模拟电子技术基础胡宴如课后答案

第1章半导体二极管及其电路分析11某二极管在室温（300K）下的反向饱和电流为01PA，试分析二极管外加电压在05V07V之间变化时，二极管电流的变化范围。解由于1TDUUSDEII由题意知IS01PA，室温下UT26MV，故当UD05V时，得ID011012（126500E）A225A当UD07V时，得MAAEID349110102670012因此UD在0507V之间变化时，ID在225A493MA之间变化。12二极管电路如图P12所示，二极管的导通电压UDON07V，试分别求出R为1K、4K时，电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。解（1）R1K假设二极管断开，可求得输出电压VVUO541119可见，电路中二极管的阳极电位高于阴极电位15V，所以，二极管处于导通状态，故图P12MAMAIIIMAMAIO613573351212MAMARUIVVULOOO973731/73/73703（2）R4K假设二极管断开，可求得输出电压VVUO811419可见，电路中二极管阳极电位低于阴极电位，二极管处于截止状态，所以1MAIIMAMARUIVUUIOLOOOO81811/81/8102113图P13所示各电路中，设二极管具有理想特性，试判断各二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压UAO。图P13解图（A）中，断开二极管V1、V2时，可得V1、V2正极电位均为10V，而V1、V2的负极电位分别为0V和6V，因此V2的正偏电压大于V1的，V2优先导通，使UAO6V。这样就迫使V1反偏截止。图（B）中，断开管V1、V2时，V1、V2负极电位均为10V，而正极电位分别为0V、6V，因此V1、V2均反偏截止，UAO10V图（C）中，断开管V1、V2，则V1、V2负极电位为10V，正极电位分别为0V、6V，故V1优先导通，使UAO0，迫使V2反偏截止。图（D）中，断开管V1、V2，则V1、V2负极电位为5V，正极电位分别为0V、5V，设V2优先导通，则2VVVVUA1552335这样V1的负极电位为1V，正极电位为0V，V1也正偏导通。V1导通后使UAOUA0，此时V2仍正偏导通。14二极管电路如图P14所示，二极管导通电压UDON07V,UI6V试求电路中电流I1、I2、IO和输出电压UO。解由图可见，图中三个二极管均加正向电压而导通，所以UO3UDON307V21V图P14图解P15IOUO/RL21V/1K21MA故I1（621）V/5607MAI2I1IO7MA21MA49MA15图P14所示电路中，当UI1V时，试分析UO的变化范围。解当UI在6V上有1V的波动时，可视为与6V恒压源串接了一个变化范围为1V的信号源，图P14的小信号等效电路如图解P15所示。图中UI1V，二极管动态电阻为DTDIUR由题14已求得UI6V时，ID49MA，故3159426MAMVRD由图解P15得IDLDLOURRRRRU3/3/由于3RD1593V时，V1导通，V2截止，UO3V，当U228V时，V3截止，UO3V；当UIIZ,故稳压管仍能工作在稳压状态。116图P116所示电路中，UI10SINTV，稳压管参数为UZ1UZ25V，UDON07V8试画UO波形。图解P116T图P116解由图可知，当UI57V时，V1正偏导通，V2稳压工作，UO07V5V57V；当UI0，故该PNP管发射结正偏，集电结反偏，工作在放大状态。（E）UBE37V（5V）0，UBC37V（3V）07V，故该PNP管发射结反偏，集电结正偏，工作在倒置状态。22放大电路中某三极管三个管脚电位分别为35V、28V、5V，试判别此管的三个电极，并说明它是NPN管还是PNP管，是硅管还是锗管解三极管工作在放大区时，UB值必介于UBC和UE之间，故35V对应的管脚为基极，UBB35V，放大电路中的发射结必定正偏导通，其压降对硅管为07V，对锗管则为02V。由于35V2807V，故28V对应管脚为发射极，UE28V，且由UBE07V可知是NPN硅管。显然剩下的5V所对应的管脚为集电极。23对图P23所示各三极管，试判别其三个电极，并说明它是NPN管还是PNP管，估算其值。图P2311解（A）因为IBUCE03V，三极管处于放大状态，故假设成立。因此三极管工作在放大状态，IB01MA，IBC10MA，12UCE6V。（B）MAKVIB077056705设三极管工作在放大状态，则得ICIB100007777MAB则UCE5V77MA3K5V231V03V，可见上述假设及其结论都是正确的（E）设三极管放大工作，则由图可得10V（IB100IBBB）51103IB3001007VB3故IBB300151017010MA00114MA114AICIB114MABUCE1011451V419V由于UCE03，故上述假设及其结论都是正确的。25图P25所示电路中三极管均为硅管，很大，试求各电路IC、UCE、UO。解（A）由图可见，发射结正偏导通，故UBE07V，可得13图P25IC3706MA177MAUOUC10V17751V097VUCEUCUE097V07V167V（B）由图可得UE2V07V27VICIE157210MA143MAUOUC31436V171VUCEUCUE171V27V441VC由图可得UE07VICIE34705MA1MAUOUC15175V75VUCEUCUE75V（07V）82V14（D）由图可见，V1、V2电压降之和等于UBE和RE上的压降之和，故UE（1007）V93VICIE30070A233MAUOUC02333V7VUCEUCUE7V93V23V（E）由于该电路由左右完全对称的两半边电路构成，故两半边电路中的对应电流、电压是相同的。由图可得ICIE22MA1MAUOUC210431V57VUCEUCUE57V07V64V26图P26（A）所示电路中，三极管的输出伏安特性曲线如图P26（B）所示，设UBEQ0，当RB分别为300K、150K时，试用图解法求IBC、UCE。图P26解（1）在输出回路中作直流负载线令IC0，则UCE12V，得点M（12V，0MA）；令UCE0，则IC12V/3K4MA，得点N（0V，4MA），连接点M、N得直流负载线，如图解P26所示。图解P2615（2）估算IBQ，得出直流工作点当RB300K，可得IBBQ1KVRVBCC3001240A当RB150K，可得IBBQ2KVRVBCC1501280A由图解6可见，IBIBBQ140A和IBBIBQ280A所对应的输出特性曲线，与直流负载线MN分别相交于Q1点和Q2点。（3）求IC、UCE由图解P26中Q1点分别向横轴和纵轴作垂线，即可得UCEQ16V，ICQ12MA同理，由Q2点可得UCEQ209V，ICQ237MA。27图P27所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，US10SINTMV，三极管参数为80，UBE（ON）07V，RBB200，试分析（1）计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求UBE、IB、IBC、UCE。图P27解（1）计算电路的静态工作点IBQKVVRUVBONBECC47070120024MA24AICQIBQ800024MA192MAUCEQVCCICQRC12V192MA39K451V（2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P27（A）、（B）所示（3）动态分析，求交流量UBE、IB、IC、UC由于IEQ192MA，故可求得图解P2716KMAIMVRREQBBBE3192126801200261由解图P27（B）可得SIN18231SIN832SIN832SIN103331/47031/470/ATATRUIMVTMVTKKKKKURRRRRUBEBEBSSBEBBEBBEICIB80218SINTA017SINTMAUCEICRC39017SINTV066SINTV（4）求合成电压和电流UBEUBEQUBE（07000283SINT）VIBIBBQIB24218SINTAICICQIC192017SINTMAUCEUCEQUCE451066SINTV28图P28所示三极管放大电路中，电容对交流信号的容抗近似为零，UI10SINTMV，三极管参数为098,UBEON03V，RBB200，试分析（1）计算静态工作点参数IBQ、ICQ、UCEQ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求UBE、IB、I图P28图P28BC、UCE。解（1）计算静态工作点IBQKVVRUVBEBQCC47030100021MA21A4998019801ICQIBQ490021MA103MAUCEQVCCICQRC101032V794V（2）画出放大电路的交流通路和小信号等效电路如图解P28A、B所示（3）计算交流量UBE、IB、IC、UCE因为17KMAIMVRREQBBBE46103126491200261故由图解P28（B）可得UBEUI10SINTMVATRUIBEBEB461SIN10685SINT（A）ICIB49685SINTA034SINTMAUCEICRC2034SINTV068SINTV图解P284求合成电压、电流UBEUBEQUBE（03001SINT）V比较图P28和图解P28（B）中电流IB、IBC的方向可得IBIBBQIB21685SINTAICICQIC103034SINTMAUCEUCEQUCE794068SINTV29用示波器观测图P29（A）所示电路的UO波形。（1）若UO波形如图P29（B）所示，试问这是何种失真如何调节RB的移动触点才能消除之（2）若UBO波形如图P29C所示，则又为何种失真如何调节RBB的移动触点来消除之（3）若UO波形如图P29（D）所示，试分析失真原因，指出消除失真的措施。图P2918解图P29（A）所示电路为NPN管组成的共发射极放大电路，UOUCE。（1）图P29（B）所示UO波形出现顶部削波失真，是由于Q点太低，NPN管工作进入截止区所引起的截止失真，如图解P29（A）所示，将RB触点下移可减小RBBB，增大ICQ，从而消除截止失真。（2）图P29（B）所示UO波形出现底部削波失真，是由于Q点太高，NPN管工作进入饱和区所引起的饱和失真，如图解P29（B）所示。将RB触点上移，可减小IBCQ，从而消除饱和失真。（3）图P29（C）所示UO波形既有顶部削波失真，又有底部削波失真，这是由于输入信号过大，使NPN管工作进入截止区和饱和区所引起的失真，如图解P29（C）所示。减小输入信号，使NPN管始终工作于放大区，就可消除这种失真。图解P29210图P210所示三极管“非门”电路中，三极管的值最小应为多大，才能使“非门”正常工作图P210解当输入高电平时，三极管应饱和；输入低电平时，三极管应截止，这样才能使“非门”正常工作。由图P210可见，UI0V时，发射结反偏，三极管截止。当UI5V时，三极管导通，可求得MAMAIB36502012703470519为使三极管饱和，应满足IBIBCSKV11212MA故得36501233即的最小值约为33。211场效应管的转移特性曲线如图P211所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出UGS（OFF）、IDSS；对于增强型管求出UGS（TH）。图P211解（A）由于UGS可为正、负、零、故为耗尽型MOS管；由于UGS（OFF）80，故为增强型NMOS管，电路符号如图解P211（D）所示，由图P211（C）可得UGSTH1V。212场效应管的输出特性曲线如图P212所示，试指出各场效应管的类型并画出电路符号；对于耗尽型管求出UGS（OFF）、IDSS；对于增强型管求出UGS（TH）。图P212解（A）由于UGS可为正、负、零，UGS（OFF）15V，故为耗尽型NMOS管，电路符号如图解P212（A）所示。由图P212A可得，UGS0V时的漏极饱和电流值为IDSS08MAB由于UGS0，故为增强型NMOS管，电路符号如图解P212（B）所示。由图P212（B）可得UGS（TH）2V（C）由于UGS0，故为N沟道结型场效应管，电路符号如图解P212（C）所示。由图212C可得UGS（OFF）4V，IDSS4MAD由于UGS0，故为增强型PMOS管，电路符号如解图P212（D）所示。由图212D可得UGS（TH）1V。图解P212ABCD21213试根据图P212B、（D）所示的场效应管输出特性，分别作出UDS8V或UDS8V时的转移特性曲线。解（1）在图P212B中，作垂直线UDS8V与输出曲线族相交，如图解P212（A）所示。由交点可知，当UGS分别为5V、4V、3V和2V时，ID分别为28MA、17MA、08MA和01MA。由此可作出转移特性曲线，如图解P212（B）所示。图解P213（2）同理，对图P212（D）作垂直线UDS8V，可得交点如图解P212C所示，可见，当UGS分别为4V、3V、2V和1V时，ID为35MA、22MA、09MA、01MA,故可作出转移特性曲线如图解P212（D）所示。214图P214所示场效应管电路中，UI50SINTMV，场效应管参数为IDSS7MA，UGS（OFF）8V，试分析（1）静态工作点参数UGSQ、IDQ、UDSQ；（2）画出交流通路和小信号等效电路；（3）求电压放大倍数AUUO/UI。解（1）计算静态工作点图P214由于栅极无电流，故由图P214可得UGSQIDQRS22结型场效应管饱和工作时有21UUIIOFFGSGSQDSSDQ将RS1K、IDSS7MA、UGSOFF8V分别代入上面两式，联列求解这个方程组，可得IDQ1222MA，IDQ229MA，对于结型场效应管，IDRBBE，故可略去影响，则得中频源电压增益为DBLGALGRRRUUAUSMBESCSOUSM4355920205951201100放大电路的下限频率为HZHZCRRFBESL201074105120212163因此可作出该电路的幅频波特图如图解P56（B）所示69图解P56（B）作出图解P56（B）的交流通路如图解P56（C）所示，由图可得HZHZCRRFDBLGALG/RRR/RALCLUSMBEBLCUSM4101010222121826222020225132210063由此可作出幅频波特图如图解P56（D）所示。57放大电路如图P57所示，已知VCC15V，RS1K，RB20K，RBCRL5K，C5F；三极管的UBEQ07V，RBB100，O100，F05MHZ，COB5PF。试估算该电路的截止频率FH和FL，并画出的波特图。USA解（1）求静态工作点图P5770MAMARURUVISBEQBBEQCCBQ0150170207015ICQOIBQ1000015MA15MAUCEQVCCICQRC15155V75V可见放大电路工作点设置合适。（2）求混合型模型中的参QTEQTEBIUIURPFPFCFRCPFCCSSUIGCBEBEBOBCBTEQM179510501733210215057702651612（3）求上限截止频率67310733110110733110101/333EBBBSSRRRRKHZHZHZCRFPFPFRGCCCISHLMCBEBI261102610109056732121905250005770151791612（4）求下限截止频率由于电路只有一个输出耦合电容，所以HZHZCRRFLCL231051055212163（5）求中频源电压增益DBARRRRRGAUSMEBBBSLEBMUSM3988LG20LG208817331001000250017330577071（6）画的波特图USA根据上述计算结果，可得放大电路全频段的源电压放大倍数表达式为102611231881113FJFJFFJFFJAAHLUSMUS因此可画出的波特图如图解P57所示。USA图解P26158已知某两级共发射极放大电路的波特图如图P58所示，试写出的表达式。USA解由图P58可知中频电压增益为40DB，即100USMA图P8低频段有两个转折频率，分别为FH10HZ，FL21HZ高频段只有一个转折频率FH25105HZ72所以的表达式可写成USA105211101100111100521FJJFJFFJFFJFFJAHLLUS59已知某放大电路的幅频波特图如图P59所示。试问（1）该放大电路的耦合方式（2）该电路由几级放大电路组成（3）中频电压放大倍数和上限频率为多少（4）F1MHZ、10MHZ时附加相移分别为多大图P59解（1）由于低频段没有转折频率，所以该放大电路为直接耦合方式。（2）由于幅频特性高频段有两个转折频率，F11MHZ、F210MHZ。在110MHZ频率之间波特图斜率为20DB/倍频，当频率大于10MHZ后曲线按斜率为40DB/倍频变化，说明有两个三极管的等效结电容影响高频段特性，故该放大电路由两级组成。（3）中频电压放大倍数即为低频电压放大倍数，由于20LGUSMA60DB所以AUSM1000倍。由于FH210FH1，所以放大电路的上限频率为FHFH11MHZ45（4）F11MHZ时，附加相移F110MHZ时，附加相移1354590510已知某放大电路的频率特性表达式为JAUS661010200试问该放大电路的中频增益、下限和上限频率各为多大解将给出的频率特性表达式变换成标准形式，即73/110/12006HUSMUSJAJA可见，放大电路的中频增益为DBAAUSMUSM46LG20200上限频率为KHZHZFHH15921026而下限频率为FL0。511已知负反馈放大电路的环路增益幅频波特图如图P511所示，试判断该反馈放大电路是否稳定。解由图可知，当20LGFA0时，附加相移135，所以该反馈放大电路是稳定的。图P511512由集成运放构成小信号的放大电路如图P512所示，已知集成运放741的BWG1MHZ，试求该电路的中频增益、下限和上限频率。解CJRRRRUUUUUUAFIPPOIOU11221图P51274/11111121FFJACRJRRLUMF式中，为中频电压增益UMADBARRAUMFUM2416LG20LG201610150111FL为下限截止频率HZHZCRFL1591010102121642放大电路的上限频率受到集成运放的BWG限制，为KHZHZUMBWFAGH5621610675第六章模拟集成放大器的线性应用61运算电路如图P61所示,试分别求出各电路输出电压的大小。图P61解AVVUO81601236BVVUO5201241CVVUO52010023DVVUO26305110220162EVVUO82241010224102421024162写出图P62所示各电路的名称,分别计算它们的电压放大倍数和输入电阻。解A反相比例运算电路,KRAIFUF1,20120B同相比例运算电路,211201IFUFRA76图P62C同相比例运算电路,KRAIFUF21,2012020120163运放应用电路如图P63所示,试分别求出各电路的输出电压UO值。图P63解（A）VVRRUA515VUUURRUAAAO012（B）VUA2VURRUAO421164图P64所示的电路中,当UI1V时，UO10V,试求电阻RF的值。77解10110IOUFUUA而由图可得KRAFUF3故KKRF30310图P6465图P65是利用集成运放构成的具有高输入电阻的差分放大电路,试求输出电压UO与输入电压U11、U12之间的运算关系。图P65解11133233/11IIOURKRRKRURKRU11111212IIIIUUKUKKUK66分别设计实现下列各运算关系的运算电路。（括号中的反馈电阻RF或反馈电容CF为给定值，要求画出电路并求出元件值）。（1）UO3UIRF39K；（2）UOUI102UI2RF15K；（3）UO5UIRF20K；（4）UOUI102UI2RF10K；解（1）由式可知，可采用反相比例运算电路实现该运算关系，电路如图解P66（1）所示。由于IFIOURRUU13故KRRF133178图解P661反相比例运算电路图解P662反相加法运算电路为了使运放两输入端对地直流电阻相等，故要求R2R1/R110K（2）由式可知，可采用反相加法运算电路，电路如图解P662所示。由于2121112120IFIFIIOURRURRUUU故111RRF，则R11RF15K2012RRF，则KKRRF7520152012而R2R11/R12/RF46K，取47K3由式可知，可采用同相比例运算电路，如图解P663所示。由于IFIOURRUU151故511RRF，则KKRRF5420451而R2R1/RF4K（4）由式可知，可采用减法运算电路，如图解P664所示。由于232311121120IFIFIIOURRRRRURRUUU79故11RRF，则R1RF10K2013231RRRRRF，即10323RRR而根据输入端直流电阻平衡要求，可得R2/R3R1/RF5K，故KKRKKR655505055010532图解P663同相比例运算电路图解P664减法运算电路67反相加法电路如图P67A所示，输入电压UI1、UI2的波形如图P67B所示，试画出输出电压UO的波形（注明其电压变化范围）。图P67解由图P67A可得2121IIIIOUUURRURRU故可画出UO波形如图解P67所示。80图解P6768由集成运放组成的三极管电流放大系数的测试电路如图P68所示，设三极管的UBE07V。求三极管的C、B、E各极的电位值；若电压表读数为200MV，试求三极管的值。图P68解根据“虚短”，由运放A1可知UC5V；由运放A2可知UB0V，UBE07V。由运放A1构成的电路可得MAKVIC15510由运放A2构成的电路可得AKMVRUUIBOB20102002故三极管的为50201AMAIIBC69在图P69所示的积分电路中，若R110K，CF1F，UI1V,求UO从起始值0V达到10V所需的积分时间。81解由图可得10010101016301VTVTDTUCRTUTIFO故UO从0V达到10V所需的积分时间为图P69SST1010010610图P610A、B所示的积分电路与微分电路中，已知输入电压波形如图P610C所示，且T0时UC0，集成运放最大输出电压为15V，试分别画出各个电路的输出电压波形。图P610解（1）由图（A）所示的积分电路可得10OOTTIOTUDTURCTU由于MSSRC3010010103063UO0UC00故在01MS时间段内100310301403VTUDTTUTOO82VVUMSTO101010341而在13MS时间段内VTVTUDTTUMSTOTMSO10201010110310301434113VUMSTO101031020343图解P610可见，在UI3V时，UO线性增大，最大值为10V；在UI3V时，UO线性减小，最小值为10V。由于UO值小于集成运放最大输出电压值（15V），故输出电压与输入电压间为线性积分关系。由于UI为对称方波，故可作出UO波形如图解P610所示，为三角波。（2）由图（B）所示的微分电路可得DTDUDTDURCTUIIO4103故可作出UO波形如图解P610所示。611图P611所示电路中，当T0时，UC0，试写出UO与UI1、UI2之间的关系式。解根据虚地，可得2211RURUIIIF图P611故83TIITFODTRURUCDTICU02211011612电路如图P612所示，试求出UO与UI的关系。图P612图解P612解由图解P612可知，该电路通过A2、R2构成电压并联负反馈，因此运放A1的两个输入端既虚短又虚断。由图可得221RURUOI则IOURRU122根据积分运算电路的运算关系，可知DTUCRUOO321因此DTUCRURROI3121从而可得DTDURCRRUIO132可见，该电路是利用积分运算电路来实现微分运算的。613由理想运放构成的放大电路如图P613所示，试分别求出各电路的中频电压放大倍数及下限截止频率。84图P613解A716600101031RRAFUFHZCRFL5261010600212161B112121KKRRAFUFHZCRFLL694103301015212163C1441516111KKRRAFUFHZFL8401010932163图P614614试用集成运算放大器构成图P614所示的反相小信号交流放大电路，要求放大电路最低工作频率为300HZ，电压增益为20DB，输入电阻为12K，设集成运算放大器具有理想特性，试决定C1、R1、RF的大小。解由图可得R1RI12K由于1RRAFUF，故可得85KKRARFUF1221101根据最低工作频率FL可得FFFRFCL44010440102130021216311615试用集成运算放大器CF741构成图P615所示的同相工作频带为100HZ5KHZ，电压放大倍数A小信号交流放大电路，要求UF15，输入电阻为10K，试决定C1、R1、R2、RF的大小；若输入电压UIM05V，为使输出电压不产生失真，试决定电源电压的大小，并核算CF741能否满足要求。解根据RIR2,可得R210K图P615由式1511RRF和KRRRRRFF10211联立求解可得RF150K，R111K根据下限频率FL100HZ，可得FFRFCL1590101590101010021216321由VUAUIMUFOM575015则要求VCCVEE75V。为留有管压降，可取电源电压为12V。由KHZKHZBWAFUF75515MHZBWG1SVSVSVUFOMH/240/10236/571052233SVSR/50可见，CF741运放满足该电路要求。616由集成运算放大器CF741构成的小信号交流放大电路如图P616所示，试分析电路中各主要元件的作用，求出AUF及下限截止频率FL。解集成运放采用单电源供电。18V直流电压经R5、稳压管V、电容C3构成的稳压滤波电路，送出稳定的13V电压作为集成运放的直流电源，接到其负电源端4，正电源端7接地。13V电压经R4、R3的分压，取65V加到运放同相输入端，C2为交流旁路电容。运放2端所接R1决定放大电路输入电阻，并与反馈电阻R2共同决定放大电路的电压增益。C1为耦合电容，用以耦合交流隔除直流。由图可得，放大电路的电压增益及下限频率86FL分别为HZHZCRFKKRRUUALIOUF52610106002121716601061112图P616617有源低通滤波器如图P617所示，已知R1K、C016F，试求出各电路的截止频率，并画出它们的幅频特性波特图。图P617解A/1HUFIOUFFJAUUAAUF1,20LGAUF0DBHZHZRCFH9951016010212163其幅频特性波特图如图解P617A所示。87B/1HUFIOUFFJAUUADBAAUFUF20LG20,1011101FH与图（A）中相同，其幅频特性波特图如图解P617（B）所示。图解P617618电路如图P618所示，试写出电路的电压传输系数，说明是低通还是高通求出截止频率及通带增益。图P618解/1/11/1/1/1212212122HUFHUFIOUFFJAJARCJRRSCRRRRSCRSCRUUA可见该电路为低通滤波器，其通带增益AUFR2/R1，截止频率CRFH221619在图P619所示的二阶有源低通滤波器电路中，R110K、RF586K、R185K、C0043F，试计算截止频率、通带增益及Q值，并画出其幅频特性。解DBDBARRAUFFUF45861LG20LG20586110865111707058613131UFAQKHZHZRCFFNH210043010851212163因此88其幅频特性如图解P619所示。图P619图解P619620已知有源高通滤波电路如图P620所示，R110K、RF16K、R62K、C001F，试求截止频率并画出其幅频特性波特图。图P620图解P620解621016111RRAFUFKHZHZRCFDBDBALUF57210102621213862LG20LG2083其幅频特性如图解P620所示。621图P621电路用以测量压力，已知测量电桥的输出信号UID与压力P（单位KG）的函数关系为UID02PMV，试求当压力P从0上升到25KG时UO的变化范围。解由图P621可知，仪用放大器INA102接成AU1000的放大电路，故UOAUUID02PV因此，当P从0上升到25KG时，UO从0增大为5V。89图P621622试利用集成程控增益放大器PGA100构成一个电压增益为128倍的放大电路。解由表642可得利用PGA100对IN7通道信号放大128倍的电压放大电路如图解P622所示。623试利用理想集成运放构成一个实现IL01UIMA的电压/电流转换电路。图解P622解若负载接地，则可采用图解P623（A）所示电路。由于图中R2RFR1R3，故由教材中式（645）可得MAUKURUIIIIL10102若负载浮地，则可采用图解P623B所示电路。由该图可得MAUKURUIIIIL1010190图解P623624试利用集成隔离放大器ISO100构成一个电压增益为10倍、输入电阻为10K的放大电路。解可采用图解P624所示电路，由图可得RIR110K10101001RRAFU图解P624625试利用集成宽带放大器A733构成一个电压增益为400倍、输入电阻为100、输出电阻为20、频带为20HZ40MHZ的放大电路。图解P62591解由于A733在管脚4、11短接时，电压增益为400，上限频率为40MHZ、输入电阻为4K，输出电阻为20，故可采用图解P625所示电路来实现题意。626图P626所示电路中，试估算正负电源电压均为15V时，各个扬声器上的最大不失真功率，并计算输出最大不失真功率时需加的激励电压幅值。图P626解WRVPPLCCOMOM114821522221由于AU30DB316故输出最大不失真功率时所需的激励电压幅值为VVAVUUCCIM4706311592第七章集成模拟乘法器及其应用71电路如图P71所示，试写出输出电压UO与输入UI的关系式。解322IIIOUKKUKUU图P7172电路如图P72所示，乘法器的增益系数K01V1，试求（1）U12V、U24V时，UO（2）U12V、U24V时，UO（3）U12V、U24V时，UO解（1），所以12UUKUUOOVKUUUO5410221图P72（2）VKUUUO5410221（3）因U2为负极性，运放工作在正反馈状态，故电路不能正常工作。73电路如图P73A、B所示，求输出电压UO的表达式，并说明对输入电压U1、U2有什么要求图P73解A由集成运放可得U1UN由乘法器可得2122RRRUKUUON由此可得输出电压表达式为9321221UUKRRRUO可见输出电压UO与两个输入电压U1、U2之商成正比，实现了除法运算。当U2为正极性，乘法器输出电压的极性决定于U1，集成运放构成负反馈；当U2为负极性，乘法器输出电压的极性与U1相反，运放构成正反馈而处于锁定状态，电路工作不正常。所以图65A电路要实现除法运算，要求U2必须为正极性，U1可正可负。B由集成运放可知，U1UN，由乘法器可知，UNKUOU2，所以输出电压21KUUUO为除法运算。同样，为了使运放工作在负反馈状态，要求U2为正极性，U1可正可负。74电路如图P74所示，已知模拟乘法器的增益系数K01V1，当U12V时，求UO，当U12V时，UO为多少解221RKURUOI故IIIOUUUKRRU2010102012，要求UI为负值。图P74当UI2V时，电路不能正常工作；当UI2V时，V326220UO75正电压开方运算电路如图P75所示，试证明UI0时输出电压等于IOUKRRU12图P7594解电路通过乘法器及集成运放A2、R2构成负反馈，所以2221221RKURURURUOOOI当UI0时，IOUKRRU1276模拟乘法器，K01V1，若UX、UY分别输入下列各信号，试写出输出电压表示式，并说明输出电压的特点。（1）UXUY3COS2106TV；（2）UX2COS2106TV，UYCOS21465106TV；（3）UX3COS2106TV、UY2COS2103TV。解（1）102COS331062TUKUUYXOVTVT1022COS4504502104COS19066可见能输出倍频电压（2）VTTUO1046512COS102COS21066VTTVTT1046502COS101046522COS1010146512COS10465112COS2206666可见，输出为和、差频信号。由于两个输入信号频率均为高频，故实现了混频作用。（3）102COS2102COS31036TTUOVTT10102COS10102COS303636输出也为和、差频信号，但两个输入信号频率中，一个为高频，另一个为低频，故输出为抑制载频双边带调幅信号。77图P77所示电路中，已知K01V1，UCCOS2106TV、UCOS2103TV，UQ2V，试写出输出电压表示式，求出调幅系数MA，并画出输出电压波形。图P7795解TTUUUKUCQO63102COS102COS210102COS102COS5012063VTT故50MA输出电压波形如图解P77所示。图P7778模拟乘法器中，K01V1，UX2COSCT、UY105COSTCOSCTV，试写出输出电压表示式，并说明实现了什么功能。解TVTCOS05COST12COS10UCCYXOKUUTVCOS2COS05010COS05010TVCOS21COS50110CCTTT上式中，第一项为调幅波解调后输出的直流和低频信号，第二项为二次高频项，用低通滤波器滤除高频分量，即可实现同步检波功能。79模拟乘法器中，UXUXMCOS1T，UYUYMCOSTCOS2T，1、2均为高频，12C，为低频，试写出模拟乘法器的输出电压表达式，并说明其特点。解TTCOSCOSTCOSUU21YMYXMXOKUKUUTCOSCOSU50COSCOSU50TCOSTCOSCOSU5021YMCYM2121YMTKUTTKUTKUXMXMXM显然，输出实现了混频功能，用带通滤波器即可滤除无用的高频调幅波取出混频输出信号。710模拟乘法器中，UXUXMCOSCT，UYUYMCOSTCOSCT，为低频，C为高频，试写出模拟乘法器的输出电压表达式，说明该模拟乘法器可实现什么功能。96解YUXOKUUT2COSCOSU50COSU50T2COS1COSU50TTCOSCOSUTCOSCYMYMCYMCYMCTKUTKUTKUKUXMXMXMXM上式中，第一项为调幅波解调后得到的低频信号，第二项为高频载波的二次谐波项，用低通滤波器滤除高频，即可实现同步检波功能。97第八章信号发生电路81试用振荡相位平衡条件判断图P81所示各电路中能否产生正弦波振荡，为什么图P81解A放大电路为反相放大，故不满足正反馈条件，不能振荡。BV1为共源电路、V2为共集电路，所以两级放大为反相放大，不满足正反馈条件，不能振荡。C差分电路为同相放大，满足正反馈条件，能振荡。D通过RC选频网络构成负反馈，不满足正弦振荡条件，不能振荡。E三级RC滞后网络可移相180，而放大器为反相放大，故构成正反馈，能产生振荡。82已知RC振荡电路如图P82所示，试求（1）振荡频率FO（2）热敏电阻RT的冷态98阻值；（3）RT应具有怎样的温度特性图P82HZHZ图P83解（1）RCFO971100201028212163（2）RT应具有正温度系数，RT冷态电阻RRAUFF故正反馈过强，UO为方波。（3）RF冷态阻值大于20K，则311RRF，满足振幅起振条件，起振后RF随UO幅度的增加而下降，由于RF的下降致使AUF下降，可保证输出电压为正弦波时，就能使311RRF。故输出电压为正弦波。84设计一个频率为500HZ的RC桥式振荡电路，已知C0047F，并用一个负温度系数、20K的热敏电阻作为稳幅元件，试画出电路并标出各电阻值。解电路如图解P84所示，由于工作频率为500HZ，所以可选用集成运放LM741。因提供的热敏电阻为负温度系数，故该电阻应接于RF的位置。为了保证起振，要求992V时，运放输出负饱和电压，UO6V；UI25V时，UO6V；UI3V时，UO6V；当UIUREF时，输出为高电平UOH6V，则212211RRURRRURUOHIP图P813令UPUREF，则可求得下门限电压为OHREFITLURRRURRUU12121当UREF0V时，得VVUTL362010；当UREF2V时，得032201020VVUTL当UPUREF时，输出为低电平UOL6V，则212211RRURRRURUOLIP令UPUREF，则可求得上门限电压OLREFITHURRRURRUU12121当UREF0时，VVUTH362010；当UREF2V时，则可得106VVVUTH632201020因此，可画出UREF0V和UREF2V时的传输特性如图解P813A、B所示。图中当UI很小时，UP小于UREF，输出为低电平UOL，随着UI增大，当UIUTH时，UPUREF，输出为高电平UOH，传输特性如实线箭头所示。当UI由正很大值减小时的传输特性如虚线箭头所示。图解P813814电路如图P814所示，试画出输出电压UO和电容C两端电压UC的波形，求出它们的最大值和最小值以及振荡频率。解此为方波发生电路，由图可得VURRRUVURRRUOLTLOHTH826435043826435043212212图P814因此可画出UO、UC波形如图解P814所示。UO的最大值为6V，最小值为6V；UC的最大值为28V，最小值为28V。振荡频率为ZZOKHHRRRCF5105504321LN1001010102121LN2136312107图解P814815方波发生电路如图P815所示，图中二极管V1、V2特性相同，电位器RP用来调节输出方波的占空比，试分析它的工作原理并定性画出,RRRRRRPF时的振荡波形UO和UC。图P815图解P815解电路输出高电平时，UOH经、V1R1对C充电；输出低电平时，UOL经V2、R放电。由于V1、V2特性相同，所以当R与R不相等时，定时电容C的充电和放电时间也就不相等，输出方波的占空比将不等于50，调节RP，即改变R和R的大小，输出方波的占空比随之改变。当RR，C的充放电时间相等，输出电压UO波形及电容两端电压UC波形，如图解P815A所示，方波的占空比为50。当RR，C充电慢、放电快，输出方波电压UO的占空比大于50，UO和UC波形如图解P85B所示。108当RR，C放电快、放电慢，输出方波电压UO的占空比小于50，UO和UC波形如图解P815C所示。816三角波发生电路如图P816所示，试画出UO1、UO的波形，并求出其振荡频率。图P816解此为由同相输入迟滞比较器（A1）和反相输入积分器（A2）构成的三角波发生器。由图可得运放A1的同相输入端电位为图解P816UO1OOPURRRURRRU21112121令UP10，则得112OOURRU由于UO18V，故得迟滞比较器的门限电压分别为VVRRUVVVRRUTLTH728728151581212可画出UO1、UO的波形如图解P816所示。振荡频率为ZZOKHHRCRRTF073100470101510154101541633321817频率合成器框图如图P817所示，要求输出信号频率为440KHZ，频率间隔为2KHZ,试求各分频比M及N。图P817解2202440,50021000KHZKHZFFNKHZKHZFFMRORS109818频率合成器框图如图P818所示，N1099，试求输出频率范围和频率间隔。图P818解KHZKHZMFFSR1010100KHZKHZNFFRO990100109910110第9章直流稳压电源91图P91所示桥式整流电容滤波电路中，已知RL50，C2200F，交流电压有效值U220V，F50HZ，试求输出电压UO（AV），并求通过二极管的平均电流ID（AV）及二极管所承受的最高反向电压URM。图P91教材图915A电路解由已知RL、C及F可得RLC502200106011SST05050121525可见RLC5T/2，滤波效果满足要求，所以UOAV12U2122024V通过二极管的平均电流为ARUIILAVOAVOAVD240502242121二极管承受最高反向电压为VUURM282022292已知桥式整流电容滤波电路中负载电阻RL20，交流电源频率为50HZ，要求输出电压UO（AV）12V，试求变压器二次电压有效值U2，并选择整流二极管和滤波电容。解变压器二次电压的有效值为VUUAVO102112212通过二极管的平均电流111ARUILAVOAVD302021221二极管承受的最高反向电压为VUURM1410222所以，可选择I1（23）ID（AV）（0609）A、URM14V的二极管，查手册知，可用4LC4T/2，所以可得只1N4001二极管组成桥式整流电路。由于