模电练习题整理

1．8 图P1.8 所示电路中，设ui=1.5sinωt(V)，二极管具有理想特性，试分别画出开 关S 处于A、B、C 时，输出电压uo 的波形。

2.1 图P2.1 所示电路中的三极管为硅管，试判断其工作状态。

解：（a）UBE=0.7－0V=0.7V，UBC=0.7V－3V<0，故该NPN 管发射结正偏，集电结反 偏，工作在放大状态。

（b）UBE=2V－3V<0，UBC=2V－5V<0，故该NPN 管发射结与集电结均反偏，工作在 截止状态。

（c）UBE=3V－2.3V=0.7V，UBC=3V－2.6=0.4V，故该NPN 管发射结与集电结均正偏， 工作在饱和状态。

（d）UBE=－2.7V－（－2V）=－0.7V，UBC=－2.7－(－5V)>0，故该PNP 管发射结正 偏，集电结反偏，工作在放大状态。

（e）UBE=－3.7V－（－5V）>0，UBC=－3.7V－（－3V）=－0.7V， 故该PNP 管发射结反偏，集电结正偏，工作在倒置状态。

2.3 对图P2.3 所示各三极管，试判别其三个电极，并说明它是NPN 管还是PNP 管，估算β值。

解：（a）因为iBNPN 管：

（b）①、②、③脚分别为基极、集电极和发射极。由电流流向知是PNP 管

2.7 图P2.7 所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，us=sinωt(mV)，三极管参数为β=80，UBE（ON）=0.7V，rbb′=200Ω，试分析：（1）计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求uBE、iB、iC、uCE。

解：（1）计算电路的静态工作点

（2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P2.7（a）、（b）所示

（3）动态分析，求交流量ube、ib、ic、uc 由于IEQ≈1.92mA，故可求得

2.11 场效应管的转移特性曲线如图P2.11 所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出UGS（off）、IDSS；对于增强型管求出UGS（th）。

解：（a）由于uGS 可为正、负、零、故为耗尽型MOS 管；由于uGS（off）=－8<0，故为N 沟道耗尽型MOS 管，其电路符号如图解P2.11（a）所示。由图P2.11(a)可得IDSS=4mA。

（b）由于uGS≤0，故为N 沟道结型场效应管，其电路符号如图解P2.11（b）所示。由图P2.11（b）可得UGS（off）=－5V，IDSS=5mA。

（c）由于uGS 可为正、负、零，且UGS（off）=2V，故为耗尽型PMOS 管，电路符号如图解P2.11（c）所示。由图P2.11（c）可得UGS（off）=2V,IDSS=2mA. （d）由于uGS>0，故为增强型NMOS 管，电路符号如图解P2.11（d）所示，由图P2.11（c）可得UGS(th)=1V。

2.12 场效应管的输出特性曲线如图P2.12 所示，试指出各场效应管的类型并画出电路

符号；对于耗尽型管求出UGS（off）、IDSS；对于增强型管求出UGS（th）。

解：

（a）由于uGS 可为正、负、零，UGS（off）=－1.5V，故为耗尽型NMOS 管， 电路符号如图解P2.12（a）所示。由图P2.12(a)可得，uGS=0V 时的漏极饱和电流值为IDSS≈0.8mA.

(b)由于uGS>0，故为增强型NMOS 管，电路符号如图解P2.12（b）所示。由图P2.12（b）可得UGS（th）=2V

（C）由于UGS≤0，故为N 沟道结型场效应管，电路符号如图解P2.12（c）所示。由图2.12(c)可得UGS（Off）=－4V，IDSS=4mA

(d)由于uGS＜0，故为增强型PMOS 管，电路符号如解图P2.12（d）所示。由图2.12(d)可得UGS（th）= -1V。

3.2 放大电路如图P3.2 所示，已知三极管β=100，rbb′=200Ω，UBEQ=0.7V，试（1）计算静态工作点ICQ、UCＥQ、IBQ；（2）画出H 参数小信号等效电路，求Au、Ri、Ro；（3）求源电压增益Aus。

解：（1）求静态工作点

3.4 放大电路如图P3.4 所示，已知三极管的β=100，rbb’=200Ω，UBEQ=0.7V，试：（1）求静态工作点ICQ、UCEQ；（2）画出H 参数小信号等效电路，求Au、Ri、Ro；（3）求源电压增益Aus。

3.10 共集电极放大电路如图P3.10 所示，已知β=100,rbb’=200Ω，UBEQ=0.7V。试：（1）估算静态工作点ICQ、UCEQ；（2）求Au=uo/ui和输入电阻Ri、输出电阻Ro。 解：（1）估算静态工作点由图可得

3.31 电路如图P3.31 所示，UCES≤2V，试回答下列问题：

（1）ui=0 时，流过RL 的电流有多大？

（2）R1、R2、V3、V4 各起什么作用？ （3）为保证输出波形不失真，输入信号ui

的最大振幅为多少？管耗为最大时，求Uim。 解：

（1）因电路对称，V1 与V2 的静态电流

相等，所以静态（ui=0）时，流过RL 的

电流等于零。

（2）R1、R2、V3、V4 构成功率管V1、V2 的正向偏压电路，当二极管V3、V4 两端压降合适时，可使V1、V2 管有小的正向偏置电压而处于临界导通状态，从而可消除交越失真。

（3）为保证输出波形不产生饱和失真，则要求输入信号最大振幅为Uimm≈Uomm=VCC－UCES=12－2=10V管耗最大时，输入电压的振幅为

3.33 电路如图P3.33 所示，为使电路正常工作，试回答下列问题： （1）静态时电容C 上的电压是多大？如果偏离此值，应首先调节RP1 还是RP2？

（2）设RP1=R=1.2kΩ，三极管β=50，V1、V2 管的PCM=200mW，若RP2 或二极管断开时是否安全？为什么？ （3）调节静态工作电流，主要调节RP1 还是RP2？

（4）设管子饱和压降可以略去，求最大不失真输出功率、电源供给功率、管耗和效率。

解：（1）静态时电容C 两端电压应等于电源电压的1/2，即UC=6V。如果偏离此值，应调节RP1。

（2）当RP2 或二极管断开后，VCC 将通过RP1、R给V1、V2 发射结提供正向偏置，可写出

V1、V2 管所受的集电极功耗为

PC1=PC2=220×6mW=1320mW由于PC1=PC2》PCM（220mW），因此V1、V2 功耗过大损坏。

（3）欲调节V1、V2 管静态工作点电流，则主要应调节RP2。因改变RP2 的大小，将改变加在V1、V2 基极与发射极之间的正向偏压的大小，从而可调节两管的静态工作点电流。

（4）求最大不失真输出功率、直流电源供给功率、管耗及效率因为

4.4 分析图P4.4 所示各电路中的交流反馈（若为多级电路，只要求分析级间反馈）：（1）是正反馈还是负反馈；（2）对负反馈放大电路，判断其反馈类型。

解：（a）图（a）中，R4 为反馈元件，引入串联反馈，故反馈信号为uf，可标出uf、净输入电压uid 如图解P4.4（a）所示。设该图中的ui 瞬时极性为正，并用表示，则可得'iu 、uf 的瞬时极性也为正，而

若令uo=0，该反馈仍将存在，故为电流反馈。因此，该电路为电流串联负反馈放大电路。

若令uo=0，该反馈仍将存在，故为电流反馈。因此，该电路为电流串联负反馈放大电路。

（b）图（b）中RS 为反馈元件，引入串联反馈，可标出反馈电压uf、净输入电压uid如图解P4.4（b）所示。设ui 的瞬时极性为正，则可得uf 的瞬时极性也为正，而uid=ui-uf，故引入的是负反馈。由于uf=uo，反馈取样于输出电压，故为电压反馈。因此，这是电压串联负反馈放大电路。

（c）图（c）中，R7 为级间反馈元件，引入级间串联反馈，可标出uf、uid 如图解P4.4（c）所示。设ui 对地的瞬时极性为正，则可得i u' 对地的瞬时极性为正、uo1 对地的瞬时极性为负，uo2 对地的瞬时极性为正，由于

故uf 的瞬时极性也为正，而uid = ui −uf' ，故引入的是负反馈。若令uo=0，由图可见反馈仍存在，故为电流反馈。因此，这是电流串联负反馈放大电路。 （d）图（d）中，由连线NA 引入并联反馈，可标出ii、if、iid 如图解P4.4（d）所示。设ui 对地的瞬时极性为正，则可得ii 的瞬时极性为正，uo’对地的瞬时极性为负，输出电流io 的实际流向如图所示，而if=io，故if 的瞬时极性也为正，而iid=ii-if，故引入的是负反馈。由于if=io，反馈信号取样于io，故为电流反馈。因此，这是电流并联负反馈放大电路。（e）图（e）中，级间反馈元件为R5，引入并联反馈，可标出ii、if、iid 如图解P4.4

（e）所示。设ui 对地的瞬时极性为正，则可得ii、uo1 的瞬时极性均为正，uo的瞬时极性为负，故if 的瞬时极性也为正，而iid=ii-if，故引入的是负反馈。令uo=0 时，反馈将消失，故为电压反馈。因此，这是电压并联负反馈放大电路。

（f）图（f）中，级间反馈元件为R3、RE，引入并联反馈，可标出ii、if、iid 如图解

P4.4（f）所示。设ui 对地的瞬时极性为正，则可得ii 极性为正，uo1 对地极性为负，uo3 对地极性为正，故if 的瞬时极性为负，而iid=ii-if，故引入的是正反馈。

4.7 分析图P4.7 所示各深度负反馈放大电路；（1）判断反馈类型；（2）写出电压放大倍数

的表达式。

解:（a）图（a）中，R4、R6 构成级间交流反馈网络，引入串联反馈，可标出反馈电压uf 如图解P4.7(a)所示。若令uO=0，这种反馈将会消失，故为电压反馈。由于是深度串联负反馈放大电路，有uf≈ui。

（b）图（b）中，R3、R4、A3 电路和R7、R8 共同构成级间反馈网络，引入串联反馈，可标出反馈电压uf 如图解P4.7(b)所示。若令uo=0，则反馈消失，故为电压反馈。由于电路构成深度串联负反馈放大电路，故有uf≈ui。

由图解P4.7(b)可得

4.8 分析图P4.8 所示各反馈电路：（1）标出反馈信号和有关点的瞬时极性，判断反馈性质与类型；（2）设其中的负反馈放大电路为深度负反馈，估算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（a）图（a）中，R1、R3 构成级间反馈网络,引入串联反馈，可标出反馈信号uf如图解P4.8（a）所示。设ui 的瞬时极性为正，

则得uo1 对地极性为负，uo 的对地极性为正，

，故uf 极性也为正，而uid=ug - u1g2=ui-uf，故uf 削弱了净输入信号，引 入的是负反馈，由于uf 取样于uo，故为电压反馈。由于电路构成深度电压串联负反馈放大电路，故uf≈ui，Rif→∞，Rof≈0。因此闭环电压放大倍数为

输入电阻为 Ri=R1+Rif→∞ 输出电阻为 Ro=Rof≈0

（b）图（b）中，R2 引入了级间反馈，为并联反馈，可标出if、ii、iid 如图解P4.8(b)所示。设ui 的瞬时极性为正，则得ii 的极性为正，uo1 的对地极性为负，uo 的对地极性也为负，故if 的极性为正。由于iid=ii-if，if 削弱了净输入信号，故为负反馈。若令uo=0，则反馈消失，故为电压反馈。由于电路构成深度电压并联负反馈放大电路，故if≈ii，Rif≈0，Rof ≈0。

由于Rif ≈0，故uA≈0

5.9 已知某放大电路的幅频波特图如图P5.9 所示。试问：（1）该放大电路的耦合方式？（2）该电路由几级放大电路组成？（3）中频电压放大倍数和上限频率

为多少？（4）f=1MHz、10 MHz 时附加相移分别为多大

解:（1）由于低频段没有转折频率，所以该放大电路为直接耦合方式。

（2）由于幅频特性高频段有两个转折频率，f1=1MHz、f2=10 MHz。在1~10 MHz 频率之间波特图斜率为-20dB/+倍频，当频率大于10 MHz 后曲线按斜率为-40 dB/+倍频变化，说明有两个三极管的等效结电容影响高频段特性，故该放大电路由两级组成。

（3）中频电压放大倍数即为低频电压放大倍数，由于20lgusm A =60dB 所以Ausm=1000倍。由于fH2=10fH1，所以放大电路的上限频率为fH≈fH1=1MHz

（4）f1=1MHz 时，附加相移

f1=10MHz 时，附加相移

5.10 已知某放大电路的频率特性表达式为

试问该放大电路的中频增益、下限和上限频率各为多大？ 解：将给出的频率特性表达式变换成标准形式，即

5.11 已知负反馈放大电路的环路增益幅频波特图如图P5.11 所示，试判断该反馈放大电路是否稳定。

6.1 运算电路如图P6.1 所示,试分别求出各电路输出电压的大小。

6.7 反相加法电路如图P6.7(a)所示，输入电压uI1、uI2 的波形如图P6.7(b)所示，试画 出输出电压uo 的波形（注明其电压变化范围）。

6.9 在图P6.9 所示的积分电路中，若R1=10kΩ，CF=1μF，uI=-1V,求uo 从起始值0V达到+10V 所需的积分时间。

解：（1）由图（a）所示的积分电路可得

可见，在uI=-3V 时，uo 线性增大，最大值为10V；在uI=3V 时，uo 线性减小，最小值为-10V。由于uo 值小于集成运放最大输出电压值（15V），故输出电压与输入电压间为线性积分关系。由于uI 为对称方波，故可作出uo 波形如图解P6.10 所示，为三角波。

（2）由图（b）所示的微分电路可得

6．11 图P6.11 所示电路中，当t=0 时，uC=0，试写出uO 与uI1、uI2 之间的关系式。

解：根据虚地，可得

6.13 由理想运放构成的放大电路如图P6.13 所示，试分别求出各电路的中频电压放大 倍数及下限截止频率。

6.17 有源低通滤波器如图P6.17 所示，已知R=1kΩ、C=0.16μF，试求出各电路的截 止频率，并画出它们的幅频特性波特图。

8.11 迟滞电压比较器如图P8.11 所示，试画出该电路的传输特性；当输入电压为u sin t(V ) I = 4 ω时，试画出输出电压uO 的波形。

8.12 迟滞比较器如图P8.12 所示，试计算门限电压UTH、UTL 和回差电压，画出传输特性；当u 6sin t(V ) I = ω 时，试画出输出电压uO的波形。

8.13 迟滞比较器如图P8.13 所示，试分别画出UREF=0V 和UREF=2V 时的传输特

性。

解：当uP 略大于或小于UREF 时，比较器输出电平发生跳变。

当uP>UREF 时，输出为高电平UOH≈6V，则

9.1 图P9.1 所示桥式整流电容滤波电路中，已知RL=50Ω，C=2200μF，交流电压有效值U2=20V，f=50HZ，试求输出电压UO（AV），并求通过二极管的平均电流ID（AV）及二极管所承受的最高反向电压URM。

9.2 已知桥式整流电容滤波电路中负载电阻RL=20Ω，交流电源频率为50Hz，要求输出电压UO（AV）=12V，试求变压器二次电压有效值U2，并选择整流二极管和滤波电容。

解：变压器二次电压的有效值为

9.7 三极管串联型稳压电路如图P9.7 所示。已知R1=1kΩ，R2=2kΩ，Rp=1kΩ，RL=100 Ω，UZ=6V，UI=15V，试求输出电压的调节范围以及输出电压为最小时调整管所承受的功 耗。