模拟电子技术基础第四版童诗白_华成英课后答案.pdf
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模拟电子技术基础第 1 章常用半导体器件1 . 1 选择合适答案填入空内在本征半导体中加入( A) 元素可形成N 型半导体，加入( C ) 元素可形成P型半导体A . 五价 B . 四价 C . 三价当温度升高时，二极管的反向饱和电流将( A ) A . 增大 B . 不变 C . 减小工作在放大区的某三极管，如果当/B从 1 2 ” 4增大到2 2 " 力时， 7 c从变为2m A , 那么它的£约为(C)A . 8 3 B . 9 1 C . 1 00当场效应管的漏极直流电流7D从2 m A变为4 m A时,它的低频跨导gmW ( A)A . 增大； B . 不变； C . 减小1 . 2 电路如图P 1 . 2 所示，已知％ = 1 0s i n “ T ( Q ，试画出《 与〃 的波形设二极管导通电压可忽略不计解：与uo的波形如解图P 1 . 2 所示1 . 3 电路如图P 1 . 3所示， 己知％ = 5 s i n ft /( r ) ， 二极管导通电压％= 0. 7 匕 试 画 出 /与 “ 的波形图，并标出幅值图 P 1 . 3 解图P 1 . 31 . 4 电路如图P 1 . 4 所示， 二极管导通电压为= 0. 7 匕常温下UT = 2 6 m / , 电容C对交流信号可视为短路；町为正弦波，有效值为1 0m V。
试问二极管中流过的交流电流的有效值为多少？O-+II.soonyI,D立 解：二极管的直流电流ID= ( V - UD) /R = 2. 6 m A其动态电阻：rD~UT/ID = \ 0 Q 图 P 1 . 4故动态电流的有效值：乙 =0/ /= 1版41 . 5 现有两只稳压管，稳压值分别是6 y 和 8 匕 正向导通电压为0. 7 兀 试问:( 1 ) 若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？( 2 ) 若将它们并联相接，则乂可得到儿种稳压值？各为多少？解：⑴ 串联相接可得4种：1 . 4 匕 1 4 匕 6 . 7 匕 8 . 7 r .( 2 ) 并联相接可得2种：0. 7 /； 6 兀1 . 6 已知图P 1 . 6 所示电路中稳压管的稳定电压% =6% ，最小稳定电流/Zm in = 5 m A ,最大稳定电流/zm a x = 25 初 1 ) 分别计算U / 为 1 0 V 、1 5 V 、3 5 V 三种情况下输出电压的值;( 2 ) 若U, =3 5% 时负载开路，则会出现什么现象？ 为什么？解：( 1 ) 只有当加在稳压管两端的电压大于其稳压值时，输出电压才为6 V。
. . U / = 1 0 " 时，Uo = — — H, = 3. 3K ；,° R+RLU / = 1 5 /时 ，UO= —^ U .= 5V ；° R + RLU, = 3 5 / 时，Uo_A_R + RL6 n 1 1 . 7 % > 0 z ，• , • U o = Uz = 6/ 2 ) 当负载开路时，l z = 2 9 . /> /zm a x = 25 m A , 故稳压管将被烧毁R1 . 7 在图P 1 . 7 所示电路中，发光二极管导通电压t /D= 1 . 5 K , 正向电流在5 ~1 5 加 4 时才能正常工作试问：( 1 ) 开关S在什么位置时发光二极管才能发光？( 2 ) R 的取值范围是多少？ 解：（1） S闭合Q） R的范围为:& n = （展〃） & 皿-233 ' =（夕 —=700C图 P1.71.8 现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图P1.8所示分别求另一电极的电流，标出其方向，并在圆圈中画出管子，且分别求出它们的电流放大系数£ 图 P1.8解图P1.8解：答案如解图P1.8所示放大倍数分别为0 = X m A /X O /uA = 1 0 0和g , =5 〃M / 1 0 0 〃Z = 5 01.9 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.9所示。
在圆圈中画出管子，并说明它们是硅管还是错管图 P1.9解:如解图1.9 解图1.91.10 电路如图P1.10所示，晶 体 管 导 通 时 = 0-7% ，夕 =50试分析七8 为 0V、IV、3V三种情况下T的工作状态及输出电压〃0 的值解： ⑴当腺8 = 0 时 , ，I■截止，uo = \ 2V »"上 n+i2V(2)当 % 8 = 1/ 时 ，因为 Ik」友= " 尊= 60〃/ICQ = B】B Q = 3 m Auo - Vcc - IC QRc = 9 V 图 Pi.io所以r 处于放大状态V - U(3)当 VB B = 3 V 时，因为 / % = — ~ ~ 竺2 = 460//Z ,母心―3相小曾―， 所以7 处于饱和状态1.11 电路如图P l.ll所示， 晶体管的夕=50 = ，饱和管压降|Uc£s| = 0 U；稳压管的稳定电压心 = 5 % ，正 向 导 通 电 压 = 0 5 % 试问：当 为 =0 %时 ”0 = ?；当I /1= — 5 V 时"o = ?解：当〃/ = 0 % 时 ，晶体管截止，稳压管击穿, uo = -Uz = -5V o当 为= - 5 r时，晶体管饱和，u0 = -0. \V o因为：图P L ll%| = "^ = 480"Z, | / " = 夕 闹 =24那，UEC = VCC-\IC\RI:< QKI,1.12 分别判断图P l.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。
图 P 1.12解：（a）可能；（b）可能；（c）不能；（d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏e）可能1.13 已知放大电路中- - 只N沟道场效应管三个极①、 ② 、 ③ 的电位分别为4 k、8K , 12K ,管子工作在恒流区试判断它可能是哪种管子（ 结型管、M O S管、增强型、耗尽型） ，并说明①、② 、③ 与G、S、D的对应关系解：管子可能是增强型管、耗尽型管和结型管，三个极①、② 、③ 与G、S、D的对应关系如解图P1.13所示 解图Pl. 131.14 已知场效应管的输出特性曲线如图PI.14所示，画出它在恒流区的转移特性曲线解图P1.14解：在场效应管的恒流区作横坐标的垂线( 如解图Pl.14 (a)所示卜读出其与各条曲线交点的纵坐标值及〃 GS值，建立% = / ( "G S)坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图Pl14(b)所示1.15 电路如图P1.15所示，7的输出特性如图PI.14所示， 分析当〃/= 4八8 /、12/ 三种情况下场效应管分别工作在什么区域解：根据图P 1 .I4所 示T的输出特性可知，其开启电压为5V ,根据图PI.15所示电路可知UG S = U/ "当为 =4■时，小于开启电压，故T截止。
当为 =81时，设7工作在恒流区，根据输出特性可知iD ~ 0. 6 m A ,管 压 降 ~ - 卜 此 产，" 因此，UGD = UGS ~ UD S ~ 一2%，小于开启电压，说明假设成立，即7工作在恒流区 图P I.15当为 =1 2 V时，由于匕乃= 1 2 % ,必然使T工作在可变电阻区1.16分别判断图P 1 . 1 6所示各电路中的场效应管是否有可能工作在恒流区图 P 1.16解：(a )可能, (b )不能, (c)不能, (d)可能补充1. 电路如补图P l(a )、(b )所示，稳压管的稳定电压4 =3% ，R的取值合适，的波形如图(c)所示试分别画出% ］ 和UO2的波形解：波形如下图所示 补 充 2. 在温度20℃时某晶体管的 4 = 2〃4试问温度是60℃时 的ICBO = ?解:/ 6 0 =/ 感2 0 x2 =2x2' =32//N补 充 3. 有两只晶体管，一只的尸= 200, ICEO = 200/Z/4 ；另一只的尸=100, ICEO = 10///4 ,其它参数大致相同你认为应选用哪只管子？为什么？解 ：选用夕=100, /CEO = 1 0〃4 的管子，因其成适中,/CEO较小，因 而 温 度 稳 定 性 较 另 . 只管子好。
补 充 4. 电路如补图P4所示，试问尸大于多少时晶体管饱和？解 ：取UCES= UBE，若管子饱和，则B -匕C U BE _ 七C - U BERh - R,,即 凡=即R所以2 」= 1 0 0 时， 管子饱和氏补 图 P4 第2章基本放大电路习题2 .1 分别改正图P 2.1所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号要求保留电路原图 P2.1解：(a)将-% c改为+%cb)在+% c与基极之间加几c)将 %B反接，且在输入端串联一个电阻d)在Vm支路加Rb,在-% c与集电极之间加Re -2. 2 画出图P2.2所示各电路的直流通路和交流通路设所有电容对交流信号均可视为短路IM”图 P2.2解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略图P2.2所示各电路的交流逋路如解图P2.2所示； (C) (d)解图P2.22 .3分别判断图P2.2(a)、 (b)所示两电路各属哪种放大电路，并写出0、1 “、 属和R“ 的表达式解： 图 (a)： IBQ = । ri । ，/ = B lB Q，UCEQ =匕 笫一(1+ B )IBQRC 0% + & + U + " /3人7皿四,凡, = 与〃后heR图(b)： / % = ( 一。
眸 ) / ［ 与 〃 & + (1 + 夕次』，/ c ° = £ / % ,K)+ /<3UcEQ = ^CC - ICQRA - 1 EQ&2 .4电路如图P2.4 (a)所示，图(b)是晶体管的输出特性，静态时8理 =0・7匕利用图解法分别求出火2=8和尺£ = 3左 时的静态工作点和最大不失真输出电压( 有效值) 图 P2.4解：空载时：IB O = 20/1A JC O = 2 m A , UCEO = 6 P ；最大不失真输出电压峰值约为5.3V ,有效值约为3.75V o带载时：= 20JU4」CQ - 2 m A , UC E Q = 3 V ；最大不失真输出电压峰值约为2.3V ,有效值约为1.63V »如解图P 2.4所示解图P2.4 图P2.52 .5在 图P 2 .5所 示 电 路 中 ， 已 知 晶 体 管 的 夕=80, a =lk ，D = 2 0机 修 ， 静态时UB E Q = 0 . 7 K ,UC EQ = 物/BQ = 2 0 〃/ 判断下列结论是否正确， 在括号内打“ 上和“ X ”表示4⑴ 4" = ----2--0--x--1--0-----3T = - 2 0 0 （X）- 8 0 x 5 …（3） 4=——— = - 4 0 0（X）⑸ 用 =•^比Q = 1左Q （X）4（2） 4=-而=- 5 . 7 1 （ x）• . 8 0 x 2 . 5 “c .（ 4 ） 4 , =- - - - j— = - 2 0 0 W）0 . 7（ 6 ） 7 ? - - - - - A Q = 3 5 A Q （ x）' 0 . 0 2⑺4= 3 A Q （ x）（8）K = M Q N） § ) R o = 5 k Q W)( l l ) t7s = 2 0 mV ( x )( 1 0 ) 7 ? 。
2.5AQ ( x )( 1 2 ) [7S ~60 mV( 4 )2.6电路如图P2.6所示，已知晶体管夕 = 1 2 0 , Uw=0. 7 V,饱和管压降t/C T S= 0 . 5 K o 在下列情况下,用直流电压表测量晶体管的集电极电位，应分别为多少？( 1 ) 正常情况；( 2 ) 即 短路；( 3 ) 即 开 路 ; ( 4 ) & 2 开 路 ; ( 耶 卜 2 短路；⑹ &短路;图 P2.7解：(I) /B — K £C y BE_ y_B E _ — 174_ 163 = i \/JA,IC - /3lB - 1 .3 2 /MJ ,Rh2 Rh \:.Uc=Vc c- IcRc=S.3V.( 2 )RM 短路, I IB = O ,:.UC =15KOV -U(3)开路， 临界饱和基极电流/B S = a CES a 23.7〃〃，/3R实际基极电流/B =匕二二媪 =174//Z2由于IB > / 属 ， 管子饱和， '"=WE S = O . 5 K4 ) Rb 2开路, 无基极电流,"c =匕7c = 15修 (5)凡2短路，发射结将烧毁，可能为15厂。
6) & 短路，Uc = VCc = 1 5 /2.7电路如图P2,7所示， 晶体管的£=8rh. =100Qo分别计算& = 8 和A = 3 kd时的Q点、4、Rj和R解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、〃 均相等，它们分别为：V -TJ TJ心=金苗典—等= 22〃 /IcQ=BlBQ = l-76mA% = % + ( 1 + £ )26雪m V=1・ 3 41E Q空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为：UCEQ = VC C- ICQRC^62V ： 4 ,= -殷 N -308rbeR尸为〃几二％ = 13k4=- ^4=一93鼠+KR0=R,.=5kQRL=3% 时，静态管压降、电压放大倍数分别为：“EQ= 嚷 一 4( 《 〃氏J " 2.3厂4 ,= -- 凡 〃& )=-115 4 , = —.4 = -34.7U U S J - k Mrbe鼠+K4 = 4〃々 =嗔"3左 RRc = 5kQ 2 . 8 若将图P2 . 7 所示电路中的N P N 管换成PN P 管，其它参数不变，则为使电路正常放大电源应作如何变化？ Q 点、4 、区和凡， 变化吗？如变化，则如何变化？若输出电压波形底部失真，则说明电路产生了什么失真，如何消除？解：由正电源改为负电源；Q 点、4 、R, . 和凡, 不会变化：输出电压波形底部失真对应输入信号正半周失真，对 P N P 管而言，管子进入截止区，即产生了截止失真：减小2 . 9 已知图P 2 . 9 所示电路中，晶体管夕= 100, 展 = L 4 k 。
⑴现已测得静态管压降UC£F6 V ,估算凡；⑵若测 得 工 和 氏 的有效值分别为1加卜和100， “ ，则负载电阻& 为多少？可得：RL = 2 . 6 2 5 左 Q图 P 2 . 92 . 10 在图P 2 . 9 所示电路中， 设静态时/① =2 m A , 晶体管饱和管压降UCES = 0 . 6 K试问:当 负 我 电 阻 = 8 和=34Q 时，电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于/怎 =2 m A ,所以 UC E Q - Vc c - ICQRC — 6K空载时，输入信号增大到•定幅值，电路首先出现饱和失真故U -TJU） 磔一 竺= 3 . 8 2 PV2RL= 3 A Q时，当输入信号增大到•定幅值，电路首先出现截止失真故 % " = 岩=232 . 11电路如图P 2 . l l 所示，晶体管尸= 100, 〃“= 100 1) 求电路的Q 点、4“ 、火，■和火“ :( 2 ) 若改用夕= 2 00的晶体管，则 Q 点如何变化？( 3 ) 若电容Q 开路，则将引起电路的। 那些动态参数发生变化？如何变化?解：( 1) 静态分析：%BQ % + 与2~U3 缶 ”Uc EQ =% 一/理 A + ( + Re ) = 5 . 7 / 图 P 2 . l l动态分析：rhe = rhb, 4 - ( 14 - - - - - -= 2 . 7 3左 。
/£ 0』=一 伙 凡2」 ): 一7 . 7% + £ ) 勺& = % 〃 % 〃[ 7 + B )R / = 3 . 7 k QR 0 = R , = 5kQ( 2 ) p= 2 00 时，UB O = -% ——K,c = 2 V ( 不变) ;Q 凡2( 不变) ；心=3 = 5 〃4 ( 减小) : =2一 / / 凡 + % + Re ） = 5 . 7 P （ 不变） 3 ） C «开路时，4=一——~—— ~ — —~—— ■ = - 1. 9 2 （ 减小） ;喂 + （ 1 + 4） （ 4 +勺 ）R. . + R,& = % 〃 与2 〃[ % +（ 1 + / ） （凡 + R f ）】 =4 3 （ 增大） ;RO= RC= 5 k Q .（ 不变） 2 . 12电路如图P 2 . 12所示，晶体管的后8 0,噎= l k d⑴求出Q点；（ 2 ）分别求出& = 8和& = 3 k C时电路的』 “ 、4和Rt .解：（ 1）求解Q点：r _ y n o ⑴求解点、4 、&和R°(2)设 q = 1 0 m / ( 有效值) ，问 U, = ? , U “ = ?若 C3开路，则q = ? ,u “= ?解：⑴ 点 :I BQV -77V CC BEQ凡+ +优&,= 31〃 /图 P 2.13ICQ - /3lBQ ~ 1.86〃 源UCEQ = I EQ(& + RC)= 456V4 、K和七的分析:八 c、 26wK e r crbe = %， + (1 + £) —— = 952I EQA = 一. 凡 〃 & ) , 一95rbeRi = Rb"% =952袅,R & = 3左 2） 设 q =1 机 - （ 有效值） ，则R5 = —!— ・ t/=3.2w r ；R.+R,= 4 =304若 C3开路，则 :& = 凡〃［ 鼠 + （ 1 + £ ） 凡人51.302a… 5&5 =— ^ — •U =9.6mV ,Ri= 4 卜 4=14.4加入2.14改正图P 2.14所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压要求保留电路的共漏接法 R，解：(a)源极加电阻& ； (b)漏极加电阻RD；(c)输入端加耦合电容； (d)在收支路加卜% ° , 改为改正电路如解图P2.14 所示。 2.15已知图P2.21 (a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图(b)、(c)所示 (1)利用图解法求解点;图 P2.15解：(1)在转移特性中作直线〃G S = - »£ ＞尺「 与转移特性的交点即为点；读出坐标值，得出IDQ = \ m A , UC S Q = - 2 V圳解图 P2.15⑶所示b)解图P2.21 在输出特性中作直流负载线uDS = VDD — ZD(7?£/ + R、) ， 与UGSQ-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ = 3 / o 如解图P 2.21(b )所示2)首先画出交流等效电路( 图略) ，然后进行动态分析Sm =件 u 0 s =二 一"DSS^DQ = 1加 1 Pa% | —4, = -g,"R" = -5 ； & = Rg = 1A/Q ； R, = R」=5kQ2.16 己知图P 2.16(a )所示电路U 」 场效应管的转移特性如图(b )所示求解电路的 点和4 o解：⑴ 求 0 点：根据电路图可知，UGSO = VGC =37 o从转移特性查得，当"GSO= 3/ 时 的漏极电流：/ 1加/因此管压降 UDSQ=VDD- lDQRd=5V.(2)求电压放大倍数：2 ,--------'-S,„=------ VW oo =2mA/V , Au = -gmR, = -20^G S (th )2.17 电路如图P 2.17所示。 1)若输出电压波形底部失真，则可采取哪些措施？若输出电压 波形顶部失真，则可采取哪些措施？( 2 )若 想 增 大 则 可 采 取 哪 些 措 施 ？解：( 1 )输出电压波形底部失真，类似于NPN型三极管的饱和失真，应降低Q,故可减小公或增大&、Rs ；若输出电压波形顶部失真，则与上述相反，故可增大& 或减小&、Rs 2 )若想增大M J，就要增大漏极静态电流以增大g , “ ，故可增大公或减小勺、Rs2 . 1 8图P 2 . 1 8中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型( 如NPN型、PNP型、N沟道结型. . . .) 及管脚( b、e、c、d、g、s) a ) ( b ) ( c ) ( d )( e ) ( f ) ( g )图 P 2 . 1 8解：( a )不能 b )不能 c )构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极 d )不能 e )不能⑴构成PNP型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极 g )构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极 第3章多级放大电路习题3.1判断图P3.1所示各两级放大电路中4和 『2管分别组成哪种基本接法的放大电路。 设图中所有电容对于交流信号均可视为短路d)共集，共基(e)共源, 共集⑴共基，共集 3 . 2设图P 3 . 2所示各电路的静态工作点均合适, 分别画出它们的交流等效电路, 并写出、 &解：( 1 )图示各电路的交流等效电路如解图P 3 . 2所示 2 )各电路的/“ 、鸟 和 此的表达式分别为：-A_ 夕 1 { 火2 〃 [ % 2 + ( 1 + 4)&]} Q + 凡) &( a ) ： A - -----------------------------------------------------％ 2 + ( 1 + 4)&Ri = & + 展 I ； RO=R3 〃(的D ) ： A1一 + ( 1 + 4)(%〃&〃%)(d 飞l t- i- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -( - - - - - - - -) N = RJ/[% +( 1 + 4 )(4〃& 〃％) ] ；&,=凡(「C ) ： 4 一- 幺伊2〃 吐2 + ( 1 + 4)。 ] ｝「 1E ，+(1+—]4 = "+%”： ( = &( d ) ： 4 = [ ±, ( 凡〃凡〃为〃演2井( 一组)rbe2& = 7 ? j / / 凡 + & ； R<,=4( b )( d ) 解图P3.23.3 基本放大电路如图P3.3(a)、(b)所示, 图(a)虚线框内为电路I ,图(b)虚线框内为电路H由电路I、11组成的多级放大电路如图(c)、(d)、(e)所示，它们均正常工作试说明图(c)、(d)、(e)所示电路中(1)哪些电路的输入电阻较大；(2)哪些电路的输出电阻较小；(3)哪个电路的电压放大倍数最大图 P3.3解：(1)图(d)、(e)所示电路的输入电阻比较大：(2)图(c)、(e)所示电路的输出电阻比较小；(3)图(e)所示电路的电压放大倍数最大3.4 电路如图P3.1 (a) (b)所示， 晶体管的P均为150, rb e均为2女 ，Q点合适 求解,、R,和《 解：在图(a)所示电路中 0 2 k z _•・ •儿 = ——1；3 =姐=225；* 噎24 = 4,1 - 4,2 = -2 25& = RJ / 火2 〃 % 产 1.3 5m ； Ro = & = 3 A Q。 在图(b)所示电路中• . 4 =_4,因〃％)一 3 6 ：1皿 =— 双= — 7 5% 鼠2••・ 4= 4 「4 ,2 = 1 0 2 0 0& =(火5 + 4 / / & ) 〃 % N 2AQ ； 4 =凡 =MQ3.5电路如图P3.1 (c)、 (e)所示， 晶体管的S均为200 , “ 均为3AQ 0场效应管的gm为 15mS ;Q 点合适求解4 , 、&和 4解：在图( C)所示电路中/“ 二 _- «3〃 ％ )__[25 : %2 =_昆&=_13 3 .3% rhe24 = 4,1 - 4,2 = 16 6 6 6 .7 ； K =凡 〃 % N 3左Q ； & = & = 2 g在图(e)所示电路中& =- & ” {& 〃[7 + a + 0 4 ]} = -g,” 4 =-3 0AM2( 1 + 0凡 7鼠+( 1 + £ )&4, = 4,r 4,2 7 0； & =&= 10 M Q ； Ro = RJ / = 25Q3.6图 P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的夕均为100, r . = 1 0 0 Q , UB F nD O QLV= 0.7 L 试求& V的滑动端在中点时「管和T2管的发射极静态电流/ 组 以及动态参数Ad和昨+Zc 2Rok irnu图解：及滑动端在中点时7｝管和公管的发射极静态电流分析如下：UBEQ+ IEQ + 21 EQR° = VEE.•・ / 一 = 2 乜*0.517 〃 ?/—2火2 «动态参数4和舟分析如下：展= % + ( 1 + 乃26答" ? V “5. 侬Q4 尸 --------驾------y -98展 + ( 1 + £ ) %/2- =2 %+ ( 1 + - ) %。 20.5左Q3 .7电路如图P 3 .7所示，八和 为两管的夕均为140,， 短均为4k Q试问：若输入直流信号〃 / ] = 20m r , 〃 / 2 = 10/ 修 ，则电路的共模输入电压〃 £ = ?差 模输入电压〃〃 =? 输出动态电压△ / )= ? 解：电路的共模输入电压〃Q、差模输入电压〃〃、差模放大倍数4/ 和 动 态 电 压 分 别为： = "' + 〃 / 2 = ]5mP ； u,j = un -w/? =10wK/G 2 〃/ < 1 / N4/ = 一4^" = 一175； △ 〃 0 = 4/"〃=-L75P2%3 .8电路如图P3.8所示，刀和心的低频跨导gm均为10mS试求解差模放大倍数和输入电阻解：差模放大倍数和输入电阻分别为：4 /= 一g",& = 一200 ； & = 83.9 试写出图P 3.9所示电路4和4的近似表达式设刀和石的电流放大系数分别为4和优，b -c间动态电阻分别为rbe X和rhe 2 o解：4和4的近似表达式分别为A,；“+ + ㈤％24=2[% +(1 +㈤％]3.10 电路如图P3.10所示, 4〜A的电流放大系数分别为小〜A , b-e间动态电阻分别为rM~r be 5,写出4、R,和R。 的表达式 解：4八 和 & 的 发 达 式 分 析 如 下：A/ { & / / 比 “+ （1 + 牛 ） 火」”幽 2噎 ।一 △ 〃 ,” 一 A{凡 〃 鼠 + （ 1 + 夕5冰7 ]}4 ， ―------ ---------------------------" k+ d+ A ） %4 = A % 3 = Q + 05 ） &△U13 rbe5 +（1 + 05*7嗡= 444—屋 ― 〃镑3.11电路如图P 3 .ll所示已知电压放大倍数为-100 ,输入电压均为正弦波，石和B管的饱和压降UCES=I V试问：（ 1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值为多少伏？（ 2）若由效值） ，则a=?若此时& 开路，则a=?若尺3短路，则a = ?解：（ 1）最大不失真输出电压有效值为:匕合 7 .7 8/V2故在不失真的情况下，输入电压最大有效值:G m a x =诂N 7 7 .8^P（ 2） a = 10w K ,则 U = \V （ 有效值） 若以开路，则刀和石组成复合管，等效£ = £ | 月7可能饱和，使得1比（ 直流）； 若/ ?3短路，则。 0 = 1 1.3 % （ 直流） 第4章集成运算放大电路习题4 .1 根据下列要求，将应优先考虑使用的集成运放填入空内已知现有集成运放的类型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高压型⑥大功率型⑦高精度型(1)作低频放大器，应选用( ①) 2)作宽频带放大器，应选用( ③) 3)作幅值为1〃% 以下微弱信号的量测放大器，应选用( ⑦) 4)作内阻为100AQ«信号源的放大器，应选用( ②) 5)负载需5 4电流驱动的放大器，应选用( ⑥) 6)要求输出电压幅值为± 8 0 /的放大器，应选用( ⑤) 7)宇航仪器中所用的放大器，应选用( ④) 4 . 2 已知儿个集成运放的参数如表P4.3所示，试分别说明它们各属于哪种类型的运放表 P4.3特性指标“ od片d5 Ao4B-3期&MRSR增益带宽单位dBMQmVnAnAHzdBV! PVMHzA\100252006007860.5A?13020.0124071200.5A3100100050.020.03860.55A410()2220150966512.5解：小为通用型运放，4 2为高精度型运放，/ 为高阻型运放，4为高速型运放。 4 .3 多路电流源电路如图P4.3所示， 已知所有晶体管的特性均相同,UBE均为0 7匕 试 求 心 、电各为多少 设集电极电流为7c先求出R 中电流，再求解/ 口、4:2V -U -UIR = cc . 4 UBEO = ]00〃// 一 / + / - I + 31B _ / +_ 31c小小小总+ ] + 夕 - 〃 +伙 ] + 0一仍+B /c~ /32+/3 + 3 R当 0(1 + /)》 3 时，/ 口 =1R=1 0 0 4 工 4.4 电路如图P4.4所示，刀管的低频跨导为gm , 4 和介管d -s间的动态电阻分别为rds,和试求解电压放大倍数Au = \uo / AMZ的表达式解：由于4和r3所组成的镜像电流源是以T、为放大管的共射放大电路的有源负载， 刀和T2管 ＜ 1 - S 间 的 动 态 电 阻 分 别 为，4 1 和 依 2 ，所 以 电 压 放 大 倍 数 4 , 的 表 达 式 为 ：_ 八" & £ > ( 么1 〃 22)△为 AM,= -g " ,(% |//〃2)4.5 电路如图P4.5所示，刀与「 2管特性相同，它们的低频跨导为gm ；石与北管特性对称：T 1与 北 管 d -s间的动态电阻分别为依2和 &。 试求出电压放大倍数4 , = △0 / △（ ““ 一 〃 / 2）的表达式图 P4.6图 P4.5解：在图示电路中： = - & 2 = & 3 = AZD 4 ； 加 =- &D4 = & 2 - = -2^D iAim = g m△( " / I 一 〃 /2 )2& oA(WZ1-M/2)••. 电压放大倍数：Au =& ( 〃2〃 以4 )A ( W y ] — W / 2 )g, ” ( 〃 2 〃 〃 4 )4.6 电路如图P 4.6所示，具有理想的对称性设各管£均相同 1 ） 说明电路中各晶体管的作用； （ 2 ） 若 输 入 差 模 电 压 为 一为2 ） 产生的差模电流为A i 则电路的电流放大倍数4 = — a = ?解：（ 1 ） 图示电路为双端输入、单端输出的差分放大电路7 1 和 石 、7 3 和 北分别组成的复合管为放大管，心和 7 6 组成的镜像电流源为有源负载 2 ） 由于用7 * 5 和 线所构成的镜像电流源作为有源负载， 将左半部分放大管的电流变化量转换到右边，故输出电流变化量及电路电流放大倍数分别为：& J 2(1 + ① 旭 D ； 4 = 不 吗 2(1 + £ ) ①4.7 电路如图P 4.7所示，4和 『 2 管的特性相同，所有晶体管的灯均相同，R a远大于二极管的正向电阻。 当= 2 2 =0/ 时 ，= 0 K »（ 1 ） 求解电压放大倍数的表达式；（ 2 ） 当有共模输入电压时，〃 简述理由图 P 4.7 图 P 4.8解：（ 1 ） 在忽略二极管动态电阻的情况下： 4 , i = .B- - - - - - - - - - ，4 , 2 = - 0 — • >4 = A i , 4 ,2 °( 2 )当有共模输入电压时，“ .近似为零由于 Rc i » 〃 / , Awcl = AMC2 ,因此△% 6 3 ~ 0 , 故〃0 = 04 . 8 电路如图P 4 . 8所示，刀和T ?管为超尸管，电路具有理想的对称性 选择合适的答案填入空内 1 )该电路采用了( C ) .A .共集- 共基接法 B .共集- 共射接法 C .共射- 共基接法( 2 )电路所采用的上述接法是为(C ) A .增大输入电阻 B .增大电流放大系数 C .展宽频带( 3 )电路采用超£管能够(B ) «A .增大输入级的耐压值 B . 增大放大能力 C .增大带负载能力( 4) /和管的静态压降约为(A ) oA . 0.7夕 B . 1 .4K C .不可知4.9 在图P 4.9所示电路中，己知％7 3管的特性完全相同，万> > 2 ;反相输入端的输入电流为in . 同相输入端的输入电流为L。 试问：( 1 ) iC 2 ~ ? ； ( 2 )iBJ ~ ? ； ( 3 ) 4〃 = △ % / ( & 〃 - & 7 2 ):=?解：( 1 )因为刀和四为镜像关系，且万 >>2,所以：i^2 = ' ci =( 2 ) / = hi ~ ^C2 ~ ~ hi( 3 )输出电压的变化量和放大倍数分别为：( I图 P 4.9△% = -&C34=一网颂36 Au i = △% / ( & 八 一 AZ/2) = / △ % = 一 BR4.10 比较图P4.10所示两个电路，分别说明它们是如何消除交越失真和如何实现过流保护的a)(b)图 P4.10解：在图(a)所示电路中， 、2使 石、介 微导通，可消除交越失真R 为电流采样电阻，3对 72起过流保护当 12导通时，uDi^ uB E 2+ioR - uDl,未过流时七尺较小，因“ 03小于开启电压使 3 截止；过流时因“ 少 大于开启电压使A 导通，为 强基极分流 4对 八起过流保护，原因与上述相同在图(b)所示电路中，北 、7 5 使 7 2、% 微导通，可消除交越失真义 为电流采样电阻，7 6对 4 起过流保护。 当 72导通时，〃脯6 = % %，未过流时， 火2较小，因〃8£6小于开启电压使76截止；过流时因〃跖6大于开启电压使底 导通，为 72基极分流油 对 为 起过流保护，原因与上述相同4.11 图 4.11所示电路是某集成运放电路的•部分，单电源供电试分析：(1) 100 " 4 电流源的作用；⑵ 工 的工作区域( 截止、放大、饱 和 ) ；⑶50〃/ 电流源的作用；(4)心 与 & 的 作 用 解：(1)为提供静态集电极电流、为 心 提供基极电流，并作为71的有源负载2)74 截止因为："84 =〃 C1 = " o+ "R + ”82 + “8 3 ，"E4= "O，" l tB4 > 11E4 °(3) 50 u A电流源为人提供射极电流，在交流等效电路中等效为大阻值的电阻4)保护电路UBES = 也，未过流时T5电流很小；过流时使， 所> 5 0〃 / , %更多地为T3的基极分流4.12 电路如图P 4.12所示， 试说明各晶体管的作用解：7|为共射放大电路的放大管；心和 △组成互补输出级；兀、T$、R2组成偏置电路，用于消除交越失真4.13 图P 4.13所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：(1)两个输入端中哪个是同相输入端， 哪个是反相输入端；(2)心 与2的作用；(3)电流源4的作用；⑷ 。 2与3的作用图 P4.13 - 展 解：( l ) " n为反相输入端，M 2为同相输入端 2 )为 “和 八 管的有源负载， 将和管集电极电流变化量转换到输出， 使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数 3 )为建设置静态电流，且为乙的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力 4)消除交越失真4.14通用型运放F 7 47的内部电路如图P 4.14所示，试分析：( 1 )偏置电路由哪些元件组成？基准电流约为多少？( 2 )哪些是放大管，组成儿级放大电路，每级各是什么基本电路？(3) Tl9、720和& 组成的电路的作用是什么？图 P 4.14解：(1)由 T i o、、7\、几 、&2、T 1 3、R5 构成2 )图示电路为三级放大电路：T 1~ T ”构成共集- 共基差分放大电路； 和4〜加6构成共集- 共射- 共集电路；7 2 3、7 2 4构成互补输出级3)消除交越失真互补输出级两只管子的基极之间电压0823 - U B24 = U BE20 + °B 23 一 °B 24 = BE20 +使乙3、r2 A处于微导通，从而消除交越失真。 第5章 放大电路的频率响应习题5 .1在图P5.1所示电路中，已知晶体管的乙、C „ > （ J ., Ri ~ rh »D O P " 1填空：除要求填写表达式的之外，其余各空填入①增大、②基本不变、③减小1（ 1）在空载情况下， 下 限 频 率 的 表 达 式= （2 万 （ 凡 +凡 / / 鼠） G） 当R s减小时，. /将（ ①） ；当带上负载电阻后，. / ； 将（ ②）0（ 2）在空载情况下，若b-c间等效电容为C，则上限频率的表达式fit ~_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 12 加% / / (/ , + 4 / / 凡) 忆）；当 心 为 零 时 将 （ ①） ；当& 减 小 时 ,gM将（ ①） , 》 将（ ①） ,6将（ ③） 5 .2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出% , 的发达式解：设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路4- 32(1 + % / ， )- 3切( 1 + yw)( 1 + yi ¥)5 .3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出4 “的表达式 解：观察波特图可知，中频电压增益为4 0〃 ,即中频放大倍数为T O O ;下限截止频率为1Hz和10Hz,上限截止频率为250AHz。 故 电 路 的 表 达 式 为 ：】= _ _ _ _ _ _ _ _-W0_________= _______ +10/2_______（ 1+1） （ 1+7） （ 1+j 2^io?） （ 1+MQ+j w） （ 1+j 看 ）5.4己知某电路的幅频特性如图P5.4所示，试问：（ 1）该电路的耦合方式：（ 2）该电路由几级放大电路组成；（ 3）当/=104微 时 ，附加相移为多少？当/=10）立时，附加相移乂约为多少？ （ 4 ）该电路的上限频率看为多少？解：（ 1）因为下限截止频率为0 ,所以电路为直接耦合电路；（ 2）因为在高频段幅频特性为-604 8/十倍频，所以电路为三级放大电路；（ 3）当/ = i o4/时 ， - 4 5 °x 3 = - 135 ° ；当时，0 = - 9 0°x 3 = - 2 7 0°.• + 1 0 3 f '（ 4 ）该 电 路 的 =- - - - - - -7—； 上限频率为fl { h 一，比广' = 5 2 k H z（ 1 + ）忍 L K / 3- - 10#5.5已知某电路电压放大倍数：Au = -------———（ 1 + 7 ^ - ） （ 1+ ； - 4 ）10 105 试求解：(1)4如 = ? fL = ? / / = ? (2)画出波特图。 解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出/ 和力/ 4 = — = T 0 ° %( 1 + yw) ( 1 + yio? ) ( 1 + yw) ( 1 + yio? )•••& ,= TOO； FL=1OHZ； £/=105"Z5.6已知两级共射放大电路的电压放大倍数4 = ___________ 200#___________(1 + )1 )(1 + J +)Q + J 2.5x10s(i)4 „„ =? fL = ? £，= ? (2)画出波特图解：(1)变换电压放大倍数的表达式，求出%皿、工 和fu»4 = 200.〃 = 1 2 丛(1 + 4 )(1 +小 ) (1 + /石《¥) (1+耳) (1+，看)(1 + )云 &)••・2 = 1 0 3； f, = 5H z； fn^ H z . (2)波特图如解图P5.6所示5 .7 电路如图P5.7所示已知：晶 体 管 的 小r . . C"均相等，所有电容的容量均相等，静D D "态时所有电路中晶体管的发射极电流/EQ均相等定性分析各电路，将结论填入空内1)低频特性最差即下限频率最高的电路是(a ) 。 2)低频特性最好即下限频率最低的电路是(c ) 3)高频特性最差即上限频率最低的电路是(c ) 5.8 在图P5.7(b)所示电路中，若要求G与C2所在回路的时间常数相等，且已知， 卜 =则£ :C2= ?若G与G所在回路的时间常数均为25侬 ， 则G、各为多少？下限频率力. = ?解：⑴求解G : G因 为G. (凡 + 4)= G , ( 4+ 此 )将电阻值代入上式，求出：2 = 5：12)求解G、C2的容量和下限频率 G=—— =12.5//F :R、 +R,=R,+RL= 2 5 "A.=% = 4 ” 64Hz . .九2五九产 10HzZ .7T T5.9 在图P 5 .7 (a )所示电路中，若 Ce突然开路，则中频电压放大倍数Alism . fH和 力 各产生什么变化( 是增大、减小、还是基本不变) ？为什么？解：将减小因为在同样幅值的作用下, 将减小, |/J随之减小, 必然减小九 减小因为少了一个影响低频特性的电容因为c会因电压放大倍数数值的减小而大大减小，所以虽然《 所在回路的等效电阻有所增大，但时间常数仍会减小很多，故 增 大 5 .10 电路如图P 5 .10所示，已知 C g3 = Cgd= 5pF , gm = 5mS,C j = C2 = Cv = 10 / / F «试求. 力/ 、. % , 各约为多少，并写出% , 5 的表达式。 解：6、力 和 4 s 的表达式分析如下:图 P 5 .104 sM = / 小一， 小 ； 卜. 8㈤ = 7 2 . 4，L =]2TTRSCS*16HzG， = 4 + ( 1 +g ,㈤) 7 2 卢 11f„ =------------------ =-----------=\AMHz2 " RgH R E 2 兀 R q仆— 12 . 4 • j —16( 1 + . 7+ J- - - - - - F )l. lxlO65 . 11 在图 5 . 4 . 7 ( a )所示电路中，已知 7 ? x= 2 _ A / Q, Rd = RL = 10 Z : Q , C = 10 / / F ；场效应管的Cgd=4pF，g,„ = 4mS.试画出电路的波特图，并标出有关数据解：4 , “= — g , “ 瓦 一2 0 , 2 0 1 g l仍 群=， + ( 1 +g㈤ ) 8 8 Pb127r(Rd + 7 ? £) C-0 . 7 9 6法fH«—2 ”,= 9 0 4贬A =其波特图参考解图P5 . 5 o5 . 12已知•个两级放大电路各级电压放大倍数分别为:- 2 5 #5 ( 1 + / 9 ( 1 + /看 )4 , 2S : — 2jf内(1 +4)(1 +$)(1)写出该放大电路的电压放大倍数的表达式;⑵求出该电路的人和力, 各约为多少;(3)画出该电路的波特图。 解：(1)电压放大倍数的表达式: Au = 4 , 1 - 4 , 2= _ _ _ _ _ _ _ _ _z5 0 £ _ _ _ _ _ _ _ _ _⑵ / ; 和 分 别 为 ：fL « 50Hz ；• * 1_ = _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _• f„ 1.1V2X105 '・•・ fH = 643kHz 解图 P 5 .12( 3 )根据电压放大倍数的表达式可知，中频电压放大倍数为104 ,增益为80dB波特图如解图P 5 .12所示5 .13电路如图P 5 .13所示试定性分析下列问题，并简述理由 1)哪•个电容决定电路的下限频率；则哪一级的上限频率低解：( 1)决定电路下限频率的是C e ,因为它所在回路的等效电阻最小 2 )因为火2 〃 & 〃 R4 > R\H &, C；2所在回路的时间常数大于Cl所在回路的时间常数，所以第二级的上限频率低补 充 1 在图P 5 .7(a )所示电路中， 若夕= 10 0 ,小 = 次 G = C 2 = G = 10 0〃 尸 ， 则 下 限 频 率 / = ?解：由于所有电容容量相同，而C c所在回路等效电阻最小，所以下限频率决定于C ©所在回路的时间常数。 ••• RR 〃 九+ =九+ Ke 1+/3 ~ i+£- 2 0 Q-------- “ 80 Hz2 兀 RC«补充2在图P5 . 7 ( d )所示电路中，已知晶体管的乙， = 10 0r. - Ikib bU (-IEQ = 2mA, C = 8 0 0 p F , K = 2 Z Q ,凡= 5 0 0 A Q, R, = 3 . 3 A Q,试 分 别 求 出 电 路 的 力 /和并画出波特图 , 静 态 电 流C = l印 F解：（ 1）求 解 f, ： f, =------- ---------=-------- ---------= 5.3Hz2 4 （凡+4）2 兀 （R，+%）C（ 2 ）求解fH和 中 频 电 压 放 大 倍 数 ： rh.e = rbe-rh,h = 0 . 9左Q, 1 1= ------------------------------------- r - ------------------------------ r2砧嬴〃（ 跖 +凡〃R JQ 2加加〃（ * + K） ］ C .gm = 臂 ，ImA/VC / TA =——— —（ - g R,）— — 7 6" " " & + Rs %2 0 1g l4/= 3 7 . 6 /316kHz其 波 特 图 参 考 解 图P5 . 5。 第6章 放大电路中的反馈习题6.1选择合适答案填入空内1)对于放大电路，所谓开环是指(B )A.无 信 号 源B.无反馈通路C.无 电 源D.无负载而所谓闭环是指(B )A.考虑信号源内阻B.存在反馈通路C.接入电源 D.接入负教(2)在输入量不变的情况下，若引入反馈后(D ) ,则说明引入的反馈是负反馈A.输入电阻增大 B.输出量增大 C.净输入量增大D.净输入量减小(3)直流负反馈是指(C )A.直接耦合放大电路中所引入的负反馈B.只有放大直流信号时才有的负反馈C.在直流通路中的负反馈(4)交流负反馈是指(C )A.阻容耦合放大电路中所引入的负反馈B.只有放大交流信号时才有的负反馈C.在交流通路中的负反馈(5)为了实现下列目的，应引入A.直流反馈 B.交流反馈①稳定静态工作点，应引入(A )：②稳定放大倍数，应引入(B )；③改变输入电阻和输出电阻，应引入(B )；④抑制温漂，应引入(A )；⑤展宽频带，应引入(B )6.2 选择合适答案填入空内A.电 压B.电 流C.串 联D.并联⑴为了稳定放大电路的输出电压，应引入(A )负反馈;(2)为了稳定放大电路的输出电流，应引入(B )负反馈;(3)为了增大放大电路的输入电阻,(4)为了减小放大电路的输入电阻,(5)为了增大放大电路的输出电阻,(6)为了减小放大电路的输出电阻,应引入(C )负反馈;应引入(D )负反馈;应引入(B )负反馈:应引入(A )负反馈;6.3 下列说法是否正确，用" Y ” 和"x”表示判断结果填入括号内。 1)只要在放大电路中引入反馈， 就一定能使其性能得到改善X )(2)放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定X )(3)反馈量仅仅决定于输出量V ) (4)既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压 * )6.4判断图P 6.4所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈设图中所有电容对交流信号均可视为短路h)图 P 6.4解：图(a )所示电路中引入了直流负反馈 图(b)所示电路中引入了交、直流正反馈图(c)所示电路中引入了直流负反馈图(d)、( e)、⑴、( g)、( h)所示各电路中均引入了交、直流负反馈图 P6.5解：图(a)引入了交、直流负反馈图(b )引入了交、直流负反馈图(c )所示电路中通过Rs引入直流负反馈；通过心、C2和 & 、& 并联引入交流负反馈；通过Q 、& 引入交流正反馈 图(d )引入了交、直流负反馈图(e )引入了交、直流负反馈图⑴ 所示电路中通过R和以引入直流负反馈，通过《引入交、直流负反馈6 .6分别判断图6.4 (d)〜(h)所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下:( d )电流并联负反馈:凡 —iF /io=i_ . R,( e )电压串联负反馈:Fuu = UF/UO = ——!—& +4( f )电压串联负反馈:Fuu = uF/uo = \(g)(h)R.电压串联负反馈:Fuu = uFl uo = ——L -R] + R-,R电压串联负反馈:Fuu = uF I uo = 1—K+46.7 分别判断图P6.5 (a )、(b )、(e )、( f )所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈。 解：(a)电压并联负反馈；(b )电压串联负反馈；(e)电流并联负反馈；⑴电流串联负反馈6 .8 分别估算图6.4(d)〜(h)所示各电路在理想运放条件下的电压放大倍数解：各电路在理想运放条件下的电压放大倍数如下：. u i R. I R . R,( d )电流并联负反馈：A . . = i = 4口 = 11 u, I 凡 &(e )电压串联负反馈：1= 1 + 4"/ Uj U f &.u u(0电压串联负反馈：4 “= —之 一=1u ； uf ( g )电压串联负反馈:旦 旦= 1 + &Ui Uf R1( h )电压串联负反馈：AufUi Uf R}6.9分别估算图6.5 ( a )、( b )、( e)、⑴所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数解 ：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下:. U MfR f Rf（ a ）电压并联负反馈：Ausj ― ― ； — —r - --=- - --us4凡 凡( 防电压串联负反馈:( e)电流并联负反馈:力义 」 （ 凡〃4 ） =（ ］ +旦＞9""U , IfRs & R、⑴电流串联负反馈:= 凡. / = 凡 - - - -网 ----L/ 2 R 2 与 + 6 + 0 °&2以7 ? 2 +4 +火9I _」 _ 工） （ 号〃舄〃/ ） 一 （ "+&+&） （ & 〃，〃 。 对 " Ui ~ Uf - R 2 H 96.10电路如图P 6.10所示，已知集成运放为理想运放，最大输出电压幅值为±1 4兀 填 空 :电路引入了电压 串 联 ( 填入反馈组态)交流负反馈，电路的输入电阻趋近于无 穷 大 ，电压放大倍数Auf - \uo / △〃/ = 11 ,,设" 1 = 1匕 则 “ •= 1 1 」 ；若 用开路，则％变 为 ：若R短路，则 « „变为」生夕；若 & 开 路 ，则 以 变 为 1 4 1 ：若 此 短路，则 “ 变为」 ， .6.11已知•个负反馈放大电路/ = 15 ,尸 = 2 x 1 0 - 3试问:( 1 ) 4 / = ? ； ( 2 )若A的相对变化率为2 0 % ,则Af的相对变化率为多少？ 解：⑴ 因 为 "' = 20 0 > > 1 ,所以：Af~ — = 5 0 0( 2)根据题目所给数据，可知:dAf _ 1 dA _ 1~A^ _ \ + AF ~A ~ 1 + 105X2X10-3•20 % « 0 . 1%6. 12 已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数/ “ = 20 ,其基本放大电路的电压放大倍数4 ,的相对变化率为10 % ，Auf的相对变化率小于0 . 1% ,试问F和Au各为多少？dA T dA ,解：由 — —=- - - - - - - - - - -，得:Af \ + AF AdA dA.\ + A F ^— / —^ = 10 % / 0 . 1% = 10 0 » l o （ 属深度负反馈）A Af所以：F = — = — = 0 . 0 5 oAf 204F 10 0由以上两式可得：A -. . . =- - - - = 20 0 0F 0 . 0 56. 13 已知负反馈放大电路的A =------------------ -—。 1 + )#(1 + /看) 2试分析：为了使放大电路能够稳定工作( 即不产生自激振荡) ，反馈系数的上限值为多少？解：根据放大倍数表达式可知，放大电路高频段有三个截止频率分别为九fL 2= fL i=W5Hz因 为fL2 = j L 3 = 1 0 / 1，所以，在 / =于L 2 = . / i j = 1 0一 H z时，卜|约为604B ＞附加相移约为- 18 0 ， 为了使/ = 力3时的20 1g l 4户|小于0"B，即不满足自激振荡的幅值条件,反馈系数20 1g l 4的上限值应为- 60 % ，即产|的上限值为10 % 6.14以集成运放作为放大电路，引入合适的负反馈，分别达到下列目的，要求画出电路图来1 )实现电流一电压转换电路：(2 )实现电压」电流转换电路(3 )实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路：(4 )实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路解：可实现题目(1)(2)(3)(4)要求的参考电路分别如解图P6.14(a)(b)(c)(d)所示6.15电路如图P6.15所示1)试通过电阻引入合适的交流负反馈，使输入电压〃/ 转换成稳定的输出电流乙；⑵若〃 / = 0 〜 5 p 时，iL = ,则反馈电阻& 应取多少？ 解：(1)引入电流串联负反馈，通过电阻号将三极管的发射极与72管的栅极连接起来，如解图P 6.15 所示。 1(2)首先求解F ,再根据Af - 下求解R/ °. . 尸 ：町 = & 勺 .A J * i, "% "+勺 +4 """/ F； RxRf10 + 7?, + 1.5 10(加 4)代入数据 - - - - - -- - - - - -=— ~所以火/ =18.5 左 Q 6.16图P 6.16(a )所示放大电路AF的波特图如图(b)所示1)判断该电路是否会产生自激振荡？简述理由2)若电路产生了自激振荡，则应采取什么措施消振？要求在图(a)中画出来3)若仅有一个5 0pF电容，分别接在三个三极管的基极和地之间均未能消振，则将其接在何处有可能消振？为什么？(a)(b)图 P 6.16 解：⑴ 电路一定会产生自激振荡因为在f = 1()3" z时，附加相移为＞ 45°；在f = 10“ H z时，附加相移为-135°；在 / = 1()5/时，附加相移为一225°因此附加相移为-180°的频率在l()4” z〜1()5” Z之间，此时| 阳 ＞0,故一定会产生自激振荡2)可在晶体管72的基极与地之间加消振电容 注：方法不唯)(3)可在晶体管石的基极和集电极之间加消振电容。 因为根据密勒定理，等效在基极与地之间的电容比实际电容大得多，因此容易消振6.17试分析如图P6.17所示各电路中是否引入了正反馈( 即构成自举电路) ，如有，则在电路中标出，并简述正反馈起什么作用设电路中所有电容对交流信号均可视为短路b)图 P6.17解：图(a)所示电路中通过C2、色引入了正反馈，作用是提高输入电阻，改善跟随特性图(b)所示电路中通过2、Rs引入了正反馈，作用是提高第二级跟随范围，增大放大倍数使输出的正方向电压有可能高于电源电压6.18在图P6.18所示电路中，已知/ 为电流反馈型集成运放， 试问： (1)中频电压放大倍数； (2)上限截止频率图 P6.18解图P6.18解：画出图P6.18所示电路中集成运放的等效电路如解图P6.18所示因为％很小，反相输入端电位为： 将集成运放的内部电路替换为教材中图6.7.5所示电路( 参阅P310〜P311 ) ,可得：A = jOiCU而小4 +'R RS 也一 以R+R/) ) U * jo)c ( ]R,RRt RfRR1 + jcoR g Uj(R + Rf)---------- ---)^RR即： 4. = —u = ( i+—Rf --------1-----"Uj R 1 + jcoRCRf.-.(1)4, = 1 + — ： (2)上限截止频率为：fHR1 _2兀R £6.19测试NPN型晶体管穿透电流的电路如图P6.19所示。 1 )电路中引入了哪种反馈？测试晶体管穿透电流的原理是什么？( 2 )选择合适的凡 在Multisim环境下测试晶体管的穿透电流T解：(1 )电路中引入了电压并联负反馈：图中可见， • unICEO = IF=一一- -R(2 )由于小功率管的/B O在PA数量级，R的选择范围应在儿百kQ数量级补充1. 电路如补图P6.1所示， 试说明电路引入的是共模负反馈，即反馈仅对共模信号起作用 补图P6.1解：若〃B I=〃B2增大，则产生下列过程："BI =UB2 T T UC\ = WC2 J (WB4 = UB5 D 嗝=^ 5 l tR5 (% 3 7 W/?l»C1 = uC 2 T ।说明电路对共模信号有负反馈作用O补充2. 电路如补图P6.2所示试问：若以稳压管的稳定电压” 作为输入电压，则当& 的滑动端位置变化时，输出电压U 的调节范围为多少？解：uR, + R)+ & 丫 R] + R)+ R，o的调节范围约为」一- 一士 • Uz ~」一= 一L - UzK + R> R、即 与 + & + & . 6 K 〜 4 + & + 4 . 6PR 1 + R -y《 第 7 章信号的运算和处理习题本章习题中的集成运放均为理想运放。 7.1 填空：( 1 ) (同相比例) 运 算 电 路 可 实 现 的 放 大 器 2 )(反相比例) 运算电路可实现4 < 0 的放大器3 )(微 分 ) 运算电路可将三角波电压转换成方波电压4)(同相求和) 运算电路可实现函数丫 =匕 + 以 、+a 丫 3 ,2 、b 和c 均大于零5 )(反相求和) 运算电路可实现函数y = ak1+ 6X 2+ C X 3, a、b 和c 均小于零6)(乘 方 ) 运算电路可实现函数y = aX-7.2 电路如图P7.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为± 1 4 %填衣a) (b)图 P7.2〃]//0.10.51.01.5” 0 ““ 02%解：uox = — {Rf / R)n, = —l O w , ； uO2 = ( 1 + 7 ?z /R)u, = 1 hi,»当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是+14P,就是T 4 匕0.10.51.01.5“ 0〃-1-5-10-14u02/y1.15.51114 7 . 3 设计 个比例运算电路，要求输入电阻4 =20AQ,比例系数为TOO.解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P 7 . 2 （ a ）所示。 R = 2 0左Q ； Rf = 2MQ ..7 . 4 电路如图P 7 . 4所示，试求其输入电阻和比例系数解：由图可知回=凡 =5 0左Q ,■ ：iR ，即4 = 口々 勺 & R2. 一 凡 _ 0= 一 丁 " ‘ = 一2 " /而 =" " */& & &解得：u0 = 5 2〃M = - 1 0 4 〃/ 图 P 7 . 47 . 5电路如图？7 . 4所示， 集成运放输出电压的最大幅值为±1 4匕〃/为2 P的直流信号分别求出下列各种情况下的输出电压：⑴ & 短路；（ 2 ）的短路； ⑶心短路；（ 4 ）心 断路R2 八解：（ 1 ） &短路时，W ,v / =一一LU, = 0 , &4相当于开路（ 尺4上无电流流过） R1UQ - = — 2uJ - — 4 / ；（ 2 ）尺3短路时，= uo ,氏4对反馈网络无影响UQ — -[ = - 2 〃/ = -4 V ； ⑶火4短路时，电路无反馈・•・% = - 1 4 / ；凡 + & ' C "(4) R 4 断路时，=- - -=- - - - - W y = — 4〃/ = —8P 0%7.6试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。 d)解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等各电路的运算关系式分析如下：Rf Rf Rf(a)% =T - W/ I r - - w/2 + — , M/3 = - 2 w/i - 2w/2 + 5J//3% 《2 ” 3(b)%Rf Rf Rf——r \ u.y d— —,~\—— , U , - i = - 10wzl + 1 0 " 〃/*I I r y / Z r \ I J I I I Z I JK\ 6 2 4R f, 、 c /(C)- " / J = 8(〃/2K\ ( d ) uRf Rf R, Rfn= — — un- - - -H — — , uH - - - - - - -u,A — — 2 0 〃 /1 - 20Z//9 + 4 0 〃 /a 4 -uldRi R2 % R47.7在图P7.6所示各电路中，集成运放的共模信号分别为多少？写出表达式解：因为集成运放同相输入端和反相输入端之间净输入电压为零，所以它们的电位就是集成运放的共模输入电压图示各电路中集成运放的共模信号分别为：( a) UIC = W/31 01M/3 = ~ W/2+-W/3( C ) % = J」 2， C « +(89 1 2%(b )%= 0 1 0 町2( d ) 为c& + 火44 0 1+4 + 火二-4- -1- - 〃7八3 - - - -4- -1- 4"47.8图P7.8所示为恒流源电路,已知稳压管工作在稳压状态，试求负载电阻中的电流。 解：IL = " =R2 R210 kQD ,K & = 6VR：""CZFL ) o k n图 P7.8OT电7.9电路如图P7.9所示1)写出“ O与M /2的运算关系式;(2)当R w的滑动端在最上端时，若“ “= 1 0机P , ul2 - 20mV ,则〃0 = ?(3)若“ 0的最大幅值为± 1 4 %输入电压最大值” "max = I 机 / ，" /2 m a x = 2 0优修 ，为了保证集成运放工作性区，火2的最大值为多少？ 解：( 1 )为同相输入端电位RfUP2 = 〃 N 2 =方（ " /2一 " " ） =1 0 （ 〃 /2一" 〃）KR R输出电压 Uo = （ 1 H - -- - - - - - - - - - - - - -- ） （ WZ 2 — w/i ）Ri RR或 % = 1 0言( 〃 /2 一〃〃 )火】（ 2 ）将 〃 /] = 1 0相 - ，u/2 = 2 0 m V 代入上式，得 〃o = 1 0 0 /% P 3 )根据题目所给参数，( 〃/2 一〃/1 )的最大值为20m/若以为最小值，则为保证集成运放工作性区，( W/2 — WZ 1) = 2 0 m V时集成运放的输出电压应为+ 1 4 P ,写成表达式为% = 1 0 ， / - Q 2 - 〃 /I) T 0,铲 -， 2 0 = 1 4% min % min故 凡Y143Q= % 一 = ( 1 0 — 0 — 1 4 3 ) 0。 9 . 8 6 m7 . 1 0分别求解图P 7 . 1 0所示各电路的运算关系 图 P7.10解：图(a)所示为反相求和运算电路；图(b)所示的小组成同相比例运算电路，企组成加减运算电路；图(c)所示的小、A2,为均组成为电压跟随器电路，4组成反相求和运算电路a)设&、凡I、七的节点为M ,则〃 “ = 一 用q+片«4 一 馄_ UI\ । UI2 UMRi R> Rs% = UM ~ht 凡=一 （ & + 凡 +( 么+ 土)R &(b)先 求 解 再 求 解 〃o Z1R3、% = （ 1+U M%% = 一53 + （ 1 + 含 ） " /2 = 一5 （ 1 + 告 ） 〃 /1 + （ 1 + 告 ） 〃 /2 =（ 1 + 告 ） （ 〃 /2一" /|）K4 ，4 ，4 " 1 ，4 ”4( C )小、4 2、% 的输出电压分别为M l、M 2、" 1 3 ，由于在4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以% =皆 ( " “ + 〃/2 + 〃 /3 ) = 1 0 ( 〃” + 〃/2 + 〃/3 )7 . 1 1在图P 7 . U( a)所示电路中, 已知输入电压” 1的波形如图( b)所示，当1=0时«c = 0。 试画出输出电压" o的波形当M为常量时：% - J） +% （ ， | ） = - 1 o Ji（p - = -/J+“ 0（ %） = -IOO〃 /（ /2 F ） + “O（ /I）若/= 0时" o = 0 ；则当片5 ，” s时，uo = - 1 0 0 x5 x5 x1 0 7 % --2. 5 V .当尸 1 5加s时，uo = [ - 1 0 0 x（ - 5 ） xl 0 xl 0- 3 + （ - 2 . 5 ） ] r = 2 . 5 r . 因此输出波形如解图P 7.ll所示°//m s-5 -解 图P7.ll7.12已知图P7.12所示电路输入电压3的波形如图P7.ll (b)所示,出电压"0的波形Uy /V5 - -0 ― 5-5 ----------: ；A 〃 “c-----------11 ------------ 5 引二2口 0.1 pF 2.5--------------*-*二 k//i O ----- I 1 ---------十 〃o -7 5 ——1 -R 7图 P7.12 解图 P7.12u, ^ d ur ^ d ( u ,解：图中可见，— up — u. > . . — C — CN P ' R dt ddun du. u, , * , , 一一日n ------ = -------- 1 -------; ・••输出电压与输入电压的运算关系为即：dt dt R Cuo(t) = Uj + wc(0)或：% ( t ) = lO O ujt + ut + uc(0)设当片0时，〃c = 0 °分段画出波形如解图P7.12所示。 且当/=0时wc =0o试画出输5 25 「 防〃 s1 1।_ _ _ _ _ ~ 甘 心一 〃0)t7.13试分别求解图P7.13所示各电路的运算关系 解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为:(a) UQ ----- uj--------j iijdt — — uJ — 100 j ujdt. 「du「i -du.( b)设两电容的充电电流为：i = q • 一 * = G •寸( 方向向右) ， 则uo = -(iR4- - \idt) = -RC{ - - ul =_ ]0-G」 dt C2 dt 7.14 在图 P7.14 所示电路中，已知 R] = R ? = R = Rf = R = 100kQ, C = 1 "F图 P7.14⑴试求出"0与"I的运算关系 2）设t=0时 - " 0= 0,且M由零跃变为-1匕 试求输出电压由零上升到+ 6 1所需要的时间解： （1）因为上构成电压跟随器， 电容上的电压为求差运算电路， 利用叠加原理,求出其输出电压：Rf Rf R'uo\ -一_『 叫 一 〃 /Aj A] K2~\- KUHf l H r电容的电流：ic' = q~~2 = - - L （ 利用了上式）c R R因此，输出电压：uo - uc - -[ icdt - ------ iujdt = -\ Q iiijdtC J R CJ J（2） 〃0 二 — 1 0 〃 / ] = [ - 1 0 x （ — l） x / , ] r = 1 0 / jK = 6 V ,故f]=0.6S。 即经0 .6秒输出电压达到6V o7.15试求出图P7.15所示电路的运算关系图 P7.15 解：设为的输出为〃0 2 因为吊的电流等于C 的电流，所以:1" 2=一 蓝Ujdt = -2 \Ujdt又因为小组成以〃 为输入的同相比例运算电路，所以:“02=(1 += 2"比较以上两式，得：〃 0 = — / 孙力( 1 ) 当开关S闭合时，分别求解N、B 、C、D和 ” 的电位；⑵ 设 / = 0 时S打开，问经过多长时间u0= 0 ?解：( 1 ) 对 A 1 、A 2 而言，都工作在同相比例运算状态，UB = uNi = uP] = un = 4 V ； Uc = uN 2 = uP2 = ur 2 = W o由于三个R从上而下流过同一电流以,=UBR R— U°C = 又3,3 3： . UA =URB+--R = 1V , Un = U,.一一R = - 2 V .R D c R当开关s闭合时，A s 输出〃0 3 = 0 , . . . 3 = ( 1 + &/=24=_4/R( 2 ) ， = 0时5打开，A 3面 =聆 —为积分电路，% 3 = - R c J。 /因为 A 为求差电路，，= 2U口 ~〃 0 3 = — 4 %—乜0 3 = 1 4 0 / — 4 o令上式为零，求 出1 = 2 8. 6加S7” 为了使图P 7.17所示电路实现除法运算， ⑴标出集成运放的同相输入端和反相输入端； ⑵求出和八〃二的运算关系式/ / ： ,—0 . 1 / / . / / ,图 P 7.17解：( 1 )为了保证电路引入负反馈，A的上端为“ + ” ，下端为“ -” 2 )根据模拟乘法器输出电压和输入电压的关系和节点电流关系，可得uo = kuouI 2 = — 0 . 1 wow/ 2 ；R ， R=uN = uo = —— ♦ ( 一0 . 1 % 必 2 )K + l \f K + K f1 0 ( R + % )犯所以〃 o =- - - - - - - - --. . . .—R 〃 / 27.18求出图P 7.18所示各电路的运算关系 (a)图 P7.18解：电路(a)实现求和、除法运算，电路(b)实现一元三次方程它们的运算关系式分别为:(a) uo = -7?3(— + = ku()ul 3, uo% K?R3 (M/l ] 〃 ，2)ku[3 R[ R,(b) u凡 R4 2 & / 2 30-Wz - -~ - k ul »K\ K2 %7.19 在下列各种情况下，应分别采用哪种类型( 低通、高通、带通、带阻) 的滤波电路。 1)抑制5 0Hz交流电源的干扰；(2)处理具有1 H z固定频率的有用信号；(3)从输入信号中取出低于2 k H z的信号:(4)抑制频率为100^/fc以上的高频干扰解：(1)带阻滤波器;(3)低通滤波器(2)带通滤波器(4)低通滤波器7.20 试说明图P7.20所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路 解：图⑶所示电路为一阶高通滤波器图(c)所示电路二阶带通滤波器图(b)所示电路二阶高通滤波器图(d)所示电路二阶带阻滤波器7.21设 • 阶 和 二 阶 心 尸 尸 的通带放大倍数均为2 ,通带截止频率分别为100/6和 盐 也o试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性解：低通滤波器的通带截止频率为2 k H z ,高通滤波器的通带截止频率为100Hz 将两个滤波器串联，就构成•个带通滤波电路其通带放大倍数为：AuP = 4 o 通 带 增 益 201gl4 / 12幅频特性如解图P 7.21所示解图P 7.21 7.22在图7.3.9 (P364)所示电路中，已知通带放大倍数为2 , 截止频率为次Hz , C 取值为1〃F试选取电路中各电阻的阻值解：因为通带放大倍数4 。 2 ,所以 = = 2 因为， ==- - - - - - -，代入数据，得出：R - 160Z:Q o°八2兀R C为使得集成运放同相输入端和反相输入端所接电阻相等，则舄 =& = 4H = 640%Q o7.23试分析图P7.23所示电路的输出〃 八〃⑦和分别具有哪种滤波特性(LPF、HPF、BPF , BEF)?解：以〃口为输出是高通滤波器，以〃°为输出是带通滤波器，以"03为输出是低通滤波器补充L 分别推导出补图P7.1所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤波电路补图P7.1解：利用节点电流法可求出它们的传递函数在图(a)所示电路中4 ( S ) = - - - -^T-号+ ——1 s CSR2C1 + s 7 ? C故其为高通滤波器 火2下 伍 + 彳 )在图(b)所示电路中Au(s ) = -----也 - - - - - - - - - &-&R2 ]& 1 + SR2C故其为低通滤波器 第 8 章波形的发生和信号的转换习题8. 1 判断下列说法是否正确，用“ 它和“ X ” 表示判断结果 1 ) 在图T 8. 1 所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是夕/ , ( x)( 2 ) 因为R C串并联选频网络作为反馈网络时的(pF = 0 " ，单管共集放大电路的© I = 0 ° , 满足正弦波振荡电路的相位条件夕尸+(pA = 2 n 兀 ,故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。 x)( 3 ) 在 RC桥式正弦波振荡电路中，若 RC串并联选频网络中的电阻均为R, 电容均为C, 则其振荡频率， =1 / R C )( 4 ) 电路只要满足卜户| =1, 就一定会产生正弦波振荡 x)( 5 ) 负反馈放大电路不可能产生自激振荡 X )( 6 ) 在 Z C 正弦波振荡电路中， 不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低 ( 4 )8. 2 判断下列说法是否正确，用“ 铲和“ x” 表示判断结果 1 ) 为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈 ( Y )( 2 ) 如果一个滞回比较器的两个阈值电压和•个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同 x)( 3 ) 输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变•次 4 )( 4 ) 单限比较器比滞回比较器抗干扰能力强，而滞回比较器比单限比较器灵敏度高 x)8. 3 选择合适答案填入空内A . 容性 B . 阻性 C . 感性( 1 ) A C 并联网络在谐振时呈( B ) ： 在信号频率大于谐振频率时呈( A ) ； 在信号频率小于谐振频率时呈( C) .( 2 ) 当信号频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈( B ) ：当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈( C ) ；其余情况下，石英晶体呈( A ) 。 3 ) 信号频率f = f0时，RC串并联网络呈( B ) 8 . 4 判断图P 8 . 4 所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由设图( b ) 中 C 4 容量远大于其它三个电容的容量 解：图(a)所示电路有可能产生正弦波振荡因为共射放大电路输出电压和输入电压反相( 〜0 ，图(b)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0°— 180°,在相移为±180°时反馈量为，因而不可能产生正弦波振荡2)可能因为存在相移为±180°的频率，满足正弦波振荡的相位条件，旦电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡8.6 电路如图P8.6所示，试求解：(l)Rw的下限值：(2)振荡频率的调节范围 图 P 8 . 6解：( 1 )根据起振条件Rf + R'I V > 2R, Rw > 2 k ol 故 Rw 的下限值为 2 4 Q⑵ 振荡频率的最大值和最小值分别为/m a x2兀RC6 k Hz ，‘ '" i n _ 2 乃(&+&)C= 145%8 . 7电路如图P 8 . 7所示，稳压管起稳幅作用,其稳压值为± 6 %试估算：( 1 )输出电压不失真情况下的有效值；( 2 )振荡频率解：( 1 )设输出电压不失真情况下的峰值为 um,此时 UN = U p = ^ Uo m1 2由图可知：Ul ) m- - uo m = - Uo m = uz3^ Uoot,n = -nUz = 9 7. 图 P 8 . 7有效值为：U 0 = % = 6 3 6 V( 2 )电路的振荡频率：fo = -------» 9. 95 H z2兀RC8 . 8电路如图P 8 . 8所示.( 1 )为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“ + ” 和并说明电路是哪种正弦波振荡电路。 (2)若 R短路，则电路将产生什么现象？(3)若《 断路，则电路将产生什么现象？(4 )若为■短路，则电路将产生什么现象？⑸若眉断路，则电路将产生什么现象？解：⑴上下2)输出严重失真，儿乎为方波3)输出为零4 )输出为零5)输出严重失真，几乎为方波8.9图 P8.9所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率相同的正弦信号和余弦信号已知稳压管的稳定电压土七= ±6匕 / ? ) = Ri= R)= R4 = Rs = R, Q = C2 = C.(1)试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；(2)求出电路的振荡频率；⑶画出" 例和 的 波 形 图 ，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值解：(1)在特定频率下，由右组成的积分运算电路的输出电压超前输入电压“ 190° ，而由小 组 成 的 电 路 的 输 出 电 压 滞 后 输 入 电 压 90° ，因而“ 01和” 02互为依存条件，即存在为满足相位条件在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号2)根据题意列出方程组： P' N1例UP\ ~ UO 2 , 11 P\ ~l lO \ _ ,,----------------1 ---------------— — u凡 氏j3C\UO \ ] _ uo\R5 j3 c 2 j3R5c2或改写为：2wpl = uO}2〃% -u0] -uO2 =_”pi • jcoRCja)RC-uO 2=-uO}解图8.9r^2 ]解方程组，可得：(①RC¥ = 2 ,或0 = ——» 即 /, = -；=--------。 RC 7 0 g兀 RC(3)输出电压"2最大值")22 =%=6/一 c / 2对方程组中的第二式取模，并将C D 2兀,fo = ~r=----72RC代 入 可 得 % l| = 忘%2］，故" “ m ax =疯2mx =8.5%若 为 正 弦 波 ，则" 2为余弦波，如解图8.9所示8.10分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件a)(b) 图 P8.10解：图 P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示b)(d)解图P8.108.11分别判断图P 8 .ll所示各电路是否可能产生正弦波振荡 图 P8.ll解：(a)可能( 电容三点式)(b)不 能 ( 电 感 与 Rc之间的连线应串入隔直电容)(c)不能( ①同( b ) , ②同名端错误 )(d)可能( 电容三点式)8.12 改正图P8.11(b)、(c)所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡解：应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容应在(c)所示电路放大电路的输入端( 基极) 加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。 改正后的电路如解图P8.U(b)、(c ) 所示8.13 试分别指出图P8.13所示电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否 满足正弦波振荡的条件解：在图(a)所示电路中，选频网络：C 和 L：正反馈网络：&、和 & , ；负反馈网络：C 和£.电路满足正弦波振荡的相位条件在图(b)所示电路中，选频网络：G 和 ：正反馈网络：G 和 L ；负反馈网络：电路满足正弦波振荡的相位条件8.14试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性d) 图 P8.14解：图(a)所示电路为单限比较器，〃o = ± U z = ± 1 8 V，= 一3『, 其电压传输特性如解图P8.14 (a)所示图(b)所示电路为过零比较器，Uo. = - Un= - 0 . 2 V , U() H = + U7 = + 6 V ,UT= OV ,其电压传输特性如解图P8.14(b)所示图(c)所示电路为反相输入的滞回比较器，〃o = ± U z = ± 6 P令A, R, 〃u„P = ----!--- un + ---- ----U 诋 = u. , = u,q+ &求出阈值电压：UTX = 0匕 。 72 = 4 -其电压传输特性如解图P8.14(c)所示图(d)所示电路为同相输入的滞回比较器，uo = ±UZ = ±6 V o令R, R7 c 〃up = ----!--- un } H ----------- u. = wv = 3r"K + R , a+ R , / N1 Z I z求出阈值电压：UTX = 1 .5 r ,t /r 2 = 7 .5 /其电压传输特性如解图P8.14(d)所示图(e)所示电路为窗口比较器，uo = ±UZ = ±5 V , ±UT = ± 3 K ,其电压传输特性如解图P8.14(e)所示 解图P8.148 .1 5 已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图P8.15(a)、(b)、(c)所示，它们的输入电压波形均如图(d)所示，试画出" ( 〃 、"02和 "o’ 的波形d)图 P8.15 解：根据三个电压比较器的电压传输特性，画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图 P8.15所示0解图P8.158.16图 P8.16所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号（ 即不是高电平，就是低电平） ，电流/随光照的强弱而变化。 1） 在4 和4 中，哪个工作性区？哪个工作在非线性区？为什么？（ 2） 试求出表示“0 与 力关系的传输特性图 P8.16解：（1） 4 工作性区（ 电路引入了负反馈）； 为工作在非线性区（ 电路仅引入了正反馈） 2）“01与八关系式为：" 例= i[ R] =100， / "0与 Woi的电压传输特性如解图P8.16(a)所示=0.5% , UT2 = 5 .5/ ) , 因此Wo与G 关系的传输特性如解图P8.16(b)所示与*1、仁所对应的'/ I 、( 2 分别为：5〃 / 和 55〃 / 8.17设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图P8.15(a)、(b)、(c)所示要求合理选择电路中各电阻的阻值，限定最大值为50m0解：具 有 图 P8.15 (a)所示电压传输特性的电压比较器为同相输入的单限比较器输出电压”0 = ± U z = ± 6 %，阈值电压：5 = 2 V ,电路如解图P8.17(a)所示具 有 图 P8.15 (b)所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器输出电压uo - ±UZ - + 6 V ；阈值电压：Un - 0 V , UT2 - 2 V ,说明电路输入有UREF作用，根据：J. 火，TJUP = R +R - uo + R ；R .UREF = = ui列方程，令 & = 50左 。 可解出R|=10* {/REF = 1.2 r . 电路如解图P8.17(b)所示具 有 图 P8.15(c)所 示 电 压 传 输 特 性 的 电 压 比 较 器 为 窗 口 单 限 比 较 器 输出电压UO L = 0 V , UOH = 6 V ,阈值电压：UT] = 0 V , UT2 = 2 V电路如解图 P8.i7(c)所示b) 8.18 在图P 8.18所示电路中，已知R[ =10K 2, R2=20kCL, C = 0.01 〃 尸 ， 集成运放的最大输出电压幅值为±12/ , 二极管的动态电阻可忽略不计 （ 1） 求出电路的振荡周期； （ 2） 画出” 0 和 “ 0 的波形解图P 8.18解：(1)振荡周期：T = (7?! +7?2)Cln3 = 3.3w5,（ 2） 脉冲宽度：（ = R] Cln3 = 1.1 加S： .u0和 〃 c 的波形如解图8.18所示8.19 图 P 8.19所示电路为某同学所接的方波发生电路，试找出图中的三个错误，并改正图 P 8.19解：图 P 8.19所示电路中有三处错误:解图P 8.19（ 1） 集成运放接反；（ 2 ） R 、C位置接反；⑶输出限幅电路无限流电阻。 改正后的电路如解图8.19所示 8.20 波形发生电路如图P 8.20所示，设振荡周期为T ,在 一 个 周 期 内= Uz的时间为7 ] ,则占空比为77 T ；在电路某一参数变化时，其余参数不变选择①增大、②不变或③减小填入空内：当以增大时，的占空比将_ _ _,振荡频率将_ _ _, " s 的幅值将_ _ _ _ _ ;若尺例的滑动端向上移动，则的占空比将一，振荡频率将—，“ °的幅值将一；若的滑动端向上移动，则次 ”的占空比将—， 振荡频率将—的幅值将一•解：设心 必 、RM在未调整前滑动端均处于中点，则应填入②，① ，③；②，① ，② ；③ ，② ，② 8.21 在图P 8.20所示电路中，已知尺皿的滑动端在最上端，试分别定性画出A”的滑动端在最上端和在最下端时U 5和Um的波形解："O和"02的波形如解图P8.21所示a)R"?滑动端在最上端 (b)R“?滑动端在最下端解图P 8.218.22 电路如图P 8.22所示，已知集成运放的最大输出电压幅值为± 12V , 3的数值在火八的峰-峰值之间1 )求解"0 3的占空比与■的关系式； （ 2） 设 W]=2.5V » 回出〃0|、"。 和 " a 的波形图 P8.22解：在图P8.22所示电路中，4 和刈组成矩形波一三角波发生电路RR（ 1） 在4 组成的滞回比较器中，令Up = ----- = -----uO2 + ------5-----um = 0R, + R3 ? ? 2 + 4R求出阈值电压：土17丁 = ±--UOM = ±6/在4 组成的积分运算电路中，运算关系式为UO = _-WO 2（Z2 - Z1 ） + MO（Z1 ）KC在二分之•振荡周期内，积分起始值：“ 例（ 4 ） = 一 终了值： uox(/j) = -UT = 6K , uO2 = -UOM =-12K ,,1T代入上式得： 6 =------ -------- 7X (―12 )x-----6105x l0 -7 2求出振荡周期：T = 20wS求解脉冲宽度 Ti： = ---------,(— t/o w) — U•• T.= --------;'RC OM 2 T 1 600c T 6 + U,求解占空比：b = ' = --------!-T 12(2) wo l、〃 ”和 的 波 形 如 解 图 8.22所示。 8.23 试将正弦波电压转换为二倍频锯齿波电压，要求画出原理框图来，并定性画出各部分输出电压的波形解：原理框图和各部分输出电压的波形如解图P 8.23所示正 弦 波I 加仆巾吃 〃 < :「三角波变 〃 ；发生电路| 「 过冬比较） 「枳分也路| 锯齿波电路解图P 8.238.24 试分析图P 8.24所示各电路输出电压与输入电压的函数关系/?jlO kQ(a) (b)图 P 8.24解：图示两个电路均为绝对值运算电路运算关系式分别为 (a) Uo =| «//| ;8.25 电路如图P 8.25 所示1 )定 性 画 出 和 如 的 波 形 ;(2)估算振荡频率与"， 的关系式图 P 8.25解: 和 的 波 形 如 解 图P8.26所示.(2)求解振荡频率： 首先求出电压比较器的阈值电压， 然后根据振荡周期近似等于积分电路正向积分时间求出振荡周期，振荡频率是其倒数UT =±UZ =±8K；UT =-------u>T — UT ；r RtC ' rT1 = -2-U--r-R--iC- ;=—— — — = 0.625〃 /2UTRXC 1解图P 8.258.26已知图P 8.26所示电路为压控振荡电路，晶体管T . 匚作在开关状态，当其截止时相当于开关断开，当其导通时相当于开关闭合，管压降近似为零；〃/>0 o(1)分别求解T导通和截止时uO\和 〃 / 的运算关系式uO\ =f ( 〃/)；(2)求出“ 0和 〃 的关系曲线u() =f (uo ]) ;(3)定性画出3和 的 波 形 ：(4)求解振荡频率/ 和〃 / 的关系式。 f i|~i*,八 品 a I +^>♦ Q i O k a i? 叫匕/2-L 5品 2图 P8.26解：(l)〃o = U z 时，T导通时，此时以、& 中点接地，凡 陵八A,=W pi = -----2—— U. — U r 13 oP I R3 + R4 ''1 u, . . . . 103 .••uo \- D a(Z1 zo)+ woi(zo)- A t- W/(AN2 c J 4〉" 0 = - U z 时，7 截止时，1 2wz / 、 ，、%I=—(K +R2)C 3 &F)+ 为 ( 仍 一(2) 3 和u0 l的关系曲线如解图P8.26 (a)所示3) % > 和u(n的波形如解图P8.26 (b)所示" 叫 ， ，/ V\ I/O «o.------- 1 ------- 1 0 -/' T4L 叶(a) (b)解图P8.26(4)首先求出振荡周期，然后求出振荡频率，如下：&- 解：原理框图如解图P 8.27所示，各部分波形如图所示，数字频率计完成计数、译码、显示等功能精密整流电路T 低 通 滤 液 器 ― - 压 控振荡器—数字频率计解图P 8.278.28 试将直流电流信号转换成频率与其幅值成正比的矩形波， 要求画出电路来， 并定性画出各部分电路的输出波形解： 首先将电流信号转换成电压信号， 然后将电压信号接如图P 8.25 所示压控振荡器的输入端，即可将直流电流信号转换成频率与其幅值成正比的矩形波， 如解图P 8.28(a )所示， 其波形如解图(b )所示若输入电流与解图P 8.28 (a )所示相反，则应将〃03经比例系数为T 的反相比例运算电路后，再接压控振荡器a ) (b)解 图 P 8.28第 9 章功率放大电路习题9.1 判断下列说法是否正确，用“ 铲和“X ”表示判断结果1)在功率放大电路中，输出功率越大，功放管的功耗越大X)(2)功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率Y )(3)当 OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大功耗应大于1Wx )(4)功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是①都使输出电压大于输入电压；( * )②都使输出电流大于输入电流；(x)③都使输出功率大于信号源提供的输入功率。 、)(5)功率放大电路与电压放大电路的区别是①前者比后者电源电压高；( " )②前者比后者电压放大倍数数值大；(X )③前者比后者效率高；( Y )④在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大 Y )(6)功率放大电路与电流放大电路的区别是①前者比后者电流放大倍数大；(x)②前者比后者效率高：( 7 )③在电源电压相同的情况下，前者比后者的输出功率大 Y )9.2 已知电路如图P 9.2所示，和石管的饱和管压降|UCES|=3匕 rcc=15K, & = 8 Q ,选择正确答案填入空内 ⑴ 电路中D I和D2的作用是消除(C ) A.饱 和 失 真B.截止 失 真C.交越失真(2)静态时，晶体管发射极电位14Q( B )«A.>0 B.=0 C.<0⑶最大输出功率尸OM( C ) AB28W B.=18W C.=9W 图 P 9.2(4)当输入为正弦波时，若以虚焊，即开路，则输出电压(下管可能因饱和而烧坏) A.为正 弦 波B.仅有正 半 波C.仅有负半波( 此处供选答案应改为(5)的供选答案)(5)若D |虚焊，则T i管 (A、B ) A.可能因功耗过大而 烧 坏B.始终 饱 和C.始终截止9.3电路如图P 9.2所示。 在出现下列故障时，分别产生什么现象？( 1 )以 开路； (2) 2开路；(3) 必开路；(4) 7|集电极开路；(5 )%短路； (6 ) 5短路解：(1 )飞 开路：4截止，72可能因饱和而烧毁 2 )“ 开路：7 \ 、心都可能因饱和而先后被烧毁3) 义开路： 石截止，可能因饱和而烧毁4 ) 4集电极开路：八不工作，“ ° 只有负半周 5 ) R短路：”可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全6) 5 短路：会出现交越失真9.4在图P 9.2所示电路中，已 知 公=16V, RL=4Q, %和石管的饱和压降| 么应卜2 V ,输入电压足够大试问：(1)最大输出功率尸皿和效率〃各为多少？(2)晶体管的最大功耗Pf皿为多少？(3)为了使输出功率达到Pom,输入电压的有效值约为多少？解：(1)最大输出功率和效率分别为P = ( .& 二 % 匚= 24.5% , 〃 = 一 .% 匚 69.8%2 与 4 Vc c(2)晶体管的最大功耗02以 广 喀 丘= 6.4%(3)输出功率为产即时的输入电压有效值5 = 5“ CC U CESV2=9.9『 9 . 5 在图P 9 . 5 所示电路中，已知二极管的导通电压为% = 0 . 7 匕 晶体管导通时的| " 的| = 0 - 7 % ，和 A管发射极静态电位4Q= 0兀试问：（ 1） 八、丁 3和心管的基极静态电位各为多少？（ 2） 设色= 10 圮 2, £ = 10 0 。 和石管基极的静态电流可以忽略不计，则 A管集电极静态电流约为多少？静态时孙= ? （ 3） 若 静 态 时 则 应 调 节 哪 个 参 数 可 使 痴 = m 5 ? 如何调节？（ 4 ） 电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗？你认为哪个最合适？为什么？解 ：（ 1闭 、 费 和 石 管 的 基 极 静 态 电 位 分 别 为51 = IAV ； UB3 = -0. 7 V ；UDRJ, =-17.3K（ 2） 静态时石管集电极电流:= ^c c y Bi = ].66初；R2输入电压：Uj ® uB5 = — 17.3K «（ 3） 若静态时zB1> jB3,则应增大& （ 调节& 可以改变输出端的直流电压） 图 P 9 . 5（ 4 ） 采用如图所示两只二极管加个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管 这样一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，A和 2 管之间的动态电阻乂比较小，可忽略不计，从而减小交流信号的损失9. 6 电路如图P 9. 5 所示在出现下列故障时，分别产生什么现象？（ 1 ） & 开路； （ 2 ） A 开路；（ 3 ） 4短路：（ 4 ）4集电极开路；（ 5 ）月短路。 解：（ 1 ） 公开路：4 、四截止，北可能因饱和而烧毁 2 ）功开路：石、北都可能因饱和而先后被烧毁 3 ） & 短 路 ：乃可能因饱和而被烧毁，负载电阻也不安全 4 ）/ 集电极开路：八 、乃构成的复合管的放大倍数万= 足2 , 信号正半周放大不足 5 ） & 短 路 ：会出现交越失真9. 7 在图P 9. 5 所示电路中，已知四和北管的饱和压降|UC ES卜2 匕 静态时电源电流可以忽略不计试问: ( 1 )负载上可能获得的最大输出功率P°m和效率n各约为多少？( 2 )四和〃管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗各约为多少？解：( 1 )最大输出功率和效率分别为：P =(%——)，=4% , 69.8%24 4 Vcc( 2 )功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为：7cm ax = VcC ^CES =0.5A , UCEm^=2Vc c-UCES=34V ： 6nm = 0-2x辑 KL 2KL9.8 为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻& 在图P9.5所示电路中引入合适的负反馈；并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下，% 的取值解：应引入电压并联负反馈，由输出端经反馈电阻与接G管基极，如解图P9.8所示。 在深度负反馈情况下，电压放大倍数A 二也 J ' R f = 一幺"U j ijR、 R l，平 小 10, %=UcQRf « 10 左 Q 9.9 在图P9.9所示电路中， 已知Lc=15匕A和八管的饱和压降|0成卜2匕 输入电压足够大求解：(1)最大不失真输出电压的有效值;(2)负载电阻& 上电流的最大值；(3)最大输出功率尸由和效率小解：(1)最大不失真输出电压的有效值几= 备血.8.65 -(2)负载电流的最大值 ，L max_ 匕"C - U CESRL+R4= 1.53/图 P 9.9(3)最大输出功率和效率分别为:P = * = 9.35%； 一%"M RL 4 Vcc、2= 60.3%4 + 4 )9.10 在图P 9.9所示电路中，自和自可起短路保护作用试问：当输出因故障而短路时，晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少？解：当输出短路时，功放管的最大集电极电流和功耗分别为V -TJ V2*ax=q一 二 ' = 26 4 片■ m a x = 3£- = 45.6 忆R4兀 «49.11 在图P 9.ll所示电路中，已知匕亡15匕 4 和今管的饱和压降|UCES|=1匕 集成运放的最大输出电压幅值为±13匕： 极管的导通电压为0.7兀图 P 9.ll(1)若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？(2)为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？画出图来。 3)若 5=0］， 时，4= 5匕则反馈网络中电阻的取值约为多少？解：(1)输出电压幅值和最大输出功率分别为“Om ax = 13K ; P =( " o m ， J 2 ) y 10 6%公( 2 ) 应引入电压串联负反馈，电路如解图P 9.ll所示 3 ) 在深度负反馈条件下，电压放大倍数为Rf UA =1 + — = -^- = 50 » •：Ri=\kQ,R\ G9.12 O T L 电路如图P9.12所示解图P9.ll：.Rf=49k£l..图 P9.12图 P9.13( 1 ) 为了使得最大不失真输出电压幅值最大, 静态时石和北管的发射极电位应为多少？若不合适，则•般应调节哪个元件参数？( 2 ) 若 7 * 2 和 *管的饱和压降|UCES|=3匕输入电压足够大，则电路的最大输出功率入m 和效率〃各为多少？( 3 ) 7 * 2 和北管的/CM、U C E O 和 &M应如何选择？解：⑴射极电位UE可c c / 2 = 1 2 / ；若不合适，则应调节公2 )最大输出功率和效率分别为（ 弓嚷―a ? E s） - JIP = ^ --------------- = 5.06%； n = -OM 2RL 4不 ^C C 一 UCES--------- - 58.9%2Vcc(3 )72和TA管的/CM、t /(B R )C E O 和&M的选择原则分别为 2茏 =1.5-公24人小喝’1.82忆9.13 已知图P 9.13所示电路中，72和及管的饱和压降| "CES卜2匕 导通时的| 。 麻卜°-7匕 输入电压足够大1 )/、B、C .点的静态电位各为多少？(2 )若 管 压 降 为 使 最 大 输 出 功 率 几m不小于1 .5 W ,则电源电压至少应取多少？解：⑴静态电位分别为：L/A = 0.7r, UB = 9 " , L/c= 11.4K, UD=\OV(2)由乙„ =1 , 1 ,( / L " ) = ( / 厂3 ) “5%2RL2x16得 ：VC C> 1 9 .9 V9.14 LM1877N -9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值Uo p p = ( ^C-6 ) K,开环电压增益为70 48图 P 9.14所示为LM1877N- 9中•个通道组成的实用电路，电源电压为24， ，G〜C3对交流信号可视为短路；角 和C4起相位补偿作用，可以认为负载为8 0图 P 9.14⑴图示电路为那种功率放大电路？(2)静态时〃P、“ N、〃O、〃0各为多少？ (3 )设输入电压足够大，电路的的最大输出功率尸和效率〃各为多少？解：(1 )图示电路是O"功率放大电路2 )静态时：uo= up= uN = —= 1 2 K s uo = 0 ^ «(3 )最大输出功率和效率分别为：(% - 6 )2Pum = -Z——= 5 . 0 6 % ； — 6 = 5 8. 9%。 2 / 4 Vc c9. 1 5 电路如图9. 4 . 6所示，回答下列问题：.U(1 )4 = 蕾= ?(2 )若 rcc=1 5 K 时最大不失真输出电压的峰- 峰值为2 7 r , 则电路的最大输出功率和效率〃各为多少？(3 )为了使负我获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？Rf 2 0解：(1 )电压放大倍数：4 , = 1 + — = 1 + —— = 3 0 . 4“ K 0 . 6 8(U opp、2(2 )最大输出功率为：Pom = 上 必 一= 1 1 . 4 %0 R,TT U效率为： 〃 =——- 7 0 . 6 %4 2VC C(3 )输入电压有效值：U, = —% 詈 । = 3 1 4 m K 2码 ⑷9. 1 6 T DA1 5 5 6 为2通道BTL电路， 图P 9. 1 6所示为T DA1 5 5 6 中•个通道组成的实用电路己知心c =1 5 匕 放大器的最大输出电压幅值为1 3 - (1 )为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压0 R E F 应为多少伏？静态时" W和" 2 各为多少伏？(2 )若 U , 足够大，则电路的最大输出功率和效率〃各为多少？(3 )若电路的电压放大倍数为2 0 ,则为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？解：⑴基准电压：URE产2 / 2 =7 . 5 匕静态时" 。 『 " 2 =7 . 5 ，(2 )最大输出功率和效率分别为：P = ^ 2^ - = ——； 〃 = " —2 2 ^ = 68%om 2Rt 2x4 4 Vcc(3 )输入电压有效值：Ui = 与 警 •=0.46%9.17已知- c c =1 5 匕 放大器的最大输出电压幅值为1 3 , 1 )输入信号分别作用于A w A2的同相输入端还是反相输入端？若输入电 压 为 则 A ］ 、A2 的输入各为多少？(2 )为了使负我上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压UREF应为多少伏？静态时" ” 和" 2 各为多少伏？(3 )若 足 够 大 ，则电路的最大输出功率凡m 和效率〃各为多少？T DAI 5 5 6 为2通道B T L 电路， 图P 9. 1 7 所示为T DA1 5 5 6 中•个通道组成的实用电路 图 P 9.17解：(1 ) 输入信号分别作用于A1的同相端、A?的反相端，都为( 2 ) 同题 9.16(1) 3 ) 同题 9.16(2)9.18已知型号为TDA1521、LM1877和 TDA1556的电路形式和电源电压范围如表所示，它们的功放管的最小管压降|Uc£min|均为3 r 。 型号TDA1521LM1877TDA1556电路形式OCLOTLBTL电源电压±7.5-±20V6.0-24V6.0〜 18V(1)设在负载电阻均相同的情况下，三种器件的最大输出功率均相同已知O CL电路的电源电压土匕c= ± 1 0 /，试问O TL电路和BTL电路的电源电压分别应取多少伏？(2)设仅有一种电源，其值为1 5 -；负载电阻为32C问三种器件的最大输出功率各为多少？解：(l)O T L 电路应取rc c=20r,B T L 电路应取rc c=13K .(2) O TL、OCL和 BTL电路的最大输出功率分别为：——=0.316%P 4、扬声器至地2、& 起自举作用在图(b )所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因 而7 3导通，电流从+ %c经扬声器、G、7 3至地：在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T 2导通，电流从2的正端经扬声器、7 2至 2的负端2、%起自举作用 第10章直流电源习题10.1 判断下列说法是否正确，用" J ”和" X”表示判断结果1)整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压V )(2)电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流J )⑶ 在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半X )10.2 判断下列说法是否正确，用“ 「 和” 义” 表示判断结果1)对于理想的稳压电路，\UO/MJ,=Q, RO=0.( J )(2)线性直流电源中的调整管工作在放大状态， 开关型直流电源中的调整管工作在开关状态式V )(3)因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡X )(4)在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流X )；而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。 J )10.3 选择合适答案填入空内1)整流的目的是(A )»A.将交流变为直流 B.将高频变为低频 C.将正弦波变为方波(2 )在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，贝女C )A.输出电压约为2 al B.变为半波整流(3)直流稳压电源中滤波电路的作用是(C )A.将交流变为直流 B.将高频变为低频(4)滤波电路应选用(B ) A.高通滤波电路 B.低通滤波电路C.整流管将因电流过大而烧毁C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉C.带通滤波电路10.4 选择合适答案填入空内1)若要组成输出电压可调、最大输出电流为3 A的直流稳压电源，则应采用 (D ) A .电容滤波稳压管稳压电路 B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路 D.电感滤波串联型稳压电路( 2 )串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是(C ) A.基准电压 B.取 样 电 压C基准电压与取样电压之差(3)开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是(A ) A .调整管工作在开关状态B.输出端有ZC滤波电路 C.可以不用电源变压器⑷在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信号的要求是(A ) 。 A.周期不变，占空比增大 B.频率增大，占空比不变C.在一个周期内，高电平不变，周期增大 10.5在 图 10.2.5(a)所示电路中，已知输出电压平均值U 〃/ ) =15% , 负载电流平均值/“ ”)= 100血/1)变 压 器 副 边 电 压 有 效 值 = = ?(2)设电网电压波动范围为±10% 在选择二极管的参数时， 其最大整流平均电流/F和最高反向电压外 的下限值约为多少？解：( 口输出电压平均值 5 /)^ ，因此变压器副边电压有效值:U ,= 生业 V 16.7/2 0.9(2)考虑到电网电压波动范围为±10% , 整流二极管的参数为// > l. lx与 ^ = 55/w4 U& >1.1庖2 =26P10.6电路如图P10.6所示，变压器副边电压有效值为2 5 ⑴画出" 2、"DI和" 的波形；(2)求 出 输 出 电 压 平 均 值 和 输 出 电 流 平 均 值 /的表达式：(3)二极管的平均电流/ 皿”) 和所承受的最大反向电压外皿' 的表达式图 P10.6 解图 P10.6解：(1)全波整流电路，波形如解图P10.6所示 (2)输 出 电 压 平 均 值 和 输 出 电 流 平 均 值 /“ 4， )为4( ”)N 8 9 0 2 ；〜Q 9 U2L(AV) ~ R -(3)二极管的平均电流/ 以， / ) 和所承受的最大反向电压UR为,〜0 .4 5 4D(AV) ~ ~不 ~ ~ 二UR = 2圆210.7电路如图P 10.7所示，变压器副边电压有效值。 2 1 = 50 P，u22 = 2 0 K试问：(1)输出电压平均值例( ”) 和2(”)各为多少？(2)各二极管承受的最大反向电压为多少？解：(1)两路输出电压分别为：U ］ = 0 .4 5 (22)= 31-5%心= 0 922 = 1卯(2) D1的最大反向电压：4>0%+22卜99%图 P10.7D2、D3的最大反向电压：UR > 2N 57V10.8电路如图10.8所示,(1)分别标出“ । 和“ 2对地的极性；(2)〃 “、〃 2分别是半波整流还是全波整流？(3)21 = 22 = 2 0 %时，例( ”) 和02(”)各为多少？(4)当21 = 1 8 %，22 = 2 2 H时，画出〃 ］ 、〃 2的波形；并求出和2“ /)各为多少？ II. \解：(1)均为上“ + ” 、下(2)均为全波整流⑶和 0 2(， /)为：“W ) = — 0 2(" /) = 0・9°21 = 1 8 ”(4)〃 ”、的波形如解图P l°， 8 所示它们的平均值为UO\(AV) = ~U02(AV) 0 4 54 + 0 4 54 = 1亚10.9 分别判断图P 10.9所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。 图 P 10.9解：图(a )、(b )所示电路可用于滤波；图(c)所示电路不能用于滤波因为电感对直流分量的电抗很小、对交流分量的电抗很大，所以在滤波电路中应将电感串联在整流电路的输出和负载之间因为电容对直流分量的电抗很大、对交流分量的电抗很小，所以在滤波电路中应将电容并联在整流电路的输出或负载上10.10 试在图P 10.10所示电路中， 标出各电容两端电压的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出 解：在图(a)所示电路中，储上电压极性为上“ + ”下 " 」' ，数值为•倍压；C2上电压极性为右 " + ”左数值为二倍压；C3上电压极性为上“ + ”下 数 值 为 三 倍 压 负载电阻上为三倍压在图(b)所示电路中，q上 电 压 极 性 为 上 下 ,数值为一倍压；G上电压极性为上 “ + ”下数值为一倍压；c3、C ,上电压极性均为右“ + ”左 数 值 均 为 二 倍 压 负载电阻上为四倍压10.11 电路如图T 10.4所示，已知稳压管的稳定电压为61 ,最小稳定电流为5 加/ , 允许耗散功率为240帆亿 动态电阻小于15试问：(1)当输入电压为20〜2 4 y、Rv,为200〜600。 时，限流电阻R的选取范围是多少？(2)若R =390则电路的稳压系数£为多少？解：⑴ 因为/zmax = P zv I U z = 4 0 m A , IL = UI RL = 1 0 〜3 0 /w /,所以及的取值范围为：Knax =max " 皿 = "=4 0 0 =；一一 = -43:"J = 3 6 O Q/ + / mm / + /Z £max Zmax Lminr U(2)稳压系数为：S产工•—L« 0 .1 5 4R U z10.12 电路如图P 10.12所示，已知稳压管的稳定电压为6匕 最小稳定电流为5加4允许耗散功率为240，”% ,输入电压为20〜24匕&=360Q试问:(1)为保证空载时稳压管能安全工作，危应选多大？(2)当&按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？ 解：尺中的电流和稳压管中的最大电流为:U - UIR = ------- - = 39 〜50加/ ；舄 段/Z m a x = 殳= 4 0 m A心 IT ia X jr TU z图 P 10.12(1)为保证空载时稳压管能够安全工作：R , =------2 ------= 600。 / - I/? ! max Z m ax( 2 )负载电流的最大值：/Amax=/Amin-/&-/zmin=24m4u7 _( 3' )负载电阻的变化范围：7?/min =—― = 250Q , 7?, =ooL min j L, m dx1 £max10.13 电路如图T 10.3所示， 稳压管的稳定电压3 = 4 .3 1 ,晶体管的UB E=0 . 7 匕％=&=&=300试估算：(1)输出电压的可调范围；(2)调整管发射极允许的最大电流：(3)若5=25匕 波动范围为± 1 0 %，则调整管的最大功耗为多少解：(1)基准电压UR= UZ+UBE= 5%，输出电压的可调范围：Uo = 8 +冬+冬.1 J〜 -4 . 7"〜15人(2)调整管发射极最大电流：I . = UB E/ R » 14 0 m A ；(3)调整管的最大管压降和最大功耗分别为：〃£max = U |m “x 一 = 20^鸟m ax “EmaxSEmax = 2即10.14 电 路 如 图 P 10.14所示，己知稳压管的稳定电压Uz =6匕 晶 体 管 的 C /BE=0 . 7 K ,&=&=%=300。 5=24匕判断出现下列现象时，分别因为电路出现什么故障( 即哪个元件开路或短路) (\)U0 ~ 24V ； (2)UO ~ 23.3V ； (3)U 12 P 且不可调;(4)Uo = 6% 且不可调;(5)0可调范围变为6〜12V解：(1 )4的c、e短路:(4)石的b、c短路;(2)凡短路或T I集电结击穿 (3)公短路;(5)为 短路重点10.15直流稳压电源如图P10.15所示1)说明电路的整流电路、 滤波电路、调整管、 基准电压电路、比较放大电路、 取样电路等部分各由哪些元件组成2)标出集成运放的同相输入端和反相输入端3)写出输出电压的表达式图 P 10.15解：(1)整流电路：Di~D4 ； 滤波电路：G ； 调整管：基准电压电路：R\ Dz、R、Dz; 比较放大电路：A ； 取样电路：R、& 、A2)为了使电路引入负反馈，集 成 运 放 的 输 入 端 上 为 下 为 “ + ” R.+R. + R, Tr TT 凡 + 凡 + 凡 T T(3)输出电压的表达式为：」~~= ~ ~-UZ 1 . 5 / ,晶体管T的之0， K = IQ ,火2 = 2Q，ID »0求解负载电流IL与I I )求解各电路负载电流的表达式；(2 )设输入电压为2 0匕 晶体管饱和压降为3 V, b - e间电压数值| 班| = 0 . 7 /，W 7 8 0 5输入端和输出端间的电压最小值为3匕 稳压管的稳定电压U7=SV, Rt =R = 5 0 < 1 .分别求出两电路负载电阻的最大值b )(a )图 P 10.19解：(1 )设图1 0 . 1 9 (b )中W 7 8 0 5的输出电压为图示两个电路输出电流的表达式分别为:r(a)人 uz一-uE B⑸/ 耳(2 )两个电路输出电压的最大值、输出电流和负载电阻的最大值分别为(a ) U0m m= 5 —( 5 —U£B)— U g= 12” ..Io = 86加%R2n 1 a x =%^ = 148QL. IHdX jr(b ) = 4 - 4 =17九Io = 100mA ；= * ^ = 1700「max [10.20 在图1 0 6 5 所示电路中，若需要输出电压有一定的调节范围，则应如何改进电路，请画出电路来解： 改进电路如解图10.20所示 值得注意的是通常开关型稳压电源输出电压的可调范围很小, 故& 的取值较均、&要小。
