中篇 模拟电子技术基础
第五章 半导体二极管、晶体管和场效应管
一、填空题
1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 五 价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为 自由电子 ，少数载流子为 空穴 ，定域的杂质离子带 正 电。
2、双极型三极管内部有 基 区、 发射 区和 集电 区，有 发射 结和 集电 结及向外引出的三个铝电极。
3、PN结正向偏置时，内、外电场方向 相反 ，PN结反向偏置时，内、外电场方向 相同 。
4、二极管的伏安特性曲线上可分为 死 区、 正向导通 区、 反向截止 区和 反向击穿 区四个工作区。
5、用指针式万用表检测二极管极性时，需选用欧姆挡的 R×1k 档位，检测中若指针偏转较大，可判断与红表棒相接触的电极是二极管的 阴 极；与黑表棒相接触的电极是二极管的 阳 极。检测二极管好坏时，若两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大，说明二极管已经被 击穿 ；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时，说明该二极管已经 老化不通 。
6、双极型三极管简称晶体管，属于 电流 控制型器件，单极型三极管称为 MOS管，属于 电压 控制型器件。MOS管只有 多数 载流子构成导通电流。
7、场效应管是利用外加电压产生的 电场 来控制漏极电流的大小的。
二、判断正误
1、P型半导体中定域的杂质离子呈负电，说明P型半导体带负电.。 （ × ） 2、晶体管和场效应管一样，都是由两种载流子同时参与导电。 （ × ） 3、用万用表测试晶体管好坏和极性时，应选择欧姆档R×10K档位。 （ × ） 4、PN结正向偏置时，其内电场和外电场的方向相同。 （ × ） 5、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。 （ × ） 6、只要在二极管两端加正向电压，二极管就一定会导通。 （ × ） 7、二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿而造成永久损坏。 （ × ） 8、三极管集电极电流大于它的最大允许电流ICM时，该管必定被击穿。 （ × ） 9、场效应管若出厂前衬底与源极相连，则漏极和源极就不能互换使用。 （ √ ） 10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同，因此可以互换使用。 （ × ）
1
三、选择题
1、单极型半导体器件是（ C ）。
A、二极管；
B、稳压管；
C、场效应管； D、双极型三极管。
2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的（ A ）元素构成的。 A、三价； B、四价； C、五价； D、六价。 3. N型半导体是在本征半导体中加入微量的（ C ）元素构成的。
A、三价； B、四价； C、五价； D、六价。 3、稳压二极管的正常工作状态是（ C ）。
A、导通状态；
B、截止状态； C、反向击穿状态；D、任意状态。
4、用万用表检测某二极管时，发现其正、反电阻均约等1KΩ，说明该二极管（ A ）。
A、已经击穿； B、完好状态； C、内部老化不通；D、无法判断。 5、PN结两端加正向电压时，其正向电流是（ C ）而成。
A、多子漂移； B、少子漂移； C、多子扩散； D、少子扩散。 6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE＝2.1V，VB＝2.8V，VC＝4.4V，说明此三极管处在（ C ）。
A、截止区； A、为零；
B、饱和区； B、较小；
C、放大区； C、较大；
D、反向击穿区。 D、无法判断。
7、绝缘栅型场效应管的输入电流（ A ）。 8、正弦电流经过二极管整流后的波形为（ C ）。
A、矩形方波； B、等腰三角波； C、正弦半波； D、仍为正弦波。 9、三极管超过（ C ）所示极限参数时，必定被损坏。
A、集电极最大允许电流ICM； B、集—射极间反向击穿电压UBRCEO； C、集电极最大允许耗散功率PCM； D、管子的电流放大倍数?。 10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（ C ）
A、发射结正偏、集电结正偏； B、发射结反偏、集电结反偏； C、发射结正偏、集电结反偏； 11、场效应管是___C___器件。
A、电压控制电压 B、电流控制电压 C、电压控制电流 D、电流控制电流 12、场效应管漏极电流由__C__的运动形成。
A、少子
B、电子
C、多子
D、两种载流子
13、稳压二极管稳压时，其工作在( C )，发光二极管发光时，其工作在( A )。
A、正向导通区 B、反向截止区 C、反向击穿区
2
D、发射结反偏、集电结正偏。
四、简述题
1、N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？
答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。
2、N型半导体和P型半导体有何不同？各有何特点？它们是半导体器件吗？ 答：本征半导体中掺入五价杂质元素后可得到N型半导体，N型半导体中多子是自由电子，少子是空穴，定域的离子带正电；本征半导体中掺入三价杂质元素后可得到P型半导体，P型半导体中多子是空穴，少子是自由电子，定域的离子带负电。这两种类型的半导体是构成半导体器件的基本元素，但它们都不能称之为半导体器件。
3、何谓PN结？PN结具有什么特性？
答：在同一块晶体中的两端注入不同的杂质元素后，在两端分别形成P区和N区，而在P区和N区交界处因为浓度上的差别而出现扩散，扩散的结果在两区交界处形成一个干净的离子区，这个离子区就是PN结，PN结具有单向导电性：正向偏置时导通，反向偏置时截止。
4、齐纳击穿和雪崩击穿能否造成二极管的永久损坏？为什么？
答：齐纳击穿和雪崩击穿都属于电击穿，其过程可逆，只要控制使其不发生质变引起热击穿，一般就不会造成二极管的永久损坏。
5、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
答：管脚③和管脚②电压相差0.7V，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。
6、右图所示电路中，硅稳压管DZ1的稳定电压为8V，DZ2的稳定电压为6V，正向压降均为0.7V，求各电路的输出电压U0。
答：分析：根据电路可知，当ui>E时，二极管导通u0=ui，当ui 3 u/V 10 5 0 ui u0 ωt 7、半导体二极管由一个PN结构成，三极管则由两个PN结构成，那么，能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管？如不能，说说为什么？ 答：将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为，根据三极管的内部结构条件，基区很薄，只能是几个微米，若将两个二极管背靠背连接在一起，其基区太厚，即使是发射区能向基区发射电子，到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉，根本不可能有载流子继续扩散到集电区，所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。 8、如果把三极管的集电极和发射极对调使用？三极管会损坏吗？为什么？ 答：集电极和发射极对调使用，三极管不会损坏，但是其电流放大能力大大降低。因为集电极和发射极的杂质浓度差异很大，且结面积也不同。 9、电击穿和热击穿有何不同？试述雪崩击穿和齐纳击穿的特点。 答：电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿，前者是一种碰撞的击穿，后者属于场效应的击穿，这两种电击穿一般可逆，不会造成PN结的永久损坏。如果上述两种击穿不加任何限制而持续增强时，由于PN结上的热量积累就会造成热击穿，热击穿过程不可逆，可造成二极管的永久损坏。 五、计算分析题 1、如图所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。 （1）UCE=3V，IB=60μA，IC=？ （2）IC=4mA，UCE=4V，ICB=？ （3）UCE=3V，IB由40~60μA时，β=？ 解：A区是饱和区，B区是放大区，C区是截止区。 （1）观察图6-25，对应IB=60μA、UCE=3V处，集电极电流IC约为3.5mA； （2）观察图6-25，对应IC=4mA、UCE=4V处，IB约小于80μA和大于70μA； IC (mA) 5 4 A 3 2 1 100μA 80μA ω 60μA 40μA 20μA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 C IB＝0 UCE (V) （3）对应ΔIB=20μA、UCE=3V处，ΔIC≈1mA，所以β≈1000/20≈50。 2、已知NPN型三极管的输入—输出特性曲线如下图所示，当 （1）UBE=0.7V，UCE=6V，IC=？ （2）IB=50μA，UCE=5V，IC=？ 4 （3）UCE=6V，UBE从0.7V变到0.75V时，求IB和IC的变化量，此时的??？ IB (μA) 120 80 60 40 20 IC (mA) 10 8 6 4 2 UBE (V) 100μA 80μA 60μA 40μA 20μA IB＝0 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 （a）输入特性曲线 0 1 2 3 4 5 6 7 8 （b）输出特性曲线 UCE (V) 解：（1）由（a）曲线查得UBE=0.7V时，对应IB=30μA，由(b)曲线查得IC≈3.6mA； （2）由（b）曲线可查得此时IC≈5mA； （3）由输入特性曲线可知，UBE从0.7V变到0.75V的过程中，ΔIB≈30μA，由输出特性曲线可知，ΔIC≈2.4mA，所以β≈2400/30≈80。 3、用万用表测量某些三极管的管压降得到下列几组数据，说明每个管子是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？它们各工作在什么区域？ ① UBE＝0.7V，UCE＝0.3V； ② UBE＝0.7V，UCE＝4V； ③ UBE＝0V，UCE＝4V； ④ UBE＝－0.2V，UCE＝－0.3V； ⑤ UBE＝0V，UCE＝－4V。 答：①NPN硅管，饱和区；②NPN硅管，放大区；③NPN硅管，截止区；④PNP锗管，放大区；⑤PNP锗管，截止区。 5 第六章 基本放大电路 一、填空题 1、基本放大电路的三种组态分别是： 共发射极 放大电路、 共集电极 放大电路和 共基极 放大电路。 2、放大电路应遵循的基本原则是： 发射 结正偏； 集电 结反偏。 3、射极输出器具有 电压放大倍数 恒小于1、接近于1， 输入信号 和 输出信号 同相，并具有 输入电阻 高和 输出电阻 低的特点。 4、放大电路的基本分析方法有 静态分析 法和 动态分析 法两种。 5、对放大电路来说，人们总是希望电路的输入电阻 越大 越好，因为这可以减轻信号源的负荷。人们又希望放大电路的输出电阻 越小 越好，因为这可以增强放大电路的整个负载能力。 6、场效应管放大电路和双极型放大电路相比，具有输入电阻 高 ，噪声 小 和集成度 高 等优点，但由于跨导较小，使用时应防止栅极与源极间 短接击穿 。 7、多级放大电路通常有 直接 耦合、 阻容 耦合和 变压器 耦合的三种耦合方式。 8、电压放大器中的三极管通常工作在 小信号放大 状态下，功率放大器中的三极管通常工作在 极限 参数情况下。功放电路不仅要求有足够大的 电压 ，而且要求电路中还要有足够大的 电流 ，以获取足够大的功率。 9、影响放大电路低频响应的主要因素是 耦合旁路电容 ；影响其高频响应的主要因素为 三极管极间电容 。 10、多级放大电路的级数越多，其电压增益越 大 ；频带越 窄 。 二、判断正误 1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。 （ × ） 2、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。 （×） 3、射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。 （×） 4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。 （√） 5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。 （√） 6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。 （×） 7、微变等效电路不能进行静态分析，也不能用于功放电路分析。 （√） 8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号，相位差为180°的反相关系。 （×） 9、共基组态的放大电路，基本上没有电流放大，但具有功率放大。 （√） 10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。 （×） 11、甲类、乙类和甲乙类功放电路均存在有交越失真。 （×） 6 12、由于耦合电容和三极管极间电容的影响而出现的频率失真是非线性失真。（√） 13、放大器通常工作在小信号状态下，而功放电路是工作在极限状态下。 （√） 14、采用适当的静态起始电压，可达到消除功放电路中交越失真的目的。 （√） 15、共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。 （×） 16、放大电路的集电极电流超过极限值ICM，就会造成管子烧损。 （√） 三、选择题 1、基本放大电路中，经过晶体管的信号有（ C ）。 A、直流成分； B、交流成分； C、交直流成分均有。 2、基本放大电路中的主要放大对象是（ B ）。 A、直流信号； B、交流信号； C、交直流信号均有。 3、分压式偏置的共发射极放大电路中，若VB点电位过高，电路易出现（ B ）。 A、截止失真； B、饱和失真； C、晶体管被烧损。 4、共发射极放大电路的反馈元件是（ B ）。 A、电阻RB； B、电阻RE； C、电阻RC。 5、功放首先考虑的问题是（ C ）。 A、管子的工作效率； B、不失真问题； C、管子的极限参数。 6、电压放大电路首先需要考虑的技术指标是（ B ）。 A、放大电路的电压增益； B、不失真问题； C、管子的工作效率。 7、射极输出器的输出电阻小，说明该电路的（ A ） A、带负载能力强； B、带负载能力差； C、减轻前级或信号源负荷。 8、功放电路易出现的失真现象是（ D ）。 A、饱和失真； B、截止失真； C、非线性失真； D、交越失真。 9、基极电流iB的数值较大时，易引起静态工作点Q接近（ B ）。 A、截止区； B、饱和区； C、死区。 四、简述题 1、共发射极放大器中集电极电阻RC起的作用是什么？ 答：RC起的作用是把晶体管的电流放大转换成放大器的电压放大。 2、放大电路中为何设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？ 答：设立静态工作点的目的是使放大信号能全部通过放大器。Q点过高易使传输信号部分进入饱和区；Q点过低易使传输信号部分进入截止区，其结果都是信号发生失真。 3、指出下图所示各放大电路能否正常工作，如不能，请校正并加以说明。 7 RC C1 ＋RB2 ＋VCC C2 ＋ RB1 C1 ＋RB2 C2 ＋ ＋VCC T （a） RB1 1 ＋C RB2 RC －VCC C2 ＋ （b） RB1 RC ＋C2 C1 ＋ T RB2 RE ＋VCC T CE （c） （d） 答：（a）图缺少基极分压电阻RB1，造成VB=UCC太高而使信号进入饱和区发生失真，另外还缺少RE、CE负反馈环节，当温度发生变化时，易使放大信号产生失真； （b）图缺少集电极电阻RC，无法起电压放大作用，同时少RE、CE负反馈环节； （c）图中C1、C2的极性反了，不能正常隔直通交，而且也缺少RE、CE负反馈环节； （d）图的管子是PNP型，而电路则是按NPN型管子设置的，所以，只要把管子调换成NPN型管子即可。 4、多级放大电路的性能指标有哪些？与单级放大电路有何不同？ 答：多级放大电路的基本性能指标与单级放大电路相同，即有电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。与单级放大电路不同的是：多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积；多级放大电路的输入电阻是输入级的输入电阻；多级放大电路的输出电阻是输出级的输出电阻。 5、静态时耦合电容C1、C2两端有无电压？若有，其电压极性和大小如何确定？ 答：静态时耦合电容C1和C2两端均有电压。共射放大电路静态时，输入信号源相当于短路，因此，耦合电容C1的端电压等于三极管基极电位值VB，左低右高；静态下由于无输出，所以输出端也相当短路短路，耦合电容C2的端电压等于三极管输出电压值UCE，左高右低。 6、试述RE和CE在放大电路中所起的作用。 答：RE在电路中起的作用是负反馈作用，数值通常为几十至几千欧，它不但能够对直流信号产生负反馈作用，同样可对交流信号产生负反馈作用，从而造成电压增益下降过多。为了不使交流信号削弱，一般在RE的两端并上一个滤波电容CE，以消除反馈电阻对交流 8 量的影响，减小RE对交流电压放大倍数的影响。 7、放大电路中为什么要设置静态工作点？静态工作点不稳定对放大电路有何影响？ 答：对放大电路的要求是：对输入信号能放大且不失真。放大电路的核心元件三极管为非线性器件，只有保证在任意时刻都使三极管工作在线性放大区，输出波形才不会失真。若不设置静态工作点，则死区电压以下的信号万分就不能得到传输而造成失真；若让静态工作点靠近或进入截止区，则输出波形容易发生截止失真；若静态工作点靠近或进入饱和区，输出波形容易发生饱和失真。 8、电压放大倍数的概念是什么?电压放大倍数是如何定义的？共发射极放大电路的电压放大倍数与哪些参数有关？ 答：共发射极电压放大电路的主要任务是对输入的小信号进行电压放大，因此电压放大倍数Au是衡量放大电路性能的主要指标。放大电路中，通常把电压放大倍数定义为输出电压的幅值与输入电压的幅值之比。共发射极放大电路的电压放大倍数与晶体管的电流放大倍数β、动态电阻rbe及集电极电阻RC有关。 9、试述放大电路输入电阻的概念。为什么总是希望放大电路的输入电阻ri尽量大一些？ 答：对需要传输和放大的信号源来说，放大电路相当于一个负载，负载电阻就是放大电路的输入电阻。放大电路的输入电阻ri的大小决定了放大器向信号源取用电流的大小。因为被放大信号是微弱小信号，而且总是存在一定内阻。所以我们希望放大电路的输入电阻ri尽量大些，这样从信号源取用的电流就会小一些，以免造成输入信号电压的衰减。 10、试述放大电路输出电阻的概念。为什么总是希望放大电路的输出电阻r0尽量小一些呢？ 答：对负载来说，放大电路的输出电阻r0相当于信号源内阻。我们通常希望放大电路的输出电阻r0尽量小一些，以便向负载输出电流后，输出电压没有很大的衰减。而且放大器的输出电阻r0越小，负载电阻RL的变化对输出电压的影响就越小，使得放大器带负载能力越强。 11、何谓放大电路的动态分析？动态分析分析步骤？你能否说出微变等效电路法的思想？ 答：放大电路的动态分析，就是求解放大电路对交流信号呈现的输入电阻ri、电路的输出电阻r0和交流电压放大倍数Au。动态分析的对象是放大电路中各电压、电流的交流分量；动态分析的目的是找出输入电阻ri、输出电阻r0、交流电压放大倍数Au与放大电路参数间的关系。 采用微变等效电路法的思想是：当信号变化的范围很小时，可认为晶体管电压、电流变化量之间的关系是线性的。即在满足小信号条件下，将晶体管线性化，把放大电路等效为一个近似的线性电路。这样我们就可以利用前面学习过的电路分析法，求出放大电路对 9 交流信号呈现的输入电阻ri、输出电阻r0和交流电压放大倍数Au了。 12、共集电极放大电路与共发射极放大电路相比，有何不同？电路有何特点？ 答：共集电极放大电路与共发射极放大电路相比，共发射极放大电路输入电阻不够大，而共集电极放大电路输入电阻较大；共发射极放大电路输出电阻不够小，而共集电极放大电路输出电阻较小；共发射极放大电路的电压放大倍数很大，放大能力较强，而共集电极放大电路的电压放大倍数约等于1。因此共发射极放大电路适合于做多级放大电路的中间级，而共集电极放大电路适合于多级放大电路的前级和后级。 13、射极输出器的发射极电阻RE能否像共发射极放大器一样并联一个旁路电容CE来提高电路的电压放大倍数？为什么？ 答：射极输出器的发射极电阻RE是不能象共发射极放大电路一样并联一个旁路电容CE来提高电路的电压放大倍数的。因为射极输出器的输出取自于发射极，即输出电压等于发射极电阻RE两端的电压，如果并上一个旁路电容，则电路对交流信号就会无输出。 14、共基放大电路与共发射极放大电路相比，有何不同？电路有何特点？ 答：共基放大电路的信号是从发射极输入，从集电极输出，因此基极是输入、输出回路的公共端，共基放大电路的名称即由此而得。与共发射极放大电路相比，共基放大电路不具有电流放大作用，但由于电压放大倍数和共射放大电路同样很高，因此电路仍具有功率放大作用，共射放大电路的输入、输出为反相关系，而共基组态的放大电路输入、输出同相，因此电压放大倍数为正值。所以共基放大电路具有的特点是：输入电阻很小、输出电阻很高，高频特性比较好。 15、共基放大电路有电流和功率放大吗？它通常用于哪些场合？ 答：共基放大电路不具有电流放大作用，但由于电压放大倍数和共射放大电路同样很高，因此电路仍具有功率放大作用。共基放大电路多用于高频和宽频带电路或恒流源电路中。 16、与一般电压放大器相比，功放电路在性能要求上有什么不同点？ 答：从能量控制的观点来看，功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是，从完成任务的角度和对电路的要求来看，它们之间有着很大的差别。电压放大电路主要要求它能够向负载提供不失真的放大信号，其主要指标是电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率，而功率是电压与电流的乘积，因此功放电路不但要有足够大的输出电压，而且还应有足够大的输出电流。 17、何谓“交越失真”？哪种电路存在“交越失真”？如何克服“交越失真”？ 答：因为晶体管都存在正向死区。因此，当乙类功放电路在输入信号正、负半周交替时，两个功放管都处于截止状态，造成输出信号波形不跟随输入信号的波形变化，波形的正、负交界处出现了一段零值，这种失真现象称为交越失真。 18、为削除交越失真，通常要给功放管加上适当的正向偏置电压，使基极存在的微小 10 的正向偏流，让功放管处于微导通状态，从而消除交越失真。那么，这一正向偏置电压是否越大越好呢？为什么？ 答：这一正向电压较小，仅使两个管子都工作在微导通状态即可。因为，交越失真实际上是两个功放管都存在正向死区电压造成的，消除交越失真，实际上就是解决死区电压的问题。如果这一正向偏置电压大于死区电压较多，势必造成两个功放管不能正常工作。 19、OTL互补输出级是如何工作的，与负载串联的大容量电容器有何作用？ 答：OTL电路称为无输出变压器功放电路。是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合而无输出变压器的功放电路，是高保真功率放大器的基本电路之一。OTL电路互补输出级在信号的正负半周，上下两组三极管轮流导通，推挽工作，输出端与负载之间采用大容量电容耦合。在输入信号正半周时，VT2管导通，VT3管截止。 VT2管以射极输出器的形式将正向信号传送给负载，同时对电容CL充电；在输入信号负半周时，VT2管截止，VT3管导通。电容CL放电，充当VT3管的直流工作电源，使VT3管也以射极输出器形式将输入信号传送给负载。这样，负载上得到一个完整的信号波形。 20、何谓放大电路的频率响应？何谓波特图？ 答：频率响应是衡量放大电路对不同频率信号适应能力的一项技术指标。频率响应中表示电压放大倍数的模与频率f之间的关系，称为幅频响应；表示放大器输出电压与输入电压之间的相位差?与频率f之间的关系，称为相频响应。放大电路的幅频响应和相频响应统称为放大电路的频率响应或频率特性。在研究放大电路的频率响应时，由于信号的频率范围很宽（从几赫到几百兆赫以上），放大电路的放大倍数也很大（可达百万倍），为压缩坐标，扩大视野，在画频率特性曲线时，频率坐标采用对数刻度，而幅值（以dB为单位）或相角采用线性刻度。在这种半对数坐标中画出的幅频特性和相频曲线称为对数频率特性或波特图。 21、试述上限频率、下限频率和通频带的概念。说明单级和多级放大电路的通频带和上、下限频率有何不同？ 答：信号频率下降或上升而使电压放大倍数下降到中频区的0.707倍Aum时，所对应的频率分别为下限截止频率fL（简称下限频率）和上限截止频率fH （简称上限频率）。上限频率fH至下限频率fL的一段频率范围称为通频带。多级放大电路的下限频率fL比单级的要大，上限频率fH比单级的要小，因此多级放大电路与单级放大电路相比，总的频带宽度BW变窄了。通频带变窄换来的是电路总的放大倍数的提高。 五、计算分析题 11 1、如下图所示分压式偏置放大电路中，已知RC＝3.3KΩ，RB1＝40KΩ，RB2＝10KΩ，RE＝1.5KΩ，β=70。求静态工作点IBQ、ICQ和UCEQ。（图中晶体管为硅管） ＋25V C1 RB1 RC C2 ＋ ＋ ui RB2 RE CE u0 电路图 解：静态工作点为： 25?105?0.7?5V ICQ?IEQ??2.87mA40?101.52.87IB??40?A 1?70UCE?25?2.87(3.3?1.5)?11.2VVB?2、画出上图所示电路的微变等效电路，并对电路进行动态分析。要求解出电路的电压放大倍数Au，电路的输入电阻ri及输出电阻r0。 解：上图的微变等效电路如下图所示。 ii ib βib ui RB1 RB2 rbe RC u0 动态分析：rbe?300??(1?70)26mV?943? 2.87mA ri=RB1// RB2// rbe=40000//10000//943≈843Ω r0=RC=3.3KΩ Au??? RC3300??70??245 rbe9433、放大电路如下图所示，已知：VCC＝12V，RS＝10k?，RB1＝120k?， RB2＝39k?， RC＝3.9k?，RE＝2.1k?，RL＝3.9k?，rbb’＝200?，电流放大系数?＝50，电路中电容容量足够大，要求： 12 +VCC RB1 C1 RS us RB2 RE RC + V + CE RL C2 1．求静态值IBQ，ICQ和UCEQ(设UBEQ＝0.6V)； 2．画出放大电路的微变等效电路； 3．求电压放大倍数Au，源电压放大倍数Aus，输入电阻Ri，输出电阻Ro 。 4．去掉旁路电容CE，求电压放大倍数Au，输入电阻Ri。 解: (1) UB?RB2RB1?RB2?VCC?2.9V UE?UB?UBE?2.3 V IC?IE?UE?1.09 mA REIB?IE??0.02 mA UCE?VCC?(RC?RE)?IC?5.46 V rbe?200?5126?1.4k? 1.09(3) Au??Aus??(RC//RL)rbe??70 Ri?RB1//RB2//rbe?1 k? RO?RC?3.9 k? uoRi?Au??17.8 Ri?RB1//RB2//[rbe?(1??)RE]?3.44 k? usRi?Rs(4) Au?? ?(RC//RL)??0.9 rbe?(1??)RE 13 第七章 集成运算放大器 一、填空题 1、晶体管由于在长期工作过程中，受外界 温度的影响 及电网电压不稳定的影响，即使输入信号为零时，放大电路输出端仍有缓慢的信号输出，这种现象叫做 零点 漂移。克服 零点 漂移的最有效常用电路是 差动 放大电路。 2、uA741集成电路的组成由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。 3、由于差动放大电路实际电路中的不完全对称性，输入为零，使输出不为零，为使输出为零，须在两个输入端加入一个失调电压。 4、差动放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出等四种方式。 二、判断正误 1、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。 （×） 2、集成运放使用时不接反馈环节，电路中的电压增益称为开环电压增益。 （√） 3、零点漂移是由于环境温度产生的。 （×） （√） （×） 4、差分放大电路能抑制共模信号，但不会抑制差模信号。 5、差动放大电路调零的目的是使输出信号为零。 6、差动放大电路能够有效地抑制零漂，因此具有很高的共模抑制比。 （√） 7、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。 （×） 三、选择题 1、差分放大电路能抑制的信号是（ B ） A、差模信号 B、共模信号 C、漂移信号 D、电压信号 2、下面（D）方法不是抑制零点漂移的。 A、选高质量的硅管 B、选二极管 C、热敏元件 D、选高质量电阻 3、关于镜像电流源，下列说法哪些不对。（C） A、镜像电流源可作恒流源 B、可作共射电路的有源负载 C、有多个输出电流不全与基准电流相同。 四、简述题 1、说一说零点漂移现象是如何形成的？哪一种电路能够有效地抑制零漂？ 答：直接耦合的多级放大电路，其各级静态工作点Q是相互影响的，当输入由于一些 14 原因使输入级的Q点发生微弱变化（例如温度的变化），输出将随时间缓慢变化，这样就形成了零点漂移。产生零漂的原因是：晶体三极管的参数受温度的影响。解决零漂最有效的措施是：采用差动放大电路。 2、何谓差模信号？何谓共模信号？ 答：差模信号是放大电路中需要传输和放大的有用信号，用uid表示，数值上等于两管输入信号的差值；温度变化，电源电压波动及外界电磁干扰等对放大电路的影响，相当于输入端加了“共模信号”。因此，共模信号对放大电路是一种干扰信号，应采取措施加以抑制。 3、试述差动放大电路的类型有哪几种？ 答：差动放大电路有两个输入端子和两个输出端子，因此信号的输入和输出均有双端和单端两种方式。双端输入时，信号同时加到两输入端；单端输入时，信号加到一个输入端与地之间，另一个输入端接地。双端输出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信号取于一个输出端到地之间。因此，差动放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。 4、集成运放由哪几部分组成，各部分的主要作用是什么？ 答：集成电路主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分构成。其中输入级是决定运放性能好坏的关键，要求输入电阻高，差模电压放大倍数大，共模抑制比大，静态电流小，通常由一个高性能的双端输入差动放大器组成。中间放大级是整个集成运放的主放大器，其性能的好坏直接影响运放的放大倍数，主要作用是提高电压增益，通常采用复合管的共发射极电路构成。输出级又称功放级，要求有较小的输出电阻以提高带负载能力，通常采用电压跟随器或互补的电压跟随器组成。偏置电路的作用是向运放内部各级电路提供合适又稳定的静态工作点电流。 5、实际选用集成运放时，应考虑哪些因素？ 答：实际选择集成运放时，除优值系数要考虑之外，还应考虑其他因素。例如信号源的性质，是电压源还是电流源；负载的性质，集成运放输出电压和电流的是否满足要求；环境条件，集成运放允许工作范围、工作电压范围、功耗与体积等因素是否满足要求等。 6、使用集成运算放大器时，应注意哪些问题？ 答：使用集成运放时应考虑的问题有：1．集成运放的电源供给方式；2．集成运放的调零问题； 3．集成运放的自激振荡问题。另外，防止通过电源内阻造成低频振荡或高频振荡的措施是在集成运放的正、负供电电源的输入端对地一定要分别加入一个10μF的电解电容和一个0.01μF~0.1μF高频滤波电容。 7、集成运算放大器的安全保护包括哪几个方面？ 答：集成运放的安全保护包括三个方面：电源保护、输入保护和输出保护。 15 第八章 放大电路中的反馈 一、填空题 1、将放大器 输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号叫做反馈信号。使放大器净输入信号减小，放大倍数也减小的反馈，称为 负 反馈；使放大器净输入信号增加，放大倍数也增加的反馈，称为 正 反馈。 2、放大电路中常用的负反馈类型有 电压串联 负反馈、 电压并联 负反馈、 电流串联 负反馈和 电流并联 负反馈。 3、将交流负载短路时，若反馈信号不存在，则此反馈为电压反馈；否则为电流反馈。将交流负载开路，若反馈信号消失，则此反馈为电流反馈，否则为电压反馈。 二、判断正误 1、正反馈时，从输出端反馈到输入端的信号与原输入信号极性相同。（√） 2、负反馈时，从输出端反馈到输入端的信号与原输入信号极性相同。（×） 3、射极跟随器是串联型反馈。 （√） （×） （√） （√） （√） 4、对共射放大电路，Re是交直流负反馈。 5、判断正负反馈通常是用瞬时极性法。 6、短路法是判断电路是为电流反馈还是电压反馈的有效方法。 7、负反馈可以改善放大电路的失真状态。 8、放大电路的反馈形式可采用负反馈，也可采用正反馈。 （×） 9、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。 （√） 10、输出端交流短路后仍有反馈信号存在，可断定为电流负反馈。 （√） 三、选择题 1、射极输出器是典型的（C）。 A、电流串联负反馈； C、电压串联负反馈； B、电压并联负反馈； D、电流并联负反馈。 2、采用短路法判断电路的（AB ）反馈类型。 A、电压 B、电流 C、串联 D、并联 3、采用开路法判断电路的（AB）反馈类型。 A、电压 B、电流 C、串联 D、并联 4、射极输出器是典型的（ C ）。 16 A、电流串联负反馈； B、电压并联负反馈； C、电压串联负反馈。 四、简述题 1、什么叫反馈？正反馈和负反馈对电路的影响有何不同？ 答：“反馈”就是通过一定的电路形式，把放大电路输出信号的一部分或全部按一定的方式回送到放大电路的输入端，并影响放大电路的输入信号。如果反馈能使输入信号的净输入量削弱的称为负反馈，负反馈提高了基本放大电路的工作稳定性。如果放大电路输．．． 出信号的一部分或全部，通过反馈网络回送到输入端后，造成净输入信号增强，则这种反馈称为正反馈。正反馈可以提高放大电路的增益，但正反馈电路的性能不稳定，一般较少使用。 2、请简述判断负反馈类型的步骤 答：（1）寻找反馈网络；（2）判断反馈信号的交直流性质（即直流反馈还是交流反馈）；（3）根据反馈信号和输入信号的连接方式判断是串联反馈还是并联反馈，标出反馈信号或；（4）应用短路法或开路法判断是电压反馈还是电流反馈，也可直观地判断；（5）应用瞬时极性法判断判断是正反馈还是负反馈。 3、放大电路引入负反馈后，对电路的工作性能带来什么改善？ 答：放大电路引入负反馈后，虽然提高了放大电路的稳定性，但放大电路的电压放大倍数降低了。但对放大电路来说，电路的稳定性至关重要，因此电路的电压放大倍数虽然降低了，换来的却是放大电路的稳定性得以提高，这种代价值得。 4、放大电路的输入信号本身就是一个已产生了失真的信号，引入负反馈后能否使失真消除？ 答：采用负反馈能够提高放大电路的稳定性，从本质上讲，是利用失真的波形来改善波形的失真，不能理解为负反馈能使波形失真完全消除。 五、计算分析题 1、电路如图所示，设满足深度负反馈条件。 1）试判断级间反馈的极性和组态； 2）试求其闭环电压放大倍数Auf。 为电流串联负反馈 R?Rf?RE??1RLR1RE+VCC RL + + RB Rf R1 RE A + 8 + ?Ui － ?Uo－ Auf 17 第九章 信号处理与信号产生电路 一、填空题 1、集成运放工作于线性应用时，必须在电路中引入 负 反馈；集成运放若工作在非线性区时，则必须在电路中引入 正 反馈或处于 开环 状态。 2、集成运放工作在非线性区的特点：一是输出电压只具有 两 种状态，二是其净输入电流约等于 零 。 3、理想运放工作在线性区时有两个重要特点：一是差模输入电压约等于 零 ，称为 虚短 ；二是两输入端电流约等于 零 ，称为 虚断 。 4、集成运放的理想化条件是：Au0＝ ∞ ，ri＝ ∞ ，ro＝ 0 ，KCMR＝ ∞ 。 5、为获得输入电压中的高频信号，应选用 高通 滤波器。 6、 同相 运算电路可实现Au＞1的放大器， 反相 运算电路可实现Au＜0的放大器， 积分 运算电路可将方波电压转换成三角波电压。 7、 单 门限电压比较器的基准电压UR＝0时，输入电压每经过一次零值，输出电压就要产生一次 跳变 ，这时的比较器称为 过零 比较器。 ．．8、 施密特滞回电压 比较器的电压传输过程中具有回差特性。 9、“虚地”是 反相 输入电路的特殊情况。 10、常用的比较器有 单门限 比较器、 滞回 比较器和 窗口 比较器。 二、判断正误 1、电压比较器的输出电压只有两种数值。 （ √ ） 2、集成运放使用时不接反馈环节，电路中的电压增益称为开环电压增益。 （ √ ） 3、“虚短”就是两点并不真正短接，但具有近似相等的电位。 （ √） 4、积分运算电路输入为方波时，输出是尖脉冲波。 （ × ） 5、集成运放不但能处理交流信号，也能处理直流信号。 （ √ ） 6、集成运放工作于开环状态，其输入与输出之间存在线性关系。 （ × ） 7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。 （ × ） 8、理想运放构成的线性应用电路，电压增益与运放内部的参数无关。 （√ ） 9、单门限比较器的输出只有一种状态。 （ × ） 10、微分运算电路中的电容器接在电路的同相输入端。 （ × ） 11、基本积分电路中的电容器接在电路的反相端与输出端之间。 （√） 三、选择题 1、理想运放的开环增益Au0为（ A ），输入电阻为（ A ），输出电阻为（ B ）。 18 A、∞； B、0； C、不定。 2、国产集成运放有三种封闭形式，目前国内应用最多的是（ C ）。 A、扁平式； B、圆壳式； C、双列直插式。 3、由运放组成的电路中，工作在非线性状态的电路是（ C ）。 A、反相放大器； B、积分运算器； C、电压比较器。 4、理想运放的两个重要结论是（ B ）。 A、虚短与虚地； B、虚断与虚短； C、断路与短路。D）虚短与短路。 5、集成运放一般分为两个工作区，它们分别是（ B ）。 A、正反馈与负反馈； B、线性与非线性； C、虚断和虚短。 6、（ B ）输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。 A、同相； B、反相； C、双端。 7、集成运放的线性应用存在（ C ）现象，非线性应用存在（ B ）现象。 A、虚短； B、虚断； C、虚断和虚短。 8、各种电压比较器的输出状态只有（ B ）。 A、一种； B、两种； C、三种。 9、基本积分电路中的电容器接在电路的（ C ）。 A、反相输入端； B、同相输入端； C、反相端与输出端之间。 10、分析集成运放的非线性应用电路时，不能使用的概念是（ B ）。 A、虚地； B、虚短； C、虚断。 11、RC桥式正弦波振荡电路由两部分电路组成,即RC串并联选频网络和（D）。 A、基本共射放大电路 B、基本共集放大电路 C、反相比例运算电路 D、同相比例运算电路 四、简述题 1、试述集成运放的理想化条件有哪些？ 答：集成运放的理想条件是：①开环电压放大倍数Au0＝∞；②差模输入电阻ri＝∞；③输出电阻r0＝0；④共模抑制比KCMR→∞。 2、工作在线性区的理想运放有哪两条重要结论？试说明其概念。 答：工作在线性区理想运放的有条重要结论： （1）虚短：理想运放的同相输入端和反相输入端电位相等，U＋＝U－。由于两个输入端并非真正短接，但却具有短接的特征，称之为“虚短”。 （2）虚断：由于理想运放的差模输入电阻ri＝∞，因此可得i+=i-=0。集成运放的输入端并未断开，但通过的电流恒为零，这种情况称为“虚断” 3、何谓“虚地”？何谓“虚短”？在什么输入方式下才有“虚地”？若把“虚地”真正接“地”，集成运放能否正常工作？ 19 答：电路中某点并未真正接“地”，但电位与“地”点相同，称为“虚地”；电路中两点电位近似相同，并没有真正用短接线相连，称为“虚短”，若把“虚地”真正接“地”，就等于改变了电路结构，如反相比例运放，把反相端也接地时，就不会有ii=if成立，反相比例运算电路也就无法正常工作。 4、在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压各变化几次？ 答：在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。 5、集成运放的反相输入端为虚地时，同相端所接的电阻起什么作用？ 答：同相端所接电阻起电路平衡作用。 6、集成运放构成的基本线性应用电路有哪些？这些基本电路中，集成运放均工作在何种状态下？ 答：集成运放的线性应用通常为运算电路，均存在深度负反馈环节；运放在特性曲线的线性区，其特性非常接近理想特性，因此可用理想运放的“虚短”、“虚断”及“虚地”分析线性运放的问题。 7、工作在线性区的集成运放，为什么要引入深度电压负反馈？而且反馈电路为什么要接到反相输入端？ 答：工作在线性区的集成运放，引入深度电压负反馈的目的就是保证运放工作在线性放大区。反馈电路接到反相输入端是为了获得负反馈。 8、改变占空比的大小，振荡频率会随之发生变化吗？ 答：改变占空比的大小，振荡频率不会发生变化。 9、RC串并联选频网络在什么条件下具有选频作用？ 答：RC串并联选频网络当ω＝ω0时，幅频特性达到最大值，并等于1/3，相移为零，此时输出电压与输入电压同相，具有选频作用。 10、试述自激振荡的条件。 答：自激振荡的条件为：|AuF|=1和?A??B?2n?（n为整数）。 11、何谓石英晶体的压电效应？什么是压电振荡？ 答：在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电振荡。 五、计算分析题 1、右图所示电路为应用集成运放组成的测量电阻 20 10V ＋ 1MΩ － Rx ∞ ＋ V U0 电路图 的原理电路，试写出被测电阻Rx与电压表电压U0的关系。 解：从电路图来看，此电路为一反相比例运算电路，因此： U0??Rx?10??10?5Rx 6102、下图所示电路中，已知R1＝2K?，Rf＝5K?，R2＝2K?，R3＝18K?，Ui＝1V，求输出电压Uo。 解：此电路为同相输入电路。 U??U??18?1?0.9V2?185U0?(1?)?0.9?3.15V2 3、下图所示电路中，已知电阻Rf ＝5R1，输入电压Ui＝5mV，求输出电压U0。 解：A1为输出跟随器，U01=Ui1=5mV；第二级运放A2为差分减法运算电路，所以： U0?Rf5R(Ui2?U01)?1(10?5)?25mV R1R14、试设计一个运算放大器组成的电路，完成u0??10u1?5u2?2u3功能。 21 解: 应用反相和同相运算电路来实现该运算，其电路如下。 u1u3u2R1R3R2R-+RfAuo 根据反相运算电路运算规则，有： RfR1?10， RfR3?2 根据同相运算电路运算规则，有：1?RfR1?5 为避免其他阻值过大或过小，选取Rf=50kΩ，则 R1＝5 kΩ；R2＝12kΩ；R3＝25kΩ 为保持两输入端对地的电阻平衡，即： R∥R2=R1∥R3∥Rf R＝？kΩ 5、若给定反馈电阻RF＝10kΩ，试设计一个uO??10ui的电路。 解：设计电路如下： 6、设图中A为理想运放，请求出各电路的输出电压值。 22 ui 1kΩ 0.91kΩ － ＋ 10kΩ ∞ ＋ u0 10?k? 2V 8 8 + A + 8 Uo1 2V (1) 20?k? 10?k? 8 10 k? 2V 3V + A + 2?V A + 8 A + 8 (2) 20?k? + Uo4 + 20?k? (4) U01???6?V U02???6?V U03?????V U04???10?V U05???2?V U06???2?V 7、试用相位平衡条件判断图示两个电路是否有可能产生正弦波振荡。如可能振荡，指出该振荡电路属于什么类型(如变压器反馈式、电感三点式、电容三点式等)，并估算其振荡频率。已知这两个电路中的L?0.5?mH，C1?C2?40?pF。 +VC+VC CC RB1 L L RBC2 C V1 V2 RB2 RB2 + + RCb RE C (b(a (a)不能振荡。图(b)可能振荡，为电容三点式正弦波振荡电路。振荡频率为 fo?12?LC1C2C1?C2?1.59 MHz 20?k? 10?k? 20?k? 20?k? A + Uo2 10 k? 1V 2V + A + Uo3 (3) 20?k? Uo5 2?V + Uo6 (5) (6) 23 第十章 直流稳压电源 一、填空题 1、一个直流稳压电源的基本组成部分必须包括 整流 环节、 电容滤波 环节和 稳压 环节三大部分。 2、整流电路中的变压器,其作用是将 220V的市电 变换为稳压电路需要的 电压 值；桥式整流电路则是利用具有单向导电性能的二极管，将交流电变换为脉动的直流电；电路中的滤波电容是尽可能地降低脉动直流电的不平滑度；稳压二极管的作用则是把滤波电路送来的电压变成输出的稳恒直流电。 3、单相半波整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U2的0.45倍；桥式整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U2的0.9倍；桥式、含有电容滤波的整流电路,其输出电压的平均值是变压器输出电压U2的1.2倍。 4、串联开关型稳压电路适用于输出电压调节范围小、负载对输出纹波要求不高的场合；并联型稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的的场合。 5、在小功率的供电系统中，大多采用线性集成稳压器，而中、大功率稳压电路一般采用开关稳压器。线性集成稳压器中调整管与负载相串联，且工作在线性放大状态；开关型稳压器中调整管工作在开关状态，其效率比线性集成稳压器高得多。 二、判断正误 1、三端固定输出集成稳压器CW7900系列的1脚为输入端，2脚为输出端。 （ × ） 2、用两只三端稳压器并联使用，可以将输出电流扩大一倍。 （ × ） 3、串联型稳压电源能够提供比并联型稳压电源大得多的输出电流。 （ √ ） 4、桥式整流滤波电路中输出直流电压的有效值为UO=0.9U2 。 （ × ） 5、W7800 系列和W7900系列都是负极性电压输出。 （ × ） 6、有过载保护的稳压电源，可以避免负载短路时稳压源被烧坏。 （ √ ） 7、并联型稳压电源的电压调整元件与负载的连接关系是并联。 （ √ ） 8、在串联型稳压电路中，比较放大器的放大倍数越高，其稳压性能就越好。（ √ ） 9、稳压电路的稳压系数越大，电路的稳压性能就越好。 （ × ） 10、稳压电路的输出电阻越小，电路的稳压性能就越好。 （ × ） 三、选择题 1、带有放大环节的串联型稳压电路中采用（ CD ），能提高稳压器的性能。 A、调整元件和比较放大电路都用集成运算放大器 24 B、 调整元件和比较放大电路都用差分放大器 C 、比较放大电路使用集成运算放大器 D 、比较放大电路使用集成运算放大器，调整管使用复合管 2、串联型稳压电源的性能可以采用（ ABCD ）措施提高。 A、采用上辅助电源 B、增加比较放大电路的放大倍数 C、使用恒流源对稳压管（基准电路）供电 D、采用复合管作调整管 3、串联型稳压电源常用过载保护电路防止电路的输出端短路或过载造成调整管的损坏，其中（ ABC ）。 A、截流式保护电路过载时，输出电压会很小 B、截流式保护电路过载时，流过调整管的电流依然较大 C、限流式保护电路过载时，流过调整管的电流依然较大 D、限流式保护电路过载现象消失后，一般不会自动恢复到正常状态 4、整流滤波后输出直流电压不稳定的主要因素是（ D ）。 A、温度的变化 B、负载电流的变化 D、电网电压的波动和负载电流的变化两个方面 C、电网电压的波动 5、采用差动放大电路作比较放大器，可以（ B ）。 A、增大电压放大倍数，降低对调整管的要求 B、减小温漂和减小稳压管的电流变化，从而提高稳压电源的性能 C、必须使用带温度补偿的稳压管作基准电源，才能发挥使用差放电路的优点 D、可以增大集电极电阻，从而增大电压放大倍数 6、采用二只稳压二极管串联，其中一只的正极与另一只的正极相连后接入电路的主要目的是（ C ）。 A、起双保险作用 C、起温度补偿作用 A、正向导通 A、放大 B、为了得到比用一只稳压管高0.7的稳压值 D、接入电路时不必考虑正负极性 C、反向截止 D、开关 D、正向死区 7、稳压二极管在正常稳压工作时是处于（ B ）工作区间。 B、反向击穿 8、串联型稳压电路中的调整管必须工作在（ A ）状态。 B、饱和 C、截止 9、整流的目的是（ B ）。 A、将正弦波变方波 B、将交流电变直流电 D、将非正弦信号变为正弦信号 C、将高频信号变成低频信号 10、在桥式整流电路中，若整流桥中有一个二极管开路，则输出（ A ）。 25 A、输出电压只有半周波形 B、输出电压仍为全波波形 C、对电路无实质性影响 A、饱和状态 四、简述题 1、带放大环节的三极管串联型稳压电路是由哪儿部分组成的？其中稳压二极管的稳压值大小对输出电压有何影响？ 答：带放大环节的三极管串联型稳压电路是由取样电路、基准电压电路、比较放大电路和调整环节四部分组成。其中稳压二极管的稳压值UZ 越大，稳压电路的输出电压就越大。 2、整流的作用主要是什么？主要采用什么元件实现？最常用的整流电路是哪一种？ 答：整流的作用主要是将幅值合适的交流电转换为脉动的直流电。主要利用二极管的单向导电性实现整流，最常用的整流电路是桥式整流电路。 3、滤波电路的主要作用是什么？滤波电路的最重要元件是什么？ 答：滤波电路的主要作用是滤除脉动直流电中的高频成分，得到较为平滑的直流电，滤波电路的最重要元件是电感和电容。 4、稳压电路的主要作用是什么？稳压电路的主要质量指标是哪两个？ 答：稳压电路的主要作用是稳定输出电压，使之不受电网波动或负载变化的影响。稳压电路的主要质量指标是特性指标和质量指标。 5、串联型稳压电路有何特点？通常运用于哪些场合？ 答：串联型稳压电路具有稳压精度高、输出电阻低、电路简单、带负载能力强的特点。通常运用于负载电流较大、稳压精度较高的场合。 6、关联型稳压电路有何特点？通常应用于哪种场合？ 答：并联型稳压电路具有电路结构简单，使用元件少的优点，但稳压值取决于稳压二极管的稳压值，不能调节，因此这种稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的场合。 7、开关型稳压电路的主要特点是什么？一般开关电源的输出电压是平滑波吗？ 答：开关型稳压电路是一种可以利用电压负反馈调节输出电压稳定的电路。其主要特点是稳压范围宽、管耗很低，电路效率较高，且不受输入电压大小的影响。一般开关电源的输出电压不是平滑波，仍是一个脉冲波，因此还要采用LC低通滤波器进行滤波以获得平滑的输出。 3、分别说明下列各种情况直流稳压电源要采取什么措施？ （1）电网电压波动大； （2）环境温度变化大； 26 D、输出电压无波形，且变压器或整流管可能烧坏 C、饱和与截止两种状态 D、放大状态 11、在开关型稳压电路中，调整管工作在（ C ）状态。 B、截止状态 （3）负载电流大； （4）稳压精度要求较高。 答：（1）电网电压波动大时，直流稳压电源应具有有辅助电源的稳压电路；（2）环境温度变化大时，比较放大器应采用差动放大电路；（3）负载电流大时需采用复合管作调整管；（4）稳压精度要求较高时，首先放大部分应采用恒流源负载；其次，采用具有有辅助电源的稳压电路；再者比较放大器采用差动放大电路；另外还应采用复合管作调整管。 8、在选择调整管的型号时，应主要考虑调整管的哪些主要参数？ 答：在选择调整管的型号时，应主要考虑调整管的集电极最大允许电流ICM，使其大于或等于负载中通过的最大电流与限流电阻中通过的电流之和；考虑集电极和发射极之间的最大允许反向击穿电压U（BR）使其大于或等于空载时整流滤波电路的最大输出电压；CEO，考虑集电极最大允许耗散功率PCM应约等于(1.1?1.2U2?UOmin)?IEmax。 9、二极管和三极管的保护电路中，哪种属于限流保护型？哪种属于截流保护型？ 答：二极管和三极管的保护电路中，二极管保护电路属于限流保护型，它能够在稳压器输出电流超过额定值时，使调整管发射极电流限制在某一数值上，从而起到保护电路的目的。三极管保护电路属于截流保护型，它能够在电路出现短路时使调整管发射极电流迅速减小或切断。 10、固定输出的三端集成稳压器内部采用串联型稳压电路结构还是并联型稳压电路结构？具有哪些保护？ 答：固定输出的三端集成稳压器内部采用串联型稳压电路结构，具有过热、过流和过压保护功能。 11、固定输出的三端集成稳压器为使调整管工作在放大区，输入电压比输出电压至少应高多少伏？为可靠起见，一般应选多少V？ 答：固定输出的三端集成稳压器为使调整管工作在放大区，要求输入电压比输出电压至少高2.5～3V。为可靠起见，一般应选3V以上。 12、可调三端集成稳压器为使电路可靠工作，输入电压比输出电压至少应高多少伏？ 答：可调三端集成稳压器为使电路可靠工作，输入电压范围4～40V，输出电压可调范围为1.2V～37V，要求输入电压比输出电压至少高3V。 13、在使用可调三端集成稳压器时，为减小输出电压纹波，应在稳压器调整端与地之间接入一个多少μF的电容？ 答：在使用可调三端集成稳压器时，为减小输出电压纹波，应在稳压器调整端与地之间接入一个10μF左右的电容。 14、三端集成稳压器是一个功率器件，它的最大功耗取决于什么？ 答：三端集成稳压器是一个功率器件，它的最大功耗取决于内部调整管的最大结温。因此，要保证集成稳压器能够在额定输出电流下正常工作，就必须为集成稳压器采取适当 27 的散热措施。 五、计算分析题 1、有一单相桥式整流电路，已知变压器副边电压有效值U2=60V，负载RL=2kΩ，二极管正向压降忽略不计，试求：（1）输出电压平均值UO；（2）二极管中的电流ID和最高反向工作电压URAM。 解：（1）输出电压的平均值UO＝0.9 U2＝54V （2）根据式（4－5）可得ID＝0.45 U2÷RL＝27÷2＝13.5mA 根据式（4－6）可得URAM=1.414 U2＝1.414×60≈84.8V 2、在下图所示的桥式整流、电容滤波电路中，U2=20V，RL=40Ω，C=1000μF，试问： （1）正常情况下UO=？ （2）如果有一个二极管开路，UO=？ （3）如果测得UO为下列数值，可能出现了什么故障？ ①UO=18V ②UO=28V ③UO=9V 电路图 解：（1）正常情况下，U0＝1.2 U2＝1.2×20＝24V （2）如果有一个二极管开路，U0＝1.2 U2/2＝1.2×20/2＝12V （3）①如果测得UO=18V时，可能是电路中的滤波电容不起作用了； ②如果测得UO=28V时，可能变压器出故障了； ③如果测得UO=9V时，可能一个整流二极管发生开路，且电容也不起作用。 3、右图所示单相全波桥式整流电路，若出现下列几种情况时，会有什么现象？ （1）二极管D1未接通； （2）二极管D1短路； （3）二极管D1极性接反； （4）二极管D1、D2极性均接反； （5）二极管D1未接通，D2短路。 答：（1）二极管D1未接通开路时，整流桥只能有半波整流，输出电压只有0.45U2； （2）二极管D1短路时，整流桥在输入电压正半周仍可整流，但在负半周D1短路，所以负载上只能通过正半周的输出电压，而在负半周时变压器副边短路而过热； （3）二极管D1极性接反时，整流桥正半波不通无输出，负半波由于短路会引起变压器副边过热现象； （4）二极管D1、D2极性均接反时，整流桥正半波不通，负半波也不通，无输出； 28 电路图 （5）二极管D1未接通、D2短路时，整流桥正半周不通，而在负半周不能整流，负载上只有正弦半波电流，输出电压即U2负半波。 4、在下图所示的桥式整流、电容滤波电路中，已知工频交流电源电压的有效值为220V，RL=50Ω，要求输出直流电压为12V，试求每只二极管的电流ID和最大反向电压URAM；选择滤波电容C的容量和耐压值。 解：已知UO=12V时，则U2＝12÷1.2＝10V，ID＝0.45 U2÷RL＝4.5÷50＝90mA 最大反向电压URAM＝1.414 U2＝1.414×10≈14.1V 变压器输出电压为工频电压，因此周期T＝0.02s，应选择滤波电容为 C?(3~5)0.02(3~5)0.02??600~1000μF 2RL100由于滤波电容的数值越大，时间常数越大，滤波效果就越好的缘故，我们可选取1000μF的电解电容作为电路的滤波电容，其耐压值应选择为1.414 U2≈14V。 29