期末習題課舉例-必殺技

【例1】在圖示電路中，設(shè)二極管正向?qū)〞r的壓降為0.7V，試估算a點的電位?！鞠嚓P(guān)知識】〔1〕二極管的線性等效模型?！?〕二極管的工作狀態(tài)判斷方法?！窘忸}思路】〔1〕要先判定二極管的工作狀態(tài)〔導通、截止〕。〔2〕選用適宜的二極管線性等效模型。〔3〕利用線性電路的方法進行分析計算?！窘忸}過程】首先分析二極管開路時，管子兩端的電位差，從而判斷二極管兩端加的是正向電壓還是反向電壓。假設(shè)是反向電壓，那么說明二極管處于截止狀態(tài)；假設(shè)是正向電壓，但正向電壓小于二極管的死區(qū)電壓，那么說明二極管仍然處于截止狀態(tài)；只有當正向電壓大于死區(qū)電壓時，二極管才能導通。在圖示電路中，當二極管開路時，二極管兩端的正向電壓，二極管反向偏置，處于截止狀態(tài)，故?！纠?】電路如圖〔a〕所示。設(shè)電路中的二極管為硅管，輸入信號，，電容器C對交流信號的容抗可以忽略不計，試計算輸出電壓的交流分量。圖(a)【相關(guān)知識】〔1〕二極管的微變等效模型?！?〕二極管電路的分析方法?！窘忸}思路】〔1〕對二極管電路進行直流分析?！?〕對二極管電路進行交流分析。【解題過程】直流分析-----直流電流-----微變等效電阻-----交流分析因為二極管電路中同時存在較大的直流電源和微變的交流信號，應首先假設(shè)交流信號為零〔〕，對電路進行直流分析。在圖〔a〕電路中，當令、電容器C開路時，采用二極管的恒壓模型計算出流過二極管的直流電流由此可估算出二極管的動態(tài)電阻。然后利用二極管的微變等效模型分析計算其交流分量。在進行交流分析時，令直流電源和電容器C短路，二極管D用交流等效電阻rd代替。此時，圖〔a〕電路的交流等效電路如圖〔b〕所示。圖(b)

由圖〔b〕可得輸出電壓交流分量為。【例3】圖所示電路中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ＝6V，最小穩(wěn)定電流IZmin＝5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax＝25mA。〔1〕分別計算UI為10V、15V、35V三種情況下輸出電壓UO的值；〔2〕假設(shè)UI＝35V時負載開路，那么會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么？解：〔1〕當UI＝10V時，假設(shè)UO＝UZ＝6V，那么穩(wěn)壓管的電流為4mA，小于其最小穩(wěn)定電流，所以穩(wěn)壓管未擊穿。故當UI＝15V時，穩(wěn)壓管中的電流也小于最小穩(wěn)定電流IZmin，所以UO＝5V當UI＝35V時，穩(wěn)壓管被擊穿，UO＝UZ＝6V。〔2〕29mA＞IZM＝25mA，穩(wěn)壓管將因功耗過大而損壞?！纠?】電路如下圖。晶體管T為3DG4A型硅管，其、rbb'=80Ω。電路中的VCC=24V、RB=96kΩ、RC=RE=2.4kΩ、電容器C1、C2、C3的電容量均足夠大、正弦波輸入信號的電壓有效值Ui=1V。試求：輸出電壓Uo1、Uo2的有效值；用內(nèi)阻為10kΩ的交流電壓表分別測量uo1、uo2時，交流電壓表的讀數(shù)各為多少？【相關(guān)知識】共射極放大電路、共集電極放大電路?！窘忸}思路】〔1〕根據(jù)共射極、共集電極放大電路的開路電壓放大倍數(shù)求?！?〕根據(jù)時共射極、共集電極放大電路的電壓放大倍數(shù)求?！窘忸}過程】直流分析-----直流電流-----等效電阻------交流分析(1)

(2)

設(shè)表內(nèi)阻為RL，那么由以上計算結(jié)果可見，信號由發(fā)射極輸出時，因電路輸出電阻小而帶負載能力強。【常見錯誤】容易無視電壓表內(nèi)阻對被測電路的負載效應。【例5】圖示電路是由共集電極電路與共射極電路組成的共集—共射放大電路。這種電路既具有高的輸入電阻，又具有高的電壓放大倍數(shù)。，，。試求電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻?！窘忸}過程】阻容耦合放大多級放大電路的動態(tài)、靜態(tài)分析放大法。【解題思路】〔1〕對放大電路進行靜態(tài)分析，求出兩個晶體管的輸入電阻和?！?〕根據(jù)放大電路的微變等效電路可求得放大電路的、和?！窘忸}過程】〔1〕估算兩級電路的靜態(tài)工作點，計算兩個晶體管的輸入電阻和第一級第二級對基極回路進行戴維寧等效，得故〔2〕計算電路的電壓放大倍數(shù)及輸入、輸出電阻因為電路第一級為共集電極放大電路，第二級為共射極放大電路。故又因為第二級電路的輸入電阻整個電路的輸入電阻整個電路的輸出電阻【例6】某多級放大電路如下圖。圖中兩級放大器之間采用了直接耦合方式?！?〕設(shè)，，，，。計算放大電路的輸入電阻和輸出電阻；〔2〕如果兩只管子的均近似為零，，其余參數(shù)不變。在斷開后，求和。【相關(guān)知識】多級放大電路的動態(tài)分析方法。【解題思路】根據(jù)放大電路的微變等效電路可求得放大電路的和。【解題過程】〔1〕由于放大電路是由兩級共集電級放大電路組成。所以電路的輸入電阻式中為第二級放大電路的輸入電阻，。代入有關(guān)參數(shù)得電路的輸出電阻式中，為第一級的輸出電阻代入有關(guān)參數(shù)得〔2〕在斷開，并且均近似為零時，由于電路的輸入電阻又由于電路的輸出電阻【例7】在此題圖所示的電路中，RD=RS=5.1kΩ，RG2=1MΩ,VDD=24V，場效應管的IDSS=2.4mA、UGS(off)=－6V，各電容器的電容量均足夠大。假設(shè)要求管子的UGSQ=1.8V，求：

(a)的數(shù)值;

(b)的值;

(c)及的值。答：設(shè)T工作于放大區(qū)【例8】電路如下圖，圖中輸入信號ui為兩個輸入信號之差值。設(shè)管的、，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓。試計算：〔a〕靜態(tài)工作點的值；〔b〕差模電壓放大倍數(shù)、差模輸入電阻和輸出電阻。答：〔1〕靜態(tài)計算〔2〕動態(tài)計算【例9】為了使圖所示電路實現(xiàn)除法運算，〔1〕標出集成運放的同相輸入端和反相輸入端；〔2〕求出uO和uI1、uI2的運算關(guān)系式。圖P7.21解：〔1〕為了保證電路引入負反應，A的上端為“－”，下端為“＋”?！?〕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，可得所以【例10】設(shè)計電路實現(xiàn)運算關(guān)系：解：【例11】用集成運放和假設(shè)干電阻分別完成以下功能，要求畫出電路來，并求出它們的反應系數(shù)。〔1〕具有穩(wěn)定的電壓放大倍數(shù)的放大電路；〔2〕具有穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)的放大電路；〔3〕實現(xiàn)電壓?電流轉(zhuǎn)換；〔4〕實現(xiàn)電流?電壓轉(zhuǎn)換。【相關(guān)知識】負反應放大電路的四種組態(tài)及其放大倍數(shù)的特點，放大電路中引入負反應的一般原那么?！窘忸}思路】〔1〕根據(jù)信號源是電壓源或電流源來決定應引入串聯(lián)負反應還是并聯(lián)負反應?！?〕根據(jù)負載電阻對放大電路輸出信號的要求〔穩(wěn)定的電壓或者穩(wěn)定的電流〕來決定應引入電壓負反應還是電流負反應?！窘忸}過程】要求〔1〕的輸入量和輸出量均為電壓，故應引入電壓串聯(lián)負反應，如圖〔a〕所示。要求〔2〕的輸入量和輸出量均為電流，故應引入電流并聯(lián)負反應，如圖〔b〕所示。要求〔3〕的輸入量為電壓，輸出量為電流，故應引入電流串聯(lián)負反應，如圖〔c〕所示。要求〔4〕的輸入量為電流，輸出量為電壓，故應引入電壓并聯(lián)負反應，如圖〔d〕所示。各電路的瞬時極性如圖中所標注。在理想信號源情況下，圖〔a〕和〔c〕中的Rs為零，圖〔b〕和〔d〕中的Rs為無窮大。在圖〔a〕所示電路中，R1和R2組成反應網(wǎng)絡，反應系數(shù)為在圖〔b〕所示電路中，R1和R2組成反應網(wǎng)絡，反應系數(shù)為在圖〔c〕所示電路中，R1、R2和R3組成反應網(wǎng)絡，輸出電流通過R1和R2、R3兩個支路分流，在R1上的壓降就是反應電壓。因而反應系數(shù)為在圖〔d〕所示電路中，Rf組成反應網(wǎng)絡，反應系數(shù)為應當指出，圖示電路不是唯一的答案?！纠?2】估算下列圖〔d〕～〔g〕所示各電路在深度負反應條件下的電壓放大倍數(shù)。解：各電路在深度負反應條件下的電壓放大倍數(shù)如下：〔d〕電流并聯(lián)負反應〔e〕電壓串聯(lián)負反應〔f〕電壓串聯(lián)負反應〔g〕電壓串聯(lián)負反應【例13】電路如下圖，設(shè)運