模拟电子技术教程习题答案

1、第6章习题答案1.概念题：(1)由运放组成的负反馈电路一般都引入深度负反馈 ，电路均可利用虚短路 和虚断路的概念来求解其运算关系。(2)反相比例运算电路的输入阻抗小,同相比例运算电路的输入阻抗大，但会引入了共模干扰。(3)如果要用单个运放实现：Au= 10的放大电路，应选用 A 运算电路；将正弦波信号移相+ 900,应选用 D 运算电路；对正弦波信号进行二倍频，应选用 F运算电路；将某信号叠加上一个直流量，应选用 E 运算电路；将方波信号转换成三角波信号，应选用 C运算电路；将方波电压转换成尖顶波信号，应选用 D 运算电路。A.反相比例 B.同相比例C. 积分 D. 微分 E. 加法F. 乘方

2、(4)已知输入信号幅值为1mV频率为10kHz12kHz，信号中有较大的干扰，应设置 前置放大 电路及带大滤波电路讲行预处理。(5)在隔离放大器的输入端和输出端之间加 100V的电压会击穿放大器吗？(不会) 加1000V的交流电压呢？(不会)(6)有源滤波器适合于电源滤波吗？( 不适用)这是因为有源滤波器不能通过太大的电流或太高的电压 0(7)正弦波发生电路中，输出端的晶体管一定工作在放大区吗？( 一定)矩形波发生电路中，输出端的晶体管一定工作在放大区吗？( 不一定)(8)作为比较器应用的运放，运放一般都工作在非线性区 ，施密特比较器中引入了 正 反馈,和基本比较器相比，施密特比较器有速度快

3、和抗干扰性强的特点。(9)正弦波发生电路的平衡条件与放大器自激的平衡条件不同， 是因为 反馈耦合 端的极性 不同，RC正弦波振荡器频率不可能太 高 ，其原因是 狗高频时晶体管元件的结电容会起作用。(10)非正弦波发生器离不开比较器 和 延时两个环节。(11)当信号频率等于石英晶体的串联谐振或并联谐振频率时，石英晶体呈 1 性;当信号频率在石英晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时，石英晶体呈感性 ；其余情况下石英晶体呈容性 。(12)若需要1MHz以下的正弦波信号，一般可用 RC 振荡电路;若需要更高频 率的正弦波，就要用 LC 振荡电路:若要求频率稳定度很高，则可用石英晶体振荡电路。(13)

4、设计一个输出功率为20W的扩音机电路，若用乙类互补对称功率放大，则应选 至少为4瓦的功率管两个。(14)对于甲类变压器音频功率放大电路，在没有输入信号时，扬声器不发声，这时 管子的损耗最小。对吗？( 不对，此时管子功耗最大 )(15)线性电源的调整管工作在放大 一区：所以称为线性电源.线性电源因调整管消耗功率较大，工作效率低 。(16)开关电源调整管工作在非线件区 区;或在一饱和/可变阻.区、或在 截止 区.所以开关电源功耗小、 体积小.工作效率高。(17)在线性电源中，所谓并联式稳压电路是指负载与调整管并联，用联式稳压电路是指负载与调整管用联,有人说后者是在前者的基础上发展起来的，你说对吗？

5、(对)(18)最常见的整流电路是二极管整流电路，整流只能用二极管吗？(不一定)(19)滤波的实质就是储存和释放能源，在中小功率电源中常用电容来滤波，在输出电流较大时需要用电感和电容来滤波。开关电源中因 工作频率 较高,用较小容量的滤波元件就可以达到很好的滤波效果。(20)目前常见的数码产品充电器是开关电源吗？( 是)(21)你认为线性电源和开关电源那种更容易持续提供大电流电源？( 开关电 源)开关电源的缺点是会产生射频干扰。2.理想运放组成如图6-113所示电路。图6-113习题2电路图(1)导出Uo与Ui的关系式；(2)若要求电路的闭环增益| Auf | =100, R100kQ,在R2=R

6、3=500kQ条件下，请设 计R、R4的参数。解：根据虚短路和虚断路有：可求得：Ur0UiIR4i即:0UR,R2UR,UoUR4R3瓦可得,UoR2R3 “R2 / R3、-(1)UiR1R4(2)因要求KQRi = R100kQ,可取 R=150KQ,将 | Auf | =100 代入上式得 R= 17.863.理想运放组成如图6-114所示各电路，试求出输出信号与输入信号的关系式。(a)Uo解:(a)(b)(d)(c)图6-114习题3电路图Rf-Ui1 riRfR2Ui2(1Rf 、一)Ui3R1/R2(b)UoRfR1Ui1(1R3R3Ui2(1Rf、 R2)-Ui3R1 R2R3(

7、c)UoR1C.1Ui1dti1 R2cUi2dt/,、CidUi(d) UoUi RCiC2dt4 .在图6-114所示各电路中，集成运放的共模信号分别为多少？要求写出表达式 解：共模信号即为运放同相端或反相端的电压。(a) Uic(b) u.(c) Uic(d) u.5 .试设计一多项式电路，使输入输出满足关系为Uo=5 Uii +10 Ui2 2由一0.5 Ui4 50 Ui5, 要求电路改变一个电阻值就能改变多项式的相应系数。解：习题5答案图取R=100KQ,贝R=20KQ ,R=10KQ ,R=50KQ , R=200KQ ,R=2KQR、R为输入端平衡电阻，Ui3R3-Ui2R2R

8、3R2-Ui3R2R 36.如图6-115所示电路中，运放均为理想器件。(1)假设R的滑动端位于中间位置，写出uoi、uo与Ui的关系式;(2)当R/、的滑动端由下而上移动时，uo怎样变化?图6-115习题6电路图解：(1)A构成反相比例运算电路，儿为电压跟随器，A为反相加法运算电路。所以,其中u 2.5V, Rw Irw为戴维南定理等效的+ 5V电压源支路。4(2)当 即的滑动端由下而上移动时，uo的反向偏移量将增大。7.积分器及输入波形如图6-116所示，电源电压为 15V。(1)设通电之前，设uc=0V,作出输出电压Uo的对应波形图;(2)当R或C分别变化时，请用图描述uo的对应波形图变

9、化趋势。)压15V,趋势图如下:oUo2 (1 粤)Uo 2UoR5再根据运放A1的虚短与虚断，有UiRUo2r!可得：Uo= - 0.5 u i9. 试(a)(b)分别求解图6-118所示(c)(d)各电路的电图6-118习题9电路图压传输特性。解：图（a）所示电路为单限比较器；图（b）所示电路为窗口比较器；图（c）所示电路为参考电压不为 0的迟滞比较器；图（d）所示电路为参考电压为0的迟滞比较器。电压传输特性如解图所示。说明：设图（b）中运放电源电压为 12V; Vcc=12M R2R(a)(b)10.写出下列图6-119 (a)、(b)的输入、输出电压关系。(c)(d)(a) 习题9答案

10、图(b)图6-119习题10电路图解：(a) uo R2R4 UiKR1R3K1R223(b) uoUidtK2R1RC11 .如图6-120为一种不随输入频率变化的不失真限幅放大器。在一定的频率范围内,图6-120习题11电路图输出电压 Uo 的幅值恒等 于VE,请详 细分析其基 本原理。( 修正：图6-120中去掉D2、D3 (分别短路)，乘法器M的系数Ky改为-1/2 )解：电路由以下几部分组成:输入信号Ui通过电阻分压产生Uo1=1/2 uD、。和Ai组成峰值保持电路，uo2输出为uoi的峰值，设峰值为 V A2为减法电路，Uo3=VE-U o2=VVc；A3与乘法器S构成除法运算，U

11、o4=- Uo3/KxyV= (VC-Ve) ZKxyVc,当乘法器S的系数Kxy=1/2时，Uo4=2(Vc-Ve)/V C；M为乘法器，其系数 K(y=-1Z2 , Uo5=Kxy u o4 U i =(V C-Ve)U i/V Cj于是：,、 VC VEVEUo(Uo5 Ui)Ui Ui Ui。VcVc此式表明，当Ui幅值变大时，峰值VC也变大，故输出UO不变。12 .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)传输3003400Hz的音频信号；(2)传输频率低于10HZ的缓慢变化信号；(3)抑制频率为50Hz交流电源的干扰；(4)抑制频率为1kHz

12、以下的信号。解：(1)带通(2)低通(3)带阻(4)局通13 .图6-121所示为几种有源滤波电路。(1)从电路图直接判断各电路图为什么类型的滤波器，分别为几阶;(2)推导图(d)的传递函数、频率特性表达式及滤波参数表达式。(a)(b)解：(1) (a)图为一阶(c) (d)高通滤波器；(b)图为一阶低通图6-121习题13 滤波器；(c)图为二阶带通滤电路图波器；(d)图为二阶高通滤波器；(2) (d)图为二阶无限增益多路反馈高通滤波器。其中，14.已知某有源滤波器的传递函数为：分析该传递函数具有哪种滤波器的特性，并计算该滤波器的特征频率、品质因数及通带增血0解：该传递函数为二阶压控电压源低

13、通滤波器(见教材公式6-26),式中的频率越高，Au越小，说明是低通。其中：通带增益Aup 1 立，特征频率fopR12 RC得：Au(jf)Aupflf1()2 j-(3 Aup)f 0f 0品质因素Q1Ri3 Aup 2Ri R2图6-122习题15电路图图（a）所示电 有可能产生振 图中三级移相 路为超前网络， 信号频率为0到 穷大时相移为270?0?,因止匕15.电路如图6-122所示，试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡，哪个不能，并简述理由。（解：（b）路荡。（电（d）在无存在使相移为+ 180?的频率，加上运放的反相，可满足振荡的相位条件图（b）所示电路有可能产生振荡。图中 RC

14、串并联网络在谐振点相移为零，所以电路构成正反馈，可满足振荡的相位条件。图（c）所示电路不能产生振荡。图中 RC串并联网络在谐振点相移为零，所以电路构成负反馈，不能满足振荡的相位条件图(d)所示电路两级放大产生360?的相移形成正反馈，有可能产生振荡图6-123习题16电路图R的大小对输出的影响。16.如图6-123所示RC串并联正弦波振荡电路，运放 为理想运放。(1)标出运放A两输入端的极性；(2)若要求振荡频率为840Hz,试确定R的阻值。(3)写出振荡平衡时R与R的关系表达式，并说明(4)对电路进行改进，使其具有稳幅功能。解：(1)运放A两输入端的极性为上负下正。1(2)根据振荡频率fo

15、,得R= 18.95K Q。2 RC(3)在振荡平衡时要求 R呈2R;当R小于2R时会停振；当R大于2R时，波形会失 真。(4)通常用两种方法。方法一是R选用正温度系数的热敏电阻；方法二是类似教材中 图6-41所示在R上串联两个正反并接的二极管。17.电路如图6-124所示，试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡。【修(c)正：教材中(d )( e ) 该题图(f)6-124 (b)中变压器图6-124习题17电路图应标出同 名端，初级 在上，次级 在下】解：(a)不能；(b)可能；(c)可能；(d)不能；(UCe=0)(e)可能；(f)不能；18 .已知图 6-125所示电路。已知Vx= 12

16、V,R= 10kQ ,C= 0.1pF,R = 40kQ,R2二 10kQ。(1)说明电路功能；图6-125习题(2)画出电路输出波形，标注周期、脉宽和幅值。18电路图解：(1)电路为占空比可控的矩形波发生电路。(2)忽略二极管动态电阻R 振汤周期：T (Ri R2)Cln( 1 2 ) 5.5msRR脉冲范度：Ti RiCln(1 2 ) 4.4msR习题18答案图 uo波形如下。19 .已知图6-126所示电路为压控振荡电路，场效应管T工作在开关状态，当其截止 时相当于开关断开，当其导通时相当于开关闭合，管压降近似为零；Ui0。(1)分别求解T导通和截止时uo1和Ui的运算关系式U01 =

17、 f (Ui);图6-126习题19电路图(2)求出uo和u o1的关系曲线Uo = f(u。;(3)定性画出u。和Uo1的波形；(4)求解振荡频率f和ui的关系式。解：(1)当 T导通时(u=+12S, u1+=u3。当T截止时(u0=-12V) , A1的正反相输入端叠加。(3) u。和u01的波形如图所示。 八 (47彳处周期：+12：-6+6 yv-6 (2) 4为迟滞比较器。UTh=6V, Uo= 12M u。和u01的关系曲线如图所示。100T因为 U TH Ui U TH32/日 0.72得：T Ui再求振荡频率：f=1.39ui20.如图6-127所示由运放组成的全波整流电路。

18、(1)详细说明电路的工作原理及运放的作用；(2)画出Ui、Uo1、Uo2、Uo的对应波形。图6-127习题20电路图解：在许多场合我们只须测量交流电压的平均值，这时可采用如图6-127所示的电路，该电路实质上是全波整流电路。运放A1为正向放大器提供一定增益使输入阻抗提高，运放习题20答案图A2和A3组成含源精密整流。在 Va的正半周期A2输出为负，D2导通，D1截止，R5为反馈电阻。Vb Va国；在Va的负半周期A2输出为正。D1导通，D2截止，b点的电位等于a R3的电位，Vb=0。可见 Vb为半波整流输出。A组成加法器。按照图中的电阻取值，即R=R=20K,R=R=R=10K,在 Va 的

19、正半周 uo=-(2Vb + Va);在 Va 的负半周 uo 为-(Va+0),uo为Va的全波整流；各点输出波形如图所示。的输出电压为零，在忽略UCes的情况下，试问:21.在图6-128所示电路中，已知Vx= 12V, R= 8Q,静态时图6-128习题21(1)求当Ui的有效值为6V时的输出功率和效率。(2)求当输入信号足够大时的最大输出功率 Pon效率及晶体管的最大功耗；(3)给出管子功耗最大和最小时的输出电压值。(4)说明D、D2的作用，若其中一个管子虚焊，有可能会产生什么后果？解：(1)(2)(3) Uo=0.6Vc(=7.2V,功耗最大；u o=0时功耗最小。(4) 消除交越失

20、真。若其中一个二极管虚焊，功放管有可能烧毁22.如图6-129所示功率放大电路。设VCc=9V, R=8Q , R=1。丁2、丁4管的参数为I c后2A,U(BR ceo=40V, PC后4W UCe=1Vo图6-129习题22电(1)以稳定输出电压为目的，给电路引入合适的路图反馈。(2)如若希望得到10倍的电压增益，彳&算反馈电阻 R的值。(3)说明电路中各晶体管的用途；(4)换成4Q的负载，功放管是否安全工作？解:(1)反馈电阻R接在负载和运放反向端之间，构成电压串联负反馈；(3)Ti管和电阻R、R构成UBe倍增电路，给功放管提供1.4的偏压；丁2、飞组成NPNE复 合管，丁4、T5组成P

21、N即复合管，构成复合管乙类互补输出。(4)不安全23.图6-130所示功放电路。图6-130习题23(1)调节哪个电阻可使 T1的发射极电位在静态时电路图为 1/2Vcc(2)忽略晶体管的基极电流，求静态时 R3电阻上电流的表达式。(3)说明电容G的作用；(4)估算输入信号足够大时的最大输出功率Rm。解：(1)调R(2)(3)电容起自举作用，用来提高输入阻抗1 2( VCC U ceS )2Rl(4)Pom -24.如图6-131所示电路为能输出两种电压的整流电路。已知变压器副边电压有效值U2=20V、U3 = U4=10V。负载电阻 R=1kQ,图6-131习题24R-2=10OQo 试求：

22、电路图(1) R和比两端电压的平均值，并标注电压的极性；(2)各个二极管的平均电流及所承受的最高反向电压。解：(1) UO=-0.45U2=9V,负电压输出;UO=0.9U3=9V,正电压输出；(2)I D1 (AV = 0.45U 2/RL1=9mA UD=1.4 U 2=28乂I D2(AV)= I D3(AV)=1/2 U O2/RL2=90mA U)2=2.8 U 4=28V；25.单相桥式整流电容滤波电路如图6-132所示，已知负载电阻 R=200Q,要求输出电压15V。图6-132习题(1)试确定副边电压U2及滤波电容C的 25电路图数值；(2)当出现其中一个二极管接反时输出电压U

23、O有何变化，会产生什么后果？(3)当R断开时输出电压UO有何变化?解:U2=UO/1.2 =12.1VC=0.04/Rl=200n F(2)Uo=0,变压器次级短路，电流过大，时间长了有可能烧毁线圈；(3) U o=1.4U2=16.8V26 .如图6-133所示直流稳压电源，输入电压有效值 UI为18V,稳压管白勺参数为UZ=9V, rz=10OQ ,最小才I定电流I Zmin为4mA最大稳定电流I zmax为40mA(1)如果电网电压波动为 10%,负载变动范图6-133习题围为450Q到无穷大，求限流电阻R的值；26电路图(2)求负载为450Q时的稳压系数；(3)在什么情况下，电路不可空载。解：桥式整流电容滤波的输出电压即稳压电路的输入电压U=1.2U=21.6V,当U波动10%寸：(2)在输入电压较高时，如果空载，稳压管会流过较大电流，当这个电流超过额定值 时会损坏稳压管。27 .如图6-134所示为差分放大构成的串联稳压电图6-134习题27电路图路，其中