《模拟电子技术基础》胡宴如 课后答案.pdf

《模拟电子技术基础》胡宴如 课后答案.pdf

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1、第1章半导体二极管及其电路分析`1.1某二极管在室温(300K)下的反向饱和电流为0.1pA,试分析二极管外加电压在0.5V~0.7V之间变化时,二极管电流的变化范围。uD解:由于i=I(eUT−1)DS由题意知IS=0.1pA,室温下UT≈26mV,故当UD=0.5V时,得500-12e26−iD=0.1×10×(1)A≈22.5μA当UD=0.7V时,得700i=1.0×10−12×(e26−)1A≈49.3mAD因此UD在0.5~0.7V之间变化时,iD在22.5μA~49.3mA之间变化。1.2二极管电路如图P1.2所示,二极管的导通电压UD(on)=0.7V,试分别求出R

2、为1kΩ、4kΩ时,电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。解:(1)R=1kΩ假设二极管断开,可求得输出电压'−9×1U=V=−.45VO1+1可见,电路中二极管的阳极电位高于阴极电位1.5V,所图P1.2以,二极管处于导通状态,故U=(−3−)7.0V=−7.3VOI=U/R=(−)1/7.3mA=−7.3mAOOL−7.3−(−9)I=mA=3.5mA21I=I+I=(−7.3+)3.5mA=.16mA1O2(2)R=4kΩ假设二极管断开,可求得输出电压'−9×1U=V=−.18VO4+1可见,电路中二极管阳极电位低于阴极电位,二极管处于截止状态,所以1I=01'U=U=−

3、8.1VOOI=U/R=(−)1/8.1mA=−8.1mAOOLI=−I=.18mA2o1.3图P1.3所示各电路中,设二极管具有理想特性,试判断各二极管是导通还是截止,并求出AO两端电压UAO。图P1.3解:图(a)中,断开二极管V1、V2时,可得V1、V2正极电位均为10V,而V1、V2的负极电位分别为0V和-6V,因此V2的正偏电压大于V1的,V2优先导通,使UAO=-6V。这样就迫使V1反偏截止。图(b)中,断开管V1、V2时,V1、V2负极电位均为10V,而正极电位分别为0V、-6V,因此V1、V2均反偏截止,UAO=10V图(c)中,断开管V1、V2,则V1、V2负极电

4、位为-10V,正极电位分别为0V、-6V,故V1优先导通,使UAO=0,迫使V2反偏截止。图(d)中,断开管V1、V2,则V1、V2负极电位为-5V,正极电位分别为0V、+5V,设V2优先导通,则23U=5V−×[5V−(−5V)]=−1VA3+2这样V1的负极电位为-1V,正极电位为0V,V1也正偏导通。V1导通后使UAO=UA=0,此时V2仍正偏导通。1.4二极管电路如图P1.4所示,二极管导通电压UD(on)=0.7V,UI=6V试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。解:由图可见,图中三个二极管均加正向电压而导通,所以UO=3UD(on)=3×0.7V=2.1VIO=

5、UO/RL=2.1V/1kΩ=2.1mA故图P1.4I1=(6-2.1)V/560Ω=7mAI2=I1-IO=7mA-2.1mA=4.9mA1.5图P1.4所示电路中,当UI=±1V时,试分析UO的变化范围。解:当UI在6V上有±1V的波动时,可视为与6V恒压源串接了一个变化范围为±1V的信号源,图P1.4的小信号等效电路如图解P1.5所图解P1.5示。图中△UI=±1V,二极管动态电阻为UTr=dID26mV由题1.4已求得UI=6V时,ID=4.9mA,故rd=≈.531Ω9.4mAR//3rLd由图解P1.5得ΔU=ΔUOIR+R//3rLd由于3rd≈15.9Ω<

6、kΩ,故159.ΔU≈×(±1V)≈±27.6mVO560+159.由题1.4已求得UO=2.1V,故当UI=6±1V时,UO的变化范围为2.1V±27.6mV。31.6二极管电路如图P1.6所示,设二极管具有理想特性,ui=5sinωt(V),试画出uo波形。解:(a)图P1.6(a)中,在ui正半周,理想二极管导通,uo=ui;在ui负半周,理想二极管截止,uo=0,故可对应输入波形画出uo波形如图解P1.6(a)所示。图P1.6(b)图P1.6(b)中,在ui正半周理想二极管导通,uo=0,在ui负半周,二极管截止,uo=ui,故得uo波形如图解P1.6(b)所示。图解P1.

7、61.7在图P1.7所示电路中,设ui=10sinωt(V),且二极管具有理想特性,当开关S闭合和断开时,试对应输入波形画出uo波形。图P1.7解:S断开时,uo=ui/2=5sinωt(V);S合上时,在ui正半周,二极管截止,uo=5sinωt(V);在ui负半周,二极管导通,uo=0V。图解P1.7故可画出输出电压波形如图解P1.7所示。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

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