模拟电路复习1(主观题).ppt

模拟电子技术期末复习 主观题部分 例2 1 电路如右图所示 晶体管的 100 UBEQ 0 7V 1 求电路的Q点 Au Ri和Ro 2 已知UCES 0 7V 在空载情况下 当输入信号增大时 电路首先出现饱和失真还是截止失真 若带负载的情况下呢 解 1 求静态工作点 2 求电压放大倍数 3 求输入 输出电阻 4 空载时首先出现饱和失真 带负载时 与负载的大小有关 可能会同时出现饱和截止失真 例2 2 电路如右图所示 晶体管的 100 rbe 1 5K 1 现已测得静态管压降UCEQ 6V 估算Rb约为多少千欧 2 若测得Ui和Uo的有效值分别为1mV和100mV 则负载电阻RL为多少千欧 3 设静态时ICQ 2mA 晶体管饱和管压降UCES 0 6V 试问 当负载电阻RL 和RL 3k 时电路的最大不失真输出电压各为多少伏 解 1 求Rb 2 求RL 3 求最大不失真输出电压UOM 如前分析 当静态时ICQ 2mA UCEQ 6V 负载电阻RL 时 为避免产生饱和失真 UOM 6V 0 6V 5 4V 当RL 3k 时 为避免产生截止失真 UOM ICQ RC RL 2mA 1 5K 3V 解 1 直流Q点计算 由图电路的直流通路 可以有 Rb Rb1 Rb2 39 11 8 58k ICQ IBQ 99 18 76mA 1 857mA 例2 3 有一基本放大电路如图所示 已知VCC 15V Rc 3k Rb1 39k Rb2 11k Re 1 3k RL 10k UBE 0 7V 99 耦合电容的容量足够大 试计算电路的电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 18 76uA UCEQ VCC ICQRc IEQRe VCC ICQ Rc Re 15 1 857 3 1 3 15 7 98 7 02V 由微变等效电路可得电压增益的表达式 2 电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 输入电阻 输出电阻 3k 1 7 130 39 11 8 06k 2 电压放大倍数 输入电阻和输出电阻 例2 4 电路如下图所示 晶体管的 60 rbb 100 1 求解Q点 Au Ri和Ro 2 设Us 10mV 有效值 问Ui Uo 3 若C3开路 则Ui Uo 解 1 Q点 Au Ri和Ro的分析 2 设Us 10mV 有效值 则 若C3开路 则 例2 4 电路如下图所示 晶体管的 60 rbb 100 1 求解Q点 Au Ri和Ro 2 设Us 10mV 有效值 问Ui Uo 若C3开路 则Ui Uo 例2 5 电路如下图所示 晶体管的 80 rbe 1k 1 求出Q点 2 分别求出RL 和RL 3k 时电路的Au和Ri 3 求出Ro 解 1 求解Q点 2 求解输入电阻和电压放大倍数 RL 时 RL 3k 时 3 求解输出电阻 例2 5 电路如下图所示 晶体管的 80 rbe 1k 1 求出Q点 2 分别求出RL 和RL 3k 时电路的Au和Ri 3 求出Ro 例2 6 电路如下图所示 晶体管的 100 rbb 100 1 求电路的Q点 Au Ri和Ro 2 若电容Ce开路 则将引起电路的哪些动态参数发生变化 如何变化 解 1 Q点 Au Ri和Ro的分析 2 Ce开路分析 即Ce开路时 Ri增大 减小 例2 6 电路如下图所示 晶体管的 100 rbb 100 1 求电路的Q点 Au Ri和Ro 2 若电容Ce开路 则将引起电路的哪些动态参数发生变化 如何变化 例7 1 电路如下图所示 R1 10K R2 10K R3 5K R4 5K R5 10K 两个运放均采用CF741 最大输出电压 13V 求 1 当ui1 1V ui2 3V 求输出电压uo1 uo2 2 当ui1 4V ui2 3V 求输出电压uo1 uo2 解 A1为反相比例放大电路 A2为双端输入求差放大电路 所以 1 当ui1 1V ui2 3V时 2 当ui1 4V ui2 3V时 由于CF741 最大输出电压 13V 所以uo2 13V 例7 2 在下图所示电路中 设A1 A2 A3均为理想运算放大器 其最大输出电压幅值为 12V 1 试说明A1 A2 A3各组成什么电路 2 A1 A2 A3分别工作在线形区还是非线形区 3 若输入为1V的直流电压 则各输出端uO1 uO2 uO3的电压为多大 解 1 A1组成反相比例电路 A2组成单值比较器 A3组成电压跟随器 2 A1和A3工作在线性区 A2工作在非线性区 3 uO1 10V uO2 12V uO3 6V 差分放大电路如下图所示 已知 50 rbb 200 UBEQ 0 6V 试 1 求ICQ1 UCQ1 2 画出H等效电路 3 求差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 求共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值 解 1 求ICQ1 UCQ1 式中 故 2 单端输入 单端输出的H等效电路在单端输入的情况下 输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入 其等效电路如下图 a 在差模信号作用下其H等效电路等同双端输入 如下图 b 在共模信号作用下的H等效电路如下图 c 3 差模电压放大倍数Aud 差模输入电阻Rid和输出电阻Ro 4 共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值 例7 3 理想运放组成的电路如下图所示 已知输入电压Vi1 0 6V Vi2 0 4V Vi3 1V 1 试求Vo1 Vo2和Vo3的值 2 设电容的初始电压值为零 求使Vo 6V所需的时间t 解 1 例7 3 理想运放组成的电路如下图所示 已知输入电压Vi1 0 6V Vi2 0 4V Vi3 1V 1 试求Vo1 Vo2和Vo3的值 2 设电容的初始电压值为零 求使Vo 6V所需的时间t 2 求积分时间t 例7 4 电路如下图所示 1 写出uO与uI1 uI2的运算关系式 2 当RW的滑动端在最上端时 若uI1 10mV uI2 20mV 则uO 3 若uO的最大幅值为 14V 输入电压最大值uI1max 10mV uI2max 20mV 最小值均为0V 则为了保证集成运放工作在线性区 R2的最大值为多少 解 1 根据虚短和虚断 2 将uI1 10mV uI2 20mV代入上式 得uO 100mV 3 根据题意 uI2 uI1 的最大值为20mV 若R1为最小值 则为保证集成运放工作在线性区 uI2 uI1 20mV时集成运放的输出电压应为 14V 写成表达式为 故 R1min 143 R2max RW R1min 10 0 143 k 9 86k 例7 4 电路如下图所示 1 写出uO与uI1 uI2的运算关系式 2 当RW的滑动端在最上端时 若uI1 10mV uI2 20mV 则uO 3 若uO的最大幅值为 14V 输入电压最大值uI1max 10mV uI2max 20mV 最小值均为0V 则为了保证集成运放工作在线性区 R2的最大值为多少 例7 5 试求出下图所示电路的运算关系 解 设A2的输出为uO2 因为R1的电流等于C的电流 所以 又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路 所以 1 2 根据式 1 2 得 例7 6 在下图所示电路中 已知R1 R2 R Rf R 100k C 1 F 1 试求出uO与uI的运算关系 2 设t 0时uO 0 且uI由零跃变为 1V 试求输出电压由零上升到 6V所需要的时间 解 1 因为A1的同相输入端和反相输入端所接电阻相等 所以电压 电容的电流 电容上的电压uC uO 所以其输出电压 uO 10uIt1 10 1 t1 V 6V 2 根据题意有 故即经0 6秒输出电压达到6V t1 0 6S 例8 1 如下图所示为一波形发生器电路 1 试简要说明各单元电路作用 2 定性画出A B C各点的输出波形 解 1 各单元电路的作用 A1级为文氏电桥振荡电路 作用是产生频率为 的正弦波 A2级为过零比较器 将正弦波变换成方波 A3级为积分电路 由于uo2为方波 故uo3为三角波 2 各点工作波形如右图所示 例8 1 如下图所示为一波形发生器电路 1 试简要说明各单元电路作用 2 定性画出A B C各点的输出波形 例8 2 下图所示为方波 三角产生电路 1 定性画出uO1和uO的波形 2 估算振荡频率 解 1 uO1和uO2的波形如下图所示 2 由图可知 三角波从零上升到Uom的时间T 4 振荡频率 故电路的振荡周期 例8 3 下图所示电路为一比较器 运放A1 A2和二极管D1 D2均为理想的 URH 6V URL 2V UZ 5V 1 简要分析电路的工作原理 2 试求电路的电压传输特性 即画出Uo Ui的传输波形 解 1 这是一个窗口比较器 其工作原理如下 当uI 6V时 A1输出低电平uA1 UOM D1导通 同时A2输出高电平uA2 UOM D2截止 所以uO 5V 当uI 2V时 A1输出高电平uA1 UOM D1截止 同时A2输出低电平uA2 UOM D2导通 所以uO 5V 当2 uI 6时 A1 A2均输出高电平uA1 uA2 UOM D1 D2均截止 uO 5V 2 窗口比较器的电压传输特性如右图所示 例8 4 下图所示电路中 运放A1 A2和二极管D1 D2均为理想的 URH 2V URL 2V UZ 6V 1 分析电路的工作原理 2 试求电路的电压传输特性 即画出UO UI的传输波形 解 1 这是一个窗口比较器 其工作原理如下 当uI 2V时 A1输出高电平uA1 UOM D1导通 同时A2输出低电平uA2 UOM D2截止 所以uO Uz 6V 当uI 2V时 A1输出低电平uA1 UOM D1截止 同时A2输出高电平uA2 UOM D2导通 所以uO Uz 6V 当 2 uI 2时 A1 A2均输出低电平uA1 uA2 UOM D1 D2均截止 uO 0V 2 窗口比较器的电压传输特性如右图所示 例9 1 在图示电路中 Rf和Cf均为反馈元件 设三极管饱和管压降为0V 1 为稳定输出电压uO 正确引入负反馈 2 若使闭环电压增益Auf 10 确定Rf 3 求最大不失真输出电压功率Pomax 以及最大不失真输出功率时的输入电压幅值为多少 解 1 电压串联负反馈 图略 2 求Rf Rf 90k 3 求Pomax 最大输出时Uom VCC AufUim Uim 1 5V 例9 2 在下图所示电路中 已知VCC 16V RL 4 T1和T2管的饱和管压降 UCES 2V 输入电压足够大 试问 1 最大输出功率Pom和效率 各为多少 2 晶体管的最大功耗PTmax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 2 晶体管的最大功耗 3 输出功率为Pom时的输入电压有效值 例9 3 在下图所示电路中 已知VCC 15V T1和T2管的饱和管压降 UCES 2V 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RL上电流的最大值 3 最大输出功率Pom和效率 解 1 最大不失真输出电压有效值 2 负载电流最大值 3 最大输出功率和效率分别为 例9 4 某功率放大器的电路如下图所示 设RL 8 UCES 2V 1 说明电路中引入了哪些反馈 对于交流负反馈则说明其反馈组态 2 求电路总的放大倍数 3 求最大输出功率和效率的表达式 4 说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值 5 说明D1 D3和RW的作用 C1 C4的作用 6 说明哪些元件构成过流保护电路及其原理 解 1 电路中的反馈 T3 T4 T5 T6的发射极引入了交直流反馈 属于级间电流串联负反馈 在输出级与放大器 运放 之间引入了电压并联负反馈 2 电路总的放大倍数 3 最大输出功率和效率 4在输出最大功率时输入电压的有效值 最大输出时Uom VCC AufUim 所以Uim 1 5V 5 D1 D3和RW 主要是用于给功放末级提供开启电压 静态工作点 C1用于输入信号耦合 C2用于消除运放的高频噪声 C3 C4主要用于滤除高频杂音 6 T1 T2 R7 R8构成输出过流电路 其原理是 当输出过流时 R7 R8上的电压增大 使T1 T2饱和导通 短路了T3 T4的输入信号 从而保护了输出级 例10 1 电路如下图所示 已知稳压管的稳定电压UZ 6V 晶体管的UBE 0 7V R1 R2 R3 300 UI 24V 判断出现下列现象时 分析因为电路产生什么故障 即哪个元件开路或短路 1 UO 24V 2 UO 23 3V 3 UO 12V且不可调 4 UO 6V且不可调 5 UO可调范围变为6 12V 解 1 T1的c e短路 2 Rc短路 3 R2短路 4 T2的b c短路 5 R1短路 例10 2 某直流稳压电源电路如下图所示 1 标出集成运放的同相输入端和反相输入端 2 电路由哪些部分组成 其作用是什么 3 UI 21V R1 R2 R3 300 UZ 6V UCES 3V UO 4 取样电阻的取值应大些还是小些 为什么 它们有上限值吗 5 若电路输出纹波电压很大 则其原因最大的可能性是什么 6 简述图中过流保护电路的原理 解 1 取样信号接反相端 基准信号接同相端 2 由D1 D4和C1构成整流滤波电路 由R1 R2 R3 取样 基准电压 和运放A组成误差放大电路 去控制由T1 T2