模擬電子技術(shù) 課后習(xí)題問題詳解 康華光等編

word模擬電子技術(shù)習(xí)題答案第二章電路如圖題2.4.1所示。1利用硅二極管恒壓降模型求電路的ID和 Vo的值；2在室溫300K的情況下，利用二極管的小信號(hào)模型求vo的變化X圍。解1求二極管的電流和電壓2求vo的變化X圍圖題2.4.1的小信號(hào)模型等效電路如圖解2.4.l所示，溫度 T300 K。當(dāng)rd1=rd2=rd時(shí)，如此的變化X圍為，即1.406V1.394V。二極管電路如圖2.4.3所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出AO兩端電壓VAO。設(shè)二極管是理想的。解 圖a：將D斷開，以O(shè)點(diǎn)為電位參考點(diǎn)，D的陽(yáng)極電位為6 V，陰極電位為12 V，故 D處于正向偏置而導(dǎo)通，VAO=6 V。圖b：D的陽(yáng)極電位為15V，陰極電位為12V，D對(duì)被反向偏置而截止，VAO12V。圖c：對(duì)D1有陽(yáng)極電位為 0V，陰極電位為12 V，故D1導(dǎo)通，此后使D2的陰極電位為 0V，而其陽(yáng)極為15 V，故D2反偏截止，VAO=0 V。圖d：對(duì)D1有陽(yáng)極電位為12 V，陰極電位為0 V，對(duì)D2有陽(yáng)極電位為12 V，陰極電位為6V故D2更易導(dǎo)通，此后使VA6V；D1反偏而截止，故VAO6V。 試判斷圖題 2.4.4中二極管是導(dǎo)通還是截止，為什么？解 圖a：將D斷開，以“地為電位參考點(diǎn)，這時(shí)有D被反偏而截止。 圖b：將D斷開，以“地為參考點(diǎn)，有D被反偏而截止。圖c：將D斷開，以“地為參考點(diǎn)，有D被正偏而導(dǎo)通。電路如圖題2.4.7所示，D1，D2為硅二極管，當(dāng) vi 6 sintV時(shí)，試用恒壓降模型和折線模型Vth0.5 V，rD200分析輸出電壓 vo的波形。 解 1恒壓降等效電路法 當(dāng)0|Vi|0.7V時(shí)，D1、D2均截止，vovi；當(dāng)vi0.7V時(shí)；D1導(dǎo)通，D2截止，vo 0. 7V；當(dāng)vi0.7V時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止，vo07V。vi與vo波形如圖解2.4.7a所示。2折線等效電路如圖解2.4.7b所示，圖中Vth05V，rD200。當(dāng)0|Vi|05 V時(shí)，D1，D 2均截止，vo=vi； vi05V時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。vi0.5 V時(shí)，D2導(dǎo)通，D1 截止。因此，當(dāng)vi05V時(shí)有同理，vi0.5V時(shí)，可求出類似結(jié)果。vi與vo波形如圖解247c所示。 二極管電路如圖題 248a所示，設(shè)輸入電壓vIt波形如圖 b所示，在 0t5ms的時(shí)間間隔內(nèi)，試?yán)L出vot的波形，設(shè)二極管是理想的。解 vIt6V時(shí)，D截止，vot6V；vIt6V時(shí)，D導(dǎo)通 電路如圖題2413所示，設(shè)二極管是理想的。a畫出它的傳輸特性；b假如輸入電壓vI =vi=20 sint V，試根據(jù)傳輸特性繪出一周期的輸出電壓 vo的波形。解 a畫傳輸特性 0vI12 V時(shí)，D1，D2均截止，vovI； vI12 V時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止 10VvI0時(shí)，D1，D2均截止，vovI； vI10 V時(shí)，D2導(dǎo)通，D1 截止 傳輸特性如圖解 24 13中 a所示。b當(dāng)vovI=20 sint V時(shí)，vo波形如圖解2413b所示。 兩只全同的穩(wěn)壓管組成的電路如圖題252所示，假設(shè)它們的參數(shù)V2和正向特性的Vth、rD為。試?yán)L出它的傳輸特性。解 當(dāng)| vI |VzVth時(shí)，Dzl、DZ2均截止，vovI；| vI |VzVth時(shí)，Dzl、DZ2均導(dǎo)通傳輸特性如圖解252所示。第三章3.1.1 測(cè)得某放大電路中BJT的三個(gè)電極A、B、C的對(duì)地電位分別為 VA9 V，VB一6 V，Vc62 V，試分析A、B、C中哪個(gè)是基極b、發(fā)射極e、集電極c，并說(shuō)明此BJT是NPN管還是PNP管。解 由于鍺BJT的|VBE|0.2V，硅BJT的|VBE|07V，用BJT的電極B的VB一6 V，電極C的Vc62 V，電極A的VA9 V，故電極A是集電極。又根據(jù)BJT工作在放大區(qū)時(shí)，必須保證發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的條件可知，電極B是發(fā)射極，電極C是基極，且此BJT為PNP管。試分析圖題321所示各電路對(duì)正弦交流信號(hào)有無(wú)放大作用。并簡(jiǎn)述理由。設(shè)各電容的容抗可忽略 解 圖題32la無(wú)放大作用。因Rb=0，一方面使發(fā)射結(jié)所加電壓太高，易燒壞管子；另一方面使輸人信號(hào)vi被短路。 圖題321b有交流放大作用，電路偏置正常，且交流信號(hào)能夠傳輸。 圖題32lc無(wú)交流放大作用，因電容Cbl隔斷了基極的直流通路。圖題32id無(wú)交流放大作用，因電源 Vcc的極性接反。3.3.2 測(cè)量某硅BJT各電極對(duì)地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區(qū)域。 aVC6 V VB0.7 V VE0 V bVC6 V VB2 V VE1.3 V cVC6 V VB6V VE5.4 V dVC6 V VB4V VE3.6 V 。VC3.6 V VB4 V VE3. 4 V 解a放大區(qū)，因發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 b放大區(qū)，VBE2l3V07 V，VCB62V4 V，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 C飽和區(qū)。 d截止區(qū)。e飽和區(qū)。 設(shè)輸出特性如圖題 331所示的 BJT接成圖題 33.3所示的電路，具基極端上接VBB32 V與電阻Rb20 k相串聯(lián)，而 Vcc6 V，RC200，求電路中的 IB、IC和 VCE的值，設(shè) VBE07 V。 解 由題331已求得200，故3.3.6 圖題336畫出了某固定偏流放大電路中BJT的輸出特性與交、直流負(fù)載線，試求：1電源電壓VCC，靜態(tài)電流IB、IC和管壓降VCE的值；2電阻Rb、RC的值；3輸出電壓的最大不失真幅度；4要使該電路能不失真地放大，基極正弦電流的最大幅值是多少？解 1由圖336可知，直流負(fù)載線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)即Vcc值的大小，故Vcc= 6 V。由Q點(diǎn)的位置可知，IB 20µA，IC1 mA，VCE3 V。 2由基極回路得： 由集射極回路得 3求輸出電壓的最大不失真幅度 由交流負(fù)載線與輸出特性的交點(diǎn)可知，在輸人信號(hào)的正半周，輸出電壓vCE從3V到08V，變化X圍為2.2V；在輸入信號(hào)的負(fù)半周，輸出電壓vCE從3V到46V，變化X圍為16V。綜合起來(lái)考慮，輸出電壓的最大不失真幅度為16V。 4基極正弦電流的最大幅值是20 µA。 畫出圖題3.4.1所示電路的小信號(hào)等效電路，設(shè)電路中各電容容抗均可忽略，并注意標(biāo)出電壓、電流的正方向。解 圖題3.4.1所示各電路的小信號(hào)等效電路如圖解3.4.1所示。50。1估算Q點(diǎn)；2畫出簡(jiǎn)化 H參數(shù)小信號(hào)等效電路；3估算 BJT的朝人電阻 rbe；4如輸出端接入 4 k的電阻負(fù)載，計(jì)算與。解1估算Q點(diǎn)2簡(jiǎn)化的H參數(shù)小信號(hào)等效電路如圖解3.4.2所示。3求rbe41、C2、C3對(duì)交流信號(hào)可視為短路。1寫出靜態(tài)電流Ic與電壓VCE的表達(dá)式；2寫出電壓增益、輸人電或Ri和輸出電阻Ro的表達(dá)式；3假如將電容C3開路，對(duì)電路將會(huì)產(chǎn)生什么影響？ 解1Ic與VCE的表達(dá)式 2、Ri和Ro的表達(dá)式 3C3開路后，將使電壓增益的大小增加同時(shí)Ro也將增加，。 如圖題3.5.2所示的偏置電路中，熱敏電阻Rt具有負(fù)溫度系數(shù)、問能否起到穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用？ 解 圖題3.5.2a所示電路能穩(wěn)定Q點(diǎn)，過(guò)程如下：圖題3.5.2b所示電路不能穩(wěn)定Q點(diǎn)，因?yàn)?電路如圖3.5.4所示，設(shè)100，試求：1Q點(diǎn)；2電壓增益和；3輸入電阻Ri；4輸出電阻RO1和RO2、解 1求Q點(diǎn)(2)求rbe與Ri34求RO1和RO2、3.6.3 共基極電路如圖題3.6.3所示。射極電路里接入一恒流源，設(shè)。試確定電路的電壓增益、輸入電阻和輸出電阻。解 其中 IE1.01mA。某放大電路中AV的數(shù)幅頻特性如圖題371所示。1試求該電路的中頻電壓增益，上限頻率fH，下限頻率fL；2當(dāng)輸人信號(hào)的頻率 ffL或 ffH時(shí)，該電路實(shí)際的電壓增益是多少分貝？ 解 1由圖題371可知，中頻電壓增益1000，上限頻率人fH108HZ，下限頻率fL102HZ。 2當(dāng)ffL或 ffH時(shí)，實(shí)際的電壓增益是57 dB。3.7.3 一放大電路的增益函數(shù)為試?yán)L出它的幅頻響應(yīng)的波特圖，并求出中頻增益、下限頻率fL和上限頻率fH以與增益下降到1時(shí)的頻率。 解 對(duì)于實(shí)際頻率而言，可用代人原增益?zhèn)鬟f函數(shù)表達(dá)式，得由此式可知，中頻增益|AM|10，f10 HZ，fH106HZ。其幅頻響應(yīng)的波特圖如圖解3.7.3所示。增益下降到 1時(shí)的頻率為 IHZ與 10 MHZ。一高頻BJT，在Ic1.5mA時(shí)，測(cè)出其低頻H參數(shù)為：rbe，o50，特征頻率100MHz，試求混合型參數(shù)。3.7.8 電路如圖351所示射極偏置電路，設(shè)在它的輸人端接一內(nèi)阻 Rs= 5K的信號(hào)源電路參數(shù)為：Rb1= 33K，Rb222K。Re39K，Rc47K，RL 51K，Ce 50F與Re并聯(lián)的電容器Vcc5VIE0.33mA，0120，rce300 K，fT=700 MHZ與。求：1輸入電阻Ri;2中頻區(qū)電壓增益|AVM|3上限頻率fH。解 1求Ri2求中頻電壓增益因故3求上限頻率fH其中。第四章 一個(gè)JFET的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖題4.1.3所示，試問：（1） 它是N溝道還是P溝道FET？（2） 它的夾斷電壓VP和飽和漏極電流IDSS各是多少？解 由圖題413可見，它是N溝道JFET，其VP4 V，IDSS3 mA。一個(gè)MOSFET的轉(zhuǎn)移特性如圖題433所示其中漏極電流iD的方向是它的實(shí)際方向。試問： 1該管是耗盡型還是增強(qiáng)型？ 2是N溝道還是P溝道FET？3從這個(gè)轉(zhuǎn)移特性上可求出該FET的夾斷電壓VP，還是開啟電壓VT？其值等于多少？解 由圖題 4.3.3可見，它是 P溝道增強(qiáng)型 MOSFET，其 VT4 V。增強(qiáng)型FET能否用自偏壓的方法來(lái)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)？試說(shuō)明理由。解 由于增強(qiáng)型MOS管在vGS=0時(shí)，vD=0無(wú)導(dǎo)電溝道，必須在|vGS|VT| VT為開啟電壓時(shí)才有iD，因此，增強(qiáng)型的MOS管不能用自偏壓的方法來(lái)設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)。電路參數(shù)如圖題444所示，F(xiàn)ET工作點(diǎn)上的互導(dǎo)gm1ms，設(shè) rd>>Rd。1畫出小信號(hào)等效電路；2求電壓增益Av；3求放大電路的輸人電阻Ri。解 1畫小信號(hào)等效電路忽略rd，可畫出圖題4.4.4的小信號(hào)等效電路，如圖解4.4.4所示。2求 Av3求Ri電路參數(shù)如圖題4.5.1所示。設(shè)FET的參數(shù)為gm0.8ms，rd200k；3AG29T2的40，rbe1k。試求放大電路的電壓增益Av和輸入電阻Ri。解1求由于 rdRd，故rd可忽略，圖題 4.5.1的小信號(hào)等效電路如圖解 4 .5.1所示。由圖有2求Ri 電路如圖題 4 .5.4所示，設(shè)FET的互導(dǎo)為gm，rd很大；BJT的電流放大系數(shù)為，輸人電阻力rbe。試說(shuō)明T1 、T2各屬什么組態(tài)，求電路的電壓增益Av、輸人電阻Ri；與輸出電阻Ro的表達(dá)式。 解1T1 、T2的組態(tài) T1為源極輸出器，T2為共射極電路。 2求Av（3） 求Ri和Ro第五章在甲類、乙類和甲乙類放大電路中，放大管的導(dǎo)通角分別等于多少？它們中哪一類放大電路效率最高？解 在輸入正弦信號(hào)情況下，通過(guò)三極管的電流ic不出現(xiàn)截止?fàn)顟B(tài)即導(dǎo)通角2的稱為甲類；在正弦信號(hào)一個(gè)周期中，三極管只有半個(gè)周期導(dǎo)通的稱為乙類；導(dǎo)通時(shí)間大于半周而小于全周2的稱為甲乙類。其中工作于乙類的放大電路效率最高，在雙電源的互補(bǔ)對(duì)稱電路中，理想情況下最高效率可達(dá) 785。一雙電源互補(bǔ)對(duì)稱電路如圖題522所示，設(shè)Vcc12 V，RL16，vI為正弦波。求：1在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計(jì)的條件下，負(fù)載上可能得到的最大輸出功率Pom；2每個(gè)管子允許的管耗 PCM至少應(yīng)為多少？3每個(gè)管子的耐壓 |V(BR)CEO|應(yīng)大于多少？解 1輸出功率2每管允許的管耗（3） 每管子的耐壓設(shè)電路如圖題5.2.2所示，管子在輸人信號(hào)vI作用下，在一周期內(nèi)T1和T2輪流導(dǎo)電約 180o，電源電壓 Vcc20 V，負(fù)載RL8，試計(jì)算： 1在輸人信號(hào)Vi10 V有效值時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供應(yīng)的功率和效率； 2當(dāng)輸人信號(hào)vi的幅值為 VimVcc20 V時(shí)，電路的輸出功率、管耗、直流電源供應(yīng)的功率和效率。解lVi10 V時(shí)輸出功率 每管的管耗 兩管的管耗 電源供應(yīng)的功率 效率 2一單電源互補(bǔ)對(duì)稱功放電路如圖題531所示，設(shè)vi為正弦波，RL8，管子的飽和壓降VCES可忽略不計(jì)。試求最大不失真輸出功率Pom不考慮交越失真為9W時(shí)，電源電壓Vcc至少應(yīng)為多大？解 由如此有一單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路如圖題533所示，設(shè)T1 、T2的特性完全對(duì)稱，vi為正弦波，Vcc12 V，RL8。試回答如下問題：1靜態(tài)時(shí)，電容C2兩端電壓應(yīng)是多少？調(diào)整哪個(gè)電阻能滿足這一要求？2動(dòng)態(tài)時(shí)，假如輸出電壓vo出現(xiàn)交越失真，應(yīng)調(diào)整哪個(gè)電阻？如何調(diào)整？3假如R1R2，T1和T2的40，|VBE|=07 V，PCM400 mw，假設(shè) D1、D2、R2中任意一個(gè)開路，將會(huì)產(chǎn)生什么后果？ 解1靜態(tài)時(shí)，C2兩端電壓應(yīng)為Vc2Vcc/2 =6V，調(diào)整R1或R2可滿足這一要求。 2假如vo出現(xiàn)交越失真，可增大R2。 3假如D1、D2或R2中有一個(gè)開路，如此由于T1、T2的靜態(tài)功耗為即，所以會(huì)燒壞功放管。第六章電路如圖題6.1.2所示，所有BJT的均很大，VBE0.7V，且T2、T3特性一樣，電路參數(shù)如圖。問：1T2、T3和R組成什么電路？在電路中起什么作用？2電路中T1、Re1起電平移動(dòng)作用，保證vi0時(shí)，vo0。求IREF、Ic3和Re1的值。解1T2、T3和R組成鏡像電流源電路，在電路中作為 BJT T1的恒流源負(fù)載，提高帶負(fù)載能力。2當(dāng)vi0時(shí)，vo06.2.2 雙端輸人、雙端輸出理想的差分式放大電路如圖題6.2.2所示。求解如下問題1假如vi1=1500V。vi2=500V，求差模輸人電壓vid，共模輸入電壓vic的值；2假如AVD100，求差模輸出電壓vod；3當(dāng)輸入電壓為vid時(shí)，假如從 C2點(diǎn)輸出，求 vc2與vid的相位關(guān)系；4假如輸出電壓vo1000 vi1999 vi2時(shí)，求電路的從AVD、Avc和 KCMR的值。 解1差模輸人電壓為共模輸人電壓為2AVD100，差模輸出電壓為3同相。4，求AVD、AVD和KCMR所以如此 電路如圖題 6.2 .5所示，JFET的 gm2mS，rDS20 k，求：1雙端輸出時(shí)的差模電壓增益AVDvo1-vo2vid的值；2電路改為單端輸出時(shí)，AVD1、Avc1和KCMR的值。 解1差模電壓增益 2單端輸出時(shí)，差模電壓增益共模電壓增益共模抑制比電路如圖題6.2.7所示，BJT的1=2=3=50，rce=200 k，VBE=0.7 V，試求單端輸出時(shí)的差模電壓增益AVD2、共模抑制比KCMR、差模輸人電阻Rid和輸出電阻Ro。 提示：AB兩端的交流電阻解 R2兩端的電壓為單端輸出差模電壓增益AB兩端交流電阻為單端輸出的共模電壓增益共模抑制比差模輸人電阻輸出電阻6.2.9 電路如圖題6.2.9所示，設(shè)所有BJT的20，rbe，rce200K，F(xiàn)ET的gm4mS，其它參數(shù)如下列圖。求：1兩級(jí)放大電路的電壓增益AvAv1·Av2；2Rid和Ro；3第一級(jí)單端輸出時(shí)的差模電壓增益 、共模電壓增益Avc1和共模抑制比KCMR注：源極恒流源交流等效電阻為解 1兩級(jí)放大電路的電壓增益2輸入電阻輸出電阻3第一級(jí)單端輸出時(shí)的差模電壓增益T1、T2源極恒流源交流等效電阻第一級(jí)單端輸出的共模電壓增益共模抑制比第七章在圖題7.1.1所示的各電路中，哪些元件組成了級(jí)間反應(yīng)通路？它們所引人的反應(yīng)是正反應(yīng)還是負(fù)反應(yīng)？是直流反應(yīng)還是交流反應(yīng)？設(shè)各電路中電容的容抗對(duì)交流信號(hào)均可忽略解 圖題7.1.la中，由電阻R1、R2組成反應(yīng)通路，引人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有；b圖中，由Re1且人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有，由Rf1、Rf2引人直流負(fù)反應(yīng)；c圖中，由Rf、Re2引人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有；d圖中，由R1、R2引人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有；e圖中，由A2、R3引人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有；f圖中，由R6引人負(fù)反應(yīng)，交、直流反應(yīng)均有。7.1.2 試判斷圖題7.1.1所示各電路的級(jí)間交流反應(yīng)的組態(tài)。解 圖題7.1.1a中，R2、R1引入電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)；b圖中，Re1引入電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)；c圖中，Rf、Re2引入電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)；d圖中，R2、R1引入電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)；e圖中，A2、R3引入電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)；f圖中，R6引入電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)；7.1.4 電路如圖7.1.4所示，1分別說(shuō)明Rf1，Rf2引入的兩路反應(yīng)的類型與各自的主要作用；2指出這兩路反應(yīng)在影響該放大電路性能方面可能出現(xiàn)的矛盾是什么？3為了消除上述可能出現(xiàn)的矛盾，有人提出將Rf2斷開，此方法是否可行？為什么？你認(rèn)為怎樣才能消除這個(gè)矛盾？解1Rf1在第一、三級(jí)間引入交、直流負(fù)反應(yīng)，此直流負(fù)反應(yīng)能穩(wěn)定前三級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，其交流反應(yīng)為電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)，可穩(wěn)定第三級(jí)的輸出電流，同時(shí)提高整個(gè)放大電路的輸人電阻；Rf2在第一、四級(jí)間引入交、直流負(fù)反應(yīng)，其中直流負(fù)反應(yīng)為T1；提供直流偏置，且穩(wěn)定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，而其交流反應(yīng)為電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，可穩(wěn)定該電路的輸出電壓，即降低電路的輸出電阻，另外也降低了整個(gè)電路的輸人電阻。 2Rf1的引入使 Rif上升，而Rf2的引入使Rif下降，產(chǎn)生矛盾。3不能斷開Rf2，因Rf2是T1的偏置電阻，否如此電路不能正常工作。消除上述矛盾的方法是在的兩端并一容量足夠大的電容器，去掉Rf2上的交流負(fù)反應(yīng)，這對(duì)輸出電壓的穩(wěn)定不會(huì)有很大影響，因?yàn)門4是射極輸出器。很大。1指出所引反應(yīng)的類型；2寫出輸出電流的表達(dá)式；3說(shuō)明該電路的功能。解1由R2、R3引入了電流并聯(lián)負(fù)反應(yīng)。2在深度負(fù)反應(yīng)條件下因開環(huán)增益很大，由“虛短、“虛斷可知，如此(3) 此電路可視為壓控電流源。某反應(yīng)放大電路的方框圖如圖題7.2.2所示。試推導(dǎo)其閉環(huán)增益的表達(dá)式。解 設(shè)該放大電路的開環(huán)增益為7.3.2 負(fù)反應(yīng)放大電路的反應(yīng)系數(shù),試?yán)L出閉環(huán)電壓增益與開環(huán)電壓增益AVO之間的關(guān)系曲線。設(shè)AVO在1與1000之間變化。 解 依據(jù)式與，可畫出與AVO的關(guān)系曲線如圖解7.3.2所示。7.3.7 一運(yùn)放的開環(huán)增益為 106，其最低的轉(zhuǎn)折頻率為 5 Hz。假如將該運(yùn)放組成一同相放大電路，并使它的增益為100，問此時(shí)的帶寬和增益帶寬積各為多少？解 因開環(huán)與閉環(huán)時(shí)的增益一帶寬積相等，故增益一帶寬積為A·BWA·fH5 ×106Hz，閉環(huán)時(shí)的帶寬7.3.9 圖題7.1.1所示各電路中，哪些電路能穩(wěn)定輸出電壓？哪些電路能穩(wěn)定輸出電流？哪些電路能提高輸入電阻？哪些電路能降低輸出電阻？解 圖題7.1.1所示各電路中：穩(wěn)定輸出電壓的有：a，d，e穩(wěn)定輸出電流的有：b，c，f提高輸入電阻的有：b，d，f降低輸出電阻的有：a，d，e在圖題7.1.1a、b、c、e所示各電路中，在深度負(fù)反應(yīng)的條件下，試近似計(jì)算它的閉環(huán)增益。解 圖題7.1.1a中引人電壓并聯(lián)負(fù)反應(yīng)，在深度負(fù)反應(yīng)下，有故b圖中引人電流串聯(lián)負(fù)反應(yīng)在深度負(fù)反應(yīng)條件下，有故c圖中引人電流井聯(lián)負(fù)反應(yīng)，在深度負(fù)反應(yīng)條件下有故e圖中引人電壓井聯(lián)負(fù)反應(yīng)，在深度負(fù)反應(yīng)條件下，有流過(guò)R3的電流，故7.5.1 設(shè)某集成運(yùn)放的開環(huán)頻率響應(yīng)的表達(dá)式為其中fH11MHz，fH210MHz，fH350MHz。1畫出它的波特圖；2假如利用該運(yùn)放組成一電阻性負(fù)反應(yīng)放大電路，并要求有45o的相位相度，問此放大電路的最大環(huán)路增益為多少？3假如用該運(yùn)放組成一電壓跟隨器能否穩(wěn)定地工作？ 解1畫波特圖 由畫出波特圖，如圖解7.5.1所示。 2求最大環(huán)路增益 由圖解7.5.1可知，當(dāng)相位裕度時(shí)故最大環(huán)路增益為3假如用該運(yùn)放組成電壓跟隨器，因Fv1，如此要求，而現(xiàn)在故電路不能正常工作。第八章在同相輸人加法電路如圖題8.1.1所示，求輸出電壓；當(dāng)R1R2R3Rf時(shí)，？解 輸出電壓為式中 即假如，如此8.1.4 電路如圖題8.1.4所示，設(shè)運(yùn)放是理想的，試求vO1、vO2與vO的值。解 A1、A2組成電壓跟隨電路A3組成加減電路。利用疊加原理。當(dāng)V30，反相加法時(shí)，A3的輸出電壓為當(dāng)vO10，vO20，V3+3V時(shí)，A3的輸出電壓為疊加得輸出電壓為8.1.7 圖題8.1.7為一增益線性調(diào)節(jié)運(yùn)放電路，試推導(dǎo)該電路的電壓增益的表達(dá)式。解 A1、A2是電壓跟隨器，有利用虛短和虛斷概念，有將上述方程組聯(lián)立求解，得，故8.1.11 電路如圖題8.1.11所示，A1、A2為理想運(yùn)放，電容器C的初始電壓V。1寫出與、和之間的關(guān)系式；2當(dāng)電路中電阻R1R2R3R4R5R時(shí)，求輸出電壓的表達(dá)式。 解1A1組成差分式運(yùn)算電路，A2組成積分電路。A1的輸出電壓為A2的輸出電壓為2當(dāng)R1R2R3R4R5R時(shí)，.2所示，假如電路中的BJTT1、T2、T3相互匹配，試求vo的表達(dá)式，說(shuō)明此電路完成何種運(yùn)算功能。解 A1和A2組成對(duì)數(shù)運(yùn)算電路，有 A3為反相加法運(yùn)算電路，有A4為反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路，因此可得當(dāng)IES1IES2IES3IES，R1R2RfR時(shí)，有此電路完成乘法運(yùn)算功能。圖題8.5.3所示為一個(gè)一階低通濾波器電路，試推導(dǎo)電路的傳遞函數(shù)，并求出其3 dB截止角頻率。A為理想運(yùn)放解 這是一個(gè)一階有源低通濾波電路?？紤]到其通帶電壓增益AVF1，且電壓跟隨器的輸入阻抗很高、輸出阻抗很低，因此可得如下關(guān)系式電路的傳遞函數(shù)為式中，稱為特征角頻率，也是-3dB截止角頻率。試畫出如下傳遞函數(shù)的幅頻響應(yīng)曲線，并分別指出各傳遞函數(shù)表示哪一種低通、高通、帶通、帶阻或全通濾波電路：提示：下面各式中(1)(2)(3)(4)(5)解 1當(dāng)，得幅頻特性如圖8.5.4a所示。這是一個(gè)二階低通濾波電路。2當(dāng)，得幅頻特性如圖8.5.4b所示。這是一個(gè)三階低通濾波電路。3當(dāng)，得幅頻特性如圖8.5.4c所示。這是一個(gè)三階高通濾波電路。(4)當(dāng)，得幅頻特性如圖8.5.4d所示。這是全通濾波電路。(5)當(dāng)，得幅頻特性如圖8.5.4e所示。這是一個(gè)三階高通濾波電路。8.5.11 設(shè)A為理想運(yùn)放，試寫出圖題8.5.11所示電路的傳遞函數(shù)，指出這是一個(gè)什么類型的濾波電路。上式說(shuō)明，這是一個(gè)一階高通濾波電路。第九章電路如圖題9.2.1所示，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)電路可能振蕩，哪個(gè)不能，并簡(jiǎn)述理由。 解 圖題9.2.la所示電路不能振蕩。用瞬時(shí)變化極性法分析可知，從T1柵極斷開，加一“信號(hào)，如此從 T2射極輸出為“，即。考慮到 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)，因此反應(yīng)回T1柵極的信號(hào)為“，即，不滿足相位平衡條件。 圖題9.2.1b所示電路能振蕩。當(dāng)從運(yùn)放同相端斷開并加一“信號(hào)，如此vo為“十，即。因在時(shí)，經(jīng) RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)到同相端的信號(hào)也為“，即有或 360o，滿足相位平衡條件。 設(shè)運(yùn)放A是理想的，試分析圖題9.2.6所示正弦波振蕩電路：1為滿足振蕩條件，試在圖中用、標(biāo)出運(yùn)放A的同相端和反相端；2為能起振，Rp和R2兩個(gè)電阻之和應(yīng)大于何值；3此電路的振蕩頻率f0？4試證明穩(wěn)定振蕩時(shí)輸出電壓的峰值為解1利用瞬時(shí)極性法分析可知，為滿足相位平衡條件，運(yùn)放A的輸人端應(yīng)為上“下“。2為能起振要求 ，即3振蕩頻率4求Vom表達(dá)式當(dāng)vBVom時(shí)，有考慮到通過(guò)R1與Rp得電流相等，有得 整理得：電路如圖題9.3.l所示，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)能振蕩，哪個(gè)不能，說(shuō)明理由。 解 用瞬時(shí)極性法判斷。 圖題9.3.la所示為共射電路，設(shè)從基極斷開，并參加“信號(hào)，如此經(jīng)變壓器反應(yīng)回來(lái)的為“信號(hào)，即，不滿足相位平衡條件不能振蕩。 圖題9.3.1b為共基極電路，設(shè)從射極斷開，并參加“信號(hào)，如此經(jīng)變壓器反應(yīng)回來(lái)的為“十信號(hào)，即，滿足相位平衡條件，可能振蕩。 圖題9.3.1c為共基極電路，設(shè)從射極斷開，并參加“信號(hào)，如此經(jīng)L1反應(yīng)回來(lái)的信號(hào)為“，即，不滿足相位平衡條件，不能振蕩。圖題9.3.1d為共射電路，設(shè)基極斷開，并參加“信號(hào)，經(jīng)變壓器反應(yīng)到L1的信號(hào)為“，即，滿足相位平衡條件，可能振蕩。對(duì)圖題9.3.2所示的各三點(diǎn)式振蕩器的交流通路或電路，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)可能振蕩，哪個(gè)不能，指出可能振蕩的電路屬于什么類型。解 用瞬時(shí)極性法判斷。圖題 9.3.2a所示電路不能振蕩。例如，設(shè)從反相端參加“信號(hào)，如此由L1得到的反應(yīng)信號(hào)為“，即，不滿足相位平衡條件。 圖題9.3.2b所示電路可能振蕩。當(dāng)石英晶體呈感性時(shí)，構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電路。例如，當(dāng)從柵極參加“十信號(hào)，vo為“，經(jīng)與柵極相連的電容獲得的反應(yīng)信號(hào)為“十，即，滿足相位平衡條件。 圖題9.3.2c所示電路不能振蕩。例如，設(shè)從反相輸人端參加“信號(hào)，如此由C3獲得的反應(yīng)信號(hào)為“，即，不滿足相位平衡條件。兩種石英晶體振蕩器原理電路如圖題9.3.4a上所示。試說(shuō)明它們屬于哪種類型的晶體振蕩電路，為什么說(shuō)這種電路結(jié)構(gòu)有利于提高頻率穩(wěn)定度？解 圖題9.3.4a是電感三點(diǎn)式晶振電路。 圖題9.3.4b是電容三點(diǎn)式晶振電路。由于石英晶體的品質(zhì)因數(shù)Q值很高，因而這種電路的頻率穩(wěn)定度很高，當(dāng)它工作于串聯(lián)諧振方式時(shí)，振蕩頻率的穩(wěn)定度可以更高。為了不降低品質(zhì)因數(shù)Q，外電路的串聯(lián)電阻和石英晶體的阻尼電阻R相比，要盡可能小，圖題9.3.4a上兩電路符合上述要求。第十章變壓器副邊有中心抽頭的全波整流電路如圖題10.1.1所示，副邊電源電壓為假定忽略管子的正向壓降和變壓器內(nèi)阻。1試圓出、與一極管承受的反向電壓。的波形；2V2有效值，求VL、IL均為平均值；3計(jì)算整流二極管的平均電流ID、最大反向電壓 VRM；4假如 VL30 V，IL80 mA，試計(jì)算 V2a、V2b的值，并選擇整流二極管。解1、與一極管承受的反向電壓。的波形如圖解10.1.1所示。2負(fù)載電壓VL和負(fù)載電流IL平均值3整流二極管的平均電流ID和最大反向電VRM（4） VL30V，IL80mA時(shí)此時(shí)二極管電流選用2CP6A如圖題10.1.4所示倍壓整流電路，試標(biāo)出每個(gè)電容器上的電壓和二極管承受的最大反向電壓；求輸出電壓VL1、VL2的大小，并標(biāo)出極性。解 每個(gè)電容器上承受的最大電壓 v2正半周a端正b端負(fù)D1導(dǎo)通，C1兩端電壓最大值為 v2負(fù)半周，D2導(dǎo)通，V2和C1兩端電壓一起通過(guò)D2對(duì)C2充電，C2兩端電壓的最大值為 v2正半周D3導(dǎo)通，同理，C3兩端電壓最大值為 v2負(fù)半周，D4導(dǎo)通，C4兩端電壓最大值為 二極管承受的最大反向電壓 ac兩端電壓 bd兩端電壓電壓極性如圖題1014所示。電路如圖題 1021所示，穩(wěn)壓管Dz的穩(wěn)定電壓 Vz6 V，VI18 V，C1000 pF，RRL1K。1電路中穩(wěn)壓管接反或限流電阻R短路，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2求變壓器副邊電壓有效值 V2、輸出電壓 Vo的值？3假如穩(wěn)壓管Dz的動(dòng)態(tài)電阻 rz20，求穩(wěn)壓電路的內(nèi)阻Ro與面的值；4假如電容器C斷開，試畫vI、vO與電阻R兩端電壓vR的波形。解1穩(wěn)壓管接反使VO降低到約為0.7V；而限流電阻R短路，IR電流過(guò)大，使IZ電流超過(guò)允許值會(huì)使穩(wěn)壓管燒壞。2Vo=Vz=6V,而 3穩(wěn)壓電路內(nèi)阻一般RL>>RZ所以4vI、vO與電阻R兩端電壓vR的波形如圖解10.2.1所示，其中 電路如圖題10.2.4所示，集成穩(wěn)壓器7824的2、3端電壓V32VREF24 V，求輸出電壓VO和輸出電流IO的表達(dá)式，說(shuō)明該電路具有什么作用？解 運(yùn)放A接成電壓跟隨器，所以R1上的電壓VR1V32VREF，如此電路的輸出電壓為電路中VREF、R1一定時(shí)，該電路具有恒流作用。44 / 44