模拟电子技术答案-康华光-第五版

第二章

2.4.1电路如图题2.4.1所示。（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和 Vo的值；（2）在室温（300K）的情况下，利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。

解（1）求二极管的电流和电压

ID?VDD?2vD(10?2?0.7)V?3??8.6?10A?8.6mA 3R1?10?VO?2VD?2?0.7V?1.4V

（2）求vo的变化范围

图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l所示，温度 T＝300 K。 rd?VT26mV??3.02? ID8.6mA2rd2?3.02???1V???6mV

R?2rd(1000?2?3.02?)当rd1=rd2=rd时，则

?vO??VDDvO的变化范围为(VO??vO)~(VO??vO)，即1.406V～1.394V。

2.4.3二极管电路如图2.4.3所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压VAO。设二极管是理想的。

解 图a：将D断开，以O点为电位参考点，D的阳极电位为－6 V，阴极电位为－12 V，故 D处于正向偏置而导通，VAO=–6 V。

图b：D的阳极电位为－15V，阴极电位为－12V，D对被反向偏置而截止，VAO＝－12V。 图c：对D1有阳极电位为 0V，阴极电位为－12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为 0V，而其阳极为－15 V，故D2反偏截止，VAO=0 V。

图d：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为 －6V．故D2更易导通，此后使VA＝－6V；D1反偏而截止，故VAO＝－6V。

1

2.4.4 试判断图题 2.4.4中二极管是导通还是截止，为什么？ 解 图a：将D断开，以“地”为电位参考点，这时有

VA?10k??15V?1V

(140?10)k?2k?5k??10V??15V?3.5V

(18?2)k?(25?5)k?

VB?D被反偏而截止。

图b：将D断开，以“地”为参考点，有

VA?10k??15V?1V

(140?10)k?2k?5k??(?10V)??15V?1.5V

(18?2)k?(25?5)k?

VB?D被反偏而截止。

图c：将D断开，以“地”为参考点，有

VA?10k??15V?1V

(140?10)k??2k?5k??20V??15V?0.5V

(18?2)k?(25?5)k?

VB?D被正偏而导通。

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2.4.7电路如图题2.4.7所示，D1，D2为硅二极管，当 vi＝ 6 sinωtV时，试用恒压降模型和 折线模型（Vth＝0.5 V，rD＝200Ω）分析输出电压 vo的波形。 解 （1）恒压降等效电路法

当0＜|Vi|＜0.7V时，D1、D2均截止，vo＝vi；当vi≥0.7V时；D1导通，D2截止，vo ＝ 0. 7V；当vi≤0.7V时，D2导通，D1截止，vo＝－0．7V。vi与vo波形如图解2.4.7a所示。 （2）折线等效电路如图解2.4.7b所示，图中Vth＝0．5V，rD＝200Ω。当0＜|Vi|＜0．5 V时，D1，D 2均截止，vo=vi； vi≥0．5V时，D1导通，D2截止。vi≤－0.5 V时，D2导通，D1 截止。因此，当vi≥0．5V时有

vO?Vi?VthrD?Vth

R?rD(6?0.5)V?200?0.5V?1.42V

(1000?200)?

Vom?同理，vi≤－0.5V时，可求出类似结果。 vi与vo波形如图解2．4．7c所示。

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2.4.8 二极管电路如图题 2．4．8a所示，设输入电压vI（t）波形如图 b所示，在 0＜t＜5ms的时间间隔内，试绘出vo（t）的波形，设二极管是理想的。 解 vI（t）＜6V时，D截止，vo（t）＝6V；vI（t）≥6V时，D导通

vO(t)?vI(t)?6V1?200?6V?vI(t)?3V

(200?200)?2

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2.4.13 电路如图题2．4．13所示，设二极管是理想的。（a）画出它的传输特性；（b）若输入电压vI =vi=20 sinωt V，试根据传输特性绘出一周期的输出电压 vo的波形。

解 （a）画传输特性

0＜vI＜12 V时，D1，D2均截止，vo＝vI； vI≥12 V时，D1导通，D2截止

vO?12k?6k?2?vI??12V?vI?4V

(6?12)k?(6?12)k?3 －10V＜vI＜0时，D1，D2均截止，vo＝vI；

vI≤－10 V时，D2导通，D1 截止

vO?12k?6k?210?vI??(?10)V?vI?

(6?12)k?(6?12)k?33 传输特性如图解 2．4 13中 a所示。

（b）当vo＝vI=20 sinωt V时，vo波形如图解2．4．13b所示。

2.5.2 两只全同的稳压管组成的电路如图题2．5．2所示，假设它们的参数V2和正向特性的Vth、rD为已知。试绘出它的传输特性。

解 当| vI |＜（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均截止，vo＝vI； | vI |≥（Vz＋Vth）时，Dzl、DZ2均导通

vO?vI?VZ?Vth?rd?VZ?Vth

R?rd 5

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