模拟电子技术例题习题.ppt

1、a,第1页,V1=6V,V2=12V,D,S,R,【例】电路如图所示，UD=0.7V，试估算开关断开和闭合输出电压UO 。,【解】： 当开关断开时，二极管因加正向电压而导通，故输出电压为： UO=VI-UD6V-0.7V=5.3V,当开关闭合时，二极管因外加反向电压而截止，故输出电压为： UO=V2=12V,第1章 常用半导体器件,a,第2页,三极管工作状态的判断,【例】：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？ （1） VC 6V VB 0.7V VE 0V （2） VC 6V VB 4V VE 3.6V （3） VC 3.6V VB 4V VE 3.4V,【解

2、】：,原则：,对NPN管而言，放大时VC VB VE 对PNP管而言，放大时VC VB VE,（1）放大区 （2）截止区 （3）饱和区,a,第3页,【例】 某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。 IA-2mA,IB-0.04mA,IC+2.04mA,试判断管脚、管型。,【解】：电流判断法。 电流的正方向 IE=IB+ IC,A,B,C,IA,IB,IC,C为发射极 B为基极 A为集电极。 管型为NPN管。,管脚、管型的判断法也可采用万用表电阻法。参考实验。,a,第4页,【解】,1.3 电路如图P1.3所示，已知ui5sint (V)，二极管导通电压UD0.7V。试画出ui与uO的波形，并标

3、出幅值。,上半周，当ui3.7V时，uo=3.7V,同理，下半周， 当ui-3.7V时，uo=ui 当ui-3.7V时，uo=-3.7V,a,第5页,【解】,1.4 电路如图P1.4所示，二极管导通电压UD0.7V，常温下UT26mV，电容C对交流信号可视为短路；ui为正弦波，有效值为10mV。 试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？,二极管的直流电流 ID（VUD）/R2.6mA 其动态电阻 rDUT/ID10 故动态电流有效值 IdUi/rD1mA,a,第6页,【解】,1.5 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。试问： （1）若将它们串联相接，则可得到

4、几种稳压值？各为多少？ （2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？,（1）两只稳压管串联时可得 1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。 （2）两只稳压管并联时可得 0.7V和6V等两种稳压值。,a,第7页,1.6 已知图P1.6所示电路中稳压管的稳定电压UZ6V，最小稳定电流IZmin5mA，最大稳定电流IZmax25mA。 （1）分别计算UI为10V、15V、35V三种情况下输出电压UO的值； （2）若UI35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？,（1）当UI10V时，若UOUZ6V，则 IR=(10-6)V/1K =4mA IDZ=-8mAIZMIN，所以UO

5、UZ6V,（2）当UI35V时，若空载，则有 IDZ= IR=(35-6)V/1K =29mA，IDZIZMAX 稳压管将因功耗过大而损坏。,a,第9页,【解】,1.8 现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图P1.8所示。分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子，且分别求它们的电流放大系数。,（a）,（b）,a,第10页,【解】,1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时UBE0.7V，=50。试分析VBB为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。,（1）当VBB0时，T截止，uO12V。 （2）当VBB1V时，因为,ICQ=IBQ=5060A=3m

6、A。 uo=VCC-ICQRC=9V 所以T处于放大状态,a,第11页,【解】,1.10 电路如图P1.10所示，晶体管导通时UBE0.7V，=50。试分析VBB为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输出电压uO的值。,（3）当VBB3V时，因为,ICQ=IBQ=50460A=23mA。 uo=VCC-ICQRCUBEQ时，,已知：VCC12V， Rb600k， Rc3k ， 100。 Q,阻容耦合单管共射放大电路的直流通路和交流通路,（20uA，2mA，6V）,a,第16页,讨论,1. 在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个

7、Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？,a,第17页,分析,1. 在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？,Q1Q2: Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于负载线变陡， Q1Q2 的原因是RC减小。,Q2Q3: Q2和Q3在同一负载线上，即RC 不变，Q2和Q3不在同一条输出特性曲线上，说明 Rb、VBB变化，Q2Q3 的原因是Rb减小或VBB增大。,Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。,a,第18

8、页,讨论,1. 在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？ 2. 从输出电压上看，哪个Q点下最易产生截止失真？哪个Q点下最易产生饱和失真？哪个Q点下Uom最大？ 3. 设计放大电路时，应根据什么选择VCC？,a,第19页,分析,1. 在什么参数、如何变化时Q1 Q2 Q3 Q4？,Q1Q2: Q1和Q2在同一输出特性曲线上，即IBQ相同，Rb、VBB不变，Q1和Q2不在同一条负载线上，说明RC变化，由于负载线变陡， Q1Q2 的原因是RC减小。,Q2Q3: Q2和Q3在同一负载线上，即RC 不变，Q2和Q3不在同一条输出特性曲线上，说明 Rb、VBB变化，Q2Q3 的原因是Rb减小或VBB

9、增大。,Q3Q4: Q3和Q4负载线平行，说明RC无变化，由于负载线变陡， Q3Q4 的原因是VCC增大。,a,第20页,基本共射放大电路的直流通路和交流通路,VBB越大，UBEQ取不同的值所引起的IBQ的误差越小。,a,第21页,简化的h参数等效电路交流等效模型,同样，rce（1/h22）很大，约为100k。故一般可忽略它们的影响，得到简化电路, ib 是受控源 ，且为电流控制电流源(CCCS)。 电流方向与ib的方向是关联的。 rbe为动态电阻,b,e,c,a,第22页,动态电阻 rbe 的近似表达式,利用PN结的电流方程可求得,在输入特性曲线上，Q点越高，rbe越小！,a,第23页,共射

10、放大电路动态参数的分析,电路动态参数的分析就是求解电路电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。,a,第24页,阻容耦合共射放大电路的动态分析,a,第25页,根据,则电压增益为,求电压放大倍数（电压增益）,a,第26页,求输入电阻,求输出电阻,令,a,第27页,当信号源有内阻时：,a,第28页,讨论：阻容耦合共射放大电路的静态分析和动态分析,a,第29页,【例】给出下列电路的交流等效电路，并求RL为有效值时对应的动态参数（Au、Ri和Ro给出表达式）。,【解】交流等效电路,a,第30页,Re / RL,令,a,第31页,求输入电阻Ri,a,第32页,电路等效为：,（1+）ReL,a,第33页,求输出电

11、阻Ro,令Us=0，保留Rs，在输出端加Uo，产生Io 。,a,第34页,求输出电阻Ro,a,第35页,2.6 电路如图P2.6所示，已知晶体管120，UBE=0.7V，饱和管压降UCES0.5V。在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？ （1）正常情况 （2）Rb1短路 （3）Rb1开路 （4）Rb2开路 （5）Rb2短路 （6）RC短路,【解】,对NPN管而言， 放大时 UC UB UE 饱和时 UCUON 截止时 uBEUON,a,第36页,（1）正常情况,IC/B12011.6=1.39mA,集电极电位 UCVCC-RCIB15-5.11.397.9V,（2）Rb

12、1短路 由于UB0V，T截止，UC15V。,UB,UC,a,第37页,（3）Rb1开路从电压方面分析, T管饱和 UCUCES0.5V,UB,基极电流IB,UC,集电极电流IC,IC=IB1200.17=20.4mA,UCE=VCC-ICRCR4，R1=R2。试问： （1）uO与uI比例系数是多少？ （2）若R4开路，则比例系数 又是多少？,【解】电路为电流并联负反馈电路,虚短：,虚断:,i2,i1,M点电位:,R2R4，io=i2+iR4，可以得到,比例系数为,第7章 信号的运算和处理,a,第87页,【例】：电路如图所示，已知R2R4，R1=R2。试问： （1）uO与uI比例系数是多少？ （

13、2）若R4开路，则比例系数 又是多少？,【解】（2）若R4开路，则 电路为电压并联负反馈电路,虚短：,虚断:,比例系数为,a,第88页,【例】：电路如图所示，已知uO=-55uI，试求R5。并说明若uI与地接反，uI与uO关系将发生什么变化？,【解】 前级构成同相比例运算电路，第二级构成反相比例运算电路。,a,第89页,可得出，R5=500k,接反，则前级为反相比例运算电路,第二级仍为反相比例运算电路，比例系数-5 因此，输入电压与输出电压比例系数为50。,a,第90页,【例】：设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系为：,【解】,可采用单个集成运放构成电路，uI1应作用于同相输入端

14、，uI2、uI3作用于反相输入端。,将比例关系代入，得：R1=10k，R2=20k，R3=25k, R3/R2/Rf=R1， R4可省去。,取Rf=100 k，R3/R2/Rf=R1/R4，则,a,第91页,【例】：用集成运放实现以下运算关系， RF1 = 20 k， RF2 = 100 k,【解】,a,第92页,比较得：,RF1 = 20 k，得： R1 = 100 k， R3 = 15.4 k；,RF2 = 100 k，得： R4 = 100 k， R2 = 10 k。,a,第93页,【例】求解图中所示电路的运算关系。,【解】 A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以,a,第94页,【例】求解图中所示电路的运算关系。,【解】先求解uO1，再求解uO。,a,第95页,7.6 试求图P7.6所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。,a,第96页,7.9 电路如图P7.9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uI110mV，uI220mV，则uO？ （3）若uO的最大幅值为14V，输入电压最大值 uI1max10mV，uI2max20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线