模拟电子技术项目式教程课后题答案电子版docx.docx
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模拟电子技术项目式教程课后题答案
1-1解
(1)模拟,数字。
(2)半导体材料。
(3)掺杂的杂质浓度,温度,温度。
(4)单向。
(5)面,硅。
(6)电压,电流。
(7)发射极,集电极,基极。
(8)正,反。
(9)电子,空穴。
(10)电压,结型,绝缘栅型。
1-2解
(1)
C
(2)
B
(3)
B
(4)
C
(5)
A
(6)
B
(7)
C
(8)
B
(9)
C
(10)
c
(11)
C
(12)
C
(13)
A
(14)
A
(15)
B
1-3解
a)U0=Usirs+Us2檎=7+13=20V
b)U°二Usi秘+US2通=7+0.7=7.7V
c)U()=Usi池+Us2通=°・7+0.7=1.4V
d)U()=USiTV
e)U0=US2通=0.7V
f)U0=US2ia=Usi®=0.7V
1-4解
第二支管子比较可靠,因为反偏电流小。
1-5解
a.NPN型:
UBc=0.7-5=-4.3V<0UBe=0.7>0放大区
b.PNP型:
UBc=(-0.2)-(-5)=4.8>0UBe=(-0.2)-o=-0.2<0放大区
c.NPN型:
UBc=2.7・2.3=0.4>0UBe=2.7・2=0.7>0饱和区
d.PNP型:
UBc=-5.3<0UBe(-5.3)-(-0.6)=0.7>0截止区
e.NPN型:
UBc=-6<0UBe=0发射结击穿短路
f.PNP型:
UBc=(-1)-(-6)=5>0UBe=(-1)-(-2)=1>0截止区
g.NPN型:
UBc=3-6=-3<0UBc=3-0=3>0发射结电压过大烧坏断路
h.PNP型:
UBc=(-1.7)-(-1.3)=-0.4<0UBc=(-1.7)-(-1)=-0.7<0饱和区
1-6略
1-7略
2-1解
(1)放大倍数频率非线性输入输出
(2)直流交流
(3)直流
(4)截止饱和
(5)交直流交流
(6)直流负
(7)交流负
(8)电压串联负
(9)电流并联负
(10)电压并联负
2-2解
晶体管只有处在放大区时才能放大正弦波信号。
(本题只有图2-65e能,其余均不能)
a)NPN型品体管,又因为Ub>UcUb>Ue即两结均正偏-饱和一>不能
b)NPN型晶体管,Vcc直接加在基极使B,E之间电压过大而损坏晶体管一>不能
c)PNP型晶体管,因为UB>UEUb>Uc,即两节均反偏—截止—不能
d)PNP型晶体管,通交流时Vbb对地短路,即Ub=0—不能
f)Cl作用Ub=0无基极电位不能
2-3解
c)直流:
交流:
2-5解
1)首先画汕直流通路,如图所示:
Q:
Ub=Rb2xUcc/(Rbi+Rb2)=11X24/(11+16)-9.8V
UE=Ub・Ub$9.8-0.7=9.IV
Ieq=U/(Rei+Re2)-9.1/(0.2+2.2)=3.8mA
(尸%(尸3.伽A
1rq=1cJ阻3.8/8X0.047mA=4
Uceq=Ucc・Icq(Rci+Rc2+Rei+Re2)=4.62V
2)画出交流通路和微变等效电路如图所示:
Au=u()/Ui
如=他(耘2〃皿)
Ui=rhexih+(l+fi)ibxRE1
Au=・卩(Rc2〃RJ/[me+(lT)REi]=・5."
R^RBl//RB2//R;
Ri‘=Ui/ib=【ib"be+(l+0)ibXREi]/ib=rbe+(l+0)REi=l7.06kQ
Ri=4.7kQ
R,=Rc2=2.2kQ
2-6解
1)首先画出直流通路如下图所示:
Q:
Ub二Rb?
/(RB2+Re/)xVQC-4.286V
Ue=Ub・Ubeq=4.286・0.7=3.586V
Ieq=Ue/Re=1・79mA=Icq
Ibq=Icq/"=I・79/100-17.75“A
Uce=Vcc—】cq(Rc+Re)=2.84V
2)
rhe=300+(l+fi)x26/Ieq6767Q=/.767KQ
R产RB]〃RB2〃Ri‘
严蘇x〃+仞ib]/ib=6c+RfX(1邛)=203.767KQ
R产&2KQ
3)C2输出时,交流通路和微变等效电路如下所示:
+
十
Au=u(/Ui=-
叭
也+(1+0)g
=-0.98
R()i=Rc=2kQ
C3输出吋,交流通路和微变等效电路如下所示:
AH=U(/Uj=f(1+卩)ibRE】/WbeX+0丿XibXRf]=O.99
Ro2=Re〃Ro‘
R「=(Rm〃Rb2〃Rs*)/(l+0)=O.O3kQ
R产RE〃Rr=3()Q
2-7解
1)Q:
画直流通路如下所示:
Vcc=RbIbq+Ube+(1十0)IbqRe15=200Ibq十0.7+81><1^x3^1^=14.3/443^0.0323mA=32.3"
Icq=PlBQ=80x0・0323=2・58niA=lEQ
UceqJ5・3Icq=15・3x2.58=7.25V
2)交流通路和微变等效电路:
uo
A“=u(/ui=[(l+/3)ihx(RE〃RJ]/[ibxrhe+(l+p)洽(Re〃Rl)1
=[(Z卩)(RM/RL)]/[me+(l邓)(Re〃Rl)1
当时,AR(1+卩)RE]/[『be+(l邛)Rf]=[81x3]/[1+81x3]=1
当Rl=3KQ时,A^l
R产Rb//R{
Ri'=[(1+B)ibX(Re〃RJ+f'heXib7/ib=(l+B)(RQ/RJ+rhe
当Ri时,Rf=244kQR汗109.9kQ
当R[=3KQ时,Rfl22.5kQR汗75.969kQ
R°=Re〃R&
R(:
=(RJ/RB“be)/(l+B)=O.0368kQ
R"=3//0.0368H).0363KQ
2-8解
画出交流通路及微变等效电路如下所示:
+
Alt=uf/uj
=[gm%s(R"/RL)]/[岭+g必$(RJ/RlY1=/g/W0〃〃+g/&w
=0.625
Ri=RG+(RJ//R2)=2+(5//3)=2+15/8=3.875MQR,=RJ/R:
^o-u^g^s=l/gm=lkQ
R°=2/3=0.667kQ=667Q
2-9解
1.静态工作点的计算
64
f/GS=UG—UsVdd-7d/?
s=^-77x24-10/d=5.8-107d/vq]+^G2200+64
在Ugs.wWUgsWO时,
t_tZ1”GS^2_nn/i^GSX2
=,DSS(1一)=°・9
(1)
UGS,off4
解上血两个联立方程组,得
/p=0.64mA
Ugs=—0.62V
漏源电压为
”ds=^d-/d(心+4)=24-0.64x(10+10)=11.2V
2.电压放大倍数
Au=经=-gm依D〃心)=T・5x(10//10)=-7・5
3.输入电阻和输出电阻
输入电阻:
R:
二他+心】//RG2=10004-200//64=1.05MQ
输岀电阻:
Ro=RD=l(Kn
2-10略
2-11解
(1)画出直流通路如下所示:
Rl':
第二级输入电阻等效于第一级的负载电阻
RL=Ri2=0.8641kQ
Rs:
第一级的输出电阻等效于第二级的信号源内阻
=Am7^Au2=(uoJ/uu)x(Uo2/ui2)
=—蝕(心〃%)%二醞(^^l=ioi8
ri>elb\rhe2lh2
Ri=RB12//RBM〃rbg】=L2kQ
R°=Rc2=l・5kQ
2-12解
(c)微变等效电路
解:
①分别画出各级的直流通路如图(b)所示,根据直流通路计算静态工作点第一级:
,ciq=Z^biq=1・25(mA)/E.Q=d+miQ=1.27(mA)
t/CEIQ=Kr-/E1Q«/?
E1=12-1.27x3=8」8(V)
□b2Q
心«c二20x12二
瓦+兀40+20
»笔汁警5)
问=-^-=—=0.()19伽A)
B-Q1+051
/C2Q=0/b2q=50x0.0196=0.98(mA)
Uzq=VQC-ZCQ(7?
C2+RQ=12-0.98x(2+3.3)=6.8(V)
②画出这个两级放大电路的微变等效电路如图(c)所示。
图中
心=300+(1+0)—=300+=1.34(KQ)
,E1Q1・27
氐2=30+(1+0)—=300+5"26=1.63(KQ)
Ai2QI
A二人二(1+0)(妬〃心)
5仙+d+0)(為〃尺2)
式屮Ri2=心2〃RbJ氐2=40〃20〃1.63=1.45(KG)
=-30.7
彳_-/y(/?
C2///?
L)_-50x(2//2)
1.63
A<2=_
Au=A(d•Ah2=0.974x(-30.7)«-30&二心〃[心+(1+0)(心〃&2)]
=300//[l.34+51x(3//!
.45)]=43.8(KQ)
R,=RC2=2(KQ)
=^JL=-30x43.8_28
us&十R,43.8+3
2-13解
a)1)R1;交、直流级间电流并联负反馈(信号从发射极进从集电极出同反相,从
基极出反相)
2)R.3:
交、直流本级电流串联正反馈
3)R4:
交、直流本级电流并联负反馈
b)1)RfI:
直流级间负反馈
2)R〃Cf:
交流级I'可电压串联负反馈
3)Rr1:
本级直流负反馈电流串联负反馈
4)RE2:
本级直流负反馈电流串联负反馈
c)1)RE3上方,晶体管下方的导线:
级间交、直流电流串联负反馈
2)Re3:
本级电流串联负反馈
d)
1)10Q电阻、lkQ、30pF:
级间交流电流串联正反馈
2)3kG电阻:
本级交直流电流串联负反馈
3)lkG电阻,2.5kQ电阻:
直流本级电流串联负反馈
4)lkG电阻,C4:
交、直流本级电流串联负反馈
2-14解
(a)
此电路存在3个反馈支路:
1.第一级本级反馈,反馈元件是:
/?
刃,直流电流串联负反馈;
2.第二级本级反馈,反馈元件是:
Rd本级交直流电流串联负反馈;
3.级间反馈,反馈元件是:
心级间电流并联负反馈
在深度负反馈条件下的电压放大倍数为A妙
因为:
ii=if
而
ii=u/Rii尸[Re?
/(Rj+Re2)7*4
则
[RT(Rj+RE2)l"eHi=fRE2,Rl/(Rp~RE2)卜ie
U(,=ie'R(2ie=ic
所以:
Allf=u(/ui
=ficRc2・(Rf+RE2)l/(RE2・R[・ie)
(b)
电压串联交流负反馈
Auf^l/FF=X/XO=u/uo
Uf=[Re2/(R/^Rf.2)]X
F=u/uo=Re2/(R^Re2)
Altf=l/F=l+R/RE2
(c)
Rf+Re\
血二一ZRMRl)
所以
Au=u(/iii
_-心心〃◎_Re、+Re3+R\(rhr、
Rf+re\
3-1解
温度,噪声
3-2解
B的零漂小
Au=uo/Ui
UiA=2/l00=0.02V
UiB=l0/1000=0.0IV
因为uiA>uiB
所以B的零漂小
3-3解
对称
3-4解
差模信号:
大小相等,极性相反的一对输入信号
共模信号:
大小相等,极性相同的一对输入信号
1)Un=4处Ui2=4处
Uic=
=4mv
Uid=±y^^=±4mv
3)血=4mv
!
d=±n=±5mv
Uic=
⑴九"上匚“5()x10000"5仔6
心+以5000+4000
R;=RCi//&=30KQ//15KQ=10KQ=10000Q
2
(2)A,IY1=—丄x卩%=—丄x55.56=-27.78皿2险+入2
⑶ui}=5mVui2=\mV
U.=如+鱼=3mVuid=±如二鱼±2mV
iC22
共模时:
uoc=A(c^xujc=-0.375x3=-l.l25mV
差模时:
%=2uoi=人占单xui(i=—27.78x2=—55.56mV
所以冷=%+u(Kl=-(1.125+55.56)=-56.685mV
3-9解
(1)us-1mV—>u()=10Vus=-lrnV—^uo=~10V
(2)us=1.5mV—>uo=IOVus=-1.5mV^uo=~10V
(3)
UjCUs)
>
-10v
Us允许的变化范围:
(-11)
(4)
20lg\Aud\=80
IgA沁=4
又因为:
Uio=u。
/Aud
即:
u(,=Ui(,xAnj=20V>1OV所以不能。
3・10解理想集成运放的Aud=oo,Rid=oo,Ro=0,CMRP=oo
3-11解
工作在线性区的特点:
负反馈,
重要关系式:
u+=u-,i+=i-=O
工作在非线性区的特点:
开环或正反馈
重要关系式”+二匸,
u+>u・u(,=Uo+
w+ Uo= 3-12解 R}10 RP=/? (//Rf=10//30=7.5KQ 3-13解 Alt=7=Uo/ui 如=(1+R/Ri)ml1+R/R/=7^Rf=18KQ RP=RI//Rf=3//18=2.57KQ 3-14解 R1 A/: 同相比例电路 uol=(l+R/Rl)Uj=(l+R2^1)^i A2: 同相比例电路(电压跟随) l(o=%l=(l+R2/R】)l(i b)原图可画成: R. u.=u^=0V ii=un/Ri i2=Ui2/R2 ii+i2=if Ujj/R/+Ui2/R2=・cduJdl cdu。 dt Uo= Ui\+Ui2fR2dt= Jc -眩+糾 3-15解 (1) A/: 反相比例 a2: 过零比较器 A3: 电IK跟随器。 (2) A/: 线性 a2: 非线性 Aj: 线性. (3) UO\-QUi- Ki 20 u;=-u; 20,z uo2=-12V(当如>0时)uo2=12V{当如<0时)妬3二妬2(电压跟随器) 3・16解: u厂— Uo2=Ul4=^ UO=Uo2~UOi=^ 3-17解 ⑴带阻 (2)带通⑶低通⑷低通 4-1解 (1)产生原因: 理想情况下,乙类互补对称电路的输出没有失真。 实际的乙类互补对称电路,由于两功放管没有直流偏置,只有当输入信号W大于管子的死区电压(NPN硅管约为0.5V,PNP错管约为0.1V)吋,管子才能导通。 当输入信号W低于这个数值时,功放管VT]和VT? 都截止,诂和G基本为零,负载Rl上无电流通过,出现一段死区,这种现彖称为交越失真。 (2)消除: 为了减小和克服交越失真,改善输出波形,通常给两个功放管的发射结加一个较小的正向偏置,使两管在输入信号为零时,都处于微导通状态, 4・2解可以从两个方面來说明。 (1)电流一定时,效率正比于负载上的电压和器件上电压之比。 甲类工作状态下,有一半时间器件导通时的电压高于负载上的电压;而乙类工作状态下,器件导通时的电压总是低于负载上的电压。 (2)语音、音乐信号的特点是无信号或小信号所占时问相对地较长。 甲类工作状态下,电源提供恒定的功率,与信号大小无关;而在乙类工作状态下,电源在无信号时不提供功率,在小信号时提供较小的功率,因而效率较高。 4-3解 根据题意,未提供电源电压可变的条件,不计饱和压降的变化,因此输出电压不变, 要使输出功率增大一倍,必须使输出电流增大一倍。 而要使输出电流增大,第一,器件不要进入饱和区且工作于最佳负载,则负载电阻必须减半;第二,在B不变的条件下,必须使输入信号电流加大一倍,由于器件输入电阻的非线性,输入信号电压可不必加大一倍;第三,为使器件不进入截止区,在输入信号电流加倍的同时,必须使静态工作点电流提高一倍。 值得指11! 的是: 静态工作点电流提高一倍吋,器件的最大功率损耗相应提高一倍,必须为器件所容许。 4・4解 (1)静态时(Ui=o),Uo的值应为零,若不合要求,应调节电阻Ri。 (2)当加入信号时,若发现有交越失真,应加大电阻R2的值。 (3)二极管VD的作用,是利用其交流电阻小于直流电阻之值,以使得VT|,VT? 基极之I'可有足够的直流电压差,不出现交越失真,而交流电压又十分接近,以减小输出的不对称失真。 4・5解: (1)VD八VD2,用于克服交越失真。 (2)根据电路有: 巧=%_%丫=型二空=20.25W "max2R2x8 p—pI9p_2冬c/加 r\f_^max十^rVT\-- 兀Rl 2025 =±^xl00%=70-7% 2&66 u 18…c U、=严: 03V2 育1273V Pv ⑶giov叽=1阪 心=弘疵+2為严12.5+2x5=225W =100%=55.6%或77二仝•九=55.6% Pv22.54冬° 4-6解 (1)静态时应有Uc=l/2Vcc=5V,调整R]或R2的阻值可满足这一要求。 (2)动态时如果出现交越失真,应将R? 的阻值调大些,直至交越失真基本消除。 (3)如杲VD|、VD2和R? 川任意一个开路,则流过电阻&的静态电流全部成为VT|、VT? 的基极电流,VT|、VT2的静态功耗为 (4) P=IcUce=/3IbUce 故将烧毁功率管。 4-7解: (1)%>0.2P=°”咯=1.8WCMom2R >If=^=\.5A U(br)ceo—2Kr―24V 71U (2)Z7=-.=78.5% 4Vcc 4V4x12 Uom=77如=0.6x土士=9.17V 7171 [JQ172 £=»丄“26W ”2R2x8 4・8解: (1)最大不失真输出功率 U2 P=—=5」W °2Rl2xRl (2)因为201g|4|=40,则&=10? =100 n9 所以订瓷二硕“哪 5-1解 (1)电源变压器,交流,整流和滤波,直流 (2)脉冲宽度调制式,脉冲宽度,导通,截止 (3)等于,脉冲电压 (4)单向,脉动 (5)直流,交流 (6)一次整流,二次整流,工作频率 5-2解 (I)B (2)A(3)C(4)D(5)B(6)C(7)C(8)D(9)C(10)A (II)A(12)D 5-3解 (1) 5-4解 C断开: 妬=0.9血二/3.5H(桥式整流电路) Rl断开: ^=V2w2=21.21V;(桥式整流电容滤波开路) 电路完好: 坯冃.2血=/抄;(桥式整流电容滤波电路) V。 断开: u^u2=15V;(单相半波整流电容滤波电路) C断开,刃刀也断开: 妬二0/5血"75讥(单相半波整流电路)5-5解 (1)io=30/120=0.25A (2)}d=Io/2=0.125A Urm: 因为: uo=30—>U2=u(/l.2=30/1.2=25V 所以: Urm=V2w2=35.35V (3)T=l/f=().02s C全2T/RL=3.333xlO,F 5-6解 (1)uo=J.2u2=24V (2)uo^u2=20V不是正常值的一半 (3)a.u()-xU2=>/8=兀x20=>x=1%0=0.9=>妬=0.9血 —桥式整流输出,C开路。 b.28=xx20=>x=y/l=>wP=y/l路 c.9=xx2()—x=0.45=Uo=0.45桃2=>单相半波整流输二> C与2中一条支路上的一个或者两个二极管坏了。 5-7解 (1)W7805: 三端固定式输出为正电压的集成线性稳压电路・・・Uri=5V"=5/150A ・・・Ur2=IR=(5/150)x360=I2V .9.u()=5+12=17V ⑵若输出为5U说明心被短路了 5-8解 .•三端可调输111式集成线性稳定电路 心.25*(l+Rg/Rj 当u°=1.25V时nR2/Ri=0nR2=0Q 当uo=20V时=R2/RL15=R2=3600Q(因为Rt一-般取240Q)所以&的可调范围为: 0Q-3600Q 5-9解 W317: 输入正电压(三端可调式) uo^1.25x(ZRJRi) 当R2=0Q时 u尸1.25xl=1.25V 当R2=3KQ时 i屮1.25x(1+3000/200)=20V 如为保证输出达到20V,所以输入必须取大些。 因为电路本身需要3V电压损耗,所以Uj=20+3=23V. 6- 1解 如上图所示: (a)为负反馈,不满足相位条件,不能产生自激震荡;(b)为正反馈,满足相位条件,可以产生自激震荡。 6-2解 如图所示: (a)是负反馈,不能产生自己震荡;(b)为负反馈,也不能产生自己震荡,改正方法如下所示: 即(a)中的A2两个输入端颠倒位置,(b)中反馈到基极。 6-3解 f()=J/2tuRC=1/(271: x10000x0.0/x/0勺=]592HzVD/,“2利用二极管的非线性起振幅作用。 6-4解 能,当厲时,正反馈最强产生自激震荡 7-1答案: (1)了解用途该电路用于温度控制,由于采用桥式检测电路及正反馈接法的电压比较器电路,动作灵敏度高,误差可在±1°CZ内,并且可控温度可在10〜1()()°CZ间调节,适合于精度要求较高温度控制场合。 (2)分解电路电路屮热敏电阻尺为温度传感器,它与&、心、鸟和心构成检测桥路,A构成电压比较器,石和门组成的复合管构成继
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