习题1
一、填空题
1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ，而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN结外加正向电压时，扩散电流 大于 漂移电流，耗尽层 变窄 。当外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 。
3、在N型半导体中，电子为多数载流子， 空穴 为少数载流子。
二．判断题
1、由于P型半导体中含有大量空穴载流子，N型半导体中含有大量电子载流子，所以P型半导体带正电，N型半导体带负电。（ × ）
2、在N型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P型半导体。（ √ ）
3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。（× ）
4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。（ × ）
5、PN结在无光照无外加电压时，结电流为零。（ √ ） 6、温度升高时，PN结的反向饱和电流将减小。（ × ） 7、PN结加正向电压时，空间电荷区将变宽。（× ）
三．简答题
1、PN结的伏安特性有何特点？
V答：根据统计物理理论分析，PN结的伏安特性可用式ID?Is?(eVT?1)表示。
式中，ID为流过PN结的电流；Is为PN结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数，单位与I的单位一致；V为外加电压； VT=kT/q，为温度的电压当量（其单位
?23与V的单位一致），其中玻尔兹曼常数k?1.38?10J/K，电子电量
q?1.60217731?10?19C(库伦)，则VT?T4951.2(V)，在常温（T=300K）下，VT=25.875mV=26mV。
VV当外加正向电压，即V为正值，且V比VT大几倍时，eVT??1，于是I?Is?eVT，这时正向
电流将随着正向电压的增加按指数规律增大，PN结为正向导通状态.外加反向电压，即V为
V负值，且|V|比VT大几倍时，eVT??1，于是I??Is，这时PN结只流过很小的反向饱和电
流，且数值上基本不随外加电压而变，PN结呈反向截止状态。PN结的伏安特性也可用特性曲线表示，如图1.1.1所示.从式(1.1.1)伏安特性方程的分析和图1.1.1特性曲线（实线部分）可见：PN结真有单向导电性和非线性的伏安特性。
图1.1.1 PN伏安特性
2、什么是PN结的反向击穿？PN结的反向击穿有哪几种类型？各有何特点？
答：“PN”结的反向击穿特性：当加在“PN”结上的反向偏压超过其设计的击穿电压后，PN结发生击穿。
PN结的击穿主要有两类，齐纳击穿和雪崩击穿。齐纳击穿主要发生在两侧杂质浓度都较高的PN结，一般反向击穿电压小于4Eg/q（Eg—PN结量子阱禁带能量，用电子伏特衡量，Eg/q指PN结量子阱外加电压值，单位为伏特）的PN的击穿模式就是齐纳击穿，击穿机理就是强电场把共价键中的电子拉出来参与导电，使的少子浓度增加，反向电流上升。
雪崩击穿主要发生在“PN”结一侧或两侧的杂质浓度较低“PN”结，一般反向击穿电压高于6 Eg/q的“PN”结的击穿模式为雪崩击穿。击穿机理就是强电场使载流子的运动速度加快，动能增大，撞击中型原子时把外层电子撞击出来，继而产生连锁反应，导致少数载流子浓度升高，反向电流剧增。
3、PN结电容是怎样形成的？和普通电容相比有什么区别？
PN结电容由势垒电容Cb和扩散电容Cd组成。
势垒电容Cb是由空间电荷区引起的。空间电荷区内有不能移动的正负离子，各具有一定的电量。当外加反向电压变大时，空间电荷区变宽，存储的电荷量增加；当外加反向电压变小时，空间电荷区变窄，存储的电荷量减小，这样就形成了电容效应。“垫垒电容”大小随
外加电压改变而变化，是一种非线性电容，而普通电容为线性电容。在实际应用中，常用微变电容作为参数，变容二极管就是势垒电容随外加电压变化比较显著的二极管。
扩散电容Cd是载流子在扩散过程中的积累而引起的。PN结加正向电压时，N区的电子向P区扩散，在P区形成一定的电子浓度(Np)分布，PN结边缘处浓度大，离结远的地方浓度小，电子浓度按指数规律变化。当正向电压增加时，载流子积累增加了△Q；反之，则减小，
图1.3.3 P区中电子浓度的分布曲线及电荷的积累
如图1.3.3所示。同理，在N区内空穴浓
度随外加电压变化而变化 的关系与P区电子浓度的变化相同。因此，外加电压增加△V时所出现的正负电荷积累变化△Q，可用扩散电容Cd来模拟。Cd也是一种非线性的分布电容。
综上可知，势垒电容和扩散电容是同时存在的。 PN结正偏时，扩散电容远大于势垒电容；PN结反偏时，扩散电容远小于势垒电容。势垒电容和扩散电容的大小都与PN结面积成正比。与普通电容相比，PN结电容是非线性的分布电容，而普通电容为线性电容。
习题2
一、填空题
1、半导体二极管当正偏时，势垒区 变窄 ，扩散电流 大于 漂移电流。
2、 在常温下，硅二极管的门限电压约 0.6 V，导通后在较大电流下的正向压降约0.7 V；锗二极管的门限电压约 0.1 V，导通后在较大电流下的正向压降约 0.2 V。 3、在常温下，发光二极管的正向导通电压约 1.2~2V ， 高于 硅二极管的门限电压；考虑发光二极管的发光亮度和寿命，其工作电流一般控制在 5~10 mA。
4、利用硅PN结在某种掺杂条件下反向击穿特性陡直的特点而制成的二极管，称为 普通（稳压）二极管。请写出这种管子四种主要参数，分别是 最大整流电流 、 反向击穿电压 、 反向电流 和 极间电容 。
二、判断题
1、二极管加正向电压时，其正向电流是由（ a ）。
a. 多数载流子扩散形成 b. 多数载流子漂移形成
c. 少数载流子漂移形成 d. 少数载流子扩散形成 2、PN结反向偏置电压的数值增大，但小于击穿电压，（ c ）。 a. 其反向电流增大 b. 其反向电流减小 c. 其反向电流基本不变 d. 其正向电流增大 3、稳压二极管是利用PN结的（ d ）。
a. 单向导电性 b. 反偏截止特性 c. 电容特性 d. 反向击穿特性
4、二极管的反向饱和电流在20℃时是5μA，温度每升高10℃，其反向饱和电流增大一倍，
当温度为40℃时，反向饱和电流值为（ c ）。
a. 10μA b. 15μA c. 20μA d. 40μA 5、变容二极管在电路中使用时，其PN结是（ b ）。 a. 正向运用 b. 反向运用
三、问答题
1、温度对二极管的正向特性影响小，对其反向特性影响大，这是为什么？
答：正向偏置时，正向电流是多子扩散电流，温度对多子浓度几乎没有影响，因此温度对二极管的正向特性影响小。但是反向偏置时，反向电流是少子漂移电流，温度升高少数载流子数量将明显增加，反向电流急剧随之增加，因此温度对二极管的反向特性影响大。 2、能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？
答：根据二极管电流的方程式
I?IS?eqV/KT?1?
将V=1.5V代入方程式可得：
I?20?10?12?e1500/26?1??20?10lge?14.34?12?e1500/26lgI?lg20?12?150026
故I?2.18?1014?A?
虽然二极管的内部体电阻、引线电阻及电池内阻都能起限流作用，但过大的电流定会烧坏二极管或是电池发热失效，因此应另外添加限流电阻。
3、有A、B两个二极管。它们的反向饱和电流分别为5mA和0.2?A，在外加相同的正向电压时的电流分别为20mA和8mA，你认为哪一个管的性能较好？
答：B好，因为B的单向导电性好；当反向偏置时，反向饱和电流很小，二极管相当于断路，其反向偏置电阻无穷大。
4、利用硅二极管较陡峭的正向特性，能否实现稳压？若能，则二极管应如何偏置？
答：能实现稳压，二极管应该正向偏置，硅二极管的正偏导通电压为0.7V；因此硅二
极管的正向特性，可以实现稳压，其稳压值为0.7V。 5、什么是齐纳击穿？击穿后是否意味着PN结损坏？
答：齐纳击穿主要发生在两侧杂质浓度都较高的PN结，其空间电荷区较窄，击穿电压较低（如5V以下），一般反向击穿电压小于4Eg/q（Eg—PN结量子阱禁带能量，用电子伏特衡量，Eg/q指PN结量子阱外加电压值，单位为伏特）的PN的击穿模式就是齐纳击穿，击穿机理就是强电场把共价键中的电子拉出来参与导电，使的少子浓度增加，反向电流上升。
发生齐纳击穿需要的电场强度很大，只有在杂质浓度特别大的PN结才能达到。击穿后并不意味着PN结损坏，当加在稳压管上的反向电压降低以后，管子仍然可以恢复原来的状态。但是反向电流和反向电压的乘积超过PN结容许的耗散功率时，就可能由电击穿变为热击穿，而造成永久性的破坏。电击穿PN结未被损坏，但是热击穿PN结将永久损坏。
习题3
一、填空题
1. 三极管处在放大区时，其 集电结 电压小于零， 发射结 电压大于零。 2. 三极管的发射区 杂质 浓度很高，而基区很薄。
3. 在半导体中，温度变化时 少 数载流子的数量变化较大，而 多 数载流子的数量变化较小。
4. 三极管实现放大作用的内部条件是： 发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小 ；外部条件是： 发射结要正向偏置、集电结要反向偏置 。 5. 处于放大状态的晶体管，集电极电流是 少数载流 子漂移运动形成的。
6. 工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为 100 。
7. 三极管的三个工作区域分别是 饱和区 、 放大区 和 截止区 。 8. 双极型三极管是指它内部的 参与导电载流子 有两种。
9. 三极管工作在放大区时，它的发射结保持 正向 偏置，集电结保持 反向 偏置。 10. 某放大电路在负载开路时的输出电压为5V，接入12k?的负载电阻后，输出电压降为
2.5V，这说明放大电路的输出电阻为 12 k?。
11. 为了使高内阻信号源与低电阻负载能很好的配合，可以在信号源与低电阻负载间接入 共集电极 组态的放大电路。
12. 题图3.0.1所示的图解，画出了某单管共射放大电路中晶体管的输出特性和直流、交流负载线。由此可以得出：
（1）电源电压VCC= 6V ；
（2）静态集电极电流ICQ= 1mA ；集电极电压UCEQ= 3V ； （3）集电极电阻RC= 3kΩ ；负载电阻RL= 3kΩ ；
（4）晶体管的电流放大系数?= 50 ，进一步计算可得电压放大倍数Av= －50 ；（rbb'取200?）；
（5）放大电路最大不失真输出正弦电压有效值约为 1.06V ；
（6）要使放大电路不失真，基极正弦电流的振幅度应小于 20μA 。
题图3.0.1
13. 稳定静态工作点的常用方法有 射极偏置电路 和 集电极－基极偏置电路 。 14. 有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A的输入电阻 小 。
15. 三极管的交流等效输入电阻随 静态工作点 变化。
16. 共集电极放大电路的输入电阻很 大 ，输出电阻很 小 。 17. 放大电路必须加上合适的直流 偏置 才能正常工作。
18. 共射极、共基极、共集电极 放大电路有功率放大作用； 19. 共射极、共基极 放大电路有电压放大作用；
20. 共射极、共集电极 放大电路有电流放大作用； 21. 射极输出器的输入电阻较 大 ，输出电阻较 小 。
22. 射极输出器的三个主要特点是 输出电压与输入电压近似相同 、 输入电阻大 、 输出电阻小 。
23.“小信号等效电路”中的“小信号”是指 “小信号等效电路”适合于微小的变化信号的分析，不适合静态工作点和电流电压的总值的求解 ，不适合大信号的工作情况分析。 24. 放大器的静态工作点由它的 直流通路 决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的 交流通路 决定。
25. 图解法适合于 求静态工作Q点；小、大信号工作情况分析 ，而小信号模型电路分析法则适合于 求交变小信号的工作情况分析 。
26. 放大器的放大倍数反映放大器 放大信号的 能力；输入电阻反映放大器 索取信号源信号大小的能力 ；而输出电阻则反映出放大器 带负载 能力。
27. 对放大器的分析存在 静态 和 动态 两种状态，静态值在特性曲线上所对应的点称为 Q点 。
28. 在单级共射放大电路中，如果输入为正弦波形，用示波器观察VO和VI的波形，则VO
和VI的相位关系为 反相 ；当为共集电极电路时，则VO和VI的相位关系为 同相 。 29. 在由NPN管组成的单管共射放大电路中，当Q点 太高 （太高或太低）时，将产生饱和失真，其输出电压的波形被削掉 波谷 ；当Q点 太低 （太高或太低）时，将产生截止失真，其输出电压的波形被削掉 波峰 。
30. 单级共射放大电路产生截止失真的原因是 放大器的动态工作轨迹进入截止区 ，产生饱和失真的原因是 放大器的动态工作轨迹进入饱和区 。 31. NPN三极管输出电压的底部失真都是 饱和 失真。 32. PNP三极管输出电压的 顶部 部失真都是饱和失真。
33. 多级放大器各级之间的耦合连接方式一般情况下有RC耦合， 直接耦合， 变压器耦合。 34. BJT三极管放大电路有 共发射极 、 共集电极 、 共基极 三种组态。 35. 不论何种组态的放大电路，作放大用的三极管都工作于其输出特性曲线的放大区。因此，
这种BJT接入电路时，总要使它的发射结保持 正向 偏置，它的集电结保持 反向 偏置。 36. 某三极管处于放大状态，三个电极A、B、C的电位分别为-9V、-6V和-6.2V，则三极管的集电极是 A ，基极是 C ，发射极是 B 。该三极管属于 PNP 型，由 锗 半导体材料制成。
37. 电压跟随器指共 集电 极电路，其 电压 的放大倍数为1； 电流跟随器指共 基 极电路，指 电流 的放大倍数为1。
38. 温度对三极管的参数影响较大，当温度升高时，ICBO 增加 ，? 增加 ，正向发射结电压UBE 减小 ，PCM 减小 。
39. 当温度升高时，共发射极输入特性曲线将 左移 ，输出特性曲线将 上移 ，而且输出特性曲线之间的间隔将 增大 。
40. 放大器产生非线性失真的原因是 三极管或场效应管工作在非放大区 。
41. 在题图3.0.2电路中，某一参数变化时，VCEQ的变化情况（a. 增加，b，减小，c. 不变，将答案填入相应的空格内）。 （1）Rb增加时，VCEQ将 增大 。 （2）Rc减小时，VCEQ将 增大 。 （3）RC增加时，VCEQ将 减小 。 （4）Rs增加时，VCEQ将 不变 。 （5）?减小时（换管子），VCEQ将 增大 。 （6）环境温度升高时，VCEQ将 减小 。
题图3.0.2
42. 在题图3.0.3电路中，当放大器处于放大状态下调整电路参数，试分析电路状态和性能的变化。（在相应的空格内填“增大”、“减小”或“基本不变”。） （1）若Rb阻值减小，则静态电流IB将 增大 ，VCE将 减小 ，电压放大倍数Av将 增大。
VCE将 增大，（2）若换一个?值较小的晶体管，则静态的IB将 不变 ，电压放大倍数Av将 减小。
（3）若RC阻值增大，则静态电流IB将 不变 ， VCE将 减小 ，电压放大倍数Av将 增大 。
题图3.0.3
43. 放大器的频率特性表明放大器对 不同频率信号 适应程度。表征频率特性的主要指标是 中频电压放大倍数 ， 上限截止频率 和 下限截止频率 。 44. 放大器的频率特性包括 幅频响应 和 相频响应 两个方面，产生频率失真的原因是 放大器对不同频率的信号放大倍数不同 。
45. 频率响应是指在输入正弦信号的情况下， 放大器对不同频率的正弦信号的稳态响应。 46. 放大器有两种不同性质的失真，分别是 线性 失真和 非线性 失真。 47. 幅频响应的通带和阻带的界限频率被称为 截止频率 。 48. 阻容耦合放大电路加入不同频率的输入信号时，低频区电压增益下降的原因是由于存在 耦合电容和旁路电容的影响 ；高频区电压增益下降的原因是由于存在 放大器件内部的极间电容的影响 。
49. 单级阻容耦合放大电路加入频率为fH和fL的输入信号时，电压增益的幅值比中频时下降了 3 dB，高、低频输出电压与中频时相比有附加相移，分别为 -45o 和+45o 。
50. 在单级阻容耦合放大电路的波特图中，幅频响应高频区的斜率为 -20dB/十倍频 ，幅频响应低频区的斜率为-20dB/十倍频 ；附加相移高频区的斜率为 -45o/十倍频 ，附加相移低频区的斜率为 +45o/十倍频 。
??40dB，51. 一个单级放大器的下限频率为fL?100Hz，上限频率为fH?30kHz，AVM如果输入一个15sin(100,000?t)mV的正弦波信号，该输入信号频率为 50kHz ，
该电路 不会 产生波形失真。
52. 多级放大电路与组成它的各个单级放大电路相比，其通频带变 窄 ，电压增益 增大 ，高频区附加相移 增大 。
二、判断题
1. 下列三极管均处于放大状态，试识别其管脚、判断其类型及材料，并简要说明理由。 （1）3.2V，5V，3V；
解：锗NPN型BJT管 VBE=0.2 V 所以为锗管；5V为集电极，3.2V为基极，3V为发射极，
（2）－9V，－5V，－5.7V
解：硅PNP型BJT管；－9V为集电极，－5.7V为基极，－5V为发射极 （3）2V，2.7V，6V；
解：硅NPN型BJT管；6V为集电极，2.7V为基极，2V为发射极 （4）5V，1.2V，0.5V；
解：硅NPN型BJT管；5V为集电极，1.2V为基极，0.5V为发射极 （5）9V，8.3V，4V
解：硅PNP型BJT管 9V为发射极，8.3V为基极，4V为集电极 （6）10V，9.3V，0V
解：硅PNP型BJT管， 10V为发射极，9.3V为基极，0V为集电极 （7）5.6V，4.9V，12V；
解：硅NPN型BJT管，12V为集电极，5.6V为基极，4.9V为发射极， （8）13V，12.8V， 17V；
解：锗NPN型BJT管，17V为集电极，13V为基极，12.8V为发射极， （9）6.7V，6V，9V；
解：硅NPN型BJT管，9V为集电极，6.7V为基极，6V为发射极， 2. 判断三极管的工作状态和三极管的类型。
1管：VB??2V,VE??2.7V,VC?4V; 答：NPN管，工作在放大状态。 2管：VB?6V,VE?5.3V,VC?5.5V; 答：NPN管，工作在饱和状态。
3管：VB??1V,VE??0.3V,VC?7V;
答：NPN管，工作在截止状态。
3. 题图3.0.4所列三极管中哪些一定处在放大区？
2.3V 6V 9.3V 0V
2.3V 3V 5.7V 1.9V 3V 6V 5V 1.6V C A D B 题图3.0.4 答：题图3.0.4所列三极管中，只有图（D）所示的三极管处在放大区。
4. 放大电路故障时，用万用表测得各点电位如题图3.0.5，三极管可能发生的故障是什么？
答：题图3.0.5所示的三极管，B、E极之间短路，发射结可能烧穿。
题图3.0.5
5. 测得晶体管3个电极的静态电流分别为0.06mA，3.66mA和3.6mA，则该管的? 为①。
①为60。 ②为61。 ③0.98。 ④无法确定。 6. 只用万用表判别晶体管3个电极，最先判别出的应是 ②b极 。 ①e极 ②b极 ③c极
7. 共发射极接法的晶体管，工作在放大状态下，对直流而言其 ① 。 ①输入具有近似的恒压特性，而输出具有恒流特性。 ②输入和输出均具近似的恒流特性。 ③输入和输出均具有近似的恒压特性。
④输入具有近似的恒流特性，而输出具有恒压特性。
8. 共发射极接法的晶体管，当基极与发射极间为开路、短路、接电阻R时的c，e间的击穿电压分别用V（BR）CEO ，V（BR）CES和V（BR）CER表示，则它们之间的大小关系是 ② 。
①V（BR）CEO＞V（BR）CES＞V（BR）CER。 ②V（BR）CES＞V（BR）CER ＞V（BR）CEO。 ③V（BR）CER＞V（BR）CES＞V（BR）CEO。 ④V（BR）CES＞V（BR）CEO＞V（BR）CER。
9．题图3.0.6所示电路中，用 直流电压表测出VCE≈0V，有 可能是因为 C或D 。
A Rb开路 B Rc 短路 C Rb 过小 D ?过大
题图3.0.6
10. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如题图3.0.7所示。试判断各三极管的工作状态。
(a)
(b)
题图 3.0.7
(c)
(d)
答：题图3.07所示的各个三极管的工作状态，图（a）为放大， 图（b）为放大 ，图（c）为饱和， 图（d）为C、E极间击穿。
11. 用万用表直流电压档测得电路中晶体管各电极的对地电位，如题图3.0.8示，试判断这些晶体管分别处于哪种工作状态（饱和、放大、截止或已损坏）？
题图3.0.8
答：题图3.07所示的各个三极管的工作状态，图（a）为损坏， 图（b）为放大， 图（c）为放大， 图（d）为截止， 图（e）为损坏，图（f）为饱和（或B、C极间击穿）。 12. 放大电路如题 图3.0.9所示，对于射极电阻Re的变化是否会影响电压放大倍数Av和输
入电阻Ri的问题，有三种不同看法，指出哪一种是正确的？
甲：当Re增大时，负反馈增强，因此Av?、Ri?。（ ） 乙：当Re增大时，静态电流IC减小，因此Av?、Ri?。（ ）
丙：因电容Ce，对交流有旁路作用，所以Re的变化对交流量不会有丝毫影响，因此，当Re增大时，Av和Ri均无变化。
题图3.0.9
解：本题意在我们要搞清Re，在分压式电流负反馈偏置电路中的作用，从表面看，Re被Ce交流旁路了，对交流量无影响（即不产生交流负反馈），所以Re的变化不影响Au和Ri，这是本题容易使我们产生错觉的地方。但我们还必须进一步考虑，尽管Re不产生交流负反馈，但它对放大器的静态工作点的影响是很大的，既然影响到ICQ，就影响到rbe进而影响Au和Ri。
甲的说法是错误的，原因：因Ce的旁路作用，所以Re不产生交流负反馈，所以甲的观点前提就是错的。
乙的说法是正确的。原因：Re??ICQ(IEQ)??rbe??Au?;
?rbe?,Ri?Rb//rbe,?Ri?
丙的说法是错误的，原因：正如解题分析中所说，尽管Re不产生负反馈，但Re增大使
IEQ减小，IEQ的减小必然引起Au减小和Ri的增加。
习题4
客观检测题
一、填空题
1. 场效应管利用外加电压产生的电 场 来控制漏极电流的大小，因此它是电 压 控制器件。 2. 为了使结型场效应管正常工作，栅源间两PN结必须加 反向 电压来改变导电沟道的宽度，它的输入电阻比MOS管的输入电阻 小 。结型场效应管外加的栅-源电压应使栅源间的耗尽层承受 反 向电压，才能保证其RGS大的特点。
3. 场效应管漏极电流由 多数 载流子的漂移运动形成。N沟道场效应管的漏极电流由载流子的漂移运动形成。JFET管中的漏极电流 不能 穿过PN结（能，不能）。 4. 对于耗尽型MOS管，VGS可以为 正、负或者零 。
5. 对于增强型N型沟道MOS管，VGS只能为 正 ，并且只能当VGS >VTH 时，才能形有Id。 6. P沟道增强型MOS管的开启电压为 负 值。N沟道增强型MOS管的开启电压为 正 值。 7. 场效应管与晶体管相比较，其输入电阻 高 ；噪声 低 ；温度稳定性 好 ；饱和压降 大 ；放大能力 较差 ；频率特性 较差（工作频率低） ；输出功率 较小 。 8. 场效应管属于 电压 控制器件，而三极管属于 电流 控制器件。
9. 场效应管放大器常用偏置电路一般有 自偏压电路 和 分压器式自偏压电路 两种类型。 10. 由于晶体三极管 是电子、空穴两种载流子同时参与导电 ，所以将它称为双极型的，由于场效应管 只有多数载流子参与导电 ，所以将其称为单极型的。
11. 跨导gm反映了场效应管 栅源电压 对 漏极电流 控制能力，其单位为 ms(毫西门子) 。
12. 若耗尽型N沟道MOS管的VGS大于零，其输入电阻 不 会明显变小。
13. 一个结型场效应管的转移特性曲线如题图4.1所示，则它是 N 沟道的效应管，它的夹断电压Vp是 4.5V ，饱和漏电流IDSS是 5.4mA 。
题图4.0.1 填空题13图
习题5
客观检测题
一、填空题
1. 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大 交流功率 。（交流功率 直流功率 平均功率）
2. 与甲类功率放大器相比较，乙类互补推挽功放的主要优点是 能量效率高 。（无输出变压器 能量效率高 无交越失真）
3. 所谓功率放大电路的转换效率是指 负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率 之比。 4. 在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为 0.2W 。 5. 在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有 （1） 最大允许功耗pcm ；（2）V(BR)CEO 集电极—发射极间的反向击穿电压； （3）最大集电极电流ICM 。
6. 若乙类OCL电路中晶体管饱和管压降的数值为│VCES│，则最大输出功率
POM?(VCC?VCES)2RL2。
8. 电路如题图5.1.1所示，已知T1和T2的饱和管压降│VCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。R3、R4和T3的作用是 为T1和T2 提供适当的偏压，使之处于微导通状态，消除交越失真 。负载上可能获得的最大输出功率Pom 16W 和电路的转换效率η＝ 69.8% 。设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取 10.3千欧。
题图5.1.1
9. 甲类功率放大电路的能量转换效率最高是 50% （峰值功率）。 甲类功率放大电路的输出功率越大，则功放管的管耗 越小 ，则电源提供的功率 越大 。
10. 乙类互补推挽功率放大电路的能量转换效率最高是 78.5% 。若功放管的管压降为Vces 乙类互补推挽功率放大电路在输出电压幅值为 VCC?VCES，管子的功耗最小。 乙类互补功放电路存在的主要问题是 输出波形严重失真 。在乙类互补推挽功率放大电路中，每只管子的最大管耗为 0.2Po 。设计一个输出功率为 20W 的功放电路，若用乙类互补对称功率放大，则每只功放管的最大允许功耗 PCM 至小应有 4W 。双电源乙类互补推挽功率放大电路最大输出功率为
VCC2RL2 。
11. 为了消除交越失真，应当使功率放大电路工作在 甲乙类 状态。 12. 单电源互补推挽功率放大电路中，电路的最大输出电压为 VCC/2。
13. 由于功率放大电路工作信号幅值 大 ，所以常常是利用 图解法 分析法进行分析和计算的。
二、问答题
1、 功率放大电路与电压放大电路有什么区别？
答：功率放大电路和电压放大电路相比的区别是：功率放大电路在不失真（或失真很小）的情况下尽可能获得大的输出功率，通常是在大信号状态下工作；功率放大电路的负载通常是低阻负载。功率放大电路要有足够大的输出功率，因此，担任功率放大的晶体管必然处于大电压、大电流的工作状态，因此要考虑晶体管的极限工作问题、能量转换效率问题、非线性失真问题和器件散热问题。
2、 晶体管按工作状态可以分为哪几类？各有什么特点？
答：根据放大电路静态工作点在交流负载线上所处位置的不同，可将放大管的工作状态分为甲类、乙类、甲乙类和丙类四种。丙类工作方式多用于高频功率放大器。低频功率放大电路仅有甲类、乙类、甲乙类工作方式的。
甲类工作方式静态工作点取在交流负载线的中点，放大管的导通角为360°，放大电路的工作点始终处于线性区。甲类功放在没有信号输入时也要消耗电源功率，此时电路的转换效率为零；当有信号输入时，电源功率也只有部分转化为有用功率输出，另一部分仍损耗在器件本身；甲类工作方式最大转换效率50%（峰值功率）。
乙类工作方式静态工作点Q下移至iC=0处，放大管的导通角为180°，当不加输入信号（静态）或输入信号在功率管不导通的半个周期内，晶体管没有电流通过，此时管子功率损耗为零。乙类功放减少了静态功耗，所以效率与甲类功放相比较高（理论值可达78.5%），但出现了严重的波形失真。
甲乙类工作方式。为了减小非线性失真，将静态工作点Q略上移，设置在临界开启状态。使放大管在一个信号周期内，导通角略大于180°；电路中只要有信号输入，三极管就开始工作。因静态偏置电流很小，在输出功率、功耗和转换效率等性能上与乙类十分相近，故分析方法与乙类相同。
3 、你会估算乙类互补推挽功率放大电路的最大输出功率和最大效率吗？在已知输入信号、电源电压和负载电阻的情况下，如何估算电路的输出功率和效率？
答：（1）双电源乙类互补推挽功率放大电路：Po?Vim2RL2，???4?VomVcc；
（2）单电源乙类互补推挽功率放大电路：Po?Vim8RL2，???4?Vom12?VCC
4 什么是交越失真？怎样克服交越失真？
答：在乙类互补对称功放电路中，当输入信号很小时，因达不到三极管的开启电压
VBE?0.6V，而使两个三极管均不导通，输出电压为零；当输入信号略大于开启电压时，
三极管虽然能微导通，但输出波形仍会有一定程度的失真。这种输出信号正、负半周交替过零处产生的非线性失真，称为交越失真(cross-over distortion)。
为消除交越失真，可使用二极管或三极管偏置电路，使功率放大电路工作在近乙类的甲乙类方式下。常用的消除交越失真的简化互补功率放大电路有如下两种：利用二极管提供偏置的互补对称电路。VBE扩大电路。
5 在乙类互补推挽功放中，晶体管耗散功率最大时，电路的输出电压是否也最大？
答：不是。当功放电路的Vom?时，电路的输出电压最大。
6 以运放为前置级的功率放大电路有什么特点？
答：由于运放的电压增益AVd??，因而只要Vi?0，则Vo?0，所以输出电压不会产生交越失真。
7 常用的功率器件有哪些，各有什么特点？选择功率器件要考虑哪些因素？
答：达林顿管、功率VMOSFET和IGBT功率模块。
功率MOSFET的特点有：（1）MOSFET是电压控制型器件，因此在驱动大电流时无需推动级，电路相对较简单；（2）输入阻抗很高，达108Ω以上；（3）工作频率范围宽，开关速度高（因为多数载流子导电，没有开关存储效应，开关时间为几十到几百纳秒），开关本身损耗小；（4）有相对优良的线性区，并且输入电容比双极型器件小得多，所以交流输入阻抗很高；
IGBT是MOSFET和BJT技术的混合物。从结构上讲，IGBT类似具有另一附加层的功率MOSFET。因此，IGBT有MOSFET的驱动优势，也有功率BJT在高电压使用情况下良好的驱动能力。
选择功率器件应从功率管的极限工作电流、极限工作电压、最大管耗、散热、防止二次击穿、降低使用定额和保护措施等方面来考虑。
8 什么是热阻？如何估算和选择功率器件所用的散热装置？
2??VCC时，管耗最大。当功放电路的Vom?VCC?VCES答：散热条件的优劣常用“热阻”表示，热阻定义如下：
RT?T1?T2P
式中T1是热源的温度，T2是环境温度，P是热源消耗的功率。通俗地理解，就是热源消耗1W的功率，会使它的温度上升多少度。所以，热阻小，说明散热条件好；热阻大，说明散热条件差。换一句话说，同样消耗1W的功率，热阻小的三极管温升小，热阻大的三极管温升大。因此，热阻大的三极管不允许耗散太大的功率。
为了减小功率管的热阻，常需要给三极管加装散热片。例如：三极管3AD30，不加散热片时允许管耗10W；加入一定面积的散热片后，允许管耗可达30W。因此功率放大管加装散热片是非常必要的。
功率器件所用的散热片估算。
RT?T1?T2P?Tj?TaPCM
小功率管不用散热器，等效热阻为：RT?Rjc?Rca 大功率管加散热器后，等效热阻为：RT?Rjc?Rcs?Rsa
TJ是管子的结温，Ta是环境温度，PCM是管耗。Rjc是管子的结到外壳的内热阻，Rca是外壳到空气的热阻，Rcs是外壳到散热器的热阻，Rsa是散热器到空气的热阻。一般总有Rca?Rcs?Rsa。
Rsa与散热器的材料（铝、铜等）及散热面积有关。并且散热器垂直放置比水平放置散热效果好。
若低频大功率管3AD1在环境温度Ta =25oC不加散热器时，其最大允许管耗PCM =1W，已知3AD1的允许结温TJ =85oC，管子的内热阻Rjc =3.5 oC/W，试问若采用120×120×3mm3的铝散热器垂直放置时，允许耗散的功率为多少瓦？当室温升至50oC时允许的耗散功率又为多少瓦？这些问题可以作出如下解析。 根据计算的散热面积 S=120×120=14400mm2=144cm2
查手册可知散热器到空气的热阻为 Rsa = 3.5 oC/W 设三极管与散热器间不加绝缘片时的热阻Rcs = 0.5 oC/W
则三极管的总热阻 RT?Rjc?Rcs?Rsa?3.5?0.5?3.5?7.5?C/W 当环境温度为25oC时， PCM?Tj?TaRT85?257.5?8W
?当环境温度升为50oC时， PCM?Tj?TaRT?85?507.5?4.7W
习题6
客观检测题
一、填空题
1. 差动放大电路采用了 对称 的三极管来实现参数补偿，其目的是为了克服
零点漂移 。 2. 集成放大电路采用直接耦合方式的原因是集成工艺难于制造大容量电容 ，选用差分放大电路作为输入级的原因是 利用其对称性减小电路的温漂 。 3. 差分放大电路的差模信号是两个输入端信号的 差 ，共模信号是两个输入
端信号的 算术平均值 。 4. 用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将提高电路的
共模抑制比。 5. 三极管构成的电流源之所以能为负载提供恒定不变的电流，是因为三极管
工作在输出特性的 放大 区域；三极管电流源具有输出电流 恒定 ，直流等效电阻 小 ，交流等效电阻 大 的特点。 6.在放大电路中，采用电流源作有源负载的目的是为了 提高 电压放大倍数，
在含有电流源的放大电路中，判断电路是放大电路还是电流源电路的方法是：电流源是一个 单口 网络，而放大电路是一个 双口 网络。
二、判断题
1. 在多级放大电路中，即能放大直流信号，又能放大交流信号的是 C 多级放大电路。
A阻容耦合， B变压器耦合， C直接耦合， D光电耦合。 2. 在多级放大电路中，不能抑制零点漂移的 C 多级放大电路。
A阻容耦合， B变压器耦合， C直接耦合， D光电耦合， 3. 集成运放是一种高增益的、 C 的多级放大电路。
A阻容耦合， B变压器耦合， C直接耦合， D光电耦合， 4. 通用型集成运放的输入级大多采用 C 。
A共射极放大电路， B射极输出器， C差分放大电路， D互补推挽电路。 5. 通用型集成运放的输出级大多采用 D 。
A共射极放大电路， B射极输出器， C差分放大电路， D互补推挽电路。 6. 差分放大电路能够 C 。
A提高输入电阻， B降低输出电阻， C克服温漂， D提高电压放大倍数。 7. 典型的差分放大电路是利用 C 来克服温漂。
A直接耦合， B电源，C电路的对称性和发射极公共电阻， D调整元件参数。 8. 差分放大电路的差模信号是两个输入信号的 B 。
A和， B差， C乘积， D平均值。
9. 差分放大电路的共模信号是两个输入信号的 D 。
A和， B差， C乘积， D平均值。 10. 共摸抑制比 KCMR越大，表明电路 C 。
A放大倍数越稳定， B 交流放大倍数越低， C抑制零漂的能力越强， D输入电阻越高。
11. 差分放大电路由双端输出变为单端输出，则差模电压增益 B 。 A增加， B减小， C不变。 12. 电流源电路的特点是： A 。
A端口电流恒定，交流等效电阻大，直流等效电阻小。 B端口电压恒定，交流等效电阻大。
C端口电流恒定，交流等效电阻大，直流等效电阻大 。
13. 在差分放大电路中，用恒流源代替差分管的公共射极电阻 Re是为了 C 。
A提高差模电压放大倍数， B提高共模电压放大倍数， C提高共模抑制比， D 提高偏置电流，
习题7
客观检测题
一、填空题
1. 为了稳定静态工作点，应在放大电路中引入 直流 负反馈； 2. 在放大电路中引入串联负反馈后，电路的输入电阻 增加。
3. 欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入引入负反馈的类型是 电压串联负反馈 ；
4. 欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入引入负反馈的类型是 电流并联负反馈 。
5. 欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 电压并联 负反馈；
??6. 负反馈放大器自激振荡的条件为 AF??1 。
7. 欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入负反馈的类型是 电流串联 。
二、选择题
1. 放大电路中有反馈的含义是 B 。 A、输出与输入之间有信号通路 B、电路中存在反向传输的信号通路 C、除放大电路以外还有信号通道
2. 根据反馈的极性，反馈可分为 C 反馈
A直流和交流 B电压和电流 C正和负 D 串联和并联 3. 根据反馈信号的频率，反馈可分为 A 反馈
A直流和交流 B电压和电流 C正和负 D 串联和并联 4. 根据取样方式，反馈可分为 B 反馈
A直流和交流 B电压和电流 C正和负 D 串联和并联 5. 根据比较的方式，反馈可分为 D 反馈
A直流和交流 B电压和电流 C正和负 D 串联和并联 6. 负反馈多用于 A 。
A改善放大器的性能 B产生振荡 C提高输出电压 D提高电压增益
7. 正反馈多用于 B 。 A改善放大器的性能 B产生振荡 C提高输出电压 D提高电压增益 8. 交流负反馈是指 B 。 A只存在于阻容耦合电路中的负反馈 B交流通路中的负反馈
C变压器耦合电路中的负反馈 D 直流通路中的负反馈
9. 若反馈信号正比于输出电压，该反馈为 C 反馈。
A串联 B电流 C电压 D 并联
10. 若反馈信号正比于输出电流，该反馈为 B 反馈
A串联 B电流 C电压 D 并联
11. 当电路中的反馈信号以电压的形式出现在电路输入回路的反馈称为 A 反馈。
A串联 B电流 C电压 D 并联
12. 当电路中的反馈信号以电流的形式出现在电路输入回路的反馈称为 D 反馈。
A串联 B电流 C电压 D 并联 13. 电压负反馈可以 A 。
A稳定输出电压 B稳定输出电流 C增大输出功率 14. 串联负反馈 A 。 A 提高电路的输入电阻 B 降低电路的输入电阻 C 提高电路的输出电压 D 提高电路的输出电流 15. 电压并联负反馈 B 。
A 提高电路的输入电阻 B 降低电路的输入电阻 C 提高电路的输出电压 D 提高电路的输出电流 16. 电流串联负反馈放大电路的反馈系数称为 B 反馈系数 。
A电流 B互阻 C互导 D电压 17. 负反馈所能抑制的干扰和噪声是指 C 。
A输入信号所包含的干扰和噪声 B反馈环外的干扰和噪声 C反馈环内的干扰和噪声
18. 负反馈放大电路是以降低电路的 C 来提高电路的其它性能指标。
A通频带宽 B稳定性 C增益
19. 引入反馈系数为 0.1 的并联电流负反馈，放大器的输入电阻由 1kΩ变为 100Ω，则该放大器的开环和闭环电流增益分别为 A 。
A 90 和 9 B 90 和 10 C 100 和 9
习题8
客观检测题
一、填空题
1. 集成运放的增益越高，运放的线性区越 小 。
2. 为使运放工作于线性区，通常应引入 负 反馈。
3. 反相比例运算电路中，电路引入了 电压并联 负反馈。（电压串联、电压并联、电流并联）
4. 反相比例运算电路中，运放的反相端 虚地 。（接地、虚地、与地无关）
5. 同相比例运算电路中，电路引入了 电压串联 负反馈。（电压串联、电压并联、电流并联）
6. 在同相比例运算电路中，运放的反相端 与地无关 。（接地、虚地、与地无关）
7. 反相比例运算电路的输入电流基本上 等于 流过反馈电阻Rf上的电流。（大于、小于、等于）
8. 电压跟随器是 同相比例 运算电路的特例。它具有Ri很大和Ro很小的特点，常用作缓冲器。 （反相比例、同相比例、加法 ）
9. 电压跟随器具有输入电阻很 大 和输出电阻很 小 的特点，常用作缓冲器。 10. 在反相比例运算电路中，运放输入端的共模电压为 零 。（零、输入电压的一半、输入电压）
11. 在同相比例运算电路中，运放输入端的共模电压为 输入电压 。（零、输入电压的一半、
输入电压）
12. 在题图8.1所示电路中，设A为理想运放，
那么电路中存在关系 vN?vi 。
（vN?0，vN?vi?i1R2，vN?vi，i1??i2） 13. 在题图8.1所示电路中，设A为理想运放，
则电路的输出电压vO = (1＋Rf/R1) vi。
14. 在题图8.2所示电路中，设A为理
想运放，则vO与 vi的关系式为
Rf?Rf?vi?vi ) ( vo??1??vi?RR?1?1题图8.1
15. 在题图8.3所示电路中，设A为
理想运放，已知运算放的最大输出电 压Vom=±12V，当vi= 8V时， vO= －12 V。
16．在题图8.4所示电路中，若运
放A的最大差模输入电压为±6V， 最大允许共模输入电压为±10V，则 此电路所允许的最大输入电压
题图8.2
图题8.3
题图8.4
vi= ±10 V。
17．运放有同相、反相和差分三种输入方式，
（ 1 ）为了给集成运放引入电压串联负反馈，应采用 同相 输入方式。 （ 2 ）要求引入电压并联负反馈，应采用 反相 输入方式。
（ 3 ）在多输入信号时，要求各输入信号互不影响应采用 反相 输入方式。 （ 4 ）要求向输入信号电压源索取的电流尽量小，应采用 同相 输入方式。 （ 5 ）要求能放大差模信号，又能抑制共模信号，应采用 差分 输入方式。
18. 对于基本积分电路，当其输入为矩形波时，其输出电压vO的波形为 锯齿波 。 19. 对于基本微分电路，当其输入为矩形波，其输出电压vO的波形为 正负尖脉冲
20. 若将基本积分电路中接在集成运放负反馈支路的电容换成二极管便可得到基本的 对数 运算电路。
21. 若将基本微分电路中接在输入回路的电容换成二极管便可得到基本的 反对数 运算
电路。 22. 希望运算电路的函数关系是vo?k1vi1?k2vi1?k3vi1（其中k1、k2和k3是常数，且均为负值）。应该选用 反相加法运算电路 电路。
23. 电路如题图8.5所示，设运放是理想的。当输入电压为 +2V 时，则vO = 1 V 。
题图8.5 题图8.6
24. 电路如题图8.6所示，设运放是理想的。当输入电压vi =2V时，则输出电压vO =－5 V 25. 按其 通带和阻带位置 的不同，滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。 26. 按实现滤波器使用的元器件不同，滤波器可分为 有源、无源 滤波器。 27. 与有源滤波器相比，无源滤波器的 高 频段性能好。
28. 无源滤波器存在的主要问题之一是 带负载能力差 。 （带负载能力差、输出电压小、
输出电阻大）
29. 与无源滤波器相比，有源滤波器不适合 高频、高压和大功率 的场合。 （低频；低压；
高频、高压和大功率）
30. 有用信号频率低于 200Hz ，可选用 低 通 滤波电路。 31. 有用信号频率高于 800Hz ，可选用 高 通 滤波电路。 32. 希望抑制 50Hz 的交流电源干扰，可选用 带阻 滤波电路。 33. 有用信号的频率为 50000Hz ，可选用 带通 滤波电路。 34. 理想情况下，当 f =0 和 f = ∞时的电压增益相等，且不为零，该电路为 带阻 滤波电路。（低通；带通；带阻）
35. 在理想情况下，直流电压增益就是它的通带电压增益，该电路为 低通 滤波电路。（低通；带通；带阻） 36.在理想情况下，当 f = ∞时的电压增益就是它的通带电压增益，该电路为 带通 滤波电路。 （低通；带通；带阻）
37. 一阶低通滤波器的幅频特性在过渡带内的衰减速率是 20dB/十倍频。 38. 电路如题图8.7所示
（ 1 ）该电路是一阶低通有源滤波电路。
图题8.7 （ 2 ）电路的通带增益AV0 =1?R2R11。
（ 3 ）电路的截止频率
fC?2?RC 。
1（ 4 ）电路的传递函数 A?S???R2?1???。 S?R1?1??H39. 已知电路的传递函数为 AV?S??电路。 （低通；高通；带通；带阻） 40. 已知电路的传递函数为AV?S??A01?(3-A0)SCR?(SCR)2，该电路为 低通 滤波(SCR)A01?(3-A0)SCR?(SCR)22，该电路为 高通 滤波电
路。 （低通；高通；带通；带阻）
主观检测题
7.1.1 试判断图示各电路中是否引入了反馈，哪些是反馈元件？
题图7.1.1
题图7.1.2
解：对应题图7.11所示的电路，图（a）所示电路是引入反馈，反馈元件R。图（b）所示电路是引入反馈，反馈元件R 图（c）所示电路是引入反馈，反馈元件A 和R3，图（d）所示电路是引入反馈，反馈元件R2和R1。
7.1.2 判断题图7.1.2所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
解：对应题图7.1.2所示的各个电路，图（a）所示电路引入反馈，直流反馈，负反馈； 图（b）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，极间正反馈，局部负反馈； 图（c）所示电路有引入反馈，直流反馈，负反馈； 图（d）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，负反馈； 图（e）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，负反馈； 图（f）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，负反馈； 图（g）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，负反馈； 图（h）所示电路有引入反馈，交、直流反馈，负反馈。
7.2.1 判断题图7.2.1所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈。
解：对应题图7.2.1所示的各个电路，图（a）所示电路有引入反馈，负反馈，交、直流反馈，电流串联负反馈；
图（b）所示电路有引入反馈，负反馈，交、直流反馈，电压并联负反馈 ； 图（c）所示电路有引入反馈，负反馈，交、直流反馈，电压串联负反馈； 图（d）所示电路有引入反馈，极间正反馈，交、直流反馈。 7.2.2 试判断题图7.2.2各电路的反馈类型和极性。
R1R1Vo R2R1VViAiAViAVoR2V RLoRLR3R3 R3R2(b)(c)(a)
?VCCRC2RC1RC3?VCCCC2RC11 RC2Cb T3T1T2RsT4T1T2 VoVoVi'RsRCRe3Re1Rs ffRe1Re4 VSRe1Ce ?VEERfCf(d) (e)题图7.2.2 解：对应题图7.2.2所示的各个电路，图（a）所示电路引入交流、直流电压串联负反馈，图（b）所示电路引入交流、直流电流串联负反馈，图（c）所示电路引入交流、直流电压并联负反馈，图（d）所示电路引入交流级间正反馈， 图（e）所示电路引入交流电流并联负反馈。
7.2.3 电路如题图7.2.3所示，图中耦合电容C1 、C2和旁路电容C3、 C的电容量足够大，
在中频范围内它们的容抗近似为零。试指出图中各电路有无反馈？若有反馈，判别反馈极性及反馈类型（说明各电路中的反馈是正、负、交流、直流、电压、电流、串联、并恋反馈）。
RC3RB1C1RC1RC2T3T2T1RE2RLRFC2C1T1RFR1?VCCRC1?VCCRC2C2RLT2vovovi
解：对应题图7.2.3所示的各个电路，图（ a ）所示电路由T1 、 T2 和T3 三级放大电路组成，T3管的射极电流IE3经过RE3、RF和RE1组成的电阻网络对基本放大电路的输入信号VBE有影响，所以电路中有反馈。
利用瞬时极性法判别可得，RE1两端的电压（VF）对地的极性与输入信号对地的极性相同，即VF削弱了VI的作用，该反馈为负反馈。
当令Vo＝ 0 时，VF不等于0，可知，该反馈为电流反馈；由于反馈电压VF与输入信号VI串联作用到的放大电路的输入端，所以为串联反馈。
由以上分析可知，该反馈为电流串联负反馈。
由于RE3、 RF和RE1构成反馈在直流通路和交流通路中都有反馈作用，故为交、直流反馈。直流负反馈可使电路静态工作点稳定，交流负反馈可以改善放大电路的性能。 图（b）所示电路由T1和T2两级放大电路组成。静态时，T2的射极电流IE2经过R2和RB1对T1管的基极电流有影响，当IE2增大时，T1管的基极电流IB1会增大，T2管的基极电流会减小，以使IE1减小。该反馈网络是直流反馈，可使电路静态工作点稳定。电路输出电压（Vo）通过RF和RE组成的反馈网络对基本放大电路的输入电压有影响，所以电路中有反馈。 利用瞬时极性法判断可知，RE1两端的电压（VF）对地极性与输入信号对地极性相同，即 VF削弱了VI的作用，该反馈为负反馈。
当令Vo＝ 0 时，VF＝ 0 ，可知该反馈为电压反馈；由于反馈电压Vf与输入信号串联作用到放大电路的净输入端，所以为串联反馈。
由以上分析可知，该反馈为电压串联负反馈，交流和直流反馈同时存在。
图（ c ）所示电路中，电阻 R2、 R3和电容 C 组成的T型网络是放大器A的反馈网络。静态时，电容 C相当于开路， R2和R3构成直流反馈；动态时，电容C短路（由于电容C容量足够大），电路中没有交流反馈。
图（ d ）电路中A2构成电跟随器，整个电路等效为反相输入比例器，R2是反馈网络，显然该电路中的反馈是电压并联负反馈。
图（ e ）电路中A2构成电压跟随器，反馈网络是电阻R，显然该电路中的反馈是电流串联负反馈。
图（ f ）电路中A2构成反相输入比例器，反馈网络是R3和R4 。利用瞬时极性法判断可知 R3两端的电压（VF）对地极性与Vo对地极性相反， VF加强了Vo的作用，该反馈为正反馈，且为电压串联正反馈。 7.3.1
?F1XiXf1Xf2?F2?某负反馈放大电路的方框图如题图7.3.1所示，试推导其闭环增益XoX?/Xi的表达式。
id1?A1Xo1Xid2?A2V?o解：
Xo?Xid2A2?题图7.3.1 ?Xo1?Xf2?A2??Xid1A1?XoF2?A2Xo?Xid1A1A2?XoF2A2Xo?XoF2A2?Xid1A1A2??Xi?Xf1?A1A2??Xi?XoF1?A1A2
Xo?XoF2A2?XoF1A1A2?XiA1A2XoXiA1A2F1A1A2?F2A2?1??
?7.3.2 某负反馈放大电路的方框图如题图7.3.2所示，已知其开环电压增益AV?系数FV?2000，反馈
?0.0495。若输出电压V?o?Vi?2V，求输入电压V?i、反馈电压V?f及净输入电压V?id的值。
?Vid?Av V?o?VfF ?v 题图7.3.2 解：Vid?VoAV?1mV， Vf?Vo?FV?0.099V， Vi?Vid?Vf?0.1V。
7.4.1 指出下面说法是否正确，如果有错，错在哪里？
?（1）既然在深度负反馈条件下，闭环增益AF?1?F与放大电路的参数无关，那么放大器
?1?F?件的参数就没有什么意义了，随便取一个管子或组件，只要反馈系数AF就可以获得恒
定闭环增益。
（2）某人在做多级放大器实验时，用示波器观察到输出波形产生了非线新性失真，然后引人了负反馈，立即看到输出幅度明显变小，并且消除了失真，你认为这就是负反馈改善非线性失真的结果吗？
?解：（1）在深度负反馈条件下，闭环增益AF?1?F，是在满足1??F???1的条件下得到A?、F?值都较大，随便取一个管子不易满足上述条件，因而是不正确的。 的，即要求A（2）引人了负反馈，立即看到输出幅度明显变小，是因为净输入信号变小的缘故。此
时不产生非线性失真是放大器件的运用范围缩小到线性区，并非负反馈改善了非线性失真。如果在引人了负反馈后，增加输入信号幅度，使输出幅度达到未加反馈前的水平，此时比较有无反馈两种情况的输出波形，才能证实反馈的效果。
7.4.2从反馈的效果来看，为什么说串联负反馈电路中，信号源内阻越小越好？而在并联负
反馈电路中，信号源内阻越大越好？
解：在串联负反馈中，由于在输入回路中是满足电压相加减V?id?V?i?V?f，信号源内阻
RS与输入网络串联，RS越小，RS上的压降也越小，恒压效果越好，反馈电压对净输入电
压的影响越明显，即反馈效果好。
??I??I?，将信号源转换成在并联负反馈中，由于在输入回路中是满足电流相加减Iidif电流源，内阻RS与输入网络并联，RS越大，RS上的分流也越小，恒流效果越好，反馈电流对净输入电流的影响越明显，即反馈效果好。
7.4.3电路如题图7.4.3所示。（1）合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大，
V?o?输出电阻减小；（2）若AVF???20，则RVif应取多少千欧？
10k?vIR1R2R3T1D1D2?VCCA 10k?
RT2fRLvoR4?VCC题图7.4.3 解：（1）以题图7.4.3所示电路图连接要求。电路应引入电压串联负反馈，具体连接电路如图7.4.3所示。
??1?（2）因AuRfR1?20 ，故 Rf?190k? 。
vIR110k?R2R3T1D1?VCCA D2T2R4RLvo
10k?Rf?VCC图7.4.3
7.4.4已知一个负反馈放大电路的A ＝105，F ＝2×10-3。
?（1）AF ＝？
?的相对变化率为多少？ （2）若A的相对变化率为20％，则AF解：（1）AF?A1?AF?500
(2)
dAFAF?11?AF?dAA?0.1%
?＝20，其基本放大电路的电压放7.4.5知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数AVF?的相对变化率小于0.1％，试问F和A?的相对变化率为10％，A?各为多少？ 大倍数AVFVV解：
dAVFAVF?11?AVFV?dAVAV，0.1%?11?AVFV?10%
11?AVFV?A?VF?0.01
?AV?20 ??1?AVFV??2000 ，F??0.05 故 AVV7.4.6 一个电压串联负反馈放大器，?AV=10，FV=0.01。(1)求闭环放大倍数AVF；(2)|AV|
3
???下降了20%，此时的闭环放大倍数是多少？
??解：（1）AVF?AV?90.9 ?F?1?AVV??dAdA11VFV????20%?1.8% (2)????AVF1?AVFVAV11?A?(1?1.8%)?90.9?89.3 VF7.5.1电路如题图7.5.1所示，试判断其中的级间反馈的类型，并推导出闭环电压增益的表达式。设运算放大器是理想的。
R2vI vp1A1R1A2 R8vo R3R7vR4 vo3A3R4R6
题图7.5.1 R5
解：反馈网络运放A3，反馈类型是电压串联负反馈。
Vi?VP1?Vf，
VP1?Vf?R8R7?R8Vo3??R6?R8R6?R4?Vo， ?1??VR4??1??R7?R8?R5?R7?R8?R5?R3?R4R8Vi?Vf?R8R7?R8?R5?R6R5?R4R3?R4VoVo?A??VFViR5?R7?R8??R3?R4?R4R8??R5?R6?。
7.5.2 已知A放大器的电压增益AV=－1000。当环境温度每变化1℃时，AV的变化为0.5%。
若要求电压增益相对变化减小至0.05%，应引入什么反馈？求出所需的反馈系数F和闭环增益Af 。
解：根据命题的要求，电路应引入电压（串联）负反馈。
dAVFAVF?11?AVFV?dAVAV，0.05%?11?AVFV?0.5%，
故1?AVFV?10，1?1000FV?10 FV??0.009，
Af?AVF?AV1?AVFV??100。
?7.5.3 若题图7.2.1各电路均满足深度负反馈条件，试列出反馈系数F和电压放大倍数A或VSF?AVF表达式。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
解：对应题图7.2.1所示的电路，图（a）所示电路中引入了电流串联负反
?分别为 馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数AVf??F??R1?R2?R3?R AVfLR1?R2?R3R1R3R1R3图（b）所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件
?分别为 下的电压放大倍数AVf???R2 ???1 A FVfR2R1 图（c）所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件
?分别为 下的电压放大倍数AVf???1 A?1 FVf图（d）所示电路中引入了正反馈。
7.5.4 在题图7.5.4所示电路中，开关S应置于a还是置于b才能使引入的反馈是负反馈？这
个负反馈属于何种组态？如果满足深度负反馈条件1?
7.5.4 题图
?F???1，试估算电压放大倍数。A
解：在题图7.5.4所示电路中，当开关S应置于b时，引入的是负反馈，属于电压串联
负反馈。
在满足1??F???1的条件下：VAf?Rb2Rf?Rb2?Vo
AVF?VoVi?VoVf?Rf?Rb2Rb2?51。
7.5.5电路如题图7.5.5示，设运算放大器的最大输出电压Vopp??12V，R2?R1Rf。试
求下列各种情况下的输出电压。（1）正常工作；（2）R1开路；（3）R1短路；（4）
Rf开路；（5）Rf短路。
uIR20.2VARfV?o
R110k?390k?题图7.5.5 R1?Vo， 解：（1）题图7.5.5所示电路正常工作时：Vf?R1?RfVi?Vf?R1R1?Rf?Vo，Vo?R1?RfR1?Vi?10?39010?0.2?8V。
(2) 当R1开路时：R1??，Vo?R1?RfR1?Vi???390??0.2?0.2V
(3) 当R1短路时：R1?0，VN?0，负反馈消失，成为过零比较器，
Vi?VP?0.2V?VN?0V，
Vo?Vo???12V
VN?0，Vi?VP?0.2V?VN?0V，(4) 当Rf开路时：负反馈消失，成为过零比较器，
Vo?Vo???12V
(5) 当Rf短路：Rf?0，Vo?随器。
R1?RfR1?Vi?10?010?0.2?0.2V，电路成为电压跟
?很大。 7.5.6 题图7.5.6 所示电路中的开环增益A（1）指出电路中引入了什么类型的反馈。
（2）写出输出电流I?o的表达式。 （3）说明该电路的功能。
题图7.5.6
解：(1) 题图7.5.6所示电路引入电流并联负反馈。
(2) 在深度负反馈条件下，因为开环增益很大，有虚短、虚断可知
VN?VP?0，
??I? Iif??V?VNR3R2R2?R3R3??If??0?VR3R2???RR??Io23R2???Ii??R3R2?R3?ViR1? Io???Io???IfR2?R3R3R2?R3R3???R2?R3R1R3? Vi（3）由上式可见，该电路的功能是一个电压电流变换器，或者是一个压控电流源。 7.5.7在题图7.5.7（ a ）、（ b ）电路中各引入什么反馈可使输出电压稳定，请把反馈电
路补充完整。
(a)
题图7.5.7
(b)
解：题图7.5.7所示电路，在图 (a) 电路中，要使输出电压稳定，必须引入电压负反馈，利用瞬时极性法判别可得，反馈信号引入T1发射极时，反馈电压VF对地极性才能与Vi对地极性相同，方可构成电压负反馈。所以，在输出端（Vo）与T1发射极之间串联电阻RF后，可构成电压串联负反馈。为了提高电路开环放大倍数，应在Re3两端并接旁路电容。
图 (b) 所示的电路中，分析方法与图（a）所示电路类似，在输出端（Vo）与 T2 基极之间串接电阻RF后，可构成电压串联负反馈。完善的电路如图7.5.7(a)、(b)所示。
(a) (b) 图7.5.7
7.5.8 题图7.5.8电路满足1??F???1的条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。 ARC2ARC1T1Rb1ViT2VfI1 Rb2?VCCT3RfRLuoI2?VCC题图7.5.8
解：题图7.5.8所示的电路引入电压串联负反馈。
??V??V? Vifs??VfRb2Rb2?Rf? ?Vo?Rb2?RfVo?AVF??
?VRib27.5.9 试写出如题图7.2.3中，交流负反馈电路的反馈系数 F及深反馈条件下闭环增益Af的表达式，对那些不是电压串联负反馈的电路应转换为闭环电压增益表达式。
解：对应题图7.2.3所示的各个电路图中，图（ a ）电路的反馈网络如图解7.5.9（ a ）所示。由图可知反馈网络的输入信号是T3的射极电流，所以它能使T3集电极电流Ic3稳定。为此，定义该电路的输出电流IO 为T3集电极电流IC3，则有IE3≈ IC3＝IO，等效负载电阻
RL?RC3RL。
'?由图7.5.9(a)可知： Uf?RE1RE3RE1?RF?RE3?， IORFio?iE3??Fr?Uf?IO?RE1RE3RE1?RF?RE3，
?UfRE1RE3图7.5.9(a) ?I1RE1?RF?RE3? Agf?O????UOFrRE1RE3??R'U?IOOL??R'??RE1?RF?RE3R'。 AUf????AgfLL??UURE1RE3ii图（ b ）电路的反馈网络如图解7.5.9（ b ）所示。 由图7.5.9(b)可知：
?UfRFRE1uo图7.5.9(b) ?Uf?RE1RE1?RF?， UO??FU?Uf?UO?RE1RE1?RF，
?A?Uf?Uf?Ui?URE1?RFo??， ?URfE1对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（ c ）电路没有交流反馈。
对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（ d ）电路的反馈系数、闭环互阻增益和闭环
电压放大倍数分别如下：
?U1O?Arf????R2 ?IFig?AUf???AUURrfoO?????2 ??UR1IR1R1ii对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（ e ）电路的反馈系数、闭环互导增益和闭环电压增益分别如下 ：
?U??Frf?IO?RI?o?R
?Io?I11?Agf?o?? ??UFRir??RUIo??R?RL Auf??oL?AgfL??UURii对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（f）电路中引入了正反馈，正反馈将会使电路不稳定，故没有必要分析闭环增益。
7.5.10 试定性说明如题图7.2.3所示（ a ）、（ b ）两个电路中的反馈对输入、输出电阻
的影响。
解：对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（ a ）电路，其交流通路如图7.5.10（ a ）所示。本电路是电流串联负反馈电路。串联负反馈能提高电路的输入电阻，深反馈条件下，闭环输入电阻
Rif??。但在本电路中，T1管的偏置电阻RB1与输入信号并联，反馈对RB1
的大小没有影响，也就是说它在反馈环之外。因而，本电路的闭环输入电阻近似等于 RB1的大小。 电流负反馈能提高电路的输出电阻，深反馈条件下，闭环输出电阻Rof??。但
在本电路中，负反馈稳定的是T3管集电极电流Ic3，它能提高从T3集电极看进去的输出电阻Rof。晶体管集电极电流受基极电流的控制，集电极电阻的大小不影响集电极电流，但影响负载电流。因此，本电路的闭环输出电阻近似等于T3管集电极电阻RC3。
T2RC1T1RE2RC2ioT3ioRC3RLuouiRB1'RE1对应题图7.2.3所示的各个电路图中的图（ b ）电路的交流通路如图7.5.10（ b ）所
ufRFRE3RofR'ofRifRif示。本电路是电压串联负反馈电路。电压反馈使输出电阻减小，在深反馈条件下，闭环输出
图7.5.10（a） 电阻Rof →0。本电路输入电阻的情况与图（ a ）类似，在深反馈条件下，闭环输入电阻
Rif?RB1?R1R2。 '
T2T1RB1RC2RL RC1uouiR1?7.6.1一个反馈放大电路在FR2Rif?0.1RE1R'if RF 图7.5.10（b） ?ARof时的对数幅频特性如题图7.6.1所示。 ?A（1）试求基本放大电路的放大倍数及闭环放大倍数
f；
?的频率特性表达式； （2）试写出基本放大电路的放大倍数A?F?在低频时为正数，（3）已知A当电路按负反馈联结时，若不加校正环节是否会产生自激？
为什么？
题图7.6.1
解：（1）由题图7.6.1可知，该放大电路是一个直接耦合放大电路。在低频范围内，放大电路的环路增益
?F?A?F??F?A等于80dB,， 即
104?F??10A4。
故：??A0.1?105，
??Af?A?F?1?A??A?F?A?10.1?10
（2） 由图可见，该放大电路环路增益的幅频特性有2个转折点（即有2个极点：
f1?10Hz和
f2?10Hz3?的幅频特性），反馈系数等于常数，故基本放大电路的放大倍数A?F?的频率特性 ?的幅频特性相似，两者的区别仅在它们的模不同。因而由图可直接写出A与A?A(1?jff1)(1?jff2?)(1?jf10105 ??A)(1?jf1000
) （3）不会产生自激。因为环路增益函数在整个频域内只有两个极点，其最大附加相移为180o。当附加相移为180o时，
?F???1，不满足自激振荡的幅度条件。 A习题9
客观检测题
一、填空题
1. 自激振荡是指在没有输入信号时，电路中产生了有规则的、持续存在的交流输出波形的现象。输出波形的变化规律取决于电路的形式和自身的参数。一个负反馈电路在自激振荡时，其增益无限大。
2. 一个实际的正弦波振荡电路绝大多数属于正反馈电路，它主要由放大电路、反馈网络和选频网络组成。为了保证振荡幅值稳定且波形较好，常常还需要 稳幅 环节。
?F??1，其中相位平衡条件是3. 正弦波振荡电路利用正反馈产生振荡的条件是A?a??f?F?F??1。为使振荡电路起振，其条件是A??1。?2n?，幅值平衡条件是A
4. 产生低频正弦波一般可用RC振荡电路；产生高频正弦波可用 LC 振荡电路；要求频率稳定性很高，则可用 石英 振荡电路。
5. 石英晶体振荡电路的振荡频率基本上取决于 石英晶体的谐振频率 。
6. 在串联型石英晶体振荡电路中，晶体等效为 电阻 ，而在并联型石英晶体振荡电路中，晶体等效为 电感 。
7. 制作频率为20Hz～20kHz的音频信号发生电路，应选用 RC正弦波振荡电路；制作频率为2 MHz～20MHz的接收机的本机振荡器，应选用 LC 正弦波振荡电路；制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用 石英 正弦波振荡电路。
8. LC并联网络在谐振时呈 阻性 ，在信号频率大于谐振频率时呈 容性 ，在信号频率小于谐振频率时呈 感性 。当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率或并联谐振频率时，石英晶体呈 纯阻性 ；当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈 感性 ；其余情况下石英晶体呈 容性 。当信号频率f＝f0时，RC串并联网络呈 纯阻性 。（容性 阻性 感性）。
二、判断题
1. 只要具有正反馈，电路就一定能产生振荡。（ × ）
2. 只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件，电路就一定振荡。（×） 3. 凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡。（ × ）
?F??1。4. 正弦波振荡电路起振的幅值条件是A（ × ） ?F???1。5. 正弦波振荡电路维持振荡的条件时A（ × ）
6. 在反馈电路中，只要有LC谐振电路，就一定能产生正弦波振荡。（×）
7. 对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大越容易起振。（ √ ）
习题10
客观检测题
一、填空题
1. 工频变压器的目的是 将交流电网电压降压成整流电路所要求的电压 ，整流电路的目的是将交流电换成脉动的直流电 ，滤波电路的目的是 减小脉动、滤去整流输出电压中的纹波、使输出平滑 ，稳压电路的目的是 维持输出直流电压稳定，使之不受电网波动和负载变化的影响 。
2. 小功率直流电源一般由 变压、整流、滤波、稳压四部分组成。它能将交流电流变成直流电量。实质上是一种 能量 变换电路。
3. 线性串联反馈型稳压电路由 基准电路、比较放大 、调整电路 、取样电路 四部分组成。 4. 在线性串联反馈型稳压电路中，比较放大环节中的放大对象是 基准电压与反馈电压的差值。
5. 在稳压管稳压电路中，利用稳压管的 反向击穿 特性，实现稳压；在该电路中，稳压管和负载的连接方式属于 并联 连接，故常称为并联式稳压电路。 6. 开关稳压电源的效率高是因为调整管工作在 开关 状态。
7. 在串联式开关稳压电源中，为了使输出电压增大，应提高调整管基极控制信号的 占空比 。
8. 在直流电源中变压器次级电压相同的条件下，若希望二极管承受的反向电压较小，而输
出直流电压较高，则应采用 桥式 整流电路；若负载电流为 200mA，则宜采用 电容型 滤波电路；若负载电流较小的电子设备中，为了得到稳定的但不需要调节的直流输出电压，则可采用 稳压管 稳压电路或集成稳压器电路；为了适应电网电压和负载电流变化较大的情况，且要求输出电压可调。则可采用 串联型 晶体管稳压电路或可调的集成稳压器电路。(半波，桥式，电容型，电感型，稳压管，串联型)
9. 具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，调整管处于 放大 工作状态。若要求输出电压为18V，调整管压降为6V，整流电路采用电容滤波，则电源变压器次级电压有效值应选 20 V。(放大，开关，饱和，18，20，24) 10. 在题图10.0.1所示的桥式整流电路中，若u2?14.14sin?tV， RL =100Ω ，二极管的性能理想特性：
（1）电路输出的直流电压为 C 。
A 14.14V B 10V C 9V （2）电路输出的直流电流为 C 。
A 0.13A B 0.1A C 0.09A （3）流过每个二极管的平均电流为 C 。
A 0.07A B 0.05A C 0.045A （4）二极管的最高反向电压为 A 。
A 14.14V B 10V C 9V
D1D2～D4RLD3Uo题图10.0.1 （5） 若 D1开路，则输出 A 。
A 只有半周波形 B 全波整流波形 C 无波形且变压器被短路 （6）如果 D1正负端接反，则输出 C 。
A 只有半周波形 B 全波整流波形 C 无波形且变压器被短路
（7）如果 D2被击穿（电击穿），则输出 A（D2击穿断开）、C（D2击穿短接） 。
A 只有半周波形 B 全波整流波形 C 无波形且变压器被短路 （8）如果负载 RL被短路，将会使 B 。
A 变压器被烧坏 B 整流二极管被烧坏 C 无法判断
二、判断如下说法是否正确
1. 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变化电路。 （×）。 2. 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换成直流能量。 （√）。
3. 在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路
输出电流的2倍。 （√）。 4. 若V2变压器副边电压的有效值，则半波整流有电容滤波电路和全波整流滤波电路在空载时的输出电压均为
2V2。 （√）。
5. 一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路的效率高。 （√）。
6. 整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。 （√）。 7. 整流的目的是将高频电流变为低频电流。 （×）。
8. 在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一
半。 （√）。 9. 直流稳压电源中滤波电路的目的是将交流变为直流。 （×）。