电子线路1课后习题答案docWord文件下载.docx

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R100档测出的阻值大，为什么？

万用表测量电阻时，实际上是将流过电表的电流换算为电阻值刻在表盘上，当流过电表的电流大时，指示的电阻小，测量时，流过电表的电流由万用表的内阻和二极管的等效

直流电阻之和联合决定。

通常万用表欧姆档的电池电压为，R×

10档时，表头满量程为100μA，万用表的内阻为

RS＝150Ω，R×

100档时万用表的内阻为RS10RS1500。

用万用表测二极管所构成

的电路如题图1-6（a）所示，图中虚线框内所示电路为万用表的等效电路。

由图可得管子两端的电压V和电流I之间有下列关系：

R×

10档：

V

1.5IRS

100档：

1.5IRS1.5

10IRS

这两个方程式在

V-I

坐标系中均为直线，如图（b）所示；

从二极管本身的特性看，管子的

电压和电流应满足特性曲线所表示的规律。

因此，同时受这两种关系约束的电压和电流必定

在特性曲线与直流负载线的交点上。

用

10档测量时，交于图中

A点，万用表读数为V1

／I1；

用R×

100档测时，交于图中B点，万用表读数为V2／I2。

显然前者的阻值较小，而后者的阻值大。

1-18在300K下，一个锗晶体中的施主原子数等于

2×

1014cm－3，受主原子数等于

3×

14－3

10cm。

（1）试求这块晶体中的自由电子与空穴浓度。

由此判断它是

N型还是P型锗？

它的电

功能主要是由电子还是由空穴来体现？

［提示］

若N＝受主原子（负离子）浓度，

a

Nd＝施主原子（正离子）浓度，

则根据电中性原理，可得

Nan

Nd

p

又

np

ni2

（300K下，锗的ni＝×

1013cm－3）

由上二式可求出

n、p之值。

（2）若

N

a＝Nd＝1015cm－3，重做上述内容。

（3）若Nd＝10

16

－3

，Na＝10

，重做上述内容。

cm

（1）由np

与n＋Na＝P＋Nd可得p2

（NdNa）p

解之得

1

（Nd

Na）

Na）2

4ni

由于p＞0，故上式根号前应取“＋”号，已知

i

13

－3

14

d

n＝×

10cm

，N

＝3×

，

N＝2×

10

代入上式得

（2

3）

10

3）10

4（2.4

）

1.05510

n＝p＋（Nd－Na）＝×

＋（2－3）×

＝×

12

由此可知

n

＜p因而是P型锗。

（2）由于N

＝N，因而由n＋N＝p＋N得

＝p＝ni＝×

1013cm－3

这是本征锗。

（3）由于Na＜＜Nd，因而可得n＞＞p

≈Nd=1016cm－3

（2.4

13）2

5.76

＞＞p，故为N型锗。

1016

1-20若在每105个硅原子中掺杂一个施主原子，

试计算在T＝300K时自由电子和空穴

热平衡浓度值，掺杂前后半导体的电导率之比。

T＝300K时，n0≈Nd＝（×

22

5

17

10－3

／

10）cm

cm＞＞ni＝×

则

p0

n0

4.53102cm3

本征半导体电导率

σ本＝（μn＋μp）niq＝×

10－6S/cm

杂质半导体电导率

σ杂≈μnn0q＝119S/cm

因此

σ杂／σ本＝238×

105

1-21在室温（300K）情况下，若二极管的反向饱和电流为

1nA，问它的正向电流为时

应加多大的电压。

设二极管的指数模型为

iD

IS（eυD

mVT

1）,其中m＝1，VT＝26mV。

D

将

0.5

1，

VT

＞＞1代入公式得

mA

m

IS

nA

e

eDVT

iDIS

DVT

lniD

VTlniD

0.34V

1-25二极管的正向伏安特性曲线如题图

1-25

所示，室温下测得二极管中的电流为

20mA，试确定二极管的静态直流电阻

R和动态电阻r

的大小。

（1-25）

从图中可见，

IDQ=20mA、VDQ=，所以静态直流电阻

RD为

VDQ

0.67

33.5

RD

20103

IDQ

从图中可见，ID3010

20mA，因而在静态工作点处其交流电阻为

rd

26

1.3

ID

20

1-26由理想二极管组成的电路如题图

1-26所示，试求图中标注的电压

V和电流I的

大小。

在图（a）电路中D2管优先导通，输出端电压

=＋3V，D1截止，通过

1kΩ电阻的电

流I=8mA；

题图

1-26（b）的变形电路如右图所示，从图中可见：

假定

D1截止

D2导通，则输出端

的电压

A点电压也为＋，

10103.33V；

由于D2是理想二极管，则

显然，假定D1截止是错误的。

若D1导通，A点电压为零，则输出端电压也为零

V＝0，则通过D1的电流为

I

1mA

1-27二极管电路如题图1-27所示，判断图中二极管是导通还是截止状态，并确定输出电压Vo。

设二极管的导通压降为。

判断二极管在电路中的工作状态，常用的方法是：

首先假设将要判断的二极管断

开（图中A、B两点之间断开），然后求该二极管阳极与阴极之间承受的电压。

如果该电压大

于导通电压，则说明该二极管处于正向偏置而导通，两端的实际电压为二极管的导通压降；

如果该电压小于导通电压，则二极管处于反向偏置而截止。

在判断过程中，如果电路中出现

两个以上二极管承受大小不相等的正向电压，则应判定承受正向电压较大者优先导通，其两

端电压为导通电压降，然后再用上述方法判断其余二极管的状态，具体分析如下：

①在图题1-27（a）中，首先将二极管D断开，求二极管两端将承受的电压VAB＝VA－VB

＝－5V－（－10V）＝5V。

显然，二极管接入以后处于正向偏置，工作在导通状态。

如果设

VD0VVOVAVD5V

正向压降VD（on）＝，则输出电压VO＝VA－V（on）D＝－5V－＝－。

②在图题1-27（b）中，断开二极管VD,有VAB＝VA－VB＝－10V－（－5V）＝－5V。

可见，

二极管VD接入以后，将承受反向电压，D处于截止状态（相当于断开），电路中电流等于零

（设反向饱和电流为零），R上的电压降等于零，故VO＝VB＝－5V。

③在图题1-27（c）中，首先将D1和D2断开，求两管将承受的电压为：

VD1：

VB1A=VB1－VA＝0V－（－9V）＝9V

VD2：

VB2A＝VB2－VA＝－12V－（－9V）＝－3V

二极管接入以后，VD1因正偏处于导通，则

VO＝VA＝VB1－VVD1＝0V－＝－

而VB2A＝－12V－（－）＝－，所以，VD2因反偏处于截止状态。

④在图题1-27（d）中，首先将VD1和VD2断开，求得两管将承受的电压。

VAB1＝VA－VB1＝15V－0V＝15V

VAB2＝VA－VB2＝15V－（－10V）＝25V

二极管接入以后，因VD2承受的正向电压较VD1高，优先导通；

使A点的电位

VA＝VB2＋VD2

（on）＝－10V＋＝－。

D1因承受电压而截止。

故

VO＝VA＝－

1-28题图1-28所示电路中稳压管的稳压值为6V，稳定电流

为10mA，额定功率为200mW，试问

（1）当电源电压在18V~30V范围内变化时，输出Vo是多少？

稳压管是否安全？

（2）若将电源电压改为5V，电压Vo是多少？

（3）要使稳压管起稳压作用，电源电压的大小应满足什么条

件？

由于稳压管的额定功率为

200mW，而

VZ为

6V，则通过稳压管的最大允许电流为

IZmax

200

33.3mA

6

（1）当电源电压在

18～30V范围内变化时，输出电压

Vo＝6，而通过稳压管的电流IZ

为IZ

30

24mA

＜IZmax，所以稳压管是安全的。

103

（2）若电源电压改为

5V，电压Vo＝5V（不稳压）。

（3）10

103＜VI

63＜33.3103

16V＜VI＜39.3V

1-29

1-29中给出实测双极型三极管各个电极的对地电位，试判定这些三极管是

否处于正常工作状态？

如果不正常，

是短路还是断路？

如果正常，

是工作于放大状态，截止

状态还是饱和状态？

三极管的三种工作状态的偏置特点为：

放大状态——发射结正偏、集电结反偏；

饱和状态——发射结正偏、集电结正偏；

截止状态——发射结反偏、集电结反偏。

正偏时三极管的发射结电压为：

硅管、锗管。

若违反以上特点，则考虑管子是否损坏。

综合分析后得：

（a）放大状态；

（b）发射结断路；

（c）放大状态；

（d）发射结短路；

（e）截止状态；

（f）饱和状态；

（g）发射结断路；

（h）放大状态。

1-32已知电路如题图1-32

所示，试判断下列两种情况下电路中三极管的状态：

（1）VCC=15V

R

b＝390k

Ω

c＝Ω

β＝100

（2）VCC＝18V

b＝310k

（1）

IBQ

VCC

VBEQ

15

0.7

36.7A

Rb

390

ICQ

100

36.7

106

3.67mA

VCEQ

ICQRc

11.4

3.6V

因为VCEQ＞1V，所以T处于放大状态

（2）

假设放大管处于饱和状态，令VCES≈0

VCES

3.83mA

ICS

Rc

38.3A

IBS

18

55.8A＞IBS

IB

310

所以T处于饱和状态。

1-34某三极管的输出特性曲线如题图

1-34所示，从图中确定该管的主要参数：

I、

CE0

PCM、V（BR）CE0,β（在VCE＝10V，IC＝4mA附近）。

答案：

ICE0＝；

PCM＝40mW；

VCE0=25V；

β＝50

1-36若测得某半导体三极管在IB＝20μA时，IC＝2mA；

IB＝60μA时，IC＝，试求此

管的β、ICE0及I

CB0各为多少？

根据三极管电流分配关系

Ic＝βIB＋ICE0和已知条件，有

2000μA＝20·

β＋ICE0

5400μA＝60·

由此解得

β＝85I

CE0＝300μA

又ICE0＝（1＋β）ICB0,所以I

CB0≈μA

1-38

已知半导体三极管静态工作点电流

=2mA，β

CQ

＝80，|VA|＝100V，rbb

0，试画出器件的混合π型等效

电路，并求其参数

rbe、gm和rce值。

混合π型等效电路如图所示。

由于

0.9876

EQ

，则I＝I

／α＝

因此rbe

（1

）VT

1040

，gm

rbe

77mS，rce

VA

50k

IEQ

1-42N沟道JFET的输出特性如题图1-42所示。

漏源电压的VDS＝15V，试确定其饱和漏电流IDSS和夹断电压VP。

并计算VGS＝－2V时的跨导gm。

由图可得：

饱和漏电流IDSS≈4mA，夹断电压VP≈－4V，VGS＝－2V时，用作图法求

得跨导近似为：

gm

△iD

2.6

1.4

mS＝

△GS

（2）

第2章

2-1什么叫放大器？

试述题图2-1放大电路中各元件的作用？

2-2根据放大电路的组成原则，判断题图2-2所示各电路能否正常放大。

题图2-2

解答：

图（a）电源电压为负值，晶体管没有合适的工作点，电路不能正常放大；

图（b）电容Cb隔断了直流，晶体管处于截止状态，电路不能正常放大；

图（c）电容Cb将输入信号短路，电路不能正常放大；

图（d）晶体管的集电极为交流地电位，所以

o

0，电路不能正常放大；

图（e）晶体管处于截止状态，电路不能正常放大；

图（f）电路有放大作用

2-3

画出题图

放大电路的直流通路和交流通路以及

B、iB、iE、

E的波形图（设

s

Vsmsin

t

Vsm＜＜VBE，放大器处于线性状态工作，

而且在工作频率下耦合电容

Cb

和Ce足够大，它们所呈现的阻抗很小，可视为短路）

。

题图2-3题图2-4

题图2-3

2-4