模电单元测验题胡宴如3版答案Word格式.docx

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）

3．二极管在工作电流大于最大整流电流IF时会损坏。

）

4．只要稳压二极管两端加反向电压就能起稳压作用。

1．4分析计算题

1．电路如图T1．1所示，设二极管的导通电压UD（on）=0.7V，试写出各电路的输出电压Uo值。

解：

（a）二极管正向导通，所以输出电压U0＝（6—0.7）V＝5.3V。

（b）令二极管断开，可得UP＝6V、UN＝10V，UP<

UN，所以二极管反向偏压而截止，U0＝10V。

（c）令V1、V2均断开，UN1＝0V、UN2＝6V、UP＝10V，UP—UN1>

Up—UN2，故V1优先导通后，V2截止，所以输出电压U0＝0.7V。

2．电路如图T1．2所示，二极管具有理想特性，已知ui＝（sinωt）V，试对应画出ui、u0、iD的波形。

输入电压ui为正半周时，二极管正偏导通，所以二极管两端压降为零，即u0＝0，而流过二极管的电流iD＝ui／R，为半波正弦波，其最大值IDm＝10V／1kΩ＝10mA；

当ui为负半周时，二极管反偏截止，iD＝0，u0＝ui为半波正弦波。

因此可画出电压u0电流iD的波形如图（b）所示。

3．稳压二极管电路如图T1．3所示，已知UZ＝5V，IZ＝5mA，电压表中流过的电流忽略不计。

试求当开关S断开和闭合时，电压表

和电流表

、

读数分别为多大?

当开关S断开，R2支路不通，IA2＝0，此时R1与稳压二极管V相串联，因此由图可得

可见稳定二极管处于稳压状态，所以电压表的读数为5V。

当开关S闭合，令稳压二极管开路，可求得R2两端压降为

故稳压二极管不能被反向击穿而处于反向截止状态，因此，R1、R2构成串联电路，电流表A1、A2的读数相同，即

而电压表的读数，即R2两端压降为3.6V。

第2章半导体三极管及其基本应用

2．1填空题

1．晶体管从结构上可以分成PNP和NPN两种类型，它工作时有

2种载流子参与导电。

2．晶体管具有电流放大作用的外部条件是发射结正偏，集电结反偏。

3．晶体管的输出特性曲线通常分为三个区域，分别是放大、饱和、截止。

4．当温度升高时，晶体管的参数β增大，ICBO增大，导通电压UBE减小。

5．某晶体管工作在放大区，如果基极电流从10μA变化到20μA时，集电极电流从1mA变为1.99mA，则交流电流放大系数β约为99。

6．某晶体管的极限参数ICM=20mA、PCM=100mW、U（BR）CEO=30V，因此，当工作电压UCE=10V时，工作电流IC不得超过10mA；

当工作电压UCE=1V时，IC不得超过20mA；

当工作电流IC=2mA时，UCE不得超过30V。

7．场效应管从结构上可分为两大类：

结型、MOS；

根据导电沟道的不同又可分为N沟道、P沟道两类；

对于MOSFET，根据栅源电压为零时是否存在导电沟道，又可分为两种：

耗尽型、增强型。

8．UGS（off）表示夹断电压，IDSS表示饱和漏极电流，它们是耗尽型场效应管的参数。

2．2单选题

1．某NPN型管电路中，测得UBE=0V，UBC=—5V，则可知管子工作于（C）状态。

A．放大B．饱和C．截止D．不能确定

2．根据国产半导体器件型号的命名方法可知，3DG6为（B）。

A．NPN型低频小功率硅晶体管B．NPN型高频小功率硅晶体管

C．PNP型低频小功率锗晶体管D．NPN型低频大功率硅晶体管

3．输入（C）时，可利用H参数小信号电路模型对放大电路进行交流分析。

A．正弦小信号B．低频大信号C．低频小信号D．高频小信号

4．（D）具有不同的低频小信号电路模型。

A．NPN型管和PNP型管B．增强型场效应管和耗尽型场效应管

C．N沟道场效应管和P沟道场效应管D．晶体管和场效应管

5．当UGS＝0时，（B）管不可能工作在恒流区。

A．JFETB．增强型MOS管C．耗尽型MOS管D．NMOS管

6．下列场效应管中，无原始导电沟道的为（B）。

A．N沟道JFETB．增强~AIPMOS管

C．耗尽型NMOS管D．耗尽型PMOS管

2．3是非题

1．可以采用小信号电路模型进行静态工作点的分析。

2．MOSFET具有输入阻抗非常高、噪声低、热稳定性好等优点。

3．EMOS管存在导电沟道时，栅源之间的电压必定大于零。

4．结型场效应管外加的栅源电压应使栅源间的PN结反偏。

5．场效应管用于放大电路时，应工作于饱和区。

2．4分析计算题

1．图T2．1所示电路中的晶体管为硅管，试判断其工作状态。

解：

（a）UBE=UB—UE＝0.7—0＝0.7V，发射结正偏；

UBC=UB—UC＝0.7—3＝—2.3V，集电结反偏

因此晶体管工作在放大状态。

（b）UBE=UB—UE＝2—3＝—1V，发射结反偏；

UBC=UB—UC＝2—5＝—3V，集电结反偏

因此晶体管工作在截止状态。

（c）UBE=UB—UE＝3—2.3＝0.7V，发射结正偏；

UBC=UB—UC＝3—2.6＝0.4V，集电结正偏

因此晶体管工作在饱和状态。

（d）该管为PNP型晶体管

UEB=UE—UB＝（—2）—（—2.7）＝0.7V，发射结正偏；

UCB=UC—UB＝（—5）—（—2.7）＝—2.3V，集电结反偏

2．图T2．2所示电路中，晶体管均为硅管，β=100，试判断各晶体管工作状态，并求各管的IB、IC、UCE。

（a）方法一：

设晶体管工作在放大状态，则有IC＝βIB＝100×

0.053＝5.3mA

UCE＝12—5.3×

3＝—3.9V<

说明上述假设不成立，晶体管已工作在饱和区。

令晶体管的饱和压降UCE（Sat）＝0.3V，则集电极电流为

因此可得晶体管的IB＝0.053mA、IC＝ICS＝3.9mA、UCE＝UCE（Sat）＝0.3V

方法二：

因为IB>

IBS，所以晶体管处于饱和状态，因而有

IB＝0.053mA、IC＝ICS＝3.9mA、UCE＝UCE（Sat）＝0.3V

（b）

设晶体管工作在放大状态，则有

IC＝100×

0.0084mA＝0.84mA

UCE＝5V—0.84×

3＝2.48V>

UCE（Sat）

说明晶体管工作在放大状态，故上述假设成立，计算结果正确。

（c）基极偏压为负电压，发射结和集电结均反偏，所以晶体管截止，则IB＝0，IC＝0，UCE＝5V

3．放大电路如图T2．3所示，试图中所有电容对交流信号的容抗近似为零，试画出各电路的直流通路、交流通路和小信号等效电路。

（a）将C1、C2断开，即得直流通路如下图（a）所示；

将C1、C2短路、直流电源对地短接，即得交流通路如下图（b）所示；

将晶体管用小信号电路模型代人，即得放大电路小信号等效电路如下图（c）所示。

（b）按上述相同方法可得放大电路的直流通路、交流通路、小信号等效电路如下图（a）、（b）、（c）所示。

4．场效应管的符号如图T2．4所示，试指出各场效应管的类型，并定性画出各管的转移特性曲线。

（a）为P沟道耗尽型MOS管，它的转移特性曲线如下图（a）所示，其特点是uGS＝0时，iD＝—IDSS

（b）为N沟道增强型MOS管，它的转移特性曲线如下图（b）所示，其特点是uGS＝0时，iD＝0

（c）为N沟道结型场效应管，它的转移特性曲线如下图（c）所示，其特点是uGS＝0时，iD＝IDSS，且uGS≤0

第3章放大电路基础

3．1填空题

1．放大电路的输入电压Ui＝10mV，输出电压U0＝1V，该放大电路的电压放大倍数为100，电压增益为40dB。

2．放大电路的输入电阻越大，放大电路向信号源索取的电流就越小，输入电压也就越大；

输出电阻越小，负载对输出电压的影响就越小，放大电路的负载能力就越强。

3．共集电极放大电路的输出电压与输入电压同相，电压放大倍数近似为1，输入电阻大，输出电阻小。

4．差分放大电路的输入电压Ui1＝1V，Ui2＝0.98V，则它的差模输入电压Uid＝0.02V，共模输入电压UiC＝0.99V。

5．差分放大电路对差模输入信号具有良好的放大作用，对共模输入信号具有很强的抑制作用，差分放大电路的零点漂移很小。

6．乙类互补对称功放由NPN和PNP两种类型晶体管构成，其主要优点是效率高。

7．两级放大电路，第一级电压增益为40dB，第二级电压放大倍数为10倍，则两级总电压放大倍数为1000倍，总电压增益为60dB。

8．集成运算放大器输入级一般采用差分放大电路，其作用是用来减小

零点漂移。

9．理想集成运算放大器工作在线性状态时，两输入端电压近似相等，称为虚短；

输入电流近似为0，称为虚断。

10．集成运算放大器的两输入端分别称为同相输入端和反相输入端，前者的极性与输出端反相，后者的极性与输出端同相。

3．2单选题

1．测量某放大电路负载开路时输出电压为3V，接入2kΩ的负载后，测得输出电压为1V，则该放大电路的输出电阻为（D）kΩ。

A．0.5B．1.0C．2.0D．4

2．为了获得反相电压放大，则应选用（A）放大电路。

A．共发射极B．共集电极C．共基极D．共栅极

3．为了使高内阻的信号源与低阻负载能很好配合，可以在信号源与负载之间接入（B）放大电路。

A．共发射极B．共集电极C．共基极D．共源极

4．放大电路如图T3．1所示，已知RS＝RD，且电容器容量足够大，则该放大电路两输出电压u0l与u02之间的大小关系为（B）。

A．u0l=u02B．u0l=－u02C．u0l＞u02D．u0l＜u02

5．选用差分电路的原因是（A）。

A．减小温漂B．提高输入电阻C．减小失真D．稳定放大倍数

6．差分放大电路中适当增大公共发射极电阻，将会使电路的（D）增大。

A．差模电压增益D．共模电压增益C．差模输入电阻D．共模抑制比

7．功率放大电路中采用乙类工作状态是为了提高（B）。

A．输出功率B．放大器效率C．放大倍数D．负载能力

8．由两管组成的复合管电路如图T3．2所示，其中等效为PNP型的复合管是（A）。

9．OTL电路负载电阻RL＝10Ω，电源电压VCC=10V，略去晶体管的饱和压降，其最大不失真输出功率为（D）W。

A．10B，5C．2.5D．1.25

10．集成运算放大器构成的放大电路如图T3．3所示，已知集成运算放大器最大输出电压Uom＝±

10V，ui＝5V，则该放大电路的输出电压为（C）V。

A．-5B．0C．5D．10

3．3是非题

1．放大电路的输出电阻只与放大电路的负载有关，而与输入信号源内阻无关。

2．共发射极放大电路由于输出电压与输人电压反相，输入电阻不是很大而且输出电阻又较大，故很少应用。

，（×

）

3．单端输出的具有电流源的差分放大电路，主要靠电流源的恒流特性来抑制温漂。

（√）

4．乙类互补对称功率放大电路输出功率越大，功率管的损耗也越大，所以放大器效率也越小。

5．OCL电路中输入信号越大，交越失真也越大。

6．直接耦合放大电路存在零点漂移的主要原因是晶体管参数受温度影响。

（√）

3．4分析计算题

1．放大电路如图T3．4所示，已知晶体管的UBEQ＝0.7V，β＝99，rbb′＝200Ω，各电容在工作频率上的容抗可略去。

试：

（1）求静态工作点ICQ、UCEQ；

（2）画出放大电路的交流通路和微变等效电路，求出rbe；

（3）求电压放大倍数Au＝uo／ui及输入电阻Ri、输出电阻R0。

（1）求ICQ、UCEQ、IBQ

电路构成分压式电流负反馈偏置电路，所以

（2）画出放大电路的交流通路和微变等效电路，分别如图（a）、（b）所示。

（3）求Au，Ri、R0

由图（b）可得

2．差分放大电路如图T3．5所示，已知I0＝2mA。

（1）求放大电路的静态工作点ICQ2、UCQ2；

（2）当ui＝10mV时，iC1＝1.2mA，求V2管集电极电位uc2、输出电压u0以及电压放大倍数Au＝uo／ui。

（1）求ICQ2和UCQ2

由图3．42可知：

（2）求uC2、u0及Au

根据差分放大电路的传输特性可知

当iC1＝1.2mA时，iC2＝I0一iC1＝2—1.2＝0.8mA

所以V2管集电极电位为

uC2＝Vcc一iC2Rc＝6V一0.8×

3＝3.6V

放大电路的输出电压u0为

u0＝uC2一UCQ2＝3.6—3＝0.6V

所以，电压放大倍数为

3．放大电路如图T3．6所示。

（1）说明二极管V3、V4的作用；

（2）说明晶体管V1、V2工作在什么状态?

（3）当Uim＝4V时，求出输出功率P0的大小。

（1）V3、V4正向导通，其压降提供给功率管V1、V2作为发射结小正向偏置电压，用以克服交越失真。

（2）因V1、V2管发射结加有小正向偏置电压，所以它们工作在甲乙类状态。

（3）因Uom≈Uim＝4V，所以输出功率为

4．集成运算放大器构成的反相和同相放大电路如图T3．7所示，试分别求出它们的电压放大倍数Au＝uo／ui及输入电阻Ri。

图（a）为反相放大电路，所以

Ri＝30KΩ

图（b）为同相放大电路，所以

Ri＝20+40＝60KΩ

第4章负反馈放大电路

4．1填空题

1，将反馈引入放大电路后，若使净输入减小，则引人的是负反馈，若使净输入增加，则引入的是正反馈。

2．反馈信号只含有直流量的，称为直流反馈，反馈信号只含有交流量的，称为交流反馈。

3．反馈放大电路中，若反馈信号取自输出电压，则说明电路引入的是

电压反馈，若反馈信号取自输出电流，则是电流反馈；

在输入端，反馈信号与输入信号以电压方式进行比较，则是串联反馈，反馈信号与输入信号以电流方式进行比较，则是并联反馈。

4．负反馈虽然使放大电路的增益减小，但能使增益的稳定性提高，通频带展宽，非线性失真减小。

5．电压负反馈能稳定输出电压，使输出电阻减小；

电流负反馈能稳定输出电流，使输出电阻增大。

6．放大电路中为了提高输入电阻应引入串联反馈，为了降低输入电阻应引入并联反馈。

7．负反馈放大电路中，其开环电压放大倍数Au=90，电压反馈系数Fu=0.1，则反馈深度为10，闭环放大倍数为9。

8．深度负反馈放大电路有：

xi≈xf，即xid≈0。

4．2单选题

1．放大电路中有反馈的含义是（C）。

A．输出与输入之间有信号通路B．输出与输入信号成非线性关系

C．电路中存在反向传输的信号通路D．除放大电路以外还有信号通路

2．直流负反馈在放大电路中的主要作用是（D）。

A．提高输入电阻B．降低输入电阻

C．提高增益D．稳定静态工作点

3．并联负反馈能使放大电路的（B）。

A．输入电阻增大B．输入电阻减小

C．输入电阻不变D．输出电阻减小

4．在放大电路中，如果希望输出电压受负载影响很小，同时对信号源的影响也要小，则需引入负反馈的类型为（A）。

A．电压串联B．电压并联C．电流串联D．电流并联

5．负反馈放大电路中，A为开环放大倍数，F为反馈系数，则在深度负反馈条件下，放大电路的闭环放大倍数且，近似为（B）。

A．FB．1／FC．AD．1+AF

4．3是非题

1．直流负反馈只存在于直接耦合电路中，交流负反馈只存在于阻容耦合电路中。

2．若放大电路的A＞0，则接入的反馈一定是正反馈，若A＜0，则接入的反馈一定是负反馈。

3．共集电极放大电路，由于且Au≤1，故该电路没有负反馈。

4．当输入信号是一个失真的正弦波，加人负反馈后能使失真减小。

5．负反馈只能改善反馈环路以内电路的放大性能，对反馈环路之外电路无效。

6．在深度负反馈放大电路中，只有尽可能地增大开环放大倍数，才能有效地提高闭环放大倍数。

4．4分析计算题

1．反馈放大电路如图T4．1所示，试指出电路的反馈类型，判断其反馈极性。

（a）在图T4．1（a）中标出反馈信号uf，如下图（a）所示，可见uf＝u0，反馈信号取样于输出电压u0，故输出端为电压反馈。

由图（a）可见，ui、uid、uf三者串联，形成电压比较关系uid＝ui—uf，故输入端为串联反馈。

令ui为，则得输出电压u0，uf为，如图（a）所示，反馈电压uf使净输入ui减小，故为负反馈。

所以图T4．1（a）所示电路为电压串联负反馈放大电路。

（b）由图T4．1（b）可见，负载RL、反馈网络、基本放大电路（即集成运放）三者为串联，故输出端为电流反馈。

输入端输入信号与反馈信号都由集成运放的反相端加入，故为并联反馈，因此可在图中标出反馈电流if如下图（b）所示。

令输入电压ui为，如下图（b）所示，此时集成运放输出端对地电位为，因此电压uR3为，if由输入端流向输出端，如下图（b）所示，可见札iid＝ii—if，反馈使净输入iid减小，故为负反馈。

因此，图T4．1（b）所示电路为电流并联负反馈放大电路。

（c）由图T4．1（c）可见，放大电路的输出端RL、基本放大器、反馈网络三者并联，故为电压反馈。

输入端信号源、反馈网络、基本放大器三者并联，故为并联反馈。

令输入信号ui为，根据共发射极放大电路特性，可知u0为，反馈信号if由输入端流向输出端，由下图（c）可得iid＝ii—if，反馈使净输入iid减小，故为负反馈。

因此，图T4．1（c）所示电路为电压并联负反馈放大电路。

2．深度负反馈放大电路如图T4．2所示，在图中标出反馈信号xf，指出反馈类型，求出闭环电压放大倍数Auf＝uo／ui。

（a）为电压并联负反馈，反馈信号为if，标于下图（a）中。

在深度电压并联负反馈电路中有ii≈if，而ii＝（ui—uN）/R1≈ui/R1，if＝（uN—u0）/R1≈－u0/R2，因此可得

（b）为电流串联负反馈，反馈信号为uf，标于下图（b）中。

在深度电流串联负反馈电路中有：

ui≈uf。

又由图下（b）可得：

u0＝i0RL，uf＝i0R2。

所以可得

（c）为电压串联负反馈，反馈信号为uf，标于下图（c）中。

在深度电压串联负反馈放大电路中有：

现由下图（c）可知uf≈u0，所以可得

第5章集成运算放大器的应用电路

5．1填空题

1．运算电路中的集成运算放大器应工作在线性区，为此运算电路中必须引入深度负反馈。

2．反相比例运算电路的主要特点是输入电阻较小，运算放大器共模输入信号为零；

同相比例运算电路的主要特点是输入电阻很大，运算放大器共模输入信号较大。

3．简单RC低通电路在截止频率处输出电压是输入电压的0.707倍，即衰减3dB，相移为-45°

。

4．晶体管有三个频率参数fβ称为共射截止频率，fα称为共基截止频率，fT称为特征频率。

5．集成运算放大器开环差模电压增益值比直流增益下降3dB所对应的信号频率称为开环带宽，开环差模电压增益值下降到0dB所对应的信号频率称为单位增益带宽。

6．集成运算放大器交流放大电路采用单电源供电时，运算放大器两个输入端的静态电位不能为零，运算放大器输出端必须接有输出电容。

5．2单选题

1．图T5．1所示比例运算电路中，设A为理想运算放大器，已知运算放大器最大输出电压U0M＝±

12V，当uI=1V时，则输出电压u0为（C）V。

A．24B．21C．12D、－12

2．若实现函数u0＝uI1+4uI2－4uI3，应选用（B）运算电路。

A．比例B．加减C．积分D．微分

3．欲将方波电压转换成三角波电压，应选用（B）运算电路。

A．微分B．积分C．乘法D．除法

4．集成运算放大器开环电压增益为106，开环带宽BW＝5Hz，若用它构成闭环增益为50倍的同相放大电路，则其闭环带宽BWf为（B）Hz。

A．5×

105B．105C．250D．5

5．3是非题

1．凡是集成运算放大器构成的电路，都可用“虚短”和“虚断”概念加以分析。

2．放大电路低频段没有转折频率，则说明该电路采用了直接耦合方式。

3．某集成运算放大器开环带宽为5Hz，由于其非常低，所以该运算放大器只能用于构成直流放大电路。

（×

4．与无源滤波器相比较，有源滤波器具有可提供通带内增益，负载对滤波特性影响小