模電 習(xí)題答案.doc

2.10 在圖P2.9所示電路中，設(shè)靜態(tài)時(shí)ICQ2mA，晶體管飽和管壓降UCES0.6V。試問(wèn)：當(dāng)負(fù)載電阻RL和RL3k時(shí)電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解：由于ICQ2mA，所以UCEQVCCICQRc6V?？蛰d時(shí)，輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故 時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故 2.11 電路如圖P2.11所示，晶體管的b100，=100。 （1）求電路的Q點(diǎn)、Ri和Ro； （2）若電容Ce開路，則將引起電路的哪些動(dòng)態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？ 解：（1）靜態(tài)分析： 動(dòng)態(tài)分析： （2）Ri增大，Ri4.1k；減小， 2.18 電路如圖P2.18所示，晶體管的b80，rbe=1k。 （1）求出Q點(diǎn)； （2）分別求出RL和RL3k時(shí)電路的和Ri； （3）求出Ro。解：（1）求解Q點(diǎn)： （2）求解輸入電阻和電壓放大倍數(shù)： RL時(shí) RL3k時(shí) （3）求解輸出電阻： 2.19 電路如圖P2.19所示，晶體管的b60，=100。 （1）求解Q點(diǎn)、Ri和Ro； （2）設(shè)10mV（有效值），問(wèn)？若C3開路，則？ 解：（1）Q點(diǎn)： 、Ri和Ro的分析： （2）設(shè)10mV（有效值），則 若C3開路，則 2.20 已知圖P2.21(a)所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖（b）(c)所示。 （1）利用圖解法求解Q點(diǎn)； （2）利用等效電路法求解、Ri和Ro 。 解：（1）在轉(zhuǎn)移特性中作直線uGSiDRS，與轉(zhuǎn)移特性的交點(diǎn)即為Q點(diǎn)；讀出坐標(biāo)值，得出IDQ1mA，UGSQ2V。如解圖P2.21（a）所示。解圖P2.21在輸出特性中作直流負(fù)載線uDSVDDiD（RDRS），與UGSQ2V的那條輸出特性曲線的交點(diǎn)為Q點(diǎn)，UDSQ3V。如解圖P2.21（b）所示。（2）首先畫出交流等效電路（圖略），然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 2.21 已知圖P2.22（a）所示電路中場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖（b）所示。求解電路的Q點(diǎn)和。 解：（1）求Q點(diǎn)：根據(jù)電路圖可知， UGSQVGG3V。從轉(zhuǎn)移特性查得，當(dāng)UGSQ3V時(shí)的漏極電流 IDQ1mA 因此管壓降 UDSQVDDIDQRD5V。 （2）求電壓放大倍數(shù)： 3.2 設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點(diǎn)均合適，分別畫出它們的交流等效電路，并寫出、Ri和Ro的表達(dá)式。 解：（1）圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。 （2）各電路、Ri和Ro的表達(dá)式分別為圖（a） 圖（b） 圖（c） 圖（d） 解圖P3.23.6 圖P3.6所示電路參數(shù)理想對(duì)稱，晶體管的均為50，=100，UBEQ0.7。試計(jì)算RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ，以及動(dòng)態(tài)參數(shù)Ad和Ri。 解：RW滑動(dòng)端在中點(diǎn)時(shí)T1管和T2管的發(fā)射極靜態(tài)電流分析如下： Ad和Ri分析如下： 3.14電路如圖3.14所示。已知電壓放大倍數(shù)為100，輸入電壓uI為正弦波，T2和T3管的飽和壓降UCES=1V。試問(wèn)： （1）在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax為多少伏？ （2）若Ui10mv(有效值)，則Uo？若此時(shí)R3開路，則Uo=？若R3短路，則Uo=？ 解：（1）最大不失真輸出電壓有效值為 故在不失真的情況下，輸入電壓最大有效值Uimax （2） 若Ui10mV，則Uo1V（有效值）。若R3開路，則T1和T3組成復(fù)合管，等效13，T3可能飽和，使得uO11V（直流）。 若R3短路，則uO11.3V（直流）。三、電路如圖T4.3所示，已知1=2=3=100。各管的UBE均為0.7V，試求IC2的值。 解：分析估算如下： A A4.4 多路電流源電路如圖P4.4所示，已知所有晶體管的特性均相同，UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。 解：因?yàn)門1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它們的基極、集電極電流均相等，設(shè)集電極電流為IC。先求出R中電流，再求解IC1、IC2。 A 當(dāng)（1）3時(shí) A4.13 在圖P4.13所示電路中，已知T1T3管的特性完全相同，2；反相輸入端的輸入電流為iI1，同相輸入端的輸入電流為iI2。試問(wèn)： （1）iC2? （2）iB2? （3）Aui=uO/(iI1iI2)？ 解：（1）因?yàn)門1和T2為鏡像關(guān)系，且2，所以iC2iC1iI2 。 （2）iB3iI1iC2iI1iI2 （3）輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為 4.17 圖4.17所示簡(jiǎn)化的高精度運(yùn)放電路原理圖，試分析： （1）兩個(gè)輸入端中哪個(gè)是同相輸入端，哪個(gè)是反相輸入端； （2）T3與T4的作用； （3）電流源I3的作用；（4）D2與D3的作用。 解：（1）u11為反相輸入端，u12為同相輸入端。 （2）為T1和T2管的有源負(fù)載，將T1管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出，使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時(shí)的放大倍數(shù)。 （3）為T6設(shè)置靜態(tài)電流，且為T6的集電極有源負(fù)載，增大共射放大電路的放大能力。 （4）消除交越失真。5.2 已知某電路的波特圖如圖P5.2所示，試寫出的表達(dá)式。 解: 設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。 5.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所示，試寫出的表達(dá)式 解：觀察波特圖可知，中頻電壓增益為40dB，即中頻放大倍數(shù)為100；下限截止頻率為1Hz和10Hz，上限截止頻率為250kHz。故電路的表達(dá)式為 5.7 已知兩級(jí)共射放大電路的電壓放大倍數(shù) （1）？fL？fH ? （2）畫出波特圖。 解：（1）變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式，求出、fL、fH。 （2）波特圖如解圖P5.7所示。解圖P5.76.4 判斷圖P6.4所示各電路中是否引入了反饋，是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 解：圖（a）所示電路中引入了直流負(fù)反饋。圖（b）所示電路中引入了交、直流正反饋。圖（c）所示電路中引入了直流負(fù)反饋 圖（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。6.5 電路如圖6.5所示，要求同題6.4。解：圖（a）所示電路中引入了交、直流負(fù)反饋圖（b）所示電路中引入了交、直流負(fù)反饋 圖（c）所示電路中通過(guò)Rs引入直流負(fù)反饋，通過(guò)Rs、R1、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋，通過(guò)C2、Rg引入交流正反饋。 圖（d）、（e）、（f）所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。 圖（g）所示電路中通過(guò)R3和R7引入直流負(fù)反饋，通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋。6.8估算圖6.4（d）（h）所示各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。解：各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下： 6.9估算圖6.5（e）（f）（g）所示各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。解：各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下： 7.4 設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)算電路， 要求輸入電阻Ri20k， 比例系數(shù)為100。 解：可采用反相比例運(yùn)算電路，電路形式如圖P7.3(a)所示。R20k，Rf2M。 圖P7.37.5 電路如圖P7.5所示，試求： （1）輸入電阻； （2）比例系數(shù)。 解：由圖可知Ri50k，uM2uI。 即 輸出電壓 圖P7.57.16 試分別求解圖P7.16所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。(7.13題) 解：利用節(jié)點(diǎn)電流法，可解出各電路的運(yùn)算關(guān)系分別為： （a） （b） （c） （d） 7.18 試求出圖P7.18所示電路的運(yùn)算關(guān)系。 解：設(shè)A2的輸出為uO2。因?yàn)镽1的電流等于C的電流，又因?yàn)锳2組成以u(píng)O為輸入的同相比例運(yùn)算電路，所以 7.19 在圖P7.19所示電路中，已知uI14V，uI21V?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，分別求解A、B、C、D和uO的電位； （2）設(shè)t0時(shí)S打開，問(wèn)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間uO0？ 解：（1）UA7V，UB4V，UC1V，UD2V，uO2 UD 4V。 （2）因?yàn)閡O2uDuO3，2 uD 4V，所以u(píng)O34V時(shí)，uO才為零。即 7.22 求出圖P7.22所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。圖P7.22解：電路（a）實(shí)現(xiàn)求和、除法運(yùn)算，電路（b）實(shí)現(xiàn)一元三次方程。它們的運(yùn)算關(guān)系式分別為 8.7 電路如圖P8.7所示，試求解： （1）RW的下限值； （2）振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 解：（1）根據(jù)起振條件 k。故RW的下限值為2k。（2）振蕩頻率的最大值和最小值分別為 8.8 電路如圖P8.8所示， 穩(wěn)壓管DZ起穩(wěn)幅作用，其穩(wěn)定電壓UZ6V。試估算： （1）輸出電壓不失真情況下的有效值； （2）振蕩頻率。 解：（1）輸出電壓不失真情況下的峰值是穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓，故其有效值 （2）電路的振蕩頻率 8.11 分別標(biāo)出圖P8.11所示各電路中變壓器的同名端，使之滿足正弦波振蕩的相位條件。解：圖P8.11所示各電路中變壓器的同銘端如解圖P8.11所示。 8.11 分別判斷圖P8.11所示各電路是否滿足正弦波振蕩的相位條件。解：（a）可能 （b）不能 （c）不能 （d）可能8.14 試分別求解圖P8.14所示各電路的電壓傳輸特性。 解：圖（a）所示電路為單限比較器，uOUZ8V，UT3V，其電壓傳輸特性如解圖P8.15（a）所示。 圖（b）所示電路為過(guò)零比較器，UOLUD0.2V，UOLUZ6V，UT0V。其電壓傳輸特性如解圖P8.15（b）所示。 圖（c）所示電路為反相輸入的滯回比較器，uOUZ6V。令 求出閾值電壓 UT10 V UT24 V其電壓傳輸特性如解圖P8.15（c）所示。 圖（d）所示電路為同相輸入的滯回比較器，uOUZ6V。令 得出閾值電壓 其電壓傳輸特性如解圖P8.15（d）所示。圖（e）所示電路為窗口比較器，uOUZ5V，UT3V，其電壓傳輸特性如解圖P8.15（e）所示。解圖P8.158.16 已知三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性分別如圖P8.16（a）、（b）、（c）所示，它們的輸入電壓波形均如圖（d）所示，試畫出uO1、uO2和uO3的波形。 解：根據(jù)三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性畫出在輸入電壓作用下它們的輸出電壓波形，如解圖P8.16所示。9.3 在圖P9.2所示電路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。試問(wèn)： （1）最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （2）晶體管的最大功耗PTmax為多少？（3）為了使輸出功率達(dá)到Pom，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：（1）最大輸出功率和效率分別為 （2）晶體管的最大功耗 （3）輸出功率為Pom時(shí)的輸入電壓有效值 9.12 已知圖P9.12所示電路中T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，導(dǎo)通時(shí)的UBE0.7V，輸入電壓足夠大。 （1）A、B、C、D點(diǎn)的靜態(tài)電位各為多少？ （2）為了保證T2和T4管工作在放大狀態(tài)，管壓降UCE3V，電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：（1）靜態(tài)電位分別為 UA0.7V，UB9.3V，UC11.4V，UD10V（2）最大輸出功率和效率分別為 10.5 在圖10.2.5（a）所示電路中，已知輸出電壓平均值UO（AV）15V，負(fù)載電流平均值IL（AV）100mA。 （1）變壓器副邊電壓有效值U2？ （2）設(shè)電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10。在選擇二極管的參數(shù)時(shí)，其最大整流平均電流IF和最高反向電壓UR的下限值約為多少？ 解：（1）輸出電壓平均值，因此變壓器副邊電壓有效值 （2）考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10，整流二極管的參數(shù)為 10.15 直流穩(wěn)壓電源如圖P10.15所示。 （1）說(shuō)明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。 （2）標(biāo)出集成運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端。（1） 寫出輸出電壓