模拟电子技术基础典型习题解答.pdf

《模拟电子技术基础典型习题解答.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术基础典型习题解答.pdf（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章第一章半导体器件的基础知识半导体器件的基础知识模拟电子技术基础典型习题解答模拟电子技术基础典型习题解答电路如图所示，已知ui5sint(V)，二极管导通电压UD。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。图解图解：解：波形如解图所示。电路如图（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。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。图解：解：uO的波形如解图所示。解图测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并别离说明它们是硅管仍是锗管。图解：解：晶体管三个极别离为上、中、下管脚，答案如解表所示。解表管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbb

2、eee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe电路如图所示，试问大于多少时晶体管饱和？图解：解：取UCESUBE，若管子饱和，则VUBEVCCUBECCRbRCRbRCRb100RC所以，时，管子饱和。别离判断图所示的各电路中晶体管是不是有可能工作在放大状态。图解：解：（a）可能（b）可能（c）不能（d）不能，T 的发射结会因电流过大而损坏。（e）可能第二章第二章大体放大电路大体放大电路别离更正图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。图解：解：（a）将VCC改成VCC。（b）在VCC与基极之间加Rb。（c

3、）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。r电路如图所示，晶体管的80，bb=100。别离计算RL和RL3k时的Q点、Au、R和R。io图解：解：在空载和带负载情形下，电路的静态电流、rbe均相等，它们别离为VCCUBEQUBEQIBQ 22ARbRICQIBQ1.76mA空载时，静态管压 降、电压放大倍 数、输入电阻和输出 电阻 别离为UCEQVCC ICQRc 6.2V Aurbe rbb(1)26mV1.3kIEQRcrbe 308Ri Rbrbe rbe1.3kAusrbe 93 AuRs rbeRL5k时，静态管压降、电压放大倍数别

4、离为RLUCEQ ICQ(RcRL)2.3VRc RL AuAusRLRo Rc5krbe 115Ri Rbrbe rbe1.3kRo Rc5krbe 47 AuRs rber电路如图所示，晶体管的100，bb=100。（1）求电路的Q点、Au、Ri和Ro；（1）若电容Ce开路，则将引发电路的哪些动态参数发生转变？如何转变？图解：解：（1）静态分析：UBQIEQIBQRb1VCC 2VRb1 Rb2Rf ReIEQ1mAUBQUBEQUCEQ动态分析：rbe rbb(1)10A1VCCIEQ(Rc Rf Re)5.7V26mV 2.73kIEQ(RcRL)7.7Aurbe(1)RfRi Rb1

5、Rb2rbe(1)Rf 3.7kRo Rc 5kAu（2）Ri增大，Ri；减小，电路如图所示，T1和 T2管的饱和管压降UCES3V，UCC15V，RL8。选择正确答案填入空内。AuRLRf Re。图（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（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：解：（1）C（2）B（3）C（4）C（

6、5）A在图电路中，已知 UCC16V，RL4，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：解：（1）最大输出功率和效率别离为Pom(VCC UCES)22RL 24.5W（2）晶体管的最大功耗VCC UCES 69.8%4VCC20.2VCCPTmax 0.2PoM 6.4W2RL（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值UiUomVCC UCES2 9.9V第三章第三章负反馈放大电路负反馈放大电路判断图所示各电路中是不是引入了反馈，是直

7、流反馈仍是交流反馈，是正反馈仍是负反馈。设图中所有电容对交流信号都可视为短路。图解：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图（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。电路如图所示，要求同题。图解：解：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，

8、通过R4引入交、直流负反馈。第四章第四章直接耦合放大电路直接耦合放大电路图所示电路参数理想对称，12，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。图解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为AduO uI(RcrbeRW)2（2）RW的滑动端在最右端时(Rc RW)uC1 2rbeRc2rbeuIuIuC2 所以Ad的表达式为AduO uC1 uC2(RcrbeRW)2RW)2uIuO uI(RcrbeuC2。比较结果可知，两种情形下的Ad完全相等；但第二种情形下的uC1r图所示电路参数理想对称，晶

9、体管的均为 50，bb=100，UBEQ。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，和动态参数Ad和Ri。图解：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：RUBEQ IEQW 2IEQReVEE2VEEUBEQIEQ 0.517mARW2Re2Ad和Ri分析如下：26mVrbe rbb(1)5.18kIEQ 97RWrbe(1)2Ri 2rbe(1)RW 20.5k电路如图所示，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u

10、O=?Ad Rc图解：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别离为uI1uI215mV2uId uI1uI210mVuICAd Rc2rbe 67uO AduId 0.67V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。r电路如图所示，晶体管的=50，bb=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=？图解：（1）用戴维宁定理计算出左侧电路的等效电阻和电源为RLRL RcRL 6.67k,VCCVCC 5VR RcL静态时 T1管和 T2管的

11、集电极电流和集电极电位别离为VEEUBEQICQ1 ICQ2 ICQ IEQ 0.265mA2ReUCQ1VCC ICQRL 3.23VUCQ2VCC15V（2）先求出输出电压转变量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：uOuOUCQ1rbe rbb(1)Ad uIRL26mA 5.1kIEQ 32.72(Rb rbe)若uI=10mv，则uO AduI 0.327VuOUCQ1 uO 2.9VuO 37.6mVAd第五章第五章集成运算放大器及应用集成运算放大器及应用试求图所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。图解：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

12、等。各电路的运算关系式分析如下：RRRuO fuI1fuI2fuI3 2uI1 2uI25u13R1R2R3（a）（b）（c）（d）uO uORfRRuI1fuI2fuI3 10uI110uI2u13R1R2R3Rf(uI2uI1)8(uI2uI1)R1RfRRRuI1fuI2fuI3fuI4R1R2R3R4uO 电路如图所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；20uI1 20uI2 40u13u14（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

13、了保证集成运放工作在线性区，R2的最大值为多少？图解解：（1）A2同相输入端电位Rf(uI2uI1)10(uI2uI1)RRRuO(12)uP210(12)(uI2uI1)R1R1输出电压RuO10W(uI2uI1)R1或uP2 uN2（2）将uI110mV，uI220mV 代入上式，得uO100mV（3）按照题目所给参数，(uI2uI1)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，(uI2uI1)20mV 时集成运放的输出电压应为14V，写成表达式为R10uO10W(uI2uI1)1020 14RR1min1min故R1min143R2maxRWR1min（10）k

14、k别离求解图所示各电路的运算关系。图解：图（a）所示为反相求和运算电路；图（b）所示的 A1组成同相较例运算电路，A2组成加减运算电路；图（c）所示的A1、A2、A3均组成为电压跟从器电路，A4组成反相求和运算电路。（a）设R3、R4、R5的节点为 M，则uuuM R3(I1I2)R1R2iR4 iR3iR5uI1uI2uMR1R2R5R3R4uI1uI2)()R5R1R2（b）先求解uO1，再求解uO。RuO1(13)uI1R1uO uMiR4R4(R3 R4uO R5RuO1(15)uI2R4R4R5RR(13)uI1(15)uI2R4R1R4R5)(uI2uI1)R4（c）A1、A2、A

15、3的输出电压别离为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RuO4(uI1uI2uI3)10(uI1uI2uI3)R1(1试求出图所示电路的运算关系。图解：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为输入的同相较例运算电路，所以1uO2 uIdt 2uIdtR1CuO2(1R2)uO 2uOR3uO uIdt第六章第六章正弦波振荡电路正弦波振荡电路试用相位平衡条件判别图电路中，哪个有可能振荡，哪个不能振荡，并简述理由。图解：此类题分析的要点是第一肯定振荡器类型(1)，一般从选频网络来看是

16、RC，仍是 LC 振荡器(2)。若为 RC 振荡器，是 RC 串并联网络仍是用单级的 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仍是三点式型的。特别要注意的是瞬时极性老是按同一方向的，故抽头与非参考接地的那端子必为相同极性(4)。管子各级间电压极性的关系，由管子的组态决定。图(a)所示电路，选频网络为 RC 串并联电路，其特征是：在f01/RC时，其反馈电压最大，即Fu 1/3，而相移 F=0。则 T1，T2必需组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，能够从 T1的基极断开加一瞬时极性为“”(

17、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，知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0F3，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。第七章第七章直流稳压电源直流稳压电源电路如图所示，已知稳压管的稳固电压为 6V，最小稳固电流为 5mA，允许耗散功率为 240mW；输入电压为 2024V，R1360。试问：（1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多

18、大？（2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的转变范围是多少？图解：解：R1中的电流和稳压管中的最大电流为U UZIR1I 39 50mAR1PZM 40mAUZ（1）为保证空载时稳压管能够安全工作IZ maxUZ 600(I I)R1maxZ max（2）负载电流的最大值ILmax IR1min IR2IZ min 24mA负载电阻的转变范围URLminZ 250ILmaxR2直流稳压电源如图所示。（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、采样电路等部份各由哪些元件组成。（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（3）写出输出电压的表达式。RLmin 图解：

19、解：（1）整流电路：D1D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：R、DZ、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R1 R2 R3R R2 R3UZUO1UZR RR233串联反馈型稳压电路如图所示。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)。