哈工大模电习题册答案.pdf

【2-1】 填空： 1本征半导体是 ，其载流子是 和 。两 种载流子的浓度 。 2在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 ，而少数载流子 的浓度则与 有很大关系。 3漂移电流是 在 作用下形成的。 4二极管的最主要特征是 ，与此有关的两个主要参数是 和 。 5稳压管是利用了二极管的 特征，而制造的特殊二极管。它工作 在 。 描 述 稳 压 管 的 主 要 参 数 有 四 种 ， 它 们 分 别 是 、 、 、和 。 6 某稳压管具有正的电压温度系数， 那么当温度升高时， 稳压管的稳压值将 。 1. 完全纯净的半导体，自由电子，空穴，相等。 2. 杂质浓度，温度。 3. 少数载流子，(内)电场力。 4. 单向导电性，正向导通压降 UF和反向饱和电流 IS。 5. 反向击穿特性曲线陡直，反向击穿区，稳定电压（UZ） ，工作电流（IEmin） ，最大管耗 （PZmax）和动态电阻（rZ） 6. 增大; 【2-2】电路如图2.10.4所示，其中ui=20sint (mV)，f=1kHz，试求二极管VD两端电压和 通过它的电流。假设电容C容量足够大。 C R k5 V6 i u VD D u D i a)( 图 2.10.4 题 2-5 电路图 1静态分析 静态，是指ui =0，这时ui 视作短路，C 对直流视作开路，其等效电路如图1.4.2(a)所示。 不妨设UD=0.6V 则 D D 6V(60.6)V 1.08mA 5k U I R 对于静态分析，也可以根据二极管的伏安特性曲线，用图解法求解。 2动态分析 对于交流信号，直流电源和电容C视作短路；二极管因工作在静态工作点附近很小的范 围内，故可用动态电阻rd等效，且 D dD 1i ru ，由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。 二极管伏安特性方程： ) 1e ( TD/ SD Uu Ii (1.4.1) 由于二极管两端电压UD?UT=26 mV，故式1.4.1可简化为： TD/ SD e Uu Ii T D D D d d d1 U I u i r 07.24 1.08mA 26mV D T d I U r 所以 di d dd 0.02sin(V) 0.83sin(mA) 24.07( ) uut it rr 3交流和直流相叠加 )(mAsin83. 008. 1 dDD tiIi )(Vsin02. 06 . 0 dDD tuUu 4uD和iD波形如图1.4.2(c)、(d)所示。 Rk5 D D I V6 R k5 d u d i R i d r i u 1 D U (a)(b) (c) 0 mA/ D i t D I 08. d i 83. 0 0 V/ D u t D U 6 . 0 02. 0 d u (d) 图 1.4.2 例 1.4.1 解图 【2-3】分析图 2.10.5 所示电路的工作情况，图中 I 为电流源，I=2mA。设 20时二极管 的正向电压降 UD=660mV，求在 50时二极管的正向电压降。该电路有何用途？电路中为 什么要使用电流源？ I UD R VCC 图 2.10.5 题 2-6 电路图 解： 该电路利用二极管的负温度系数，可以用于温度的测量。其温度系数-2mV/。 20时二极管的正向电压降 UD=660mV，50时二极管的正向电压降 UD=660-（230）=600 mV 因为二极管的正向电压降UD是温度和正向电流的函数， 所以应使用电流源以稳定电流， 使二极管的正向电压降 UD仅仅是温度一个变量的函数。 【2-4】 在图 2.10.7 中，试求下列几种情况下输出端对地的电压 UY及各元件中通过的电 流。 （1）UA=10V，UB=0V； （2）UA=6V，UB=5V； （3）UA=UB=5V。设二极管为理想二极 管。 UY 1k 1k VDA VDB R 9k IR UA UB IDA IDB 图 2.10.7 题 2-8 电路图 解： （1） A VD导通， B VD截止 D BD AR 1 0 V 0,1mA (19 ) ( k) III YR 9VUIR （2） A VD导通， B VD截止 D BD AR 6V 0,0.6mA 10k III YR 5.4VUIR （3） A VD B VD均导通 R 5V 0.53mA 9.5k I R DADB 0.26mA 2 I II YR 4.74VUIR 【2-5】在图 2.10.3 电路中，U1和 U2分别为大小合适的电源，U10、U2RD，要求： 1. 画出该放大电路的中频微变等效电路； 2. 写出 u A &、Ri和 Ro的表达式； 3. 定性说明当 Rs 增大时， u A &、Ri和 Ro是否变化，如何变化？ 4. 若 CS开路， u A &、Ri和 Ro是否变化，如何变化？写出变换后的表达式。 解： 此题的场效应管是增强型的，所以要用增强型的转移特性曲线方程式 2 GS(th) GSQ DODQ ) 1( U U II SDQ G2G1 G2DD SGGSQ RI RR RV UUU DSQDDSDDQ ()UVRRI 由以上三个式子可求出电路的静态工作点。 1. 略 2. 电压增益 Au=gm（Rd/ RL） 对转移特性曲线方程求导数，可得 DODQ GS(th) m 2 II U g 输入电阻 )/( G2G1Gi RRRR 输出电阻 Do RR 3. Rs的增大，会使 UGS有所下降，静态工作点的 ID下降，gm有所减小，Au有所下降， 对 Ri和 Ro没有什么影响。 4. Cs开路，对静态工作点没有影响，但电压增益下降。 mD u mS 1 g R A g R Cs开路，对 Ri和 Ro没有什么影响。 【4-7】在图 4.7.5 所示电路中，已知 UGS=2V，管子参数 IDSS4mA，UpUGS(off)= 4V。设电容在交流通路中可视为短路。 1. 求电流 IDQ和电阻 RS。 2. 画出中频微变等效电路，用已求得的有关数值计算 Au，Ri和 Ro（设 rDS的影响可以 忽略不计） 。 3. 为显著提高Au，最简单的措施是什么？ 2 C d R DD V 1 C + + g R s R VT 1M 10k V18 i U o U S R g1 R 2 g R g3 R 1 C 2 C S C d R DD V o U i U 图 4.7.5 题 4-7 电路图 图 4.7.6 题 4-8 电路图 解： 场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出 mA1) 4 2 1 (4)1 ( 22 GS(off) GSQ DSSDQ U U II k2 DQ GSQ S I U R mS1)1 ( 2 P GS P DSS m U U U I g 33. 3 211 101 1 sm m u Rg Rg A D M1 Gi RR k10 Do RR 为显著提高|Au|，应在 RS两端并联旁路电容。 【4-8】 场效应管放大电路如图 4.7.6 所示， 其中 Rg1=300k， Rg2=120k， Rg3=10M， Rs=Rd=10k，CS的容量足够大，VDD16V，设 FET 的饱和电流mA1 DSS I，夹断电压 Up=UGS(off) = 2V，求静态工作点，然后用中频微变等效电路法求电路的电压放大倍数。若 CS开路再求电压放大倍数。 解 1. 求静态工作点 该放大电路采用耗尽型场效应三极管，分压偏置电路。由于栅极回路无静态电流，所 以 Rg3中无电流。所以，Rg1和 Rg2分压点的电位与栅极电位相等，这种分压偏置可以提高放 大电路的输入电阻。由电路得： sD g2g1 g2DD SGGS RI RR RV UUU DdSDDDS )(IRRVU 2 P GS DSSD )1 ( U U II 上述方程组代入数据得两组解： 第一组：ID=0.46mA UGS= -0.6V 第二组：ID2=0.78mA UGS= -3.8VUp 第二组数据不合理，故工作点为：ID=0.46mA ，UGS= -0.6V 2. 用微变等效电路求电压放大倍数 放大器的微变等效电路如图 2-13（b） ； S DG Rg1 Rg2 Rg3 rdRd d I& o U & i U & gsmU g & S DG Rg1 Rg2 Rg3 Rd d I& o U & i U & g smU g & g s U & Rss I& rd 图 2-13(b) 2-13 题的中频微变等效电路 图 2-13(c) 无 CS的微变等效电路 igs omgsdd (/) UU Ug URr mdu Ag R 对转移特性曲线方程式求导数，可得 mA/V69. 0 2 DQDSS p m II U g Au=6.9 3. CS开路时的电压放大倍数 CS开路实际上就是电路出现电流串联负反馈，电压增益下降。如果没有学习反馈， 仍然可以用微变等效电路法求解。放大器微变等效电路如图 2-13(c)。 因为 rdRd、Rs 故 gsmsd UgII & ssgsi RIUU & oddmgsd UI Rg U R & 于是 87. 0 1 sm dm sgsmgs dgsm ssgs dgsm i o u Rg Rg RUgU RUg RIU RUg U U A & & & & & & 【5-1】 填空： 1. 为了放大从热电偶取得的反映温度变化的微弱信号， 放大电路应采用 耦 合方式。 2. 为了使放大电路的信号与负载间有良好的匹配，以使输出功率尽可能加大，放大电 路应采用 耦合方式。 3. 若两个放大电路的空载放大倍数分别为 20 和 30， 将它们级连成两级放大电路， 则其 放大倍数为 （a. 600，b. 大于 600，c. 小于 600） 4. 在三级放大电路中，已知|Au1|=50，|Au2|=80，|Au3|=25，则其总电压放大倍数 |Au|= ，折合为 dB。 5. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的 ；而前级的输出电阻则可 视为后级的 。 6集成运算放大器的两个输入端分别为 端和 端，前者的极 性与输出端 ；后者的极性同输出端 。 7理想集成运算放大器的放大倍数 Au ，输入电阻 Ri ， 输出电阻 Ro 。 8通用型集成运算放大器的输入级大多采用 电路，输出级大多采 用 电路。 9放大电路产生零点漂移的主要原因是 。 10在相同的条件下，阻容耦合放大电路的零点漂移比直接耦合放大电路 。这 是由于 。 11差动放大电路是为了 而设置的，它主要通过 来实现。 12共模抑制比 KCMR是 之比，KCMR越大，表明电路 。 13功率放大电路的主要作用是 。 14甲类、乙类、甲乙类放大电路的是依据晶体管的 大小来区分的，其 中甲类放大电路 ；乙类放大电路 ；甲乙类放大电 路 。 15乙类推挽功率放大电路的 较高，这种电路会产生特有的失真现象 称 ；为消除之，常采用 。 16一个输出功率为 10W 的扩音机电路，若用乙类推挽功率放大，则应选至少为 W 的功率管 个。 1. 直接 2. 变压器 3. c 小于 600 4. 105，100 5. 负载，信号源内阻 6. 同相输入，反相输入，相同，相反 7. ，0 8. 差分放大，功率放大 9. 晶体管参数随温度变化 10. 小，零漂是缓慢变化信号不能传到下一级 11. 抑制零点漂移，两个完全对称的半边电路 12. 差模电压放大倍数与共模电压放大倍数，抑制共模信号的能力越强 13. 向负载提供足够大的功率； 14. 导通角，导通角为 360，导通角为 180，略大于 180； 15. 效率，交越失真，甲乙类工作状态； 16. 2，2。 17. ，0 18. 差分放大，互补功率输出 【5-2】 图 5.2 中的 T1， T2均为硅管， UBE=0.7V，两管间为直接耦合方式， 已知 1=2=50， rbb1= rbb2=300，电容器 C1，C2，C3，C4的容量足够大。 1估算静态工作点 ICQ2，UCEQ2（IBQ2的影响忽略不计） 2求中频电压放大倍数 Au 3求输入电阻 ri和输出电阻 ro 4用 Multisim 仿真验证上述结果 i U & o U & T1 b1 R b2 R c2 R 1 C 2 C 3 C Re1 T2 c1 R c2 R L R k20 k62 k2 k2 e1 R 100 k5 510 4 C CC +V (+10V) k2 图 5.2 题 5-2 电路图 解： 1. ICQ22mA，UCEQ2-5V； 2. Au1-5，Au2-74，Au370。 3. ri4.6k，r02k。 【5-3】电路如图 5.12.1 所示 1写出 i o u U U A 及 Ri，Ro的表达式，设 1、2、rbe1、rbe2及电路中各电阻均为已知。 2设输入一正弦信号时，输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的 Q 点不合 适，问第一级产生了什么失真？如何消除？若原因是第二级 Q 点不合适，问第二级产生了 什么失真？又如何消除？ 解： 1 o1c1b2be22e2L2e2L u ibe11e1be22e2L /(1)(/)(1)(/) (1)(1)(/) URRrRRRR A UrRrRR ib11b12be11e1 /(1)rRRrR be2c1b2 oe2 2 / / 1 rRR rR 2输出电压波形出现了顶部失真。若原因是第一级的 Q 点不合适，第一级产生了截止 失真，可以通过减小 Rb12或增加 Rb11的方法消除；若原因是第二级 Q 点不合适，第二级产 生了饱和失真。可以通过增加 Rb2的方法消除。 【5-4】在图 5.12.3 所示的差分放大电路中，已知两个对称晶体管的 =50，rbe=1.2k。 1画出共模、差模半边电路的交流通路。 2求差模电压放大倍数 ud A。 3求单端输出和双端输出时的共模抑制比 KCMR。 解： 1. 在共模交流通路中，电阻 R 开路，故其半边电路的射极仅接有电阻 Re；在差模交 流通路中，电阻 R 的中点电压不变，相当于地，故其半边电路的发射极电阻为 Re和 R/2 的 并联。 IC U e R c R + - + - 12 2 II UU e R 2 R 2 VT 1 VT C R 2 od U 1oc U 图 3-5 （a）共模 （b）差模 2 odC ud I1I2 bee 3.5 (1)() 2 UR A R UU rR P 3双端输出条件下： ud 3.5A ， uc 0A ， CMR K 单端输出条件下： ud 1.75A ， OCC uc ICbee 0.4 (1) UR A UrR ud CMR uc | 4.2 A K A 【5-5】分析图 5.12.4 中的电路，在三种可能的答案（a：增大；b：减小；c：不变）中选 择正确者填空，设元件参数改变所引起的工作点改变不致于造成放大管处于截止或饱和状 态。 1若电阻 Re增大，则差模电压放大倍数 ，共模电压放大倍 数 。 2若电阻 R 增大，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍 数 。 3若两个 RC增大同样的数量，则差模电压放大倍数 ；共模电压放大倍 数 。 VCC VT1 uI1 RC uO Re VT2 RC R VEE 2k2k uI2 4.7k Re 4.7k 1.2k VCC VT1 uI RC uO Re Rb VT2 RC Rb RW VEE R 图 5.12.3 题 5-4 电路图 图 5.12.4 题 5-5 电路图 解： 提示： e R增加，导致 E I减少， be r增加，故 OOC ud IdIbbe 1 2 UUR A UURr 减少，切记 不要简单的从 ud A的表达式中无 e R确定 e R增加 ud A不变。 1. b，b； 2. c，a； 3. a，a。 【5-6】 在图 5.12.5 所示的放大电路中，各晶体管的 均为 50，UBE=0.7V，rbe1=rbe2=3k， rbe4=rbe5=1.6k，静态时电位器 RW的滑动端调至中点，测得输出电压 Uo=+3V，试计算： 1各级静态工作点：IC1、UC1、IC2、UC2、IC4、UC4、IC5、UC5（其中电压均为对地值） 以及 Re的阻值。 2总的电压放大倍数 o u I1 u A u （设共模抑制比极大） 。 VCC(+6V) VT1 uI1 Rc1 uo Re3 Rb1 VT2 Rc2 Rb2 RW VEE(-6V) 6.6k 6.6k 1k 1k 3.3k R 3k VT3 100 DZ UZ=4V VT4 Rc4 VT5 Rc5 3k3k Re 图 5.12.5 题 5-6 电路图 解： 1静态工作点计算： e3ZBE3 E3 e3e3 1mA R U UU I RR E3 C1C2 0.5mA 2 I II C CC 4 C 4C 5 C4 1mA VU II R C5 B4B5 I II =20 A RC1RC2C1B4 ()IIII= 0.52 mA C1C2CCRC1C1 UUVIR 2.6 V 因为 C 1B E 4E E E4 e () 2 UUV I R 所以, C1BE4EE e E4 () 2 UUV R I 3.9 k 2. 在不考虑共模输出的条件下，第一级差分电路单端输入，双端输出。定义 O1 U的 参考方向 1 C端为 + 。 O1C1be4 1 W O2 bbe1 () (1) 2 u URr A R U Rr 9.83 第二级为双端输入，单端输出 OC4 2 O1be4 1 2 u UR A Ur 46.88 12uuu AAA 460.8 【5-7】在图 5.12.6 功放电路中，已知 VCC=12V，RL=8。ui为正弦电压，求： 1在 UCES=0 的情况下，负载上可能得到的最大输出功率； 2每个管子的管耗 PCM至少应为多少？ 3每个管子的耐压 (BR)CEO U至少应为多少？ 解： 1. POmax=VCC2/2RL=9W； 2. PCM0.2Pomax=1.8W，| UBRCEO |2VCC=24V。 【6-1】在图 6.11.1 所示的电路中，A 均为理想运算放大器，其中的图(e)电路，已知运放的 最大输出电压大于 UZ，且电路处于线性放大状态，试写出各电路的输出与输入的关系式。 A R 2R A R2 RF R1 uI + _ uO + _ uI + _ uO + _ (a) (b) (c) (d) (e) 图 6.11.1 题 6-1 电路图 解： 图（a） ：uO=-2uI； 图（b） ： 2 OI 12 R uu RR ； 图（c） ：uO=-uI+2uI =uI； 图（d） ： I 1I 2 O 12 1 ()d uu ut CRR ； 图（e） ： 2 OZO 23 , R uUu RR 故得 2 O 3 (1) Z R uU R 。 【6-2】电路如图 6.11.2(a)所示。 1. 写出电路的名称。 2. 若输入信号波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形并标明有关的电压和所对应的 时间数值。设 A 为理想运算放大器，两个正、反串接稳压管的稳压值为 5V。 3. 对电路进行仿真，验证计算结果。 V5 Z U A k10 k2 ui t(s) 10 -10 12 34 (V) uI + _ uO + _ 图 6.11.2 题 6-2 电路图 解： 1. 带限幅的反相比例放大电路； 2. 当| uI |1V 时，电路增益 Auf=-5；当| uI |1V 时，| uO|被限制在 5V。波形如图 4-3。 uI t/s 10 -10 12 34 /V uO t 5 -5 /V 0.11.9 2.1 /s 图 4-3 【6-3】在图 6.11.3 所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知 R1Rw=10k、R2=20k、 UI=1V，设 A 为理想运放，其输出电压最大值为 12V，求： 1 当电位器 Rw的滑动端上移到顶部极限位置时，Uo=? 2 当电位器 Rw的滑动端处在中间位置时，Uo=? 3 电路的输入电阻 Ri=？ A2 A1 Uo1 R1 R2 R5 UI + _ UO + _ Rw 图 6.11.3 题 6-3 电路图 解： 1. 2 oo1I 1 2V R UUU R 2. oo1 24VUU 3. ri=R1=10k。 【6-4】图 6.11.4 中的 D 为一个 PN 结测温敏感元件，它在 20时的正向压降为 0.560V， 其温度系数为2mV/，设运放是理想的，其他元件参数如图所示，试回答： 1 I 流向何处？它为什么要用恒流源？ 2第一级的电压放大倍数是多少？ 3当 Rw的滑动端处于中间位置时，Uo(20)=？Uo(30)=？ 4Uo的数值是如何代表温度的(Uo与温度有何关系)？ 5温度每变化一度，Uo变化多少伏？ + + + + - D A1 A2 -5V I +V uo1 UP RW uO + _ 2k 2k8k 10k 10k 10k 3.3k 100 200200 图 6.11.4 题 6-4 电路图 解： 1. I 全部流入二极管 VD。因 uD=f（iD，T） ，为使测温时 uD=f（T） ，应使 iD为常数， 此 处的二极管电流 I 要采用恒流源提供。 2. Au1=5； 3. uO1（20）=2.8V，uO1（30）=2.7V；Up= -3V； 于是，uO（20）=0.2V，uO1（30）=0.3V 4. uO=0.20V 代表 20，uO=0.30 代表 30，以此类推。总之，在数值上，T（）与 100uO（V）相当。 5. 温度每变化 1，uO变化 10mV。 【6-5】设图 6.11.7 中的运算放大器都是理想的，输入电压的波形如图 6.11.7(b)所示，电 容器上的初始电压为零，试画出 uo的波形。 uO1 A A 1 3 A 2 F100 O -0.1 t/s O 2134 75k uI1 + _ uI2 + _ uO + _ uO2 uI1 uI2/V /V t/s 3 -3 300k 100k 100k 100k 100k 100k 100k 33k (a) (b) 图 6.11.7 题 6-7 电路图 解： O1I1 3UU O2I2 0.1dUUt (t 的单位为 s ) UO=3UI1+0.1 I2d Ut 。 O -0.1 t/s O 2134 uI1 uI2/V /V t/s 3 -3 O uO/V t/s 0.3 -0.3 【6-6】 用集成运算放大器实现下列运算关系 tuuuud532 i3i2i1o 要求所用的运放不多于三个，画电路图，元件要取标称值，取值范围为 1kR1M 0.1FC10F 解： A A 1 3 A 2 F 1 5.1k + _ uO + _ 30k 10k 10k 200k 200k uI2 + _ 10k uI1 + _ 15k uI3 10k 10k 图 4-9 【6-7】用理想运放组成的电路如图 6.11.6 所示，已知k50 1 R，k80 2 R， k60 3 R，k40 4 R，k100 5 R，试求 u A的值。 AR1 A R3 R2 i u o u R5 R4 图 6.11.6 题 6-6 电路图 解： A2 I1 1.6 UR UR O5 A4 2.5 UR UR O I 4 U U 【6-8】 电路如图 6.11.8 所示，已知 UI1=1V、UI2=2V、UI3=3V、UI4=4V(均为对地电压)， R1=R2=2k，R3=R4= RF=1k 求 Uo。 UO R1 A UI1 UI2 UI3 UI4 R2 R3 R4 RF 图 6.11.8 题 6-9 电路图 【6-9】电路如图 6.11.10 所示，证明： O u=2 I u A O u A I u R R R R 图 6.11.10 题 6-11 电路图 解： 图 4-12 令 II1I2 UUU, 电路等效为图 412. 由虚短虚断的概念,对节点 A, B 分别有 A o u A R R R R uI1 + _ uI2 + _ OI1I1O2 UUUU RR O2I2I2 UUU RR 于是, O2I2 2UU OI1I2I 222UUUU 【6-10】图 6.10 是应用运算放大器测量电压的原理电路，共有 0.5、1、5、10、50V 五种 量程，求 11 R、 12 R、 13 R、 14 R、 15 R的阻值。(输出端接有满量程 5V，500A 的电压表。) A R11 RF R13 R12 R14 R15 V 0 5V 1M 被 测 电 压 0.5V 50V 10V 5V 1V 图 6.10 题 6-10 电路图 解： 11 10MR ， 12 2MR ， 13 1MR ， 14 200kR ， 15 100kR 【6-11】试分别求解图 6.11 所示各电路的电压传输特性。 + - A O u 1 R 1 R I u 10k +3V R z D Uz=8V (a) + - A I u R z D O u z 5VU 锗管 (b) + - A O u 1 R I u 10k +3V z D Uz=6V (c) 2 R 20k 3 R + - A O u 1 R I u 10k +3V z D Uz=6V (d) 2 R 20k 3 R 图 6.11 题 6-11 电路图 解： O/V u I/V u O/V u I/V u O/V u I/V u 8 6 5 -8 -6 040 0 (a)(b)(c) -3 O/V u I/V u 5 -0.2 0 O/V u I/V u 6 -6 1.5 0 (d) 7.5 -5 3-3 (e) 【6-12】已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图 6.12 (a)、(b)、(c)所示，它们的输入 电压波形均如图(d)所示。 1. 试画出 O1 u、 O2 u和 O3 u的波形。 2. 设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图 6.12 (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 50k。 O1/V u I/V u O2/V u I/V u O3/V u I/V u t I/V u 6 6 6 -6 -6 202 2 0 0 0 2 4 (a)(b) (c)(d) 图 6.12 题 6-12 电路图 解： 1. t I/V u 0 2 t 0 6 O1/V u -6 t 0 6 O2/V u -6 t 0 6 O3/V u 2. + - A O1 u 6V I u REF U (2V) - +A O2 u 6V I u REF U (1.2V) 10k50k - + - + I u (2V) (0V) A A O3 u 6V TH U TL U 【6-13】一个由理想运算放大器构成的电路如图 6.13（a）所示。已知在 t=0 时 uc（0）=0V、 uo4=-6V，试画出相对于输入电压 ui的 uo1、uo2、uo3和 uo4的波形图（幅值和时间必须标注清 楚） 。ui的波形见图 6.13（b） 。再用仿真验证。 k100 V6U Z k1 k100 k300 k300 k500 k100 k30 k10 R F10 1 R 2 R A1 A4 k100 o1 u o2 u o3 u o4 u i u A2 3 A k50 (a) 图 6.13 题 6-13 电路图 解： uo2=3uo1， uo2=uo20 100 300 ) 100 300 1 ( 300100 100 1 o u。 uo1=-dt k u k u C o ) 500100 ( 1 31 =-dt k u C ) 100 ( 1 1 A4组成滞回比较器，阈值电压为 Uth=1.5V。 第七章第七章 放大电路中放大电路中的反馈的反馈 7-1 (a)电流串联负反馈(b)电流并联负反馈(c)电压并联负反馈 7-2 (a)电压并联负反馈(b)正反馈(c)电压串联负反馈 7-3 图(a)：Re构成电流串联负反馈，可以稳定电流，提高输入电阻。 图(b)：级间是正反馈，故不能稳定电压和电流，也不能提高输入电阻和降低输出电阻。Re1 和 Re2分别构成第一级和第二级的局部交流反馈，前者为电流串联负反馈，可以稳定电流、 提高输入电阻，后者为电压串联负反馈，可以稳定输出电压、降低输出电阻。 图(c)：Cf、Rf、Re1构成级间电压并联负反馈支路，可以稳定输出电压、降低输出电阻；Re3 构成第三级局部交流反馈，为电压串联负反馈，稳定输出电压、降低输出电阻。 7-4 图(a)是负反馈，交、直流反馈兼有，为电压串联负反馈，Auf=4； 图(b)是负反馈，交、直流反馈兼有，为电流并联负反馈，Auf-RL/R2。 u i -0.1V 0.1V 10 20 30 40 (b) O t(s) 7-5 1. R2和 Re2组成直流负反馈；R1和 Re2构成交流电压串联负反馈； 2. Fuu=Re1/（R1+R e1） ，Auuf1/Fuu=1+R1/Re1。 7-6 1. 电压负反馈，在输出端与 b2之间加入反馈电阻 Rf； 2. Auuf1+Rf/Rb； 3. 因 VCC-ICRC10V，故得 RC50k。 7-7 是负反馈，交、直流反馈兼有，为电压并联负反馈，Uo/Ui-1。 7-8 1.图(a)中每级都有一个电压串联负反馈，图(b)则是两级合起来组成一个电压串联负反馈； 2. Aua=Uoa/Uia=100； 3. R6=99k； 4. Au a =100/（1+1001/10）282.64，a=（Au a -Aua）/Aua-17.36%， Au b =1002/（1+10021/10）299.01，b=（Au b -Aub）/Aub-0.99%。 可见，为了减小误差，应把各放大器置于一个总的反馈回路中，因为这样做增大了回路 增益，加大了反馈深度。 7-9 1. 5 245 10 (1/10 )(1/10 )(1/10 ) A jfjfjf & （频率的单位为 HZ） ， 各段特性曲线上的斜率（从左上至右下）分别为-20dB/dec、-40dB/dec、-60dB/dec； 2. 当=-180时，20lg|AF &|=20dB， |AF&|=10，会产生自激振荡； 3. 原反馈系数为-20dB，现需再减少 20dB，即应降至 20lg|F &|=-40dB，因此|F&|=0.01。 第八章第八章 信号发生电路信号发生电路 8-1 填空 1正弦波振荡电路应该引入 正 反馈。为了保证振荡幅值稳定且波形较好，常常还需 要 选频和稳幅 环节。 21AF & ；A+ F=2n，n 为整数；1AF & ；1AF & 。 3RC；LC；石英晶体。 4石英晶体的谐振频率。 5电阻；电感。 8-2 判断下列说法是否正确。 1只要具有正反馈，电路就一定能产生振荡。 （ ） 2只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件，电路就一定振荡。 （ ） 3凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡。 （ ） 4在反馈电路中，只要安排有 LC 谐振电路，就一定能产生正弦波振荡。 （ ） 。 5对于 LC 正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大，越容易起 振。 （ ） 6电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大，因此波形较差。 （ ） 8-3 两个电路都不可能产生正弦波振荡，不能满足相位平衡条件。 8-4 1RC 文氏桥正弦波振荡电路；输出正弦波。 2元件 R、C 组成的串并联网络作为选频网络。 3 fo=1/（2RC）=995HZ1kHZ； 4调整 R1，调大。 5调小 R1。 8-5 1上“-”下“+” ；RC 文氏桥正弦波振荡电路。 2输出严重失真，几乎为方波。 3输出为零。 4输出为零。 5输出严重失真，几乎为方波。 8-6 1 z o 1.5 6.36V 2 U U 2 o 1 9.95Hz 2 f RC 8-7 图(a)必须用绕组 L1与 C 并联，可能有两种接法（答出一种即可） ； 接、接、接、接；或者接、接、接、接； 图(b)必须用电容 C2作为反馈电容，故只有一种接法：接、接、接。 8-8 图（a）和（c）电路不能振荡，图（b）和（d）电路能振荡。 图（b）电路为电感三点式，fo=1/2（L1+L2+2M）C1/2； 图（d）电路为电容三点式，fo=1/2LC1C2/（C1+C2）1/2。 8-9 第一级为共基放大电路， 第二级为共集放大电路， 从第一级的发射极到第二级的发射极 所产生的相移 A =0。石英晶体工作在串联谐振频率 fS上呈现极低的电阻，接近于短路， 它不仅可以满足振荡的相位平衡条件（此时 F=0 ） ，而且正反馈最强，可以满足幅值条件， 因此电路就在这一频率上产生振荡。 8-10 ，；，；，。 8-11 在 A1的 u+=u-=0 时，状态翻转，设此时的 uo为 Uom，则有 0 111 W Z WW om kR U kRR U 解得 UOM= Z U k k1 故知：Uopp=2 Z U k k1 第九章第九章 信号的处理与变换信号的处理与变换 9-1 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 带阻 2 带通 3 低通 4 低通 14-3 用一个低通滤波器和一个高通滤波器，放大倍数为 2。 14-4（a）一阶高通滤波器 sCR sCR sU sU i11 120 1)( )( & & （b）一阶低通滤波器 CsR R sU sU i2 10 1)( )( & & 9-2 试说明图 9-1 所示各电路属于哪种类型的滤波电