模拟电子技术习题答案.pptx
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模拟电子技术习题答案(1)第一章常用半导体器件1习题答案〖题1.1〗(1)杂质浓度,温度(2)呈圆形电中性,呈圆形电中性(3)等同于,大于,变宽,大于,变窄(4)逆向打穿(5)减小,减小,增大(6)左移,下移,加高(7)、发射结,erf(8)一种载流子参予导电,两种载流子参予导电,压控,流控。
〖题1.2〗二极管电路如图t1.2所示,判断图中二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出端电压uo。
设二极管的导通压降为ud=0.7v。
adbadr10v5vcb?uo??r5v10vuo?(a)b1d1a?r12v9v?uob1b2(b)d1d2r10v15vuoab2d2??(c)(d)图t1.2解:(a)uo=ua-ud=-5v-0.7v=-5.7v(b)uo=ub=uc=-5v(c)uo=ua=-0.7v(d)uo=ua=-9.3v〖题1.3〗二极管电路例如图t1.3(a)右图,未知ui?10sin?t(mv),e?1.2v,ui电容c和直流电源e对交流视为短路,二极管的伏安特性曲线如图t1.3(b)所示,r?100?,谋二极管两端的电压和穿过二极管的电流。
解:id?id?id?(5?1.92sin?t)maud?ud?ud?(0.7?0.01sin?t)v+redcid/ma12id8400.30.60.91.2ud/v??ud(a)(b)图t1.3第一章常用半导体器件2〖题1.4〗设图t1.4中的二极管d为理想二极管,试通过计算判断它们是否导通?。
6k?d4k??5k?1k?4k?5kb20v?18kd?20k?14kb?1k5k?15v10vaa10v?2k(a)(b)图t1.4解:(a)ua??10?41?(?20)9v4?61?45ub??2010v,ua?ub,二极管导通;5?525?(?15)4v(b)ua??10?2?185?201ub??151v,ua?ub,二极管截至。
1?141k?1k??d5v?(a)d??〖题1.5〗在图t1.5所示电路中,已知ui=10sinωt(v),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。
第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时,锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。
如将此两个二极管串联起来,有1μA 的正向电流流过,试问它们的结电压各为多少? 解:二极管正偏时,TD U U S eI I ≈ , ST D I I lnU U ≈ 对于硅管:mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管:mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时,某硅二极管的反向饱和电流I S =。
(1)当二极管正偏压为时,二极管的正向电流为多少?(2)当温度升至67C 或降至10C -时,分别计算二极管的反向饱和电流。
此时,如保持(1)中的正向电流不变,则二极管的正偏压应为多少? 解:(1)mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-(2)当温度每上升10℃时,S I 增加1倍,则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃),30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时,mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3(a )所示,二极管伏安特性如图P1-3(b )所示。
已知电源电压为6V ,二极管压降为伏。
试求: (1)流过二极管的直流电流;(2)二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。
解:(1)mA 53100V7.06I D =Ω-=(2)Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时,硅二极管的正向电压为,正向电流为1mA ,试计算正向电压加至时正向电流为多少? 解:mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管,如图P1-5所示。
晶体二极管及应用电路1 图(a)和图(b)分别是二极管全波整流电路和桥式整流电路。
假设二极管为理想开关,试分析对于输入信号的正半周和负半周,每支二极管的状态,并画出输出电压O v的波形。
2在T=300K时,某Si管和Ge管的反向饱和电流分别是0.5pA和1μA。
两管按如图所示的方式串联,且电流为1mA。
试用二极管方程估算两管的端电压Si V和Ge V。
图P1-23在T=300K时,利用PN结伏安方程作以下的估算:I=μA,求正向电压为0.1V,0.2V和0.3V时的电流。
(1)若反向饱和电流10S(2)当反向电流达到反向饱和电流的90%时,反向电压为多少?(3)若正反向电压均为0.05V,求正向电流与反向电流比值的绝对值。
1 图(a )和图(b )分别是二极管全波整流电路和桥式整流电路。
假设二极管为理想开关,试分析对于输入信号的正半周和负半周,每支二极管的状态,并画出输出电压O v 的波形。
[解]图P1-8输入正半周时,D 1导通,D 2截止。
输入正半周时,D 1D 3导通,D 2D 4截止。
输入负半周时,D 2导通,D 1截止。
输入负半周时,D 2D 4导通,D 1D 3截止。
(a )(b )两整流电路0v 波形相同(图P1-8-1):2 在T=300K 时,某Si 管和Ge 管的反向饱和电流分别是0.5pA 和1μA 。
两管按如图所示的方式串联,且电流为1mA 。
试用二极管方程估算两管的端电压Si V 和Ge V 。
[解]S I I >>,两管已充分导通,故VA 关系为/T V V S I I e =,由此lnT S IV V I =,取26T V =mV (T=300K )∴10000.026ln0.181Ge V ==V 图P1-29100.026ln 0.5570.5Si V ==V 。
O图P1-8-13在T=300K时,利用PN结伏安方程作以下的估算:(1)若反向饱和电流10SI=μA,求正向电压为0.1V,0.2V和0.3V时的电流。
习 题 55.1 阻容耦合放大电路如图5.1所示,已知1250ββ==,BEQ 0.7V U =,指出每级各是什么组态的电路,并计算电路的输入电阻i R 。
u S图5.1 习题5.1电路图解: 第一级为共集放大电路,第二级为共射放大电路 (1) )μA (1.51551257.015BQ1=⨯+-=I )m (56.2BQ1CQ1A I I =⋅=β)V (2.2556.215e1CQ1CC CEQ1=⨯-=⋅-=R I V U)(81856.22651300be1Ω=⨯+=r (2) )V (5.215501010BQ2=⨯+=V )mA (64.111.07.05.2EQ CQ2=+-=≈I I)V (5)11.05(64.115CEQ2=++⨯-=U)k (1.164.12651300be2Ω=⨯+=r (3) )k (56.3])1(//['//'e222be b2b12i Ω=++=R r R R R β )k (26.20]//)1(//[2i e111be b1i Ω=++=R R r R R β5.2 电路如图5.2所示,设两管的β=100,U BEQ =0.7V ,求:(1)I CQ1、U CEQ1、I CQ2、U CEQ2;(2)A u1、A u2、A u 、R i 和R o 。
u s-+u o图5.2 习题5.2电路图 图5.3 习题5.3电路图解: (1) CQ1EQ1CQ2010.2mA I I I I ====CQ1BB BEQ EQ160.7 5.3V,0.7V U V U U =-=-==-CEQ1CQ1EQ1 5.3(0.7)6V U U U =-=--=CEQ2CQ2EQ2CC CQ2C2EQ21510.20.47 5.3 4.91(V)U U U V I R U =-=-⋅-=-⨯-=(2) be2i25505.511100r R β===Ω++,i2u1be1100 5.51550R A r β⨯=-=-=- C2u2be210047085.4550R A r β⨯===,u u1u2(1)85.485.4A A A =⨯=-⨯=-i be1550R r ≈=Ω,o o2c2470R R R ≈==Ω5.3 电路如图5.3所示,设VT 1与VT 2的小信号参数分别为β1、r be1和β2、r be2。
项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极,N区接电源的负极。
2. 在常温下,硅二极管的死区电压约为0.5V,导通后正向压降约为0.6~0.8V ;锗二极管的死区电压约为0.1V,导通后正向压降约为0.2~0.3V。
3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型;按材料分为硅管和锗管。
三极管是电流控制型器件,控制能力的大小可用 表示,它要实现信号放大作用,需发射结正偏,集电结反偏。
4. 场效应管是电压控制型器件,控制能力的大小可用g m表示,它的主要特点是输入电阻很大。
5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端?为什么?解:不能,因为二极管正向电阻很小,若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大,相当于干电池正、负极短路。
6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管,即二极管导通时其两端电压为零,反向截止时电流为零)。
图1.52 题6图解:(a)VD导通,U AB=-6V。
(b)VD截止,U AB=-12 V。
(c)VD1导通,VD2截止,U AB=0 V。
(d)VD1截止,VD2导通,U AB=-15 V。
7. 在图1.53所示电路中,设VD为理想二极管,u i =6sinω t (V),试画出u O的波形。
图1.53 题7图解:(a)(b)8. 电路如图1.54所示,已知u i=5sinΩ t(V),二极管导通电压为0.7V。
试画出u i与的波形。
解:u i>3.7V时,VD1导通,VD2截止,u o=3.7V;3.7V>u i>-4.4V时,VD1截止,VD2截止,u o= u i;u i<-4.4V时,VD1截止,VD导通,u o=-4.4 V。
9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示,试判别各三极管的工作状态。
图1.54 题8图图1.55 题9图解:(a )三极管已损坏,发射结开路 (b )放大状态 (c )饱和状态(d )三极管已损坏,发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。
模拟电子技术教程习题答案Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】第6章习题答案1. 概念题:(1)由运放组成的负反馈电路一般都引入深度负反馈,电路均可利用虚短路和虚断路的概念来求解其运算关系。
(2)反相比例运算电路的输入阻抗小,同相比例运算电路的输入阻抗大,但会引入了共模干扰。
(3)如果要用单个运放实现:A=-10的放大电路,应选用 A 运算电路;将u正弦波信号移相+90O,应选用 D 运算电路;对正弦波信号进行二倍频,应选用F 运算电路;将某信号叠加上一个直流量,应选用 E 运算电路;将方波信号转换成三角波信号,应选用 C 运算电路;将方波电压转换成尖顶波信号,应选用 D 运算电路。
A. 反相比例B. 同相比例C. 积分D. 微分E. 加法 F. 乘方(4)已知输入信号幅值为1mV,频率为10kHz~12kHz,信号中有较大的干扰,应设置前置放大电路及带通滤波电路进行预处理。
(5)在隔离放大器的输入端和输出端之间加100V的电压会击穿放大器吗(不会)加1000V的交流电压呢(不会)(6)有源滤波器适合于电源滤波吗(不适用)这是因为有源滤波器不能通过太大的电流或太高的电压。
(7)正弦波发生电路中,输出端的晶体管一定工作在放大区吗(一定)矩形波发生电路中,输出端的晶体管一定工作在放大区吗(不一定)(8)作为比较器应用的运放,运放一般都工作在非线性区,施密特比较器中引入了正反馈,和基本比较器相比,施密特比较器有速度快和抗干扰性强的特点。
(9)正弦波发生电路的平衡条件与放大器自激的平衡条件不同,是因为反馈耦合端的极性不同,RC正弦波振荡器频率不可能太高,其原因是在高频时晶体管元件的结电容会起作用。
(10)非正弦波发生器离不开比较器和延时两个环节。
(11)当信号频率等于石英晶体的串联谐振或并联谐振频率时,石英晶体呈阻性;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。
《模拟电子技术基础》典型习题解答第一章半导体器件的基础知识1.1 电路如图P1.1所示,已知u i=5sinωt (V),二极管导通电压U D=0.7V。
试画出u与u O的波形,并标出幅值。
i图P1.1 解图P1.1解:波形如解图P1.1所示。
1.2 电路如图P1.2(a)所示,其输入电压u I1和u I2的波形如图(b)所示,二极管导通电压U D=0.7V。
试画出输出电压u O的波形,并标出幅值。
图P1.2解:u O的波形如解图P1.2所示。
解图P1.21.3 已知稳压管的稳定电压U Z =6V ,稳定电流的最小值I Zmin =5mA ,最大功耗P ZM =150mW 。
试求图P1.3所示电路中电阻R 的取值范围。
图P1.3解:稳压管的最大稳定电流 I ZM =P ZM /U Z =25mA电阻R 的电流为I ZM ~I Zmin ,所以其取值范围为Ω=-=k 8.136.0ZZ I ~I U U R1.4 已知图P1.4所示电路中稳压管的稳定电压U Z =6V ,最小稳定电流I Zmin =5mA ,最大稳定电流I Zmax =25mA 。
(1) 别计算U I 为10V 、15V 、35V 三种情况下输出电压U O 的值; (2) 若U I =35V 时负载开路,则会出现什么现象?为什么?图P1.4解:(1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故V33.3I LLO ≈⋅+=U R R R U当U I =15V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。
故LO I L 5VR U U R R =⋅≈+当U I =35V 时,稳压管中的电流大于最小稳定电流I Zmin ,所以U O =U Z =6V 。
(2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。
模拟电子技术基础第四版习题解答Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-模拟电子技术基础第四版清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编自测题与习题解答第1章常用半导体器件自测题一、判断下列说法是否正确,用“×”和“√”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。
( √ )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( ×)(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( √ )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ×)(5)结型场效应管外加的栅一源电压应使栅一源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R大的特点。
( √)GSU大于零,则其输入电阻会明显变小。
(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的GS( ×)二、选择正确答案填入空内。
(l) PN 结加正向电压时,空间电荷区将 A 。
A.变窄B.基本不变C.变宽(2)稳压管的稳压区是其工作在 C 。
A.正向导通B.反向截止C.反向击穿(3)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 B 。
A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、后者也正偏(4) U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有 A 、C 。
A.结型管B.增强型MOS 管C.耗尽型MOS 管三、写出图所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=。
图解:U O1=, U O2=0V, U O3=, U O4=2V, U O5=, U O6=-2V。
四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA。
求图所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
(a) (b)图解:左图中稳压管工作在击穿状态,故U O1=6V。
右图中稳压管没有击穿,故U O2=5V。
五、电路如图所示,V CC =15V ,=100,U BE =。
第三部分习题与解答习题1客观检测题一、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?答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e(I I TV Vs D 表示。
式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 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;V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K 2313810,电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦,则)V (2.11594TV T,在常温(T=300K )下,V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压,即V 为正值,且V 比V T 大几倍时,1e TVV,于是TV Vs eI I,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 为负值,且|V|比V T 大几倍时,1eTV V ,于是s I I,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。
第一章 半导体基础知识自测题一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈6.67mA ,U CE=20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。
图略。
六、1、V2V mA6.2 A μ26V C C CC CE B C bBEBB B =-====-=R I U I I R U I βU O =U CE =2V 。
2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以Ω≈-====-=k 4.45V μA6.28mA86.2V BBEBB b CB c CESCC C I U R I I R U I β七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。
习题1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A1.2不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为 1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。
1.3 u i 和u o 的波形如图所示。
tt1.4 u i 和u o 的波形如图所示。
1.5 u o 的波形如图所示。
1.6 I D =(V -U D )/R =2.6mA ,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。
1.7 (1)两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。
(2)两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。
1.8 I ZM =P ZM /U Z =25mA ,R =U Z /I DZ =0.24~1.2k Ω。
模拟电子技术课后习题及答案1(总18页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 常用半导体器件自 测 题一、判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
(1)在N 型半导体中掺入足够量的三价元素,可将其改为P 型半导体。
( )(2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。
( )(3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。
( )(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。
( ) (5)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R GS 大的特点。
( )(6)若耗尽型N 沟道MOS 管的U GS 大于零,则其输入电阻会明显变小。
( )解:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×二、选择正确答案填入空内。
(1)PN 结加正向电压时,空间电荷区将 。
A. 变窄B. 基本不变C. 变宽(2)设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程是 。
A. I S e UB. T U U I e SC.)1e (S -TU U I(3)稳压管的稳压区是其工作在 。
A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿(4)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为。
A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏(5)U GS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有。
A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS管解:(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C三、写出图所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=。
解:U O1≈,U O2=0,U O3≈-,U O4≈2V,U O5≈,U O6≈-2V。
四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Zmin=5mA。
求图所示电路中U和O1U各O2为多少伏。
模拟电子技术基础第一章1.1 电路如题图1.1所示,已知)5sin i u t V ω=,二极管导通电压降D 0.7V U =。
试画出i u 和o u 的波形,并标出幅值。
解:通过分析可知:(1) 当37V i u .>时,37o u .V = (2) 当37V 37V i .u .-≤≤时,o i u u = (3) 当37V i u .<-时,37o u .V =- 总结分析,画出部分波形图如下所示:1.2 二极管电路如题图1.2所示。
(1)判断图中的二极管是导通还是截止?(2)分别用理想模型和横压降模型计算AO 两端的电压AO U 。
解:对于(a )来说,二极管是导通的。
采用理想模型来说,6V AO U =- 采用恒压降模型来说,67V AO U .=-对于(c )来说,二极管1D 是导通的,二极管2D 是截止的。
采用理想模型来说,0AO U = 采用恒压降模型来说,07V AO U .=-1.3 判断题图1.3电路中的二极管D 是导通还是截止?用二极管的理想模型计算流过二极管的电流D ?I =解:(b )先将二极管断开,由KVL 定律,二极管左右两端电压可求出:25101515V 182255U .-⨯+⨯++左==10151V 14010U ⨯+右==故此二极管截止,流过的电流值为0D I =(c )先将二极管断开,由KVL 定律,二极管左右两端电压可求出:151525V 255U .⨯+左==,2252005V 182U ..-⨯+左==10151V 14010U ⨯+右==由于05V U U .-=右左,故二极管导通。
运用戴维宁定理,电路可简化为05327μA 153D .I ..==1.6 测得放大电路中六只晶体管的电位如题图1.6所示,在图中标出三个电极,并说明它们是硅管还是锗管。
解: T1: 硅管,PNP ,11.3V 对应b, 12V 对应e, 0V 对应cT2: 硅管,NPN ,3.7V 对应b, 3V 对应e, 12V 对应c T3: 硅管,NPN ,12.7V 对应b, 12V 对应e,15V 对应c T4: 锗管,PNP ,12V 对应b, 12.2V 对应e, 0V 对应c T5: 锗管,PNP ,14.8V 对应b, 15V 对应e, 12V 对应c T6: 锗管,NPN ,12V 对应b, 11.8V 对应e, 15V 对应c模拟电子技术基础 第二章2.2 当负载电阻L 1k R =Ω时,电压放大电路输出电压比负载开路(L R =∞)时输出电压减少20%,求该放大电路的输出电阻o r 。