模電作業(yè)答案講解

1、模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路1二極管電路如圖 1所示， 設(shè)二極管是理想的。 試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，(a)并求出 A、O 兩端電壓 UAO。(b)圖1解：圖 a：對 D1有陽極電位為 0V，陰極電位為 12 V，故 D1導(dǎo)通，此后使 D2的陰極電位 為 0V ，而其陽極為 15 V，故 D 2反偏截止， UAO=0 V。圖 b：對 D 1有陽極電位為 12 V ，陰極電位為 0 V，對 D2有陽極電位為 12 V，陰極電位為 6V故 D2更易導(dǎo)通，此后使 VA 6V； D1反偏而截止，故 U AO 6V 。2電路如圖 2

2、 所示，設(shè)二極管為理想的，輸入電壓為正弦波，試分別畫出各圖輸出電 壓的波形。(a)圖2解：圖（ a）：圖（ b）：(b)第1頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路第 2 章 半導(dǎo)體三極管及其放大電路7電路如圖 5（a）所示，晶體管的 80， rbb =100 。（1）分別計算 RL和 RL 3k時的 Q 點， Aus， Ri和 Ro。4（b）、（c）、（2）由于電路參數(shù)不同，在信號源電壓為正弦波時，測得輸出波形如圖 d）所示，試說明電路分別產(chǎn)生了什么失真，如何消除。4（ b）、（ c）、（ d）所示，則（3）若由 PNP 型管組成的共射電路中，輸出電壓波形如圖

3、分別產(chǎn)生了什么失真？(a)(c) (d)解（ 1）在空載和帶負載情況下，電路的靜態(tài)電流、r be均相等，它們分別為I BQVCC U BEQUBEQRbRs22AI CQ I BQ 1.76mArbe rbb (1 )26mV 1.3kI EQ空載時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為U CEQ VCC ICQ Rc 6.2VRcAuc 308rbeRi Rbrbe rbe 1.3kAusrbeAu93Rs rbeRo Rc 5kRL5k時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為VCC U CEQ RcI CQUCEQRLVCCICQ(RcRL ) 2.3VRcRL第2頁 共 20 頁

4、模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路AuRL115rbeusrbeAu47Rs rbeRi Rb rbe rbe 1.3kRo Rc 5k2）（a）飽 和失真 ，增 大 Rb，減小 Rc 。（ b） 截 止 失 真 ， 減 小 Rb 。（ c） 同 時 出 現(xiàn) 飽 和 失 真 和 截 止 失 真 ， 應(yīng) 增 大 VCC 。3）（a）截止 失真；（b）飽 和失真；（c）同時 出現(xiàn)飽和失 真和截 止失真。 8電路如圖 6 所示，晶體管的 100，rbb =100 。（1）求電路的 Q 點， Au，Ri和 Ro。（2）若電容 Ce 開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變

5、化？圖6解：（1）靜態(tài)分析：U BQRb1 Rb2VCC2VU BQ U BEQI EQ 1mA EQRfReI BQI EQ10AU CEQ VCC IEQ(Rc Rf Re ) 5.7V動 態(tài)分 析 ：26mVrbe rbb (1 ) 2.73kI EQAu(Rc RL) rbe (1 )Rf7.7Ri Rb1 Rb2 rbe (1 )Rf 3.7kRo Rc 5k第3頁 共 20 頁Au 減 小 ，模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2)Ri 增大， Ri Rb1 Rb2 rbe (1)(Rf Re ) 4.1k ；(Rc RL) rbe (1)(Rf Re)1.92

6、 。U CES=0.3V 。9分壓式偏置電路如圖 7 所示，已知三極管的 UBE=0.7V，rbb=100 ， =60， （ 1）估算工作點 Q。（ 2）求放大電路的 Au，Ri，Ro，Aus。（ 3）求最大輸出電壓幅值 Uom 。（ 4）若電路其他參數(shù)不變，問上偏流電阻RB1 為多大時，能使 U CE=4V ？解：Rb2V CCU B b2 CC =20k 16V/80k =4VRb1 Rb2IC I E UB U BE =(40.7)V/2 k 1=.65mA ReU CEVCCI CRCI EReVCCI C ( RC +Re )=16V1.65 mA 5 k=7.75VICIB C =

7、1.65 mA /60=27.5A r be 300 1 26mV 300 61 26 1261I EmA 1.65RL/ RC / RL =(3 6/9) k = 2k AuuouiRL r be 602/1.26195RiRb1/ Rb2 / rbe rbe 12.61kRoRC=3 k uoRiAuso iAu =(1261/1361)( 95)= 88uiRs Ri( 3) U om=min J Q ，Q A=min UCEUCES，ICRL=3.3V(4)U CE4V，根據(jù) U CEVCCI C RCI EReVCCI E( Rc+Re )求得 IE=(VCCUCE)/( RC+Re

8、)12V/5 k2.4 mAUB=UBE IERe (0.72.4 2)V 5.5VRb1=(Rb2VCCRb2UB)/UB=(20 k 16V20 k 5.5V)/5.5V 38.18 k 取標稱值為 39 k 電阻。10電路如圖 8 所示，晶體管的 60，rbb =100 。( 1)估算靜態(tài)工作點 IB，IC，UCE。(2) 畫出三極管及整個放大電路的交流微變等效電路。第4頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路3）計算 Au、Ri和 Ro。4）設(shè) U s10mV （有效值），問 U i？ Uo？若 C3開路，則 Ui？ Uo？解：1）Q點：BQCQ圖8VC

9、CU BEQRb (1)ReI BQ 1.86mA31AU CEQ VCC I EQ (Rc Re ) 4.56VAu、Ri 和 Ro的分析：rbe rbb (1)26ImEQV952RiRb rbe 952(Rc RL)rbe95Ro Rc 3k2）設(shè) Us 10mV（有效值），則UiRi U s 3.2mV Rs RisUoAu U i304mV若 C3 開路，則Ri Rb rbe (1 )Re 51.3kAuRc RL1.5UiReRiUoRs Ri Us 9.6mVAu Ui 14.4mV第5頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路第 4 章 功率放大電

10、路1雙電源乙類互補對稱功率放大電路如圖1 所示，已知 VCC=12V ，RL=10，輸入信號為正弦波。（1）在晶體管 UCES 忽略不計的情況下，負載上可以得到的最大輸出功率。（2）每個功放管上允許的管耗是多少？（3）功放管的耐壓又是多少？（4）如何選擇功率晶體管？解：（1）POMUC2C2RL122*107.2W（ 2 ）每個管耗的允許值即為管耗的最大值，即為最大輸出功率的五分之一，為 7.2/5=1.44W.（3）雙電源互補對稱電路在同一時刻只有一個管子導(dǎo)通，所以功放管的耐壓為管子的最大管壓降 UCEmax 2UCC 24V 。（4）可求出每只管子的反向擊穿電壓U （BR ）CEOU （

11、BR ）CEO 2VCC 2 12 24V根據(jù)公式可以求出每只管子允許的最大集電極電流ICMI CM12I om 10 1.2A根據(jù)公式可以求出每個管子的最大集電極功耗PCM0.2POM0.2 7.2 1.44W圖1圖2T1和 T2 的飽和管壓降 |U CES|=3V，輸2在圖 2 所示電路中，已知 VCC=12V ，RL=16， 入電壓足夠大，且當 ui=0V 時， uo=0V 。求解：1）最大不失真輸出電壓的有效值。2）負載電阻 RL 上電流的最大值。 3）最大輸出功率 Pom 和效率 。 4）說明二極管 D1、D2 的作用。解 ：（ 1） Uom VCC UCES 12 3 9V第6頁

12、共 20 頁ILm模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路2）9U o 6.36V o2U9U om 9 0.5625 A16RLPom1 U o2m3）2 RL(VCC UCES )2 (12 3)2 2.53W2 162RLU om 9POom 59%PV 4 VCC 4 12 T1、T2提供基極偏置電壓，使電路工作在甲乙類狀態(tài)，用以消除交越失真。 2 所示電路，已知 VCC=20V ，RL=8， T1和 T2 管的飽和管壓降 |U CES|=0V ， ui（4） 3如圖 為正弦波，其有效值為 10V 。（1）求電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。 （2）管耗最

13、大時，電路的輸出功率和效率各為多少？ 解：（1）電路為射極輸出器形式，所以輸出電壓有效值Uo2 102 12.5W82 2 10 2022.5WU o=10V 。2）PTMPoRL( 1Uo2mPoPVPTRL2U omVCCRLPV PO 22.5 12.5 10WPO 12.5 56%22.5PV當U om2 VCCU om2VCC2 RL2VCC 時，管耗最大。222VC2C2 202U o2mCCom )2CC2 10.13W42 RL2 822 20222 10.13W2RL2 8PV PTm PO 10.13 10.13 20.26WPO 10.13PV20.2650%8-6 單電

14、源供電 OTL 電路如題圖 8-6 所示， 已知 RL=8，要求最大輸出功率Pom=10W ，VT1和 VT 2 管的飽和管壓降 U CES 0V 。當 ui 為正弦波時試回答： （1）電源電壓 VCC 大于或等于多少； （2）直流電源供給的功率是多少； （3）管子的擊穿電壓大于或等于多少； （4）轉(zhuǎn)換效率等于多少？第7頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路題圖 8-6+ uo2om1UPom解：( 1)2 RL( C2C U CES)22RLVCC 2 2RL Pom2 2 8 10 25.3V取 VCC26V2U om (VCC /2)PV2）3）U (B

15、R)CEO2 VCC26VPO4）VCCUom(2PV4 VCCVCCUCES) 13 78.5%4 13第5章集成運算放大電路2已知如圖 1 所示差放電路的 VCC=VEE=+12V ，RC=RE=10k，=80。求： （ 1）靜態(tài)工作點 Q（IBQ、 ICQ、UCEQ）。（2）輸入 ui=10mV，不接 RL 時的輸入 uO。（3）輸入 ui=10mV ，接 RL=20k 負載時輸出 uO。圖1圖2第8頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路解：（1）靜態(tài)工作點IEQVCC UBE2REE12 0.72 100.585mAIBQIE10.585mA817.2

16、AICQ IBQ 80 7.2A 0.576mAUCEQ VCC VEE ICRC 2I ERE12 12 0.576 10 2 0.585 10 6.54V(2)不接 RL 時的輸出 uOrbe 300 (1 ) 26(mV) 300 81 26 3.9k be I E (mA) 0.5853）接 RL 時的輸出 uO3雙輸入單輸出差分放大電路如圖2 所示。已知 VCC=VEE=12V ，RB1=RB2=RB=5k，RC1=RC2=RC=10k，RE=11.3k ，RL=10k ，三極管的電流放大倍數(shù) 1=2=100，UBE=0.7V ， rbb =300 ，試計算：（ 1）靜態(tài)工作點 Q（

17、I BQ1、 ICQ1、UCEQ1）、Q（IBQ2、ICQ2、UCEQ2）。（ 2）差模輸入電阻和輸出電阻。（3）差模電壓放大倍數(shù) Aud=u od/uid（單）。（4）共模電壓放大倍數(shù) Auc=u oc/uic（單）。（ 5）電路共模抑制比 KCMR。 解：1）ICQ1I CQ20.7 ( VEE )0.7 ( 12)2REE2 11.3k0.5mAIBQ1I BQ2ICQ110.5mA1005AUCEQ2 VCC ( VEE ) I CQ1 RC 2REE12 12 0.5mA 10k 2 11.3k 7.7V第9頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路I

18、RC1 IL 0.5mA I RC1 IL 0.5mAIRC1RC IL RL VCC 12V10IRC1 10IL VCC 12VIRC1 0.85mA 解得 RC1IL 0.35mAUCQ1 IL RL 0.35 10 3.5VUCEQ1 U CQ1 ( VEE) ICQ1 2REE3.5 12 0.5mA 2 11.3k 4.2V(2)輸出電阻 rod RC 10k（3）CMRR Aud 單 109 （5） Auc 單5.10 電路如圖 5.10 所示為差分放大電路，已知 VCC=VEE=12V ，RB=10k，RE=0.5k，三極管的電流放大倍數(shù) =50，rbe=2k，UBE=0.7V

19、，Io=1mA ，試求： （ 1）靜態(tài)工作點 Q（I BQ、 ICQ、UCEQ）。（2）差模電壓放大倍數(shù)。 （3）單端輸出共模電壓放大倍數(shù)。RC=10k ，第 10 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路圖 5.10 題 5.10 圖解：（ 1） 靜態(tài)工作點IEI o 1mA220.5mAIB0.5mA50IC I E 0.5mA0.01mAUCE UC1 U E1UC1VCCI CRC12 0.510 7VUE1UB1UBEICRCUBE0.01 10 0.7 0.8VUCE UC1 UE1 7 0.8 7.8V2） 差模電壓放大倍數(shù)RCRB rbe 1RE

20、50 1010 2 51 0.513.33） 單端輸出共模電壓放大倍數(shù)AocRCRB rbe 1RE 21REE因為電路中 REE 是用恒流源替代，因此 REE 近似為無窮大，所以 Aoc 0。五、在圖 T5.1 所示差動放大電路中，假設(shè)RC1=RC2=RC=30k， RB1=RB2=RB=5k，RE=20k，VCC=VEE =15V ，RL=30k，三極管的 =50，rbe=4k，求：（ 1）求雙端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)Aud、共模電壓放大倍數(shù) Auc、共模抑制比 KCMR 。（ 2）改雙端輸出為從 T1 的集電極單端輸出，求單端輸出時的差模電壓放大倍數(shù)Aud、共模電壓放大倍數(shù) Auc、共

21、模抑制比 KCMR 。6、解：（1）由于靜態(tài)時第 11 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路U BE2I EQReVEE所以有 I EQ 0.3575mArbe 300 (1 ) 26 4kI EQ所以當雙端輸出時，差模電壓放大倍數(shù)為150 (15/ 30) 125AdAu1(Rc / 2RL)rbe2)若改雙端輸出為從 VT 1 的集電極單端輸出，試求此時的差模放大倍數(shù)為AdAu12rbeRc1 50 30 187.5243)在(2) 的情況下，設(shè) Ui1 5mV ，Ui2 1mV ，則輸出電壓為U oAud uid187.5 (5 1) 750mV第 6

22、 章 反饋放大電路3判斷圖 1 所示的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 是負反饋。設(shè)圖中所有電容對交流信號均可視為短路。(e)(a) (b)(c) (d)(f)(g)第 12 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路圖1解：圖（ a）所示電路中引入了直流負反饋。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反饋圖（ d）、（e）、（f）、（g）所示各電路中均引入了交、直流負反饋。(e)(f)圖2解： 各電路中引入交流負反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下：（a）電壓并聯(lián)負反饋F If Uo1 R（b）電壓并聯(lián)負反饋F

23、 If Uo1 R4F If IoR2（e）電流并聯(lián)負反饋R1 R2F Uf UoR1（f ）電壓串聯(lián)負反饋R1 R45分別判斷圖 3 所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋，估算圖 度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。3 所示各電路在深第 13 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路解：（a）電 流并聯(lián) 負反 饋（b）電壓串聯(lián) 負反 饋（c）電 壓串聯(lián)負反饋 （d）電 壓串聯(lián)負反饋各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下：第 7 章 集成運算放大器的基本應(yīng)用1電路如圖 1 所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為14V ，填表 1。第 14 頁 共 20 頁模擬電子技

24、術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路(a)(b)uI/V0.10.51.01.5uO1/VuO2/V表17.6 分別求解圖 7.4 所示各電路的運算關(guān)系。(a)(b)解： uO1 ( Rf /R) uI 10 uI，uO2 (1+Rf /R ) uI11 uI。當集成運放工作到非線性區(qū)時，輸 出電壓不是 14V ，就是 14V 。uI/V0.10.51.01.5uO1/V15 10 14uO2/V1.15.51114(c)第 15 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路圖 （b）所 示的 A1 組成同相比所 示的 A1、A2、A3 均組成為電圖 7.

25、4 題 7.6 圖M，則7.6 解 ： 圖 （ a ） 所 示 為 反 相 求 和 運 算 電 路 ； 例運算電路，A2組 成加減 運算電 路；圖 （c） 壓跟隨器電路，A4組成反相求和運算電路。 （a）設(shè) R3、R4、 R5的 節(jié)點為uMuI1R3( I1R1uI2 )R2 )i R4iR3iR5uI1uI2uMR1R2R5uOuM iR4R4(R3 R4R3R4 )(uI1 uI2 )R5 )(R1 R2 )b） 先求 解 uO1， 再求解R3uO。uO1 (1 )uI1R1R5R5R5 uO1 (1 R5 )uI2R4R4RR5 (1 RR3 )uI1 (1R4R1R5(15 )(uI2

26、 uI1 )R4( c) A 1、 A 2、 A 3 的 輸 出 電 壓 分 別 為 uI1、 和運算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等，R4 (uI1 uI2 uI3) 10(uI1 uI2 uI3 )R5R54 )uI2uI2 、 uI3 。 由 于 在A4組成的反相求所以uOR1第 16 頁 共 20 頁7.5 電路如圖 7.3 所示。（1）寫出 uO與 uI1、uI2 的運算關(guān)系式。uO？（2）當 RW的滑動端在最上端時，若 uI110mV，uI220mV ，則（3）若 uO 的最大幅值為 14V ，輸入電壓最大值 uI1max 10mV ， uI2max 20mV ，最小

27、值均為 0V ，模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路7.5 解：(1)A2 同相輸入端電位uP2uN2RfR (uI2uI1) 10 (uI2 uI1)uO (1 ) uP2 10(1)(uI2 uI1)輸出電壓R1R1uO 10(uI2 uI1 )或R1(2)將 uI110mV，uI2 20mV 代入上式，得 uO 100mV(3)根據(jù)題目所給參數(shù)， (uI2 uI1 )的最大值為 20mV 。若 R1為最小值，則為保證集成運放工作在線性區(qū)， (uI2 uI1) 20mV 時集成運放的輸出電壓應(yīng)為 14V，寫成表達式為RW10uO 10 W (uI2 uI1 ) 10 2

28、0 14R1minR1min故R1min 143 R2max RW R1min ( 100.143) k 9.86 k 第 8 章 信號產(chǎn)生電路1某學(xué)生連接一個如圖 1 所示的文氏電橋振蕩器， 但電路不振蕩， 請你幫他找出錯誤， 并在圖中加以改正，要求不增、減元器件。圖2圖1解：電阻 R1和 R2阻值選擇有誤，不滿足起振條件，可將它們的阻值互換。 集成運放 A 輸入端正、負極性有誤，可將其極性互換。2設(shè)圖 2 所示電路中的 A1、A2 均為理想運放，請回答下列問題：(1) 為使該電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩，試分別用“”、“”號標出 A1 的同相輸入第 17 頁 共 20 頁模擬電子技術(shù)作業(yè)答案第 1 章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路端和反相輸入端；（2）若采用一只負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt 來穩(wěn)定該電路輸出振幅， 試問 Rt應(yīng)取代電路中的哪只電阻？解： 1上“”、下“”2 Rt取代 Rf3電路如圖 3 所示，試用相位平衡條件判斷哪個能振蕩，哪個不能，說明理由。(a)(c)(d)圖3解：（a