模拟电子技术基础简明教程（第三版）杨素行版 - （第一章的课后习题答案）

习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性，管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好，还是小一些好？答：二极管的正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零，反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA，试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大？已知温度每升高10℃，反向电流大致增加一倍。解：在20℃时的反向电流约为：2?10?A?1.25?A在80℃时的反向电流约为：2?10?A?80?A3?3习题1-3某二极管的伏安特性如图(a)所示：①如在二极管两端通过1k?的电阻加上1.5V的电压，如图(b)，此时二极管的电流I 和电压U各为多少？②如将图(b)中的1.5V电压改为3V，则二极管的电流和电I/mA压各为多少？3+ U -解：根据图解法求解①电源电压为1.5V时2I1.5V1k?(b)11.5?U?II?0.8A,U?0.7V②电源电压为3V时0 0.5 11.52U/V(a)3?U?II?2.2A,U?0.8V可见，当二极管正向导通后，如电源电压增大，则二极管的电流随之增大，但管子两端的电压变化不大。习题1-4已知在下图中，uI= 10sinωt (V)，RL=1k?，试对应地画出二极管的电流iD、电压uD以及输出电压uO的波形，并在波形图上标出幅值。设二极管的正向压降和反向电流可以忽略。uI/V10+ uD-0?t++iD/mAuIiDuD10RL--0(a)?tuI/V0?t-10uo/V100?t习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流IZ、动态电阻rZ以及温度系数αU，是大一些好还是小一些好？答：动态电阻rZ愈小，则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小，稳压性能愈好。一般来说，对同一个稳压管而言，工作电流IZ愈大，则其动态内阻愈小，稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗，以免损坏稳压管。温度系数αU的绝对值愈小，表示当温度变化时，稳压管的电压变化的百分比愈小，则稳压性能愈好。习题1-6某稳压管在温度为20℃，工作电流为5 mA时，稳定电压UZ=10V，已知其动态内阻rZ=8?，电压的温度系数αU=0.09%/℃，试问：①当温度不变，工作电流改为20 mA时，UZ约为多少？②当工作电流仍为5 mA，但温度上升至50℃时，UZ约为多少？?3解：①?UZ??IZrZ?(20?5)?10?8?0.12VUZ?10?0.12?10.12V②?UZUZ??U??T?0.09%?(50?20)?2.7%UZ?10??1?2.7%??10.27习题1-7在下图中，已知电源电压U = 10V，R = 200?，RL=1k?，稳压管的UZ= 6V，试求：①稳压管中的电流IZ = ？②当电源电压U升高到12V时，IZ 将变为多少？③当U仍为10V，但RL改为2k?时，IZ 将变为多少？RUZI??6mA解：①RL+RLIZUVDZU?UZI??20mA-RRL?IZ?I?IRL?20?6?14mA②I?U?UZ?30mAR?IZ?I?IRL?30?6?24mA?IZ?I?IRL?20?3?17mA③IRL?UZ?3mARL习题1-8设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V，当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。+++-(1) 12V-(1) 6.7V-(1) 1.4V习题1-9一个三极管的输出特性如图所示，①试在图中求出uCE=5V，iC=6mA处的电流放大系数?、?、?和?，并进行比较。②设三极管的极限参数为ICM=20mA，U(BR)CEO=15V，PCM =100mW，试在特性曲线图中画出三极管的安全工作区。解：①??????由图可得：??iC6??0.993iE6.04iB?100?AiC6??150,iB0.04?iC9?3.2??145,?iB0.06?0.02?iC9?3.2??0.993?iE9.06?3.2280?A60?A40?A20?A0?A②安全工作区习题1-10假设有两个三极管，已知第一个管子的?1?99，则?1??当该管的IB1?10?A时，其IC1和IE1各等于多少？已知第二个管子的?2?0.95，则其?2??若该管的IE2=1mA，则IC2和IB2各等于多少？?1?0.99解：①?1?1??1IC1?0.99mA,当IB1?10?A时，②?2?IE1?1mA?2?191??2IB2?50?A当IE2?1mA时，IC2?0.95mA,习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流ICBO=1μA，β=30；试估算该管在50℃的ICBO和穿透电流ICEO大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，ICBO大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。解：20℃时，ICEO??1???ICBO?31?A50℃时，ICBO?8?A???0?1?1%?t?t0?30??1?1%?50?20?30??1?30?1%??39ICEO??1???ICBO?320?A?0.32mA习题1-12一个实际PNP型锗三极管的输入、输出特性曲线分别如图P1-12(a)和(b)所示。①查看该三极管的穿透电流ICEO约为多大？输入特性的死区电压约为多大？②为了使PNP型三极管工作在放大区，其uBE和uBC的值分别应该大于零还是小于零？并与NPN型三极管进行比较。解：①查图可知，ICEO=0.5mA，死区电压约为0.2V；②为了使三极管工作在放大区，对PNP型：uBE<0，uBC>0；对NPN型：uBE>0，uBC<0。习题1-13测得某电路中几个三极管各极的电位如图P1-13所示，试判断各三极管分别工作在截止区、放大区还是饱和区。+5V+0.7V+2V+12V-5.3V0V+10.75V+10.3V0V(a)-5V+0.3V+4.7V+12V(b)+4.7V-1.3V-6V(c)-10V+11.7V+10V(d)+8V0V(e)+5V(f)-1V(g)+12V(h)解：判断依据：NPN型：uBE>0，uBC<0，放大；uBE>0，uBC>0，饱和；uBE<0，uBC<0，截止。PNP型：uBE<0，uBC>0，放大；uBE<0，uBC<0，饱和；uBE>0，uBC>0，截止。+5V+0.7V0V(a)放大-5V+0.3V0V(e)截止+12V0V+10.3V+2V-5.3V+10.75V+12V-6V+10V(b)(c)(d)截止放大饱和+4.7V-10V+8V+4.7V-1.3V+11.7V+5V-1V+12V(f)(g)(h)临界饱和放大放大习题1-14已知图P1-14(a)~(f)中各三极管的β均为50，UBE≈0.7V，试分别估算各电路中的iC和uCE，判断它们各自工作在哪个区（截止、放大或饱和），并将各管子的iC和uCE对应在输出特性曲线上的位置分别画在图P1-14(g)上。2k?20k?200k?2k?2V10V(a)IB?0.065mAIC?3.25mAUCE?3.55V三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中A点。2k?20k?10V(c)IB?0.465mAIC?23.25mAUCE??36.5V以上算出的IC与UCE值是荒谬的，实质上此时三极管巳工作在饱和区，故IB=0.465 mA，IC≈VCC/RC=5mA，UCE=UCES≈0.3V，见图P1-14(g)中C点。10V(b)IB?0.0465mAIC?2.325mAUCE?5.35V三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中B点。2k?20k?2V10V(d)IB?0IC?0UCE?VCC?10V三极管工作在截止区，见图P1-14(g)中D点。20k?20k?200k?10V(e)(c)10VIB?0IC?0UCE?VCC?10V三极管工作在截止区，见图P1-14(g)中E点（与D点重合）。IB?0.0465mAIC?2.325mAUCE?VCC?10V三极管工作在放大区，见图P1-14(g)中F点。CABF图P1-14(g)D、E习题1-15分别测得两个放大电路中三极管的各极电位如图P1-15所示。试识别它们的管脚，分别标上e、b、c，并判断这两个三极管是NPN型还是PNP型，硅管还是锗管。13(+3V)2(+9V)(+3.2V)(a)13(-11V)2(-6V)(-6.7V)(a)解：本题的前提是两个三极管均工作在放大区。(a)1——发射极e，3——基级b，2——集电极c，三极管类型是NPN锗管。(b)2——发射极e，3——基级b，1——集电极c，三极管类型是PNP硅管。习题1-16已知一个N沟道增强型MOS场效应管的输出特性曲线如图P1-16所示。试作出uDS=15V时的转移特性曲线，并由特性曲线求出该场效应管的开启电压UGS(th)和IDO值，以及当uDS=15V，uGS=4V时的跨导gm。uDS=15V由图可得，开启电压UGS(th)=2V，IDO=2.5mA，gm??iD4?1.2??2.8mS?uGS4.5?3.5习题1-17试根据图P1-17所示的转移特性曲线，分别判断各相应的场效应管的类型（结型或绝缘栅型，P型沟道或N型沟道，增强型或耗尽型）。如为耗尽型，在特性曲线上标注出其夹断电压UGS(off)和饱和漏极电流IDSS；如为增强型，标出其开启电压UGS(th)。(a)绝缘栅型N沟道增强型；(b)结型P沟道耗尽型；(c)绝缘栅型N沟道耗尽型；(d)绝缘栅型P沟道增强型。习题1-18已知一个N型沟道增强型MOS场效应管的开启电压UGS(th)= +3V，IDO=4mA，请示意画出其转移特性曲线。习题1-18图习题1-19图习题1-19已知一个P型沟道耗尽型MOS场效应管的饱和漏极电流IDSS= -2.5mA，夹断电压UGS(off)=4V，请示意画出其转移特性曲线。