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电子科技学模拟电路 期中2006年11月B
电子科技大学二零零 七 至二零零 八 学年第 一 学期期 中 考试
模拟电路基础 课程考试题 A 卷 ( 120 分钟) 考试形式: 开卷 考试日期 2006 年 11月 11日
课程成绩构成:平时 10 分, 期中 30 分, 实验 0 分, 期末 60 分
一 二 三 四 五 合计
一(10分)、问答题
1.(3分)写出二极管的伏安特性方程,以此阐述二极管的单向导电性,并分别导出二极管的大信号模型和导通时的小信号模型。
2.(1分)由稳压二极管构成的最简稳压电路中,限流电阻的作用是什么?
3.(1分)放大电路中,为什么静态工作点一般应选择在放大区的中央位置?
4.(3分)交流小信号放大电路中,为什么需要直流通路?什么是静态工作点?为什么要稳定静态工作点?
5.(2分)分别画出BJT的β模型和MOSFET的gm模型,并说明模型参数与静态工作点之间的关系。
二(5分)、有两类单级电压放大电路A和B,它们的交流参数如下表所示:
负载开路时的电压增益 输入电阻 输出电阻 A 50 5kΩ 50kΩ B 0.8 50kΩ 50Ω 现有一个内阻为50Ω、电压振幅为1mV的正弦电压源(假定其频率在两个放大器及其级联放大器的通带范围内)需要放大成振幅为1V的正弦电压,假设负载电阻为50kΩ。请画出最可能满足上述要求的三级放大电路(每一级放大电路都只能从单级放大电路A和B中选择)的连接框图。
三(7分)、放大电路如图1所示,已知BJT的VBE=0.7V,rbb’=0,β=100。
(1)估算静态工作点、;
(2)求放大器在中频段的。
图1
四(8分)、 电路如图2所示,晶体管参数为:开启电压(或门限电压)VTN = 1V,Kn = 1mA/V2,rDS = ∞。电路参数为VDD = 8V,输入电阻Ri = 300kΩ。
设计电路参数R1、R2和RS,使IDQ = 2mA,VDSQ = 5V;
求小信号电压增益Av = vo/vi和输出电阻Ro。
图2
电子科技大学二零零 七 至二零零 八 学年第 一 学期期 中 考试
模拟电路基础 课程考试题 A 卷 ( 120 分钟) 考试形式: 开卷 考试日期 2006 年 11月 11日
课程成绩构成:平时 10 分, 期中 30 分, 实验 0 分, 期末 60 分
参考答案及评分标准
一(10分)、问答题
1.(3分)写出二极管的伏安特性方程,以此阐述二极管的单向导电性,并分别导出二极管的大信号模型和导通时的小信号模型。
答:,当vVT时,,二极管导通;当vVT时,i≈0;说明二极管具有单向导电性,即正偏导通,反偏截止。(1分)
当vVON时,指数曲线可近似为直线段:若忽略VON,且认为直线段垂直于电压轴,则二极管可等效为理想开关模型;若考虑VON,且认为直线段垂直于电压轴,则二极管可等效为恒流源模型;若既要考虑VON,又要考虑直线段的斜率,则二极管可等效为折线模型。(1分)
二极管导通时的小信号模型为一个电阻rd=VT/ID。(1分)
2.(1分)由稳压二极管构成的最简稳压电路中,限流电阻的作用是什么?
答:使稳压二极管工作在反向击穿区(IzminIzIzmax)。
3.(1分)放大电路中,为什么静态工作点一般应选择在放大区的中央位置?
答:为了获得最大的动态范围。
4.(3分)交流小信号放大电路中,为什么需要直流通路?什么是静态工作点?为什么要稳定静态工作点?
答:直流通路是为了使BJT或FET工作在放大区。(1分)
静态工作点是仅有直流电源作用于电路时,BJT或FET的极间电压和各极电流值。(1分)
稳定静态工作点,就稳定了晶体管交流小信号模型的参数,也就稳定了放大电路的交流指标;同时,也使得输出的交流信号中不含有因静态工作点变化引起的缓变信号。(1分)
5.(2分)分别画出BJT的β模型和MOSFET的gm模型,并说明模型参数与静态工作点之间的关系。
答:BJT的β模型:教材图2.19,P61;rbe=VT/IB。(1分)
MOSFET的gm模型:教材图4.20,P133;gm=2(KnID)1/2,rds=VA/ID。(1分)
二(5分)、有两类单级电压放大电路A和B,它们的交流参数如下表所示:
负载开路时的电压增益 输入电阻 输出电阻 A 50 5kΩ 50kΩ B 0.8 50kΩ 50Ω 现有一个内阻为50Ω、电压振幅为1mV的正弦电压源(假定其频率在两个放大器及其级联放大器的通带范围内)需要放大成振幅为1V的正弦电压,假设负载电阻为50kΩ。请
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