模拟电子技术11章习题答案

1、11直流电源自我检测题.选择和填空1 .已知电源变压器次级电压有效值为10V,其内阻和二极管的正向电阻可忽略不计，整流电路后无滤波电路。若采用半波整流电路，则输出电压平均值Vo（AV）C（A. 12V B. 9V C.）;若采用桥式整流电路，则输出电压平均值Vo（av）B（A. 12V B. 9V C.）;半波整流电路输出电压的交流分量A 桥式整流电路输出电压的交流分量（A.大于 B.等于 C.小于）；半波整流电路中二极管所承受的最大反向电压B桥式整流电路中二极管所承受的最大反向电压（ A.大于 B.等于 C.小于）。2 .在如图选择题2所示的两电路中，已知：它们的输出电压的平均值相等，即Vo

2、1（av）=Vo2（av）9V;变压器的内阻及二极管的正向电阻均可忽略不计。图（a）中变压器次级电压有效值V220 V:图（b）中变压器次级电压有效值V21= V2210 V。(a )图选择题23 .所示电路中， Vi （平均值）B （A. 28V B. 24V C. 18V） ; D1 D4流过的电流平均值C （A. 60mA B. 80mA C. 45mA）;考虑到电网电压波动范围为10%, DiD4所承受的最大反向电压A （A. 31VB. 28V C. 62V）;若稳压管 Dz的最小稳定电流lZmin= 5mA,最大稳定电流lZmax = 25mA , 则负载电流 Il有可能达到的最大

3、变化范围= B （A. 5mA B . 20mA C. 25mA）。图选择题34 .在整流电路中接入滤波电容后，其车出电压的平均值将 A （ A.升高B.不变 C.减小）；这时，二极管的导通角将 C（A.增大 B.不变 C.减小）。5 .分析如图选择题 5所示电路：电容 Ci上电压的极性是左_右-E一, C2上电压的极性是左 负右正 ；Ci上电压平均值_；输出电压vo平均值二极管Di承受的最高反向电压 Vrmi56.8V; D2承受的最高反向电压Vrm2 56.8V。v- Vo k-220V50HzC220V（有效值）DiD2图选择题56.在图选择题6所示稳压电路中，稳压管的用t定电压 Vz=

4、6V,最小稳定电流Izmin = 5mA, 最大稳定电流 Izmax= 35mA ,正向导通电压Vd = ; Vi = 20V。当 R= Rl= 1k 时，Vo =J；当R=RL=3k 且Dz开路时，Vo= 当 R= 3k 且 rl= 1k 时，Vo = B(A. V B. 5V C. 6V D. 10V)RD;当R=3k且VDz接反时，Vo =A；IlIrVi图选择题6二.判断题（正确的在括号内画，错误的画X）1 .在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，单向桥式整流电路的输出电压平均值是半波整流电路的 2倍（，），负载电流平均值是半波整流电路的2倍（，），二极管承受的最大反向电压是半波整流

5、电路的2倍（X）,二极管的正向平均电流是半波整流电路的2倍（X）。2 .电容滤波适用于大电流负载，而电感滤波适用于小电流负载。（X）3 .当输入电压Vi和负载电流Il变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（X）4 .在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流与稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（，）5 .在稳压管稳压电路中，稳压管动态电阻rz越大，稳压性能越好。（X）6 .开关型稳压电源中的调整管工作在开关状态。（，）7 .开关型稳压电源比线性稳压电源效率低。（X）8 .开关型稳压电源适用于输出电压调节范围小、负载电流变化不大的场合。（，）习题9 1.1变色器副边有中心抽头的全波整流电路如

6、图题11.1所示，副边电压为 v2av2b <2V2 sin t ,假定忽略二极管的正向压降和变压器内阻：（1）试画出V2a、V2b、iD1、iD2、iL、Vl及二极管承受的反向电压Vr的波形；（2）已知V2 （有效值），求Vl、Il （均为平均值）；（3）计算整流二极管的平均电流Id、最大反向电压Vrm ;（4）若已知Vl 30V , Il 80mA ,试计算5a、V2b的值，并选择整流二极管。CFTr解：(1) V2a、220V '50Hzv1D1Bli D1iLVli D20D2RlV2b、iD1、iD2、iL、Vl及二极管的反向电压Vr的波形如下图所示。(2)负载电压Vl

7、和负载电流Il (平均值)1Vl 一VLd(t)1、2V2Sin td( t)0.SV20IlVl0.9V2瓦-RT(3)整流二极管的平均电流Id和最大反向电压 Vrm12-0l=rd(Rlt)£2V2I l-2sin( t)d( t);0Rl2VRM(4)当 Vl 30V , Il80mA 时此时二极管电流v2aV2bVl0.91.11VL1.11 30V 33.3V80mA40 mA2VRM2.2V22.2 33.3V94.2V选用 2CP6A （ I dm 100mA , Vrm 100V）。10 .2如图11.2所示整流、滤波电路，已知变压器次级电压V2 20；2 sin t

8、 V ,电容C的取值在Rl=100时满足RlC 35T/2T 20ms ,负载电阻为100至无穷大。试问：(1)当Rl= 100时，输出电压的平均值 Voav ?(2)当Rl=时，输出电压的平均值 Voav?(3)设电网电压的波动范围是10%,二极管的最大整流平均电流及最高反向工作电压至少为多少？图题11.2解：（1） RlC35T/2 时，Vo（av）1,2V2 24V(2) Vo(av)2V2 28V(3) Id max 1.1 VO(AV) 132mA2RL minVrm 1.1. 2V231V11.3桥式整流、电容滤波电路如图题11.3所示，已知交流电源电压V1 220V、50Hz,R

9、_ 50 ,要求输出直流电压为24V,纹波较小。(1)整流管平均电流和承受的最大反向电压为多少？(2)滤波电容器的容量和耐压为多少？(3)确定电源变压器的副边电压。图题11.3桥式整流、电容滤波电路解：(1)通过二极管的平均电流和二极管承受的最大反向电压分别为.Vl24VI D 2Rl 2 500.24A 240mA所以(2)滤波电容器V2Vrm. 2V 2放电 RlCVl1.2.220V20V28.2V(35日3 52f3 52 50Hz(35)0.01s(0.05 50)F 1000F。要求电容耐压VRM工2V2 28.2V 。故选取放电0.05s , C 放电R Rl择1000 F/50

10、V的电解电容器。(3)变压器副边电压V2 24V 1.2 20V11.4如图题11.3所示电路中, 构成一线性全波整流电路。A组成一线性半波整流电路，A2组成一加法电路，二者(1)(2)(3)试画出其输入一输出特性VO f(Vs)；试画出Vs 10sin t(V)时电和vo波形;说明此电路具有取绝对值的功能。解：(1) 当VsVs。0,故VO1与Vs的关系为当Vs0 ,V01为负，ID2截止，D1导通，VO10,为V01正，D1截止，D2导通，因此VO1VsV01 =当&当VsV01Vs , VoV010 ， VoA1为线性半波整流电路,一 0A2为反相加法器。2VO1 Vs Vs ;

11、Vs ,故Vo与Vs的关系为VsVs 0Vo =VsVs 0根据分析结果，可画出 Vo f(Vs)特性，如下图(a)所示。(2) VO的波形如图b所示，而VO1 f(Vs)与VO1的波形，如图c、d所示。Vo/V*°t (b)Voi/V° 口 V (d)(3)由于电路中用了高增益的运放，故可保证用于毫伏级信号的高精度整流。由vo波形可见，精密整流的输出电压 Vo |Vs|,故此电路又称为绝对值电路。11.5在如图题11.5所示的稳压电路中，已知稳压管的最小稳定电流I Zmin = 5mA ,最大稳定电流zmax=35mA,负载电流Il=525mA,其余参数如图中所标注。求解

12、限流电阻 的取值范围。r-rl - Iz1 rIlV| = 4°VRlVo =15V图题11.5解：RmaxVlminVzI Zm I Omax4° 155 25833RminVlm axIzmVzI O min4° 1535 562511.6在如图题11.6所示稳压电路中，稳压管Dz的最小稳定电流Izmin =5mA ,最大稳定 电流 Izzmax=2°mA。试问：(1) R1的取值范围为多少？(2) Vo的调节范围为多少？解:(1)RI minR1 max(2)VoR3=0 时,图题11.6ViVzI Z maxVVzI Z minR2R3“VZ95

13、03.8kVo=6V; R3=2k时，Vo=18V ,即 6VVo 18V在如图题11.7所示串联型稳压电源中，稳压管的最大稳定电流IZmax= 25mA ,最小稳定RC1= (35) T/2 (T为电网电压的周期，R为C1放电回路电流IZmin = 5mA ； C1取值满足 的等效电阻)。试求解：(1) Vo的调节范围；(2) R的取值范围。 220V50Hz V1V2 = 18VDi D囹V2Ri2kRW2k -C1中ViC2t-I +R。Vo解:(1)RRwR2W2VzVORwR2Ri RwR2,VZR2(2)9V Vo 18VVi1.2V2 21.6VR2 2kVZ = 6ViaxVi

14、Vz3.12kZ minRminVI VZ624I Zmax11.8在如图题11.8所示的直流稳压电源中，已知W78M15的输出电压为15V,最大输出电流为，Iw=10mA;变压器副边电压的有效值V2=18V,其内阻可忽略不计，二极管正向电阻为零。试问：(1) Vo= ?(2) Vi约为多少？(3)整流二极管可能流过的最大平均电流约为多少？解：(1) Vo= 15V(2) Vi V2(3) I D(AV)= (Iw lOmax)/2255mA11.9 在图题11.9所示稳压电路中，已知CW117是三端可调正输出电压集成稳压器，其输出基准电压 Vref (即V32),输入电压与输出电压之差3V

15、< Vi3< 40V ,输出电流5mA < IO<,输出电压调整端(即 2端)电流可忽略不计。要求电路的输出电压Vo=30V。试问:(1)电阻R1的最大值R1max=?(2)若 R1=100，则 R2= ?(3)若在电网电压波动时，输入电压Vi也随之波动10%,则Vi至少应取多少伏?VioR2»13一 CW117I O2° + I *C2 二二VO图题11.9解：(1)Rmax VRE250I O min(2)根据 Vo (1 0)Vref 得出 R2 2.3kR(3) VIm inVoV13min367V0.911.10 输出电压扩展电路如图题11

16、.10所示。设V32 V ,试证明RR23-)(1 R2)Rs R4R1VO V (R2VP-VO证明:R4R4VN、J VVBc c V (% V )RsR4R3 R4R4R3R4V因为VNVP ,即经整理得VOV（除R2)(1 记)11.11 电路如图题11.11所示，开关调整管T的饱和压降VCES 1V,穿透电流Iceo 1mA, Vt是幅度为5V、周期为60 s的三角波，它的控制电压VB为矩形波，续流二极管D的正向电压VD 0.6V。输入电压VI 20V , Ve脉冲波形的占空比 q=0.6,周期T 60 s,输出电压 VO 12V ,输出电流Io 1A ,比较器C的电源电压VCC10

17、V,试画出电路中，当在整个开关周期iL连续情况下Vt、Va、Vb、Ve、k和Vo的波形（标出电压的幅度）。图题11.11解：比较放大器输出电压 Va与三角波发生器输出电压Vt （幅值为 5V , T 60 S）比较，从比较器输出一矩形波电压 VB (幅值为10V , T 60 s, q=0.6)开关调整管T由Vb控 制，T输出矩形波电压Ve,再经LC滤波电路得到iL ( Il=1A)和输出电压Vo 12V。根据 给定Vt、Va和参数可画出电路中电压 Vb、Ve、Vo和电流k的波形，如下图所示。 Vb幅值为10V (忽略比较器输出级三极管的饱和压降)，图中电压Ve的幅值在T导通时Ve 20 V

18、Vces 19VT截止时Ve Vd0.6VVo qVi 0.6 20V 12VI l=1A11.12电路给定条件如上题，当续流二极管反向电流很小时，试求(1)开关调整管T和续流二极管D的平均功耗；(2)当电路中电感器 L和电容器C足够大时，忽略 L、C和控制电路的损耗，计算电 源的效率。r 1 ,、，Pt/(IoVCESton1 6(160 10I CEOVItoff )解：(1 )由题意可知，T的导通时间ton qT 0.6 60 s 36 s , T的截止时间 toff (60 36) s 24 s,若忽略BJT T输出矩形波电压Ve的上升和下降时间， 则开关调整管 T的功耗仅为导通时和截

19、止时的功耗，即1 36 10 6) (1 10 3 20 24 10 6 W0.608WT截止，D导通，续流二极管 D的功耗为toff24 10PD VdId 0.6 1 T式中流过续流二极管的电流Id Io 1A。（2）电源效率60 1066 W 0.24W5放大电路的频率响应自我检测题1 .选择和填空1 .放大电路对高频信号的放大倍数下降，主要是因为C 的影响;低频时放大倍数下降，主要是因为 A 的影响。（A.耦合电容和旁路电容；B.晶体管的非线性； C.晶体管的极间电容和分布电容 ）2 .共射放大电路中当输入信号频率为fL、fH时，电路放大倍数的幅值约下降为中频时的 A ;或者说是下降了

20、D dB;此时与中频相比，放大倍数的附加相移约为_G度。（C. 0.9）;（D. 3dB, E. 5dB , F. 7dB）; （G.-45° , H.-90 ° , 1.-180° ）3 .某放大电路| A |的对数幅频响应如图选择题 3所示。由图可见，该电路的中频电压 增益|Avm |= 1000: 上限频率 fH= 108 Hz ; 下限频率 fL= 102 Hz:当f fH时电路的实际增益 = 57 dB f fL时电路的实际增益 = 57 dB。图选择题34 .若放大电路存在频率失真，则当 M为正弦波时，Vo D 。（A.会产生线性失真 B.为非正弦波

21、C.会产生非线性失真 D.为正弦波）5 .放大电路如图选择题 5所示，其中电容C 1增大，则导致 D。（A.输入电阻增大 B.输出电阻增大 C.工作点升高 D.下限频率降低）"+V cc图选择题52 .判断题（正确的在括号内画，错误的画X）1 .改用特征频率fT高的晶体管，可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。（V ）2 .增大分布电容的容量，可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。（X ）3 .幅度失真和相位失真统称为非线性失真。（X ）4 .当某同相放大电路在输入一个正弦信号时产生了频率失真，则输出电压波形将为非正弦。（x ）5 .当放大电路输入一个三角波电压时，输出电压波形的

22、上升、下降斜线明显弯曲， 因此可以肯定该放大电路的非线性失真较大。（V ）6 .当晶体管选定后，在信号频率远大于上限截止频率时，放大电路增益与信号频率乘积近似为一个常数。（x ）7 .当晶体管和放大电路的结构选定之后，提高放大电路的电压放大倍数，必会牺牲放大电路的频带宽度。（V ）8 .在阻容耦合放大电路中，增大耦合电容的容量，有利于高频信号畅通，因此可以改 善高频响应特性。（x ）习题5.1 某放大电路的 1 100Hz, 3 1MHz,现输入信号频率为 2MHz的正弦波，试问 输出波形是否会产生频率失真？若输入信号是由100kHz和2MHz两种频率分量组成的波形，问此时输出信号波形有无频率

23、失真？解：（1）输入信号频率为2MHz的正弦波时，输出不会产生频率失真。（2）若输入信号是由100kHz和2MHz两种频率分量组成的波形，则输出波形有频率失真。5.2 一共射放大电路的通频带为100Hz100kHz,中频电压增益 Am, 40dB ,最大不失真交流输出电压范围为-4V+4V,试求：（1）若输入一个10sin 4 103t mV的正弦信号，输出波形是否会产生频率失真和非 线性失真？若不失真，则输出电压的峰值是多大？Vo与Vi间的相位差是多少？（2）若m50sin 425103tmV ,重复回答（1）中的问题。（3）若m10sin 460103tmV ,输出波形是否会失真？解：（1

24、）因为输入信号的工作频率f 2kHz,处于中频区Vom Vim Am I 10mV 100 1V 4V所以输出波形不会产生非线性失真，又因为输入信号是单一频率的正弦波，所以输出也不会产生频率失真。根据上述计算可知， 输出电压的峰值为1V,因是共射电路，V-。与V间的相位差是-180°(2)因为输入信号的工作频率f 50kHz,处于中频区Vom Vim Am 50mV 100 5V 4V所以输出波形会产生非线性失真，但因输入是单一频率的正弦波，故不会产生频 率失真。(3)因为输入信号的工作频率f 120kHz,处于高频区，电压放大倍数小于中频放大倍数，即Vom Vim A/M 10mV

25、 100 1V所以输出即不会产生非线性失真。又因为输入信号是单一频率的正弦波，输出不会产生频率失真。5.3 已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为1000j A 10Vf f1 j 1 jy10106试求该电路的上、下限频率，中频电压增益的分贝数，输出电压与输入电压在中频区的相 位差。解：将AV的表达式分子、分母同时除以年,可得:A100呜1000AVcC-.f . f10f1 j 1 j 61 j 1 j 61010f106fH 1000kHz,下对比简单 RC高通、低通滤波电路的放大倍数表达式，可知：上限频率限频率l 10Hz,中频电压增益|Avm| 1000 60dB ,输入电压与输出电

26、压在中频区的相位 差为0。5.4 已知某放大电路的电压放大倍数的频率特性为Av20105f(1 J )(1 J 5)f 10试画出该电路的幅频响应波特图，并求出中频增益、上限频率fH和下限频率fLo解：将Av的表达式与简单 RC高通、低通滤波电路的放大倍数表达式进行对比，可知: | Avm | 105 100dB，上限频率fh 100kHz，下限频率fl 20Hz。该电路的幅频响应波特图如下:5.5 一个高频晶体管，在Ieq 2mA时，其低频H参数为：小1.5k ,0 100,晶体管的特征频率fT 100MHz ,Cbc3pF，试求混合兀型模型参数解：gm包2mA _ c77mSVt26mVV

27、t26be1一 1 1001.3k ,I EQ2fbb'berbb'1.5 1.30.2kgm、rbe、 rbb'、 Cbe 0Cbeg m2 fT77 10 362 3.14 100 10123 pF5.6 放大电路如图题 5.6所示，已知三极管为 3DG8D,50, Rs 2k , Rb 220kRC2k ,Rl10k ,Cb110 F ,Cb220 F ,"c5V , gm 38.5ms,Cbe41pF ,rbb100 , Cbc 4pF , Vbe 0.6V，试求：(1)画出电路的高频小信号等效电路，估算其上限频率fH ;(2)画出电路的低频小信号等效

28、电路，估算其下限频率fL。图题5.6+Vcc (+12V)Rb 360kRcC2C110 FVoVi解：(1)高频小信号等效电路如下:Rb+VccCb2Cbi+voRl(a)原理图rbegm5038.5mS13k(b)高频小信号等效电路1.3kfHRsVsr bb'(Rs RCbe 112 RCe 0.11.3 1.4krbb220 2 0.1 |1.3 0.8kgmRCbc 411 38.510 22 3.140.81310302_ 12104 302 pF659kHz(2)5.740dB,RbCb1低频小信号等效电路如下:f L1fL2fLo1112 RCb112 R2G2fL23

29、2 (Rs Rb/rbe)Cb12 (2 220/1.4) 10310 54.68Hz2 (RcR)Cb2fL1 4.68 Hz已知图题5.7所示放大电路中,下限截域率爸V)RcCb2RlVo2_ _ 3 22 10 1020晶体管的_ 610rbe0.66 Hz1k ,要求中频增益为"10 Hz ,试确定Rc和Ci的大小。Rb360kCiQ-+10 F +Vcc (+12V)o解:AvmRc 40dB 100rbeVbe解:图题5.7RcAvMbe2 (Rb rbe)C1Ci3100 102 k5010Hz2 (R rbe) fL2360k 1k 10 165.8电路如图题 5.8

30、所示，设信号源内阻0.7V , m 50 , fT500MHz , Cbc(1)(2)(3)(4)(1)(2)混合兀型模型参数:电路的上限频率fH ； 中频区电压增益； 增益带宽积。IeQrbeCbe1 PF ；VbqVbeqI EQr bb'Re1.4 mA26mVrbe0.05500 ,其中晶体管参数为:其余参数如图中所示。试求:gm、rbeChpb e图题5.822 15 0.733-22 1.4mA3.9C1RgRd+ Vdd (+15V)C2VoRl20k53.8mS26120 J 2.2k1.42.2 2.25kgm2"T(Rs RbCbe 153.8 10 32 3.14rbb) rbe100 10617 pF33 22 0.5 0.05 2.2 0.44k171 53.84.7 41 133pFfH21RC 2 3.14044133 102.72MHz3 3)AvsMRLR