《模拟电子技术》胡宴如主编 耿苏燕版 第四版习题解答 第2章.docx
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《模拟电子技术》胡宴如主编耿苏燕版第四版习题解答第2章
《模拟电子技术》胡宴如主编耿苏燕版(第四版)习题解答第2章
第2章
1○2○3测得对地电位-8V,放大电路中某三极管三个管脚○-3V,-和3V、12V、,
试判别此管的三个电极,并说明它是NPN管还是PNP管,是硅管还是锗管?
解:
放大电路中的发射结必定正偏导通,其压降对硅管为,对锗管则为。
3为基三极管工作在放大区时,UB值必介于UC和UE之间,故-对应的管脚○2脚电位与○3脚基极电位差为-,2脚为发射极,1脚为集电极,极,UB=-,○所以○则○
该管为PNP锗管。
3脚电位为介于3V和12V之间,故○3脚为基极,○1脚电位低于○3脚于○
1脚为发射极,则○2脚为集电极,该管为NPN硅管。
,故○
对图所示各三极管,试判别其三个电极,并说明它是NPN管还是PNP管,估算其β值。
图解:
因为iB49①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。
电流流向知是PNP管
?
?
iC1mA?
?
100图所示电路中,三极管均为硅管,β=100,试判断各三极管的工作状态,并求各管的IB、IC、UCE。
图
解:
IB?
6V?
?
51k?
设三极管工作在放大状态,则 IC=βIB=100×=10mA UCE=16V-10mA×1kΩ=6V
于UCE=6V>UCE=,三极管处于放大状态,故假设成立。
因此三极管工作在放大状态,IB=,IC=10mA,UCE=6V。
IB?
(5?
)V?
56k?
设三极管工作在放大状态,则得
IC=βIB=100×=
则
UCE=-(5V-×3kΩ)=-(5V-)>0
说明假设不成立,三极管已工作在饱和区,故集电极电流为
IC?
ICS?
VCC
RC3k?
因此三极管的IB=,IC=,UCE=UCES≈
发射结零偏置,故三极管截止,IB=0,IC=0,UCE=5V。
图所示电路中,三极管的输出伏安特性曲线如图所示,设UBEQ=0,当RB分别为300kΩ、150kΩ时,试用图解法求IC、UCE。
解:
在输出回路中作直流负载线
令iC=0,则uCE=12V,得点M;令uCE=0,则iC=12V/3kΩ=4mA,得点N,连接点M、N得直流负载线,如图解所示。
图
估算IBQ,得出直流工作点
当RB=300kΩ,可得IBQ1=
图解VCC12V=40μA?
RB300k?
当RB=150kΩ,可得IBQ2=
VCC12V=80μA?
RB150k?
图解P可见,IB=IBQ1=40μA和IB=IBQ2=80μA所对应的输出特性曲线,与直流负载线MN分别相交于Q1点和Q2点。
求IC、UCE
图解中Q1点分别向横轴和纵轴作垂线,即可得:
UCEQ1=6V,ICQ1=2mA同理,Q2点可得UCEQ2=,ICQ2=。
硅晶体管电路如图所示,已知晶体管的β=100,当RB分别为100KΩ、51KΩ时,求出晶体管的IB、IC及UCE。
图
解:
RB=100KΩ,
IB=()V/100KΩ=IC=100×=UCE=12-3×=
(2)RB=51KΩ
IB=()V/51KΩ=IBS==
因IB﹥IBS,所以晶体管饱和,则IB=IC=12V/3KΩ=4mAUCE≈0
图所示电路中,晶体管为硅管,β=60,输入ui为方波电压,试画出输出电压uo波形。
解:
UI=0,管子截止,UO=5V
UI=,IB=V/56KΩ=
IBS==﹤IB,所以晶体管饱和,UO≈0
输出电压UO波形与UI波形相反幅度近似为5V,如图解所示。
图解
图所示三极管放大电路中,电容对交流信号的容抗近似为零,ui=10sinωt(mV),三极管参数为β=80,UBE=,rbb?
=200Ω,试分析:
计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ;画出交流通路和小信号等效电路;求uBE、iB、iC、uCE。
图解:
计算电路的静态工作点
IBQ=
VCC?
UBE(on)RB?
12V?
==24μA
470k?
ICQ=βIBQ=80×=
UCEQ=VCC-ICQRC=12V-×Ω=
画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解、所示
求uBE、iB、iB、uCE
图解
于IEQ≈,故可求得
rbe?
rbb'?
(1?
?
)26mV26?
200?
?
(1?
80)
IEQ(mA)解图可得
ube?
ui?
10sin?
t(mV)ube10sin?
tibA?
?
t(?
A)=βib=80×ωt(μA)≈ωt(mA)uce=-icRc=-×ωt(v)≈-ωt(V)合成电压和电流为
uBE=UBEQ+ube=ViB=IBQ+ib=(24+ωt)μAiC=ICQ+ic=(+ωt)mAuCE=UCEQ+uce=(-ωt)V
场效应管的转移特性曲线如图所示,试指出各场效应管的类型并画出电路符号;对于耗尽型管求出UGS、IDSS;对于增强型管求出UGS。
图
图解
解:
于uGS>0,故为增强型NMOS管,电路符号如图解所示,图可得UGS(th)=1V。
于uGS≤0,故为N沟道结型场效应管,其电路符号如图解所示。
图可得UGS=-5V,IDSS=5mA。
于uGS可为正、负、零,且UGS=2V,故为耗尽型PMOS管,电路符号如图解所示。
图可得UGS=2V,IDSS=2mA.
场效应管放大电路如图所示,已知场效应管的UGS=2V,IDO=1mA,输入信号us=ωt(V),试画出放大电路小信号等效电路并求出uGS、iD、uDS。
解:
画出电路小信号等效电路如图解所示
图解
令uS=0,则得UGSQ=10V/2=5V。
所以
IDQ?
IDO(gm?
图解可得
uGS5?
1)2?
1?
(?
1)2mA?
(th)2IDOIDQ2?
1?
?
(th)
ugs=us/2=ωt(V)
id=gmugs=×sinωt(mA)=sinωt(mA)uds=-idRD=-5×sinωt(V)=-sinωt(V)
合成电压、电流
uGS=UGSQ+ugs=(5+sinωt)ViD=IDQ+id=(+sinωt)mA
uds=UDSQ+uds=(20-×5)-ωt=V
N沟道结型场效应管构成的电流源如图所示,已知场效应管的IDSS=2mA,UGS=-,试求流过负载电阻RL的电流大小。
当RL变为3KΩ和1KΩ时,电流为多少?
为什么?
解:
(1)于UGS=0,所以ID=IDSS=2mA
于UGS-UGS(off)=0-(-)=而当RL=3KΩ时,UDS=12-2*3=6V
RL=1KΩ时,UDS=12-2*1=10V
可见RL=1~3KΩ时,UDS均大于UGS—UGS;管子工作在放大区,所以ID=2mA可维持不变
第2章
1○2○3测得对地电位-8V,放大电路中某三极管三个管脚○-3V,-和3V、12V、,
试判别此管的三个电极,并说明它是NPN管还是PNP管,是硅管还是锗管?
解:
放大电路中的发射结必定正偏导通,其压降对硅管为,对锗管则为。
3为基三极管工作在放大区时,UB值必介于UC和UE之间,故-对应的管脚○2脚电位与○3脚基极电位差为-,2脚为发射极,1脚为集电极,极,UB=-,○所以○则○
该管为PNP锗管。
3脚电位为介于3V和12V之间,故○3脚为基极,○1脚电位低于○3脚于○
1脚为发射极,则○2脚为集电极,该管为NPN硅管。
,故○
对图所示各三极管,试判别其三个电极,并说明它是NPN管还是PNP管,估算其β值。
图解:
因为iB49①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。
电流流向知是PNP管
?
?
iC1mA?
?
100图所示电路中,三极管均为硅管,β=100,试判断各三极管的工作状态,并求各管的IB、IC、UCE。
图
解:
IB?
6V?
?
51k?
设三极管工作在放大状态,则 IC=βIB=100×=10mA UCE=16V-10mA×1kΩ=6V
于UCE=6V>UCE=,三极管处于放大状态,故假设成立。
因此三极管工作在放大状态,IB=,IC=10mA,UCE=6V。
IB?
(5?
)V?
56k?
设三极管工作在放大状态,则得
IC=βIB=100×=
则
UCE=-(5V-×3kΩ)=-(5V-)>0
说明假设不成立,三极管已工作在饱和区,故集电极电流为
IC?
ICS?
VCC
RC3k?
因此三极管的IB=,IC=,UCE=UCES≈
发射结零偏置,故三极管截止,IB=0,IC=0,UCE=5V。
图所示电路中,三极管的输出伏安特性曲线如图所示,设UBEQ=0,当RB分别为300kΩ、150kΩ时,试用图解法求IC、UCE。
解:
在输出回路中作直流负载线
令iC=0,则uCE=12V,得点M;令uCE=0,则iC=12V/3kΩ=4mA,得点N,连接点M、N得直流负载线,如图解所示。
图
估算IBQ,得出直流工作点
当RB=300kΩ,可得IBQ1=
图解VCC12V=40μA?
RB300k?
当RB=150kΩ,可得IBQ2=
VCC12V=80μA?
RB150k?
图解P可见,IB=IBQ1=40μA和IB=IBQ2=80μA所对应的输出特性曲线,与直流负载线MN分别相交于Q1点和Q2点。
求IC、UCE
图解中Q1点分别向横轴和纵轴作垂线,即可得:
UCEQ1=6V,ICQ1=2mA同理,Q2点可得UCEQ2=,ICQ2=。
硅晶体管电路如图所示,已知晶体管的β=100,当RB分别为100KΩ、51KΩ时,求出晶体管的IB、IC及UCE。
图
解:
RB=100KΩ,
IB=()V/100KΩ=IC=100×=UCE=12-3×=
(2)RB=51KΩ
IB=()V/51KΩ=IBS==
因IB﹥IBS,所以晶体管饱和,则IB=IC=12V/3KΩ=4mAUCE≈0
图所示电路中,晶体管为硅管,β=60,输入ui为方波电压,试画出输出电压uo波形。
解:
UI=0,管子截止,UO=5V
UI=,IB=V/56KΩ=
IBS==﹤IB,所以晶体管饱和,UO≈0
输出电压UO波形与UI波形相反幅度近似为5V,如图解所示。
图解
图所示三极管放大电路中,电容对交流信号的容抗近似为零,ui=10sinωt(mV),三极管参数为β=80,UBE=,rbb?
=200Ω,试分析:
计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ;画出交流通路和小信号等效电路;求uBE、iB、iC、uCE。
图解:
计算电路的静态工作点
IBQ=
VCC?
UBE(on)RB?
12V?
==24μA
470k?
ICQ=βIBQ=80×=
UCEQ=VCC-ICQRC=12V-×Ω=
画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解、所示
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