d被反向偏置而截止,vao=-12v。
图c:
对d1有阳极电位为0v,阴极电位为-12v,故d1导通,
此后使d2的阴极电位为0v,而其阳极为-15v,故d2反偏截止,vao=0v。
3.4.2电路如图题2.4.5所示,电源vs为正弦波电压,试绘出负载rl两端的电压波形。
设二极管是理想的。
图题2.4.5
解:
图题2.4.5a中,vs0时,d导通,vl=vs;vs0时,d截止,vl=0。
故vl波形如图解2.4.5中vla所示。
图题2.4.5b中vs〉0时,d2、d4导通,vl=vs;vs〈0时,
d1、d3导通,vl=-vs。
故vl波形如图解2.4.5中vlb所示。
图解2.4.5
3.4.7二极管电路如图题2.4.8a所示,设输入电压vⅠ(t)波形如图b所示,在0〈t〈5ms的时间间隔内,试绘出vo(t)的波形,设二极管是理想的。
图题2.4.8
解:
vⅠ(t)6v时,d截止,vo(t)=6v;vⅠ(t)≥6v时,d导通;vⅠ(t)=10v时,vo(t)=8v。
vo波形如图解2.4.8所示。
图解2.4.8
图题2.4.13图解2.4.13
解:
(a)画传输特性
0vi12v时,d1、d2均截止,vo=vi;vi≥12v时,d1导通,d2截止
vo?
12k?
6k?
vi?
?
12v
(6?
12)k?
(6?
12)k?
2
?
vi?
4v3
-10vvi0时,d1、d2均截止,vo=vi;vi≤-10v时,d2导通,d1截止
12k?
6k?
210
vo?
vi?
?
(?
10)v?
vi?
(6?
12)k?
(6?
12)k?
33
传输特性如图解2.4.13中a所示。
解:
0vivz(=8v)时,dz截止,vo=vi;
vi≥vz时,dz反向击穿,vo=8v;-0.7vvi0时,dz截止,vo=vi;
vi≤-0.7v时,dz正向导通,vo=-0.7vvo的波形图如图解2.5.1所示。
图题2.5.1图解2.5.1
【篇二:
模电第四章答案】
-1如题4-1图所示mosfet转移特性曲线,说明各属于何种沟道?
若是增强型,开启电压等于多少?
若是耗尽型,夹断电压等于多少?
答:
(a)p-emosfet,开启电压vgs?
th?
?
?
2v
(b)p-dmosfet,夹断电压vgs?
off?
(或统称为开启电压vgs?
th?
)?
2v(c)p-emosfet,开启电压vgs?
th?
?
?
4v
(d)n-dmosfet,夹断电压vgs?
off?
(或也称为开启电压vgs?
th?
)?
?
4v4-24个fet的转移特性分别如题4-2图(a)、(b)、(c)、(d)所示。
设漏极电流id
的实际方向为正,试问它们各属于哪些类型的fet?
分别指出id的实际方向是流进还是流出?
答:
(a)p-jfet,id的实际方向为从漏极流出。
(b)n-dmosfet,id的实际方向为从漏极流进。
(c)p-dmosfet,id的实际方向为从漏极流出。
(d)n-emosfet,id的实际方向为从漏极流进。
(a)vgs=5v,vds=1v;(b)vgs=2v,vds=1.2v;(c)vgs=5v,vds=0.2v;(d)vgs=vds=5v。
解:
已知n-emosfet的?
ncox?
100?
a/v2,
vgs?
th?
?
0.8v
w?
10
(a)当vgs?
5v,vds?
1v时,mosfet处于非饱和状态?
vds?
vgs?
vgs?
th?
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ncow2l
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v
gs
2?
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vds?
v2ds?
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3.7ma
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?
(b)当vgs?
2v,vds?
1.2v时,vgs?
vgs?
th?
?
1.2v?
vds,mosfet处于临界饱和
?
?
vgs?
vgs?
th?
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1id?
1?
c?
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2?
0.72ma2noxl2
2
(c)当vgs?
5v,vds?
0.2v时,vgs?
vgs?
th?
?
4.2v?
vds,mosfet处于
非饱和状态
22id?
vgs?
vgs?
th?
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vds?
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ncox?
?
2?
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0.1v2?
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0.82ma
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(d)当vgs?
vds?
5v时,vds?
vgs?
vgs?
th?
,mosfet处于饱和状态
?
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vgs?
vgs?
th?
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c?
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0.12?
10?
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5?
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1nox2
2
解:
(1)当vds?
1v时,由于vgs?
vgs?
th?
?
3v?
1v?
2v即vds?
vgs?
vgs?
th?
,n-emosfet工作于非饱和区
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vds?
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12noxl2
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0.75ma
(2)当vds?
4v时,由于vds?
vgs?
vgs(th),n-emosfet工作于饱和区
id?
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cw?
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vgs?
vgs?
th?
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0.05ma2?
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2noxl2
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0.1ma
ro?
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50v时
ro?
vaid
50v?
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5k?
ma
vds
(2)当vds变化10%时,即?
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vds
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idid
由于ro
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id
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vds
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况都一样)
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va
%?
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vds?
0.2%vds(对二种情50
或者:
由于gds?
ida
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vva
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id?
gds?
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vds?
v?
?
vds?
a
?
id?
0.2%vds?
id
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?
id
d
?
0.2%vds
(a)vd=+4v;(b)vd=+1.5v;(c)vd=0v;(d)vd=-5v;解:
根据题意vgs?
vg?
vs?
0?
5v?
?
5v?
vgs?
th?
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1.5v,p-emosfet导通
?
a
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0.082,?
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0.02v?
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pcox?
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802
(a)当vd?
?
4v时,由于此时vgd?
vg?
vd?
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4v?
vgs?
th?
p-emosfet处于非饱和状态
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vgs?
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pcox?
w?
0.08ma22?
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1.5?
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2l2
2
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0.24ma
(b)当vd?
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1.5v时,此时vgd?
0v?
1.5v?
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1.5v?
vgs?
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p-emosfet处于临界饱和状态
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1.5?
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0.02?
(?
3.5)?
id?
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pcox?
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0.082
2
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0.49ma?
1.07?
0.5243ma
(c)当vd?
0v时,vds?
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5v,vgs?
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5v?
1.5v?
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3.5v
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vgs?
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,p-emosfet处于饱和状态
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vgs?
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th?
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pcox?
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2
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1.1?
0.539ma
(d)当vd?
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5v时,vds?
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10v,vgs?
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?
3.5v即vds?
vgs?
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th?
,p-emosfet处于饱和状态
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pcox?
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th?
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0.082
2
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0.49ma?
1.2?
0.588ma
n-dmosfet工作于非饱和区(或三极管区)
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c2v?
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v?
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0.1?
0.1id?
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th?
dsds2noxl22
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0.59ma
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n-dmosfet工作于非饱和区
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(c)当vd?
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ncox?
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vgs?
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2
2
n-dmosfet工作于临界饱和状态,由于忽略沟道长度调制效应,则
?
?
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9ma
(d)当vd?
5v时,vds?
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vs?
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vgs?
th?
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2noxl2
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n-dmosfet工作于饱和区,由于忽略沟道长度调制效应,则
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解:
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1ma,vd?
0v,vg?
0v,vgs?
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又由于vds>vgs?
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,mosfet处于饱和工作区
且?
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0.022?
40?
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代入数据得:
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2?
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2?
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因为vgs?
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1.58?
0.42v<vgs?
th?
不符合题意,舍去?
vgs?
2?
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又vgs?
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vs?
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3.58v得rs?
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3.58?
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1ma
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a
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0.2v2,vgs?
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20v解:
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(a)由于vgs?
3v>vgs?
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2v,mosfet导通,假设mosfet工作于饱和区,则
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7.27v?
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vgs?
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,说明mosfet确实工作在饱和区,假设成立。
(b)由于vgs?
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th?
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2v,mosfet导通,假设mosfet工作于饱和
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1?
20区。
则id?
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1?
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2?
ncox?
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2?
0.22
【篇三:
模电康华光思考题题】
2.1集成电路运算放大器
2.1.1答;通常由输入级,中间级,输出级单元组成,输入级由差分式放大电路组成,可以提高整个电路的性能。
中间级由一级或多级放大电路组成,主要是可以提高电压增益。
输出级电压增益为1,可以为负载提供一定的功率。
2.1.2答:
集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成,线性区的直线的斜率即vvo很大,直线几乎成垂直直线。
非线性区由两条水平线组成,此时的vo达到极值,等于v+或者v-。
理想情况下输出电压+vom=v+,-vom=v-。
2.1.3答:
集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆,输出电阻r约为100欧姆,开环电压增益avo约为10^6欧姆。
2.2理想运算放大器
2.2.1答:
将集成运放的参数理想化的条件是:
1.输入电阻很高,接近无穷大。
2.输出电阻很小,接近零。
3.运放的开环电压增益很大。
2.2.2答:
近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书p27。
2.3基本线性运放电路
2.3.1答:
1.同相放大电路中,输出通过负反馈的作用,是使vn自动的跟从vp,使vp≈vn,或vid=vp-vn≈0的现象称为虚短。
2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而运放的输入电阻的阻值又很高,因而流经两输入端之间ip=in≈0,这种现象称为虚断。
3.输入电压vi通过r1作用于运放的反相端,r2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地。
由虚短的概念可知,vn≈vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位,称为虚地。
虚短和虚地概念的不同:
虚短是由于负反馈的作用而使vp≈vn,但是这两个值不一定趋向于零,而虚地vp,vn接近是零。
2.3.2答:
由于净输入电压vid=vi-vf=vp-vm,由于是正相端输入,所以vo为正值,vo等于r1和r2的电压之和,所以有了负反馈电阻后,vn增大了,vp不变,所以vid变小了,vo变小了,电压增益av=vo/vi变小了。
由上述电路的负反馈作用,可知vp≈vn,也即虚短。
由于虚地是由于一端接地,而且存在负反馈,所以才有vp≈vn=0.
2.3.3答:
同相放大电路:
1.存在虚短和虚断现象。
2.增益av=vo/vi=1+r2/r1,电压增益总是大于1,至少等于1。
3.输入电阻接近无穷大,出电阻接近于零。
反相放大电路:
1.存在虚地现象。
2.电压增益av=vo/vi=-r2/r1,即输出电压与输入电压反相。
3.输入电阻ri=vi/i1=r1.输出电压趋向无穷大。
电路的不同:
1.参考p28和p32的两个图。
2.根据上述各自的特征即可得出它们的区别。
2.3.4参考书本图下面的分析和上述的特点区别。
2.3.5答:
电路的电压增益约为1,在电路中常作为阻抗变化器或缓冲器。
2.4同相输入和反反相输入放大电路的其他应用
2.4.1各个图参考p34-p41,各个电路的输出电压和输入电压的关系参考图下的分析。
2.4.2
成炜:
最后一道题不会做,你们房间把它算下吧。
谢了!
(*^__^*)嘻嘻?
?
第三章二极管
3.2.1答:
空间电荷区是由施主离子,受主离子构成的。
因为在这个区域内,多数载流子已扩散到对方并复合掉了,或者说耗尽了,因此有称耗尽区。
扩散使空间电荷区加宽,电场加强,对多数载流子扩散的阻力增大,但使少数载流子的漂移增强;而漂移使空间电荷区变窄,电场减弱,又使扩散容易进行,故空间电荷区也称为势垒区。
3.2.2答:
使pn结外加电压vf的正端接p区,负端接n区,外加电场与pn结内电场方向相反,此时pn出于正向偏置。
3.2.3答:
增加。
因为在外加反向电压产生的电场作用下,p区中的空穴和n区中的电子都将进一步离开pn结,使耗尽区厚度增加。
3.2.4答:
只有在外加电压是才能显示出来。
3.2.5答:
p67页。
3.3.1答:
p71页
3.3.2
3.3.4答:
p71页
3.3.5答:
p71页
3.4.1答:
p73页
3.4.2答:
p74,76页
3.4.3答:
p83页
第四章
4.1.1不可以,因为bjt有集电区、基区和发射区。
4.1.2不行。
内部结构不同。
4.1.3必须保证发射结正偏,集电结反偏。
反偏,都正偏。
4.1.4发射区向基区扩散载流子,形成发射极电流ie。
ie=ien+iep,ic=icn+icbo
4.1.5(p106)
第一问没有找到;bjt输入电流ic(或ie)正比于输入电流ie(或ib)。
如果能控制输入电流,就能控制输出电流,所以常将bjt成称为电流控制器件。
第四章
4.1.1不可以,因为bjt有集电区、基区和发射区。
4.1.2不行。
内部结构不同。
4.1.3必须保证发射结正偏,集电结反偏。
反偏,都正偏。
4.1.4发射区向基区扩散载流子,形成发射极电流ie。
ie=ien+iep,ic=icn+icbo
4.1.5(p106)
第一问没有找到;bjt输入电流ic(或ie)正比于输入电流ie(或ib)。
如果能控制输入电流,就能控制输出电流,所以常将bjt成称为电流控制器件。
4.1.6(vce=常熟)a=dic/die(vcb=常熟)
4.1.8ic,ie,vce
4.1.9ic,ieb上升
4.2.1微弱电信号放大,信号源,外加直流电源vcc
4.2.2(p119)
4.2.3(p117)
4.2.4不能ic,a上升
4.3.1p120
4.3.2p123
4.3.3改变vcc的极性(自己判断是否正确);截止失真
4.3.4输入信号电压幅值比较小的条件下,p128
4.3.5找不到,个人理解:
放大电路工作可看成是静态工作电路(即直流电路)和交流通路的叠加,所以看成是先将直流通路短路处理,作为交流的地电位。
4.3.6p130公式(4.3.7b)p111公式(4.1.11a)不是
4.3.7p126p132
4.4.1电源电压的波动,元件参数的分散姓及元件的老化,环境温度
4.4.2基极分压式射极偏置电路(理由见p135),含有双电源的射极偏置电路,含有恒流的射极偏置电路(理由见p139)
4.4.3不能(答案不确定)
4.4.4不能,ce对静态工作点没有影响,对动态工作情况会产生影响,即对电阻re上的电流信号电压有旁路作用
4.5.1有共射,共基和共集;判断方法p147,4.5.3
4.5.2p147,4.5.3的2
4.5.3p141的4.5.1的2.动态分析
4.5.4可以,根据式(4.4.1)-(4.4.4),可见静态电流icq只与直流电压及电阻re有关,以此温度变化时,icq基本不变。
4.7.1
书上155页第一段,这主要是由bjt的极间电容、耦合电容和旁路电容的开路和短路引起。
4.7.2频带宽度bw是等于上限截止频率减去下限截止频率,数学表达式是:
bw=f(h)-f(l)
4.7.3低频时,1/wc不可忽略,所以射极旁路电容是低频响应的主要影响因素。
高频是不会
4.7.4直接耦合可以把原信号不作改变地放大,所以可以改善低频响应;
共基极放大电路中不存在密勒电容效应,所以共基极放大电路具有比较好的高频响应特性。
4.7.5
4.7.6
书上176
第五章
5.1.1答:
二氧化硅是绝缘体
5.1.2答:
p237
5.1.3答:
p237
5.1.4答:
p207
5.2.1答:
p226jfet不能
bjt不能
p205耗尽型mosfet可以答案在p205画波浪线处
5.3.4答:
p237a图为bjt
5.3.5答:
p237
第六章
6.1.1257页第1段5行起
6.1.2图6.1.1,6.1.2,6.1.3微电流源微电流源
6.1.3259页最后一段
6.2.1263页
6.2.2100微安,0,100微伏,1000微伏
6.2.3vo=avdvid+avcvic得出
6.2.4温度
6.2.5264页最后两;,ro越大,即电流源io越接近理想情况,avc1越小,说明他抑制共模信号的能力越强;ro差模短路,共模2ro
6.2.6kcmr=|avd/avc|,268页第一段,
6.2.7266页波浪线
6.2.8课件33、34页
6.2.9275页中间段;276第一段;10的9次方;10的5到6次方
6.3.1(p277)
(1)当vi1-vi2=vid=0时,vo1=vo2=vcc-(io/2)rc,电路处于静态工作状态,。
(3)vid在vt~4vt间和-vt~4vt间,vo1、vo2与vid间呈非线性。
电路工作在非线性区。
(4)vid-vt和vid+vt,曲线趋于平坦。
vid的范围书上没说,只说了差分放大电路呈现良好的限幅特性,即范围很大。
6.3.2
等于差分放大电路的差模电压增益avd1=-1/2gmrc,avd2=1/2gmrc
6.4.1
由源极耦合差分放大输入级,输入级偏置电流源,共源放大输出级构成。
作用:
输入级:
输入级差分放大输入信号。
电流源:
为差分放大输入级提供直流偏置。
输出级:
放大输出信号
6.4.2
由输入级,偏置电路,中间级,输出级组成。
电流源作用:
1)主偏置电路中的t11和t10组成微电流源电路,由ic10供给输入级中t3,t4的偏置电流。
2)t8和t9组成镜像电流源,供给输入级t1,t2的工作电流。
3)t12和t13构成双端输出的镜像电流源,一路供给中间级的偏置电流和作为它的有源负载,另一路供给输出级的偏置电流。
6.4.3
输入级,电压放大级和输出级电路的基本形式分别是:
差分式放大电路,共集电极电路和共射集放大电路,互补对称电路。
保护电路有:
t15,t21,t22,t23,t24b
6.5.2答:
要求输入失调电压和输入失调电流都比较小,可采用调零电位器的方法减小输出端的误差电压。
不能用外接人工调零电路的方法完全抵消。
6.5.3
(1)lm741等一般运放
(2)高输入电阻的运放。
(3)输入失调电压vio小的运放(4)失调电压电流小的运放
6.5.4转换速率的大小与许多因素有关,主要与运放所加的补偿电容、运放本身各级bjt的级间电容、以及放大电路提供的充电电流等因素有关,通常要求运放的sr大于信号变化斜率的绝对值。
6.5.5vom=sr/(2∏bwp)=7.96v
6.5.6见表6.5.1(书本291页)
6.6.1电路是由vy控制电流源t3t4的电流iee,iee的变化导致bjtt1和t2的跨导gm变化,因此该电路称为变跨导式模拟乘法器。
(结合图,书本296)
6.6.2电压开平方运算电路
v2/r+vi/r=0或v2=-vi
vo是-vi的平方根,输入电压vi必为负值
加一反相器
6.6.3乘方运算电路、除法运算电路、开平方电路、压控放大器、调制和解调
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- 康华 光模电 第四 答案
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