习题解答(14章).doc

第十三章习题参考解答13.1 晶体管的静态偏置电路如图所示，其中，。（1） 试求UE，IE，IC，并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设UBE0.7V）；（2） 若晶体管的电流放大系数，求IB；（3） 保持晶体管电流放大系数及电阻RE不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电阻RC的取值范围。解：（1）V； 发射结正偏， V；mA ； V； V；集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。（2）， ；（3）V，mA ；当时，集电结反偏，即时，晶体管工作于线性放大区。13.2 晶体管共集电极放大电路如图所示。（1） 略去微小的基极电流不计，求IE。（2） 由IE求IB和较准确的UB及，并将IE和进行比较。（3） 若将RTh改为，重新计算UB和IE。解：（1）， V，mA ；（2） mA， A ； V；mA ； ，或 ， （3）若， V， mA， V；mA ； 13.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到图示电路（1） 求晶体管的静态工作点（设）。（2） 设，求RB1和RB2。（3） 画出微变等效电路。（4） 求和。（5） 若输入信号的最低频率为200Hz，试确定射极电阻的旁路电容的最小取值（）。（6） 射极电阻被旁路后，通过小信号模型重新计算电路增益。解：（1）若令， 则mA ， mA ； V；（2）和应满足： 解得： ， 解得： mA； （3）微变等效电路如下图所示：（4），（5）若输入信号的最低频率为200Hz，射极电阻的旁路电容，F;（6）射极电阻被旁路后，13.4 共射极放大电路如图所示。（1） 选择R1，R2和RE，使，（）；（2） 设，mA,求该电路的输入电阻；（3） 保持（2）参数不变，选择RC的阻值，使；（4） 保持（2）参数不变，求静态值UCE并分析输出电压的最大摆幅；（5） 保持（2）参数不变，选取RC的阻值，并分析输出电压的最大摆幅。（6） 将射极电阻RE改为RE1和RE2相串联，且RE2被电容旁路，求电路的输入电阻和（只列公式）。解：（1）， 设，则 解得：（2）输入电阻 ， （3）， 得，（4） V， V；输出电压的最大摆幅 V；（5）， 得， V，输出电压的最大摆幅 V；（6）， ；13.5 已知信号源开路电压，内阻，负载。（1） 信号源与负载直接相连（图a），求负载电压uL；（2） 在信号源与负载之间插入一个共射极放大电路（图b，），求负载电压uL；（3） 在信号源与共射极放大电路之间插入一个射极输出器（图c，）求负载电压uL。(4) 在信号源与共射极放大电路及共射极放大电路与负载之间各插入射极输出器（图d），求。(5) 用一可调电阻（）替换共射极放大电路的集电极电阻，分析图b，图c，图d的空载电压及带载（）电压的范围。(6) 现有NPN型晶体管三支（），电阻、电容若干。试给出满足如下指标的共射极放大电路和射极输出器： 共射极放大电路（：1左右，：1左右，：100左右）； 射极输出器（，：0.95左右）。解：（1） V ，（2）， V ， mV； （3） V mV；（4） V mV；（5）现有NPN型晶体管三支（），电阻、电容若干。试给出满足如下指标的共射极放大电路和射极输出器： 共射极放大电路（：1左右，：1左右，：100左右）； 射极输出器（，：0.95左右）。在信号源与共射极放大电路及共射极放大电路与负载之间各插入射极输出器（图d），求。输入电阻 ，V ， mV；在信号源与共射极放大电路之间插入一个射极输出器（图c，）求负载电压uL。， 设，则 解得：13-6 设下图所示场效应管放大电路中，被部分旁路后（，被旁路），试分析电路(a)和(b)的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。解：（a） ， ， ，若令， 则mA ， ； V；（2）和应满足： 解得： (b)13-7 有一个带电阻的信号源（，）送入图13-8-6所示的场效应管放大电路，试推导该电路的输出电阻和输出端开路电压。13-8 有一个差动放大电路，其差模空载放大倍数为50，共模抑制比为60dB。信号，分别送到差动电路的同相输入端和反相输入端，求空载输出电压。（提示：当两个不相同的信号送入差动放大器后，相当于有一对差模信号和一对共模信号同时作用于该电路，其中，差模信号为，共模信号为。）13-9 在13-8题的差动放大电路中，有一对差模信号(，-)输入后，得到多大的输出电压（空载）；若在上述差模信号作用于电路的同时，电路受到了共模信号的干扰，这时输出侧的电压（空载）变为多少；若将差模信号视为有用信号，共模信号视为噪声信号，计算放大电路输入侧的信噪比，以及放大电路输出侧的信噪比。13.10 图示为晶体管放大电路的双端口模型。若放大电路的空载电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，耦合电容F、F，信号源电阻,负载电阻，试画出电路幅频特性的波德图，求解并标注和。13.11 固定分压式共射极放大电路如图所示，设信号源电阻，负载电阻，最高下限转折频率HZ，试确定耦合电容和旁路电容，的取值。12.1 用一理想运算放大器组成一个增益为10，输入电阻为的放大电路。解：增益为10，为反相放大电路，若取，则，电路如图所示。12.2 用一理想运算放大器组成一个增益为10的放大电路，并分析该电路的输入电阻。解：增益为10，应为同相放大电路，若取，则，电路如图所示。12.3 用一理想运算放大器组成一个增益为100的差动放大电路，其输入输出之间具有关系：。解：由可知，此电路应为差动放大电路，若取，则，电路如图所示。12.4用一个理想运算放大器、三个电位器（可调电阻）和一个反馈电阻组成一个求和放大电路，使其输出信号u0与三个输入信号u1， u2， u3之间具有以下关系：其中，系数c1，c2，c3可从1连续变化到20且相互独立，试确定电位器的阻值范围。解：由可知，此电路应为反相求和放大电路若取，则，可调范围： 0 ，电路如图所示。12.5 运算放大器应用电路如图所示。在外界光的照射下会在反向偏置的光电二极管中产生与光能量成比例的电流Id。若流过光电二极管的电流将带来的损耗，试用输入功率p表示输出电压u0。解：略12.6 设计一个由理想运算放大器组成的积分器，要求该积分器： 能够将图a所示输入信号变换为图b所示的输出信号； 输入阻抗为。解：理想积分电路应如图所示，输入信号，代入上式，解方程得，F，12.7 由运算放大器组成的交流滤波器如图所示，试画出其幅值波特图。解：由电路可知： 其幅值波特图为：12.8 设计一个由运算放大器组成的低通滤波器，该滤波器（参考图示波特图）通频带增益为30、截至频率为3KHz、输入阻抗为。解：设计低通滤波电路如图所示，由低通电路波特图可知：，若取，则，PF;12.9 通常需要为反馈控制系统设计一个复合滤波器。设该滤波器的频率特性如图所示，试给出由运算放大器组成的实现方案（）。解：根据图中第二个转折频率 KHz，有 ， 得 ，当 KHz 时， 选取 ，解得，由图可知，在低频范围内（ KHz），电容开路，则 ，当 KHz时，Z1逐渐减少，设计复合滤波器电路如图所示。12.10 若使下图所示振荡器的输出信号频率等于200Hz，试确定电阻R的阻值（）。解： 根据换路定理 V， V； V ； ， S； ；12.11 设计一个由运算放大器组成的方波信号发生器，该电路的输入侧电容电压和输出电压u0的波形如图12-10-7所示（设：信号频率为2000Hz，）。解： 同上题 S； ；12.12 设计一个具有图示转移特性的斯密特触发器。12.13 一温度传感器对70F的环境产生410mV的电压信号，当温度升高到75F时，输出电压达到530mV，试设计一个斯密特触发器，使其输出转折发生在75F和70F（UOM=14V）。12.14 半波整流电流如图所示，设，运算放大器输出电压的饱和值分别为14V和14V，画出u1， u2和 u0的波形图。12.15 图示模数转换器将模拟电信号ui转变为二进制数。首先二进制加法计数器被复位，使四位二进制输出，数模转换器输出电压（负电压），比较器输出高电平时，与门打开，二进制加法计数器对1MHz的脉冲计数，逐渐加大，直到，比较器输出低电平，与门关断，计数器停止计数并保持输出状态不变。12.16 设题12.1和题12.2中的运算放大器的增益在1.0MHz时下降到单位1，分别求两个放大电路的带宽。12.17