《模拟电子技术》（第五版）课后习题粗讲—

在这里我不想一点点扣每一道题，因为写多了你们看着也蛮累的，最好还是我给你说个思路，我感性的认识，你再台下再慢慢的扣我说的过程。
书拿在手边，我就不把题目写进去了，用的课本肯定是清华出版的第五版。
本文其实我按照《学习辅导与习题解答》自己做的过程思考出来的东西，我觉得我很笨，所以我依据正确答案，再通过自己的方法反复思量，得到的解题思路，应该是大家都能看得懂的。
教材的课后习题不是给大家刷的，而是细品、熟悉题型、巩固知识点的，所以我觉得，如果是你觉得难的题，花再多时间品都不过分

1.1

（1）掺入5价的磷原子（最外层有5个自由电子）代替硅原子，其中4个电子与周围的硅原子形成共价键，多出来一个电子很容易被激发；所以形成了N（negitive）型半导体。反之掺入3价硼就是P（positive）型半导体。
（2）反向饱和电流是少子的运动，少子受温度影响大（因为少子浓度全取决于本征激发），所以温度升高电流会上升。而温度升高对正向饱和电流影响不明显，因为正向电流是多子（扩散运动）产生的，多子浓度几乎全取决于掺杂，所以受温度影响很小。
（3）β的定义是，输入电压发生变化时，集电极电流变化量与基极电流变化量比值，是变化量的比值而不是直流或者瞬时量的比值。
（4）跨导的定义式在书的P.35，这个时候漏源电压是常量，漏极电流上升了，我们知道栅源电压肯定也是上升的(栅源电压控制沟道整体宽度，ds电压不增大的情况下，gs电压还不增大的话电流不可能增大)，但我们发现这样分子分母都增大还是无法判断跨导变化。那就只能用P.37的漏极电流表达式，也就是转移特性曲线来分析这个问题。图1.4.6上电流增大，斜率是增大的，所以跨导就是增大的。

1.2

不用解释了，输出就只有输入的x轴以上的部分。

1.3

分两步去分析，输入的正半周，和负半周：
（1）正半周：2号二极管是肯定无法导通的，所以2号支路上的电压也不会起到任何作用。1号支路只有在1号二极管电压大于0.7V，也就是1号支路电压大于3.7V时才能导通，导通后输出电压应该就是3.7V，电源电压多给的电压都在负载上了。导通前1号支路就是断路，输出=输入。

（2）负半周：跟上述完全是对称的说法，不要被负电压给唬到了。

1.4

考的是：P19二极管微变等效电路
那个公式的含义就是二极管微变电路的动态电阻值的倒数 = 通过的电流直流量/电压温度当量
所以本题：
（1）根据直流电路的作用求出 I D I_D ID
（2）根据公式1.2.1求出动态电阻
（3）求出交流在二极管上产生的交流电流有效值

1.5

（1）在输入是上正下负的前提下，因为二极管有正负端之分，所以串联有三种连接方式，+ -， + +，- +，依次是下图abc

   （a两个二极管连接位置是正对负，b两个二极管连接处是正对正）

b情况其实要分上8下6和上6下8这两种情况，这两种情况完全不同。

上8下6时，6V的管子只可能是导通，当6导通且8两端电压大于8V时才能工作在稳压状态。
上6下8的情况正好对称过来了，8V只能导通，所以它只有0.7，加上6能工作在反向稳压区。
对于情况ac并不存在8和6V管子位置上下之说，都一样
a就像俩管子串联6+8=14
c采用的是正向稳压的方式，0.7+0.7=1.4V （其实这个情况我也不大懂，为啥二极管正向特性能做稳压管，除非管子用的是第二种理想二极管等效）

（2）并联也分为三种情况，两个管子都是正向接电源正极（e）、都是负极接电源正极（f），一正一负接正极（d）但这个时候有8的正接正，和6的正接正两种子情况

d 的两种子情况肯定都是0.7V的稳压，因为正向导通电压要求比反向截止的要求更容易满足
f 同样也是正向导通，所以只能是0.7V
e 因为反向电压达到6V的时候已经反向击穿了，所以就是6

1.6

（1）这是问三种电压下右边电路工作状态的问题，我们确定：电压足够大Dz工作在稳压状态，输出就是6V。电压小的情况下，Dz就看作断路。那我怎么知道足够不足够大？就是假设能或者不能，试一试，看最后得到的结论是不是跟假设矛盾。

思路一/方法一：假设Dz工作在断路状态，
注意到负载分压是电源电压的1/3，当输入电压10V时，Uo=3.33V，小于稳定电压，所以跟假设一致；
同理输入15V时假设也成立Uo=5V；当输入为35V时假设就不成立了，因为35/3 > 6，所以Dz工作在稳压状态，Uo = 6V
思路二/方法二：假设Dz反向导通，也就是工作在稳压状态，输出电压始终是6V，这时候要计算Dz电流，看这个值是否落在min~max之间。我就不进行推导了。

（2）可以算出，在负载断路的情况下干路的电流 I D Z = ( 35 − 6 ) / 1 K = 29 m A I_{D_{Z}} =(35-6)/1K= 29mA IDZ=(35−6)/1K=29mA，大于 I Z M A X I_{Z_{MAX}} IZMAX，所以会烧坏。所以在稳压二极管上并联电阻不会对电路电压产生影响，反而因为分流的作用提升了稳压二极管的性能。

1.7

（1）明显闭合才能发光
（2）根据电流的上下限可以得到电阻的下上限

1.8

首先根据KCL可以写出另一个电流的大小和方向。
最大的是射极电流，最小的是基极的，所以可以求出β
三个极都知道了，三极管放大电路应该不难画了

a是NPN的共射放大，B是PNP管子的共射放大

1.9

这题乍一看没有入手点，我就着手画了PNP和NPN放大电路的一个电压示意图，根据图的示意可以知道：

1.基极电压无论在什么管子下都是中间值，这样才能保证“发正集反”，于是每个图上我们都能找到b；
2.跟基极电压差在0.2~0.7的那一极，一定是发射极，发射极正偏电压值在这个范围内（其实单看就是二极管的导通电压），于是e和c也都能在每张图找到。
3.可以根据上面电压大小判断是硅管还是锗管，0.2就是锗管，0.7是硅管
4.最后，是PNP还是NPN管呢？那就看是b的电压大还是c的电压大，从上面图中可以很明显看到e最大的就是PNP管。

1.10

这一题就是要判断T是在截至区、放大区还是饱和区，
（1）输入短路的情况下，发射结的大量电子无法流到基区，而集电结仍然是反偏的，所以无论如何无法产生电流，是工作在截止区；
（2）1和3V电压放在一起看，有么有朋友跟我想的一样：基极电压是1或者3V，而集电极电压是12V，那不是始终“发正集反”吗？那肯定都工作在放大状态！我就是这样想的，看到答案才知道自己错了。
电源电压怎么可能就是节点上的电压呢，两个电阻都放在那分压呢。

分析：所以我们要假设T工作在放大区，然后看是不是有c节点上的电压大于b节点电压这个结果，有的话假设就是正确的；
不能假设工作在饱和区，因为假设在放大区我们有电流β的关系可以用。

公式我就不推导了，直接把答案放上来了。

1.11

（1）当输入短路
发射结两端没有电压，多子没有从e 流向 b，而集电结仍然反偏，所以T工作在截止状态，所以输出电压是稳压二极管的电压5，但是反向，-5V.这里的方向很容易给人搞混乱，如果容易被正反向搞混，或者不适应PNP管子题目的，可以多练习这题。

（2）当输入为-5V电压
依旧假设工作在放大区内，可以得到基极电流：

虽然正负很容易弄乱，但你只要知道大小，然后搞清楚电流方向就行了。
所以 I C = 0.48 ∗ 50 = 24 m A I_C=0.48 * 50 = 24mA IC=0.48∗50=24mA，方向是流向VCC的，所以c点的电压就应该是12V，而b点电压是-0.2，e点是0，我们发现并不满足放大的条件，所以假设是不成立的，T应该是工作在饱和状态。

饱和管压降是-0.1V

1.12

题目的意思就是让我们判断，如图这样的连接下，哪些能构成“发正集反”的情况。
（a）肯定可以，这是典型的PNP型共射放大电路；
（b）假设两个电阻都非常小，那b点电压就接近于0，c点电压接近于6V，所以可以出现“发正集反”；
（c）不可能，因为发射结反偏了
（d）在发射结上直接加了1.5V电压会导致电流过大，烧坏发射结，所以无法放大；
（e）Rc比Rb小很多的情况下，可以产生b点电压高于c点，所以也能放大。

1.13

翻译题目：N沟道的三种管子（结型管、增强型MOS管、耗尽型MOS管）在三个极是4、8、12V的情况下，哪些管子能工作在恒流区？此时三个极分别对应的是4、8、12中的哪个电压？
（这里的结型就指的是耗尽型结型管，增强型的结型管很少使用在书中也就从来没考虑）

答案先放在这里：↓

（1）先想一下，结型场效应管能不能工作在恒流区？

恒流区感性认识，增加ds电压，电流由于电压增大而增大，但同时由于预夹断区域边长电流减小，两种作用相互抵消，最终形成恒流。静态的看，这是在预夹断已经形成后的状态。
恒流区数学要求：① u G S ( o f f ) < u G S < 0 u_{GS(off)}<u_{GS}<0 uGS(off)<uGS<0，② u G D < u G S ( o f f ) u_{GD}<u_{GS(off)} uGD<uGS(off);
解释数学公式就是①没有全断，②最上面已经开始断了（预夹断开始发生）；
值得一提的是， u G S 和 u G D u_{GS}和u_{GD} uGS和uGD都是负值，①②合在一起就是：① u G D < u G S ( o f f ) < u G S < 0 u_{GD}<u_{GS(off)}<u_{GS}<0 uGD<uGS(off)<uGS<0
所以gsd的电压顺序因该是，gs之间电压为负，gd之间，电压也为负，但gd之间负的要更（绝对值）大一些！
所以g电位最低，s中，d最高。

（2）耗尽型MOS什么情况下工作在恒流区？

感性分析：耗尽是需要被耗尽的意思，在g极下的二氧化硅绝缘层中掺杂了正电荷，所以玻璃板下的紧挨着的P区变成了N区与左右的N区形成了沟道，所以原来（电压为0）就有导电沟道，加正向电压只会增强原来的电场，也就是加宽沟道，而加反向电压会耗尽沟道，当gs电压为 u G S ( o f f ) u_{GS(off)} uGS(off)时，会发生夹断。
恒流区数学要求：① u G S > u G S ( o f f ) u_{GS} > u_{GS(off)} uGS>uGS(off)，② u G D < u G S ( o f f ) u_{GD} < u_{GS(off)} uGD<uGS(off)
解释数学公式：①没有全断 ②最上面已经开始断了（预夹断开始发生）

LOOK!
这样我还顺便解释了恒流区的本质是什么——管子不断，预夹断开始发生，预夹断之后的点，再增加gs电压会由于预夹断部分延长和电压增大两种影响而导致电流不变。
合在一起就是： u G S > u G S ( o f f ) > u G D u_{GS} > u_{GS(off)} > u_{GD} uGS>uGS(off)>uGD，其中 u G S ( o f f ) u_{GS(off)} uGS(off) < 0，而GD电压可大于可小于0.
我们看4、8、12是否可以形成上面的那种关系，
你可以一个个试，其实选择也不多，

 因为$u_{GD}<0$，所以G电位不可能是12V，拿while  G=4，D=8 or D = 12两种情况代入去试试

 另一种情况：while G = 8, D = 12(D电位高于G)

三种情况尝试后发现有两种是可行的。

（3）增强型MOS管什么情况下工作在恒流区？

以① u G S > u G S ( t h ) u_{GS} > u_{GS(th)} uGS>uGS(th) ，我② u G D < u G S ( t h ) u_{GD} < u_{GS(th)} uGD<uGS(th)
①沟道被打开
②预夹断已经开始发生
合并 u G S > u G S ( t h ) > u G D u_{GS} > u_{GS(th)} >u_{GD} uGS>uGS(th)>uGD，其中 u G S ( t h ) > 0 u_{GS(th)} > 0 uGS(th)>0