模擬電路習(xí)題及模擬電子電路課程設(shè)計(jì)：觸摸延時開關(guān)電路設(shè)計(jì)

寧夏大學(xué)模電課程設(shè)計(jì)2015年6月23日星期二半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)⒈討論題與思考題⑴PN結(jié)的伏安特性有何特點(diǎn)？⑵二極管是非線性元件,它的直流電阻和交流電阻有何區(qū)別？用萬用表歐姆檔測量的二極管電阻屬于哪一種？為什么用萬用表歐姆檔的不同量程測出的二極管阻值也不同？⑶硅二極管和鍺二極管的伏安特性有何異同？⑷在結(jié)構(gòu)上，三極管是由兩個背靠背的PN結(jié)組成的，那么，三極管與兩只對接的二極管有什么區(qū)別？⑸三極管是由兩個背靠背的PN結(jié)組成的，由很薄的基區(qū)聯(lián)系在一起。那么，三極管的發(fā)射極和集電極是否可以調(diào)換使用？⑹場效應(yīng)管的性能與雙極型三極管比較有哪些特點(diǎn)？⒉作業(yè)題題1.1在硅本征半導(dǎo)體中摻入施主雜質(zhì)，其濃度為，分別求出在250K、300K、350K時電子和空穴的濃度。題1.2若硅PN結(jié)的，，求T=300K時PN結(jié)的內(nèi)建電位差。題1.3流過硅二極管的電流ID=1mA時，二極管兩端壓降UD=0.7V，求電流ID=0.1mA和10mA時，二極管兩端壓降UD分別為多少？題1.4電路如圖題1.4中二極管是理想的，：①畫出該電路的傳輸特性；②畫出輸出電壓波形。題圖1.4題1.5題圖1.5中二極管是理想的，分別求出題圖1.5(a)、(b)中電壓U和電流I的值。(a)(b)題圖1.5題1.6在圖題1.6所示電路中，取V<UI<5V。①二極管是理想的，導(dǎo)通電壓UD(on)=0.6V，畫出傳輸特性曲線(UI~UO)；②若二極管的導(dǎo)通電壓UD(on)=0.6V，導(dǎo)通電阻RD=100Ω,畫出其傳輸特性曲線。題圖1.6題1.7一PNP型晶體三極管，其ICBO=10μA。工作在放大區(qū)且IE=3mA時，IC=2.98mA。若連接成共發(fā)射極組態(tài)，調(diào)整發(fā)射結(jié)電壓，使三極管IB=30μA，則此時的IC為多大？題1.8在圖題1.8所示電路中，已知β=100，UI=5V，VCC=10V，RC=4.66kΩ，UBE(on)=0.7V，試求晶體三極管進(jìn)入飽和區(qū)所需RB的最大值。題圖1.8題1.9兩個三極管工作在放大區(qū)，看不出它們的型號，測得各管腳的電位分別如題圖1.9所示，判斷它們是NPN管還是PNP管，是硅管還是鍺管，識別管腳并分別標(biāo)上E、B、C。題圖1.9題1.10題圖1.10電路中，測得UE=-0.7V，若三極管β=50，求IE、IB、IC和UC。題圖1.10第二章放大器基礎(chǔ)⒈討論題與思考題⑴為什么放大電路能把小能量的電信號放大到所要求的程度？試說明組成放大電路的基本原則？⑵在阻容耦合放大電路中，耦合電容有何作用？若耦合電容采用電解電容，其極性應(yīng)如何安排？⑶什么是放大電路的靜態(tài)分析？靜態(tài)分析時依據(jù)什么電路？⑷什么是放大電路的動態(tài)分析？進(jìn)行動態(tài)分析時依據(jù)什么電路？⑸放大電路的輸出動態(tài)范圍也可以通過實(shí)驗(yàn)的方法測得。怎樣用示波器觀察基本共射放大電路的最大不失真輸出電壓波形？⑹場效應(yīng)管的工作原理與普通三極管不同，那么場效應(yīng)管放大電路的偏置電路有何特點(diǎn)？它有幾種偏置方式？⑺為提高電壓放大倍數(shù)和改善電路性能指標(biāo)，放大電路中往往采用由多個單級放大電路級連而成的多級放大器。多級放大器有那幾種耦合方式？它們各有什么特點(diǎn)和問題？⑻為什么說頻率響應(yīng)是放大器的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)？⒉作業(yè)題題2.1單管放大電路與三極管特性曲線如題圖2.1(a)、(b)所示。用圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)Q；當(dāng)RC由4k增大到6k時，工作點(diǎn)Q將怎樣移動？當(dāng)RB由200k變?yōu)?00k時，工作點(diǎn)Q將怎樣移動？當(dāng)Vcc由12V變?yōu)?V時，工作點(diǎn)Q將怎樣移動？(a)(b)題圖2.1題2.2放大電路如題圖2.2(a)所示，三極管的輸出特性曲線如題圖2.2(b)所示。用圖解法：畫出直流負(fù)載線并確定工作點(diǎn)Q(設(shè)UBEQ=0.7V)；畫出交流負(fù)載線，并確定對應(yīng)iB由0~100μA變化時，uCE的變化范圍，并計(jì)算輸出正弦電壓有效值。(a)(b)題圖2.2題2.3題圖2.3所示電路中，三極管β=100，100Ω，UBEQ=0.7V。求三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q；求電壓增益Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。題圖2.3題2.4題圖2.4所示放大電路中，三極管β=100，UBEQ=0.6V，C1、C2、Ce可視為交流短路。求靜態(tài)工作點(diǎn)Q；用等效電路法求電壓增益Au=uo/ui、源電壓增益Aus=uo/us；求輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。題圖2.4題2.5三極管β=100，C1、C2可視為交流短路。求集電極直流電流IC和電位UC；求電壓增益Au=。題圖2.5題2.6題圖2.6所示放大電路中，三極管β=100，UBEQ=0.6V，200Ω。求電壓放大倍數(shù)Au；求輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。題圖2.6題2.7在題圖2.7所示放大電路中，已知管子β=50，300Ω，UBEQ=0.7V，電容C1、C2、C3可視為交流短路，Rs=500Ω。計(jì)算電壓增益Au1=、Au2=，輸入電阻Ri、輸出電阻Ro1、Ro2。說明此放大電路的功能。題圖2.7題2.8在題圖2.8所示共集電路中，輸出電壓通過耦合電容C3加到RB3的下端，已知300Ω，1kΩ，gm=100mS，RB1=RB2=20kΩ，RB3=100kΩ，RE=RL=1kΩ，所有電容可視為短路，、可忽略，求輸入電阻Ri。題圖2.8題2.9題圖2.9中FET的UGS(off)=2V，IDSS=1mA。求：為使靜態(tài)時IDQ=0.64mA，源極電阻R應(yīng)選多大？電壓放大倍數(shù)Au，輸入電阻Ri，輸出電阻Ro；若C3虛焊開路，則Au、Ri、Ro為多少？題圖2.92.10題圖2.10所示放大電路中，場效應(yīng)管跨導(dǎo)gm=2mS，50kΩ，三極管的β=100，1kΩ，=∞，電容C1、C2、C3、C4可視為交流短路。畫出放大器的微變等效電路；計(jì)算放大器的中頻電壓增益Au=、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。題圖2.10題2.11已知單管放大器的中頻電壓增益=-200，fL=10Hz，fH=1MHz，試畫出放大器的漸近伯德圖。f=fL和f=fH時，電壓放大倍數(shù)的模和相角φ各為多少？題2.12單管放大器如題圖2.12所示，已知IC=2.5mA，β=50，Cμ=4pF，fT=50MHz，50Ω，求放大器的下限頻率fL和上限頻率fH。題圖2.12第三章集成運(yùn)算放大器⒈討論題與思考題⑴在集成電路中廣泛使用各種具有很大交流電阻的電流源電路，三極管電流源電路的交流等效電阻與哪些參數(shù)有關(guān)？如何改進(jìn)？⑵恒流源在集成電路中除作偏置電路外，還可作為放大電路的有源負(fù)載，以提高電壓增益。試說明恒流源作負(fù)載，對放大器的動態(tài)性能有何改善？⑶集成運(yùn)算放大器實(shí)際上是一個高增益的多級直接耦合放大電路，直接耦合放大電路存在零點(diǎn)漂移問題。什么是零點(diǎn)漂移？怎樣衡量放大器的零點(diǎn)漂移？⑷什么是差動放大電路？差動放大電路有何特性？⑸電流源電路在差動放大電路中起什么作用？⑹通常集成運(yùn)算放大器由哪幾部分組成？各部分電路具有哪些主要性能？⑺集成運(yùn)算放大器技術(shù)參數(shù)與選擇方法？⑻集成運(yùn)放理想化的條件？⒉作業(yè)題題3.1在題圖3.1所示的電路中，T1、T2、T3的特性都相同，且β1=β2=β3很大，UBE1=UBE2=UBE3=0.7V，請計(jì)算u1–u2=?題圖3.1題3.2對稱三極管組成題圖3.2所示的微電流源電路，設(shè)三極管β相等，UBE=0.6V，VCC=+15V。根據(jù)三極管電流方程導(dǎo)出工作電流IC1與IC2之間的關(guān)系式。（設(shè)漏電流IS1=IS2）若要求IC1=0.5mA，IC2=20μA，則電阻R、RE各為多大？題圖3.2題3.3在題圖3.3所示的一種改進(jìn)型鏡像電流源中，設(shè)U1=U2=10V，R1=8.6kΩ，R2=4.7kΩ，三個晶體管的特性均相同，且β=50，UBE=0.7V。求晶體管T2的集電極電位（對地）UC2。題圖3.3題3.4在題圖3.4的電路中，設(shè)+VCC=+12V，–VEE=–6V，RB=1kΩ，RC=15kΩ，RE=7.5kΩ，RW=200Ω且滑動端位于中點(diǎn)，RL=∞，晶體管T1、T2的特性相同，β=100，rbb’=300Ω，UBE=0.7V。求靜態(tài)電流ICQ1、ICQ2以及集電極靜態(tài)電位（對地）UCQ1和UCQ2。若ui1=20mV，ui2=15mV，且共模電壓放大倍數(shù)的影響可忽略不計(jì)，求兩管集電極對地電壓uC1（即uA）和uC2（即uB）。題圖3.4題3.5在題圖3.5所示的電路中，直流電流表的滿偏電流為100μA，電表支路的總電阻為2kΩ，兩管的β=50，rbb’=300Ω。試計(jì)算：當(dāng)ui=0時，每管的IB、IC各是多少？為使電流表指針滿偏，需加多大的輸入電壓（直流）？如果ui=–0.7V，這時會發(fā)生什么情況？試估計(jì)流過電流表的電流大概有多少？如果ui=2V，又會出現(xiàn)什么情況？流過電流表的電流有變化嗎？題圖3.5題3.6恒流源式差動放大電路如題圖3.6所示，已知三極管的UBE=0.7V，?=50，rbb’=100Ω，穩(wěn)壓管的UZ=+6V，+VCC=+12V，–VEE=–12V，RB=5kΩ，RC=100kΩ，RE=53kΩ，RL=30kΩ。簡述恒流源結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)；求靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；求差模電壓放大倍數(shù)Aud；求差模輸入電阻Rid與輸出電阻Rod。題圖3.6題3.7具有鏡像電流源的差動放大電路如題圖3.7所示。已知VCC=VEE=15V，RB=10kΩ，RC=100kΩ，RL=150kΩ，RW=0.3kΩ，R=144kΩ，三極管T1~T4特性相同，UBE=0.6V，β=100，rbb’=100Ω，T3管的rce=100kΩ。試計(jì)算：IC1、IC3、UCEQ1、UCEQ2、UCEQ3；差模輸入電阻Rid、輸出電阻Rod；差模電壓放大倍數(shù)Aud；共模電壓放大倍數(shù)Auc；當(dāng)ui1=50mV、ui2=30mV時，uo=?uC1=?題圖3.7題3.8差動放大電路如題圖3.8所示。已知三極管的β1=β2=50，β3=80，rbb’=100Ω，UBE1=UBE2=0.7V，UBE3=–0.2V，–VEE=–12V，當(dāng)輸入信號ui=0時，測得uo為零。估算T1、T2管的工作點(diǎn)IC1、IC2和電阻RE的大小。當(dāng)ui=10mV時，估算輸出電壓uo的值。若要在T2管的集電極得到最大不失真輸出幅度Uo2max，對應(yīng)的ui有效值為多少？題圖3.8題3.9在題圖3.9所示差動放大電路中，已知β=80，rbe=2kΩ，ui=20mV，電流源I=2mA。求：輸出電壓uo=？輸入電流ii=？最大不失真的輸出電壓幅值Uommax=？題圖3.9題3.10恒流源差動放大電路如題圖3.10所示，已知三極管參數(shù)：β=50，UBE=0.7V，rce3=100kΩ，其他元件參數(shù)如圖所示。試求：靜態(tài)工作點(diǎn)（IC1、IC3、UCE1、UCE3）；最大不失真的輸出電壓幅值Uommax；當(dāng)us1=210mV，us2=200mV時，uo=？題圖3.10題3.11題圖3.11為恒流源差動放大電路。已知T1、T2特性相同，β1=β2=β3=β=50，T3管的rce3=200kΩ，穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)壓值UZ=7.5V，其他元件參數(shù)如圖所示。試求：各三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)；分別計(jì)算單端輸出、雙端輸出時，放大電路的Aud、Auc；單端輸出時共模抑制比KCMR。題圖3.11題3.12恒流源式差動放大電路如題圖3.12所示。UZ=4V，VCC=VEE=9V，Rb=5kΩ，Rc=10kΩ，R1=5kΩ，R2=1kΩ，Re=8.5kΩ，RL=30kΩ，三極管：β=80，UBE=0.6V，rbb`=100Ω。試計(jì)算：各三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q1~Q3；差模電壓放大倍數(shù)Aud；當(dāng)ui1=28mV，ui2=–20mV時，uo=？此時uC1、uC2各為多少伏？題圖3.12第四章集成運(yùn)算放大器應(yīng)用⒈討論題與思考題⑴試說明“虛短”和“虛斷”的概念？⑵與同相放大器、加法器和差動放大器相對應(yīng)是否有同相積分電路、求和積分電路和差動積分電路？試畫出其典型電路形式。⑶積分電路中，時間常數(shù)RC有何限制？是否有更理想的改進(jìn)型電路？⑷微分電路中，輸出電壓正比于輸入電壓對時間的微分，說明輸出對輸入的變化量敏感。是否也容易引入噪聲而使信噪比下降呢？如何解決？⑸什么叫通帶、阻帶和截止頻率？按通帶和阻帶相互位置不同，有源濾波器通?？梢苑譃槟膸最悾克鼈兊睦硐敕l特性如何？⑹能否從二階傳遞函數(shù)中直接看出，它是屬于二階低通、高通、帶通、帶阻或全通濾波器？如能，試說明其規(guī)律。⑺試說明運(yùn)放工作在非線性區(qū)時的特點(diǎn)？⑻如何確認(rèn)運(yùn)放是工作在線性區(qū)或非線性區(qū)？⒉作業(yè)題題4.1在題圖4.1中，各集成運(yùn)算放大器為理想的，試寫出各輸出電壓的值。(a)(b)題圖4.1題4.2設(shè)題圖4.2中的A為理想運(yùn)算放大器，其共模與差模輸入范圍都足夠大，+VCC和–VEE同時也是運(yùn)放A的電源電壓。已知晶體三極管的rbe1=rbe2=1kΩ，β1=β2=50，I為理想恒流源，求電壓放大倍數(shù)Au=uo/ui=？題圖4.2題4.3在題圖4.3中，已知運(yùn)算放大器是理想的，電阻R1=10kΩ，R2=R3=R5=20kΩ，R4=0.5kΩ，試求輸出電壓uo=f(ui)的近似表達(dá)式。題圖4.3題4.4電路如題圖4.4所示。請回答：欲實(shí)現(xiàn)uo=K(ui2-ui1)的運(yùn)算關(guān)系（K為常數(shù)），電阻R1、R2、R3、R4之間應(yīng)有什么關(guān)系？設(shè)A1、A2均為理想運(yùn)算放大器。在實(shí)際電路中，輸入電壓ui1、ui2的大小應(yīng)受什么限制？題圖4.4題4.5電路如題圖4.5(a)所示，A為理想運(yùn)算放大器。求uo對ui1、ui2的運(yùn)算關(guān)系式。若R1=1kΩ，R2=2kΩ，C=1μF，ui1和ui2的波形如圖(b)所示，t=0時uC=0，試畫出uo(0≤t≤5ms)的波形圖，并標(biāo)明電壓數(shù)值。(a)(b)題圖4.5題4.6理想運(yùn)放組成題圖4.6(a)所示的電路，其中R1=R2=100kΩ，C1=10μF，C2=5μF。圖(b)為輸入信號波形，分別畫出uo1、uo相對于ui的波形。(a)(b)題圖4.6題4.7理想運(yùn)放組成題圖4.7所示電路，導(dǎo)出uo=f(ui1,ui2)的表達(dá)式，輸入信號應(yīng)滿足什么條件？題圖4.7題4.8試判斷題圖4.8中的各種電路是什么類型的濾波器（低通、高通、帶通還是帶阻濾波器，有源還是無源，幾階濾波）。(a)(b)(c)(d)題圖4.8題4.9二階帶通濾波電路如題圖4.9所示，已知電路增益表達(dá)式為：式中，；；。在下述參數(shù)條件下，求出Aup、f0、Q：R1=1.3kΩ，R2=2kΩ，R3=80kΩ，C=0.1μF；R1=1.6kΩ，R2=250kΩ，R3=160kΩ，C=0.5μF題圖4.9題4.10將正弦信號ui=Umsinωt分別送到題圖4.10(a)、(b)和(c)三個電路的輸入端，試分別畫出它們的輸出電壓uo的波型，并在波形圖上標(biāo)出各處電壓值。已知Um=15V，而且圖(a)中穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ=±7V；圖(b)中穩(wěn)壓管參數(shù)同上，且參考電壓UREF=6V，R1=R2=10kΩ；圖(c)中穩(wěn)壓管參數(shù)同上，且UREF=6V，R1=8.2kΩ,R2=50kΩ,RF=10kΩ。(a)(b)(c)題圖4.10題4.11在題圖4.11所示電路中：分析電路由哪些基本單元組成；設(shè)ui1=ui2=0時，電容上的電壓uC=0，uo=12V。求當(dāng)ui1=–10V、ui2=0時，經(jīng)過多少時間uo由+12V變–12V；uo變成–12V后，ui2由0改為+15V，求再經(jīng)過多少時間uo由–12V變?yōu)?12V；畫出uo1和uo的波形。題圖4.11第五章反饋放大器⒈討論題與思考題⑴什么是反饋？如何判別電路有無反饋？⑵如何判斷反饋極性和組態(tài)？⑶方框圖分析法主要用途是什么？結(jié)合實(shí)例說明求基本放大器輸入電路和輸出電路的原理和法則。⑷定性和定量分析反饋放大器應(yīng)大致采取什么步驟？一般說來，四種類型的負(fù)反饋放大器的主要分析內(nèi)容是什么？⑸試用物理概念說明，負(fù)反饋為什么可以擴(kuò)展頻帶？⑹試說明負(fù)反饋對放大器對輸入電阻和輸出電阻有何影響？⑺深度負(fù)反饋條件下，估算增益的方法？⑻負(fù)反饋放大器產(chǎn)生自激振蕩的條件是什么？常用的消振方法是什么？⒉作業(yè)題題5.1判斷題圖5.1(a)~(d)所示電路中哪些是負(fù)反饋？哪些是正反饋？哪些是交流反饋？(a)(b)(c)(d)題圖5.1題5.2判斷題圖5.2中各電路所引反饋的極性及交流反饋的組態(tài)。(a)(b)(c)題圖5.2題5.3反饋放大電路如題圖5.3所示。判斷圖中級間反饋的極性或組態(tài)（負(fù)反饋應(yīng)討論組態(tài)）。若滿足深度負(fù)反饋條件，則Auf=uo/ui、Rif、Rof各為多少？題圖5.3題5.4設(shè)題圖5.4所示電路中的運(yùn)放是理想的，試問電路中存在何種極性和組態(tài)（類型）的級間反饋？推導(dǎo)出Auf=uo/ui的表達(dá)式。題圖5.4題5.5在題圖5.5所示電路中:計(jì)算在未接入T3且ui=0時，T1管的UC1Q和UEQ（設(shè)β1=β2=100，UBEQ1=UBEQ2=0.7V）。計(jì)算當(dāng)ui=+5mV時，uC1、uC2各是多少？給定rbe=10.8kΩ。如接入T3并通過c3經(jīng)RF反饋到b2，試說明b3應(yīng)與c1還是c2相連才能實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。在第③小題情況下，若||>>1，試計(jì)算RF應(yīng)是多少才能使引入負(fù)反饋后的電壓放大倍數(shù)=10。題圖5.5題5.6由差動放大器和運(yùn)算放大器組成的反饋放大電路如題圖5.6所示?；卮鹣铝袉栴}：當(dāng)ui=0時，UC1=UC2=？（設(shè)UBE=0.7V）要使由uo到b2的反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，則c1和c2應(yīng)分別接至運(yùn)放的哪個輸入端（在圖中用+、–號標(biāo)出）？引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf=uo/ui是多少？設(shè)A為理想運(yùn)放。若要引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，則c1、c2又應(yīng)分別接至運(yùn)放的哪個輸入端（在圖中標(biāo)出）？Rf應(yīng)接到何處？若Rf、Rb數(shù)值不變，則Auf=？題圖5.6題5.7已知負(fù)反饋放大器的開環(huán)增益A為105，若要求獲得100倍的閉環(huán)增益，問其反饋系數(shù)F應(yīng)取多大？如果由于制造誤差，其開環(huán)增益A減小為103，則此時的閉環(huán)增益Af變?yōu)槎嗌伲肯鄳?yīng)的閉環(huán)增益的相對變化量是多少？題5.8已知某電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的開環(huán)頻率特性如題圖5.8所示。寫出基本放大器電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。若反饋系數(shù)=0.01，判斷閉環(huán)后電路是否能穩(wěn)定工作？如能穩(wěn)定，請寫出相位裕度；如產(chǎn)生自激，則求出在45o相位裕度下的。題圖5.8題5.9某集成運(yùn)放的直流開環(huán)增益為104，相應(yīng)的極點(diǎn)頻率分別為fp1=200kHz，fp2=2MHz，fp3=20MHz，已知產(chǎn)生第一個極點(diǎn)頻率fp1電路的等效輸出電阻Ro1=20kΩ。為保證放大器穩(wěn)定工作，采用簡單的電容滯后補(bǔ)償技術(shù)。試問：若要求在閉環(huán)增益為10時穩(wěn)定工作，則要求外接最小電容Cφ是多大？若要求實(shí)現(xiàn)單位增益時穩(wěn)定工作，則補(bǔ)償電容Cφ應(yīng)取多大？第六章功率放大電路⒈討論題與思考題⑴功率放大器有何特點(diǎn)？對其有何基本要求？⑵功率放大電路的選管原則？⑶分析乙類互補(bǔ)對稱電路的傳輸特性及波形失真，說明減少或消除失真的方法？⑷如何計(jì)算復(fù)合管的共射電流放大系數(shù)和輸入電阻？⒉作業(yè)題題6.1在圖6.1(c)所示的OCL電路中，已知VCC=20V，RL=8Ω，ui為正弦電壓。求：在輸入信號Ui=10V（有效值）時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。在UCE(sat)≈0和ui的幅度足夠大的情況下，負(fù)載可能得到的最大輸出功率和效率。每個管子的PCM至少應(yīng)為多少？每個管子的耐壓|U(BR)CEO|至少應(yīng)為多少？題圖6.1題6.2一互補(bǔ)推挽式OTL電路如題圖6.2所示，設(shè)其最大不失真功率為6.25W，晶體管飽和壓降及靜態(tài)功耗可以忽略不計(jì)。電源電壓VCC至少應(yīng)取多少？T2、T3管的PCM至少應(yīng)選多大？若輸出波形出現(xiàn)交越失真，應(yīng)調(diào)節(jié)哪個電阻？若輸出波形出現(xiàn)一邊有小的削峰失真，應(yīng)調(diào)節(jié)哪個電阻來消除？題圖6.2題6.3用理想變壓器耦合的乙類推挽功率放大電路如題圖6.3所示。若VCC=9V，RL=8Ω，n=N1/N2=4，晶體管飽和壓降可以忽略不計(jì)，求最大不失真輸出功率Pomax，電源提供的功率PV和效率η。題圖6.3題6.4OTL放大電路如題圖6.4所示，設(shè)T1、T2的特性完全對稱，ui為正弦電壓，VCC=10V，RL=16?。試回答以下問題：靜態(tài)時，電容C2兩端電壓應(yīng)是多少？調(diào)整哪個電阻能滿足這一要求？動態(tài)時，若輸出電壓波形出現(xiàn)交越失真，應(yīng)調(diào)整哪個電阻？如何調(diào)整？若R1=R2=1.2kΩ，T1、T2管的β=50，|UBE|=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？題圖6.4題6.5OTL電路同題圖6.4，已知VCC=35V，RL=35Ω，流過負(fù)載電阻的電流為io=0.45cosωt(A)。求：負(fù)載上得到的輸出功率PO。電源提供的平均功率PV。管子T1、T2的管耗PT1、PT2。題6.6在題圖6.6所示電路中，運(yùn)算放大器A的最大輸出電壓幅度為±10V，最大負(fù)載電流為±10mA，晶體管T1、T2的|UBE|=0.7V。問：為了能得到盡可能大的輸出功率，T1、T2管的β值至少是多少？這個電路的最大輸出功率是多少？設(shè)輸入為正弦電壓，T1、T2的飽和管壓降和交越失真可以忽略。達(dá)到上述功率時，輸出級的效率是多少？每只管子的管耗有多大？電路中的級間反饋為何種組態(tài)？電路在深度反饋時的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)約為多大？負(fù)載獲得最大輸出功率時，所需的正弦輸入電壓有效值大約是多少？題圖6.6第七章波形產(chǎn)生與變換電路⒈討論題與思考題⑴正弦波振蕩器的組成、振蕩條件和分析要點(diǎn)？⑵常見RC振蕩器的種類和分析方法？⑶常用LC振蕩器的類型和分析方法？⑷串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振回路的組成和特點(diǎn)？⑸什么叫三點(diǎn)式振蕩器？⑹石英晶體振蕩器的電路類型和電路中晶體的作用？⑺非正弦波振蕩器的組成和工作特點(diǎn)？⑻波形變換電路的種類、電路組成和分析方法？⒉作業(yè)題題7.1用相位平衡條件判斷題圖7.1所示的電路是否有可能產(chǎn)生正弦波振蕩，并簡述理由，假設(shè)耦合電容和射極旁路電容很大，可視為對交流短路。(a)(b)(c)(d)題圖7.1題7.2為了使題圖7.2所示的電路產(chǎn)生正弦波振蕩，圖中j、k、m、n四點(diǎn)應(yīng)如何連接（或不連）？Rf應(yīng)如何選取？振蕩頻率為多少？設(shè)耦合電容和射極旁路電容很大，可視為對交流短路。題圖7.2題7.3根據(jù)相位平衡條件判別題圖7.3中的兩個電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩？(a)(b)題圖7.3題7.4試標(biāo)出題圖7.4所示兩個電路中變壓器的同名端，使之滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。(a)(b)題圖7.4題7.5試將題圖7.5(a)和(b)中的j、k、m、n各點(diǎn)正確連接，使它們成為正弦波振蕩電路，然后指出它們屬于什么電路類型。(a)(b)題圖7.5題7.6試檢查題圖7.6中的LC正弦波振蕩電路是否有錯誤，如有請指出錯誤并在圖上予以改正。(a)(b)(c)題圖7.6題7.7試用相位平衡條件判斷題圖7.7所示的電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩。(a)(b)題圖7.7題7.8試用相位平衡條件判斷題圖7.8所示的電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩。如可能振蕩，指出它們是屬于串聯(lián)型還是并聯(lián)型石英晶體振蕩電路，如不能振蕩，則加以改正。圖中Cb、Ce為旁路電容，Cc為耦合電容，RFC為高頻扼流圈。(a)(b)題圖7.8題7.9題圖7.9是一個三角波發(fā)生電路，為了實(shí)現(xiàn)以下的幾種不同要求，UR和US應(yīng)作哪些調(diào)整？uo1端輸出對稱矩形波，uo端輸出對稱三角波；對稱的矩形波以及三角波的電平可以移動（例如使波形上移）；輸出矩形波的占空比可以改變（例如占空比減?。ｎ}圖7.9題7.10試用555時基電路構(gòu)成一個頻率為50kHz的脈沖信號發(fā)生器，畫出其接線圖，并求出R、C的數(shù)值。題7.11試畫出題圖7.11所示電路在6sinωt信號作用下的輸出波形uo。題圖7.11題7.12題圖7.12所示為TTL“與非”門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)電路。當(dāng)輸入ui為100Hz方波時，試畫出在此信號作用下a、b、d、e各點(diǎn)的波形及uo的波形。題圖7.12第八章模擬乘法器及其應(yīng)用⒈討論題與思考題⑴什么叫模擬乘法器？實(shí)現(xiàn)模擬相乘功能的常用方法？⑵變跨導(dǎo)模擬乘法器工作原理和特點(diǎn)？⑶含有模擬乘法器電路，輸出電壓的推導(dǎo)方法？輸入電壓極性限制？⒉作業(yè)題題8.1擬定一個開立方電路。題8.2變跨導(dǎo)模擬乘法器原理如題圖8.2所示，試導(dǎo)出uo的表達(dá)式。題圖8.2題8.3題圖8.3中運(yùn)放和乘法器都是理想的，電容C上的初始電壓為零，試寫出uo1﹑uo2及uo的表達(dá)式。題圖8.3題8.4題圖8.4中運(yùn)放與乘法器都是理想的，R2=3R1，說明電路完成的運(yùn)算功能。題圖8.4題8.5壓控電路如題圖8.5所示，運(yùn)放是理想的，乘法器的增益系數(shù) ，UREF為直流控制電壓，其值在+5V~+10V之間可調(diào)，試求的表達(dá)式﹑截止頻率與可調(diào)范圍。題圖8.5題8.6電路如題圖8.6所示，運(yùn)放和乘法器都具有理想特性。求uo1﹑uo2和uo的表達(dá)式；當(dāng)，，，說明此電路具有檢測正交振蕩幅值的功能（平方律振幅檢測電路）。題圖8.6題8.7在單音普通調(diào)幅波中提取一個邊頻分量，得到單音調(diào)制的單邊帶信號。試用乘法器和±90o移相網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制。第九章直流穩(wěn)壓電源⒈討論題與思考題⑴直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分的功能？⑵根據(jù)橋式整流電路的工作原理，分析電路故障現(xiàn)象？⑶常見濾波電路類型以及它們的外特性如何？在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)如何選擇電路類型？⑷衡量穩(wěn)壓電路質(zhì)量的性能指標(biāo)是什么？⑸試從反饋角度分析線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理及影響穩(wěn)壓性能的主要因素？⑹常見線性集成穩(wěn)壓電路的種類？其使用特點(diǎn)如何？⒉作業(yè)題題9.1電路如題圖9.1所示。若U21=U22=20V，試回答下列問題：標(biāo)出uO1和uO2對地的極性。uO1和uO2中的平均值各為多大？uO1和uO2的波形是全波整流還是半波整流？若U21=18V，U22=22V，畫出uO1和uO2的波形，并計(jì)算出uO1和uO2的平均值。題圖9.1題9.2具有整流濾波和放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路如題圖9.2所示。分析電路中各個元件的作用，從反饋放大電路的角度來看哪個是輸入量？T1、T2各起什么作用？反饋是如何形成的？若UP=24V，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值UZ=5.3V，晶體管UBE≈0.7V，UCES≈2V，R1=R2=RW=300Ω，試計(jì)算Uo的可調(diào)范圍。試計(jì)算變壓器次級繞組的電壓有效值大約是多少？若R1改為600Ω，你認(rèn)為調(diào)節(jié)RW時能輸出的Uo最大值是多少？題圖9.2題9.3在題圖9.2所示電路中，若出現(xiàn)下列現(xiàn)象，你認(rèn)為是哪個（或哪些）元件有問題（短路或開路）？UP比正常值（24V）低，約為18V，且脈動大，調(diào)節(jié)RW時Uo可隨之改變，且穩(wěn)壓效果差；UP比正常值（24V）高，約為28V，Uo很低接近零伏，調(diào)節(jié)RW不起作用；Uo≈4.6V，調(diào)節(jié)RW不起作用；Uo≈22V，調(diào)節(jié)RW不起作用。題9.4三端穩(wěn)壓器W7815組成如題圖9.4所示電路，已知W7815的Iomax=1.5A，Uo=15V，UImax≤40V，穩(wěn)壓管的Uz=+5V，Izmax=60mA，Izmin=10mA。要使UI=30V，求副邊電壓有效值U2=？試計(jì)算限流電阻R的取值范圍。試計(jì)算輸出電壓Uo的調(diào)整范圍。試計(jì)算三端穩(wěn)壓器上的最大功耗PCM。題圖9.4題9.5由運(yùn)算放大器組成的穩(wěn)壓電路如題圖9.5所示。要求：求Uo/Uz的表達(dá)式。若已知穩(wěn)壓管Dz的穩(wěn)壓值為6V，R2=5kΩ，Uo的變化范圍為6~20V，試求R1的取值范圍。題圖9.5第十章EWB軟件及其應(yīng)用⒈討論題與思考題⑴EWB的主要仿真分析功能？⑵使用EWB分析電路的主要步驟？⑵EWB中的虛擬測試設(shè)備的使用方法？⒉作業(yè)題略模電課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)題目：學(xué)院名稱：專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：定稿日期：2015年6月23日目錄引言…………………3TOC\o"1-3"\h\u18921第一章緒論 3151701.1延時開關(guān) 3106191.1.1延時開關(guān)的發(fā)展概述 395861.1.2延時開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域 4300381.1.3延時開關(guān)的發(fā)展趨勢 517919第二章硬件電路設(shè)計(jì) 5281382.1元器件 5230312.2控制電路 660652.3電路原理 6第三章實(shí)際電路板的制作與調(diào)試……………73.1電路板制作所需基本工具…………………73.2按照所需元件進(jìn)行選材……………………73.3電路板制作流程…………73.4電路調(diào)試……………………7第四章15438設(shè)計(jì)心得 …………………719147參考文獻(xiàn) 810571附錄 9

引言當(dāng)今社會人們更加注重節(jié)能環(huán)保，照明這一領(lǐng)域也發(fā)生了很大的變化，從傳統(tǒng)的白熾燈具向LED照明燈發(fā)展，照明開關(guān)電子化進(jìn)程也從公共照明的節(jié)電控制開始。適宜于門廳、樓梯和樓道中使用的觸摸式、感應(yīng)式、紅外線式和聲光控式延時自熄開關(guān)，使公共照明基本實(shí)現(xiàn)了“人來燈亮、人離燈熄”的自動控制，明顯改善了樓房的公共照明效果，還能大幅度節(jié)省公共照明用電，照明燈的實(shí)際使用壽命也明顯延長。觸摸延時開關(guān)比較適合樓梯走廊和室內(nèi)等處的燈光照明控制開關(guān)，觸摸延時開關(guān)只需輕觸一下開關(guān)就可控制燈的關(guān)和開，還具有延時功能，在一段時間內(nèi)無人觸摸的情況下燈會自動熄滅，這樣可以起到節(jié)能的作用，所以在樓梯和走廊處用的比較多。這類開關(guān)是受到歡迎和推廣的。與公共照明開關(guān)相比，室內(nèi)用電子式開關(guān)的技術(shù)難度較大。研制確有實(shí)用價值的電子式室內(nèi)照明開關(guān)市場潛力可能更大。關(guān)鍵詞：節(jié)能；觸摸延時開關(guān)；研制；前景第一章緒論照明開關(guān)電子化進(jìn)程是從公共照明的節(jié)電控制開始。適宜于門廳、樓梯和樓道中使用的觸摸式、感應(yīng)式、紅外線式和聲光控式延時自熄開關(guān)，使公共照明基本實(shí)現(xiàn)了“人來燈亮、人離燈熄”的自動控制，明顯改善了樓房的公共照明效果，還能大幅度節(jié)省公共照明用電，照明燈的實(shí)際使用壽命也明顯延長。這類開關(guān)是受到歡迎和推廣的。與公共照明開關(guān)相比，室內(nèi)用電子式開關(guān)的技術(shù)難度較大。研制確有實(shí)用價值的電子式室內(nèi)照明開關(guān)市場潛力可能更大。1.1延時開關(guān)1.1.1延時開關(guān)的發(fā)展概述觸摸延時開關(guān)是一種節(jié)能的開關(guān)控制器，就開關(guān)種類來說主要有以下幾種：1.輕觸延時開關(guān)：使用時只需輕觸一下按鈕,開關(guān)即導(dǎo)通工作,然后延時一段時間后自動關(guān)閉；高亮發(fā)光指示,便于夜間使用；無觸點(diǎn)電子開關(guān),接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓，延長負(fù)載使用壽命。2.聲光控延時開關(guān)：使用時只需發(fā)出聲響,開關(guān)即導(dǎo)通工作,延時一分鐘后自動關(guān)閉；自動測光,光線強(qiáng)時不感應(yīng)(也可調(diào)節(jié))；無觸點(diǎn)電子開關(guān),接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓，延長負(fù)載使用壽命。3.紅外線感應(yīng)開關(guān)：全自動感應(yīng)：人到燈亮，人離燈熄；無觸點(diǎn)電子開關(guān)：接通負(fù)載的瞬間無沖擊電壓，延長負(fù)載使用壽命；自動測光：應(yīng)用光敏控制，光線強(qiáng)時不感應(yīng)(也可調(diào)節(jié))；隨機(jī)延時:開關(guān)接通后，人不離開感應(yīng)范圍且在活動，負(fù)載能持續(xù)工作；基于紅外線技術(shù)的自動控制產(chǎn)品,當(dāng)有人進(jìn)入開關(guān)感應(yīng)范圍時,專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化,開關(guān)自動接通負(fù)載.人不離開且在活動,開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通;人離開后,開關(guān)延時自動關(guān)閉負(fù)載.人到燈亮,人離燈熄,親切方便,安全節(jié)能。4.輕觸延時開關(guān)和聲光控制延時開關(guān)比較適合樓梯走廊和室內(nèi)等處的燈光照明控制開關(guān)，輕觸延時開關(guān)只需輕觸以下開關(guān)就可控制燈的關(guān)和開，還具有延時功能，在一段時間內(nèi)無人觸摸的情況下燈會自動熄滅，這樣可以起到節(jié)能的作用，所以在樓梯和走廊處用的比較多；聲光延時開關(guān)現(xiàn)在也比較普遍，而且使燈光的控制更加方便，不用動手就可以控制燈光的照明，它通過采集一定分貝的聲音或一定亮度的光照信號，再轉(zhuǎn)變成電信號來達(dá)到控制的目的。1.1.2延時開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公共場所照明控制手段也將逐步更新，除現(xiàn)在已有的聲光控開關(guān)外，還有微波感應(yīng)開關(guān)和熱釋遠(yuǎn)紅外感應(yīng)開關(guān)．目前，微波感應(yīng)開關(guān)的抗干擾性能尚不理想，紅外感應(yīng)開關(guān)在性能上較為理想，但安裝復(fù)雜，比較嬌氣，價格也偏高，比較適合在一些管理完善的場所如賓館、大飯店樓道及居家庭走廊應(yīng)用，在普通住宅樓、辦公樓道等場所的照明控制考慮到價格、管理及安裝方便等因素，根據(jù)我國國情，可以預(yù)計(jì)在相當(dāng)一段時期內(nèi)，聲光控延時開關(guān)將是首選的主流產(chǎn)品。但在家庭走廊、賓館等場所，聲光控延時開關(guān)并不是很適用。延時開關(guān)設(shè)計(jì)最主要的是延時元件，如CMOS與非門組成的觸摸式延時開關(guān)電路非常簡單，只需要通過幾個簡單的CMOS延時分立元器件就可組成觸摸式延時開關(guān)電路，還有一種用利用電容充放電的延時來實(shí)現(xiàn)觸摸式延時開關(guān)電路的設(shè)計(jì)，這樣就不需要其他集成芯片。1.1.3延時開關(guān)的發(fā)展趨勢延時開關(guān)的發(fā)展方向主要是向智能延時開關(guān)方向發(fā)展?，F(xiàn)在的延時開關(guān)大多數(shù)是不能控制開關(guān)延時時間的長短，沒有自動識別功能。智能化的延時開關(guān)應(yīng)向以下幾個方面發(fā)展：1.觸摸屏控制方式，雙亮度指示燈，在夜晚關(guān)燈后可知開關(guān)位置。2.電子啟動，無觸點(diǎn)火花，更安全耐用，精心呵護(hù)燈具。3.自