电子学指导书稿第二章.doc

第二章 放大器的基本原理五、习题解答2-1 杂质半导体有哪两种基本类型？每种类型主要靠哪种载流子导电？解：杂质半导体有N型半导体和P型半导体两种基本类型。N型半导体主要靠自由电子导电，P型半导体主要靠空穴导电。2-2 什么是PN结？PN结最重要的导电特性是什么？解：紧密结合的N型半导体区和P型半导体区的交界区域具有特殊的电荷分布。由于载流子在这个区域的扩散和复合会出现一个空间电荷区，这个空间电荷区就是PN结。PN结最重要的导电特性是单向导电性。2-3 在图2-8所示的电路，已知输入电压ui=10sinw t（V），若忽略二极管的正向压降和反向电流，试画出两种电路输出电压的波形，并注明二极管导通和截止的时间区间。解： ，2-4 电路如图2-10（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。解：本题图解见图2-11。2-5 设两只稳压管的稳压值分别为10V和20V，正向压降均为0.7V，试确定图2-12所示各电路的输出电压值。 解：图2-12（a）10V+20V=30V；图2-12（b）0.7V+0.7V=1.4V；图2-12（c）并联时10V稳压管首先击穿工作，20V的稳压管处于截止状态，电路输出为10V；图2-12（d）两只稳压管均导通，电路的输出电压值为正向压降0.7V。2-6 有两只三极管，一只的200，ICEO200A；另一只的100，ICEO10A，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？解：选用100、ICEO10A的管子，因其适中、ICEO较小，因而温度稳定性较另一只管子好。2-7 图2-13所示的几种三极管电路均不符合放大的偏置条件，试指出问题所在。解：图2-13（a）图示电路UCC为正，不符合PNP型三极管放大条件。 图2-13（b）加在三极管基极的直流静态值被电容C1隔断，不能保证电路有合适的静态工作点。图2-13（c）与分压式偏置放大电路相比，该电路RB1处短路，使得三极管集电结正偏，不符合放大条件。图2-13（d）与分压式偏置放大电路相比，该电路RB1处断路，使得三极管基极直流电压降低至接近零，无法满足发射结正向偏置的放大条件。2-8 若用万用电表测得教材图2-23（b）所示基本放大电路中UCEUCC或UCE0，试判断三极管分别处于什么工作状态？解：三极管分别处于截止和饱和状态。2-9 利用教材图2-26（b）所示输出特性曲线和直流负载线，分析UCC、RB和RC的数值变化对输出回路静态工作点位置的影响。解：（1）UCC变化，引起直流负载线的平移。（2）RB变化，引起IB变化，造成静态工作点沿直流负载线上下移动，向上进入饱和区，向下进入截止区。 （3）RC变化，引起直流负载线的斜率变化。2-10 三极管放大电路如教材图2-23（b）所示，已知b =30，RB=300kW，RC=6kW，RL=3kW，UCC=+12V。（1）计算各静态值；（2）利用电路的交流微变等效电路，计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（1）各静态值 （2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻已知因此有 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 2-11 何谓饱和失真？何谓截止失真？简述它们的产生原因和克服办法。解：饱和失真：若IB过大，则Q点位置将靠近饱和区，对应于交流输入信号的正半周，uo的底部和io的顶部将因受到饱和区限制而变形，从而出现饱和失真。截止失真：若IB过小，则Q点位置将靠近截止区，对应于交流输入信号的负半周，uo的顶部和io的底部将因受到截止区限制而变形，从而出现截止失真。产生原因：静态工作点位置不适当或输入交变信号幅度过大。克服办法：一方面应该选择适当的静态工作点，另一方面应控制输入信号的幅度不能过大。2-12 分压偏置电路是如何实现静态工作点稳定的？该电路中的发射极电阻起什么作用？解：（1）要保持基极直流电位UB基本稳定，必须满足IB1>> IB。因为这时IB2=IB1+IB»IB1，所以三极管的基极电位可由RB1和RB2分压决定，即 显然，这时UB与温度无关，三极管参数改变引起的IB变化，对UB基本上也不产生影响。（2）要保持电路对静态工作点的自动稳定作用，必须满足UE>>UBE。因为这时UB =UE+UBE» UE，所以发射极电流可写为 当UB不随温度变化时，IE也不随温度改变。由于IC »IE，所以，集电极电流IC也保持稳定。该电路自动稳定静态工作点的过程可表示为 T­（¯）® IC ­（¯）® IE ­（¯）® UE ­（¯）® UBE ¯（­）® IB ¯（­） IC¯（­）RE在电路中的作用：将输出回路电流变化的信号反馈到输入回路中来，实现电流负反馈，起到稳定输出电流的作用。2-13 电路如教材图2-33所示，若已知b =50，RB1=75kW，RB2=30kW，RC=4.7kW，RE=3kW，RL=1kW，UCC =+12V。（1）确定电路的静态工作点；（2）计算电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（1）静态工作点 （2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻