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文檔簡介
1、電子技術(shù)基礎(chǔ)課程作業(yè)姓名:學號:年級:學習中心:第一篇 第1章1. 什么叫模擬電子系統(tǒng)?能舉例說明一個模擬電子系統(tǒng)嗎?答: 處理模擬信號的電子系統(tǒng) ?!澳M”二字主要指電壓(或電流)對于真實信號成比例的再現(xiàn)。如音響播放設(shè)備、壓力傳感器等。2. 什么叫數(shù)字電子系統(tǒng)?能舉例說明一個數(shù)字電子系統(tǒng)嗎?答: 數(shù)字電子系統(tǒng)是處理邏輯電平信號的系統(tǒng),它是用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進行算術(shù)運算和邏輯運算的電路系統(tǒng)。如手機、單片機、PLC等。3. 什么叫智能型電子系統(tǒng)?能舉例說明一個智能型電子系統(tǒng)嗎?答:是指有一定智能行為的系統(tǒng)。若對于一個問題的激勵輸入,系統(tǒng)能夠產(chǎn)生適合求解問題的相應,這樣的系統(tǒng)稱之為智能系統(tǒng)。如
2、計算機、無人駕駛等。4. 為什么需要模/數(shù)轉(zhuǎn)換?你認為對模擬信號應該怎么處理最方便?答:現(xiàn)代控制系統(tǒng)中都應用計算機進行控制,大量使用單片機,DSP.計算機的應用過程是數(shù)字過程,所以必須把模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量,這樣才能適合計算機。我認為要進行A/D轉(zhuǎn)換才最為方便。5. 微處理器是怎么處理和保存模擬信號的?答: 把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并存儲。6. 模擬放大器、濾波器起什么作用?它們各有哪些性能指標?答:模擬放大器:是放大電信號的裝置,用小的信號功率去控制電源供給的直流功率,把它轉(zhuǎn)換成負載所需要的大的信號功率。主要性能指標有輸入電阻、輸出電阻、放大倍數(shù)、通頻帶、最大輸出幅度、輸出功率和效率、總諧波失
3、真系數(shù)和噪聲系數(shù)等;濾波器:顧名思義,就是對波進行過濾等器件。主要性能指標有特征頻率、增益與衰耗、阻尼系數(shù)與品質(zhì)因數(shù)、靈敏度、群時延函數(shù)等。7. 簡述數(shù)字化語音錄放系統(tǒng)的構(gòu)成原理。答:數(shù)字化語音錄放系統(tǒng)的基本原理是對語音的錄音與放音進行數(shù)字控制,由數(shù)字錄音和數(shù)字放音兩部分構(gòu)成。錄音:語音麥克風+放大器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(DAC)半導體存儲器;放音:半導體存儲器數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(ADC)音頻功率放大器+揚聲器聲音。8. 從語音錄放方法的發(fā)展歷史你學到了什么?對你有什么啟發(fā)?答:從語音錄放方法的發(fā)展歷史了解到,就是模擬信號處理到數(shù)字信號處理轉(zhuǎn)換的發(fā)展。模數(shù)轉(zhuǎn)換是信息化的基石。9. 從數(shù)字化語音錄放系
4、統(tǒng)的學習中你有什么體會?答:了解到數(shù)字化語音錄放系統(tǒng)的基本思想就是將模擬語音信號通過模數(shù)化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再通過單片機控制存儲在存儲器中?;胤艜r,由單片機控制將數(shù)據(jù)從存儲器中讀出,然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號,經(jīng)放大從揚聲器輸出。現(xiàn)代信息化的基礎(chǔ)就是將資料信息數(shù)字化。10. 數(shù)字化語音錄放系統(tǒng)與電子技術(shù)有什么關(guān)系?答:數(shù)字化語音錄放系統(tǒng)由數(shù)字錄音和數(shù)字放音兩部分構(gòu)成。除了話音,都是電子電路。11. 談談對本章學習的體會,有信心學好電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程嗎?答:我平時的主要工作就是對電子設(shè)備的進行維修與電子系統(tǒng)的應用,較少涉及理論及底層知識,通過本章的學習,了解到電子技術(shù)的基礎(chǔ)原理與應用
5、領(lǐng)域,該課程可以幫助我更深層次的理解電子系統(tǒng)。學好這門課能提升工作的效率,所以我會認真的學好這門課程,學以致用。第一篇 第2章題1.2.1 已知一鍺二極管的伏安特性如圖題1.2.1(a)所示。(1)若將其按正向接法直接與1.5 V電池相連,估計會出現(xiàn)什么問題?答:會導通并過流燒壞。(2)若將其按反向接法直接與30 V電壓源相接,又會出現(xiàn)什么問題?答:反相過壓擊穿。(3)電路如圖(b),當時,在(a)中標出工作點,求出和并計算二極管的直流電阻答:vD=0.3V ,iD=1mA ,RD=(4)當時,在(a)中標出工作點,求出和 并計算二極管的直流電阻答:vD=0.3V ,iD=2mA ,RD= 圖
6、題1.2.1 題1.2.3 電路如圖題1.2.3所示,分析在下述條件下二極管的通斷情況(建議使用戴維南等效電路法)。二極管采用大信號模型,其導通壓降,求出導通時電流的大小。(1),;(2);(3),。圖題1.2.3答:(1)ID=0.42mA;(2)ID=0mA;(3)ID=0mA。題1.2.5 圖題1.2.5所示為橋式整流電路,設(shè)二極管為理想器件,變壓器的原、副邊繞組匝數(shù)比,變壓器損耗不計,。試回答下列問題:(1) 畫出和的波形;(2) 求負載上的直流電壓和直流電流;(3) 求二極管的平均電流和最大反向電壓。 圖題1.2.5答:題1.2.7 圖題1.2.7(a)所示電路中,、為硅管,導通壓降
7、均為,題1.2.7(b)為輸入、的波形,試畫出的波形。 圖題1.2.7答:題1.2.8 在圖題1.2.7(a)電路中,二極管采用大信號模型,輸入端、如按下述各種方法連接,試確定相應的輸出(1)接,接;(2)接,接;(3)懸空,接;(4)經(jīng)電阻接地,懸空。答:(1) vO =2.7V;(2) vO =-1.3V;(3) vO =5.7V;(4) vO =6.28V。題1.2.10 圖題1.2.10所示電路中,穩(wěn)壓管2CW16具有下列特性:穩(wěn)定電壓,耗散功率允許值,穩(wěn)壓管電流小于時不能穩(wěn)壓,且動態(tài)電阻不大于。試按電路中的參數(shù)計算:(1)當時,電流、的大?。唬?)當電源電壓變化%時,計算的變化量。
8、圖題1.2.10答:(1) mA,mA,IZ=12.6mA。(2) V題1.2.11 從圖題1.2.11所示各三極管電極上測得的對地電壓數(shù)據(jù)中,分析各管的類型和電路中所處的工作狀態(tài)。(1)是鍺管還是硅管?(2)是NPN型還是PNP型?(3)是處于放大、截止或飽和狀態(tài)中的哪一種?或是已經(jīng)損壞?(指出哪個結(jié)已壞,是燒斷還是短路?)提示:注意在放大區(qū),硅管,鍺管,且;而處于飽和區(qū)時,。圖題1.2.11答:a3DK2BNPN,硅管飽和b3AX31CPNP,鍺管放大c3AG24PNP,鍺管發(fā)射結(jié)斷d3DG8CNPN,硅管放大e3AK20PNP,鍺管截止f3AD6APNP,鍺管放大g3DG6BNPN,硅管
9、放大h3CK2BPNP,硅管臨界飽和題1.2.12 圖題1.2.12所示電路中,設(shè)各三極管均為硅管,可忽略不計。試估算、。 圖題1.2.12答:(a) :IB47.7A,IC=2.38mA,VCE10.2V;(b): IB0.243mA,IC7.35mA,VCE0.3V;(c): IB0,IC0,VCE15V;(d): IB97A,IC4.85mA,VCE10.6V;(e): ID0,IC0,VCE6V;(f): IB195A,IC1.425mA,VCE0.3V。題1.2.13 共射電路如圖題1.2.13所示。根據(jù)下列各組參數(shù),判斷電路中三極管T的工作狀態(tài)(放大、飽和、截止)。(1),;(2)
10、,;(3),;(4),。 圖題1.2.13 答:(1)工作在放大狀態(tài);(2)工作在飽和狀態(tài);(3)工作在放大狀態(tài);(4)工作在放大狀態(tài)。題1.2.14 圖題1.2.14所示電路中,設(shè)晶體管的,。(1)試估算開關(guān)S分別接通A、B、C時的、,并說明管子處于什么工作狀態(tài)。 圖題1.2.14答:A點:IB0.14mA,IC3mA,VCE0.3V,管子飽和;B點:I28.6mA,IC1.43mA,VCE7.85V,放大狀態(tài);C點:IB0,IC0,VCE=15V,管子截止。第一篇 第3章習題題1.3.8 畫出圖題1.3.8所示各放大電路的直流和交流通路。 圖題1.3.8交流通路:題1.3.10 對于放大電
11、路的性能指標,回答下列問題: (1)已知某放大電路第一級的電壓增益為40dB,第二級為20dB,總的電壓增益為多少dB? (2)為了測量放大電路的輸入電阻,可以在信號源與輸入端之間接入一個的電阻,在保證輸出不失真的前提下,用萬用表電壓檔測出電阻兩端的對地電壓和(有效值,),試問:應該加入什么樣的信號?萬用表的內(nèi)阻對測量有沒有影響?最好使用怎樣性能的萬用表?并計算該放大電路的輸入電阻。 (3)某放大電路在負載開路時輸出電壓為4 V,接入的負載電阻后輸出電壓降為3 V,則該放大電路的輸出電阻為多少? (4)為了測量某阻容耦合放大電路的通頻帶,現(xiàn)只有正弦信號源及示波器和毫伏表二種儀器,試問:應該怎么
12、測量?(請用圖示或文字說明),并應注意哪些問題?答:(1)總的電壓增益為60Db;(2)最好使用內(nèi)阻大的萬用表,;(3);(4)應注意示波器監(jiān)視輸出波形不失真,各頻率輸入時,其輸入電壓應不變,測試輸出電壓的毫伏表應有較寬的帶寬。題1.3.11 有一CE放大電路如圖題1.3.11所示。試回答下列問題: (1)寫出該電路電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。 (2)若換用值較小的三極管,則靜態(tài)工作點、將如何變化?電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻將如何變化? (3)若該電路在室溫下工作正常,但將它放入60C的恒溫箱中,發(fā)現(xiàn)輸出波形失真,試問電路產(chǎn)生了飽和失真還是截止失真?其主要原因是什么? 圖題
13、1.3.11答:(1) , Ri=Rbrbe, Ro=RC(2) 換用值較小的晶體管,則IBQ基本不變,VCEQ增大,|減小,Ri基本不變,Ro不變。 (3) 飽和失真,主要原因是由于溫度升高,晶體管的VBE減小、增大、ICEQ增大,使三極管的靜態(tài)工作點升高。題1.3.12 雙極型晶體管組成的基本放大電路如圖題1.3.12(a)、(b)、(c)所示。設(shè)各BJT的,。 (1)計算各電路的靜態(tài)工作點; (2)畫出各電路的微變等效電路,指出它們的電路組態(tài); (3)求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻; (4)當逐步加大輸入信號時,各放大電路將首先出現(xiàn)哪一種失真(截止失真或飽和失真),其最大不失真輸出電
14、壓幅度為多少? 圖題1.3.12答:a圖(1) 求靜態(tài)工作點 (2) CE組態(tài),微變等效電路為:(3) 動態(tài)指標計算Ri=rbe=0.56 kRo=Rc=2 k(4) 當截止失真時,Vom1=ICQ·Rc=7.3 V當飽和失真時,Vom2=VCEQVCES=5.65-0.75.0 V首先出現(xiàn)飽和失真。Vom=5.0Vb圖:(1) 求靜態(tài)工作點ICQ=IBQ=0.9 mAVCEQ=15-(Rc+Re)ICQ=9.5 V(2) CB組態(tài),微變等效電路為: (3) 動態(tài)指標計算RoRc=5.1 k(4) 當截止失真時,Vom1=ICQ·RL=0.9×(5.15.1)=2
15、.3 V當飽和失真時,Vom2=VCEQ-VCES=9.5-0.7=8.8 V首先出現(xiàn)截止失真,Vom=2.3 Vc圖:(1) 求靜態(tài)工作點ICQ=IBQ=2 mAVCEQ=1.5-ICQ·Re=15-2×3=9 V(2) CC組態(tài),微變等效電路為:(3) 動態(tài)指標計算(4) 當截止失真時,Vom1=ICQ·RL=2×1.5=3 V當飽和失真時,Vom2=VCEQ-VCES=9-0.7=8.3 V首先出現(xiàn)截止失真,Vom=3 V題1.3.14 放大電路如圖題1.3.14所示,設(shè)三極管的,。為理想的硅穩(wěn)壓二極管,其穩(wěn)壓值。各電容都足夠大,在交流通路中均可視
16、作短路。 (1)求電路的靜態(tài)工作點(、和); (2)畫出電路的微變等效電路; (3)求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻; (4)說明電阻R在電路中的作用; (5)若的極性接反,電路能否正常放大?試計算此時的靜態(tài)工作點,并定性分析反接對和的影響。 圖題1.3.14答:(1) 靜態(tài)工作點VBQ=VZ+VBE=6.7 V mAICQ=IBQ=5.5 mAVCEQ=20-5.5×1-6=8.5 V(2) 微變等效電路:(3) Ri=Rb1Rb2rbe=382 (4) 電阻R對穩(wěn)壓管起限流作用,使穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓區(qū)。(5) 若Dz極性接反,則VBQ=1.4 V,ICQ=14.3 mA,VCEQ
17、=5 V,因此,該電路仍能正常放大,但由于ICQ變大,使增大,Ri減小。第一篇 第4章習題題1.4.1 在圖題1.4.1所示電路中,設(shè)BJT的,。(1)求電路的下限頻率;(2)當信號源頻率下降到下限頻率時,電壓放大倍數(shù)為多少?輸出電壓與信號源電壓的相位差為多少? 圖題1.4.1 圖題1.4.2答:(1)考慮耦合電容和輸入回路電阻后,可求得時間,然后計算;(2),相位差-225o;題1.4.2 電路如圖題1.4.2所示,設(shè)BJT的,。(1)求電路的下限頻率;(2)當信號源頻率下降到下限頻率時,電壓放大倍數(shù)為多少?答:(1)它的下限頻率由輸出回路決定,考慮耦合電容和回路電阻后,求得時間,然后計算;
18、(2);題1.4.5 某放大電路電壓放大倍數(shù)的頻率特性表達式為畫出波特圖,求其下限截止頻率和上限截止頻率。答:波特圖如下f L=10Hz, f H=50kHz。題1.4.6 某放大電路電壓放大倍數(shù)高頻段的頻率特性表達式為畫出波特圖,求其上限截止頻率的近似值。答:波特圖如下上限截止頻率 fH100kHz。題1.4.7 已知某反相放大電路電壓放大倍數(shù)的對數(shù)幅頻特性曲線如圖題1.4.7所示:(1) 寫出該放大電路電壓放大倍數(shù)的頻率特性表達式;(2) 寫出該放大電路電壓放大倍數(shù)的相頻特性表達式。 圖題1.4.7答:(1)頻率特性表達式為:(2)對數(shù)相頻特性表達式為:第二篇 第1章習題題2.1.1 在圖
19、題2.1.1所示的差分放大電路中,設(shè)T1、T2管特性對稱,已知b=60,rbe=2 k W,其余參數(shù)如圖中所示。(1) 計算T1、T2管的靜態(tài)集電極電流ICQ和集電極電壓VCQ;(2) 求差模電壓放大倍數(shù);(3) 計算差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro。圖題 2.1.1答:(1)因恒流供電,所以,;(2);(3)k, k;題2.1.2 在圖題2.1.2所示的差分放大電路中,設(shè)T1、T2管特性對稱,b1=b2=100,VBE=0.7V,且rbb=200W,其余參數(shù)如圖中所示。(1) 計算T1、T2管的靜態(tài)電流IC1Q、IC2Q和靜態(tài)電壓VCE1Q、VCE2Q;(2) 計算差模電壓放大倍數(shù);(3)
20、若vI =20sinwt m V,寫出vO的波形表達式。圖題 2.1.2答: (1)靜態(tài)計算和雙入/雙出相同,輸入靜態(tài)為零時:VE=-0。7可求得:;(2);(3)V。題2.1.3 在圖題2.1.3所示的差分放大電路中,設(shè)T1、T2管特性對稱,b1=b2=100,VBE=0.7V,且rbb=200W,其余參數(shù)如圖中所示。(1) 計算T1、T2管的靜態(tài)電流ICQ和靜態(tài)電壓VCEQ。若將Rc1短路,其它參數(shù)不變,則T1、T2管的靜態(tài)電流和電壓如何變化?(2) 計算差模輸入電阻Rid。當從單端(c2)輸出時的差模電壓放大倍數(shù)=?;(3) 當兩輸入端加入共模信號時,求共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比KCM
21、R;(4) 當vI1=105 mV,vI2=95 mV時,則T2管集電極電壓vC2是多少?e點電壓vE是多少? 圖題 2.1.3答:(1) 求靜態(tài)工作點:若將Rc1短路,則 不變 不變(2) 計算差模輸入電阻和差模電壓放大倍數(shù):(3) 求共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比:(4) 當vI1=105 mV,vI2=95 mV時,所以,VO2相對于靜態(tài)值增加了285 mV。由于E點在差模等效電路中交流接地,在共模等效電路中VE隨共模輸入電壓的變化而變化(射極跟隨器),所以,即e點電位增加了100 mV。題2.1.4 差分放大電路如圖題2.1.4所示,設(shè)各晶體管的b =100,VBE=0.7V,且rbe1
22、=rbe2=3 kW,電流源IQ=2mA,R =1 MW,差分放大電路從c2端輸出。(1) 計算靜態(tài)工作點(IC1Q、VC2Q和VEQ);(2) 計算差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻Rid和輸出電阻Ro;(3) 計算共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比KCMR;(4) 若vI1 =20sinwt mV,vI2 =0,計算幅值大小。圖題 2.1.4答:(1) 計算靜態(tài)工作點:(2) 計算差模電壓放大倍數(shù),輸入電阻和輸出電阻:(3) 計算共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比:(4) 若vI1 =20sinwt mV,vI2 =0,則(V)(V)題2.1.6 采用射極恒流源的差分放大電路如圖題2.1.6所示。設(shè)差放管
23、T1、T2特性對稱,b1 = b2 = 50,rbe=2 kW,T3管b3 = 50,T3管組成的電流源等效內(nèi)阻為Ro3 = 800 kW,電位器Rw的滑動端置于中心位置,其余元件參數(shù)如圖中所示。(1) 求靜態(tài)電流ICQ1、ICQ2、ICQ3和靜態(tài)電壓VOQ;(2) 計算差模電壓放大倍數(shù),輸入電阻Rid和輸出電阻Ro;(3) 計算共模電壓放大倍數(shù)和共模抑制比KCMR;(4) 若vI1=0.02 V、vI2 =0,則輸出電壓vO為多少?圖題 2.1.6答:(1) 求靜態(tài)工作點:(2) 計算差模性能指標:Rid=2(Rb+rbe1)+(1+)Rw=2×(5+2.2)+51×0.
24、1=19.5 kRo=Rc=10 k(3) 計算共模性能指標: (4) 若vI1=0.02sinwt V,vI2 =0時,則 vO波形如圖下圖,其動態(tài)分量與vI1之間相位相同。題2.1.7 對于高內(nèi)阻的輸入信號源和阻值較小的負載,采用如圖題2.1.7(a)、(b)、(c)所示的三個放大電路進行放大。設(shè)信號源內(nèi)阻為,負載。圖中CE放大電路的輸入電阻,輸出電阻,負載開路時的電壓放大倍數(shù)為。 (1)分別計算三種放大器的源電壓放大倍數(shù),并比較它們的大小; (2)討論和對源電壓放大倍數(shù)的影響。 圖題 2.1.7答:(1) 計算源電壓放大倍數(shù)圖a:圖b:圖c:可見,圖c的最大。(2) Ri和Ro的大小會影
25、響單級放大電路的源電壓放大倍數(shù)。如果使Avs增大,則要求Ri盡可能大,Ro盡可能小。在多級放大電路中,應注意各級之間的合理搭配。題2.1.8 在圖題2.1.8所示的兩級放大電路中,若已知T1管的、和T2管的、,且電容C1、C2、Ce在交流通路中均可忽略。 (1)分別指出T1、T2組成的放大電路的組態(tài)和輸入輸出電壓的相位關(guān)系; (2)求出該電路在中頻段的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。圖題 2.1.8答:(1) T1管組成共射(CE)組態(tài),T2管組成共集(CC)組態(tài)。 (2) 第一級的電壓放大倍數(shù)為:Ri2是第二級放大電路的輸入電阻,Ri2 = rbe2+(1+b2)(R4/RL)。第
26、二級放大電路為射極跟隨器,所以 所以,Ri= Ri1 =R1rbe1 題2.1.14 三級放大電路如圖題2.1.14所示,已知:rbe1 = rbe2 = 4 kW,rbe3 = 1.7 kW,rbe4 = rbe5 = 0.2 kW,各管的b = 50。圖中所有電容在中頻段均可視作短路。試畫出放大電路的交流通路,計算中頻電壓放大倍數(shù),輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。圖題 2.1.14解:交流通路為輸入級差分放大電路的電壓放大倍數(shù)為 rbe3是中間級的輸入電阻中間級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)為 Ri3是輸出級的輸入電阻其中,輸出級的電壓放大倍數(shù)近似為1所以,總的電壓放大倍數(shù)為:輸入電阻和輸出電阻為
27、:題2.1.15 已知某集成運放開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod5000,最大輸出電壓幅度Vom±10V,接成閉環(huán)后其電路框圖及電壓傳輸特性曲線如圖題2.1.15(a)、(b)所示。圖(a)中,設(shè)同相端上的輸入電壓vI(0.5+0.01sinwt)V,反相端接參考電壓VREF0.5V,試畫出差模輸入電壓vId和輸出電壓vO隨時間變化的波形。 圖題 2.1.15答:vO=Aod·vId=5000×0.001sinwt=50sinwt (V),但由于運放的最大輸出電壓幅度為Vom=±10V,所以當vId2 mV時,按上述正弦規(guī)律變化;而當vId2 mV時,vO已飽和。
28、輸出電壓波形如下圖所示題2.1.16 已知某集成運放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)Aod104(即80dB),最大輸出電壓幅度Vom±10V,輸入信號vI按圖題2.1.16所示的方式接入。設(shè)運放的失調(diào)和溫漂均不考慮,即當vI0時,vO0,試問:(1) 當vI1 mV時,vO等于多少伏?(2) 當vI1.5 mV時,vO等于多少伏?(3) 當考慮實際運放的輸入失調(diào)電壓VIO2 mV時,問輸出電壓靜態(tài)值VO為多少?電路能否實現(xiàn)正常放大?答:(1) 當vI1 mV時,則vO -Aod·vI -104×1 mV-10 V 臨界飽和輸出(2) 當vI1.5 mV時,則vO -Aod
29、183;vI -104×1.5 mV-15 V,已超過飽和輸出值,所以實際vO為-10V。(3) 若VIO2 mV時,則靜態(tài)時VOQ-Aod·VIO-10V,已處于反向飽和狀態(tài),放大器不能實現(xiàn)正常放大。題2.1.17 判斷下列說法是否正確:(1) 由于集成運放是直接耦合放大電路,因此只能放大直流信號,不能放大交流信號。(2) 理想運放只能放大差模信號,不能放大共模信號。(3) 不論工作在線性放大狀態(tài)還是非線性狀態(tài),理想運放的反相輸入端與同相輸入端之間的電位差都為零。(4) 不論工作在線性放大狀態(tài)還是非線性狀態(tài),理想運放的反相輸入端與同相輸入端均不從信號源索取電流。(5) 實
30、際運放在開環(huán)時,輸出很難調(diào)整至零電位,只有在閉環(huán)時才能調(diào)整至零電位。答:(1) 錯誤。集成運放可以放大交流信號;(2) 正確;(3) 錯誤,當工作在非線性狀態(tài)下,理想運放反相輸入端與同相輸入端之間的電位差可以不為零;(4) 正確;(5) 正確。題2.2.1 怎樣分析電路中是否存在反饋?如何判斷正、負反饋;動態(tài)、 靜態(tài)反饋(交、直流反饋);電壓、電流反饋;串、并聯(lián)反饋?答:根據(jù)電路中輸出回路和輸入回路之間是否存在信號通路,可判斷是否存在反饋。利用瞬時極性法,可以判斷正、負反饋:若反饋信號的引入使放大器的凈輸入量增大,則為正反饋;反之為負反饋。在靜態(tài)條件下將電路畫成直流通路,假設(shè)因外界條件變化引起
31、靜態(tài)輸出量變化,若凈輸入量也隨之而變化,則表示放大器中存在靜態(tài)反饋。當vi加入后,將電路畫成交流通路,假定因電路參數(shù)等因素的變化而引起輸出量變化,若凈輸入也隨之而變化,則表示放大器中存在動態(tài)反饋。利用反證法可判斷電壓、電流反饋。假設(shè)負載短路后,使輸出電壓為零,若反饋量也隨之為零,則是電壓反饋;若反饋量依然存在,則是電流反饋。在大多數(shù)電路中,若輸入信號和反饋信號分別加到放大電路的二個輸入端上,則為串聯(lián)反饋;若加到同一輸入端上,則為并聯(lián)反饋。題2.2.2 電壓反饋與電流反饋在什么條件下其效果相同,什么條件下效果不同?答:在負載不變的條件下,電壓反饋與電流反饋效果相同;當負載發(fā)生變化時,則二者效果不
32、同,如電壓負反饋將使輸出電壓恒定,但此時電流將發(fā)生更大的變化。題2.2.3 在圖題2.2.3所示的各種放大電路中,試按動態(tài)反饋分析:(1) 各電路分別屬于哪種反饋類型?(正/負反饋;電壓/電流反饋;串聯(lián)/并聯(lián)反饋)。(2) 各個反饋電路的效果是穩(wěn)定電路中的哪個輸出量?(說明是電流,還是電壓)。(3) 若要求將圖(f)改接為電壓并聯(lián)負反饋,試畫出電路圖(不增減元件)。(a) (b) (c)(d) (e) (f) (g)圖題 2.2.3答: (a)電壓并聯(lián)負反饋,穩(wěn)定o; (b)電流串聯(lián)負反饋,穩(wěn)定io; (c)電流并聯(lián)負反饋,穩(wěn)定io; (d)電壓串聯(lián)負反饋,穩(wěn)定o; (e)電壓并聯(lián)負反饋,穩(wěn)定
33、o; (f)電壓串聯(lián)負反饋,穩(wěn)定o; (g)電壓串聯(lián)負反饋,穩(wěn)定o;(3): 見下圖題2.2.4 在深度負反饋條件下,近似計算圖題2.2.3中各電路的閉環(huán)電壓增益Avf=vO/vS及從信號源vS二端看入的輸入電阻Rif和閉環(huán)輸出電阻Rof。答:在深度負反饋下有:(a) ,;(b) ,;(c) ,;(d) ,; (e) ,; (f) ,; (g) ,;題2.2.5 電路分別如圖題2.2.5 (a)、(b)所示,(1) 判斷電路分別引入了哪種交流反饋類型?-VR2R1R3+VvIvOT1T2RL(2) 分別計算電路的閉環(huán)電壓增益Avf=vO/vI及從輸入信號vI端看入的輸入電阻Rif和閉環(huán)輸出電阻
34、Rof。+VR2R1R3-VvIvOT1T2(a) (b)圖題2.2.5答:(a)電路為電壓串聯(lián)負反饋,;(b)電路為電流串聯(lián)負反饋,;題2.2.6 電路如圖題2.2.6所示,判斷電路引入了哪種交流反饋類型?計算電路的閉環(huán)電壓增益Avf=vO/vI及從輸入信號vI端看入的輸入電阻Rif和閉環(huán)輸出電阻Rof。+-A1+-A2vIvOR1R2圖題2.2.6答:電路為電壓串聯(lián)負反饋,;題2.2.8 設(shè)某個放大器的開環(huán)增益在100200之間變化,現(xiàn)引入負反饋,取F = 0.05,試求閉環(huán)增益的變化范圍。答: 題2.2.9 設(shè)某個放大器開環(huán)時 為20%,若要求不超過1%,且=100,問和 分別應取多大?
35、答: 19 題2.2.10 某運放的開環(huán)增益為106,其最低的轉(zhuǎn)折頻率為5Hz。若將該運放組成一同相放大電路,并使它的增益為100,問此時的帶寬和增益-帶寬積各為多少?答:A =106 fH=5Hz Af=100因增益帶寬積為常數(shù)Af·fHf = A·f fHf =(106×5/100)=5×104 (Hz)=50 (kHz)A·BW=100×50kHz題2.2.11 在什么條件下,引入負反饋才能減少放大器的非線性失真系數(shù)和提高信噪比?答:負反饋只能減少由放大器內(nèi)部產(chǎn)生的非線性失真和噪聲。而為了提高信噪比,還必須在引入負反饋的同時,增
36、大輸入信號。若輸入信號中混進了干擾,或輸入信號本身具有非線性失真,則反饋無能為力。題2.2.15 判斷下列說法是否正確。(1)直流負反饋就是直接耦合放大電路中所引入的負反饋。(×)(2)在負反饋放大電路中,在反饋系數(shù)較大的情況下,只有盡可能地增大開環(huán)放大倍數(shù),才能有效地提高閉環(huán)放大倍數(shù)。(×)(3)在負反饋放大電路中,基本放大器的放大倍數(shù)越大,閉環(huán)放大倍數(shù)就越穩(wěn)定。()(4)負反饋只能改善反饋環(huán)路中的放大性能,對反饋環(huán)路之外無效。 ()(5)當輸入信號是一個失真的正弦波時,加入負反饋后能使失真得到改善。(×)(6)若放大電路的負載不變,為使其電壓放大倍數(shù)穩(wěn)定,既可
37、以引入電壓負反饋,也可以引入電流負反饋。()(7)集成運放只有引入負反饋時才能工作在線性放大區(qū)內(nèi)。 ()(8)負反饋放大電路的反饋越深,就越容易引起自激振蕩。()第二篇 第3章習題題2.3.1 圖題2.3.1是同相輸入方式的放大電路,A為理想運放,電位器Rw可用來調(diào)節(jié)輸出直流電位,試求:(1)當=0時,調(diào)節(jié)電位器,輸出直流電壓VO的可調(diào)范圍是多少?(2)電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)?圖題 2.3.1答:(1) 當Vi=0時,電路相當于反相輸入放大器。故當電位器觸點調(diào)到最上端時, VO=-(15/2M)×1K=-7.5mV,當電位器觸點調(diào)到最下端時,VO=-(-15/2M)×1K=
38、+7.5mV (2) 計算Avf時,直流電源±15V都為零,假設(shè)電位器觸點在中間位置,則若不在中間位置,則分為R和(100K-R)二部分,并聯(lián)后和2M相比很小,所以Avf仍為1。題2.3.2 在圖題2.3.2中,設(shè)集成運放為理想器件,求下列情況下vO與vS的的關(guān)系式:(1) 若S1和S3閉合,S2斷開,vO=?(2) 若S1和S2閉合,S3斷開,vO=?(3) 若S2閉合,S1和S3斷開,vO=?(4) 若S1、S2、S3都閉合,vO=?圖題 2.3.2答:(1) 當S1和S3閉合,S2斷開時,電路為反相輸入放大器,o=-s(2) 當S1和S2閉合,S3斷開時,(+)=s,(-)(+
39、)=s,故R中無電流通過,o=(-)=s(3) S2閉合,S1和S3斷開,則0=(-)=(+)=s(4) S1、S2和S3都閉合時,(+)=(-)=0 0=-(s/R)·R=-s題2.3.3 用集成運放和普通電壓表可組成性能良好的歐姆表,電路如圖題2.3.3所示。設(shè)A為理想運放,虛線方框表示電壓表,滿量程為2V,RM 是它的等效電阻,被測電阻Rx跨接在A、B之間。(1) 試證明Rx與VO成正比;(2) 計算當要求Rx的測量范圍為010k時,R1應選多大阻值?圖題 2.3.3答:(1) 證:運放A構(gòu)成反相比例運算放大器Vo=-(RX/R1)·(-V)=-(-V)/R1)
40、83;Rx(2) 要求Rx的測量范圍為010k,即RX=10k時,Vo達到滿量程2V, 代入上式,得2V=-(10k/R1)(-2V) R1=10k題2.3.4 圖題2.3.4(a)為加法器電路,R11=R12=R2=R。圖題 2.3.4(1) 試求運算關(guān)系式:vO= f(vI1,vI2);(2) 若vI1、vI2分別為三角波和方波,其波形如圖題2.3.4(b)所示,試畫出輸出電壓波形并注明其電壓變化范圍。答:(1) 0= -(R2/R11)·I1-(R2/R12)·I2=-(I1+I2) (2) 見下圖: 題2.3.5 由四個電壓跟隨器組成的電路如圖題2.3.5所示,試寫
41、出其輸出電壓的表達式:vO= f (vI1,vI2,vI3)。圖題 2.3.5答: 01=I1 02=12 03=I3 0=(-)=(+)題2.3.6 試寫出圖題2.3.6 加法器對vI1、vI2、vI3的運算結(jié)果:vO= f (vI1、vI2、vI3)。圖題 2.3.6答:A2的輸出O2=-(10/5)I2-(10/100)I3=-2I2-0.1I3 0=-(100/20)I1-(100/100)o2=-5I1+2I2+0.1I3題2.3.7 積分電路如圖題2.3.7(a)所示,其輸入信號vI波形如圖題2.3.7(b),并設(shè)t=0時,vC(0)=0,試畫出相應的輸出電壓vO波形。圖題 2.3
42、.7答:在t=010ms區(qū)間,I=2V o=-(i/RC)·t=-2/(10×103×10-6)·t=-200t 當t=0時,o=0V,當t=10ms時,o=-2V 當t=10ms20ms區(qū)間,I=-2V o=o(10)-(i/RC)·t=-2+0.2(t-10ms)t=20ms時,o=0V波形見圖題2.3.8 圖題2.3.8電路中,A1、A2為理想運放,電容的初始電壓vC(0)=0。(1) 寫出vO與vS1、vS2和vS3之間的關(guān)系式;(2) 寫出當電路中電阻R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R時,輸出電壓vO的表達式。圖題 2.3.
43、8答:(1) A1構(gòu)成雙端輸入的比例運算電路,A2構(gòu)成積分運算電路。(2) R1=R2=R3=R4=R5=R6=R時,o1=S2-S1 題2.3.10 由運放組成的三極管電流放大系數(shù)的測試電路如圖題2.3.10所示,設(shè)三極管的VBE=0.7V。(1) 求出三極管的c、b、e各極的電位值;(2) 若電壓表讀數(shù)為200 mV,試求三極管的值。圖題 2.3.10答:(1) VB=0V VE=-0.7V VC=6V (2) IB=200mV/R2=0.02(mA)Ic=(V1-VI(-)/R1=(12V-6V)/6K=1(mA) =IC/IB=50 第二篇 第4章習題題2.4.1 一個負反饋放大器產(chǎn)生
44、自激振蕩的相位條件為,而正弦振蕩器中的相位平衡條件是,這里有無矛盾?答:負反饋反饋回來的信號與原信號應該是-180o的正數(shù)倍,才能形成負反饋;而振蕩電路必須是正反饋,即反饋回來的信號應該是原信號360o的正數(shù)倍。題2.4.2 振蕩器的幅度平衡條件為,而起振時,則要求,這是為什么?答:平衡條件是穩(wěn)定振蕩時的幅度要求,而起振必須要求正反饋量不斷地大于原信號,才能振起來。振起來后,如一直還大于,則放大器會進入飽和,使信號失真,所以應該進入穩(wěn)定振蕩,即要求振幅自動維持在1的水平。題2.4.3 RC橋式正弦振蕩器如圖題2.4.3 所示,其中二極管在負反饋支路內(nèi)起穩(wěn)幅作用。圖題2.4.3 (1)試在放大器
45、框圖A內(nèi)填上同相輸入端(+)和反相輸入端(-)的符號,若A為A741型運放,試注明這兩個輸入端子的管腳號碼。(2)如果不用二極管,而改用下列熱敏元件來實現(xiàn)穩(wěn)幅:(a)具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻器;(b)具有正溫度系數(shù)的鎢絲燈泡。試挑選元件(a)或(b)來替代圖中的負反饋支路電阻(R1或R3)。答:(1) RC橋式正弦振蕩器中,由于RC串并聯(lián)網(wǎng)絡在f=fo時,其相移AF=0,為滿足相位條件:AF=A+F=0,放大器必須接成同相放大器,因此與RC串并聯(lián)網(wǎng)絡連接的輸入端為(+),與負反饋支路連接的輸入端為(-),若A為A741,其管腳號為:反相輸入端為2,同相輸入端為3。(2) (a)負溫度系數(shù)的熱敏
46、電阻取代R3;(b)正溫度系數(shù)的鎢絲燈泡取代R1。題2.4.4 試用相位平衡條件判別圖題2.4.4所示各振蕩電路。(1)哪些可能產(chǎn)生正弦振蕩,哪些不能?(注意耦合電容Cb、Ce在交流通路中可視作短路。)(2) 對那些不能滿足相位平衡條件的電路,如何改變接線使之滿足相位平衡條件? (a) (b) (c) 圖題2.4.4答:(1)(a) 不滿足相位平衡條件。(2) 電路(b)中,通過切環(huán)與瞬時極性法,可判斷該電路不滿足相位平衡條件。而將反饋信號引入T1基極時,即可滿足相位平衡條件。(3) 由電路(c)中的瞬時極性可知,該電路滿足相位平衡條件。題2.4.11 收音機中的本機振蕩電路如圖題2.4.11
47、所示。(1)當半可調(diào)電容器C5在(12270)pF范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時,計算振蕩器的振蕩頻率可調(diào)范圍;(2)三極管在電路中工作在什么組態(tài)?圖題2.4.11答:(1)振蕩頻率在2。094MHz927.2kHz之間; (2)應工作在CB組態(tài)。題2.4.15 圖題2.4.15所示為光控電路的一部分,它將連續(xù)變化的光電信號轉(zhuǎn)換成離散信號(即高、低電平信號),電流I隨光照的強弱而變化。(1) 在A1和A2中哪個工作在線性區(qū)?哪個工作在非線性區(qū)?為什么?(2) 試求出表示VO與I關(guān)系的傳輸特性。 圖題2.4.15答:(1)運放A1工作在放大區(qū)(線性區(qū)),運放A2工作在非線性區(qū)(模擬電壓比較器); (2),VO=-
48、5V,VO=+5V。第二篇 第5章習題題2.5.1 一雙電源互補對稱電路如圖題2.5.1所示,設(shè)已知VCC=12V,RL=16,vI為正弦波。求:(1)在三極管的飽和壓降VCES可以忽略不計的條件下,負載上可能得到的最大輸出功率Pom=?(2)每個管子允許的管耗PCM至少應為多少?(3)每個管子的耐壓V(BR)CEO應大于多少?圖題2.5.1解:(1) 負載上可能得到的最大輸出電壓幅度Vom=12V (2) 0.9W (3) 24V題2.5.2 在圖題2.5.2 所示的OTL功放電路中,設(shè)RL=8,管子的飽和壓降CES可以忽略不計。若要求最大不失真輸出功率(不考慮交越失真)為9W,則電源電壓V
49、CC至少應為多大?(已知vi為正弦電壓。)圖題2.5.2解: VCC=24(V) 電源電壓VCC至少24V題2.5.3 OTL放大電路如圖題2.5.3所示,設(shè)T1、T2特性完全對稱,vi為正弦電壓,VCC=10V,RL=16。試回答下列問題:(1)靜態(tài)時,電容C2兩端的電壓應是多少?調(diào)整哪個電阻能滿足這一要求?(2)動態(tài)時,若輸出電壓波形出現(xiàn)交越失真,應調(diào)整哪個電阻?如何調(diào)整?(3)若R1=R3=1.2k,T1、T2管的=50,VBE=0.7V,PCM=200mW,假設(shè)D1、D2、R2中任意一個開路,將會產(chǎn)生什么后果?圖題2.5.3解: (1) 靜態(tài)時,電容C2兩端的電壓應為5V。調(diào)整R1、R
50、3,可調(diào)整上、下兩部分電路的對稱性,從而使C2兩端電壓為5V; (2) 若出現(xiàn)交越失真,應調(diào)大R2,使bb2間電壓增大,提供較大的靜態(tài)電流; (3) 若D1、D2、R2中任意一個開路,則IC1=IC2=IB1=179(mA) PC=IC1·VCE=I·5V=895(mW)Pcm,功率管會燒壞。題2.5.4 在圖題2.5.3電路中,已知VCC=35V,RL=35,流過負載的電流iL=0.45cost(A)。求:(1)負載RL所能得到的信號功率Po;(2)電源供給的功率PE;(3)兩個管子的總管耗PT。解:(1) (2) =(3) 題2.5.6 圖題2.5.6功放電路中,設(shè)運放
51、A的最大輸出電壓幅度為±10 V,最大輸出電流為±10mA,晶體管T1、T2的VBE=0.7V。問:(1)該電路的電壓放大倍數(shù)Avf=?(2)為了得到盡可能大的不失真輸出功率,T1、T2管的值至少應取多少?(3)該電路的最大不失真輸出功率Pom=?(4)當達到上述功率時,輸出級的效率是多少?每個管子的管耗多大?圖題2.5.6解:(1) (2) 運放最大輸出電流±10mA,所以功放管的IB=10mA,運放的最大輸出電壓±10V, vo的最大輸出電壓幅度為 管子IEm=Iom,所以 (3) =題2.5.7 在圖題2.5.7所示電路中,已知VCC=15V,T1和T2 的飽和管壓降VCES=1V,集成運放的最大輸出電壓幅值為±13V,二極管的導通電壓為0.7V。+- 圖題
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