《模拟电子技术基础》典型习题解答.pdf

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1、 1 模拟电子技术基础典型习题解答 2 第一章 半导体器件的基础知识 1.1 电路如图P1.1 所示，已知ui 5sint(V)，二极管导通电压UD 0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。图 P1.1 解图P1.1 解：波形如解图P1.1 所示。1.2 电路如图P1.2（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD 0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。图 P1.2 解：uO的波形如解图P1.2 所示。解图P1.2 3 1.3 已知稳压管的稳定电压UZ 6V，稳定电流的最小值IZmin 5mA，最大功耗PZM 150mW。试求图P1.3 所示电路

2、中电阻R的取值范围。图 P1.3 解：稳压管的最大稳定电流 IZMPZM/UZ 25mA 电阻R的电流为IZMIZmin，所以其取值范围为 k8.136.0ZZIIUUR 1.4 已知图P1.4 所示电路中稳压管的稳定电压UZ 6V，最小稳定电流IZmin 5mA，最大稳定电流IZmax 25mA。（1）别计算UI为 10V、15V、35V 三种情况下输出电压UO的值；（2）若UI 35V 时负载开路，则会出现什么现象?为什么？图 P1.4 解：（1）当UI 10V 时，若UOUZ 6V，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 V33.3ILLOURRRU 当UI 15V 时，

3、若UOUZ 6V，则稳压管的电流小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故 LOIL5VRUURR 当UI 35V 时，稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin，所以UOUZ 6V。（2）RUUI)(ZIDZ29mAIZM 25mA，稳压管将因功耗过大而损坏。1.5 电路如图P1.5（a）、（b）所示，稳压管的稳定电压UZ 3V，R的取值合适，uI的波形如图（c）所示。试分别画出uO1和uO2的波形。4 图 P1.5 解图P1.5 解：波形如解图P1.5 所示 1.6 测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.6 所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。图 P1.6 解：晶体管三

4、个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.6 所示。5 解表P1.6 管号 T1 T2 T3 T4 T5 T6 上 e c e b c b 中 b b b e e e 下 c e c c b c 管型 PNP NPN NPN PNP PNP NPN 材料 Si Si Si Ge Ge Ge 1.7 电路如图P1.7 所示，试问 大于多少时晶体管饱和？图 P1.7 解：取UCESUBE，若管子饱和，则 CbCBECCbBECC RRRUVRUV 所以，100CbRR时，管子饱和。1.8 分别判断图P1.8 所示的各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。图 P1.8 6 解：（a）可能 （b）可能

5、 （c）不能 （d）不能，T 的发射结会因电流过大而损坏。（e）可能 7 第二章 基本放大电路 2.1 分别改正图P2.1 所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。图 P2.1 解：（a）将VCC改为VCC。（b）在VCC 与基极之间加Rb。（c）将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。（d）在VBB支路加Rb，在VCC与集电极之间加Rc。2.2 电路如图P2.2（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ 0.7V。利用图解法分别求出RL和RL 3k 时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。图 P2.2 解：空载时：IBQ 2

6、0 A，ICQ 2mA，UCEQ 6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。带载时：IBQ 20 A，ICQ 2mA，UCEQ 3V；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有 8 效值约为1.63V。如解图P2.2 所示。解图P2.2 2.3 电路如图P2.3 所示，晶体管的 80，bbr=100。分别计算RL和RL 3k 时的Q点、uA、Ri 和Ro。图 P2.3 解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为 k3.1mV26)1(mA76.1 A 22EQbbbeBQCQBEQbBEQCCBQIrrIIRURUVI 空 载 时，静 态 管 压 降、

7、电 压 放 大 倍 数、输 入 电 阻 和 输 出 电 阻 分 别 为 k593k3.1308 V2.6 cobesbebebebibeccCQCCCEQRRArRrArrRRrRARIVUuusu RL 5k 时，静态管压降、电压放大倍数分别为 9 47115 V3.2)(besbebeLLcCQLcLCEQuusuArRrArRARRIRRRU k5k3.1cobebebiRRrrRR 2.4 电路如图P2.4 所示，晶体管的 100，bbr=100。（1）求电路的Q点、uA、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？图 P2.4 解：（1）静态分析：

8、V7.5)(A 101mA1 V2efcEQCEQEQBQefBEQBQEQCCb2b1b1BQRRRIVUIIRRUUIVRRRUCC 动态分析：k5k7.3)1(7.7)1()(k73.2mV26)1(cofbeb2b1ifbeLcEQbbbeRRRrRRRRrRRAIrru（3）Ri增大，Ri 4.1k；uA减小，efLRRRAu1.92。10 2.5 设图P2.5 所示电路所加输入电压为正弦波。试问：（1）1uA=o1U/iU?2uA=o2U/iU?（2）画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2 的波形。图 P2.5 解：（1）因为通常1，所以电压放大倍数分别应为 1)1()1(1)

9、1(ee2ecebec1RrRARRRrRAbeuu （2）两个电压放大倍数说明 uo1ui，uo2ui。波形如解图P1.5 所示。解图P1.5 2.6 电路如图P2.6 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uA、Ri、Ro。11 图 P2.6 解：（1）求解Q点：V17.7mA61.2)1(A 3.32)1(eEQCCCEQBQEQebBEQCCBQRIVUIIRRUVI （2）求解输入电阻和电压放大倍数：RL时 996.0)1()1(k110)1(ebeeebebiRrRARrRRu RL 3k 时 992.0)(1()(1(k76)

10、(1(LebeLeLebebiRRrRRARRrRRu 371bebseorRRRR 2.7 电路如图P2.7 所示，晶体管的 60，bbr=100。（1）求解Q点、uA、Ri和Ro；（2）设sU 10mV（有效值），问iU？oU？若C3开路，则iU？oU？图 P2.7 12 解：（1）Q点：V56.4)(mA 86.1 A 31)1(ecEQCCCEQBQCQebBEQCCBQRRIVUIIRRUVI uA、Ri和Ro的分析：k3 95)(952 952mV26)1(cobeLcbebiEQbbbeRRrRRArRRIrru （2）设sU 10mV（有效值），则 mV304 mV2.3 io

11、sisiiUAUURRRUu 若C3开路，则 mV4.14mV6.95.1k3.51)1(ioisiieLcebebiUAUURRRURRRARrRRusu 2.8 已知图P2.8（a）所示电路中场效应管的转移特性如图（b）所示。求解电路的Q点和uA。图 P2.8 解：（1）求Q点：根据电路图可知，UGSQVGG 3V。从转移特性查得，当UGSQ 3V 时的漏极电流 IDQ 1mA 13 因此管压降 UDSQVDDIDQRD 5V。（2）求电压放大倍数：20VmA22DmDODQGS(th)mRgAIIUgu 2.9 图P2.9 中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN 型、

12、PNP型、N 沟道结型）及管脚（b、e、c、d、g、s）图 P2.9 解：（a）不能。（b）不能。（c）构成NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。（d）不能。（e）不能。（f）PNP 型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。（g）构成NPN 型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。2.10 设图P2.10 所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出uA、Ri和Ro的表达式。图 P2.10 14 解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P2.10 所示。（2）各电路uA、Ri和Ro的表达式分别为 图（a）22be23obe11i32be232be

13、1132be2211)1()1()1(RrRRrRRRrRrRRrRAu 图（b）4obe2321be11ibe242be2321be1be2321)(1()()(1()(1(RRrRRrRRrRrRRrrRRAu 图（c）3obe11id2be232be11d2be221)1()1(RRrRRrrRrRrrRAu 图（d）8o213i2be82be2764m)()(RRRRRRrRrRRRgAu 解图P2.10 15 2.11 已知某基本共射电路的波特图如图P2.11 所示，试写出uA的表达式。图 P2.11 解:)10j1)(10j1(3.2j )10j1)(j101(3255fffAff

14、Auu或 2.12 已知某共射放大电路的波特图如图P5.3 所示，试写出uA的表达式。图 P2.12 解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB，即中频放大倍数为100；下限截止频率为1Hz 和 10Hz，上限截止频率为250kHz。故电路uA的表达式为 )105.2j1)(10j1)(j1(10 )105.2j1)(j101)(j11(100 525ffffAfffAuu或 16 2.13 已知某电路的幅频特性如图P2.13 所示，试问：（1）该电路的耦合方式；（2）该电路由几级放大电路组成；（3）当f 104Hz 时，附加相移为多少？当f 105时，附加相移又约为多少？图 P2.13 解:

15、（1）因为下限截止频率为0，所以电路为直接耦合电路；（2）因为在高频段幅频特性为60dB/十倍频，所以电路为三级放大电路；（3）当f 104Hz 时，135o；当f 105Hz 时，270o。2.14 已知某电路电压放大倍数 )10j1)(10j1(j105fffAu 试求解：（1）muA？fL？fH?（2）画出波特图。解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出muA、fL、fH。5mLH5100 j10 100 10Hz 10 Hz(1j)(1j)1010uufAAffff （2）波特图如解图P2.14 所示。解图P2.14 17 2.15 已知两级共射放大电路的电压放大倍数 105.2j11

16、0j15j1j20054ffffAu （1）m uA？fL？fH?（2）画出波特图。解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出m uA、fL、fH。Hz10 Hz5 10 )105.2j1)(10j1)(5j1(5j104HL3m543ffAffffAuu（2）波特图如解图P2.15所示。解图P2.15 2.16 已知一个两级放大电路各级电压放大倍数分别为 52o25o1110j150j1 j2 10j14j1 j25fffUUAfffUUAiuiu 18 （1）写出该放大电路的表达式；（2）求出该电路的fL和fH各约为多少；（3）画出该电路的波特图。解：（1）电压放大电路的表达式 25221)

17、10j1)(50j1)(4j1(50ffffAAAuuu （2）fL和 fH分别为：kHz3.641021.111 Hz50 H5HLfff，（3）根据电压放大倍数的表达式可知，中频电压放大倍数为104，增益为80dB。波特图如解图P2.16 所示。解图P2.16 2.17 电路如图P2.17 所示，T1和T2管的饱和管压降UCES3V，UCC 15V，RL 8。选择正确答案填入空内。图 P2.17 （1）电路中D1和 D2管的作用是消除 。A饱和失真 B截止失真 C交越失真 （2）静态时，晶体管发射极电位UEQ 。A0V B0V C0V （3）最大输出功率POM 。A28W B18W C9W

18、 19 （4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压 。A为正弦波 B仅有正半波 C仅有负半波 （5）若D1虚焊，则T1管 。A可能因功耗过大烧坏 B始终饱和 C始终截止 解：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A 2.18 在图P2.17 电路中，已知UCC 16V，RL 4，T1和 T2管的饱和管压降UCES2V，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%8.694W5.242)(CCCESCCL2CESCComVU

19、VRUVP（2）晶体管的最大功耗 W4.622.02.0L2CCoMTmaxRVPP（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值 V9.92CESCComiUVUU 20 第三章 负反馈放大电路 3.1 判断图P6.4 所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图 P3.1 解：图（a）所示电路中引入了直流负反馈。图（b）所示电路中引入了交、直流正反馈。图（c）所示电路中引入了直流负反馈 21 图（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。3.2 电路如图3.2 所示，要求同题3.1。图 P3.2 解

20、：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈 图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈 图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R1、R2并联引入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正反馈。图（d）、（e）、（f）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图（g）所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈，通过R4引入交、直流负反 22 馈。3.3 分别判断图3.1（d）（h）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下：（d）电流并联负反馈 1ofIIF （e）电压串联负反馈 311ofRRRUUF （f）电压串联负反馈 1ofU

21、UF （g）电压串联负反馈 211ofRRRUUF（h）电压串联负反馈 311ofRRRUUF 3.4 分别判断图P3.2（a）（b）（e）（f）（g）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下：（a）电压并联负反馈 fof1FI UR （b）电压并联负反馈 4of1 RUIF （e）电流并联负反馈 212ofRRRIIF （f）电压串联负反馈 411ofRRRUUF（g）电流串联负反馈 94292ofRRRRRIUF 3.5 估算图3.1（d）（h）所示各电路在深度负反馈条件下电压放大倍数。解：各电路在深度负反馈条件下的电

22、压放大倍数如下：23 13foiof 12foiof foiof 13foiof 1L1fLo1iLoiof 1 (h)1 (g)1 (f)1 (e)(d)RRUUUUARRUUUUAUUUUARRUUUUARRRIRIRIRIUUAuuuuu 3.6 估算图3.2（e）（f）（g）所示各电路在深度负反馈条件下电压放大倍数。解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：92L87942fL87oiof14foiofsL21sfL4oiosf)()(g)1 (f)1()(e)RRRRRRRRURRRIUUARRUUUUARRRRRIRRIUUAuuu 24 第四章 直接耦合放大电路 4.1 图

23、 P4.1 所示电路参数理想对称，1 2 ，rbe1rbe2rbe。（1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。图 P4.1 解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为 beWcIOd)2(rRRuuA（2）RW的滑动端在最右端时 IbeWcC2C1OIbecC2IbeWcC1)2(2 2)(urRRuuuurRuurRRu 所以Ad的表达式为 beWcIOd)2(rRRuuA 比较结果可知，两种情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的C21C uu。4.2 图 P4.2 所示电路参数理想对称，晶体管的 均为50，bbr=1

24、00，UBEQ 0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。图 P4.2 25 解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：mA517.02222eWBEQEEEQEEeEQWEQBEQRRUVIVRIRIU Ad和Ri分析如下：k5.20)1(2972)1(k18.5mV26)1(WbeiWbecdEQbbbeRrRRrRAIrr 4.3 电路如图P4.3 所示，T1管和T2管的 均为40，rbe均为3k。试问：若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？差模输入电压uId=？输出动态电压

25、uO=?图 P4.3 解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压uO分别为 V67.0672 mV10mV152IddObecdI2I1IdI2I1ICuAurRAuuuuuu 由于电路的共模放大倍数为零，故uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。4.4 电路如图P4.4 所示，晶体管的=50，bbr=100。（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？26 图 P4.4 解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为 V5 ,k67.6CCLcLCCLcLVRRRVRRR

26、静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为 V15V23.3mA265.02CCCQ2LCQCCCQ1eBEQEEEQCQCQ2CQ1VURIVURUVIIII （2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：uOuOUCQ11.23V mV6.377.32)(2 k1.5mA26)1(dOIbebLdEQbbbeAuurRRAIrr 若uI=10mv，则 V9.2V327.0O1CQOIdOuUuuAu 4.5 电路如图P4.5 所示，T1 T5的电流放大系数分别为1 5，b-e 间动态电阻分别为rbe1rbe5，写出uA、Ri和Ro的表达式。27 图 P4.

27、5 解:uA、Ri和Ro的表达式分析如下：56be57obe2be1i321IO75be575I3O3354be475be564I2O22be154be421I1O11)1()1()1()1(2)1(RrRRrrRAAAuuARrRuuARrRrRuuArRrRuuAuuuuuuu 28 第五章 集成运算放大器及应用 5.1 电路如图P5.1 所示。试问：若以稳压管的稳定电压UZ作为输入电压，则当R2的滑动端位置变化时，输出电压UO的调节范围为多少？图 P5.1 解：UO的调节范围约为 V6V6 132121321Z1321Z21321RRRRRRRRRURRRRURRRRR即，5.2 电路如

28、图P5.2 所示，试求：（1）输入电阻；（2）比例系数。图 P5.2 解：由图可知Ri 50k，uM2uI。342RRRiii 即 3OM4M2MRuuRuRu 输出电压 IMO10452uuu 5.3 试求图P5.3 所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。图 P5.3 29 解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：（a）13I2I1I33fI22fI11fO522uuuuRRuRRuRRu（b）13I2I1I33fI22fI11fO1010uuuuRRuRRuRRu （c）)(8)(I1I2I1I21fOuuuuRRu （d）I4

29、4fI33fI22fI11fOuRRuRRuRRuRRu 1413I2I1402020uuuu 5.4 电路如图P5.4 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？图 P5.4 解：（1）A2同相输入端电位 )(10)(I1I2I1I2fN2P2uuuuRRuu 输出电压 )(1(10)1(I1I212P212OuuRRuRRu 或 )(10I1I

30、21WOuuRRu（2）将uI1 10mV，uI2 20mV 代入上式，得uO 100mV（3）根据题目所给参数，)(I1I2uu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，)(I1I2uu 20mV 时集成运放的输出电压应为14V，写成表达 式为 14201010)(10min1I1I2min1WORuuRRu 30 故 R1min 143 R2maxRWR1min（10 0.143）k 9.86 k 5.5 分别求解图P5.5 所示各电路的运算关系。图 P5.5 解：图（a）所示为反相求和运算电路；图（b）所示的A1组成同相比例运算电路，A2组成加减运算电路；图（c）

31、所示的A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路，A4组成反相求和运算电路。（a）设R3、R4、R5的节点为M，则 )()(2I21I15434344MO5M2I21I15342I21I13MRuRuRRRRRRiuuRuRuRuiiiRuRuRuRRRR （b）先求解uO1，再求解uO。)(1()1()1()1()1(I1I245I245I11345I245O145OI113O1uuRRuRRuRRRRuRRuRRuuRRu 31（c）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 )(10)(I3I2I1I

32、3I2I114OuuuuuuRRu 5.6 在图P5.6（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t 0 时uO 0。试画出输出电压uO的波形。图 P5.6 解：输出电压的表达式为 )(d11O IO21tutuRCutt 当uI为常量时 )()(100 )()(10101 )()(11O12I1O12I75112IOtuttututtututtuRCuO 若t 0 时uO 0，则t 5ms 时 uO100 5 5 10 3V2.5V。当t 15mS 时 uO 100(5)10 10 3（2.5）V 2.5V。因此输出波形如解图P5.6 所示。解图P5.6 32 5.7 试分别

33、求解图P5.7 所示各电路的运算关系。图 P5.7 解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：（a）2OIIII111d1000dRuuutuutRR C （b）II3I21I1O2dd10ddutuuCCtuRCu （c）tutuRCud10d1I3IO （d）tuutRuRuCud)5.0(100d)(1I2I12I21I1O 5.8 试求出图P5.8 所示电路的运算关系。图 P5.8 解：设 A2的输出为uO2。因为R1的电流等于C 的电流，又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路，所以 33 tuuuuRRututuCRud2)1(d2d1IOOO32O2II1O2 5.9

34、 为了使图P5.9 所示电路实现除法运算，（1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；（2）求出uO和uI1、uI2的运算关系式。图 P5.9 解：（1）为了保证电路引入负反馈，A 的上端为“”，下端为“”。（2）根据模拟乘法器输出电压和输入电压的关系和节点电流关系，可得 )1.0(I2OfOfI1I2OOuuRRRuRRRuukuu 所以 I21 IfO)(10uuRRRu 5.10 试分别求解图P5.10 所示各电路的电压传输特性。34 图 P5.10 解：图（a）所示电路为单限比较器，uOUZ8V，UT3V，其电压传输特性如解图P5.10（a）所示。图（b）所示电路为过零比较器，UOLU

35、D0.2V，UOLUZ6V，UT 0V。其电压传输特性如解图P5.10（b）所示。图（c）所示电路为反相输入的滞回比较器，uOUZ6V。令 INREF212O211PuuURRRuRRRu 求出阈值电压 UT1 0 V UT2 4 V 其电压传输特性如解图P5.10（c）所示。图（d）所示电路为同相输入的滞回比较器，uOUZ6V。令 V3NO1211I212PuuRRRuRRRu 得出阈值电压 V5.7V5.1T2T1UU 其电压传输特性如解图P5.10（d）所示。图（e）所示电路为窗口比较器，uOUZ5V，UT3V，其电压传输特如解图P5.10（e）所示。35 解图P5.10 5.11 已知

36、三个电压比较器的电压传输特性分别如图P5.11（a）、（b）、（c）所示，它们的输入电压波形均如图（d）所示，试画出uO1、uO2和uO3的波形。图 P5.11 解：根据三个电压比较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P5.11 所示。36 解图P5.11 5.12 设计三个电压比较器，它们的电压传输特性分别如图P5.11（a）、（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50k。解：具有图P5.11（a）所示电压传输特性的电压比较器为同相输入的单限比较器。输出电压uOUZ6V，阈值电压UT 2V，电路如解图P5.12（a）所示。具有图P5.11（

37、b）所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器。输出电压uOUZ6V；阈值电压UT1 0V，UT2 2V，说明电路输入有UREF作用，根据 INREF212O211PuuURRRuRRRu 列方程，令R2 50 k，可解出R1 10 k，UREF 1.2V。电路如解图P5.12（b）所示。具有图P5.11（c）所示电压传输特性的电压比较器为窗口单限比较器。输出电压UOL 0V，UOH 6V，阈值电压UT1 0V，UT1 2V。电路如解图P5.12（c）所示。解图P5.12 37 5.13 电路如图P5.13 所示，试求解：（1）RW的下限值；（2）振荡频率的调节范围。图 P5.13 解

38、：（1）根据起振条件 22WWf，RRRR k。故RW的下限值为2k。（2）振荡频率的最大值和最小值分别为 Hz145)(21kHz6.1 2121min01max0CRRfCRf 5.14 在图P5.14 所示电路中，已知R1 10 k，R2 20 k，C 0.01 F，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uO和uC的波形。图 P5.14 解图P5.14 解：（1）振荡周期 T（R1R2）C ln3 3.3mS（2）脉冲宽度 T1R1C ln3 1.1mS uO和uC的波形如解图5.14 所示。38 5.15 波形发生电路如图P

39、5.15 所示，设振荡周期为T，在一个周期内uO1UZ的时间为T1，则占空比为T1/T；在电路某一参数变化时，其余参数不变。选择增大、不变或减小填入空内：图 P5.15 当R1增大时，uO1的占空比将 ，振荡频率将 ，uO2的幅值将 ；若RW1的滑动端向上移动，则uO1的占空比将 ，振荡频率将 ，uO2的幅值将 ；若RW2的滑动端向上移动，则uO1的占空比将 ，振荡频率将 ，uO2的幅值将 。解：设RW1、RW2在未调整前滑动端均处于中点，则应填入，；，；，；。5.16 在图P5.15 所示电路中，已知RW1的滑动端在最上端，试分别定性画出RW2的滑动端在最上端和在最下端时uO1和 uO2的波

40、形。解：uO1和 uO2的波形如解图5.16 所示。（a）RW2滑动端在最上端 （b）RW2滑动端在最下端 解图5.16 39 第六章 正弦波振荡电路 6.1 试用相位平衡条件判别图6.1 电路中，哪个有可能振荡，哪个不能振荡，并简述理由。图 6.1 解：此类题分析的要点是首先确定振荡器类型(1)，一般从选频网络来看是RC，还是 LC 振荡器(2)。若为RC 振荡器，是RC 串并联网络还是用单级的RC 移相网络级联组成，并要清楚这二种选频网络的频率特性(3)。若为LC 振荡器，要判别是变压器耦合型的还是三点式型的。特别要注意的是瞬时极性总是按同一方向的，故抽头与非参考接地的那端子必为相同极性(

41、4)。管子各级间电压极性的关系，由管子的组态决定。40 图(a)所示电路，选频网络为 RC 串并联电路，其特征是：在RCf/10时，其反馈电压最大，即3/1Fu，而相移 F=0。则 T1，T2必须构成同相型放大器才行，T1，T2为单端输入单端输出的差分放大器，判别其相位关系，可以从 T1的基极断开加一瞬时极性为“”(相对于交流“地”)的信号，T2集电极 C2输出电压的极性与 T1基极输入电压极性相同，也为，反馈到 T1基极的极性也为(F=0)，引入的是正反馈，满足产生正弦振荡的相位平衡条件，故有可能产生振荡，瞬时极性见图(a)。图(b)电路，选频网络为三节滞后 RC 移相网络组成，其相移 0F

42、3，相当于增幅箴石个；随着Uo使二极管流过的Id，rd。负反馈变强，使Auf=3，产生稳幅振荡。例 6.3 由集成运放A 组成的文氏桥式振荡器如例6.3(a)所示，已知R=10K，R1=2K，C=0.01F，热敏电阻R2的特性如例图6.3(b)所示，试求振荡电路的输出电压幅度Uom。图 6.3(a)图 6.3(b)解：在满足稳幅振荡是应满足1/213RRAu，即R2=4K 在图(b)中查得相应功耗(有效值)42 第七章 直流稳压电源 7.1 电路如图P7.1 所示，变压器副边电压有效值为2U2。（1）画出u2、uD1和uO的波形；（2）求出输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）

43、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。图 P7.1 解图P7.1 解：（1）全波整流电路，波形如解图P7.1 所示。（2）输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）为 L2L(AV)2O(AV)9.0 9.0RUIUU （3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压UR为 2RL2D22 45.0UURUI 7.2 电路图P7.2 所示。（1）分别标出uO1和 uO2对地的极性；（2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？（3）当U21 U22 20V 时，UO1（AV）和 UO2（AV）各为多少？（4）当 U21 18

44、V，U22 22V 时，画出uO1、uO2的波形；求出UO1（AV）和 UO2（AV）各为多少？图 P7.2 解：（1）均为上“”、下“”。（2）均为全波整流。（3）UO1（AV）和 UO2（AV）为 UO1（AV）UO2（AV）0.9U21 0.9U22 18V （4）uO1、uO2的波形如解图P7.2 所示。它们的平均值为 UO1（AV）UO2（AV）0.45U21 0.45U22 18V 43 解图P7.2 7.3 电路如图P7.3 所示，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流为5mA，允许耗散功率为240mW；输入电压为20 24V，R1 360。试问：（1）为保证空载时稳压管能够安

45、全工作，R2应选多大？（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？图 P7.3 解：R1中的电流和稳压管中的最大电流为 mA40mA5039ZMmax1ZI1ZZRUPIRUUI（1）为 保证空载时稳压管能够安全工作 600)(maxmax12ZRZIIUR（2）负载电流的最大值 mA24min2min1LmaxZRRIIII 负载电阻的变化范围 LminLmaxLmin250RIURZ 7.4 直流稳压电源如图P7.4 所示。（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（3

46、）写出输出电压的表达式。44 图 P7.4 解：（1）整流电路：D1 D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：ZD、R、R、DZ；比较放大电路：A；取样电路：R1、R2、R3。（2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“”下为“”。（3）输出电压的表达式为 Z3321OZ32321URRRRUURRRRR 7.5 在图P7.5 所示电路中，R1 240，R2 3k；W117 输入端和输出端电压允许范围为 3 40V，输出端和调整端之间的电压UR为 1.25V。试求解：（1）输出电压的调节范围；（2）输入电压允许的范围；图 P7.5 解：（1）输出电压的调节范围 V9.16

47、25.1)1(REF12OURRU （2）输入电压取值范围 V25.41 V20max12OminImaxmin12maxOIminUUUUUU 7.6 一串联稳压电路如图7.6所示，稳压二极管DZ的 UZ=6V，负载RL=20，试标出误差放大器A 的同相，反相输入端符号。试求输出直流电压U0的调节范围。为确保调节管的UCE始终不小于3V，求输入电压。(4)当 Ui，RL及取样电路R1，RW，R2一定时，UO为何值时管耗最大？PCM=？45 图 7.6 解：由于运放引入负反馈，故A 为反相放大器，因而A 的上端（接RW）为反相输入端，下端为同相端。RW动臂调最下端时，UO达到最大 而动臂最上端

48、时，UO为最小 当 =15V,保证=3V 而取 Ui=15+3=18V(4)其中 ，当 Ui，RL及取样电路R1，RW，R2一定时，PC将随UO的调变而变化。其变化率为。令dUodPc/=0 当 UO=0.5Ui=9V 时 PC到达极大值，由于UO可调的最小电压为10V，因此此时管耗最大 7.7 直流稳压电路如图7.7 所示，已知三端集成稳压器7805 的静态电流IQ=8mA，晶体管 T 的 =50，UBE=-0.7V 输入电压Ui=16V，求输出电压UO。46 图 7.7 解：集成稳压器7805 输出电压UZ=5V，R1两端电压 R2两端电压 7.8 串联反馈型稳压电路如图7.8 所示。标出运放A 的同相端及反相端 当稳压管DZ的 UZ=6V，Ui=10V 时，计算输出电压Uo 的调节范围 图 7.8 解：A 为负反馈放大器，故为反相型。即A 上面指向RW2的为反相输入端，下面接RW1的为同相输入端。先看RW1调节Uo 的范围 当 RW1动臂调至最下端时，Uomin=0 当 RW1动臂调至最上端时，故 Uo 的调节范围为0-3V 47 再看RW2 当 RW2调至最下端时，Uo 达最大 当 RW2调至最上端时，Uo 调至最小 当 U+min=0 时，显然UOmin=0 当 U+min=3V 时，Uomax=2U+=2*3=6V.故 UO的调节范围为(0,6V)。