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模拟电子技术基础王卫东版课后习题标准答案第一章

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第一章 半导体基础及二极管应用电路

1.1电路如图1.1(a)所示。(1)利用硅二极管恒压源模型求电路的静态工作电流ID和输出电压Uo; (2)在室温下,利用二级管的小信号模型求Uo的变化范围。

解:(1)画出电路的直流通路如图1.1 (b)所示,其中二极管用恒压源模型代替。得 UO?2?0.7?1.4V ID?

交流电阻:rd?(a)

ED (10±1)V V1 V2 ED?UO10?1.4??8.6mA R1000R 1K? ID R 1K? 1K? uO ED 10V 0.7V UO

V1 V2 0.7V + ±1V - 2rd uo

(b) 图1.1

(c)

UT26mV??3? ID8.6mA(2)画出交流通路如图1.1(c)所示,其中二极管用交流小信号模型(交流电阻)代替。得 Uom?2rd6?1??6mV

R?2rd1006 故输出电压uO的变化范围为:1.4V?6mV

1.2 电路如题1.2图所示。(1)利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和Uo;(2)在室温情况下,利用二

极管的小信号模型求uo的变化范围。(3)在输出端外接一负载RL?1K?时,问输出电压的变化范

ID 围如何? R

R 1K? ED (10?1)V 1K? 1K? uO

V1 V2 V3 ED 10V V1 V2 V3 UO

+ ±1V - 3rd uo

题1.2图

(a)

1

(b)

解:(1)直流等效电路如题1.2 解图(a)所示,得工作点:

I

R 1K? UO?3?0.7?2.1V

E?UO10?2.1ID?D??7.9mA

R1000(2)交流等效电路题1.2 解图(b)所示,其中:

uO

ED (10?1)V V1 V2 V3 RL 1K? U26mV?3.3? 交流电阻:rd?T?ID7.9mA (c)

输出交流电压振幅:uom?ID IRL 3rd9.9?1??1?9.8mV

R?3rd1009.9题1.2解图

uo的变化范围:?9.8mV

(3)外接负载后电路题1.2 解图(c)所示,得:

UO?3?0.7?2.1V

ID?I?IRL?ED?UOUO10?2.12.1????5.8mA RRL10001000rd?UT26mV??4.48? ID5.8mA3rd//RL?1?13mV

R?3rd//RLuom?uo的变化范围:?13mV

1.3 二级管电路如题1.3图所示,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出A、O两端电压UAO。

设二极管是理想的。 V A 解:由图(a),将二级管两端断开,得开路端电压

UD?12?6?6V

故二级管导通,导通后压降为零。得

6V 3K? 12V UAO??6V

同理,图(b)有

(a)

V O

UD?12?15??3V

故二级管截止。得

A

3K? 15V 12V UAO??12V

由图(c),将二级管V1、V2两端断开,得开路端电压

UD1?12V

2

O

(b)

UD2?12?15??3V

故二级管V1导通,V2截止。得

V1 V2 3K? 15V 12V V1 V2 3K?

6V 12V UAO?0V

同理,图(d)有

A A

UD1??12V

UD2??12?6??6V

故二级管V1、V2都截止。得

O

(c)

(d)

O

UAO??12V

1.4 试判断题1. 4图中二级管时导通还是截止,为什么? 140K25K? 18K? 25K? 18K? B B A 10V 10V V 15V V 2K? 2K? 10K? 5K? 5K? (a) (b)

140K25K? 18K?

20V 15V

2K? V A B 10K? 5K? (c)

题1.4图

解:

由图(a),将二级管两端断开,得

140KA 15V

10K? UA?10K?15?1V

10K?140K2K5KUB??10??15?3.5V

2K?18K5K?25KUA?UB,二级管截止。

由图(b),将二级管两端断开,得

UA?10K?15?1V

10K?140K3

UB??2K5K?10??15?1.5V

2K?18K5K?25KUA?UB,二级管截止。

由图(c),将二级管两端断开,得

UA?10K?15?1V

10K?140K2K5KUB???20??15?0.5V

2K?18K5K?25KUA?UB,二级管导通。

1.8 题1.8图为串联型二极管双向限幅电路。假设V1 和V2为理想开关,试分析画出uo对ui的电压关系曲线。

+

V1 UA V2 5K? 5K? +

ui

6V 18V uo

uo/V 18 12

0 12 18 ui/V - 题1.8图

题1.8解图

解:首先,设V1断开,则V2管导通,得

UA?18?6?5K?6?12V

5K?5K即UAmin?12V,故

当ui?12V时,V1截止,V2导通,uo?UA?12V;

当12V?ui?18V时,V1、V2都导通,uo?UA?ui,是斜率为1的直线; 当ui?18V时,V1导通,V2截止,uo?18V;

uo对ui的电压关系曲线如题1.8解图所示。

1.9 一硅稳压管稳压电路如题1.9图所示。其中未经稳压的直流输入电压Ui?18V,R?1K?,RL?2K?,硅稳压管VZ的稳定电压UZ?10V,动态电阻及未被击穿时的反向电流均可忽略。

(1)试求UO,IO,I和IZ的值。

- (2)试求RL值降低到多大时,电路的输出电压将不再稳定。

4

R

+

1K? I IZ Io RL 2K? +

Ui

VZ Uo

题1.9图

解:(1)Ui?18V?UZ?10V,稳压管工作。故

UO?10V,IO?UZ10??5mA RL2KI?Ui?UO18?10??8mA R1KIZ?I?IO?3mA

UO和I不变。(2)稳压管正常工作时,若RL?,则IO?,IZ?I?IO?。当IZ?0时(一般当IZ?Is时),稳压管不能正常工作。此时IO?I?8mA,故得

RLmin?UO10??1.25K? IO8m当RL?1.25K?时,电压不再稳定。

1.14 如题1.14图所示,电路可以用来测试晶体管的直流参数。改变电阻R的值,由两只电流表测得

两组参数为:IB1?6?A,IC1?0.4mA,IB2?18?A,IC2?1.12mA。 (1)计算;?、?、ICBO、ICEO; (2)图中晶体管是硅管还是锗管? 解:(1)由IC??IB?(1??)ICBO得:

?3?6??0.4?10?6?10??(1??)ICBO ??3?6??1.12?10?18?10??(1??)ICBO- mA + ?A- R 1K? EB V + EC

解得:

题1.14

??60,??0.984,ICBO?0.656?A,ICEO?40?A

(2)硅管

5

模拟电子技术基础王卫东版课后习题标准答案第一章

第一章半导体基础及二极管应用电路1.1电路如图1.1(a)所示。(1)利用硅二极管恒压源模型求电路的静态工作电流ID和输出电压Uo;(2)在室温下,利用二级管的小信号模型求Uo的变化范围。解:(1)画出电路的直流通路如图1.1(b)所示,其中二极管用恒压源模型代替。得UO?2?0.7?1.4VID?
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