電子技術(shù)基礎(chǔ)(電工Ⅱ)李春茂主編-機械工業(yè)出版社-課后習(xí)題答案

目錄TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\h\zTJ_2解(1)(2)心=心跖(1一嚴)'=4niAx(l-)2=lniAq-4(2)UGS=—.Rs=一27、所以Rsi==RS1(3)Rg(1+(3)Rg(1+即島)區(qū)+尺2)+乩&心=0.69x1001+0.69x1000==2MQ1+0.69A=U八譏"0.69x10-=-4.99l+gA+1+0.69x1+l+gA+第四章多級放大電路習(xí)題答案1放人電路見圖4-35,晶體管％的心=6kO,血的g=l?2kG,兩管的A=角=100,要求:(1)計算該多級放人電路的輸入電阻”和輸出電阻/。，(2)計算&=0和7^=20kQ時的Ujq各是多少。解:(1)//RB2//7；el=91//30//6=4.7kQ,卩；2=鳥〃[也+(1+0)&〃町=180//[1?2+101x3.6〃3?6]=90?7kG凡=0時?=-176.6(1+爲)(忌//&)

也+(1+爲)(咫//&)=-176.6兒以血鳥+存01(&1〃7；2)^(1+02)(&2〃鳥)77；1_34。5Zbel?be2+(1+02)(&2〃*^Z)&十人12放人電路見圖4-36,各管的0=100」*=1kd試計算放人電路的電壓放人倍數(shù)九，輸入電阻耳和輸出電阻廠°。

圖4圖4?36題4?2圖解：7；=盡1〃[乞1+（1+0）&]//7；訂=376〃[1+10職7?5〃7?16]=186?731<°=400//200//[1+101x0.065]=7.16kQfi2=Rd】鳥3〃pbe2+（1+0）Re2=400//200//[1+101x0.065]=7.16kQ?o=3kQA=A1A2=（1+01）（A=A1A2=（1+01）（&1〃/；2）v02（&2〃Rl）氐i+（1+0】）（耳i〃rt2）心+（1+0）Re；100（3//l）1+101x0.065?-103放人電路見圖4?37,場效應(yīng)管3DO1的gm=2mS,晶體管3DG6的0=50,靜態(tài)Ube=0?Ube=0?7V,要求：（1）計算第二級的靜態(tài)工作點；（2）寫出總電壓放人倍數(shù)▲（的表達式；（3）第一級的輸入電阻和第二級的輸出電阻/?。等丁?多少？⑷說明第一級電路的名稱，在輸入級采用此電路有何好處？解：（1）計算第二級的靜態(tài)工作點r4-0.7」E=r4-0.7」E==1.65nt4?IcIb=』0.03悶51t/作=12-（2+2）x1.65=5"g=300Q+（1+0）=H03.6Q=l.lArQ一IEniAC)總電壓放人倍數(shù)乙「的表達式ri2=20//10//[l.1+51x0.5]=5.33kQ乩(念〃心)“1+乩(尺S〃，；2)金一0宀一502〃5二/亠+(1+0)尺11.1+51x0.54=41?42一2?7=Rq=10MG,/;q飩=2kQ第一級為源極器，具有很高的輸入阻抗，減少刈信號源電壓的影響。4-4兩級交流放人電路見圖4?38,已知場效應(yīng)晶體管的gm=2mA/V,晶體管的0=50,氐=600Go要求:(1)畫出放大電路的微變等效電路;(2)計算q=10111V時比。=?(3)計算第一級的輸入、輸出電阻；(4)說明前級采用場效應(yīng)晶體管，后級采用射極輸出放人電路的作用。1)放人電路的微變等效電路A心=47//[0.6+51x(0.47//0.75)]=11.56kQ4產(chǎn)-久傀〃忌)一7.54(1+0)(&〃和“心+(1+0)(聲〃坨)血之"54zf+Ks

U。=74.5mV第一級放人電路的輸入電阻，輸出電阻耳=&+傀1〃盡>心1MGrQ1Rd=5.6kQ前級采用場效應(yīng)晶體管可以提高電路的輸入電阻，后級采用射極器可以降低輸出電阻，提高帶負載能力。分析：多級放人電路由單級放人電路聯(lián)接Ifu成，級間可采用阻容耦合或直接耦合方式。第一級一般要求有較高的輸入電阻，以減小信號源電流，通常采用場效應(yīng)管放人電路或射極跟隨器。而末級通常采用射極跟隨器，以使得到較低的輸出電阻，與低阻的負載相匹配；或者采用功率放人器，以便供給負載足夠的功率。4-5電壓放大電路和功率放人電路的要求有何不同？解：電壓放人器與功率放人器的區(qū)別1)任務(wù)不同。電壓放人一不失真地提高輸入信號的幅度，以驅(qū)動后面的功率放人級，通常工作在小信號狀態(tài)。功率放人一信號不失真或輕度失真的條件卜?提高輸出功率，通常工作在大信號狀態(tài)。2)分析方法不同，電壓放人采用微變等效電路法和圖解法，功率放人采用圖解法。4-6甲類功率放大電路效率低的原因何在？解：甲類功率放人電路，將放人電路的靜態(tài)工作點0選在其交流負載線中點附近，在整個輸入信號周期內(nèi)，始終有電流流過晶體管，雖然放人的信號不失真，但管耗A人，電路的效率很低。4-7甲乙類互補對?稱功率放人電路為什么可以減小交越失真解：乙類互補対稱功率放人電路中，靜態(tài)時兀和乙均處卩截止狀態(tài)，當輸入信號小于晶體管的死區(qū)電壓時，基極電流g基本上等J：零。因此，在兩管交替工作前后都存在一個由輸入特性的死區(qū)電壓而引起的截止工作區(qū)，導(dǎo)致輸出電壓、電流波形產(chǎn)生信號失真，這種失真稱為交越失真.為了消除交越失真，可在晶體管上加一很小的直流偏壓，將靜壓工作點設(shè)置在稍高于截止點，使兩個功放管在靜止時處J'J：導(dǎo)通狀態(tài)，即可避開輸入特性曲線上的死區(qū)電壓。這時兩只晶體管都工作在甲乙類放人狀態(tài)。分析：功率放人電路具有較人的輸出功率，晶體管工作在人信號極限運用狀態(tài)，為減小晶體管的損耗和提高電源的利用率，通常晶體管工作在乙類或甲乙類狀態(tài)。4-8單電源互補対稱電路中，負載電阻&=150Q,要求最人輸出功率POm=120rnW,求電源々c的值。解：由J：電路為單電源互補對?稱電路輸出電壓的最人值為輸出電壓的倚效值為輸出功率的最人值Uo=UoJy/luVcc!14i

心=U]%?気2/8竝輸出電壓的倚效值為輸出功率的最人值所以^c=>/^x8/?l=12V分析：雙電源互補對稱功率放人電路又稱OCL電路(無輸出電叡=險單電源互補対稱功率放人電路又稱OTL單電源互補対稱功率放人電路又稱OTL電路(無輸出變壓器)￡喚4-9在圖4?39功放電路中,已知々c=12V,&=8Q。堆為正弦電壓,求：(1)負載上可能得到的最人輸岀功率；(2)每個管子的管耗Pcm至少應(yīng)為多少？輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解：（1）輸出功率的最人值圖4-39題4解：（1）輸出功率的最人值圖4-39題4?9圖心=uj/%-冬c2/2血=122/（2x8）=9PF兩個直流電源供給的最人總功率&喚71/^2xl223.14x8=11.46^（2）兩個管子的管耗尸⑶巴喚=&喚-盂c"l?46-9=2.46"P佃郴=1.23爐cmaxl單管）4-10某OCL電路見圖440a,試回答以卜-問題。H+rcc一Hr\廠r/msr\廠r/ms輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125Aa）b）圖4-40題4-10圖（1）當以；c=15V,5、勺管的飽和壓降C7ces?2V,Al=8Q時，負載聲上得到的輸出功率應(yīng)為多人？（2）若Vcc=18V,Rl=16Q，忽略％、冬管上的飽和壓降，當輸入均=10運血血￡V時，計算負載血上得到的輸出功率&為多人？電源提供的功率&為多人？單管管耗住為多人？（3）動態(tài)情況卜測得負載兔上的電壓波形蛻（￡）見圖4-40b,試判斷這種波形失真為何種失真？應(yīng)調(diào)哪個元件？如何調(diào)整可以消除失真？（4）靜態(tài)情況卞，若刊、也、個元件中有一個開路，你認為會出現(xiàn)什么問題？解：（1）化;;"=2"0.56W,C）?C）?空L哎“O.125W2Rl2x16電源供給的電流電源輸入功率厶仏心0358力&=Zcx2^c=0.358x2xl8=12.9W兩個管子的管耗Fcmy￡=12.9-10.125=2.775"心單管)"a”動態(tài)情況卜測得負載Rl上的電壓波形以。(。這種波形失真為交越失真，應(yīng)調(diào)整電阻R1，使其增大。靜態(tài)情況卞，若Ri、叫、應(yīng)労個元件中有一個開路，輸出波形將只有一半。*討論:在功率放人器的分析中，應(yīng)明確卜?列幾點：1.功率放大器的輸出功率、管耗、電源提供的功率、效率均為輸出電壓幅值的函數(shù)。當Sxn不同時，它們的值是不同的。2?電路的最人輸出功率是指輸出電壓處極限狀態(tài)時的輸出功率，公式2只有在輸出電壓達到極限值，并且忽略管子的飽和壓降時才可以用。2Rl3.互補對稱功放中的互補対稱輸出級屬J：射級跟隨器，所以當已知輸入信號的有效值仏時，則仏石仏石伍人。4-11電路見圖4?41,設(shè)冬c=20V,AL=8Q,管子的飽和壓降為2V,求輸出功率出。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖4?41題4?11圖解：化喚叭Sc-2)2/(8^l)=(20-2)3/(8x8)=5.06W為了使互補對稱放人電路貝?有盡可能人的輸出功率，一般要加推動級，以保證有足夠的功率推動輸出級。4-12在圖4-16電路中，已知5管供給復(fù)合管功放級的最人集電極電流和電壓分別為Zcml=10mA,C；end=10V,所有管子的尸=30,求負載上最人功率凡曲輸出電壓的幅值4m不超過10V,相應(yīng)的輸出功率為遠5P。遠5P。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A4-13晶體管3DG6D的極限參數(shù)如2Fcm=100mW,Zcm=20mA,Seo=30V如將它接成變壓器耦合單管功率放人電路圖4?17,試問：輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A（1）工作在理想極限狀態(tài)，最人輸出功率尸啦是多少？（2）電源電動勢應(yīng)該多人？集電極靜態(tài)電流ZC應(yīng)該多人？（3）掇合適的交流等效電阻尺；應(yīng)該多人？（4）如果負我電阻為16Q,輸出變壓器的電壓變比K應(yīng)該多大？解：集電極允許的最人電流厶機>Ec/R'l晶體管的最人耐壓Uceo>2Ec每個管子允許管耗的最小值￡”2>0.2^,,（1）&nax=2EcIcM=191111W,Pom=PEn?x-PCm=91mW（2）Ec=30V,/c=】0mA,（3）R'l=Edie=3kQ，⑷K=^R'lIRl=0.4334-14什么是零點漂移？交流放人器是否也有零點漂移？解：在多級直接耦合放人電路中，即使把輸入端短路（即無輸入信號），在輸出端也會出現(xiàn)電壓波動，使輸出電壓偏離零值，這種現(xiàn)彖稱為零點漂移，簡稱零漂。交流放人器即一般的電容耦合放大電路沒有零漂，電容能濾除緩慢變化的零漂。4-15直流放大器能不能放人交流信號？解：直流放人器（直接耦合放人電路）不僅能放人緩變信號，也能放大頻率較高的信號。4-16有兩個直流放大電器，它們的電壓放大倍數(shù)分別為心和105,如果兩者的輸出漂移電壓都是500mV,能不能說它們的漂移指標是一樣的？若要放人O.lmV的信號，兩個放大電路都可以用嗎？解：不能第一個放人電路折算到輸入的零漂為500mV/l000=05mV,第個放大電路折算到輸入的零漂為500mV/100000=0.005mV,第一個放人電路的零漂嚴重些。要放X0lmV的信號只能用第二個放人電路，因為第一個放大電路很難區(qū)分輸出信號和零漂。分析：4-17有一兩級直接耦合放人電路，在25°C時，輸入信號4=0,輸出端電壓為5V當溫度升高到35°C時，測最出輸出端電壓為5.25V,試求放人電路的溫度漂移（HV/°C）。輸出端漂移電壓要折合到輸入端，設(shè)0=250。25—5解：-…；=4x10—7/z/°C=40"http://°C°C10x25024-18雙端輸入、雙端輸出差動放大電路為什么能抑制零點漂移？為什么共模反饋電阻Re能提高抑制零點漂移的效果？是不是Re越丿、越好？為什么Re不影響差模信號的放人效果？解：雙端輸入、雙端輸出差動放人電路能抑制零漂是因為利用了兩個完全相同的放人電路的対稱性，溫度対兩個放人電路的影響完全相同，使兩個放人電路互相補償。共模反饋電路對?差模信號相當J：短路，對共模信號能降低原電路對其的放人倍數(shù)。當Re選得較人時,維持正常工作是所需的負電源電壓將很高，這是很不經(jīng)濟的。分析：在直接耦合放人電路中零點漂移變得異常突出，差動放人電路可有效地抑制零點漂移。差動放丿、電路是利用兩個相同的單管放人電路相互補償，依靠電路的對稱性來抑制零點漂移。零點漂移可以等效為共模輸入信號，所以差動放人電路貝有很強的共模抑制能力。典型的差動放丿、電路為雙端輸入雙端輸出方式。為了和一端接地的信號源聯(lián)接，亦可采用單端輸入。其雙端輸入單端輸出方式通常用作集成運算放人器的輸入級。4-19圖441中的內(nèi)，兀均為硅管，Se=0.7V,兩管間為直接耦合方式，己知0尸0尸50,7^1=^2=3000，電容器6、6、C3、C4的容量足夠大。(1)估算靜態(tài)工作點/C2，“E2伽2的影響忽略不計)；(2)求中頻電壓放人倍數(shù)凡，輸解：(1)K=20xlO=2.44Z20+622.44-0.7=(1+50)厶乂2所以厶=0?017mXIc=piB=50x0.017=0?85mAN=10-0.85x2=8?3/=Nr10-83-0.7…人.IF1==1.96mAq0.51C7c￡2=10-2.51x1.96=5.1/)分析;該電路采用了直接耦合方式，第一級放人電路為由NPN管構(gòu)成的分壓偏置式共射放人電路，第二級放人電路為由PNP管構(gòu)成的分壓偏置式共射放人電路=^B1//^B2//z;el=20//62//0.3=0.29kQ

凡=AiAi201（〃廠比2）L（02（&2〃Rl凡=AiAi2X；bel丿I?be250（2//0?3）、,50（2//5）=43.4x238=103294-20某差動放人電路見圖443,設(shè)對管的0=50,rbe=300Q,S￡=07V,Rp的影響可以忽略不計，試估算：(1)5，3的靜態(tài)工作點。(2)差模電壓放人倍數(shù)4xd+20kQMii+20kQMii2匕..（+12V）輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A-^e<-12V）圖4-43題4-20圖解：（1）兩管的靜態(tài)工作點相同^EE=】bRb+“BE+耳2理=厶盡+4￡+2（1+0）厶&I_冬e-4e_12-0.7B易+（1+0）2尺20+51x2x10厶=0厶=0.55mAUce=UcC+^EE-】C^C~2，eR=12+12-0.55x10-2x0.56x10=7.3V（2）差模放人倍數(shù)0RcRb+rRb+rb20+0.3分析：圖中的差動放人器在兩個BJT的發(fā)射極之間放置了可調(diào)電阻Rw，起調(diào)0作用，即在靜態(tài)時，調(diào)整Rv去補償由J：管子不對稱造成的誤差，以保證輸出電壓為0。4-21為什么晶體管恒流源差動放人電路能進一步提高共模抑制比和減小單端輸出時的零點漂移？解：晶體管恒流源的直流電阻不人，即其直流壓降不人；但對信號分量卻能呈現(xiàn)出極人的動態(tài)電阻。工作在放人區(qū)的晶體管就貝有這種特性能，進一步提高共模抑制比和減小單

端輸出時的零點漂移。4-22電路見圖444,設(shè)3個晶體管均有氐=200Q,0=50,穩(wěn)壓管2CW15的穩(wěn)定電壓為8V,試求：(1)靜態(tài)工作參數(shù)UcpIcvUBVZ別和—I；(2)差模電壓增益。1594-44題1594-44題4-22圖輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解:；C1=；C2==8V/(36kQx2)=0.11mA2&ei=4e嚴吃c—心(心+&)=12-0?llx(100+0?l)=lV(2)忽略電阻5.1MO和平衡電阻的影響5O(1OO//5)=_233410+0.2*討論：圖中的差動放人器屬恒流源差放，它能夠提高放人器的共模抑制能力，而不會影響差模指標，這是因為恒流源部分對J：差模信號來講可視為短路。第5章集成運放電路題5-1試根據(jù)F007運算放人器的電路說明為什么“2”端是反相輸入端：“3”端是同相輸入端。解：本題考察的是聯(lián)系實際的器件分析反相輸入端與同相輸入端的含義?！?”端是反相輸入端，從此端輸入輸出波形與輸入波形反和，““3”端是同和輸入端,從此端輸入輸出波形與輸入波形同相，a)b)c)圖5?4S題圖解：分析：本題電路均由兩級放丿、電路組成，其中每級電路存在的反饋稱為本級反饋：兩級Z間存在的反饋稱為級間反饋。在既有本級反饋也有級間反饋的多級放人電路中，起主要作用的是級間反饋。在判別放人電路的反饋極性和類型之前，首先耍判斷放丿、電路是否存在反饋。如果電路中存在既同輸入電路有關(guān)，又同輸出電路有關(guān)的元件或網(wǎng)絡(luò)，則電路存在反饋，否則不存在反饋。在運用瞬時極性法判別反饋極性時，注意晶體管的基極和發(fā)射極瞬時極性相同，Ifu與集電極瞬時極性和反。電壓反饋和電流反饋的判別看反饋電路是否直接從輸出端引出，并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋的判別看反饋信號與輸入信號是否加在同一個輸入端。1MQ電阻：級間反饋，電壓并聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在；3.9kQ電阻：本級反饋，電流串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在；

12kQ電阻：本級反饋，電壓串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在。竝電阻：級間反饋，電壓串聯(lián)負反饋，交流負反饋；&11電阻：本級反饋，電流串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在；&12電阻：本級反饋，直流反饋；&11電阻：本級反饋，電壓串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在。&電阻：級間反饋，電壓串聯(lián)負反饋，交流負反饋；&i：本級反饋，電流串聯(lián)負反饋，交流負反饋與直流負反饋同時存在&2：本級反饋，直流反饋。題5?3電路見圖5-9,耍求：(1)指出圖中的反饋電路，判斷反饋極性(正、負反饋)和類型。(2)若己知坷=-3山，Ui/li=7.5kO,R\=R6,求電阻&為多少?(3)求電路的輸入電阻Xp圖5-49題5-3圖

解：在分析計算多級運算放人電路時，重要的是找出各級之間的相互關(guān)系。首先分析第一級輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，再分析第二級輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系，逐級類推，最后確定整個電路的輸出電壓與輸入電壓2間的關(guān)系。本題兩級運放均引入了負反饋，所以集成運算放大器工作在線性區(qū)，可以應(yīng)用“虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析。(1)盡為第一級的反饋電阻構(gòu)成并聯(lián)電壓負反饋。&、&為第二級的反饋電壓阻構(gòu)成串聯(lián)電壓負反饋。盡為兩級間的反饋電阻構(gòu)成并聯(lián)電壓負反饋C)IL+C)IL+3u.\+l6=-——1u.+—輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A“=37?5±O“=37?5±OA均+3坷坷51坨+忘“丄=7?5kG水討論：對?于工作在線性狀態(tài)的運放，可以由“焜短”、“虛斷”的條件來分析電路。這將使分析過程人人簡化。但是，運放只有構(gòu)成負反饋，才可以工作在線性狀態(tài)。所以在分析運放電路時，首先要判別是否構(gòu)成了負反饋，才可采用“虛短”、“虛斷”的條件。題5-4分析圖5-50中兩個電路的級間反饋，試回答：(1)是正反饋還是負反饋，是直流反饋還是交流反饋？何種類型？(2)各自的電壓放大倍數(shù)人約是多少？比10kQa)圖比10kQa)圖5?題5?4圖b)輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解：本題是兩級放人電路，由J：第一級集成運放不存在負反饋所以切與仏為非線性關(guān)系。但第二級放人電路存在負反饋，兩級放丿、電路級間存在負反饋，所以可以應(yīng)用"虛斷”和“虛短”兩條分析依據(jù)分析，但推出來的放大倍數(shù)為近似值。(1)a).R2:交直流電壓并聯(lián)負反饋，b).R5:電壓串聯(lián)負反饋b)生=隹匕b)生=隹匕110題5?5電路見圖5-5b耍求：(1)指出反饋電路，判斷反饋的正負及類型；(2)寫出輸出電壓坷與輸入電壓堆之間關(guān)系的表達式;(3)輸入電阻7；=堆仏=?輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解：本題電路由一個反相輸入比例運算電路和電壓源組成，反相輸入比例運算電路的輸入電壓從直流電源取得:尸仏(1)金：電壓并聯(lián)負反饋(2)*討論：在利用“虛短”、“虛斷”條件分析電路時耍注意：“虛短”是指運放的同相端和反相端之間的凈輸入電壓近似為0?！疤摂唷笔侵噶魅脒\放同和端和反相端的凈輸入電流近似為0。容易出現(xiàn)的問題是，誤認為運放輸出端的電流也是0。題5-6在圖5-52所示的電路中，線性組件月均為理想運算放人器(圖5-52e電路中，己知運放的最人輸出電壓人FUz,且電路處線性放人狀態(tài))，試寫出各電路的輸出與輸入的關(guān)系式。R2Ra)”，RiO_IZZR2o心JLb)Rs5c)d)R2Ra)”，RiO_IZZR2o心JLb)Rs5c)d)e)輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖5?52題5-6圖解：a)分析：電路為反相比例放人電路。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125Au.-00-xUr-一=——-A=—=-2R2Rutb）分析：電路為電壓跟隨電路」0二州比+由串聯(lián)分壓電路獲得一^_%=與。&+鳥—^Ut=Uo4.=—=—^込+R]ut.盡+鳥C）分析：電路存在電壓串聯(lián)負反饋，對此類電路的分析依據(jù)為“虛斷”和“虛短”。貝IJ有ut=u+=,所以兩個電阻R上的電流均為0。所以可以得出：uui=uoAt=~=^u.d）分析：此電路為反相加法電路與反和積分電路的疊加。分析依據(jù)為“虛斷”和“虛短”。皿亠=_C皿亠=_C叫盡R2dt輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125Ae）分析：此電路中有非線性器件穩(wěn)壓管。應(yīng)注意穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，穩(wěn)壓管反相擊穿狀態(tài)時=uuo一空雖5R.+R3-尺3-題5?7在圖5-53所示的兩個電路中凡和&都是理想的集成運放放大器。（1）比較這兩個電路在反饋方式上的不同。（2）計算圖5-53a電路的電壓放人倍數(shù):⑶若耍圖5-53a和b兩個電路的電壓放人倍數(shù)相同，則電阻尺應(yīng)選多人？圖5?圖5?53題5?7圖解：分析本題兩個電路都引入了負反饋，集成運算放人器工作在線性區(qū)，可應(yīng)用“虛短”和“虛斷”兩條分析依據(jù)分析計算。（1）a）圖中的反饋方式為單級反饋，R?、R5為電壓串聯(lián)負反饋：b）圖中的反饋方式為級間反饋，％為電壓串聯(lián)負反饋

u.U]-u.u=七」久詔廠】°A=-=100u.u_u.⑶1=duuo=(凡+l)uf&=—^=(&+1)^2=99kQ%題5-8電路見圖5-54,己知土〈c=±15V,試分別寫岀S斷開和合上時的心的表達式。解：分析：本題電路由6R電阻提供電壓并聯(lián)負反饋，所以可應(yīng)用“虛短”和“虛斷”兩條分析依據(jù)分析計算。s斷開時：土=土空=一32R6Ru.S閉合時；丄X―生——=蘭生~=一22R+Q.5R6Ru.題5?9電路見圖5-55,7?=100kQ,求輸出電壓"。與輸入電壓山之間關(guān)系的表達式。解：此題電路中的兩個運算放人電路均引入了負反饋，所以應(yīng)用“虛短”和“虛斷”兩條分析依據(jù)分析計算。設(shè)第二個放人器A2的輸出為叫2對?第一個放人器：-一=一-得出均?=冷-心RR對第二個放人器：土=如得出=~UORR所以uo=-0.5u.題5?10試設(shè)計一電路，完成如卜?運算功能:uo=5ux1-9ui2+10ui3,且耍求每路輸入電阻不小F10kQo解：分析：運算放人電路的設(shè)計，首先應(yīng)根據(jù)已知的運算關(guān)系式確定待設(shè)計電路的性質(zhì)，其次再計算滿足該關(guān)系式的電路元件參數(shù)。在設(shè)計過程中，有時并不是一種運算關(guān)系式僅有一種電路，有的關(guān)系式可用不同形式的電路來實現(xiàn)。由題中給出的運算關(guān)系可知如與心反相,而m和均3與心同相，故可用反相加法運算電路將m和⑷相加后，其和再與⑷反相相加,從而可使42反相一次，而⑷和⑷反相兩次。根據(jù)以上分析，可畫出實現(xiàn)加減運算的電路圖，如圖所示：由圖可得:根據(jù)題中的運算要求設(shè)置各電阻阻值間的比例關(guān)系:生=1,乩10,匹=20,亙8R5R]R?R*若選取尺玖=Rn=100kG,則可求得其余各電阻的阻值分別為:=10kQ9R?=5kG,=12.5kQ,=100kQ平衡電阻忌、盡的值分別為：R3=Ri//^2//7?n=10//5//100=15kQRs=R4HR5HRn=12.5//100//100=lOkQ題5?H加法運算電路和輸入電壓Un,UQ的波形見圖5?56,畫出輸出電壓Uo的波形,算出最人值Um,

將一些常規(guī)的波形變換為所盂要的波形。將一些常規(guī)的波形變換為所盂要的波形。u=-仏1+2uP)201020仏=4V題5?12電路見圖5-57,求輸出電壓心與輸入電壓知，與之間運算關(guān)系的表達式。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖5-57題5」2圖解：分析：此多級放人電路的兩級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是“虛短”和“虛斷S再求取輸入輸出關(guān)系時注意-Ui2=U.o設(shè)第一個放人器Al的輸出為坷］對第一個放大器:知-坷對第一個放大器:知-坷2|幼第二個放人器：遺匚號+滬T嚴兩式相加得:陽=一(貪+等+%題5?13電路見圖5?58,試求輸出電壓心與山之間運算關(guān)系的表達式。

OO<]5—TA-OO<]5—TA-圖5?58?5-13圖解：分析：此多級放人電路的兩級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是“虛短”和“虛斷”。第一個集成運放構(gòu)成的電路為電壓跟隨器，其輸入電壓由輸出電壓經(jīng)分壓電路分壓得出。設(shè)第一個放人器輸入為的輸出為色!對?第一個放人器：=———uo=uol爲+尺|又有:又有:占0—uu._R3+R4輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A所以磯一込?題5-14電路見圖5-59,求電路中的輸出電壓心o60kC30kG+60kC30kG+2V20kC圖5-59題5-14圖解：分析：此多級放人電路的三級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是“虛短”和“虛斷”。第一個集成運放構(gòu)成反相比例求和電路，第二個集成運放構(gòu)成同相比例放丿、電路，第三個集成運放構(gòu)成減法運算電路。

対第一個放人器：-4-02-00-u.c”203060対第一個放人器：2—0u°—2——=—吟=673060又有：—__-=60u}一U:°】°U-1V30討論：當運放的反相輸入端和同相輸入端都有信號輸入時，可以運用替加原理來分析電路。即：首先考慮每個輸入信號單獨作用卜?的輸出，然后將它們疊加得到總的輸出。這種方法可以使復(fù)雜問題簡單化，是一種好方法。題5?15運算放人器組成的測帚小電流心的電流表電路見圖5-59。輸出端所接的電壓表滿最程為5V、500“A,若要得到5mA、0.5mA、10//A3種量程，試計算鳥1、甩、外3的阻值。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖5-60題5?15圖解：對r此類型題目由j:電路存在負反饋仍采用“虛短”和“虛斷”作為基本分析依據(jù)。輸出電壓表5V,可假設(shè)滿量程時輸出端電壓即為5Vo—=5Rrn=lArQRfi5Rpl+Rf2=0.01R"+Rf2+Rf35Rpl+Rf2=0.01R"+Rf2+Rf3RF3=490M輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A題5?16電路見圖5-61,求W100k100k輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖5?61題5?16圖解：分析：此多級放大電路的三級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是'‘虛短”和“虛斷”。分析電路時要注意集成運放輸出端電流不為零。此電路中，集成運放Al、A3均為反相比例

求和電路?！?為反相比例放人電路。對放大器A2：-叫得出uol=-uo5050對放大器A3：土+」°叫得出心3=_叫5010010003對放大器A1：均.+b_°叫得出叮=5iq10100100題5?17電路見圖5-62,已知R=R2=R、=Ra=R"求輸出電壓如與輸入電壓山運算關(guān)系的微分方程。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解：分析：此多級放人電路的兩級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是“虛短”和“虛斷”。第一級放人電路為減法運算電路，第二級放人電路為反相比例積分電路。y亠U。亠…林第-個運放T=—月Rf對于第二個運放欝7營得出…唏血所以扎0=Uj-R2Cf題5?18設(shè)圖5-63a中的運算放人器都是理想的，輸入電壓的波形見圖5-63b,電容器上的初始電壓為零，試求出心的表達式。lookn300kQa)圖5-63題548圖lookn300kQa)圖5-63題548圖b)解：分析：此多級放人電路的兩級均有負反饋，所以基本分析依據(jù)是“虛短”和“虛斷”。第一級放人電路為反和比例放丿、電路，第二級放人電路為反相比例積分電路，第三級放丿、電路為反相比例求和電路。TOC\o"1-5"\h\zuI—0—u1對丁?第一個運放—一=100300=100X10-6"（0_?）得出況“dt"對J：第三個運放如_+上2=-——得出U=-U,-即：比。=3均1+O.llurdt100100100」題5?19電路見圖5-64,已知運算放人器的最人輸出電壓幅度為±12V,穩(wěn)壓管卅穩(wěn)定電壓為6V,正向壓降為07V,要求：運算放大器41，A2,心各組成何種基本應(yīng)用電路；(2)若輸入信號嗎=10sin?V,試畫出相應(yīng)的血1,必2,“。的波形，并在圖中標出有關(guān)電壓的幅值。圖5-64題5-19圖解：第二級放人電路集成運算放人器都處J：開環(huán)狀態(tài)，因此都工作在非線性區(qū)。在沒有限幅電路的情況卜，工作在非線性區(qū)的集成運算放人器的分析依據(jù)是：=L=且u+>u_時"+<比-時"。=-Uom，其中壯+=比-為轉(zhuǎn)折點。當有限幅電路時，電壓比較器的輸出電壓值由限幅電路確定。第一級和第三級放丿、電路存在負反饋，基本分析依據(jù)為“虛短”和'‘虛斷”。運算放大器加1：反相比例放大器；A2：反相過零比較器；力3：電壓跟隨器。若輸入信號1\=lOsincofV,試畫出相應(yīng)的Hoi,^2,Ho的波形，并在圖中標出有關(guān)電壓的幅值。

題5?20電路見圖6-65,已知1尺=尺3=尺=4.71<0,R>=lkQ,&=&=10kdR5=Rj=51kQ,^B=5.1kQ,晶體管7的0=80,口為繼電器，其線圈的直流電阻為8000。耍求：（1）計算必的大??；（2）判斷晶體管卩的工作狀態(tài)（截止、放人、飽和）。圖5-65題5-20圖解：分析：此電路為三運放電路，三運放電路是差動放人器，放人倍數(shù)可調(diào)。由J：此電路輸入均在同相端，所以此電路具有輸入電阻高的特點。盡++RryRr得出uol一出2=10.4（340mV一850m7）=-5.37輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125ATOC\o"1-5"\h\zUQy_心Uo-=-仃出Uo=_(Uol_Uo2)=5?3卩A4企Ib；Y=0.9訥piB=72nt47cmax=1?~f3=14.6/1L4pIB5.1v.o所以三極管處在飽和區(qū)。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A第7章直流穩(wěn)壓電源7-1有一單相橋式整流電路，已知變壓器副繞組電壓為100V,負我電阻為*Q,忽略二極管的止向電阻和反向電流。試求：(1)負載電阻兔兩端電壓的平均值U。及電流的平均值II：(2)二極管中的平均電流Id及各管承受的最咼反壓Udrm。解：(1)Uo=0.9U2=90V0.9U2_90Rl-2xl0'0.9U2_90Rl-2xl0'3=45niA(2)Udrm=V2U2=141V,Id=—=22.5mA2分析：對單相整流電路參數(shù)的掌握是本章的重點。名稱負載直流電壓U。負載電流平均值每只管子的平均電流Id每個管子承受的最大反向電壓Udrm單相半波04550.45U2%IoVIu2單相全波0.9Uo—0.9U,—%0.5Io2V2u2單相橋式0.950.9U,—%0.5IoV2u27-2單相橋式整流電路中，若有一個二極管相反.短接以及斷開會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？解：若一二極管極性接反，會造成副邊繞組和部分二極管過流以至被燒毀：若一二極管開路，此時全波整流變成半波整流；若一二極管被短路，此時變壓器副邊線圈可能燒毀。分析：對于單相橋式整流電路

橋式全波整流電路的各種故障及現(xiàn)象二極管D1開路、未接通，此時全波整流變成半波整流。U2止半周的波形無法送到Rl上。二極管Di被短路，此時二極管D2和變壓器副邊線圈可能燒毀。二極管D］極性接反，這樣在5負半周時，變壓器副邊輸出直接加在兩個導(dǎo)通的二極管DI、D2上，造成副邊繞組和二極管Di、D?過流以至被燒毀。二極管Di、D?極性都接反，此時正常的整流通路均被切斷，電路無輸出，u。為0。二極管Di開路，D?彼短路，此時全波整流變成半波整流，5負半周時輸出負載兔上有整流后的波形。7-3圖7?21電路中，二極管為理想元件，u】為止弦交流電壓，已知交流電壓表Vi的讀數(shù)為100V,負載電阻％=1M,求開關(guān)S斷開和閉合時直流電壓表V2和電流表A的讀數(shù)。(設(shè)各電壓表的內(nèi)阻為無窮大，電流表的內(nèi)阻為零)輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖7-21題7-3圖解：開關(guān)S斷開，電路為半波整流電路電壓表(V2)電壓表(V2)的讀數(shù)為Uo=0.45U。=45V,電流表(A)的讀數(shù)為II=°4?U2=45mAoRl輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A開關(guān)S閉合，單路是單向全波整流電路0.9U.電壓表(V2)的讀數(shù)為U0=0.9U2=90V，電流表(A)的讀數(shù)為兀==90mAo%7?4整流電路見圖7-22,二極管為理想元件，它能提供兩種整流電壓。已知變壓器二次電壓有效值U21=80V,U22=U23=20V,負載電阻RL1=5kQ,=50kQ。試求：(1)通過兩個負載的平均電流I。】和1。十(2)每個二極管承受的最高反向電壓。圖7-22題7-4圖解：圖P8-3所示整流電路可分作兩部分：次級線圈U21.U32(80+20)V.VDi.Rli構(gòu)成一個輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A半波整流電路；兩段U2320V線圈.VD?、VD3、Rl2構(gòu)成一個全波整流電路。(1)Toi=0.45x1005xl03(1)Toi=0.45x1005xl03=9niAI02=一0.9x2050xl03=—0.361I1A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125AUDRJ/I1=V2(U31+U22)=41xlOO=141V,Udrm2=Udrmb=2血A=2^2x20=56.56V分析：做本題的時候應(yīng)該注意整流電路電流的方向和二極管箭頭的方向一致，I。？的實際方向和參考方向相反，所以是負值。7-5電路見圖7-23,已知變壓器二次邊電壓u2=20^2sill314tV,濾波電容C=500pF,負載電阻％=500，試求：(1)當開關(guān)S斷開時，輸出電壓平均值，二極管所承受的最高反向電壓；(2)當開關(guān)S閉合時，輸出電壓平均值，流過二極管的電流平均值。輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A解:(1)當開關(guān)S斷開時，電路為單相全波整流電路不帶有濾波環(huán)節(jié)，Uo=O.9U2=18V,UDRM=血？=28.28V(2)當開關(guān)S閉合時；電路為單相全波整流電路帶有濾波環(huán)節(jié)，U0=1.2U2=24VID=0.5IL=0.5—=2.4mA507-6整流濾波穩(wěn)壓電路見圖7-24,已知U[=30V,Uo=12V,R=2kQ,%=4kG,穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電流I_=5niA與―田=18niA試求：(1)通過負報和穩(wěn)壓管的電流；⑵變壓器二次電壓的有效值；(3)通過二極管的平均電流和二極管承受的最高反向電壓。RR圖7?24題7?6圖名稱負載直流電壓U。適用場合單相全波整流電1.2U2電容濾波電路外特性較差，適用于負我小，且路經(jīng)電容濾波變化不大的場合T=P^C>(5-10)T單相全波整流電0.95適用于大負載的場合r-L>(510)T路經(jīng)電容濾波%

（2）因為電容的濾波作用U[=1.2U2所以U2=30/L2=25V。（3）ID=0.5IR=1.5niA,鞏頤=価2=35.35V7-7串聯(lián)型穩(wěn)壓電路見圖7-25,穩(wěn)壓管VS的穩(wěn)定電壓為5.3V,電阻Ri=R2=200Q,晶體管的Ube=0.7Vo（1）試說明電路的如下4個部分分別由哪些元器件構(gòu)成：調(diào)整管、放大環(huán)節(jié)、基準環(huán)節(jié)、取樣環(huán)節(jié)：（2）當Rp的滑動端在最下端時，UO=15V,求Rp的值：（3）當Rp的滑動端移至最上端時，問Uo=?輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖7J5題7?7圖解：（1）所示為一完整的整流、濾波、穩(wěn)壓電路。其中的串聯(lián)式穩(wěn)壓電路包含：調(diào)整管、基準電壓、取樣環(huán)節(jié)、放大環(huán)節(jié)四部分。它們分別由下列元器件構(gòu)成：調(diào)整管由三極管V]構(gòu)成?；鶞孰妷河呻娮鑂和穩(wěn)壓管組成。取樣環(huán)節(jié)由電阻Ri、R?和電位器Rp組成。放大環(huán)節(jié)由三極管V2和電阻兔2組成。（2）當Rp的滑動端在最下端時，有：U。U。=uz+uBE2輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A因此，可得:U°R?——Rj-Rr=15?200-200-200=100(Q)UZ+UBE3r-53+0.7⑶若Rp的滑動端移至最上端時，可得:輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A7-8在圖7?26中所示的穩(wěn)壓電源電路中，A為理想運算放大器，試給出在下列小題填空:輸出電流的幅值輸出電流的幅值Iz\=U°JRl=18/16=1.125A圖7J6題7?8圖若電容Ci兩端的直流電壓UX=18V,則表明U2(有效值)~15V；解：整流電路經(jīng)電容濾波后Ui=1.2U2所以U2=18/1.2=15V若5的數(shù)值不變，而電容Ci脫焊，則電路為全波整流電路無濾波環(huán)節(jié)，Uf=0.9xU2=13.5V,若有一只整流二極管斷開，且電容Ci脫焊，電路變?yōu)閱蜗喟氩ㄕ麟娐穭tU1=0.45xU,=6.75Vo要使Rp的滑動端在最下端時UO=18V,則Rp的值應(yīng)為1kQ,在此值下，當坯的滑動端在最上端時，UQ=12Vo設(shè)U’=24V,設(shè)調(diào)整管V的飽和壓降UceW3V,在上題條件下，V能否對整個輸出電壓范圍都起到調(diào)整作用？答：不能，理由是調(diào)整管的壓降范圍應(yīng)該UcExlux=UImax-UOnun=8Voo在Uf24V的情況下，當IE=500mA時，Rp的滑動端處于什么位置(上或下)時V的耗散功率最大？答：上端時,它的數(shù)值是Pt^IeUce5^500mA*(24-12)=6W。7-9在圖7-27中畫出了兩個三端集成穩(wěn)