模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版課后答案-童詩白

PAGE..模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版清華大學(xué)電子學(xué)教研組編童詩白華成英主編自測題與習(xí)題解答XX大學(xué)物理與微電子學(xué)院目錄第1章常用半導(dǎo)體器件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3第2章基本放大電路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14第3章多級放大電路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31第4章集成運算放大電路‥‥‥‥‥‥‥‥‥41第5章放大電路的頻率響應(yīng)‥‥‥‥‥‥‥‥50第6章放大電路中的反饋‥‥‥‥‥‥‥‥‥60第7章信號的運算和處理‥‥‥‥‥‥‥‥‥74第8章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換‥‥‥‥‥‥90第9章功率放大電路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥114第10章直流電源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥126第1章常用半導(dǎo)體器件自測題一、判斷下列說法是否正確,用"×"和"√"表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。<1>在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價元素,可將其改型為P型半導(dǎo)體。<√><2>因為N型半導(dǎo)體的多子是自由電子,所以它帶負電。<×><3>PN結(jié)在無光照、無外加電壓時,結(jié)電流為零。<√><4>處于放大狀態(tài)的晶體管,集電極電流是多子漂移運動形成的。<×><5>結(jié)型場效應(yīng)管外加的柵一源電壓應(yīng)使柵一源間的耗盡層承受反向電壓,才能保證其大的特點。<√><6>若耗盡型N溝道MOS管的大于零,則其輸入電阻會明顯變小。<×>二、選擇正確答案填入空內(nèi)。<l>PN結(jié)加正向電壓時,空間電荷區(qū)將A。A.變窄B.基本不變C.變寬<2>穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在C。A.正向?qū)˙.反向截止C.反向擊穿<3>當晶體管工作在放大區(qū)時,發(fā)射結(jié)電壓和集電結(jié)電壓應(yīng)為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>UGS=0V時,能夠工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有A、C。A.結(jié)型管B.增強型MOS管C.耗盡型MOS管三、寫出圖Tl.3所示各電路的輸出電壓值,設(shè)二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。圖T1.3解：UO1=1.3V,UO2=0V,UO3=-1.3V,UO4=2V,UO5=1.3V,UO6=-2V。四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ=6V,穩(wěn)定電流的最小值IZmin=5mA。求圖Tl.4所示電路中UO1和UO2各為多少伏。<a><b>圖T1.4解：左圖中穩(wěn)壓管工作在擊穿狀態(tài),故UO1=6V。右圖中穩(wěn)壓管沒有擊穿,故UO2=5V。五、電路如圖T1.5所示,VCC=15V,=100,UBE=0.7V。試問：<1>Rb=50k時,Uo=?<2>若T臨界飽和,則Rb=?解：<1>,,。圖T1.5<2>∵,∴六、測得某放大電路中三個MOS管的三個電極的電位如表Tl.6所示,它們的開啟電壓也在表中。試分析各管的工作狀態(tài)〔截止區(qū)、恒流區(qū)、可變電阻區(qū),并填入表內(nèi)。表T1.6管號UGS<th>/VUS/VUG/VUD/V工作狀態(tài)T14-513恒流區(qū)T2-43310截止區(qū)T3-4605可變電阻區(qū)解：因為三只管子均有開啟電壓,所以它們均為增強型MOS管。根據(jù)表中所示各極電位可判斷出它們各自的工作狀態(tài),如表Tl.6最后一欄所示。習(xí)題1.1選擇合適答案填入空內(nèi)。<l>在本征半導(dǎo)體中加入<A>元素可形成N型半導(dǎo)體,加入<C>元素可形成P型半導(dǎo)體。A.五價B.四價C.三價<2>當溫度升高時,二極管的反向飽和電流將<A>。A.增大B.不變C.減小<3>工作在放大區(qū)的某三極管,如果當IB從12uA增大到22uA時,IC從lmA變?yōu)?mA,那么它的β約為<C>。A.83B.91C.100<4>當場效應(yīng)管的漏極直流電流ID從2mA變?yōu)?mA時,它的低頻跨導(dǎo)gm將<A>。A.增大；B.不變；C.減小1.2電路如圖P1.2所示,已知<V>,試畫出與的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓可忽略不計。圖P1.2解圖P1.2解：與的波形如解圖Pl.2所示。1.3電路如圖P1.3所示,已知<V>,二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V。試畫出與的波形圖,并標出幅值。圖P1.3解圖P1.3解：波形如解圖Pl.3所示。1.4電路如圖P1.4所示,二極管導(dǎo)通電壓UD=0.7V,常溫下,電容C對交流信號可視為短路；為正弦波,有效值為10mV。試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少？解：二極管的直流電流其動態(tài)電阻:圖P1.4故動態(tài)電流的有效值：1.5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓值分別是6V和8V,正向?qū)妷簽?.7V。試問：<1>若將它們串聯(lián)相接,則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？<2>若將它們并聯(lián)相接,則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？解：<1>串聯(lián)相接可得4種：1.4V；14V；6.7V；8.7V。<2>并聯(lián)相接可得2種：0.7V；6V。1.6已知圖Pl.6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓,最小穩(wěn)定電流,最大穩(wěn)定電流。<1>分別計算為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓的值；<2>若時負載開路,則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？解：<1>只有當加在穩(wěn)壓管兩端的電壓大于其穩(wěn)壓值時,輸出電壓才為6V。∴時,；圖Pl.6時,；時,,∴。0.1<2>當負載開路時,,故穩(wěn)壓管將被燒毀。1.7在圖Pl.7所示電路中,發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓UD=1.5V,正向電流在5~15mA時才能正常工作。試問：<1>開關(guān)S在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光？<2>R的取值范圍是多少？解：<1>S閉合。<2>R的范圍為:圖P1.71.8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個電極的電流如圖P1.8所示。分別求另一電極的電流,標出其方向,并在圓圈中畫出管子,且分別求出它們的電流放大系數(shù)β。<a><b><a><b>圖Pl.8解圖Pl.8解：答案如解圖Pl.8所示。放大倍數(shù)分別為和1.9測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子,并說明它們是硅管還是鍺管。圖P1.9解:如解圖1.9。解圖1.91.10電路如圖P1.10所示,晶體管導(dǎo)通時,β=50。試分析為0V、1V、3V三種情況下T的工作狀態(tài)及輸出電壓的值。解：<1>當時,T截止,。<2>當時,因為圖P1.10所以T處于放大狀態(tài)。<3>當時,因為,,所以T處于飽和狀態(tài)。1.11電路如圖Pl.11所示,晶體管的β=50,,飽和管壓降；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓,正向?qū)妷?。試問：當時？；當時？解：當時,晶體管截止,穩(wěn)壓管擊穿,。當時,晶體管飽和,。因為：圖P1.11,,1.12分別判斷圖Pl.12所示各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。<a><b><c><d><e>圖P1.12解：<a>可能；<b>可能；<c>不能；<d>不能,T的發(fā)射結(jié)會因電流過大而損壞。<e>可能。1.13已知放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個極①、②、③的電位分別為4V、8V、12V,管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子〔結(jié)型管、MOS管、增強型、耗盡型,并說明①、②、③與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系。解：管子可能是增強型管、耗盡型管和結(jié)型管,三個極①、②、③與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系如解圖Pl.13所示。解圖Pl.131.14已知場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖Pl.14所示,畫出它在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲線。圖Pl.14<a><b>解圖Pl.14解：在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標的垂線<如解圖Pl.14<a>所示>,讀出其與各條曲線交點的縱坐標值及值,建立坐標系,描點,連線,即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線,如解圖Pl.14<b>所示。1.15電路如圖P1.15所示,T的輸出特性如圖Pl.14所示,分析當=4V、8V、12V三種情況下場效應(yīng)管分別工作在什么區(qū)域。解：根據(jù)圖P1.14所示T的輸出特性可知,其開啟電壓為5V,根據(jù)圖Pl.15所示電路可知。當=4V時,小于開啟電壓,故T截止。當=8V時,設(shè)T工作在恒流區(qū),根據(jù)輸出特性可知,管壓降,因此,,小于開啟電壓,說明假設(shè)成立,即T工作在恒流區(qū)。圖Pl.15當=12V時,由于,必然使T工作在可變電阻區(qū)。l.16分別判斷圖Pl.16所示各電路中的場效應(yīng)管是否有可能工作在恒流區(qū)。<a><b><c><d>圖P1.16解：<a>可能,<b>不能,<c>不能,<d>可能。補充1.電路如補圖P1<a>、<b>所示,穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓,R的取值合適,的波形如圖<c>所示。試分別畫出和的波形。<a><b><c>補圖P1解：波形如下圖所示補充2.在溫度20oC時某晶體管的試問溫度是60oC時的？解:。補充3.有兩只晶體管,一只的β=200,；另一只的β=100,,其它參數(shù)大致相同。你認為應(yīng)選用哪只管子？為什么？解：選用β=100,的管子,因其β適中,較小,因而溫度穩(wěn)定性較另一只管子好。補充4.電路如補圖P4所示,試問β大于多少時晶體管飽和？解：取,若管子飽和,則,即所以,時,管子飽和。補圖P4第2章基本放大電路自測題一．在括號內(nèi)用"√"和"×"表明下列說法是否正確。1.只有電路既放大電流又放大電壓,才稱其有放大作用。<×>2.可以說任何放大電路都有功率放大作用。<√>3.放大電路中輸出的電流和電壓都是有源元件提供的。<×>4.電路中各電量的交流成分是交流信號源提供的。<×>5.放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作。<√>6.由于放大的對象是變化量,所以當輸入直流信號時,任何放大電路的輸出都毫無變化。<×>7.只要是共射放大電路,輸出電壓的底部失真都是飽和失真。<×>二．試分析圖T2.2各電路是否能放大正弦交流信號,簡述理由。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。<a><b><c><d><e><f><g><h><i>圖T2.2解：圖<a>不能。VBB將輸入信號短路。圖<b>可以。圖<c>不能。輸入信號與基極偏置是并聯(lián)關(guān)系而非串聯(lián)關(guān)系。圖<d>不能。晶體管基極回路因無限流電阻而燒毀。圖<e>不能。輸入信號被電容C2短路。圖<f>不能。輸出始終為零。圖<g>可能。圖<h>不合理。因為G-S間電壓將大于零。圖<i>不能。因為T截止。三．在圖T2.3所示電路中,已知,晶體管β=100,。填空：要求先填文字表達式后填得數(shù)。<1>當時,測得,若要基極電流,則和之和=<>≈<565>；而若測得,則=<>≈<3>。<2>若測得輸入電壓有效值時,輸出電壓有效值,則電壓放大倍數(shù)<>≈<-120>。若負載電阻值與相等,則帶上圖T2.3負載后輸出電壓有效值<>=<0.3>V。四、已知圖T2.3所示電路中,靜態(tài)管壓降并在輸出端加負載電阻,其阻值為3。選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。<1>該電路的最大不失真輸出電壓有效值<A>；A.2VB.3VC.6V<2>當時,若在不失真的條件下,減小Rw,則輸出電壓的幅值將<C>；A.減小B.不變C.增大<3>在時,將Rw調(diào)到輸出電壓最大且剛好不失真,若此時增大輸入電壓,則輸出電壓波形將<B>；A.頂部失真B.底部失真C.為正弦波<4>若發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)飽和失真,則為消除失真,可將<B>。A.Rw減小B.減小C.減小五、現(xiàn)有直接耦合基本放大電路如下：A.共射電路B.共集電路C.共基電路D.共源電路E.共漏電路它們的電路分別如、<a>、<a>、和2.6.9<a>所示；設(shè)圖中,且、均相等。選擇正確答案填入空內(nèi),只需填A(yù)、B、……<l>輸入電阻最小的電路是<C>,最大的是<D、E>；<2>輸出電阻最小的電路是<B>；<3>有電壓放大作用的電路是<A、C、D>；<4>有電流放大作用的電路是<A、B、D、E>；<5>高頻特性最好的電路是<C>；<6>輸入電壓與輸出電壓同相的電路是<B、C、E>；反相的電路是<A、D>。六、未畫完的場效應(yīng)管放大電路如圖T2.6所示,試將合適的場效應(yīng)管接入電路,使之能夠正常放大。要求給出兩種方案。解：根據(jù)電路接法,可分別采用耗盡型N溝道和P溝道MOS管,如解圖T2.6所示。圖T2.6解圖T2.6習(xí)題2.1分別改正圖P2.1所示各電路中的錯誤,使它們有可能放大正弦波信號。要求保留電路原來的共射接法和耦合方式。<a><b><c><d>圖P2.1解：<a>將-VCC改為+VCC。<b>在+VCC與基極之間加Rb。<c>將VBB反接,且在輸入端串聯(lián)一個電阻。<d>在VBB支路加Rb,在-VCC與集電極之間加Rc。2.2畫出圖P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對交流信號均可視為短路。<a><b><c><d>圖P2.2解：將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路,圖略。圖P2.2所示各電路的交流通路如解圖P2.2所示；<a><b><c><d>解圖P2.22.3分別判斷圖P2.2<a>、<b>所示兩電路各屬哪種放大電路,并寫出的表達式。解：圖<a>:,,。,,圖<b>：,,。,,。2.4電路如圖P2.4<a>所示,圖<b>是晶體管的輸出特性,靜態(tài)時。利用圖解法分別求出和時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓〔有效值。<a><b>圖P2.4解：空載時：；最大不失真輸出電壓峰值約為5.3V,有效值約為3.75V。帶載時：；最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V,有效值約為1.63V。如解圖P2.4所示。解圖P2.4圖P2.52.5在圖P2.5所示電路中,已知晶體管的β=80,=1kΩ,,靜態(tài)時,,。判斷下列結(jié)論是否正確,在括號內(nèi)打"√"和"×"表示。<1><×><2><×><3><×><4><√><5><×><6><×><7><×><8><√><9><√><10><×><11><×><12><√>2.6電路如圖P2.6所示,已知晶體管β=120,UBE=0.7V,飽和管壓降UCES=0.5V。在下列情況下,用直流電壓表測量晶體管的集電極電位,應(yīng)分別為多少？<1>正常情況；<2>Rb1短路；<3>Rb1開路；<4>Rb2開路；<5>Rb2短路；<6>RC短路；圖P2.6圖P2.7解:<1>,,∴。<2>Rb1短路,,∴。<3>Rb1開路,臨界飽和基極電流,實際基極電流。由于,管子飽和,∴。<4>Rb2開路,無基極電流,。<5>Rb2短路,發(fā)射結(jié)將燒毀,可能為。<6>RC短路,。2.7電路如圖P2.7所示,晶體管的β=80,。分別計算和時的Q點、、和。解：在空載和帶負載情況下,電路的靜態(tài)電流、均相等,它們分別為：空載時,靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為：；；時,靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：。2.8若將圖P2.7所示電路中的NPN管換成PNP管,其它參數(shù)不變,則為使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化？Q點、、和變化嗎？如變化,則如何變化？若輸出電壓波形底部失真,則說明電路產(chǎn)生了什么失真,如何消除？解：由正電源改為負電源；Q點、、和不會變化；輸出電壓波形底部失真對應(yīng)輸入信號正半周失真,對PNP管而言,管子進入截止區(qū),即產(chǎn)生了截止失真；減小Rb。2.9已知圖P2.9所示電路中,晶體管β=100,=1.4kΩ。<1>現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降UCEQ=6V,估算Rb；<2>若測得和的有效值分別為1mV和100mV,則負載電阻RL為多少？解：<1>,,∴。<2>由,可得:。圖P2.92.10在圖P2.9所示電路中,設(shè)靜態(tài)時,晶體管飽和管壓降。試問：當負載電阻和時,電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解：由于,所以?？蛰d時,輸入信號增大到一定幅值,電路首先出現(xiàn)飽和失真。故時,當輸入信號增大到一定幅值,電路首先出現(xiàn)截止失真。故2.11電路如圖P2.11所示,晶體管β=100,=100Ω。<1>求電路的Q點、、和；<2>若改用β=200的晶體管,則Q點如何變化？<3>若電容Ce開路,則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？解：<1>靜態(tài)分析：圖P2.11動態(tài)分析：<2>β=200時,〔不變；〔不變；〔減小；〔不變。<3>Ce開路時,〔減??；〔增大；〔不變。2.12電路如圖P2.12所示,晶體管的β=80,=1kΩ。<1>求出Q點；<2>分別求出RL=∞和RL=3kΩ時電路的、和。解：<1>求解Q點：<2>求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻：RL=∞時；圖P2.12RL=3kΩ時；輸出電阻：2.13電路如圖P2.13所示,晶體管的β=60,。<1>求解Q點、、和<2>設(shè)Us=10mV〔有效值,問,若C3開路,則,解：<1>Q點：圖P2.13、和的分析：,,。<2>設(shè)Us=10mV〔有效值,則；若C3開路,則：,,。2.14改正圖P2.14所示各電路中的錯誤,使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電路的共漏接法。<a><b><c><d>圖P2.14解：<a>源極加電阻RS；<b>漏極加電阻RD；<c>輸入端加耦合電容；<d>在Rg支路加?VGG,+VDD改為?VDD改正電路如解圖P2.14所示。<b><c><d>解圖P2.142.15已知圖P2.21<a>所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖<b>、<c>所示。<1>利用圖解法求解Q點；<2>利用等效電路法求解、和。<a><b><c>圖P2.15解：<1>在轉(zhuǎn)移特性中作直線,與轉(zhuǎn)移特性的交點即為Q點；讀出坐標值,得出。如解圖P2.15<a>所示。<a><b>解圖P2.21在輸出特性中作直流負載線,與的那條輸出特性曲線的交點為Q點,。如解圖P2.21<b>所示。<2>首先畫出交流等效電路〔圖略,然后進行動態(tài)分析。；；2.16已知圖P2.16<a>所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖<b>所示。求解電路的Q點和。<a><b>圖P2.16解：<1>求Q點：根據(jù)電路圖可知,。從轉(zhuǎn)移特性查得,當時的漏極電流：因此管壓降。<2>求電壓放大倍數(shù)：∵,∴2.17電路如圖P2.17所示?！?若輸出電壓波形底部失真,則可采取哪些措施？若輸出電壓波形頂部失真,則可采取哪些措施？〔2若想增大,則可采取哪些措施？解：〔1輸出電壓波形底部失真,類似于NPN型三極管的飽和失真,應(yīng)降低Q,故可減小R2或增大R1、RS；若輸出電壓波形頂部失真,則與上述相反,故可增大R2或減小R1、RS?！?若想增大,就要增大漏極靜態(tài)電流以增大,故可增大R2或減小R1、RS。2.18圖P2.18中的哪些接法可以構(gòu)成復(fù)合管？標出它們等效管的類型〔如NPN型、PNP型、N溝道結(jié)型……>及管腳<b、e、c、d、g、s>。<a><b><c><d><e><f><g>圖P2.18解：<a>不能。<b>不能。<c>構(gòu)成NPN型管,上端為集電極,中端為基極,下端為發(fā)射極。<d>不能。<e>不能。<f>構(gòu)成PNP型管,上端為發(fā)射極,中端為基極,下端為集電極。<g>構(gòu)成NPN型管,上端為集電極,中端為基極,下端為發(fā)射極。第3章多級放大電路自測題一、現(xiàn)有基本放大電路：A.共射電路B.共集電路C.共基電路D.共源電路E.共漏電路根據(jù)要求選擇合適電路組成兩級放大電路。<1>要求輸入電阻為1kΩ至2kΩ,電壓放大倍數(shù)大于3000,第一級應(yīng)采用<A>,第二級應(yīng)采用<A>。<2>要求輸入電阻大于10MΩ,電壓放大倍數(shù)大于300,第一級應(yīng)采用<D>,第二級應(yīng)采用<A>。<3>要求輸入電阻為100kΩ~200kΩ,電壓放大倍數(shù)數(shù)值大于100,第一級應(yīng)采用<B>,第二級應(yīng)采用<A>。<4>要求電壓放大倍數(shù)的數(shù)值大于10,輸入電阻大于10MΩ,輸出電阻小于100Ω,第一級應(yīng)采用<D>,第二級應(yīng)采用<B>。<5>設(shè)信號源為內(nèi)阻很大的電壓源,要求將輸入電流轉(zhuǎn)換成輸出電壓,且,輸出電阻Ro＜100,第一級應(yīng)采用采用<C>,第二級應(yīng)<B>。二、選擇合適答案填入空內(nèi)。<1>直接耦合放大電路存在零點漂移的原因是<C、D>。A．電阻阻值有誤差B．晶體管參數(shù)的分散性C．晶體管參數(shù)受溫度影響D．電源電壓不穩(wěn)<2>集成放大電路采用直接耦合方式的原因是<C>。A．便于設(shè)計B．放大交流信號C．不易制作大容量電容<3>選用差動放大電路的原因是<A>。A．克服溫漂B．提高輸入電阻C．穩(wěn)定放大倍數(shù)<4>差動放大電路的差模信號是兩個輸入端信號的<A>,共模信號是兩個輸入端信號的<C>。A.差B.和C.平均值<5>用恒流源取代長尾式差動放大電路中的發(fā)射極電阻,將使單端電路的<B>。A．差模放大倍數(shù)數(shù)值增大B．抑制共模信號能力增強C．差模輸入電阻增大<6>互補輸出級采用共集形式是為了使<C>。A.放大倍數(shù)的數(shù)值大B.最大不失真輸出電壓大C.帶負載能力強三、電路如圖T3·3所示,所有晶體管均為硅管,β均為200,,靜態(tài)時。試求：<1>靜態(tài)時Tl管和T2管的發(fā)射極電流。<2>若靜態(tài)時,則應(yīng)如何調(diào)節(jié)Rc2的值才能使？若靜態(tài)V,則Rc2=？,電壓放大倍數(shù)為多少？解：<1>T3管的集電極電流靜態(tài)時Tl管和T2管的發(fā)射極電流<2>若靜態(tài)時,則應(yīng)減小Rc2。當時,T4管的集電極電流。Rc2的電流及其阻值分別為：,電壓放大倍數(shù)求解過程如下：圖T3·3習(xí)題3.1判斷圖P3.1所示各兩級放大電路中T1和T2管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對于交流信號均可視為短路。<b><c><d><e><f>圖P3.1解：<a>共射,共基<b>共射,共射<c>共射,共射<d>共集,共基<e>共源,共集<f>共基,共集3.2設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點均合適,分別畫出它們的交流等效電路,并寫出、和的表達式。<a><b><c><d>圖P3.2解：<1>圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。<2>各電路的、和的表達式分別為：<a>：；；<b>：；<c>：；<d>：；<a><b><c><d>解圖P3.23.3基本放大電路如圖P3.3<a>、<b>所示,圖<a>虛線框內(nèi)為電路Ⅰ,圖<b>虛線框內(nèi)為電路Ⅱ。由電路Ⅰ、Ⅱ組成的多級放大電路如圖<c>、<d>、<e>所示,它們均正常工作。試說明圖<c>、<d>、<e>所示電路中<1>哪些電路的輸入電阻較大；<2>哪些電路的輸出電阻較?。?lt;3>哪個電路的電壓放大倍數(shù)最大。<a><b><c><d><e>圖P3.3解：<1>圖<d>、<e>所示電路的輸入電阻比較大；<2>圖<c>、<e>所示電路的輸出電阻比較?。?lt;3>圖<e>所示電路的電壓放大倍數(shù)最大。3.4電路如圖P3.l<a><b>所示,晶體管的β均為150,均為,Q點合適。求解、和。解：在圖<a>所示電路中∵；；∴；。在圖<b>所示電路中∵；∴；3.5電路如圖P3.l<c>、<e>所示,晶體管的β均為200,均為。場效應(yīng)管的gm為15mS;Q點合適。求解、和。解：在圖<c>所示電路中；；；在圖<e>所示電路中；；3.6圖P3.6所示電路參數(shù)理想對稱,晶體管的β均為100,,。試求Rw的滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流以及動態(tài)參數(shù)Ad和Ri。圖P3.6圖P3.7解：Rw滑動端在中點時T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下：∵∴動態(tài)參數(shù)Ad和Ri分析如下：3.7電路如圖P3.7所示,T1和T2兩管的β均為140,均為4kΩ。試問：若輸入直流信號,,則電路的共模輸入電壓差模輸入電壓輸出動態(tài)電壓解：電路的共模輸入電壓、差模輸入電壓、差模放大倍數(shù)和動態(tài)電壓分別為：；；3.8電路如圖P3.8所示,Tl和T2的低頻跨導(dǎo)gm均為10mS。試求解差模放大倍數(shù)和輸入電阻。圖P3.8圖P3.9解：差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為：；。3.9試寫出圖P3.9所示電路Ad和Ri的近似表達式。設(shè)Tl和T2的電流放大系數(shù)分別為β1和β2,b-e間動態(tài)電阻分別為和。解：Ad和Ri的近似表達式分別為；3.10電路如圖P3.10所示,Tl~T5的電流放大系數(shù)分別為β1~β5,b-e間動態(tài)電阻分別為rbe1~rbe5,寫出Au、Ri和Ro的表達式。圖P3.10圖P3.11解：Au、Ri和Ro的表達式分析如下：∴;;3.11電路如圖P3.11所示。已知電壓放大倍數(shù)為-100,輸入電壓uI為正弦波,T2和T3管的飽和壓降UCES=1V。試問：<1>在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏？<2>若Ui=10mV〔有效值,則Uo＝？若此時R3開路,則Uo＝？若R3短路,則Uo＝？解：<1>最大不失真輸出電壓有效值為:故在不失真的情況下,輸入電壓最大有效值：<2>Ui=10mV,則Uo＝1V〔有效值。若R3開路,則Tl和T3組成復(fù)合管,等效,T3可能飽和,使得〔直流;若R3短路,則〔直流。第4章集成運算放大電路自測題一、選擇合適答案填入空內(nèi)。<1>集成運放電路采用直接耦合方式是因為<C>。A.可獲得很大的放大倍數(shù)B.可使溫漂小C.集成工藝難于制造大容量電容<2>通用型集成運放適用于放大<B>。A.高頻信號B.低頻信號C.任何頻率信號<3>集成運放制造工藝使得同類半導(dǎo)體管的<C>。A.指標參數(shù)準確B.參數(shù)不受溫度影響C.參數(shù)一直性好<4>集成運放的輸入級采用差分放大電路是因為可以<A>。A.減小溫漂B.增大放大倍數(shù)C.提高輸入電阻<5>為增大電壓放大倍數(shù),集成運放的中間級多采用<A>。A.共射放大電路B.共集放大電路C.共基放大電路二、判斷下列說法是否正確,用"√"和"×"表示判斷結(jié)果。<1>運放的輸入失調(diào)電壓UIO是兩輸入端電位之差。<×><2>運放的輸入失調(diào)電流IIO是兩輸入端電流之差。<√><3>運放的共模抑制比。<√><4>有源負載可以增大放大電路的輸出電流。<√><5>在輸入信號作用時,偏置電路改變了各放大管的動態(tài)電流。<×>三、電路如圖T4.3所示,已知β1＝β2＝β3=100。各管的UBE均為0.7V,試求IC2的值。解：分析估算如下：；圖T4.3。比較上兩式,得四、電路如圖T4.4所示。圖T4.4<1>說明電路是幾級放大電路,各級分別是哪種形式的放大電路〔共射、共集、差放……;<2>分別說明各級采用了哪些措施來改善其性能指標〔如增大放大倍數(shù)、輸入電阻……。解：<1>三級放大電路,第一級為共集?共基雙端輸入單端輸出差分放大電路,第二級是共射放大電路,第三級是互補輸出級。<2>第一級采用共集?共基形式,增大輸入電阻,改善高頻特性；利用有源負載<T5、T6>增大差模放大倍數(shù),使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出電路的差模放大倍數(shù),同時減小共模放大倍數(shù)。第二級為共射放大電路,以T7、T8構(gòu)成的復(fù)合管為放大管、以恒流源作集電極負載,增大放大倍數(shù)。第三級為互補輸出級,加了偏置電路,利用Dl、D2的導(dǎo)通壓降使T9和T10在靜態(tài)時處于臨界導(dǎo)通狀態(tài),從而消除交越失真。習(xí)題4.1根據(jù)下列要求,將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高壓型⑥大功率型⑦高精度型<1>作低頻放大器,應(yīng)選用<①>。<2>作寬頻帶放大器,應(yīng)選用<③>。<3>作幅值為1μV以下微弱信號的量測放大器,應(yīng)選用<⑦>。<4>作內(nèi)阻為100kΩ。信號源的放大器,應(yīng)選用<②>。<5>負載需5A電流驅(qū)動的放大器,應(yīng)選用<⑥>。<6>要求輸出電壓幅值為±80V的放大器,應(yīng)選用<⑤>。<7>宇航儀器中所用的放大器,應(yīng)選用<④>。4.2已知幾個集成運放的參數(shù)如表P4.3所示,試分別說明它們各屬于哪種類型的運放。表P4.3特性指標AodridUIOIIOIIB-3dBfHKCMRSR增益帶寬單位dBMΩmVnAnAHzdBV/μVMHzA1100252006007860.5A213020.0124071200.5A3100100050.020.03860.55A41002220150966512.5解：A1為通用型運放,A2為高精度型運放,A3為高阻型運放,A4為高速型運放。4.3多路電流源電路如圖P4.3所示,已知所有晶體管的特性均相同,UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。圖P4.3圖P4.4解：因為Tl、T2、T3的特性均相同,且UBE均相同,所以它們的基極、集電極電流均相等,設(shè)集電極電流為IC。先求出R中電流,再求解IC1、IC2。當時,。4.4電路如圖P4.4所示,Tl管的低頻跨導(dǎo)為gm,Tl和T2管d-s間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)的表達式。解：由于T2和T3所組成的鏡像電流源是以Tl為放大管的共射放大電路的有源負載,Tl和T2管d-s間的動態(tài)電阻分別為rds1和rds2,所以電壓放大倍數(shù)的表達式為：。4.5電路如圖P4.5所示,Tl與T2管特性相同,它們的低頻跨導(dǎo)為gm;T3與T4管特性對稱；T2與T4管d-s間的動態(tài)電阻分別為rds2和rds4。試求出電壓放大倍數(shù)的表達式。圖P4.5圖P4.6解：在圖示電路中：；；∴電壓放大倍數(shù)：4.6電路如圖P4.6所示,具有理想的對稱性。設(shè)各管β均相同。<1>說明電路中各晶體管的作用；<2>若輸入差模電壓為產(chǎn)生的差模電流為,則電路的電流放大倍數(shù)？解：<1>圖示電路為雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。Tl和T2、T3和T4分別組成的復(fù)合管為放大管,T5和T6組成的鏡像電流源為有源負載。<2>由于用T5和T6所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負載,將左半部分放大管的電流變化量轉(zhuǎn)換到右邊,故輸出電流變化量及電路電流放大倍數(shù)分別為：；。4.7電路如圖P4.7所示,Tl和T2管的特性相同,所有晶體管的β均相同,Rcl遠大于二極管的正向電阻。當時,。<1>求解電壓放大倍數(shù)的表達式；<2>當有共模輸入電壓時,簡述理由。圖P4.7圖P4.8解：<1>在忽略二極管動態(tài)電阻的情況下：,?！?。<2>當有共模輸入電壓時,近似為零。由于,,因此,故。4.8電路如圖P4.8所示,Tl和T2管為超β管,電路具有理想的對稱性。選擇合適的答案填入空內(nèi)。<1>該電路采用了<C>。A．共集-共基接法B．共集-共射接法C．共射-共基接法<2>電路所采用的上述接法是為<C>。A．增大輸入電阻B．增大電流放大系數(shù)C．展寬頻帶<3>電路采用超β管能夠<B>。A．增大輸入級的耐壓值B．增大放大能力C．增大帶負載能力<4>Tl和T2管的靜態(tài)壓降約為<A>。A．0.7VB．1.4VC．不可知4.9在圖P4.9所示電路中,已知Tl~T3管的特性完全相同,β＞>2;反相輸入端的輸入電流為,同相輸入端的輸入電流為。試問：<l>；<2>；<3>解：<l>因為Tl和T2為鏡像關(guān)系,且β＞>2,所以：<2><3>輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為：圖P4.94.10比較圖P4.10所示兩個電路,分別說明它們是如何消除交越失真和如何實現(xiàn)過流保護的。<a><b>圖P4.10解：在圖<a>所示電路中,Dl、D2使T2、T3微導(dǎo)通,可消除交越失真。R為電流采樣電阻,D3對T2起過流保護。當T2導(dǎo)通時,,未過流時較小,因小于開啟電壓使D3截止；過流時因大于開啟電壓使D3導(dǎo)通,為T2基極分流。D4對T4起過流保護,原因與上述相同。在圖<b>所示電路中,T4、T5使T2、T3微導(dǎo)通,可消除交越失真。R2為電流采樣電阻,T6對T2起過流保護。當T2導(dǎo)通時,,未過流時較小,因小于開啟電壓使T6截止；過流時因大于開啟電壓使T6導(dǎo)通,為T2基極分流。T7對T3起過流保護,原因與上述相同。4.11圖4.11所示電路是某集成運放電路的一部分,單電源供電。試分析：<1>100μA電流源的作用；<2>T4的工作區(qū)域〔截止、放大、飽和;<3>50μA電流源的作用；<4>T5與R的作用。圖4.11圖P4.12解：<1>為Tl提供靜態(tài)集電極電流、為T2提供基極電流,并作為Tl的有源負載。<2>T4截止。因為：,,∴。<3>50μA電流源為T3提供射極電流,在交流等效電路中等效為大阻值的電阻。<4>保護電路。,未過流時T5電流很小；過流時使,T5更多地為T3的基極分流。4.12電路如圖P4.12所示,試說明各晶體管的作用。解：Tl為共射放大電路的放大管；T2和T3組成互補輸出級；T4、T5、R2組成偏置電路,用于消除交越失真。4.13圖P4.13所示簡化的高精度運放電路原理圖,試分析：<1>兩個輸入端中哪個是同相輸入端,哪個是反相輸入端；<2>T3與T4的作用；<3>電流源I3的作用；<4>D2與D3的作用。圖P4.13解：<1>uI1為反相輸入端,uI2為同相輸入端。<2>為Tl和T2管的有源負載,將Tl管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出,使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時的放大倍數(shù)。<3>為T6設(shè)置靜態(tài)電流,且為T6的集電極有源負載,增大共射放大電路的放大能力。<4>消除交越失真。4.14通用型運放F747的內(nèi)部電路如圖P4.14所示,試分析：<1>偏置電路由哪些元件組成？基準電流約為多少？<2>哪些是放大管,組成幾級放大電路,每級各是什么基本電路？<3>T19、T20和R8組成的電路的作用是什么？圖P4.14解：<1>由T10、T11、T9、T8、T12、T13、R5構(gòu)成。<2>圖示電路為三級放大電路：Tl~T4構(gòu)成共集-共基差分放大電路；T14~T16構(gòu)成共集-共射-共集電路；T23、T24構(gòu)成互補輸出級。<3>消除交越失真。互補輸出級兩只管子的基極之間電壓使T23、T24處于微導(dǎo)通,從而消除交越失真。第5章放大電路的頻率響應(yīng)自測題一、選擇正確答案填入空內(nèi)。<1>測試放大電路輸出電壓幅值與相位的變化,可以得到它的頻率響應(yīng),條件是<A>。A.輸入電壓幅值不變,改變頻率B.輸入電壓頻率不變,改變幅值C.輸入電壓的幅值與頻率同時變化<2>放大電路在高頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是<B>,而低頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是<A>。A.耦合電容和旁路電容的存在C.半導(dǎo)體管的非線性特性B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在D.放大電路的靜態(tài)工作點不合適<3>當信號頻率等于放大電路的fL或fH時,放大倍數(shù)的值約下降到中頻時的<B>。A.0.5倍；B.0.7倍；C.0.9倍即增益下降<A>。A.3dBB.4dB;C.5dB<4>對于單管共射放大電路,當f=fL時,Uo與Ui相位關(guān)系是<C>。A.+45oB.?90oC.?135o當f=fH時,Uo與Ui相位關(guān)系是<C>。A.?45oB.?135oC.?225o二、電路如圖T5.2所示。已知：VCC=12V；晶體管的Cμ=4pF,fT=50MHz,,β0＝80。試求解：<1>中頻電壓放大倍數(shù)；<2>；<3>和；<4>畫出波特圖。圖T5.2解圖T5.2解：<1>靜態(tài)及動態(tài)的分析估算：;;;;<2>估算；；<3>求解上限、下限截止頻率：。；。<4>在中頻段的增益：。頻率特性曲線如解圖T5.2所示。三、已知某放大電路的波特圖如圖T5.3所示,填空：<l>電路的中頻電壓增益<60>dB,<103>。<2>電路的下限頻率<10>Hz,上限頻率<10>kHz。<3>電路的電壓放大倍數(shù)的表達式<>。圖T5.3說明：該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為"+",也可能為"?"。習(xí)題5.1在圖P5.1所示電路中,已知晶體管的、、,。填空：除要求填寫表達式的之外,其余各空填入①增大、②基本不變、③減小。<1>在空載情況下,下限頻率的表達式<>。當RS減小時,將<①>；當帶上負載電阻后,將<②>。<2>在空載情況下,若b-e間等效電容為,則上限頻率的表達式<>；當RS為零時,將<①>；當Rb減小時,gm將<①>,將<①>,將<③>。圖P5.1圖P5.25.2已知某電路的波特圖如圖P5.2所示,試寫出的表達式。解：設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。5.3已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所示,試寫出的表達式。圖P5.3圖P5.4解：觀察波特圖可知,中頻電壓增益為40dB,即中頻放大倍數(shù)為?100;下限截止頻率為1Hz和10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路的表達式為：5.4已知某電路的幅頻特性如圖P5.4所示,試問：<1>該電路的耦合方式；<2>該電路由幾級放大電路組成；<3>當f=104HZ時,附加相移為多少？當f=105HZ時,附加相移又約為多少？〔4該電路的上限頻率為多少？解：<1>因為下限截止頻率為0,所以電路為直接耦合電路；<2>因為在高頻段幅頻特性為?60dB／十倍頻,所以電路為三級放大電路；<3>當f=104Hz時,；當f=105Hz時,?！?該電路的；上限頻率為5.5已知某電路電壓放大倍數(shù)：試求解：<1>?？？<2>畫出波特圖。解：<1>變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、和?！摺?；；。<2>波特圖如解圖P5.5所示。解圖P5.5解圖P5.65.6已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)<1>?？？<2>畫出波特圖。解：<1>變換電壓放大倍數(shù)的表達式,求出、和?！啵?；。<2>波特圖如解圖P5.6所示。5.7電路如圖P5.7所示。已知：晶體管的β、、均相等,所有電容的容量均相等,靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路,將結(jié)論填入空內(nèi)。<a><b><c><d>圖P5.7<1>低頻特性最差即下限頻率最高的電路是<a>。<2>低頻特性最好即下限頻率最低的電路是<c>。<3>高頻特性最差即上限頻率最低的電路是<c>。5.8在圖P5.7<b>所示電路中,若要求C1與C2所在回路的時間常數(shù)相等,且已知rbe=lkΩ,則=？若C1與C2所在回路的時間常數(shù)均為25ms,則C1、C2各為多少？下限頻率=?解：<1>求解因為將電阻值代入上式,求出：。<2>求解C1、C2的容量和下限頻率；；5.9在圖P5.7<a>所示電路中,若Ce突然開路,則中頻電壓放大倍數(shù)、和各產(chǎn)生什么變化〔是增大、減小、還是基本不變？為什么？解：將減小。因為在同樣幅值的作用下,將減小,隨之減小,必然減小。減小。因為少了一個影響低頻特性的電容。增大。因為會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然所在回路的等效電阻有所增大,但時間常數(shù)仍會減小很多,故增大。5.10電路如圖P5.10所示,已知,,。試求、各約為多少,并寫出的表達式。圖P5.10解：、和的表達式分析如下：5.11在<a>所示電路中,已知,,；場效應(yīng)管的,。試畫出電路的波特圖,并標出有關(guān)數(shù)據(jù)。解：其波特圖參考解圖P5.5。5.12已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為：；<1>寫出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達式；<2>求出該電路的和各約為多少；<3>畫出該電路的波特圖。解：<1>電壓放大倍數(shù)的表達式：<2>和分別為：；∵,∴解圖P5.12<3>根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達式可知,中頻電壓放大倍數(shù)為104,增益為80dB。波特圖如解圖P5.12所示。5.13電路如圖P5.13所示。試定性分析下列問題,并簡述理由。<1>哪一個電容決定電路的下限頻率；<2>若Tl和T2靜態(tài)時發(fā)射極電流相等,且和相等,則哪一級的上限頻率低。圖P5.13解：<1>決定電路下限頻率的是Ce,因為它所在回路的等效電阻最小。<2>因為,所在回路的時間常數(shù)大于所在回路的時間常數(shù),所以第二級的上限頻率低。補充1在圖P5.7<a>所示電路中,若β＝100,rbe=1kΩ,Cl=C2=Ce=100μF,則下限頻率=?解：由于所有電容容量相同,而Ce所在回路等效電阻最小,所以下限頻率決定于Ce所在回路的時間常數(shù)。∵∴補充2在圖P5.7<d>所示電路中,已知晶體管的,,靜態(tài)電流,,,,,。試分別求出電路的和,并畫出波特圖。解：<1>求解：<2>求解和中頻電壓放大倍數(shù)：其波特圖參考解圖P5.5。第6章放大電路中的反饋自測題一、已知交流負反饋由四種組態(tài)：A.電壓串聯(lián)負反饋；B.電壓并聯(lián)負反饋；C.電流串聯(lián)負反饋；D.電流并聯(lián)負反饋。選擇合適答案填入下列空格內(nèi)。1.欲得到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,應(yīng)在放大電路中引入<B>。2.欲將電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號,應(yīng)在放大電路中引入<C>。3.欲減小電路從信號源索取的電流,增大帶負載能力,應(yīng)在放大電路中引入<A>。4.欲從信號源獲得更大的電流,并穩(wěn)定輸出電流,應(yīng)在放大電路中引入<D>。二、判斷圖T6.2所示各電路中是否引入了反饋；若引入了反饋,則判斷是正反饋還是負反饋；若引入了交流負反饋,則判斷是哪種組態(tài)的負反饋,并求出反饋系數(shù)和深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)或。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。<a><b><c><d>圖T6.2解：圖<a>所示電路中引入了電流串聯(lián)負反饋。反饋系數(shù)和深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為：；。式中RL為電流表的等效電阻。圖<b>所示電路中引入了電壓并聯(lián)負反饋。反饋系數(shù)和深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為：；圖<c>所示電路中引入了電壓串聯(lián)負反饋。反饋系數(shù)和深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為：圖<d>所示電路中引入了正反饋。三、電路如圖T6.3所示。圖T6.3<1>正確接入信號源和反饋,使電路的輸入電阻增大,輸出電阻減??；<2>若,則Rf應(yīng)取多少千歐？解：<1>應(yīng)引入電壓串聯(lián)負反饋,如解圖T6.3所示。<2>因,故。解圖T6.3四、已知一個負反饋放大電路的基本放大電路的對數(shù)幅頻特性如圖T6.4所示,反饋網(wǎng)絡(luò)由純電阻組成。試問：若要求電路穩(wěn)定工作,即不產(chǎn)生自激振蕩,則反饋系數(shù)的上限值為多少分貝？簡述理由。圖T6.4解：因為fH=105Hz時,,；為使此時,則需,,即。習(xí)題6.1選擇合適答案填入空內(nèi)。<1>對于放大電路,所謂開環(huán)是指<B>。A.無信號源B.無反饋通路C.無電源D.無負載而所謂閉環(huán)是指<B>A.考慮信號源內(nèi)阻B.存在反饋通路C.接入電源D.接入負載<2>在輸入量不變的情況下,若引入反饋后<D>,則說明引入的反饋是負反饋。A.輸入電阻增大B.輸出量增大C.凈輸入量增大D.凈輸入量減小<3>直流負反饋是指<C>。A.直接耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大直流信號時才有的負反饋C.在直流通路中的負反饋<4>交流負反饋是指<C>。A.阻容耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大交流信號時才有的負反饋C.在交流通路中的負反饋<5>為了實現(xiàn)下列目的,應(yīng)引入A.直流反饋B.交流反饋①穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)引入<A>；②穩(wěn)定放大倍數(shù),應(yīng)引入<B>；③改變輸入電阻和輸出電阻,應(yīng)引入<B>；④抑制溫漂,應(yīng)引入<A>；⑤展寬頻帶,應(yīng)引入<B>。6.2選擇合適答案填入空內(nèi)。A.電壓B.電流C.串聯(lián)D.并聯(lián)<1>為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓,應(yīng)引入<A>負反饋；<2>為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流,應(yīng)引入<B>負反饋；<3>為了增大放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入<C>負反饋；<4>為了減小放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入<D>負反饋；<5>為了增大放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入<B>負反饋；<6>為了減小放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入<A>負反饋；6.3下列說法是否正確,用"√"和"×"表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。<1>只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。<×><2>放大電路的級數(shù)越多,引入的負反饋越強,電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。<×><3>反饋量僅僅決定于輸出量。<√><4>既然電流負反饋穩(wěn)定輸出電流,那么必然穩(wěn)定輸出電壓。<×>6.4判斷圖P6.4所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負反饋。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。<a><b><c><d><e><f><g><h>圖P6.4解：圖<a>所示電路中引入了直流負反饋。圖<b>所示電路中引入了交、直流正反饋。圖<c>所示電路中引入了直流負反饋。圖<d>、<e>、<f>、<g>、<h>所示各電路中均引入了交、直流負反饋。6.5電路如圖P6.5所示,要求同題6.4。<a><b><c><d><e><f>圖P6.5解：圖<a>引入了交、直流負反饋圖<b>引入了交、直流負反饋。圖<c>所示電路中通過RS引入直流負反饋；通過RS、C2和Rl、R2并聯(lián)引入交流負反饋；通過C2、Rg引入交流正反饋。圖<d>引入了交、直流負反饋。圖<e>引入了交、直流負反饋。圖<f>所示電路中通過R3和R7引入直流負反饋,通過R4引入交、直流負反饋。6.6分別判斷圖6.4<d>~<h>所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋,并計算它們的反饋系數(shù)。解：各電路中引入交流負反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下：<d電流并聯(lián)負反饋:<e電壓串聯(lián)負反饋:<f電壓串聯(lián)負反饋:<g電壓串聯(lián)負反饋:<h電壓串聯(lián)負反饋:6.7分別判斷圖P6.5<a>、<b>、<e>、<f>所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋。解：<a>電壓并聯(lián)負反饋；<b>電壓串聯(lián)負反饋；<e>電流并聯(lián)負反饋；<f>電流串聯(lián)負反饋。6.8分別估算圖6.4<d>~<h>所示各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)。解：各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)如下：<d>電流并聯(lián)負反饋:<e>電壓串聯(lián)負反饋:<f>電壓串聯(lián)負反饋:<g>電壓串聯(lián)負反饋:<h>電壓串聯(lián)負反饋:6.9分別估算圖6.5<a>、<b>、<e>、<f>所示各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。解：各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下：<a>電壓并聯(lián)負反饋：<b>電壓串聯(lián)負反饋：<e>電流并聯(lián)負反饋：<f>電流串聯(lián)負反饋：∵∴6.10電路如圖P6.10所示,已知集成運放為理想運放,最大輸出電壓幅值為±14V。填空：電路引入了電壓串聯(lián)〔填入反饋組態(tài)交流負反饋,電路的輸入電阻趨近于無窮大,電壓放大倍數(shù)11。設(shè)uI=1V,則uo=11V；若Rl開路,則uo變?yōu)?V；若Rl短路,則uo變?yōu)?4V；若R2開路,則uo變?yōu)?4V；若R2短路,圖P6.10則uo變?yōu)?V。已知一個負反饋放大電路A=105,F=2×10-3。試問：<1>；<2>若A的相對變化率為20%,則的相對變化率為多少？解：<1>因為AF=200>>1,所以：<2>根據(jù)題目所給數(shù)據(jù),可知：6.12已知一個電壓串聯(lián)負反饋放大電路的電壓放大倍數(shù),其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)的相對變化率為10%,的相對變化率小于0.1%,試問F和各為多少？解：由,得：?！矊偕疃蓉摲答佀裕?。由以上兩式可得：6.13已知負反饋放大電路的。試分析：為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作〔即不產(chǎn)生自激振蕩,反饋系數(shù)的上限值為多少？解：根據(jù)放大倍數(shù)表達式可知,放大電路高頻段有三個截止頻率分別為,因為,所以,在時,約為60dB,附加相移約為-180o,為了使時的小于0dB,即不滿足自激振蕩的幅值條件,反饋系數(shù)的上限值應(yīng)為-60dB,即的上限值為10-3。6.14以集成運放作為放大電路,引入合適的負反饋,分別達到下列目的,要求畫出電路圖來。<1>實現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路；<2>實現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路<3>實現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路；<4>實現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。解：可實現(xiàn)題目<1><2><3><4>要求的參考電路分別如解圖P6.14<a><b><c><d所示。<a><b><c><d>解圖P6.146.15電路如圖P6.15所示。<1>試通過電阻引入合適的交流負反饋,使輸入電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流;<2>若時,,則反饋電阻RF應(yīng)取多少？圖P6.15解圖P6.15解：<1>引入電流串聯(lián)負反饋,通過電阻Rf將三極管的發(fā)射極與T2管的柵極連接起來,如解圖P6.15所示。<2>首先求解,再根據(jù)求解。代入數(shù)據(jù),所以。6.16圖P6.16<a>所示放大電路的波特圖如圖<b>所示。<1>判斷該電路是否會產(chǎn)生自激振蕩？簡述理由。<2>若電路產(chǎn)生了自激振蕩,則應(yīng)采取什么措施消振？要求在圖<a>中畫出來。<3>若僅有一個50pF電容,分別接在三個三極管的基極和地之間均未能消振,則將其接在何處有可能消振？為什么？<a><b>圖P6.16解：<1>電路一定會產(chǎn)生自激振蕩。因為在時,附加相移為-45o；在時,附加相移為-135o；在時,附加相移為-225o。因此附加相移為-180o的頻率在之間,此時,故一定會產(chǎn)生自激振蕩。<2>可在晶體管T2的基極與地之間加消振電容。<注：方法不唯一><3>可在晶體管T2的基極和集電極之間加消振電容。因為根據(jù)密勒定理,等效在基極與地之間的電容比實際電容大得多,因此容易消振。6.17試分析如圖P6.17所示各電路中是否引入了正反饋〔即構(gòu)成自舉電路,如有,則在電路中標出,并簡述正反饋起什么作用。設(shè)電路中所有電容對交流信號均可視為短路。<a><b>圖P6.17解：圖<a>所示電路中通過C2、R3引入了正反饋,作用是提高輸入電阻,改善跟隨特性。圖<b>所示電路中通過C2、R3引入了正反饋,作用是提高第二級跟隨范圍,增大放大倍數(shù),使輸出的正方向電壓有可能高于電源電壓。6.18在圖P6.18所示電路中,已知A為電流反饋型集成運放,試問：<1>中頻電壓放大倍數(shù)；<2>上限截止頻率。圖P6.18解圖P6.18解：畫出圖P6.18所示電路中集成運放的等效電路如解圖P6.18所示。因為ro很小,反相輸入端電位為：將集成運放的內(nèi)部電路替換為教材中圖6.7.5所示電路〔參閱P310~P311>,可得：而∴即：∴<1>；<2>上限截止頻率為：6.19測試NPN型晶體管穿透電流的電路如圖P6.19所示?！?電路中引入了哪種反饋？測試晶體管穿透電流的原理是什么？〔2選擇合適的R,在Multisim環(huán)境下測試晶體管的穿透電流。圖P6.19解：〔1電路中引入了電壓并聯(lián)負反饋；圖中可見,。〔2由于小功率管的在μA數(shù)量級,R的選擇范圍應(yīng)在幾百kΩ數(shù)量級。補充1.電路如補圖P6.1所示,試說明電路引入的是共模負反饋,即反饋僅對共模信號起作用。補圖P6.1解：若增大,則產(chǎn)生下列過程：說明電路對共模信號有負反饋作用。補充2.電路如補圖P6.2所示。試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓,則當R2的滑動端位置變化時,輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為多少？補圖P6.2解：UO的調(diào)節(jié)范圍約為即第7章信號的運算和處理自測題一、現(xiàn)有電路：A.反相比例運算電路B.同相比例運算電路C.積分運算電路D.微分運算電路E.加法運算電路F.乘方運算電路選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。<1>欲將正弦波電壓移相＋90o,應(yīng)選用<C>。<2>欲將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓,應(yīng)選用<F>。<3>欲將正弦波電壓疊加上一個直流量,應(yīng)選用<E>。<4>欲實現(xiàn)Au=?100的放大電路,應(yīng)選用<A>。<5>欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓,應(yīng)選用<C>。<6>欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波波電壓,應(yīng)選用<D>。二、填空：<1>為了避免50Hz電網(wǎng)電壓的干擾進入放大器,應(yīng)選用<帶阻>濾波電路。<2>已知輸入信號的頻率為10kHz~12kHz,為了防止干擾信號的混入,應(yīng)選用<帶通>濾波電路<3>為了獲得輸入電壓中的低頻信號,應(yīng)選用<低通>濾波電路。<4>為了使濾波電路的輸出電阻足夠小,保證負載電阻變化時濾波特性不變,應(yīng)選用<有源>濾波電路。三、已知圖T7.3所示各電路中的集成運放均為理想運放,模擬乘法器的乘積系數(shù)k大于零。試分別求解各電路的運算關(guān)系。<a><b>圖T7.3解：圖<a>所示電路為求和運算電路,圖<b>所示電路為開方運算電路。它們的運算表達式分別為：<a><b>習(xí)題本章習(xí)題中的集成運放均為理想運放。7.1填空：<1><同相比例>運算電路可實現(xiàn)Au＞1的放大器。<2><反相比例>運算電路可實現(xiàn)Au＜0的放大器。<3><微分>運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。<4><同相求和>運算電路可實現(xiàn)函數(shù),a、b和c均大于零。<5><反相求和>運算電路可實現(xiàn)函數(shù),a、b和c均小于零。<6><乘方>運算電路可實現(xiàn)函數(shù)。7.2電路如圖P7.2所示,集成運放輸出電壓的最大幅值為±14V,填表。<a><b>圖P7.2uI/V0.10.51.01.5uO1/VuO2/V解：；。當集成運放工作到非線性區(qū)時,輸出電壓不是+14V,就是-14V。uI/V0.10.51.01.5uO1/V-1-5-10-14uO2/V1.15.511147.3設(shè)計一個比例運算電路,要求輸入電阻,比例系數(shù)為-100。解：可采用反相比例運算電路,電路形式如圖P7.2<a>所示。；。7.4電路如圖P7.4所示,試求其輸入電阻和比例系數(shù)。解：由圖可知,而解得：圖P7.47.5電路如圖P7.4所示,集成運放輸出電壓的最大幅值為±14V,為2V的直流信號。分別求出下列各種情況下的輸出電壓：<1>R2短路；<2>R3短路；<3>R4短路；<4>R4斷路。解：<1>R2短路時,,R4相當于開路〔R4上無電流流過?！啵?lt;2>R3短路時,,R4對反饋網(wǎng)絡(luò)無影響。∴；<3>R4短路時,電路無反饋?！?；<4>R4斷路時,。7.6試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。<a><b><c><d>圖P7.6解：在圖示各電路中,集成運放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運算關(guān)系式分析如下：<a><b><c><d>7.7在圖P7.6所示各電路中,集成運放的共模信號分別為多少？寫出表達式。解：因為集成運放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零,所以它們的電位就是集成運放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運放的共模信號分別為：<a><b><c><d>7.8圖P7.8所示為恒流源電路,已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài),試求負載電阻中的電流。解：。圖P7.87.9電路如圖P7.9所示。<1>寫出與、的運算關(guān)系式；<2>當RW的滑動端在最上端時,若,,則=？<3>若的最大幅值為±14V,輸入電壓最大值,,為了保證集成運放工作在線性區(qū),R2的最大值為多少？圖P7.9解：<1>A2同相輸入端電位輸出電壓或<2>將,代入上式,得。<3>根據(jù)題目所給參數(shù),的最大值為20mV。若R1為最小值,則為保證集成運放工作在線性區(qū),=20mV時集成運放的輸出電壓應(yīng)為＋14V,寫成表達式為故7.10分別求解圖P7.10所示各電路的運算關(guān)系。<a><b><c>圖P7.10解：圖<a>所示為反相求和運算電路；圖<b>所示的A1組成同相比例運算電路,A2組成加減運算電路；圖<c>所示的A1、A2、A3均組成為電壓跟隨器電路,A4組成反相求和運算電路。<a>設(shè)R3、R4、R5的節(jié)點為M,則<b>先求解,再求解。<c>A1、A2、A3的輸出電壓分別為uI1、uI2、uI3,由于在A4組成的反相求和運算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等,所以7.11在圖P7.11<a>所示電路中,已知輸入電壓uI的波形如圖<b>所示,當t=0時uC=0。試畫出輸出電壓uO的波形。<a><b>圖P7.11解：輸出電壓的表達式為當uI為常量時：若t=0時uO=0；則當t=5mS時,。當t=15mS時,。因此輸出波形如解圖P7.11所示。解圖P7.117.12已知圖P7.12所示電路輸入電壓uI的波形如圖P7.11<b>所示,且當t=0時uC=0