模拟电子技术基础第七章题解
第七章信号的运算和处理
自测题
一、现有电路：
A. 反相比例运算电路
B. 同相比例运算电路
C. 积分运算电路
D. 微分运算电路
E. 加法运算电路
F. 乘方运算电路
选择一个合适的答案填入空内。
（1）欲将正弦波电压移相＋90O，应选用。
（2）欲将正弦波电压转换成二倍频电压，应选用。
（3）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用。
（4）欲实现A u＝－100的放大电路，应选用。
（5）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用。
（6）欲将方波电压转换成尖顶波波电压，应选用。
解：（1）C （2）F （3）E （4）A （5）C （6）D
二、填空：
（1）为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用滤波电路。
（2）已知输入信号的频率为10kHz～12kHz，为了防止干扰信号的混入，应选用滤波电路。
（3）为了获得输入电压中的低频信号，应选用滤波电路。
（4）为了使滤波电路的输出电阻足够小，保证负载电阻变化时滤波特性不变，应选用滤波电路。
解：（1）带阻（2）带通（3）低通（4）有源
习题
本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空：
（1）运算电路可实现A u＞1的放大器。
（2）运算电路可实现A u＜0的放大器。
（3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。
（5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。
（6）运算电路可实现函数Y＝aX2。
解：（1）同相比例（2）反相比例（3）微分（4）同相求和（5）反相求和（6）乘方
7.2 电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。
图P7.2
解：u O1＝(－R f /R)u I＝－10u I，u O2＝(1+R f/R)u I＝11u I。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V，就是－14V。
7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。
图P7.6
解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：
（a ）13
I 2I 1I 33
f
I 22f I 11f O 522u u u u R R
u R R
u R R
u +--=?+?-?-= （b ）13
I 2I 1I 33
f
I 22f I 11f O 1010u u u u R R
u R R
u R R
u ++-=?+?+?-= （c ）)( 8)(I1
I2I1I21
f O u u u u R R u -=-= （d ）I 4
4
f
I 33f I 22f I 11f O u R R
u R R
u R R
u R R u ?+?+?-?-= 1413I2I1402020u u u u ++--=
7.7 在图P7.6所示各电路中，集成运放的共模信号分别为多少？要求写出表达式。
7.11 在图P7.11（a ）所示电路中，已知输入电压u I 的波形如图（b ）所
示，当t ＝0时
u O ＝0。试画出输出电压u O 的波形。
图P 7.11
解：输出电压的表达式为 )(d 11O I O 2
1t u t u RC
u t t +-=? 当u I 为常量时
)
()(100 )()(10101
)()(1
1O 12I 1O 12
I 75112I O t u t t u t u t t u t u t t u RC
u O +-=+-?-=+--
=-－ 若t ＝0时u O ＝0，则t ＝5ms 时 u O ＝－100×5×5×10－
3
V ＝－2.5V 。
当t ＝15mS 时
u O ＝[－100×(－5)×10×10－
3
＋（－2.5）]V ＝2.5V 。
因此输出波形如解图P7.14所示。
解图P7.11
7.12已知图P7.12所示电路输入电压u I 的波形如图（b ）所示，当
t ＝0
时
u O ＝0。试画出输出电压u O 的波形。
图P7.12
解图P7.12
波形如图P7.12
7.13 试分别求解图P7.13所示各电路的运算关系。
图P7.13
解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：
（a ） t u u t u C R u R R
u d 100d 1
I I I 1
I
12
O ??--=--= （b ） I
I 3
I 2
1
I 1O 2d d 10d d u t
u u C C
t u RC u --=--=- （c ） t u t u RC
u d 10d 1I 3I O
??== （d ） t u u t R u
R u C u d )5.0(100d )(1I2
I12I2
1I1O +-=+-=?
?
7.15 试求出图P7.15所示电路的运算关系。
图P7.15
模拟电子技术基础知识点总结
模拟电子技术复习资料总结 第一章半导体二极管 一.半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。 4.两种载流子----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。 5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。*P型半导体:在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 *N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。 6.杂质半导体的特性 *载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。 *体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 *转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。 7. PN结 * PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性 二. 半导体二极管 *单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。 *正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。 3.分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 2) 等效电路法 直流等效电路法 *总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若V阳>V阴( 正偏)，二极管导通(短路); 若V阳 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：3 2 10 1.25A A μμ-?=在80℃时的反向电流约为：321080A A μμ?= 习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性，它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ，是大一些好还是小一些好？ 答：动态电阻r Z 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I Z 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。 100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.993 3.22 安全工作区 习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ， β=30；试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时，I CBO 大约增大一倍，而每当温度升高1℃时，β大约增大1% 。解：20℃时，()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时，8C BO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+== 第3章 多级放大电路 自测题 一、现有基本放大电路： A.共射电路 B.共集电路 C.共基电路 D.共源电路 E.共漏电路 根据要求选择合适电路组成两级放大电路。 (1)要求输入电阻为1kΩ至2kΩ，电压放大倍数大于3000 ，第一级应采用( A )，第二级应采用( A )。 (2)要求输入电阻大于10MΩ，电压放大倍数大于300 ，第一级应采用( D )，第二级应采用( A )。 (3)要求输入电阻为100kΩ~200kΩ，电压放大倍数数值大于100 , 第一级应采用( B )，第二级应采用( A )。 (4)要求电压放大倍数的数值大于10 ，输入电阻大于10MΩ，输出电阻小于100Ω，第一级应采用( D )，第二级应采用( B )。 (5)设信号源为内阻很大的电压源，要求将输入电流转换成输出电压，且1000o ui i U A I =>，输出电阻R o ＜100 ，第一级应采用采用( C )，第二级应( B )。 二、选择合适答案填入空内。 (1)直接耦合放大电路存在零点漂移的原因是( C 、D )。 A ．电阻阻值有误差 B ．晶体管参数的分散性 C ．晶体管参数受温度影响 D ．电源电压不稳 (2)集成放大电路采用直接耦合方式的原因是( C )。 A ．便于设计 B ．放大交流信号 C ．不易制作大容量电容 (3)选用差动放大电路的原因是( A )。 A ．克服温漂 B ．提高输入电阻 C ．稳定放大倍数 (4)差动放大电路的差模信号是两个输入端信号的( A )，共模信号是两个输入端信号的( C )。 A.差 B.和 C.平均值 (5)用恒流源取代长尾式差动放大电路中的发射极电阻，将使单端电路的( B )。 A ．差模放大倍数数值增大 B ．抑制共模信号能力增强 C ．差模输入电阻增大 (6)互补输出级采用共集形式是为了使( C )。 A.放大倍数的数值大 B.最大不失真输出电压大 C.带负载能力强 三、电路如图T3·3所示，所有晶体管均为硅管，β均为200，'200bb r =Ω，静态时 0.7BEQ U V ≈。试求： (1)静态时T l 管和T 2管的发射极电流。 (2)若静态时0O u >，则应如何调节R c2的值才能使0O u =？ 若静态0O u =V ，则R c2=？，电压放大倍数为多少？ 第一章 半导体基础知识 自测题 一、（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）× 二、（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C 三、U O1≈1.3V U O2＝0 U O3≈－1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈－2V 四、U O1＝6V U O2＝5V 五、根据P CM ＝200mW 可得：U CE ＝40V 时I C ＝5mA ，U CE ＝30V 时I C ≈6.67mA ，U CE ＝20V 时I C ＝10mA ，U CE ＝10V 时I C ＝20mA ，将改点连接成曲线，即为临界过损耗线。图略。 六、1、 V 2V mA 6.2 A μ26V C C CC CE B C b BE BB B =-====-= R I U I I R U I β U O ＝U CE ＝2V 。 2、临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以 Ω ≈-= == =-= k 4.45V μA 6.28mA 86.2V B BE BB b C B c CES CC C I U R I I R U I β 七、T 1：恒流区；T 2：夹断区；T 3：可变电阻区。 习题 1.1（1）A C （2）A （3）C （4）A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 u i 和u o 的波形如图所示。 1.4 u i 和u o 的波形如图所示。 t 1.5 u o 的波形如图所示。 1.6 I D ＝（V －U D ）/R ＝ 2.6mA ，r D ≈U T /I D ＝10Ω，I d ＝U i /r D ≈1mA 。 1.7 （1）两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。 1.8 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA ，R ＝U Z /I DZ ＝0.24～1.2k Ω。 1.9 （1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流为4mA ，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+= U R R R U 当U I ＝15V 时，由于上述同样的原因，U O ＝5V 。 当U I ＝35V 时，U O ＝U Z ＝5V 。 （2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 （1）S 闭合。 （2）。，Ω=-=Ω≈-=700)V (233)V (Dm in D m ax Dm ax D m in I U R I U R 1.11 波形如图所示。 1.12 60℃时I CBO ≈32μA 。 1.13 选用β＝100、I CBO ＝10μA 的管子，其温度稳定性好。 1.14 《模拟电子技术基础》教案 1、本课程教学目的： 本课程是电气信息类专业的主要技术基础课。其目的与任务是使学生掌握常用半导体器件和典型集成运放的特性与参数，掌握基本放大、负反馈放大、集成运放应用等低频电子线路的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和工程计算方法；使学生具有一定的实践技能和应用能力；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程和深入学习这方面的内容打好基础。 2、本课程教学要求： 1．掌握半导体器件的工作原理、外部特性、主要参数、等效电路、分析方法及应用原理。 2．掌握共射、共集、共基、差分、电流源、互补输出级六种基本电路的组成、工作原理、特点及分析，熟悉改进放大电路，理解多级放大电路的耦合方式及分析方法，理解场效应管放大电路的工作原理及分析方法，理解放大电路的频率特性概念及分析。 3．掌握反馈的基本概念和反馈类型的判断方法，理解负反馈对放大电路性能的影响，熟练掌握深度负反馈条件下闭环增益的近似估算，了解负反馈放大电路产生自激振荡的条件及其消除原则。 4．了解集成运算放大器的组成和典型电路，理解理想运放的概念，熟练掌握集成运放的线性和非线性应用原理及典型电路；掌握一般直流电源的组成，理解整流、滤波、稳压的工作原理，了解电路主要指标的估算。 3、使用的教材： 杨栓科编，《模拟电子技术基础》，高教出版社 主要参考书目： 康华光编，《电子技术基础》（模拟部分）第四版，高教出版社 童诗白编，《模拟电子技术基础》，高等教育出版社， 张凤言编，《电子电路基础》第二版，高教出版社， 谢嘉奎编，《电子线路》（线性部分）第四版，高教出版社， 陈大钦编，《模拟电子技术基础问答、例题、试题》，华中理工大学出版社，唐竞新编，《模拟电子技术基础解题指南》，清华大学出版社， 孙肖子编，《电子线路辅导》，西安电子科技大学出版社， 谢自美编，《电子线路设计、实验、测试》（二），华中理工大学出版社， 绪论 本章的教学目标和要求： 要求学生了解放大电路的基本知识；要求了解放大电路的分类及主要性能指标。 本章总体教学内容和学时安排：（采用多媒体教学） §1－1 电子系统与信号0.5 §1－2 放大电路的基本知识0.5 本章重点： 放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。 本章教学方式：课堂讲授 本章课时安排： 1 本章的具体内容： 1节 介绍本课程目的，教学参考书，本课程的特点以及在学习中应该注意的事项和学习方法； 介绍放大电路的基本认识；放大电路的分类及主要性能指标。 重点: 放大电路的分类及主要性能指标。 东北大学继续教育学院 模拟电子技术基础I 试卷（作业考核线下）B 卷（共 4 页） 总分题号一二三四五六七八九十得分 注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。杜绝打印，抄袭作业。 一、(10分)半导体器件的分析。 判断图中各电路里的二级管是导通还是截止，并计算电压U ab。设图中的二级管都是理想的。 二、（10分）电路如图所示，设输入电压u i是幅值为10V的正弦波，试画出u o的波形。（设二极管D1，D2为理想二级管）。 三、单管放大电路的分析与计算。(15分) 电路如图4所示，已知V CC=12V，R bl=40kΩ，R b2=20kΩ，R c=R L=2kΩ，U BE=，β=50，R e=2kΩ， U CES ≈0V。求：(1)计算静态工作点；(2)随着输入信号 i U 的增大，输出信号o U 也增大，若输出o U 波形出现失真，则首先出现的是截止失真还是饱和失真(3)计算i u A R ， 和 o R。 四、功率放大电路的分析与计算。(15分) 功率放大电路如图5所示，负载R L=8Ω，晶体管T1和T2的饱和压降为2V，输入u i为正弦波。求：(1)负载R L上可获得的最大不失真输出功率？(2)此时的效率和管耗各是多少？ 图4阻容耦合放大 图5 功率放大电路 u u o +V CC T1 T2 R L -V CC ++ __ (+12V) (-12V) 五、填空题：（每空1分共30分） 1、PN结正偏时（），反偏时（），所以PN结具有（）导电性。 2、漂移电流是（）电流，它由（）载流子形成，其大小与（）有关，而与外加 电压（）。 3、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为（），等效成一条直线；当其反偏时，结 电阻为（），等效成断开； 4、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结（），集电结（）。 5、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic（），发射结压降（）。 6、三极管放大电路共有三种组态分别是（）、（）、（）放大电路。 7、为了稳定三极管放大电路的静态工作点，采用（）负反馈，为了稳定交流输出电流采 用（）负反馈。 8、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号，称为（）信号，而加上 大小相等、极性相反的两个信号，称为（）信号。 9、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的（）失真，而采用（）类互补功率放 大器。 10、OCL电路是（）电源互补功率放大电路；OTL电路是（）电源互补功率放大 电路。 11、共集电极放大电路具有电压放大倍数（），输入电阻（），输出电阻（）等 特点，所以常用在输入级，输出级或缓冲级。 12、差分放大电路能够抑制（）漂移，也称（）漂移，所以它广泛应用于（）电 路中。 六、选择题（每空2分共20分） 1、稳压二极管是一个可逆击穿二极管，稳压时工作在（）状态，但其两端电压必须（）， 它的稳压值Uz才有导通电流，否则处于（）状态。 A、正偏 B、反偏 C、大于 D、小于 E、导通 F、截止 2、用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、，则三个电极分别是（）， 该管是（）型。 A、（ B、 C、E）B、（C、B、E）C、（E、C、B） D、（NPN） E、（PNP） 3、对功率放大器的要求主要是（）、（）、（）。 A、U0高 B、P0大 C、功率大 D、Ri大 E、波形不失真 4、共射极放大电路的交流输出波形上半周失真时为（），此时应该（）偏置电阻。 A、饱和失真 B、截止失真 C、交越失真 D、增大 E、减小 “模拟电子技术基础”课程教学大纲 课程名称：模拟电子技术基础 教材信息：《模拟电子电路及技术基础（第三版）》，孙肖子主编 主讲教师：孙肖子（西安电子科技大学电子工程学院副教授） 学时：64学时 一、课程的教学目标与任务 通过本课程教学使学生在已具备线性电路分析的基础上，进一步学习包含有源器件的线性电路和线性分析、计算方法。使学生掌握晶体二极管、稳压管、晶体三极管、场效应管和集成运放等非线性有源器件的工作原理、特性、主要参数及其基本应用电路，掌握各种放大器、比较器、稳压器等电路的组成原理、性能特点、基本分析方法和工程计算及应用技术，获得电子技术和线路方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生分析问题和解决问题的能力，为以后深入学习电子技术其他相关领域中的内容，以及为电子技术在实际中的应用打下基础。 二、课程具体内容及基本要求 （一）、电子技术的发展与模电课的学习MAP图（2学时） 介绍模拟信号特点和模拟电路用途，电子技术发展简史，本课程主要教学内容，四种放大器模型的结构、特点、用途及增益、输入电阻、输出电阻等主要性能指标，频率特性和反馈的基本概念。 1.基本要求 （1）了解电子技术的发展，本课程主要教学内容，模拟信号特点和模拟电路用途。 （2）熟悉放大器模型和主要性能指标。 （3）了解反馈基本概念和反馈分类。 （二）、集成运算放大器的线性应用基础（8学时） 主要介绍各种理想集成运算应用电路的分析、计算，包括同/反相比例放大、同/反相相加、相减、积/微分、V-I和I-V变换电路和有源滤波等电路的分析、计算，简单介绍集成运放的实际非理想特性对应用电路的影响及实践应用中器件选择的依据和方法。 1.基本要求 （1）了解集成运算放大器的符号、模型、理想运放条件和电压传输特性。 （2）熟悉在理想集成运放条件下，对电路引入深反馈对电路性能的影响，掌握“虚短”、“虚断”和“虚地”概念。 （3）掌握比例放大、相加、相减、积/微分、V-I和I-V变换电路的分析、计算。 （4）了解二阶有源RC低通、高通、带通、带阻和全通滤波器的传递函数、幅频特性及零极点分布，能正确判断电路的滤波特性。 （5）熟悉集成运算放大器的主要技术指标的含义，了解实际集成运放电路的非理想特性对实际应用的限制。 2.重点、难点 重点：各种集成运放应用电路的分析、计算和设计。 难点：有源滤波器的分析、计算和集成运放非理想特性对实际应用的影响，。 （三）、电压比较器、弛张振荡器及模拟开关（4学时） 主要介绍简单比较器、迟滞比较器和弛张振荡器的电路构成、特点、用途、传输特性及主要参数的分析、计算，简单介绍单片集成电压比较器和模拟开关的特点、主要参数和基本应用。 模拟电子技术基础模拟电子技术基础https://www.wendangku.net/doc/bf141096.html,简介1.电子技术的发展2.模拟信号和模拟电路3.电子信息系统的组成4.模拟电子技术的基础课程的特点5.如何学习本课程6.课程目的7.测试方法HCH atsin https://www.wendangku.net/doc/bf141096.html, 1，电子技术的发展，电子技术的发展，促进计算机技术的发展，使其“无处不在”，广泛用过的！广播和通信：发射机，接收机，公共地址，录音，程控交换机，电话，移动电话；网络：路由器，ATM交换机，收发器，调制解调器；行业：钢铁，石化，机械加工，数控机床；运输：飞机，火车，轮船，汽车；军事：雷达，电子导航；航空航天：卫星定位，监测医疗：伽马刀，CT，B超检查，微创手术；消费类电子产品：家用电器（空调，冰箱，电视，音响，摄像机，照相机，电子手表），电子玩具，各种警报器，安全系统HCH a https://www.wendangku.net/doc/bf141096.html,电子技术的发展在很大程度上反映了在组件开发中。1904年，1947年和1958年，从电子管到半导体管再到集成电路，集成电子管应运而生，晶体管得到了成功的开发。HCH atsin与电子管，晶体管和集成电路的比较https://www.wendangku.net/doc/bf141096.html,半导体组件的发展，贝尔实验室在1947年制造了第一个晶体管，在1958年制造了集成电路，在1969年制造了LSI，在1975年制造了第一 个集成电路四个晶体管，而1997年单个集成电路中有40亿个晶体管。一些科学家预测，集成度将提高10倍/ 6年，到2015或2020年达到饱和。学习电子技术课程应始终注意发展电子技术！hch a tsin https://www.wendangku.net/doc/bf141096.html,要记住的一些科学家！第一个晶体管的发明者（由贝尔实验室的John Bardeen，William schockley和Walter bradain发明）在1947年11月底发明了该晶体管，并于12月16日正式宣布了“晶体管”的诞生。他获得了诺贝尔物理学奖。1956年。1972年，他因超导研究而获得诺贝尔物理学奖。1958年9月12日，第一个集成电路及其发明者Ti的Jack Kilby在德州仪器公司的实验室中实现了将电子设备集成到半导体材料中的想法。42年后，他获得2000年诺贝尔物理学奖。“奠定了现代信息技术的基础”。 半导体器件的基础知识 1.1 电路如图P1.1所示，已知u i＝5sinωt (V)，二极管导通电压U D＝0.7V。试画出u i 与u O的波形，并标出幅值。 图P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1所示。 1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。 图P1.2 解：u O的波形如解图P1.2所示。 解图P1.2 1.3 已知稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA ，最大功耗P ZM ＝150mW 。试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。 图P1.3 解：稳压管的最大稳定电流 I ZM ＝P ZM /U Z ＝25mA 电阻R 的电流为I ZM ～I Zmin ，所以其取值范围为 Ω =-=k 8.136.0Z Z I ～I U U R 1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z ＝6V ，最小稳定电流I Zmin ＝5mA ，最大稳定电流I Zmax ＝25mA 。 （1） 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值； （2） 若U I ＝35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？ 图P1.4 解：（1）当U I ＝10V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+=U R R R U 当U I ＝15V 时，若U O ＝U Z ＝6V ，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 L O I L 5V R U U R R =?≈+ 当U I ＝35V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ，所以U O ＝U Z ＝6V 。 （2）=-=R U U I )(Z I D Z 29mA ＞I ZM ＝25mA ，稳压管将因功耗过大而损坏。 1.5 电路如图P1.5（a ）、（b ）所示，稳压管的稳定电压U Z ＝3V ，R 的取值合适，u I 的波 模拟电子技术基础机械工业出版物社主编沈任元 部分习题参考答案 第二章半导体二极管及其基本应用电路思考题与习题解答 2-1填空题 1. _半导体、绝缘体_ 2. _杂敏、光敏__ 、 _热敏__。 3. _导通_ 、 _截止、单向导电性_。 4. __高于_。 5. _正向_ 、 _反向击穿_ 6.单向导电性_、__最大整流电流 __、_最高反向工作电压。7. _单向导电__ 8. _面接触型、点接触型_。_点接触型的、平面型的_。9. _零__、_无穷大_， _理想的开关_。10. _反向特性区_、 _几乎不变_。11. _左移__ 、 _下移_。12. _减小_ 、 _减小_， _增加_。13. __将交流电压转变成直流电压__、 __二极管_。14. _脉动的直流电压变成平滑的直流电压_ 、 _储能_。15. _单相半波整流_、_单相桥式整流_。 16. _电路烧毁_， _变成单相半波整流_。 2-2 选择题 1. C 2. B 3. C 4.B 5. A 6. B 7. A 8. A 9. B 10.A 11. B 12.C 2-3 判断题 1.√ 2.√ 3.× 4. × 5.√ 6.× 2-4 解：，，，，，。 2-5 解：VD截止，，VD导通，，VD 1、VD 4 导通，VD 2 、VD 3 截止， 。 2-6 解： 2-8 解：1) ，，。2）， 。 2-11解：1） 2）；3）； 4）；5），相当于半波整流滤波（有电容）。 或，相当于半波整流滤波（无电容）。 2-12 解： 第三章双极型晶体管及其放大电路思考题与习题 3-1填空题 1. ___PNP___和___NPN__。 2. __两__ __双极__ 3.发射_，___集电__。 4. __100___，___120___。5. ___0.98mA___， ___49___。6. ___放大__ 。7. __饱和___。___正向__， ___正向___。8. __集电__， __发射__，__基极__， __发射___， __0.7V __。9. __发射__，__集电__， ___-0.7V___。 10. __PNP___， ___锗___。 11. __增加__， __增加__， __减小__。12 __左__， __上___， __大__。 13. 查阅电阻器件手册，了解下列常用晶体管的极限参数，并填写在表3-5中。 料 14. __100__。15. __交、直流__， __交流__。16. __截止___， __顶部__，__小__。17. _饱和__， __底部__， __大__。18. __温度升高__。19. __共射__， __共集和共基__。20. __共基__， __共集___， __共射_。21. _稳定静态 学习《电子技术基础》的一些心得体会 ZD8898 一.电子技术基础是通信、电子信息、自动控制、计算机等专业的 专业基础课程 电子技术基础包含了《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》两门最重要的专业基础课程。是上述专业最底层，最基础的课程。首先要从思想上高度重视这两门基础课的学习，你才能学好这两门课。如果这两门基础课程学不好，可以肯定，其它的专业课程也学不好。因为没有扎实的电子技术方面的基础，就无法理解和掌握其它的专业课程的知识。例如高频电路、自动控制、计算机接口电路、微型计算机技术等等。假如你对放大、反馈、振荡、滤波电路都读不懂，你怎么能读懂彩色电视机电路图、DVD电路图？如果你对数字电路一窍不通，你怎么去学习计算机硬件和软件知识？你怎么能成为出色的电气工程师？ 二.培养对电子技术的兴趣，使你学好电子技术有充足的学习动力 大家都知道，如果你想要学习某个方面的知识和技能，就必须对这方面有浓厚的兴趣才能学好。 例如歌手，除了其本身有好的嗓子外，他（她）们肯定对唱歌有浓厚的兴趣，他（她）们才能如此刻苦去学习，才能成为百姓们喜爱的歌唱演员。中央电视台〈星光大道〉节目中出来的歌手，如李玉刚、阿宝、朱之文、石头、玖月奇迹、凤凰传奇、王二妮等等就是最好的例子。 同样，学习电子技术基础也如此。只有对这门课程有兴趣，不是老师要我学，而是我要学。只有这样自己才能变被动学习为主动学习，才能学好电子技术基础。 本人能从事电子技术工作数十年，其中一个非常重要的原因就是爱好电子技术，对电子技术有浓厚的兴趣。我在大学学的专业是物理专业，而不是电子专业。毕业后分配到三线的工厂，当时正是文化革命时期，到了工厂就接受工人阶级再教育，六、七年的时间，和其它工人师傅一样，一直在车间生产第一线。三班倒，干的是高温作业，又热又累的工作。尽管干的别的工种的活，但我热爱电子技术。到工厂之后，对电器、电子特别有兴趣。就自学电工、半导体以及电子方面的知识。自己组装收音机、电视机等。电子技术的水平得到提高。在车间实现了多项技术革新。如程序控制的熔结炉、涡流棒材探伤仪等。后来成为电气工程师。80年代，本人又从研究所调回学校，从事科研和教学工作。同时负责实验室的仪器设备的电器维修工作。所以说兴趣爱好是学习的动力和源泉。本人深有体会。 三.电子技术基础是比较难学的课程。 无论是〈模拟电子技术基础〉或〈数字电子技术基础〉课程都是难度较大的课程。 常用半导体器件 一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 （1）在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P型半导体。（√）（2）因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（×） （3）PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（×） （4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。（×） （5）若耗尽型N沟道MOS管的U GS大于零，则其输入电阻会明显变小。（√） 二、选择正确答案填入空内。 （1）PN结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 （2）稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 （3）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。 A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏（4）U GS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有A C 。 A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 （5）在本征半导体中加入A 元素可形成N型半导体，加入 C 元素可形成P型半导体。 A. 五价 B. 四价 C. 三价 （6）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将A 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小 （7）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为 C 。 A. 83 B. 91 C. 100 三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。 图T1.3 四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA。求图T1.4 《模拟电子技术基础》教学大纲 二、课程内容 （一）课程教学目标 本课程是电类各专业在电子技术方面入门性质的技术基础课，是一门实践性极强的课程。 本课程以分立元件的基本放大电路为基础，以集成电路为主体，通过课堂讲授使学生理解各种基本电路的组成、基本工作原理和基本分析方法及应用；通过课程实验、课程设计等实践环节使学生加深对基本概念的理解，掌握基本电路的设计与调试方法，便学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析和解决问题的能力。（二）基本教学内容 第一章、绪论 教学目的与要求： 了解课程性质、特点、学习方法。了解电子技术的发展及应用。掌握放大电路的模型和 主要性能指标。 教学重点： 放大电路的模型，放大电路的主要性能指标及应用考虑。 教学难点： 放大电路的主要性能指标及应用考虑。 教学内容： 简单介绍本课程的性质、课程特点、课程学习方法等。对电子技术的发展状况作简要介绍，引发学生对本课程学习的积极性。 对放大电路的模型、性能指标及应用做概要介绍。 对教材中第一章内容可不作详细讲解，待讲到相关内容时再作简要讲解。 第二章、集成电路运算放大器 教学目的与要求： 了解集成运放的主要结构，掌握理想运放的模型、特点及利用“虚短”和“虚断”分析理想放大器构成的应用电路。熟练掌握集成运放构成的典型应用电路，包括同相放大、反相放大、加法、减法、微分、积分运算电路和仪用放大器。通过自学和上机环节掌握模拟电路计算机仿真软件－PSPICE。 教学重点： 理想运算放大器的模型、特性。运算放大器构成的典型应用电路。 教学难点： 对理想放大器的理解，“虚短”和“虚断”的理解和正确运用。 教学内容： (1)集成电路运算放大器 了解集成动算放大器的内部构成、集成运算放大器的传输特性。 (2)理想运算放大器 正确理解理想放大器条件下，放大器的电路参数及其物理意义。 《模拟电子技术基础》题库 一、填空题 1-12（第一章） 1、杂质半导体有型和型之分。 2、PN结最重要的特性是__________，它是一切半导体器件的基础。 3、PN结的空间电荷区变厚，是由于PN结加了__________电压，PN结的空间电荷区变窄，是由于PN 结加的是__________电压。 4、N型半导体中多数载流子是，P型半导体中多数载流子是，PN结具 有特性。 5、发射结偏置，集电结偏置，则三极管处于饱和状态。 6、P型半导体中空穴为载流子，自由电子为载流子。 7、PN结正偏时，反偏时，所以PN结具有导电性。 8、反向电流是由载流子形成，其大小与有关，而与外加电压。 9、三极管是控制元件，场效应管是控制元件。 10当温度升高时，三极管的等电极电流I，发射结压降UBE。 11、晶体三极管具有放大作用时，发射结，集电结。 12、漂移电流是电流，它由载流子形成，其大小与有关，而与 外加电压。 13-19（第二章） 13、放大电路中基极偏置电阻Rb的作用是__________。 14、两级放大电路的第一级电压放大倍数为100，即电压增益为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍dB，第二 级电压增益为26dB，则两级总电压增益为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍dB。 15、有偶数级共射电路组成的多级放大电路中，输入和输出电压的相位_________，有奇数级组成的多 级放大电路中，输入和输出电压的相位__________。 16、电压负反馈稳定的输出量是__________，使输出电阻__________，电流负反馈稳定的输出量_______， 使输出电阻__________。 17、稳压二极管是利用二极管的__________特性工作的。 18、晶闸管阳极和阴极间加__________，控制极加适当的__________，晶闸管才能导通。 19、在输入V2单相半波整流电路中，二极管承受的最大反向电压为V RM，负载电压为V O。 20-26（第三章） 20、甲类功放的最大缺点是_______； 21、双极型三极管是控制器件，场效应管是控制器件；结型场效应管的栅源极之间 必须加偏置电压，才能正常放大工作。 第1章常用半导体器件 自测题 一、判断下列说法是否正确，用“×”和“√”表示判断结果填入空。 (1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。( √ ) (2)因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。( × ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。( √ ) (4)处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。( × ) (5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压，才能保 R大的特点。( √ ) 证其 GS U大于零，则其输入电阻会明显变小。( × ) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的 GS 二、选择正确答案填入空。 (l) PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A.变窄 B.基本不变 C.变宽 (2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A.正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 (3)当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。 A.前者反偏、后者也反偏 B.前者正偏、后者反偏 C.前者正偏、后者也正偏 (4) U GS=0V时，能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。 A.结型管 B.增强型MOS 管 C.耗尽型MOS 管 三、写出图Tl.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D=0.7V。 图T1.3 解：U O1=1.3V , U O2=0V , U O3=-1.3V , U O4=2V , U O5=1.3V , U O6=-2V 。 四、已知稳压管的稳压值U Z =6V ，稳定电流的最小值I Zmin =5mA 。求图Tl.4 所示电路中U O1和U O2各为多少伏。 (a) (b) 图T1.4 解：左图中稳压管工作在击穿状态，故U O1=6V 。 右图中稳压管没有击穿，故U O2=5V 。 五、电路如图T1.5所示，V CC =15V ，=100，U BE =0.7V 。 试问： (1)R b =50k 时，U o=? (2)若T 临界饱和，则R b =? 解：(1)26BB BE B b V U I A R μ-= =， 2.6C B I I mA β==, 2O CC C c U V I R V =-=。 图T1.5 (2)∵ 2.86CC BE CS c V U I mA R -= =， /28.6BS CS I I A βμ== ∴45.5BB BE b BS V U R k I -= =Ω 六、测得某放大电路中三个MOS 管的三个电极的电位如表Tl.6 所示，它们的开启电 教材 模拟电子技术基础（第四版） 清华大学 模拟电子技术课程作业 第1章 半导体器件 1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( A )。 (a)变宽 (b)变窄 (c)不变 2半导体二极管的主要特点是具有( B )。 (a)电流放大作用 (b)单向导电性 (c)电压放大作用 3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( A )。 (a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压 4电路如图1所示，设D 1，D 2均为理想元件，已知输入电压u i =150sin ωt V 如图2所示，试画出电压u O 的波形。 D 2 D 1 u O + - 图1 图2 5电路如图1所示，设输入信号u I 1,u I2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压u O 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。 u I2 D 1 图1 图2 u u 第2章基本放大电路 1下列电路中能实现交流放大的是图()。 U o CC U CC U (c)(d) - o u o 2图示电路，已知晶体管 β=60，U BE .V =07 ，R C k =2 Ω，忽略U BE ，如要将集电极电流 I C调整到1.5mA，R B应取()。 (a)480kΩ(b)120kΩ(c)240kΩ(d)360kΩ 3固定偏置放大电路中，晶体管的β＝50，若将该管调换为β=80的另外一个晶体管，则该电路中晶体管集电极电流IC 将( )。 (a)增加 (b)减少 (c)基本不变 4分压式偏置放大电路如图所示，晶体T 的β=40，U BE . V =07，试求当RB1，RB2分别开路时各电极的电位（U B ，U C ，U E ）。并说明上述两种情况下晶体管各处于何种工作状态。 u o U CC 12V + - 5放大电路如图所示,已知晶体管的输入电阻r be k =1Ω，电流放大系数β=50，要求: (1)画出放大器的微变等效电路； (2)计算放大电路输入电阻r i 及电压放大倍数A u 。 Ω u o 12V + － 第一章 常用半导体器件 自 测 题 一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 （1）在N 型半导体中掺入足够量的三价元素，可将其改为P 型半导体。（ ） （2）因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（ ） （3）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（ ） （4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。（ ） （5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS 大的特点。（ ） （6）若耗尽型N 沟道MOS 管的U GS 大于零，则其输入电阻会明显变小。（ ） 解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）× 二、选择正确答案填入空内。 （1）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 （2）设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 。 A. I S e U B. T U U I e S C. )1e (S －T U U I （3）稳压管的稳压区是其工作在 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 （4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。 A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏 （5）U GS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有。 A. 结型管 B. 增强型MOS管 C. 耗尽型MOS管 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C 三、写出图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。 解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V，U O6≈－2V。 四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA。求图所 示电路中U O1和U O2各为多少伏。 解：U O1＝6V，U O2＝5V。 五、某晶体管的输出特性曲线如图所示，其集电极最大耗散功率P CM＝200mW，试画出它的过损耗区。 第一章半导体二极管 1.本征半导体 ?单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。 ?导电能力介于导体和绝缘体之间。 ?特性：光敏、热敏和掺杂特性。 ?本征半导体：纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下，本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发（又称热激发），产生两种带电性质相反的载流子（空穴和自由电子对），温度越高，本征激发越强。 ◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位， 使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。 ◆在一定的温度下，自由电子和空穴在热运动中相遇，使一对自由电子和空穴消失的现象称为 复合。当热激发和复合相等时，称为载流子处于动态平衡状态。 2．杂质半导体 ?在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 ◆P型半导体：在本征半导体中掺入微量的3价元素（多子是空穴，少子是电子）。 ◆N型半导体：在本征半导体中掺入微量的5价元素（多子是电子，少子是空穴）。 ?杂质半导体的特性 ◆载流子的浓度：多子浓度决定于杂质浓度，几乎与温度无关；少子浓度是温度的敏感函数。 ◆体电阻：通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 ◆在半导体中，存在因电场作用产生的载流子漂移电流（与金属导电一致），还才能在因载流子 浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结 ?在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近，形成一个特殊的薄层（PN结）。 ?PN结中存在由N区指向P区的内建电场，阻止结外两区的多子的扩散，有利于少子的漂移。 ?PN结具有单向导电性：正偏导通，反偏截止，是构成半导体器件的核心元件。 ◆正偏PN结（P+，N-）：具有随电压指数增大的电流，硅材料约为0.6-0.8V，锗材料约为0.2-0.3V。 ◆反偏PN结（P-，N+）：在击穿前，只有很小的反向饱和电流Is。 ◆PN结的伏安（曲线）方程： 4.半导体二极管 (120) 1．纯净的半导体叫（）。掺入3价杂质元素形成的半导体叫（），它主要靠导电（）。 A．空穴B．本征半导体C．P型半导体D．自由电子 2．PN结正偏时，多子的（）运动较强，PN结变薄，结电阻较（）。 A．扩散B．漂移C．小D．大 3．三极管有（）和（）两种载流子参与导电，故称作（）极型晶体管；而场效应管称作（）极型晶体管。A．双极B．空穴C．单极D．自由电子 4．负反馈放大电路的含义是（）。 A．输出与输入之间有信号通路 B．电路中存在反向传输的信号通路 C．除放大电路之外还有信号通路 D．电路中存在使输入信号削弱的反向传输信号 5．一个放大电路的对数频率特性的水平部分为40dB，当信号频率恰好是上限频率时，实际电压增益为（）。A．43dB B．40dB C．37dB D．3dB 6．通常在下面基本组态放大电路中，输入电阻最大的是（）；输出电阻最小的是（）；高频特性最好的电路是（）。 A．共射电路B．共集电路C．共基电路D．共源电路 7．集成放大电路采用直接耦合方式的原因是（）。 A．便于设计B．放大交流信号C．不易制作大容量电容 8．功率放大电路互补输出级采用共集形式是为了使（）。 A．电压放大倍数大B．不失真输出电压大C．带负载能力强 9．欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入（）；欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入（）。 A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈10．为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用（）滤波电路。 A．带阻B．带通C．低通D．有源 11．直流稳压电源的基本组成有变压器、整流、（）、稳压。 A．比较B．滤波C．调整 (210) 1．因为N型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（） 2．电路只要满足，就一定会产生正弦波振荡。（） 3．放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。（） 4．若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（） 5．功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（） 1．设图3-1中二极管、为理想二极管，判断它们是导通还是截止？输出电压= ？（4分）模拟电子技术基础简明教程(第三版)答案-
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