模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版(童詩白)課后答案【精華版】

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第1章常用半導(dǎo)體器件1.1選擇合適答案填入空內(nèi)。山在本征半導(dǎo)體中加入(A)元素可形成N型半導(dǎo)體，加入(C)元素可形成P型半導(dǎo)體。A.五價 B.四價 C.三價⑵當(dāng)溫度升高時，二極管的反向飽和電流將(A)oA.增大 B.不變 C.減?、恰梗鹤髟诜糯髤^(qū)的某三極管，如果當(dāng)/b從12M增大到22公時，左從尿A變?yōu)?//N,那么它的夕約為(C)。A.83 B.91 C.100(4)當(dāng)場效應(yīng)管的漏極直流電流/□從2mA變?yōu)?mA時,它的低頻跨導(dǎo)gm將(A)。A.增大： B.不變： C.減小電路如圖P1.2所示，已知叫=10sin〃(%,試畫出小與明的波形。設(shè)二極管導(dǎo)通電壓可忽略不計。解：/與〃。的波形如解圖PL2所示。電路如圖P1.3所示，已知q=5sin0(V),二極管導(dǎo)通電壓Ud=0.7匕試畫出孫與〃。的波形圖，并標(biāo)出幅值。圖PL3解圖P1.3圖PL3解圖P1.3電路如圖PL4所示，二極管導(dǎo)通電壓Ud=0.7K常溫下226〃八/,電容。對交流信號可50505050視為短路：叫為正弦波，有效值為10mV,試問二極管中流過的交流電流的有效值為多少？解：二極管的直流電流ID=(V-UD)/R=2.6mA圖PL4圖PL4「DXUtJId=1℃故動態(tài)電流的有效值：〃=UJ%x1〃?4L5現(xiàn)有兩只穩(wěn)壓管,穩(wěn)壓值分別是6y和W,正向?qū)妷簽?.7匕試問:(1)若將它們串聯(lián)相接，則可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？(2)若將它們并聯(lián)相接，則又可得到幾種穩(wěn)壓值？各為多少？解：(1)串聯(lián)相接可得4種：1.4匕14%6.7V：8.7Vo(2)并聯(lián)相接可得2種:0.7匕6Vo1.6已知圖PL6所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz=6V，最小穩(wěn)定電流/Zmin=5mA，最大穩(wěn)定電流/zmax=25〃泊,(1)分別計算U/為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓的值:(2)若U/=35V時負載開路，則會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？解：(1)只有當(dāng)加在穩(wěn)壓管兩端的電壓大于其穩(wěn)壓值時.輸出電壓才為6V。???U/=10V時，Uo=RlUj=3.3V；R+RlRU/=151/時，U0=—l—Ut=5V：°R+%RU/=35V時，U()=———U,?H.7V>UZ.：.Uo=UZ=6V0R+&u,-uy⑵當(dāng)負載開路時，/z=y=29"泊＞/zmax=25〃乂,故穩(wěn)壓管將被燒毀。R在圖PL7所示電路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓Ud=1.5Y,正向電流在5~15〃N時才能正常工作。試問：(D開關(guān)S在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光?(2次的取值范圍是多少？解：(DS閉合。(2)/?的范圍為：%n="—〃)//**233Q我3=(丫”)〃270℃L8現(xiàn)測得放大電路中兩只管子兩個電極的電流如圖PL8所示。分別求另一電極的電流,標(biāo)出其方向，并在圓圈中畫出管子，且分別求出它們的電流放大系數(shù)4。解：答案如解圖PL8所示。放大倍數(shù)分別為乩=1〃l4/10〃A=100和月=5〃泊/100〃4=50測得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖P1.9所示。在圓圈中畫出管子，并說明它們是硅管還是錯管。解:如解圖1950501.10電路如圖1.10電路如圖Pl.io所示，晶體管導(dǎo)通時Ure=0.7V,4=50。試分析％8為°v、IV、3V三種情況下T的1：作狀態(tài)及輸出電壓〃0的值。X?限+SVIkQU解：⑴'當(dāng)Vbb=0時，T截止，X?限+SVIkQU(2)當(dāng)丫刖=1丫時，因為兒=勺絲=6?！◤?cq=P】bq=3〃iA圖PL10uo=Vcc-Icq圖PL10所以丁處于放大狀態(tài)。y一。⑶當(dāng)%b=3V時，因為IRQ=*——生色=460//A，Rbv-UICQ=piBQ=23〃7A?Ics=上——8=\\.3mA,所以丁處于飽和狀態(tài)。R,電路如圖Pin所示，晶體管的,=50,|(4/=0.2^,飽和管樂降IUcesImO，1^：穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz=5丫，正向?qū)妷?0.5V。試問：當(dāng)〃/=0V時”0=?：當(dāng)%=-5丫時〃。=? %T(-I2V)解：當(dāng)〃/=0V時，晶體管截止，穩(wěn)壓管擊穿， J-OIT75010kQ卜、Sl〃。=-4=-5憶當(dāng)為=-5V時，晶體管飽和，u0=-0.1V.因為： 圖Pl.ll%|=^^=480〃43=印8|=24小，%=%-3&<0L12分別判斷圖PL12所示各電路中晶體管是否有可能I：作在放大狀態(tài),解：（a）可能：（b）可能：（c）不能：（d）不能，7的發(fā)射結(jié)會因電流過大而損壞。（e）可能。已知放大電路中一只N溝道場效應(yīng)管三個極①、②、③的電位分別為4y、8V、12V,管子工作在恒流區(qū)。試判斷它可能是哪種管子（結(jié)型管、MOS管、增強型、耗盡型），并說明①、②、③與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系。解：管子可能是增強型管、耗盡型管和結(jié)型管，三個極①、②、③與G、S、D的對應(yīng)關(guān)系如解圖PL13所示。解圖Pl.13已知場效應(yīng)管的輸出特性曲線如圖P1.14所示，畫出它在恒流區(qū)的轉(zhuǎn)移特性曲線。解圖PM4解圖PM4解：在場效應(yīng)管的恒流區(qū)作橫坐標(biāo)的垂線(如解圖PL14⑶所示)，讀出其與各條曲線交點的縱坐標(biāo)值及“GS值，建立if)=?f(〃GS)坐標(biāo)系，描點，連線，即可得到轉(zhuǎn)移特性曲線，如解圖Pl.14(b)所示。電路如圖PL15所示，7的輸出特性如圖P1.14所示，分析當(dāng)吃=4K8V、12y三種情況下場效應(yīng)管分別工作在什么區(qū)域。解：根據(jù)圖P1.14所示7的輸出特性可知，其開啟電壓為5V,根據(jù)圖P1.15所示電路可知當(dāng)%=4V時，〃GS小于開啟電壓，故-截止。當(dāng)力=8丫時，設(shè)7工作在恒流區(qū)，根據(jù)輸出特性可知bx0.6mA,管樂降15$xVDD-iDRd?IOV.50505050因此,1(gD=“GS-I'DS*—2V,小于開局電壓,說明假設(shè)成立，即71說明假設(shè)成立，即71作在恒流區(qū)。圖P1.15當(dāng)%=12V時，由于匕犯=12V,必然使T1作在可變電阻區(qū)。L16分別判斷圖PL16L16分別判斷圖PL16所示各電路中的場效應(yīng)管是否有可能【作在恒流區(qū),圖P1.16解：⑶可能,(b)不能,(c)不能不)可能。補充1.電路如補圖Pl(a)、(b)所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz=3V.R的取值合適，”/的波形如圖(c)所示。試分別畫出u0\和〃02的波形。(a) (b) (c)補圖Pl解：波形如下圖所示

w/V.w/V.補充2.在溫度20°C時某晶體管的/cbo=2〃4試問溫度是60。（2時的=?CBO20x24=2x24=32〃A。補充3.有兩只晶體管，一只的夕=200,ICE0=200//A：另一只的夕=100,ICE0=10//A.其它參數(shù)大致相同。你認為應(yīng)選用哪只管子？為什么？解：選用#=100,，ceo=10，A的管子，因其￡適中,/「EO較小，因而溫度穩(wěn)定性較另一只管子好。補充4.電路如補圖P4所示，試問6大于多少時晶體管飽和？解：取。。心=Ube，若管子飽和，b-Ubeb-Ube_匕?C-UbeR所以之優(yōu)=100時.管子飽和。補圖P4第2章基本放大電路習(xí)題分別改正圖P2.1所示各電路中的錯誤，使它們有可能放大正弦波信號。要求保留電路收圖P2.1解：(a)將-匕r改為+匕小(b)在+1&與基極之間加甌(c)將Vbb反接，且在輸入端串聯(lián)一個電阻。(d)在Vbb支路加林，在-%與集電極之間加用。畫出圖P2.2所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對交流信號均可視為短路。圖P2.2解：將電容開路、變壓器線圈短路即為直流通路，圖略圖P2.2所示各電路的交流通路如解圖P2.2所示：

解圖P2.2解圖P2.2分別判斷圖P2.2⑶、(b)所示兩電路各屬哪種放大電路，并寫出。、兒、飛和此的表達式。解：圖(a):IBQ解：圖(a):IBQV-I]VCCuBEQR]+R2+(l+0)&,1CQ=Rbq，Uceq=VccT1+0)IbqR「RHIR\,R(=RJ!R.演R圖(b)： =(—―>■匕T_^8￡°)/[與〃R3+(1+/?)/?1].ICQ=PlBQ-a+?3U(：EQ=Ze-【CqRs-IEqR。A1=1，R=R\"~~~：，R。=氏?！?+。電路如圖P2.4(a)所示，圖(b)是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時=。.7丫。利用圖解法分別求出R/=8和鳥=3攵C時的靜態(tài)工作點和最大不失真輸出電壓U.(有效值)。

解:空載時：Ibq=20//A,ICQ=2mAyUCEQ=6Vz：最大不失真輸出電樂峰值約為5.3V,有效值約為3.75Vo帶我時：%= =2mA.UCEQ=3V：最大不失真輸出電壓峰值約為2.3V,有效值約為L63Vo如解圖P2.4所示。在圖P2.5所示電路中，已知晶體管的尸=80.%=19"=20〃W，靜態(tài)時Ubeq=0.7V.Uceq=4V/b@=20//Ao判斷下列結(jié)論是否正確，在括號內(nèi)打“力和“x”表示。4 r=-200(X)20x10-380x5 =M00(x)4 r=-200(X)20x10-380x5 =M00(x)120⑸&=—kQ.=Ik。(x)

20⑹凡==—5.71(x)0.780x2.5- =-200N)10.7 kCl=35kCl(x)0.02(7)R產(chǎn)(7)R產(chǎn)3kCl(x)⑻凡氏\kCl（4）⑼R（）⑼R（）=5kQN）（ll）L/5x20/z?V（x）（10）Ro=2.5kCl（x）（12）CZS?60nzV（V）電路如圖P2.6所示，已知晶體管￡=120,Ube=0.7V,飽和管壓降Uces=0.5匕在下列情況下,用直流電壓表測量晶體管的集電極電位，應(yīng)分別為多少？(1)正常情況：(2爾也短路:⑶即開路：(4)/3開路：⑸網(wǎng)短路：⑹&短路:圖P2.6 圖P2.6 圖P2.7V一。「u解:⑴4=q——^一*=174-163=11//AJC=%=1,32〃泊，%%:,UC=VCC-ICR=8.3V.Rbi短路,=Ib=0,；?Up=15Vo/?bi開路.臨界飽和基極電流1Hs='" K23.1pA,v_u實際基極電流『2=174〃A°由于4>1Hs，管子飽和，uc=Uces=0.5V，(4)的2開路,無基極電流,Uc=Vcc=15Vo

(5)Rb2短路，發(fā)射結(jié)將燒毀,可能為15Vo(6)Rc短路，Uc=^cc=15Va電路如圖P2.7所示，晶體管的尸=80，大.=100Q0分別計算&=8和R=34。時Of) L L的Q點、兒、凡和凡。解：在空載和帶負載情況下，電路的靜態(tài)電流、力?均相等,它們分別為:V-UV-UVCCubeq一等、22〃AIcq=bqg1.76〃酒%=加+(1+/?)^^1.3AQ1EQ空載時，靜態(tài)管樂降、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻分別為:Uceq=Vcc-IcqR,-6.2V： 4=一半1-308&=&〃小士加也&=&〃小士加也1.3ZQ：Ro=Rc=5kQ&=3AC時，靜態(tài)管壓降、電壓放大倍數(shù)分別為：入=_隊相0)-5入=_隊相0)-54產(chǎn)」^，4尸-34.7

展+凡K=凡〃%六%K=凡〃%六%aL3AC&=Rc=5kd.若將圖P2.7所示電路中的NPN管換成PNP管，其它參數(shù)不變，則為使電路正常放大電源應(yīng)作如何變化？Q點、4、a和此變化嗎？如變化,則如何變化？若輸出電壓波形底部失真，則說明電路產(chǎn)生J'什么失真，如何消除？解：由正電源改為負電源：Q點、入〃、凡和R,不會變化：輸出電壓波形底部失真對應(yīng)輸入信號正半周失真，對PNP管而言，管子進入假止區(qū)，即產(chǎn)生了截止失真：減小Ab，已知圖P2.9所示電路中，晶體管夕=100,%=L4kC。(I)現(xiàn)已測得靜態(tài)管壓降Uceq=6V,估算私：(2)若測得Uj和。。的有效值分別為麗V和100〃/，則負載電阻&為多少？在圖P2.9所示電路中，設(shè)靜態(tài)時ICQ=2mA,晶體管飽和管壓降=0.6V。試問:當(dāng)負載電阻尺人=6和Rl=3ZQ時，電路的最大不失真輸出電壓各為多少伏？解：由于lCQ=2〃?A，所以Uceq= _4。4=6V?？蛰d時，輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)飽和失真。故u_u3.82V&=3攵^時，巧輸入信號增大到一定幅值，電路首先出現(xiàn)截止失真。故Icc)R[J寵=2.12V2.11電路如圖P2.ll所示，晶體管￡=100,rhh,=l（）0Po⑴求電路的Q點、Au.4和R。：（2）若改用加200的晶體管，則Q點如何變化？（3）若電容G開路，則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化？如何變化？解：（1）靜態(tài)分析:u=一%一V=2VBQ與盧凡2"U_1]uBQuBEQR,+&.=\niA=10/MMeq=V“—Ieq(R,+Rj+R°)=5.7V圖P2.ll動態(tài)分析："/瓦,+（1+夕）~6〃八o2.73kC【EQA二一■（尺〃&）二_77

" 九+（1+?）勺 .4= 凡2〃[九+a+B)\1*3.7K1Ro=Re=5kd⑵。=200時，Uro=————匕工?=2V(不變):

%+%2”=言%=3（不變）：’減?。?Uceq=%0一4°（4+%+Rc）=5?7V（不變）。（3）G開路時,4=隊RJRl）%+。+夕）（4+%）氏+R,=-1.92（減?。?號=（］〃氏心〃［九+（1+0）（&+勺）卜4.1AC（增大）:R1,（3）G開路時,4=隊RJRl）%+。+夕）（4+%）氏+R,=-1.92（減小）:號=（］〃氏心〃［九+（1+0）（&+勺）卜4.1AC（增大）:R1,=R,=5kQ（不變）。電路如圖P2.12所示，晶體管的為80,%=ig，⑴求出Q點：（2）分別求出Rl=8和R.=3kn時電路的4、&和R,。解:⑴求解Q點:, I&々處、32.3〃ABQE+（1+A）4/”=。+/"w^2.6\mAUceq=Vcl%R產(chǎn)工17V（2）求解放大倍數(shù)和輸入、輸出電阻:&=8時；A=（1+。凡G0.996

%+Q+0）&R=R,,〃[%+（l+Q）R,]*110kQR、=+（1+。）（凡//勺）］汽76k。輸出電阻：R。=RJ-〃凡+比37c

。r1+/7電路如圖P2.13所示，晶體管的￡=60.為=100Qc（1）求解。點、4、叫和心⑵設(shè)a= （有效值），問Uj=?,u'=?若C3開路，則U,=?.％=?解：⑴0點:V（1）求解。點、4、叫和心⑵設(shè)a= （有效值），問Uj=?,u'=?若C3開路，則U,=?.％=?解：⑴0點:VCCuBEQBQ凡+(1+P)R,^31/M圖P2.13六1?86〃泊Uceq六匕仁一/七0（4+4）g4.56VA“、號和R。的分析:%=%+(1+P)^^952Q,

/￡04=-隊RJRJ用=”〃”4952。，Ro=Rc=3kCla⑵設(shè)u§=io〃w（有效值），則R .q=—?U,=3.2mV：U0=%U=304/nVrR、+Ks若C3開路,則：n//o凡=凡〃[%+(1+/)凡人51.3A。，兒&一一——八一L5R,RU,=—— =9.6/hV>K+4

U〃=|AJ?q=14.4〃W。改正圖P2.14所示各電路中的錯誤，使它們有可能放大正弦波電壓。要求保留電路的共漏接法。

解：⑶源極加電阻Rs： (b)漏極加電阻后：(c)輸入端加耦合電容； (d)在Rg支路加-%g，+Vdd改為-Vdd改正電路如解圖P2.14所示。心口 /till已知圖P2.21⑶所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性分別如圖(b)、⑹所示。

(1)利用圖解法求解。點:(1)利用圖解法求解。點:解：(1)在轉(zhuǎn)移特性中作直線〃gs=-1qR、，與轉(zhuǎn)移特性的交點即為0點：讀出坐標(biāo)值，得出IDQ=1"1A,Ugsq=-2V。如解圖P2.15⑶所示。(a)(b)(a)(b)解圖P2.21在輸出特性中作直流負載線=匕力)一，/式"+凡)，與Ugso=一2丫的那條輸出特性曲線的交點為。點，U[”qx3V0如解圖P2.如b)所示。(2)首先畫出交流等效電路(圖略)，然后進行動態(tài)分析。=詈 k二/DSS【DQ=1〃WNUUGS| UGS(off)A.=-g〃A=-5； &=4=也。：R0=Rd=5kd2.16已知圖P2.16(a)所示電路中場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖(b)所示。求解電路的。點和A”。根據(jù)電路圖可知，UGSQ=^=3Vo從轉(zhuǎn)移特性查得，當(dāng)Ugso=3V時的漏極電流：泊usV因此TY壓降 U犍=V1)D一1D°Rd=5Vo⑵求電壓放大倍數(shù):???8?,=—— =2〃M/V, /,4=一&￡=-20UGS(th)電路如圖P2.17所示。(1)若輸H；電壓波形底部失真，則可采取哪些措施？若輸出電壓

波形頂部失真，則可采取哪些措施？（2）若想增大則可采取哪些措施？解：（1）輸出電壓波形底部失真，類似于NPN型三極管的飽和失真，應(yīng)降低Q,故可減小飛或增大修、Rs：若輸出電壓波形頂部失真,則與上述相反，故可增大R或減小體、Rs.（2）若想增大A,,就要增大漏極靜態(tài)電流以增大gm，故可增大凡或減小R、Rs.圖P2.18中的哪些接法可以構(gòu)成豆合管？標(biāo)出它們等效管的類型（如NPN型、PNP型、圖P2.18解：（a）不能。（b）不能。（c）構(gòu)成NPN型管，上端為集電極,（d）不能。（e）圖P2.18解：（a）不能。（b）不能。（c）構(gòu)成NPN型管，上端為集電極,（d）不能。（e）不能。⑴構(gòu)成PNP型管，上端為發(fā)射極，（g）構(gòu)成NPN型管，上端為集電極,中端為基極,中端為基極,

中端為基極,下端為發(fā)射極。下端為集電極C

下端為發(fā)射極。第3章多級放大電路習(xí)題判斷圖P3.1所示各兩級放大電路中Ti和八管分別組成哪種基本接法的放大電路。設(shè)圖中所有電容對于交流信號均可視為短路。解：(a)共射，共基解：(a)共射，共基(d)共集，共基圖P3.1(b)共射，共射(e)共源，共集?共射，共射⑴共基，共集設(shè)圖P3.2所示各電路的靜態(tài)工作點均合適，分別畫出它們的交流等效電路，并寫出、R,和此的表達式。解：(1)圖示各電路的交流等效電路如解圖P3.2所示。(2)各電路的R,和此的表達式分別為：：_月{與〃[72+(1+22)6]} (1+4冰③為+ &2+(1+尸2冰3&=&+k： 凡=&〃竺三F（b）：A（i=+（中）（&〃&〃％）.（一處）

%+（1+4）（叫〃&〃%（b）：A（i=用=用〃[a+0+4)(&〃8〃％)]：（C）：4=ZU&〃[k+(l+?排川.[_P晟]（C）：4=*+& k+(")。&=R]+rhe\s&=R\d：4=5與〃凡〃&〃Q?(一")展2(C)(d)(C)(d)外rbe\ rhe2???4=A屋-225Rt=R\HR2〃展?%1.35k。；氏=%=3kn。在圖(b)所示電路中.(耳〃&2)谷_]36：A，=_^L=_75二一=At4把10200&=(R5+&//&)〃％產(chǎn)2Kl： R0=凡=im電路如圖P3.I(0、⑹所示,晶體管的fi均為200.%均為3g。場效應(yīng)管的gm為15ms;Q點合適。求解從、鳥和&。解：在圖⑹所示電路中4“=_4,(&〃％「會_]25：42=_^1=_133.34=Ald-4,a16666.7；/?,=7?]〃/]》3kQ：R。=R“=2攵。在圖⑹所示電路中41=-g〃?{&〃[7+(1+P)&1}\-&"&304=A4.A,2比一30凡=仆=10MQ：R=&//d—&4=A4.A,2比一301041+/圖P3.6所示電路參數(shù)理想對稱，晶體管的S均為100,%,=100Q,UBEQ0.7Vo試求Rw的滑動端在中點時「管和T：管的發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ以及動態(tài)參數(shù)Ad和lOkQ圖P3.7lOkQ圖P3.7解：心滑動端在中點時Ti管和八管的發(fā)射極靜態(tài)電流/微分析如下:R■:Ubeq+】eq?十+2"K=VEEV5一醇°唯心0.517柿上+2凡2 °動態(tài)參數(shù)4和4分析如下:加=〃+(1+O)-y—■土5.18ZQ1EQ凡=2rhe+(1+/3)RW?2O.5kCl電路如圖P3.7所示，Ti和一兩管的6均為140,rhe均為4kC,試問：若輸入直流信號un=20mV,ul2=10/nV,則電路的共模輸入電壓=?差模輸入電壓=?輸出動態(tài)電壓A”。=?解：電路的共模輸入電壓吃C、差模輸入電壓〃/公差模放大倍數(shù)右和動態(tài)電壓分別為：u為：ulc=" =15〃7V:UlA=〃〃=1°〃7VBRCBRC1rAd=—一?七一175：Suo=AduJd=-1.75V解：差模放大倍數(shù)和輸入電阻分別為：4=Y,風(fēng)=一200;&=63.9試寫由圖P3.9所示電路4d和兄的近似表達式。設(shè)力和A的電流放大系數(shù)分別為自和生.b-e間動態(tài)電阻分別為演i和72。解：解和做的近似表達式分別為凡=2[%凡=2[%]+。+用）演2]4% 3+（1+注）加23.10電路如圖P3.10所示，式~A的電流放大系數(shù)分別為四,b-e間動態(tài)電阻分別為小?寫出4、凡和心的表達式。

第4章集成運算放大電路習(xí)題根據(jù)下列要求，將應(yīng)優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是：①通用型②高阻型③高速型④低功耗型⑤高壓型⑥大功率型⑦高精度型(1)作低頻放大器，應(yīng)選用(①)。(2)作寬頻帶放大器，應(yīng)選用(③)。(3)作幅值為1〃卜以下微弱信號的量測放大器，應(yīng)選用(⑦)。(4)作內(nèi)阻為100AQ。信號源的放大器，應(yīng)選用(②)。(5)負載需5A電流驅(qū)動的放大器，應(yīng)選用(⑥)。(6)要求輸出電壓幅值為±801，的放大器，應(yīng)選用(⑤)。(7)宇航儀器中所用的放大器，應(yīng)選用(④)。已知幾個集成運放的參數(shù)如表P4.3所示，試分別說明它們各屬于哪種類型的運放。表P4.3特性指標(biāo)AndndUio/io/lBKcmrSR增益帶寬單位dBMQmVnAnAHzdBV/pVMHzAi100252006007860.5a213020.0124071200.5A3100100050.020.03860.5521002220150966512.5解：4為通用型運放，A2為高精度型運放，4為高阻型運放，兒為高速型運放。多路電流源電路如圖P4.3所示，已知所有晶體管的特性均相同,Ube均為0.7匕試求如、Ici各為多少。9"心](+&)小g 9"心](+&)小g l/cl h圖P4.3解：因為A、Tk八的特性均相同，且Ube均相同,'PL)「，日| |目T?o-r圖P4.4所以它們的基極、集電極電流均相等,設(shè)集電極電流為，CQ先求出R中電流,再求解左1、IdIK=\&Ub；3eo=]00〃aI=1 +1 =/+ =I.|___K°。835+1+夕小+以1+夕）y?+J./T+/+3當(dāng)p（\+0）?3時,Icl=Ic2%Ir=100//A。電路如圖P4.4所示，。管的低頻跨導(dǎo)為gm.。和A管d?s間的動態(tài)電阻分別為小?和小2。試求解電壓放大倍數(shù)A”=A，。/△吃的表達式。解:由于八和八所組成的鏡像電流源是以Ti為放大管的共射放大電路的有源負載，力和T2管d?s間的動態(tài)電阻分別為;^!和-2,所以電壓放大倍數(shù)A,的表達式為：4=+=△%〃數(shù))=—以(3//%)。△〃/電路如圖P4.5所示，力與八管特性相同，它們的低頻跨導(dǎo)為gm；八與。管特性對稱：T2與A管d?s間的動態(tài)電阻分別為ms?和同人試求出電壓放大倍數(shù)A' 一為2)的表達式。圖P4.5圖P4.6圖P4.5圖P4.6解：在圖示電路中:Aim=一&。2x△%= :M _&"Aim=一&。2x△%= :M _&"=_2加"???電樂放大倍數(shù)：4=△%△（孫一火2）右&〃(〃2〃〃4)電路如圖P4.6所示，具有理想的對稱性。設(shè)備管外均相同。（1）說明電路中各晶體管的作用：（2）若輸入差模電壓為（〃/]一〃n）產(chǎn)生的差模電流為Ai。，則電路的電流放大倍數(shù)A=—=解：（1）圖示電路為雙端輸入、中端輸出的差分放大電路C。和八、八和。分別組成的更合管為放大管，八和7；組成的鏡像電流源為有源負載。（2）由于用心和二所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負載，將左半部分放大管的電流變化型轉(zhuǎn)換到右邊，故輸出電流變化量及電路電流放大倍數(shù)分別為：”2（1+P）a：A=#六2（1+。邛。電路如圖P4.7所示，A和A管的特性相同，所有晶體管的月均相同，Ru遠大于二極管的正向電阻。當(dāng)〃/1=%2=。1/時，”o=0V。（1）求解電壓放大倍數(shù)的表達式：（2）當(dāng)有共模輸入電樂時，〃。=?簡述理由。解：（1）在忽略二極管動態(tài)電阻的情況下:凡I〃與 R'產(chǎn)_" .2,4尸一夕上。%I rhe3?*-A=4rA2。（2）當(dāng)有共模輸入電壓時，〃o近似為零。由于&T?rA, R△〃C2,因此△〃8￡3六。，故 、0。電路如圖P4.8所示，。和A管為超?管，電路具有理想的對稱性。選擇合適的答案填入空內(nèi)。⑴該電路采用“C）。A.共集?共基接法 B.共集?共射接法 C.共射?共基接法⑵電路所采用的上述接法是為（C）。A.增大輸入電阻 B.增大電流放大系數(shù) C.展寬頻帶⑶電路采用超△管能夠（B）。A.增大輸入級的耐壓值 B.增大放大能力 C.增大帶負載能力”和T?管的靜態(tài)壓降約為（A）aA.0.7VB.1.4VC.不可知在圖P4.9所示電路中，已知。?八管的特性完全相同，尸>>2：反相輸入端的輸入電流為%,同相輸入端的輸入電流為，/2。試問:50505050A,=△%/(&〃-AjbA，。/A*=一夕3r,比較圖P410所示兩個電路，分別說明它們是如何消除交越失真和如何實現(xiàn)過流保護的。解：在圖(a)所示電路中,D-。2使八、八微導(dǎo)通，可消除交越失真。R為電流采樣電阻,4對八起過流保護。當(dāng)T2導(dǎo)通時，〃d3=〃8￡2+'oR-〃D1，未過流時較小，因的?小于開啟電壓使03被止：過流時因為”大于開啟電壓使03導(dǎo)通，為心基極分流。。4對八起過流保護，原因與上述相同。在圖(b)所示電路中,九使72、73微導(dǎo)通,可消除交越失真。尺為電流采樣電阻，76對兀起過流保護。當(dāng)A導(dǎo)通時，〃配6= 未過流時心&較小，因〃麻6小于開啟電壓使76被止：過流時因〃成6大于開啟電壓使76導(dǎo)通，為兀基極分流。77對73起過流保護，原因與上述相同。圖4.11所示電路是某集成運放電路的一部分，單電源供電。試分析：(1)100 電流源的作用：(2)0的工作區(qū)域(截止、放大、飽和)；(3)50PA電流源的作用：⑷九與R的作用。

解；(1)為「提供靜態(tài)集電極電流、為A提供基極電流，并作為八的有源負載。(2)。截止。因為:uB4=ucx=uo+UR+uB2+uB3,w￡4=uo,AuB4>uE4.50"4電流源為A提供射極電流，在交流等效電路中等效為大阻值的電阻c⑷保護電路。未過流時T5電流很?。哼^流時使心>50〃更多地為73的基極分流。電路如圖P4.12所示，試說明各晶體管的作用。解：一為共射放大電路的放大管:72和乃組成互補輸出級：74、75、氐組成偏置電路,用于消除交越失真。圖P4.13所示簡化的高精度運放電路原理圖，試分析：(I)兩個輸入端中哪個是同相輸入端，哪個是反相輸入端：(2)%與臬的作用：(3)電流源八的作用：⑷止與6的作用。圖P4.13圖P4.13解：(1)〃“為反相輸入端，如2為同相輸入端。(2)為n和八管的有源負載，將八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)近似等于雙端榆出時的放大倍數(shù)。(3)為7\設(shè)置靜態(tài)電流，且為的集電極有源負載,增大共射放大電路的放大能力。(4)消除交越失真。通用型運放F747的內(nèi)部電路如圖P4.14所示，試分析：(1)偏置電路由哪些元件組成？基準電流約為多少？(2)哪些是放大管，組成幾級放大電路,每級各是什么基本電路？(3)Ti9、T20和取組成的電路的作用是什么?圖P4.14解：(1)由7l0、7“、、78、T12、T13、Rs構(gòu)成。(2)圖示電路為三級放大電路：“一口構(gòu)成共集?共基差分放大電路"八-6構(gòu)成共集-共射?共集電路：723、724構(gòu)成互補輸出級。(3)消除交越失真?；パa輸出級兩只管子的基極之間電壓UUB24= +UBE19〃823-B24=BE20+U雇19使723、?24處于微導(dǎo)通，從而消除交越失真。

第5章放大電路的頻率響應(yīng)

習(xí)題在圖P5.1所示電路中，已知晶體管的幾、CqG，R十%填空：除要求填寫表達式的之外，其余各空填入①增大、②基本不變、③減小。(1)在空載情況下，下限頻率的表達式?(-―--—―)。當(dāng)Rs減小時,2tt(av+R5"rQC]將(①)：當(dāng)帶上負載電阻后，(將(②)。(2)在空載情況下，若b.e間等效電容為C*,則上限頻率的表達式12爪h12爪hj/g+R/Rjiq):當(dāng)Rs為零時，/〃將(①卜當(dāng)心減小時,如將5.2已知某電路的波特圖如圖P5.2所示，試寫出4“的表達式。解：設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。心斗g墨。+品)。+/。+4)已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3所示，試寫出A,的表達式。

40302010403020100圖P5.3解：觀察波特圖可知，中頻電壓增益為4a小，即中頻放大倍數(shù)為TOO;下限截止頻率為1*和10〃z,上限裁止頻率為25OH/：。故電路4,的表達式為:TOC\o"1-5"\h\z. -100 +10/2\o"CurrentDocument"兒=iio7 = 1~（i+—）（i+—）（i+j—，__-）（i+#）（i+j+jj）jfjf2.5xlO5 〃 7105已知某電路的幅頻特性如圖P5.4所示，試問：（1）該電路的耦合方式：（2）該電路由幾級放大電路組成：⑶當(dāng)/=10吸Z時，附加相移為多少？W"=105〃z時，附加相移又約為多少？（4）該電路的上限頻率為為多少？解?（1）因為下限截止頻率為0,所以電路為直接耦合電路：（2）因為在高頻段幅頻特性為T048/十倍頻，所以電路為三級放大電路:（3）當(dāng)/=1（F法時，”=-45°x3=-135°：當(dāng)y=105//r時，。=-90°x3=-270"0? ±10 f（4）該電路的A,= ：上限頻率為了〃&；a5.2AHz已知某電路電壓放大倍數(shù)：Alt= 嚴〃——（l+j2-）（l+y-L）10io5試求解：(i)4〃〃=?試求解：(i)4〃〃=?九%?jg(2)畫出波特圖。解：(D變換電壓放大倍數(shù)的表達式，求出4如、人和力/。T"'(i+jAa+j-4)T"'(i+jAa+j-4)10Jio5-100-j^- 10。+，臺。+4)?-4.=-100：人=l°"z： /〃=10'"z.已知兩級共射放大電路的電壓放大倍數(shù)A二 2。。/(l)4/n=?fL??fH? (2)畫出波特圖。解：⑴變換電不放大倍數(shù)的表達式，求出人心。和/〃。4=^^200#

(1+Jy)(l+JIO,?兒_ 4=^^200#

(1+Jy)(l+J+j—(1+7^)(1+7X)(1+j—J2.5xlO55 J104J2.5x10s，兒=1口『5HkfLlO'H-⑵波特圖如解圖P5.6所示。電路如圖P577所示。已知：晶體管的￡、，；方、?！ň嗟龋须娙莸娜萘烤嗟?，靜態(tài)時所有電路中晶體管的發(fā)射極電流/eq均相等。定性分析各電路，將結(jié)論填入空內(nèi)。(c) (d)圖P5.7(1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是(a)。(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是(c)o(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是(c)o在圖P5.7(b)所示電路中，若要求G與C?所在回路的時間常數(shù)相等，且已知小=次。，則Q:C2=?若G與C2所在回路的時間常數(shù)均為25,心，則G、J各為多少？下限頻率/；.=?解：⑴求解G：02因為G?(&.+&)=C??(&+將電阻值代入上式，求出：C1：C2=5:1.(2)求解G、G的容量和下限頻率

C.=--—?12.5//F： C,=---?2.5//FR.+R &+RlAl=fL2=x6.4/Zz：fL^\Ay/2fLi?10Hz在圖P5.7⑶所示電路中，若C突然開路，則中頻電壓放大倍數(shù)4,“、力/和人各產(chǎn)生什么變化（是增大、減小、還是基木不變）？為什么？解：|人/將減小。因為在同樣幅值的U作用下,困將減小，隨之減小,『」必然減小。兒減小°因為少r一個影響低頻特性的電容。/〃增大。因為C,’會因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小，所以雖然c點所在回路的等效電阻有所增大,但時間常數(shù)仍會減小很多，故/〃增大。電路如圖P5.10所示，已知，=C〃=5pF.gm=5mS.C|=C2=Cs=10//Fa試求/〃、—各約為多少,并寫出4、?的表達式。解：/〃、/和45的表達式分析如下:R兒〃=玄、（-&㈤然』用七一12.4K,+K.12"C12"C^\6Hz4=G$+(l+g〃&)GY72pF5050505011 — —

2乃(《〃4)424RC小一7——5.11在圖547(a)所示電路中,已知Rg=2MC1，Rd=RL=10m,C=1O//F：場效應(yīng)管的Ca=C)=4〃F,&〃=4〃?S。試畫出電路的波特圖，并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。解：4”=r，㈤-20,201g鼠卜26484=Gs+(l+g黑)Cd88P/]2]2兀(R.+R[)C40.796/7z/〃X904Hz/〃其波特圖參考解圖P5.5。已知一個兩級放大電路各級電壓放大倍數(shù)分別為:A一工,_ -25〃 A.U- -2if'"Q+小雨.2乙。+舄)春)(1)寫出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達式:⑵求出該電路的人和各約為多少：(3)畫出該電路的波特圖。解，(1)電壓放大倍數(shù)的表達式:ISO,135*解，(1)電壓放大倍數(shù)的表達式:ISO,135*4=44TOC\o"1-5"\h\z= -50/(1+4)(1+7—)(1+J-4)24 50 10s⑵人和/〃分別為：/「50Hz：11*?—? -= -fHLlV2xl05解圖P5.12，fun643kHz解圖P5.12(3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達式可知，中頻電壓放大倍數(shù)為10L增益為80〃o波特圖如解圖P5.12所示。電路如圖P5.13所示。試定性分析下列問題，并簡述理由。(1)哪一個電容決定電路的下限頻率：則哪一級的上限頻率低。則哪一級的上限頻率低。解：(1)決定電路下限頻率的是a，因為它所在回路的等效電阻最小。⑵因為&〃&〃&＞為〃凡，Cc所在回路的時間常數(shù)大于所在回路的時間常數(shù)，所以第二級的上限頻率低。補充1在圖「5.7匕)所示電路中，若6=100.4=球。，。?。2=?！?00〃f，則下限頻率人=?解：由于所有電容容量相同，而a所在回路等效電阻最小，所以下限頻率決定于G所在回路的時間常數(shù)0

RR"+RR"+凡〃凡C1+一1+/2冗RC-補充2在圖P5.7（d）所示電路中，已知晶體管的力=100。，%=lkQ，靜態(tài)電流Ifq=2mA,C7=800pF,R、=2AQ,Rh=500k。，Rc=3.3攵。，C=10〃Fo試分別求出電路的力，和/l，并畫出波特圖。解：⑴求解fL= ! 0 ! x5.3Hzl九2《R、+RjC2乃匹+展）C⑵求解啟和中頻電壓放大倍數(shù)：rh.e=%-%b=09k。= ! 令 ! 、316kHz2加黑〃（心+凡〃4）凡2標(biāo)//（%.+凡）凡gm*向MVUt鼠=T一,上~（一g”凡）比-76K+凡加20回4皿卜37.6四其波特圖參考解圖P5.5。第6章放大電路中的反饋

習(xí)題選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)對于放大電路，所謂開環(huán)是指(B)。A.無信號源B.無反饋通路C.無電源D.無負我而所謂閉環(huán)是指(B)A.考慮信號源內(nèi)阻B.存在反饋通路C.接入電源 D.接入負載(2)在輸入量不變的情況下，若引入反饋后(D),則說明引入的反饋是負反饋。A.輸入電阻增大 B.輸出量增大 C.凈輸入量增大D.凈輸入量減小(3)直流負反饋是指(C)。A.直接耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大直流信號時才有的負反饋C在直流通路中的負反饋(4)交流負反饋是指(C)。A.阻容耦合放大電路中所引入的負反饋B.只有放大交流信號時才有的負反饋C在交流通路中的負反饋(5)為了實現(xiàn)下列目的,應(yīng)引入A.直流反饋 B.交流反饋①穩(wěn)定靜態(tài)匚作點，應(yīng)引入(A)：②稔定放大倍數(shù)，應(yīng)引入(B)：③改變輸入電阻和輸出電阻，應(yīng)引入(B)：④抑制溫漂，應(yīng)引入(A)：⑤展寬頻帶，應(yīng)引入(B)。選擇合適答案填入空內(nèi)°D.并聯(lián)應(yīng)引入(A)負反饋:應(yīng)引入(B)負反饋:應(yīng)引入(C)負反饋:應(yīng)引入(D)負反饋:應(yīng)引入(B)負反饋:應(yīng)引入(A)負反饋:A.電壓D.并聯(lián)應(yīng)引入(A)負反饋:應(yīng)引入(B)負反饋:應(yīng)引入(C)負反饋:應(yīng)引入(D)負反饋:應(yīng)引入(B)負反饋:應(yīng)引入(A)負反饋:下列說法是否正確，用和“X”表示判斷結(jié)果填入括號內(nèi)。(1)只要在放大電路中引入反饋.就一定能使其性能得到改善。(x)(2)放大電路的級數(shù)越多，引入的負反饋越強，電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。(X)(3)反饋量僅僅決定于輸出生。(V)

3)既然電流負反饋穩(wěn)定輸出電流，那么必然穩(wěn)定輸出電壓。(x)判斷圖P6.4所示各電路中是否引入「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。(h)圖P6.4解：圖⑶所示電路中引入r直流負反饋。

圖(b)所示電路中引入r交、直流正反饋。圖⑹所示電路中引入了直流負反饋。圖(d)、(e)、⑴、(g)、(h)所示各電路中均引入r交、直流負反饋。電路如圖P6.5所示,要求同題6.4O<b)(d)(f)<b)(d)(f)圖P6.5解：圖(a)引入r交、直流負反饋圖(b)引入r交、直流負反饋。圖(c)所示電路中通過咫引入直流負反饋:通過Rs、C2和砧、&并聯(lián)引入交流負反饋：通過02、%引入交流正反饋c

圖m)引入r交、直流負反饋。圖(e)引入了交、直流負反饋。圖⑴所示電路中通過心和后引入直流負反饋，通過用引入交、直流負反饋。分別判斷圖6.4(d)~(h)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋,并計?算它們的反饋系數(shù)。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:(d)電流并聯(lián)負反饋:(d)電流并聯(lián)負反饋:F\=iF/io=1R(e)電Jk串聯(lián)負反饋:耳川=11^/u()=——^―(e)/?1+&(f)電壓串聯(lián)負反饋：耳,“=(f)電壓串聯(lián)負反饋：耳,“=Up/uo=1R(g)(h)電壓串聯(lián)負反饋：Fltu=ur/u()= 1(g)(h)R電壓串聯(lián)負反饋:Fltll=uFhio= 5—凡+&分別判斷圖P6.5(a)、(b)、⑹、(f)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負反饋。解：(a)電壓并聯(lián)負反饋；(b)電壓串聯(lián)負反饋：(e)電流并聯(lián)負反饋：⑴電流串聯(lián)負反饋。分別估算圖6.4(d)~(h)所示各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)c解：各電路在理想運放條件下的電壓放大倍數(shù)如下：?U/PjRR(d)電流并聯(lián)負反饋：A.=Y比一」x=—a/內(nèi)ir&??(e)電壓串聯(lián)負反饋：=也汽2巴=1+0'auf/?..uu(f)電壓串聯(lián)負反饋：=Y《i=1q3

(g)電壓串聯(lián)負反饋：4”=2比2=i+&TOC\o"1-5"\h\z5 % &\o"CurrentDocument". U U R、(h)電Jk串聯(lián)負反饋：=一；圮—r。=1H-5 % 與6?9分別估算圖6.5(a)、(b)、(e)、⑴所示各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)0解：各電路在深度負反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下:U—ifRf Rf⑶電壓并聯(lián)負反饋：4川=「2=「^六一」a /火 r、.u u R,(b)電紙串聯(lián)負反饋：Ajf=-r- —T^=(1H )qu, 小.Uo/(R.//R.)八/?,RJ/R.⑹電流并聯(lián)負反饋：4m=i六二^——=(1+—)?——La/人r,r、⑴電流串聯(lián)負反饋：:Uf=R、?ir=凡- /- -r2+&+&⑦/0(/?7//&HR"(&+凡+凡)(與//4//Rl)——土 ： - 5 % &&電路如圖P6.10所示，已知集成運放為理想運放，最大輸出電壓幅值為±14憶填空:圖P6.10電路引入「電壓串聯(lián)(填入反饋組態(tài))交流負反饋，電路的輸入電阻趨近于無窮大.圖P6.10電壓放大倍數(shù)\f=Su()/Aqx11。設(shè)〃尸iv,則u^ny；若r開路,則〃。變?yōu)閁J若R短路，則加變?yōu)椤筁U若R開路，則〃。變?yōu)?4y:若a短路，則“。變?yōu)?丫0已知一個負反饋放大電路A=105.F=2xl(y3。試問:(1)4/=?：(2)若A的相對變化率為20%,則的相對變化率為多少？

解：（1）因為4F=2OO>>1,所以：A,e/=500（2）根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可知：- 7 7-20%?0.1%為\+AFA1+1O5x2x1O-3已知一個電壓串聯(lián)負反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)=20,其基木放大電路的電壓放大倍數(shù)的相對變化率為10%,A”的相對變化率小于0.1%,試問F和A1,各為多少?解：由1dA一= ，得：解：由Af1+AFAdAdAf1+/\F=—/—=10%/0.1%=100?lo（屬深度負反饋）AAf.所以：F?—=—=0.05oAf20由以上兩式可得：A=—? =2000F0.05已知負反饋放大電路的A= 1（i+，4）（1+;A）2104io5試分析：為r使放大電路能夠穩(wěn)定工作（即不產(chǎn)生自激振蕩），反饋系數(shù)的上限值為多少？解：根據(jù)放大倍數(shù)表達式可知，放大電路高頻段有三個截止頻率分別為九=1。4法，2九3=105Hz.因為/l2=/L3=10Al?所以，在-f=/門=，L3=1°'也時，A約為60dB，附加相移約為-180°.為門吏/=九=力時的201g口耳小于明即不滿足自激振蕩的幅值條件，反饋系數(shù)201g|耳的上限值應(yīng)為-60%，即舊的上限值為10-\以集成運放作為放大電路，引入合適的負反饋，分別達到下列目的，要求畫出電路圖來。(1)實現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路：(2)實現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路(3)實現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路：(4)實現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。解:可實現(xiàn)題目⑴⑵⑶⑷要求的參考電路分別如解圖P6.14(a)(b)(c)(d)所示。電路如圖P6.15所示。(1)試通過電阻引入合適的交流負反饋，使輸入電壓〃/特換成穩(wěn)定的輸出電流乙；⑵若〃/=0~5V時，。=0~10〃滔，則反饋電阻品應(yīng)取多少？

解：(i)引入電流串聯(lián)負反饋，通過電阻與將三極管的發(fā)射極與r管的柵極連接起來，如解圖P6.15所示。..1⑵首先求解尸，再根據(jù)A,q十求解fFR,R,代入數(shù)據(jù)10+%+1.510(?nA)10x1.55(V),所以R：=18.5ZC。R,R,代入數(shù)據(jù)10+%+1.510(?nA)10x1.55(V),所以R：=18.5ZC。圖P6」6(a)所示放大電路4戶的波特圖如圖(b)所示。(1)判斷該電路是否會產(chǎn)生自激振蕩？筒述理由。(2)若電路產(chǎn)生/自激振蕩，則應(yīng)采取什么措施消振？要求在圖(a)中畫出來。(3)若僅有一個50〃F電容，分別接在三個三極管的基極和地之間均未能消振，則將其接在何處有可能消振？為什么？(a)(a)圖P6.16解：(1)電路一定會產(chǎn)生自激振蕩。因為在/=1()3"z時，附加相移為45。：在/=10』Hz時，附加相移為-135%在/=10'"z時，附加相移為-225。。因此附加相移為?18"的頻率在104此~1。5陵之間，此時產(chǎn)|>0,故一定會產(chǎn)生自激振蕩。(2)可在晶體管A的基極與地之間加消振電容。(注：方法不唯一)(3)可在晶體管A的基極和集電極之間加消振電容。因為根據(jù)密勒定理，等效在基極與地之間的電容比實際電容大得多，因此容易消振。試分析如圖P6.17所示各電路中是否引入「正反饋(即構(gòu)成自舉電路)，如有，則在電路中標(biāo)出，并簡述正反饋起什么作用。設(shè)電路中所有電容對交流信號均可視為短路。1嘲1嘲不圖P6.17解：圖⑶所示電路中通過a、幻引入r正反饋，作用是提高輸入電阻，改善跟隨特性。圖(b)所示電路中通過G、&引入/正反饋，作用是提高第二級跟隨范圍，增大放大倍數(shù)，使輸出的正方向電壓有可能高于電源電壓。在圖P6.18所示電路中,已知A為電流反饋型集成運放,試問：(1)中頻電壓放大倍數(shù):⑵上限截止頻率。O-O-圖P6.18解圖圖P6.18解：畫出圖P6.18所示電路中集成運放的等效電路如解圖P6.18所示。因為m很小，反相輸入端電位為:

將集成運放的內(nèi)部電路替換為教材中圖6.7S所示電路（參閱P310的內(nèi)1）,可得：A=j①cu。而/產(chǎn)RR,/?/?,R.RR,而/產(chǎn)RR,/?/?,R.RR,Rf./+/叫q白(R+0)0A,=1=5??。~0A,=1=5R,1(1T -) R1+jcoRfCRf.-.（i）4=1+—：（2）上限截止頻率為:fH=R測試NPN型晶體管穿透電流的電路如圖P6.19所示。（1）電路中引入/哪種反饋？測試晶體管穿透電流的原理是什么？（2）選擇合適的R，在Muhisim環(huán)境下測試晶體管的穿透電流。圖P6.19解：（1）電路中引入了電壓并聯(lián)負反饋：圖中可見，/C￡O=/f=--O（2）由于小功率管的在2數(shù)量級，R的選擇范圍應(yīng)在幾百kn數(shù)量級。補充1.電路如補圖P6.1所示，試說明電路引入的是共模負反饋，即反饋僅對共模信號起作用°

補圖P6.1補圖P6.1解：若〃加=q82增大，則產(chǎn)生下列過程：="82T->MC1=llC2J(“84=liB5")ltR50("83')fjC311R\,說明電路對共模信號有負反饋作用o補充2.電路如補圖P6.2所示，試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓Uz作為輸入電壓，則當(dāng)處的滑動端位置變化時，輸出電壓Uo的調(diào)節(jié)范圍為多少？R[+R>+R、 ??]+/?)+&解：U。的調(diào)節(jié)范困約為」——=————=——-t/z&+&&/?1+凡+&R、HP—!——=——R、R]+凡第7章信號的運算和處理習(xí)題木串習(xí)題中的集成運放均為理想運放。填空：（1）（同相比例）運算電路可實現(xiàn)的放大器。（2）（反相比例）運算電路可實現(xiàn)4Vo的放大器,（3）（微分）運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。（4）（同相求和）運算電路可實現(xiàn)函數(shù)丫=aX]+〃X2+cX3,a、b和c均大于零。（5）（反相求和）運算電路可實現(xiàn)函數(shù)丫=c/X|+Z?X2+cX3,a、b和c均小于零。（6X乘方）運算電路可實現(xiàn)函數(shù)y。電路如圖P7.2所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為±14匕填表。圖P7.2ui/V0.10.51.01.、woi/VW02/V解：uo\=一（號/R）/=TO%；uO2=Q+Rf/R）%=11%。當(dāng)集成運放[作到非線性區(qū)時，輸出電壓不是+14Y,就是74匕ui/V0.10.51.0L、uo\/V-1-5-10-14H02/V1.15.51114

設(shè)計一個比例運算電路，要求輸入電阻a=204。，比例系數(shù)為TOO。解：可采用反相比例運算電路，電路形式如圖P72a）所示。R=20kQ： &=2MQ.解：由圖可知用=凡=50%C,圖P7.4電路如圖P7.4解：由圖可知用=凡=50%C,圖P7.4解得：uo=521，”=-104%電路如圖P7.4所示，集成運放輸出電壓的最大幅值為±14%場為2v的直流信號。分別求出下列各種情況下的輸出電壓：短路：⑵即短路：（3）心短路：⑷心斷路。R解：⑴治短路時，〃“=一一%=0,您相當(dāng)于開路（〃4上無電流流過）。RiR：.uo=--wz=-2mz=-4V:（2）小短路時，〃M=〃o,/?4對反饋網(wǎng)絡(luò)無影響。Run=一=/=-2m,=-4V：%/

(3)/?4短路時，電路無反饋。A=-14V：&+&〃/=-4%=-8VOR,試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系式。(b)(b)解：在圖示各電路中，集成運放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運算關(guān)系式分析如下：凡 Rf RfTOC\o"1-5"\h\z(a)%=--lw/1--w/2+曦?〃/3=_2〃0_21%+5%3外 0 爪3\o"CurrentDocument"Rf Rf R,⑹%=一年.勺+/.〃/2+F?%3=-1Ow/1+1°~2+%3Ai 小 Ai

Rf R, Rf Rf(d)Wo=---〃〃一片?吃2+—?為3+—?〃/4=-20"〃-20llJ2+40/3+〃/4K\ K1 K\ &4在圖P7.6所示各電路中，集成運放的共模信號分別為多少？寫出表達式。解：因為集成運放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零，所以它們的電位就是集成運放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運放的共模信號分別為：(a)ulc=IlJ3(b)?/c(b)?/cTOC\o"1-5"\h\z73 11 11’3\o"CurrentDocument"Rf 8\o"CurrentDocument"——--ur=-ur

R]+R, 9-(d“上…q(d“上…qR3+R4R3+R440^=7iM/3+41M/4圖P7.8所示為恒流源電路.已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負載電阻中的電流。解：/=—圖P7.8所示為恒流源電路.已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負載電阻中的電流。解：/=—= =0.6〃?A0凡凡電路如圖P7.9所示。⑴寫出“°與〃〃、勺2的運算關(guān)系式:(2)當(dāng)R\v的滑動端在最上端時，若〃/]=10〃八/,%2=20，W，則〃0=?⑶若〃°的最大幅值為±14%輸入電壓最大值〃/"ax=1°〃W，4/2max=2?！?丫，為r保證集成運放工作在線性區(qū)，型的最大值為多少？解：（1）A?同相輸入端電位%="N2=萬⑼2T5)=1。(吃2”)KTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"R R輸出電壓uo=(1+京")'"夕=1°(1+ 一“〃)& -叫或uo=10-^-(?/2-Mn)⑵將3]=10〃7Vz>U/2=20/nV代入上式，得g=100/nV。（3）根據(jù)題目所給參數(shù)，（〃/2一〃〃）的最大值為20〃/°若R為最小值，則為保證集成運放工作在線性區(qū),（為2一%］）=20〃十時集成運放的輸出電壓應(yīng)為+14V,寫成表達式為〃。=1。?口”2-〃“)=1。/20=14"】min %min故用,a143c=%一代質(zhì)=(10—0?143)m*986m7.10分別求解圖P7.10所示各電路的運算關(guān)系。

R,用圖P7.10R,用圖P7.10解：圖⑶所示為反相求和運算電路：圖(b)所示的4組成同相比例運算電路，木組成加減運算電路：圖(c)所示的4、A?、小均組成為電壓跟隨器電路，4組成反相求和運算電路0⑶設(shè)電、?的節(jié)點為M,則110=liM 尺4=_?+氏4+ +子）K,'l\-y(b)先求解”01,再求解llo=~^~llo\+（1+等）〃/2=-告（1+等）〃“+（l+3"n=（1+a（〃/2一〃八）

A4 K4 Z\4Aj a4 a4(c)Ai.A?、4的輸出電壓分別為如「心”m由于在4組成的反相求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，所以7.11在圖P7.ll⑶所示電路中，已知輸入電壓w的波形如圖(b)所示，當(dāng)r=0時代=0,試畫出輸出電壓UO的波形。圖P7.ll解：輸出電壓的表達式為當(dāng)，“為常量時:llO=-2"/（，2-。）+l，O&）=-]0、；（廣〃/（，2-G+1%⑷=-100〃/（，2F）+%（4）若r=0時“o=0：則當(dāng)t=5mS時，〃°=一100x5x5x10-3V=-2.5V。當(dāng)/=15mS時,uo=[-100x（-5）x1Ox10-3+（-2.5）]V=2.5V。因此輸出波形如解圖P7.ll所示。

〃。/V〃。/V52.5已知圖P7.12所示電路輸入電壓加的波形如圖P7.ll(b)所示,且當(dāng)，=0時“c=0c試畫出輸出電壓“。的波形。a】-dur「d(iit-解：圖中可見，?二一一一=C =C———TOC\o"1-5"\h\zRdt dtdun du. u.「一9=-^+—L：???輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系為：\o"CurrentDocument"即：dt dt RCr\C或：wo(t)=100〃J+Uj+Mr(0)設(shè)當(dāng)M)時，“C=O。分段畫出波形如解圖？7.12所示。試分別求解圖P7.13所示各電路的運算關(guān)系,

(b)(d)-o(b)(d)-o解：利用節(jié)點電流法，可解出各電路的運算關(guān)系分別為：<a)%=_[%一卷小油=一%-1°°“/〃iV| iVjL(b)設(shè)兩電容的充電電流為:i=C?幺1=￡?必(方向向右),則1dt1dtuo=—(iR+—fidt)=_RC]%—邑〃=_10-3也一2u

°C/ dtC21dt1.(c)反相端：u()=uN+uc=up+——Jupdt同相端：up=uc=-f—~~—clt=—!—[u.clt———fUpdt

C)RRC)RC)代入上式，得〃o=總；J“/C〃=10'iiidt=__f(優(yōu)+譚)出=-100j(〃“+0.5〃n)，〃

L/\| 2\■

在圖P7.14所示電路中，已知R、=R?=R=R,=R=lOOZrQ,C=1//F。圖P7.14(1)試求出〃。與w的運算關(guān)系。⑵設(shè)1=0時“。=0,且w由零躍變?yōu)?1匕試求輸出電壓由零上升到+6丫所需要的時間。解：⑴因為小構(gòu)成電壓跟隨器，電容上的電壓人=%。Ai為求差運算電路,利用段加原理,求出其輸出電壓:RfRfR'^1="Z-4+(1+京)?^-—^7“。=14。一%電容的電流：= =一紅(利用了上式)RR因此，輸出電壓：uo=uc=—jicdt=———jw；dt=-\ojutdt⑵〃o=-10^^1=[-10x(-l)x/JV=lOrJ7=6V,故A=0.6S。即經(jīng)0.6秒輸出電壓達到6V。試求出圖P7.15所示電路的運算關(guān)系。圖P7.15解:設(shè)A2的輸出為“8。因為R的電流等于C的電流，所以:=一白心”=-2同力/\|1 .又因為A2組成以KO為輸入的同相比例運算電路,所以：R%2=(1+片)％=2”。比較以上兩式，得：〃。=一］〃/力在圖P7.16所示電路中，已知“”=4V,U!2=1Va回答下列問題:(I)當(dāng)開關(guān)S閉合時，分別求解A、B、C、D和“。的電位:(2)設(shè)r=0時S打開，問經(jīng)過多長時間收尸0?解:⑴對A1、Az而言,都工作在同相比例運算狀態(tài),???UH="Nl=1%=W/l=4V：Uc=〃N2=llP2=〃/2=IV。由于三個R從上而下流過同一電流攵=’——匚=一，RR；.U'=Uh+1R=7V；Un=Uc--R=-2V.八8r d°r當(dāng)開關(guān)S閉合時，A3輸出〃03=0,

Ruo=（\+-）Ud=2Ud=-4V.K（2），=o時s打開，A3為積分電路，uO3="-fUAdt=- -r=-140r：R1cJ /?C因為Aa為求差電路，，I",=2U0—I*=W—uO3=140/-4a令上式為零，求出t?28.6/7?So為r使圖P7.17所示電路實現(xiàn)除法運算，（1）標(biāo)出集成運放的同相輸入端和反相輸入端：⑵求出UO和〃〃、〃〃的運算關(guān)系式。圖P7.17圖P7.17解：⑴為「保證電路引入負反饋，A的上端為“+”，下端為“-工（2）根據(jù)模擬乘法器輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系和節(jié)點電流關(guān)系，可得uo=kuouJ2=-0AuouJ2t所以〃o=RR+R,所以〃o=RR+R,U°RR+R,io（R+Rf）un求出圖P7.18所示各電路的運算關(guān)系。(a)圖P7.18解：電路⑶實現(xiàn)求和、除法運算，電路(b)實現(xiàn)一元三次方程。它們的運算關(guān)系式分別為:在下列各種情況下，應(yīng)分別采用哪種類型(低通、而通、帶通、帶阻)的濾波電路。(I)抑制50Hz交流電源的干擾：(2)處理具有1//-固定頻率的有用信號：(3)從輸入信號中取出低于2"大的信號：(4)抑制頻率為10(次〃二以上的高頻干擾。解,(1)帶阻濾波器： (2)帶通濾波器(3)低通濾波器 (4)低通濾波器試說明圖P7.20所示各電路居于哪種類型的流波電路，是幾階濾波電路。

圖(b)所示電路二階高通濾波器。圖(d)所示電路二階帶阻泄波器。解：圖(a)圖(b)所示電路二階高通濾波器。圖(d)所示電路二階帶阻泄波器。設(shè)一階〃PF和二階LPF的通帶放大倍數(shù)均為2,通帶截止頻率分別為100%和2kH二°試用它們構(gòu)成一個帶通濾波電路，并畫出幅頻特性。解：低通泄波器的通帶截止頻率為2U/z，高通滴波器的通帶戰(zhàn)止頻率為100〃入將兩個港波器串聯(lián)，就構(gòu)成一個帶通漉波電路。其通帶放大倍數(shù)為：4P=4。通帶增益201g|A/卜12幅頻特性如解圖P7.21所示。解圖P7.21

解圖P7.21在圖739(P364)所示電路中,已知通帶放大倍數(shù)為2,截止頻率為btHz,C取值為1〃尸，試選取電路中各電阻的阻值。解：因為通帶放大倍數(shù)4,/,=2,所以Q=l,|A,L/=2o因為fo=f,=一'—,代入數(shù)據(jù)，得出：RXi6omoJ"P2^RC為使得集成運放同相輸入端和反相輸入端所接電阻相等，則RI=R2=4R、640攵。。試分析圖P7.23所示電路的輸出皿、和？必分別具有哪種源波特性(LPF、HPF、BPF、BEF)?解*以為輸出是高通源波器，以“02為輸出是帶通遮波器，以“3為輸出是低通源波器。補充1.分別推導(dǎo)出補圖P7.1所示各電路的傳遞函數(shù),并說明它們屬于哪種類型的濾波電路。解:利用節(jié)點電流法可求出它們的傳遞函數(shù)解:利用節(jié)點電流法可求出它們的傳遞函數(shù)c在圖⑶所示電路中RsR7cA⑸= V="iUr工1+,陽。1sC故其為高通遮波器。_41R1_41R11+sR2C在圖(b)所示電路中4(s)= - -為故其為低通泄波器。第8章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換習(xí)題判斷下列說法是否正確，用、"fir%”表示判斷結(jié)果。(1)在圖T8.1所示方框圖中，產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是=(pA.(x)(2中I為RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時的夕尸=0",小管共集放大電路的%=0”,滿足正弦波振蕩電路的相位條件+夕八=2〃乃，故合理連接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。(X)(3)在RC橋式正弦波振蕩電路中，若RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為/?,電容均為C則其振蕩頻率f()=\/RCo(x)(4)電路只要滿足［A耳=1,就一定會產(chǎn)生正弦波振蕩。(X)(5)負反饋放大電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。(X)(6)在LC正弦波振蕩電路中，不用通用型集成運放作放大電路的原因是其上限截止頻率太低。(V)判斷下列說法是否正確，用"力和‘X’表示判斷結(jié)果。(1)為使電壓比較器的輸出電壓不是高電平就是低電平，就應(yīng)在其電路中使集成運放不是【作在開環(huán)狀態(tài)，就是僅僅引入正反饋。(《)(2)如果一個滯回比較器的兩個閾值電壓和一個窗口比較器的相同，那么當(dāng)它們的輸入電壓相同時，它們的輸出電壓波形也相同。(x)(3)輸入電壓在單調(diào)變化的過程中，彳i限比較器和滯回比較器的輸出電壓均只躍變一次0(4)(4)小限比較器比滯回比較器抗干擾能力強，而滯回比較器比單限比較器靈敏度高。(X)選擇合適答案填入空內(nèi)。A.容性 B.阻性 C.感性(1)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈(B)：在信號頻率大于諧振頻率時呈(A)：在信號頻率小于諧振頻率時呈(C)。(2)當(dāng)信號頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率時，石英晶體呈(B)：當(dāng)信號頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時，石英晶體呈(C)：其余情況下，石英晶體呈(A)。(3)信號頻率/=/,時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈(B判斷圖P8.4所示各電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩，簡述理由。設(shè)圖(b)中C4容量遠大于其它三個電容的容量。解：圖(a)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因為共射放大電路輸出電壓和輸入電壓反相(3八=一180。)，且圖中三級RC移相電路為超前網(wǎng)絡(luò)，在信號頻率為0到無窮大時相移為+27)~&,因此存在使相移為+18儼的頻率，即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率角，故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。圖(b)所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因為共射放大電路輸出電壓和輸入電壓反相((pA=-180°),且圖中三級RC移相電路為滯后網(wǎng)絡(luò)，在信號頻率為0到無窮大時相移為?27OM>\因此存在使相移為T8伊的頻率，即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率角，故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。86電路如圖P8.4所示,試問:(1)若去掉兩個電路中的金和。3,則兩個電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩？為什么？(2)若在兩個電路中再加一級RC電路，則兩個電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩？為