模电复习2012(含答案).doc

填空题
1. 在本征半导体中，自由电子浓度 等于 空穴浓度；
2. 在本征半导体中加入5价元素，形成 N 型半导体，在这种半导体中，自由电子浓度 大于 空穴浓度；
3. 在本征半导体中加入3价元素，形成 P 型半导体，在这种半导体中，自由电子浓度 小于 空穴浓度；
4. 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 掺杂浓度 ，少数载流子的浓度则取决于 温度 的因素；
5. PN结正向偏置时，P型半导体应该接电源的 正 极，N型半导体应该接电源的 负 极；
6. 在PN结外加正向电压时，扩散电流大于漂移电流，耗尽层 变窄 ；在PN结外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 ；
7. 稳压管稳压工作时，应该工作在PN结的 反向工作 区，即P型半导体应该接电源的 负 极，N型半导体应该接电源的 正 极，且其工作电压必须 大于 稳压管的稳压值；
8. 双极性晶体管从结构上看可以分为 PNP 型和 NPN 型两种类型；场效应管从结构上看可以分为 结 型和 绝缘栅 型两大类型；场效应管从导电沟道上看可以有 P 沟道和 N 沟道；每一种沟道又分为 增强 型和 耗尽型 型；
9. 双极性三极管在放大区工作时，必须满足发射结 正向 偏置、集电结 反向 偏置；
10. 对于一个PNP型三极管，如果要能不失真的放大信号，发射极、基极和集电极三个电极的电位应满足 Ve>Vb>Vc 条件；
11. 场效应管属于 电压控制电流源 控制型器件， 双极性三极管在用小信号等效电路分析时，可以近似看作为 电流控制电流源 控制型器件；
12. 在三种双极性三极管的基本电路中，输入电阻最大的是 共集放大电路 ，最小的是 共基放大电路 ；输出电阻最小的是 共集放大电路 ；同相放大信号的有共集放大电路和共基放大电路 ，反相放大的有 共射放大电路 ；
13. 由NPN型三极管组成的共射放大电路，如果在输出信号的顶部出现失真波形，则是 截止 失真，若由PNP型三极管组成共射放大电路，在输出信号的顶部出现失真波形，则是 饱和 失真；
14. UGS＝0V时， 结 型的场效应管的导电沟道已经存在，而 增强型 型的场效应管则不存在导电沟道；
15. 在多级放大电路中，前一级的输出电阻可以作为下一级的 信号源内阻 ，下一级的输入电阻可以作为前一级的 负载电阻 ；
16. 放大电路的输入电阻影响其 提取信号 的能力，输出电阻影响其 带负载 的能力；
17. 有两个放大倍数相同、输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，接上同一个信号源，在负载开路的情况下，测出A的输出电压小于B的输出电压，则A的输入电阻 小于B的 输入电阻；
18. 差分放大电路的功能是放大 差模 信号，抑制 共模 信号；
19. 如果差分放大电路的两个输入信号分别是Vi1和Vi2，那么差模信号Vid=Vi1- Vi2 ，共模型号Vic= （Vi1+Vi2）/2 ；
20. 长尾差分放大电路中用恒流源代替发射极电阻Re，是为了减小电路的 共模 放大倍数，提高电路的 共模抑制比 ；
21. 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 减小温漂 ；
22. 直流负反馈是指存在于 直流 通路的负反馈，其主要功能是稳定 静态工作点 ；交流负反馈是指存在于 交流 通路的负反馈，它可以改善放大电路的 交流性能 指标；
23. 为了提高放大电路的输入电阻，则可以引入 串联 负反馈；若要稳定输出电压，则可引入 电压 负反馈；若要减小输出电阻，则可引入 电压 负反馈；若要稳定输出电流，则可引入 电流 负反馈；若要减小输入电阻，则可引入并联 负反馈；
24. 欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 电压并联负反馈 ；
25. 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 电流串联负反馈 ；
26. 欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入电压串联负反馈 ；
27. 欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入电流并联负反馈 ；
28. 甲类功放电路三极管的导通角是 360° ，乙类功放电路三极管的导通角是 180° ，甲乙类功放电路三极管的导通角是 大于180°小于360° ；
29. 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大 交流功率 ；
30. 乙类功放中的交越失真是在输入信号的 过零点 附近产生的，产生的原因是在输入信号为零时，三极管没有合适的 静态工作点 ；
31. 在信号运算与处理电路中，集成运算放大器都是工作在 线性工作 区；并且都可以应用 虚短 和 虚断 的概念分析解决问题。
32. 同相 比例运算电路，输入电阻趋于无穷大，输入电流几乎为零； 反相 比例运算电路，输入电阻趋于零，输入电流近似等于流过反馈电阻的电流；
33. 为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用 带阻 滤波电路；
34. 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 带通 滤波电路；
35. 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受负载影响，应选用 有源 滤波电路；
36. 为了获得输入电压中的低频信号，应选用 低通 滤波电路；
37. 一个实际的正弦波振荡器电路，绝大多数属于 正 反馈电路，它主要由 放大电路 、 选频网络 、 正反馈网络 部分组成，为了保证振荡值稳定且波形较好，在电路中还需要加入 稳幅 环节；
38. 产生低频正弦波，一般可用 RC 振荡电路；产生高频正弦波可用LC 振荡电路；要求频率稳定性很好，可以采用 石英晶体 振荡电路；
39. 在负反馈放大电路中，若满足时，电路会产生 振荡 现象，即系统没有输入信号，在系统的输出仍然会有输出信号。
40. 在反馈放大电路中，若满足时，系统引入的是 负反馈 ，若满足时，系统引入的是 正反馈 ， 称为系统的 反馈 深度，称为系统的 环路 增益；
判断题（用“√”或“×”表示判断结果）

1. PN结内的扩散电流是载流子在电场作用下形成的（×）；
2. 漂移电流是少数载流子在内电场力作用下形成的（√）；
3. 双极性三极管的集电极和发射极互换使用不影响电流的放大作用（×）；
4. 双极性三极管工作在饱和区的特征是发射结正向偏置，集电结也正向偏置（√）；
5. 结型场效应管的漏极和源极互换使用，仍有正常的放大作用（√）；
6. 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RGS大的特点（√）；
7. 增强型绝缘栅场效应管可以采用自给偏压的偏置方法（×）；
8. 由于集成运放是直接耦合放大电路，所以它只能放大直流信号，不能放大交流信号（×）；
9. 直接耦合放大电路的温漂很小，所以应用很广泛（×）；
10. 在集成电路中制造大电容很困难，所以阻容耦合方式在线性集成电路中几乎无法采用（√）；
11. 阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立（√），它只能放大交流信号（√）；
12. 在长尾差分放大电路中，不论信号是单端输出还是双端输出，在差模交流通路中，发射极电阻Re一概视为交流短路（√）；
13. 在长尾差分放大电路中，发射极电阻Re的作用是为了提高共模电压放大倍数（×）；
14. 只有两个晶体管的类型相同（都为PNP管或都为NPN管），才能组成复合管（×）；
15. 由于场效应管的栅极几乎不取电流，所以场效应管与双极性三极管不能组成复合管（×）；
16. 两个异类管复合，其复合后的管子类型与前面的一个管子类型相同（√）；
17. 只要放大电路引入串联反馈，闭环输入电阻一定比开环输入电阻大（×）；
18. 在电流负反馈放大电路中，改变负载电阻RL的大小，输出电压会随之发生变化（√）；
19. 在深度负反馈的条件下，由于闭环放大倍数仅与反馈系数有关，而与放大器开环时的放大倍数无关，因此可以省去放大通路，留下反馈网络，来获得稳定的闭环放大倍数（×）；
20. 只要放大电路引入负反馈，都能稳定闭环电压放大倍数（×）；
21. 负反馈只能改善反馈环路内的放大性能，对反馈环路之外无效（√）；
22. 处于线性工作状态下的集成运算放大器，反相输入端都可以按“虚地”来处理（×）；
23. 在反相求和电路中，集成运算放大器的反相输入端为虚地点，流过反馈电阻的电流基本上等于各输入电流之代数和（√）；
24. 处于线性工作状态的实际集成运算放大器，在实现信号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等，才能防止输入偏置电流IIB带来运算误差（√）；
25. 反相比例运算电路属于电压并联负反馈，同相比例运算电路也属于电压并联负反馈（×）；
26. 功率放大电路的主要作用是向负载提供足够大的功率信号（√）；
27. 功率放大电路所要研究的问题就是一个输出功率大小的问题（×）；
28. 顾名思义，功率放大电路有放大功率的作用，电压放大电路只有电压放大作用而没有功率放大作用（×）；
29. 由于功率放大电路中的晶体管处于大信号工作状态，所以微变等效电路方法已经不再适用（√）；
30. 在功率放大电路中，输出功率最大时，功率管的功率损耗也最大（×）；
31. 只要具有正反馈，电路就一定能够产生振荡（×）；
32. 只要满足正弦波振荡的相位平衡条件，电路就一定振荡（×）；
33. 正弦波振荡电路自行起振的幅值条件是（×）；
34. 正弦波振荡器的幅值平衡条件是反馈回放大器输入端的信号幅值与原输入信号幅值相等（√）；
35. 对于正弦波振荡电路而言，只要不满足相位平衡条件，即使放大电路的放大倍数很大，也不能产生正弦波振荡（√）；
常用半导体器件
1. 在图示电路中，D1和D2均为理想二极管，，试画出和的对应波形图。

2. 计算图示电路中流过二极管的电流ID。设二极管导通时为恒压降模型。

答：图（a）D导通，图（b）D截止，
3. 判断图中个二极管是否导通，并求UAO的电压值，设二极管导通时为恒压降模型。

答：图（a）D2导通，D1截止，，
图（b）D1截止，D2 、D3 、D4导通，

4. 图示电路中，二极管为理想模型，试画出电路的电压传输特性（uo~ui曲线）。

答：

单级放大器
1. 判断图示电路是否具有电压放大作用。如果没有，则电路应怎样更改才能正常放大，并使电压放大倍数大于1？画出更改后的电路，要求所用的三极管不变，其他元件的数量不变。

2. 电路如图所示，设所有的电容对交流可视为短路。
a) 画出直流通路，写出求解电路静态工作点的表达式；
b) 画出交流微变等效电路；
c) 写出、、Ri和Ro的表达式；
d) 若将C3开路，对电路的工作将会产生什么影响？

3. 电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态工作点和直流负载线已在图上标出。
a) 确定Vcc、Rb和Rc的数值，设三极管的Vbe可以忽略不计；
答：
b) 若输出端的负载电阻，画出交流负载线；答：
c) 若输入电流mA，在保证输出信号不失真的前提下，为了尽可能减小直流损耗，应该调整电路的哪个元件参数，调整后的元件数值可取为多大？
答：静态工作点下移，,

4. 放大电路如图所示，已知三极管的，，，，，，求
a) 静态工作点；
答：，，，，
b) 电压放大倍数；
答：，
c) 电路的输入电阻、输出电阻；
答：，
d) 最大不失真输出电压幅值；
答：，，

5. 电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性和交、直流负载线，由此可以得出：
a) 电源电压Vcc= 6V ；
b) 静态集电极电流ICQ= 1mA ；管压降VCEQ 3V ；
c) 集电极电阻RC ；负载电阻RL= ；
d) 晶体管的电流放大倍数 100 ；进一步计算可以得到电压放大倍数Au= -53 ；（）
e) 放大电路的最大不失真输出正弦电压有效值约为 ；
f) 要使放大电路不失真，基极正弦电流的最大值应小于 20uA ；

（a） （b）
多级放大电路
1. 判断图示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。画出电路的小信号等效电路，写出放大器的输入电阻、输出电阻和电压放大倍数表达式。

共射-共基电路
，

共射-共射电路
， ，

共射-共射电路
， ，

共基-共集电路
， ，

共源-共集电路
， ，

共源-共射电路
， ，

2. 一个直接耦合的两级放大电路如图所示，已知：，，，V，V，试求：
a) 为了使时，V，的阻值应为多大？
b) 设电路的静态工作点已经由所求出的确定，则电路的电压放大倍数是多少？
c) 若电阻与T1的基极脱焊，T1和T2的集电极静态电位Uc1和Uc2分别为多少？

答：（a），，，，
（b）,

，
（c） ，

3. 直接耦合放大电路如图所示，已知：已知：，，V，V，试求：
a) 计算T1和T2的静态工作点及晶体管的；
b) 画出简化的h参数微变等效电路；
c) 计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

答：（a），，，，，，，
（c），，，，
差分放大电路
1. 电路如图所示，T1和T2的低频跨导gm均为2mA/V。试求解差模放大倍数、输入电阻和输出电阻。

答：，，
2. 图示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，=100Ω，UBEQ≈0.7V。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad、Ac、KCMR、Rid和ROd。

答：，
，
，，
3. 请说明图示的差分放大电路能否起正常差模放大作用，如果不能，请对电路加以改正。对改正后的电路
a) 写出求解差分对管的静态工作点参数IB，IC，UCE的表达式；
b) 画出差模信号等效电路；
c) 差模电压放大倍数Ad、共模电压放大倍数Ac和共模抑制比KCMR的表达式（设恒流源的动态电阻为Ro）；
d) 根据图示的输入信号极性，说明输出信号和输入信号的相位关系

答：（a）
，，
，
（c），

（d）同极性
4. 放大电路如图所示，设，，，，晶体管的都为，，，，电流源。问：
a) 当时，为了使，应选多大？
b) 该电路的电压放大倍数是多少？
c) 电路的输入电阻、输出电阻；

答：（a），，，，，
（b），，
，

（c），
运算电路
1. 分别求解图示各电路的运算关系。

答：（a）设R3、R4、R5的节点为M，则

（b）先求解uO1，再求解uO。

（c）A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以

2. 图示的电路中，A1和A2为理想运算放大器，求的表达式。

答：

3. 指出图示电路中，集成运算放大器A1是否带有反馈回路，如果有，请写出反馈类型，并求出。

答：电压串联负反馈
，
4. 图示的模拟乘法器和集成运算放大器都是理想器件，，，，，求、、和的表达式。

答：

5. 图示的模拟乘法器和集成运算放大器都是理想器件，求电路的运算关系。

答：，
，
6. 在图（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t＝0时uO＝0。试画出输出电压uO的波形。

解：
当uI为常量时

若t＝0时uO＝0，则t＝5ms时
uO＝－100×5×5×10－3V＝－2.5V。
当t＝15mS时
uO＝[－100×(－5)×10×10－3＋（－2.5）]V＝2.5V。
输出波形：

7. 试设计一个二阶带通滤波器，要求中心频率为1KHz，带宽为250Hz。画出电路图，在电路上标出每一个元件的参数。

答： 取

波形的发生和信号的转换
1. 改错：改正图示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。

2. 试将所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。

3. 判断图所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图（b）中C4容量远大于其它三个电容的容量。
图（a）：有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA＝－180˚），且图中三级移相电路。
图（b有可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相（φA＝－180˚），且图中三级移相电路。
4. 电路如图所示，试求解：
a) 写出这是什么振荡电路；
b) RW的下限值；
c) 振荡频率的调节范围。

答：（a）文氏振荡器
（b）根据起振条件
kΩ。RW的下限值为2kΩ。
（c）振荡频率的最大值和最小值分别为

5. 分别标出图中各电路中变压器的同铭端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

反馈放大电路
1. 图示的四个电路中，集成运算放大器均有理想特性（，，）
a) 判断电路中的反馈是正反馈还是负反馈，并指出是何种组态的反馈放大电路；
b) 如果是负反馈，说明反馈对这些电路的输入电阻、输出电阻有何影响（增大或减小），能稳定何种输出量，稳定何种闭环增益；
c) 如果是负反馈，写出深度负反馈条件下，闭环电压放大倍数的表达式。

答：（a）电压并联负反馈，输入电阻、输出电阻均减小，稳定输出电压和闭环互阻增益；

（b）电流并联负反馈，输入电阻减小、输出电阻增大，稳定输出电流和闭环电流增益；

（c）电流串联负反馈，输入电阻增大、输出电阻增大，稳定输出电流和闭环互导增益；

（d）电压串联负反馈，输入电阻增大、输出电阻减小，稳定输出电压和闭环电压增益；

2. 放大电路如图所示，A为高增益集成运放。
a) 判断反馈类型，并求反馈系数F；
b) 计算电压放大倍数Af
c) 若A=100，且当环境温度变化时，A产生了10%的波动，问Af相应的波动（百分值）有多大？

答：电压串联负反馈

3. 判断图示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数或。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

（a）电流串联负反馈；设电流表的内阻为

（b）电压并联负反馈，输入电阻、输出电阻均减小，稳定输出电压和闭环互阻增益；

（c）电压串联负反馈

（d）电流串联正反馈
4. 电路如图所示。
a) 合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻减小，输出电阻减小；若，则RF应取多少千欧？
答：电压并联负反馈。

b) 合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大，输出电阻减小；若任然要求，则RF应取多少千欧？
答：电压串联负反馈。

5. 在图示的电路中
a) 判断电路中的反馈是正反馈还是负反馈，并指出是何种组态的反馈放大电路；
b) 如果是负反馈，说明反馈对这些电路的输入电阻、输出电阻有何影响（增大或减小），能稳定何种输出量，稳定何种闭环增益；
c) 如果是负反馈，写出深度负反馈条件下，闭环电压放大倍数的表达式。

（a）电压并联负反馈，输入电阻、输出电阻均减小，稳定输出电压和闭环互阻增益；

（b）电压并联正反馈；
（c）电压串联负反馈

（d）电压串联负反馈；

6. 电路如图所示
a) （1）试判断电路引入的反馈类型；
b) （2）若uI＝0～5V时，iL＝0～10mA，则反馈电阻Rf应取多少？

答：电流串联负反馈；

功率放大电路
1. 电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降│UCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。回答下列问题：
a) R3、R4和T3的作用是什么？
b) 负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率η各为多少？
c) 设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰-峰到28.28V，R6至少应取多少千欧？
答：R3、R4和T3构成Vbe扩大电路，为T1和T2提供静态工作点，克服交越失真。

2. 在图示电路中， VCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝1V，输入电压足够大。试问：
a) 最大输出功率Pom和效率η各为多少？
b) 晶体管的最大功耗PTmax为多少？
c) 为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？
d) 晶体管的极限参数VCEO（BR）、PCM、ICM各为多大？

（1）；

（2）
（3）
（4） ； ；

3. OCL电路如图所示，输入电压为正弦波，电源电压VCC=20V，负载电阻RL＝8Ω，假定T1管的电压放大倍数，射极输出器的电压放大倍数为1，T2、T3管的饱和压降忽略不计
a) 试计算当输入电压有效值时，电路的输出功率、电源供给的功率、两管的管耗以及效率。
b) T2和T3管的极限参数PCM、ICM和VCEO（BR）各为多大?

（1）

（2）
； ；

4. 图示电路中，T1、T2管的饱和压降为2V，A为理想运放且输出电压幅度足够大，ui为正弦电压。
a) 计算负载上所能得到的最大不失真功率；
b) 求输出最大时输入电压幅值Uim；
c) 说明D1、D2在电路中的作用。

答：

D1、D2克服交越失真