完整版模拟电子技术基础胡宴如自测题答案.docx
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完整版模拟电子技术基础胡宴如自测题答案
模拟电子
技术
胡宴如(第3版)
自测题
第1章半导体二极管及其基本应用
1.1填空题
1.半导体中有空穴和自由电子两种载流子参与导电。
2.本征半导体中,若掺入微量的五价元素,则形成N型半导体,其多数载流子是电子;若掺入微量的三价元素,则形成P型半导体,其多数载流子是空穴。
3.PN结在正偏时导通反偏时截止,这种特性称为单向导电性。
4.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将增大,正向压降将减小。
5.整流电路是利用二极管的单向导电性,将交流电变为单向脉动的直流电。
稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性实现稳压的。
6.发光二极管是一种通以正向电流就会发光的二极管。
7.光电二极管能将光信号转变为电信号,它工作时需加反向偏置电压。
8.测得某二极管的正向电流为1mA,正向压降为0.65V,该二极管的直流电阻等于650Ω,交流电阻等于26Ω。
1.2单选题
1.杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于(C)。
A.温度B.掺杂工艺C.掺杂浓度D.晶格缺陷
2.PN结形成后,空间电荷区由(D)构成。
A.价电子B.自由电子C.空穴D.杂质离子
3.硅二极管的反向电流很小,其大小随反向电压的增大而(B)。
A.减小B.基本不变C.增大
4.流过二极管的正向电流增大,其直流电阻将(C)。
A.增大B.基本不变C.减小
5.变容二极管在电路中主要用作(D)。
、
A.整流B.稳压C.发光D.可变电容器
1.3是非题
1.在N型半导体中如果掺人足够量的三价元素,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。
(×)
3.二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 (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。 解: 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? 解: 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 因此晶体管工作在放大状态。 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。 解: (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<0 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。 解: (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。 解: (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
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