大学《模拟电子技术基础》第四版章节课后答案.docx

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1、模拟电子技术基础第1章常用半导体器件1.1 选择合适答案填入空内。(1)在本征半导体中加入(A)元素可形成N型半导体,加入(C ) 元素可形成P型半导体。A.五价B.四价C.三价当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) oA.增大B.不变C.减小工作在放大区的某三极管，如果当/b从129 增大到22A时，/c从1mA变为2加4 ,那么它的夕约为(C) oA.83B.91C.100(4)当场效应管的漏极直流电流/d从2mA变为4mA时,它的低 频跨导gm将(A)。A.增大；B.不变；C.减小L2电路如图PL2所示，%=10sin创(V),试画出小与露的波形。设二极管导通电压可忽略不计。or n

2、 no解图解：%与心的波形如解图Pl.2所示。Uox和U02的波形。补充2.在温度20时某晶体管的ICB0= 2A试问温度是60 时的 ICB0 = ?解：/圆060 = 1cbo2o x 2, = 2 x 2, = 32A。(c)(d)图 P8.10解：图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10 所示。(a)(c)(d)解图P8.108.11 分别判断图P8.ll所示各电路是否可能产生正弦波振 荡。(a)(a)(b)(c)(d)图 P8.ll解：(a)可能(电容三点式)(b)不能(电感与Re之间的连线应串入隔直电容)(c)不能(同(b),同名端错误。)(d)可能(电容三点式)8.

3、12 改正图P8.ll(b)、(c)所示两电路中的错误，使之有可 能产生正弦波振荡。解：应在(b)所示电路电感反应回路中加耦合电容。应在所示电路放大电路的输入端(基极)加耦合 电容，且将变压器的同名端改为原边的上端和副边的上端为同 名端，或它们的下端为同名端。改正后的电路如解图P8.H(b)、 (c)所示。解图P8.ll8.13 试分别指出图P8.13所示电路中的选频网络、正反应 网络和负反应网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的条件。(b)图 P8.13解：在图(a)所水电路中，选频网络：。和正反应网络: &、。2和Hw ；负反应网络：。和心电路满足正弦波振荡的 相位条件。在图(b)所示电路中

4、，选频网络：C2和L；正反应网 络：。2和L ;负反应网络：&。电路满足正弦波振荡的相位 条件。8.14 试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性。(b)+3 V 10 k。(a)(c)(d)(e)图 P8.14解：图(a)所示电路为单限比拟器，%=Uz=lW,4 = -3V,其电压传输特性如解图P8.14 (a)所示。图(b)所示电路为过零比拟器，U0L = -UD = -0.2V ,UOH = +UZ = +6V , UT=0V o其电压传输特性如解图P8.14(b) 所示。图(c)所示电路为反相输入的滞回比拟器， uo = 七=6V o 令UP R + R UO + R R U R

5、EF - UN U1 112求出阈值电压：uTi=ov.uT2=v其电压传输特性如解图P8.14(c)所示。图(d)所示电路为同相输入的滞回比拟器, u0 = +t/z = +6V o 令upupR? Uj = uN = 3V求出阈值电压：UTi=1.5V,UT2=7.5V其电压传输特性如解图P8.14(d)所示。图(e)所示电路为窗口比拟器，uo = UZ = 5V ,UT = 3V ,其电压传输特性如解图P814(e)所示。(c)Z/o/Vh8v。/V, 000.2 UJo/V6 4 z/i/V-6 (b)l/fo/V1.57.5-6ujN。/V港V(e)(d)解图P8.148.15三个里

6、压比拟器的电压传输特性分别如图 P8J5” (b)、所示，它们的输入电压波形均如图所示， 试画出U01、“02和的波形。4一o| |2行Vol p uJN-6(a)03/6|02%/V(d)(c)图 P8.15解：根据三个电压比拟器的电压传输特性，画出在输入电 压作用下它们的输出电压波形，如解图P8.15所示。解图P8.158.16图P8.16所示为光控电路的一局部，它将连续变化 的光电信号转换成离散信号(即不是高电平，就是低电平)， 电流/随光照的强弱而变化。(1)在A和4中，哪个工作在线性区？哪个工作在非线性 区？为什么？(2)试求出表示“0与h关系的传输特性。光照光敏 R |三极管!11

7、TliOOkOAioilOkOA火3八4 H=l 20ko1 &100k。至5VR5IkO-5V+6Vo 20ko图 P8.16解：(1)4工作在线性区(电路引入了负反应)；42工作在 非线性区(电路仅引入了正反应)。(2) woi 与 h 关系式为：uox = ijRy = 100，/uo与oi的电压传输特性如解图P8.16(a)所示(U”=0.5V,UT2=5.5V),因此“O与zi关系的传输特性如解图P8.16 (b)所示。与Un、所对应的i/2分别为：544和554人。八/nA八/nA(a)(b)解图P8.162.17 设计三个电压比拟器，它们的电压传输特性分别如图 P8.15 (a)

8、 (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50Hlo解：具有图P8.15 (a)所示电压传输特性的电压比拟器为同 相输入的单限比拟器。输出电压%=Uz二6V,阈值电压：Ut=2V ,电路如解图P8.17(a)所示。具有图P8.15 (b)所示电压传输特性的电压比拟器为反相 输入的滞回比拟器。输出电压=Uz=6V；阈值电压：Un=0V,UT2=2V ,说明电路输入有Uref作用，根据：RR2 口 _p r+r2 0 r+r2 Ref n /列方程，令& 二 50左。，可解出Hl =10%。，Uref = 1.2V。电路如解图P8.17(b)所示。具有图P8.15所示电压

9、传输特性的电压比拟器为窗口单限比拟器。输出电压。0乙=0匕。0=6丫，阈值电压：UT = QV,UT2 = 2V o电路如解图P8.17(c)所示。2.18 在图P8.18所示电路中，Ri=10ZQ, &二202, 。=0.01集成运放的最大输出电压幅值为12V ,二极管的动态电阻可忽略不计。(1)求出电路的振荡周期；(2)画出如 和uc的波形。解：（1）振荡周期：Tx（K + 7?2）Cln3 33ms（2）脉冲宽度：TRCln31AmS：.uo和C的波形如解图8.18所示。2.19 图P8.19所示电路为某同学所接的方波发生电路, 试找出图中的三个错误，并改正。图 P8.19解图 P8.1

10、9解：图P8.19所示电路中有三处错误：集成运放“ + ”、”接反；（2）尺、。位置接反；（3）输出限幅电路无限流电 阻。改正后的电路如解图8.19所示。2.20 波形发生电路如图P820所示，设振荡周期为T,在 一个周期内%。 =Uz的时间为那么占空比为T1/T;在电路 某一参数变化时，其余参数不变。选择增大、不变或减补充3 .有两只晶体管，一只的为200, /支。=2。4；另一只的尸=100 , ICE0 = 10/aA ,其它参数大致相同。你认为应选 用哪只管子？为什么？解：选用夕=100, Go=l0A的管子，因其用适中,心。较 小，因而温度稳定性较另一只管子好。补充4.电路如补图P4

11、所示，试问B大于多少时晶体管饱 和？解：取UCES = Ube，假设管子饱和，那么广.c=/c一,即凡=万E凡cD 1心力 ikoH100 k 叫T所以,尸2%= 100时，管子饱和。ixRk 1补图P4小填入空内:图 P8.20当R1增大时，01的占空比将，振荡频率将， 的 幅值将；假设Rwi的滑动端向上移动，那么01的占空比将，振荡频率 将， 02的幅值将；假设Rw2的滑动端向上移动，那么沆01 的占空比将，振荡频率将,UO2的幅值将。解：设尺刖、RW2在未调整前滑动端均处于中点，那么应填 入，；，；，。2.21 在图P8.20所示电路中，Rm的滑动端在最上端， 试分别定性画出Rw2的滑动

12、端在最上端和在最下端时Uoi和 02的波形。解：和0的波形如解图P8.21所示。最下端(a)Hw2滑动端在最上端(b) Rm滑动端在解图P8.212.22 电路如图P8.22所示，集成运放的最大输出电 压幅值为12V,两的数值在uo的峰-峰值之间。(1)求解“03的占空比与I的关系式；(2)设I = 2.5V ，画出o又K02和03的波形。解：在图P822所示电路中，A和A2组成矩形波一三角 波发生电路。在 A2组成的滞回比拟器中，令Up =凡+ 4Up =凡+ 4U& _n 02+Rul求出阈值电压：U7=-U0M = 6V4在A组成的积分运算电路中，运算关系式为URC在二分之一振荡周期内，

13、积分起始值：oi (i) = _Ut = _6V，终了 值：oi(G =-4=6V，忧 02 = U 0M = -12V ,代入上式得:6 =- x(-12)x-6105xW72求出振荡周期：T = 20/715ACZACZ求解脉冲宽度Ti ：6 + U/600求解占空比：b = L = i T 12(2) Hoi、02和uo3的波形如解图8.22所示。解图P8.222.23 试将正弦波电压转换为二倍频锯齿波电压，要求画出 原理框图来，并定性画出各局部输出电压的波形。解：原理框图和各局部输出电压的波形如解图P8.23所“040444*“040444*解图P8.23Zjs o2.24 试分析图P

14、8.24所示各电路输出电压与输入电压的 函数关系。(b)/?10kQ图 P8.24解：图示两个电路均为绝对值运算电路。运算关系式分别 为R(a) uo =u ；(b) 0=消同。%2.25 电路如图P8.25所示。 定性画出oi和田的波 形；(2)估算振荡频率与的关系式。图 P8.25解：01和U0的波形如解图P8.26所示。(2)求解振荡频率：首先求出电压比拟器的阈值电压, 然后根据振荡周期近似等于积分电路正向积分时间求出振荡 周期，振荡频率是其倒数。UT = UZ = 8V ；UTUTRCUUj2UtRxC-0.625%P8.252.26 图P8.26所示电路为压控振荡电路，晶体管T 工作

15、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；0 o(1)分别求解T导通和截止时“和的运算关系式uox 力/)；(2)求出“0和uo的关系曲线uo-f(uo )；(3)定性画出和uo的波形；(4)求解振荡频率/和ui的关系式。解：(l)%=Uz时，/导通时，此时Ri、R2中点接地,oD U 1 ，0）+ 01。0）= / /（4 。） + 01。0）A?C J4jo=Uz时，T截止时,12%IO3z 、/、UO 一（ 口 0、厂（，2 ） + UO （，1） = -% 2 - 4 ） + UO（4 ）Ky + 72 J43O和UO的关系曲线如解图P8.26

16、(a)所示。o和uo的波形如解图P8.26 (b)所示。(4)首先求出振荡周期，然后求出振荡频率，如下:103 TF；.2Ut x 90 0.910 % Uj2.27 试设计一个交流电压信号的数字式测量电路，要求 仅画出原理框图。解：原理框图如解图P8.27所示，各局部波形如下图， 数字频率计完成计数、译码、显示等功能。A |0 B =0C. B、C。点的静态电位各为多少？(2)假设管压降|Uc23V,为使最大输出功率尸m不小于1.5W,那么电源电压至少应取多少？解：（1）静态电位分别为：U = 0.7V , Ub = 9.3V , Uc = 11.4V , UD=WV（2）（匕C -心）2由

17、 Pom =-2Rf1 9（8 %-3）2上.5W2x16得：% 219.9V9.14 LM1877N-9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值Upp=(Vcc-6)V,开环 电压增益为70。图P9J4所示为LM1877N-9中一个通道 组成的实用电路，电源电压为24V,GC3对交流信号可视为 短路；R3和C4起相位补偿作用，可以认为负载为8Q。(1)图示电路为那种功率放大电路？(2)静态时p、N、0、Wo各为多少？(3)设输入电压足够大，电路的的最大输出功率0om和效率 各为多少？解：(1)图示电路是。功率放大电路。(2)静态时: Up un = cc = 1；最大

18、输出功率和效率分别为:()2Ke.77 = - x 58.9% o4%9.15电路如下图，回答以下问题：. U什才？(2)假设Vcc=15V时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V, 那么电路的最大输出功率Pom和效率rj各为多少？(3)为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约 为多少？解：(1)电压放大倍数：A=l + = 1 + 30.4 R1 0.68ppp y(2)最大输出功率为：Pom= 2f 11.4WRl效率为：71 =-.2丝X 70.6%4 2Vrr输入电压有效值： 5= Up. 31-V 。2049.16 TDA1556为2通道BTL电路，图P9.16所示为 TDA15

19、56中一个通道组成的实用电路。Vcc=15V,放大 器的最大输出电压幅值为13V o(1)为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大， 基准电压Uref应为多少伏？静态时和。2各为多少伏？(2)假设U,足够大，那么电路的最大输出功率Am和效率各 为多少？(3)假设电路的电压放大倍数为20，那么为了使负载获得最大 输出功率，输入电压的有效值约为多少？解：基准电压：Uref=Vcc/2=7.5V；静态时。尸o2=7.5V(2)最大输出功率和效率分别为：2Rf1322471 U71 Ur/ = 4 %输入电压有效值：q =4驾我“0.46V9.17 TDA1556为2通道BTL电路，图P9.17所

20、示为TDA1556中一个通道组成的实用电路。Vcc=15V,放大 器的最大输出电压幅值为13V o(1)输入信号分别作用于Ai、A2 的同相输入端还是反相输入端？假设输入 电压为，.，那么Ai、A2的输入各为多少？(2)为了使负载上得到的最大不失真 输出电压幅值最大，基准电压Uref应为 多少伏？静态时】和劭2各为多少伏？(3)假设U,足够大，那么电路的最大输出 功率Pom和效率各为多少？图P9.17解：(1)输入信号分别作用于Ai的同相端、A2的反相端,(2)同题 9.16(1)。(3)同题 9.16(2)。9.18 型号为 TDA1521 LM1877 和 TDA1556 的电 路形式和电

21、源电压范围如表所示，它们的功放管的最小管压降minmin均为3V o型号TDA1521电路形式OCL电源电压7.5 20VLM1877TDA1556OTLBTL6.024V6.0-18V(1)设在负载电阻均相同的情况下，三种器件的最大输出 功率均相同。OCL电路的电源电压土Vcc =10V ,试问 OTL电路和BTL电路的电源电压分别应取多少伏？(2)设仅有一种电源，其值为15V ；负载电阻为32Q。问 三种器件的最大输出功率各为多少？解： OTL电路应取 Vcc=20V , BTL电路应取 Vcc=13V oOTL、OCL和BTL电路的最大输出功率分别为:P：广x 0.316WP.似 OCL

22、) = Me-；% min工 2.25WP.BTL) = KU 步 4 1.27W 24补充9.1补图P9.l所示为两个带自举的功放电路。试分 别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通 路，并指出哪些元件起自举作用。解：在图(a)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路 反相，输出级的输入为负半周，因而心导通，电流从C4的正 端经乃、地、扬声器至。4的负端；在信号的负半周，经共射 电路反相，输出级的输入为正半周，因而Ti导通，电流从十 Vcc经72、。4、扬声器至地。Q、凡起自举作用。在图(b)所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相, 输出级的输入为负半周，因而73导通，电流从+

23、Vcc经扬声器、 G、T3至地；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输 入为正半周，因而T2导通，电流从C2的正端经扬声器、72 至G的负端。2、&起自举作用。(C)(d)图 P2.2解：将电容开路、变压器线圈短路即为直流通路，图略。 图P2.2所示各电路的交流通路如解图P2.2所示；第10章直流电源习题2.1 1判断以下说法是否正确，用和“X”表示判断结 果。（1）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（V ）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于 大负载电流。（V ）在单相桥式整流电容滤波电路中，假设有一只整流管断开， 输出电压平均值变为原来的一半。（X ）2.2 2判断

24、以下说法是否正确，用和“X”表示判断结 果。对于理想的稳压电路，AUo/AU/=0, Ro=Qo （ V ）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电 源中的调整管工作在开关状态。（V ）（3）因为串联型稳压电路中引入了深度负反应，因此也可能产 生自激振荡。（X ）（4）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最 大负载电流。（X ）；而且，其最大稳定电流与最小稳定电流 之差应大于负载电流的变化范围。（V ）2.3 3选择合适答案填入空内。（1）整流的目的是（A ）。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波（2）在单相桥式整流电路中，假设有一只整流管接反，那么（

25、C ）C.整流管将C.将交、直C.带通滤波A.输出电压约为2Ud B.变为半波整流 因电流过大而烧毁（3）直流稳压电源中滤波电路的作用是（C ）A.将交流变为直流B.将高频变为低频流混合量中的交流成分滤掉 （4）滤波电路应选用（B ）。A.高通滤波电路B.低通滤波电路电路2.4 4选择合适答案填入空内。(1)假设要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电 源，那么应采用(D )。A.电容滤波稳压管稳压电路B.电感滤波稳压管稳压电路C.电容滤波串联型稳压电路D.电感滤波串联型稳压电路(2)串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是(C )。A.基准电压 B.取样电压 C.基准电压与取样电压

26、之差 开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是(A )。A.调整管工作在开关状态B.输出端有LC滤波电路C.可以不用电源变压器(4)在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大, 对调整管基极控制信号的要求是(A )0A.周期不变，占空比增大B.频率增大，占空比不变C.在一个周期内，高电平不变，周期增大5在图10.2.5(a)所示电路中，输出电压平均值U0(av)=15V,负载电流平均值。(.)=100mA。(1)变压器副边电压有效值心处？(2)设电网电压波动范围为10%。在选择二极管的参数 时，其最大整流平均电流/f和最高反向电压Ur的下限值约为 多少？解：输出电压平均值。0(.)2

27、 0.93,因此变压器副边 电压有效值：。Jo(w -16.7V20.9(2)考虑到电网电压波动范围为10 % ,整流二极 管的参数为山=55根A；下 2山=55根A；下 2URlAy/2U2-26V2.5 6电路如图P10.6所示，变压器副边电压有效值为 2仿o(1)画出2、WD1和诙的波形;求出输出电压平均值U0(AV)和输出电流平均值IL(AV)的表达 式；(3)二极管的平均电流ID(AV)和所承受的最大反向电压URmax的 表达式。02*B1二cot解图图 P10.6P10.6解：(1)全波整流电路，波形如解图P10.6所示。(2)输出电压平均值UO(AV)和输出电流平均值为。）六 0

28、9U压Ur为二极管的平均电流（.）和所承受的最大反向电220V50HzD2、D3的最大反向电压:UR 2同22 x 57V0A5U2.6 7电路如图P10.7所示，变压器副边电压有效值U21 = 50V ， U22 = 20V o试问：（1）输出电压平均值。0（河）和。02（村）各为多少？（2）各二极管承受的最大反向电压为多少？O两路输出电压分别为:UO 0.45(t721+l/22) = 31.5V2 2 09a2=18V（2） Di的最大反向电压: Ur 血21+U22）x99V8电路如图10.8所示，（1）分别标出与和%2对地的极性；（2）、以2分别是半波整流还是全波整流？（3）。21

29、=。22 = 20V 时,U0UAV）和 U02（AV）各为多少？当。21=18丫，。22 = 22丫时，画出小42的波形；并求出和各为多少?解图解：均为上“ + ”、下“-”。(2)均为全波整流。(2) 。01(村) 和 002(AV)001(AV) = 002(W)氏 0.9t/2 = 18V(4)/八 簿2的波形如解图P 10-8所示。它们的平均 值为“。1(4丫)“。1(4丫)=X 0.45021 + 0A5U22 = 18V)乙1乙乙10.9 分别判断图P10.9所示各电路能否作为滤波电路, 简述理由。图 P10.9解：图(a)、(b)所示电路可用于滤波；图(c)所示电路不能用于滤波

30、。因为电感对直流分量 的电抗很小、对交流分量的电抗很大，所以在滤波电路中应将 电感串联在整流电路的输出和负载之间。因为电容对直流分量 的电抗很大、对交流分量的电抗很小，所以在滤波电路中应将 电容并联在整流电路的输出或负载上。10.10 试在图P10.10所示电路中，标出各电容两端电压 的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出。(a)Rl(b)图 P 10.10解：在图(a)所示电路中，G上电压极性为上“+ ”下数值为一倍压；G上电压极性为右+ ”左-，数值为二 倍压；C3上电压极性为上“+ ”下“-，数值为三倍压。负 载电阻上为三倍压。在图(b)所示电路中，G上电压极性为上”下“+”

31、， 数值为一倍压；。2上电压极性为上“+ ”下数值为一 倍压；C3、C4上电压极性均为右“+ ”左数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。10 .11电路如图T10.4所示，稳压管的稳定电压为 6V ,最小稳定电流为5加4,允许耗散功率为240根W,动态电 阻小于15Q。试问：(1)当输入电压为2024V、Rl为200600。时，限流电 阻R的选取范围是多少？(2)假设R=390Q,那么电路的稳压系数&为多少？解：(1)因为；zmax =PZM/UZ =IL = Uz / RL = 10 30mA,所以H的取值范围为：R “maxUlmiiz = 40QQZ + L maxu -UR =360。/+1L Z max 2 Lmin(2)稳压系数为：与嗑 A(M5410.12电路如图P10.12所示，稳压管的稳定电压为 6V,最小稳定电流为5加4,允许耗散功率为240根W,输入电 压为2024V, R=360Q。试问：(1)为保证空载时稳压管能安全工作，&应选多大？(2)当&按