模拟电子技术基础课后习题答案童诗白
第一章半导体基础知识
自测题
一、(1)√(2)×
(3)√
(4)×(5)√
(6)×
二、(1)A(2)C(3)C(4)B(5)AC
三、UO1≈1.3VUO2=0UO3≈-1.3VUO4≈2VUO5≈2.3V四、UO1=6VUO2=5V
UO6≈-2V
五、根据PCM=200mW可得:UCE=40V时IC=5mA,UCE=30V时IC≈6.67mA,UCE
=20V时IC=10mA,UCE=10V时IC=20mA,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。
六、1、
IB=
VBB−UBE
=26μARb
IC=β IB=2.6mAUCE=VCC−ICRC=2V
UO=UCE=2V。
2、临界饱和时UCES=UBE=0.7V,所以
IC=IB=
VCC−UCES
=2.86mA
Rc
IC
=28.6μAβ
V−UBE
Rb=BB≈45.4kΩ
IB
七、T1:恒流区;T2:夹断区;T3:可变电阻区。
习题
1.1(1)AC(2)A(3)C(4)A
1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.3V时管子会因电流过大而烧坏。
1.3ui和uo的波形如图所示。
1.4ui和uo的波形如图所示。
1.5uo的波形如图所示。
1.6ID=(V-UD)/R=2.6mA,rD≈UT/ID=10Ω,Id=Ui/rD≈1mA。
1.7(1)两只稳压管串联时可得1.4V、6.7V、8.7V和14V等四种稳压值。(2)两只稳压管并联时可得0.7V和6V等两种稳压值。1.8IZM=PZM/UZ=25mA,R=UZ/IDZ=0.24~1.2kΩ。
1.9(1)当UI=10V时,若UO=UZ=6V,则稳压管的电流为4mA,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故
UO=
RL
⋅UI≈3.33V
R+RL
当UI=15V时,由于上述同样的原因,UO=5V。
当UI=35V时,UO=UZ=5V。
(2)IDZ=(UI−UZ)R=29mA>IZM=25mA,稳压管将因功耗过大而损坏。1.10(1)S闭合。
(2)Rmin=(V−UD)IDmax≈233Ω,Rmax=(V−UD)IDmin=700Ω。
1.11波形如图所示。
1.1260℃时ICBO≈32μA。
1.13选用β=100、ICBO=10μA的管子,其温度稳定性好。1.14
1.15晶体管三个极分别为上、中、下管脚,答案如表管号上中下管型材料
T1ebcPNPSi
T2cbeNPNSi
T3ebcNPNSi
T4becPNPGe
T5cebPNPGe
T6becNPNGe
1.16当VBB=0时,T截止,uO=12V。当VBB=1V时,T处于放大状态。因为
IBQ=
VBB−UBEQ
RbVBB−UBEQ
Rb
=60μA,ICQ=β IBQ=3mA,uO=VCC−ICQRC=9V
当VBB=3V时,T处于饱和状态。因为
IBQ==160μA,ICQ=β IBQ=8mA,uO=VCC−ICQRC<UBE
1.17取UCES=UBE,若管子饱和,则
β⋅
VCC−UBEVCC−UBER=Rb=β RC,所以β≥b=100管子饱和。
RbRCRC
1.18当uI=0时,晶体管截止,稳压管击穿,uO=-UZ=-5V。当uI=-5V时,晶体管饱和,uO=0.1V。因为
IB=
uI−UBE
=480μARb
IC=βIB=24mA
UEC=VCC−ICRC<VCC
1.19(a)可能(b)可能1.20根据方程
(c)不能(d)不能,T会损坏。(e)可能
iD=IDSS(1−
uGS2
UGS(th)
逐点求出确定的uGS下的iD,可近似画出转移特性和输出特性。在输出特性中,将各条曲线上uGD=UGS(off)的点连接起来,便为予夹断线。
1.21
1.22过uDS为某一确定值(如15V)作垂线,读出它与各条输出特性的交点的iD值;建立iD=f(uGS)坐标系,根据前面所得坐标值描点连线,便可得转移特性。
1.23uI=4V时T夹断,uI=8V时T工作在恒流区,uI=12V时T工作在可变电阻区。1.24(a)可能(b)不能(c)不能(d
)可能
第二章基本放大电路
自测题
一、(1)×(2)√
(3)×(4)×(5)√
(6)×
(7)×
二、(a)不能。因为输入信号被VBB短路。(b)可能
(c)不能。因为输入信号作用于基极与地之间,不能驮载在静态电压之上,必然失真。(d)不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。
(e)不能。因为输入信号被C2短路。
(f)不能。因为输出信号被VCC短路,恒为零。(g)可能。(h)不合理。因为G-S间电压将大于零。(i)不能。因为T截止。
三、(1)(VCC−UBEQ)IBQ 565 ; (VCC−UCEQ)β IBQ 3
(2)−Uoi -120 ;
RL'
⋅Uo 0.3
RC+RL
(4)ABDE
(5)C
(6)BCE,AD
四、(1)A(2)C(3)B(4)B五、(1)C,DE(2)B(3)ACD六、
习题
2.1
e
cb
bbe
ccc
大小大
大大小
中大小
大小大
2.2(a)将-VCC改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb。(c)将VBB反接,且加输入耦合电容。
(d)在VBB支路加Rb,在-VCC与集电极之间加Rc。
2.3图P2.3所示各电路的交流通路;将电容开路即为直流通路,图略。
2.4空载时:IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=6V;最大不失真输出电压峰值约为5.3V。带载时:IBQ=20μA,ICQ=2mA,UCEQ=3V;最大不失真输出电压峰值约为2.3V。2.5(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)×(12)√
2.6(1)6.4V(2)12V(3)0.5V(4)12V2.7
(5)12V
Q:IBQ=
VCC−UBEQ
Rb
−
UBEQR
≈22μA
ICQ=β IBQ≈1.76mA
空载时:UCEQ=VCC−ICQRc≈6.2V, rbe=rbb'+(1+β)̇=−β Rc≈−308 Au
rbe
Ri=Rb∥rbe≈rbe≈1.3kΩ̇≈ Aus
26mV
≈1.3kΩIEQ
rbe
̇≈−93⋅Au
Rs+rbe
RL
−ICQ(Rc∥RL)≈2.3V
Rc+RL
Ro=Rc=5kΩ
RL=3kΩ时:UCEQ=
'β RL̇=− A≈−115u
rbe
̇≈ Aus
rbe
̇≈−47⋅Au
Rs+rbe
2.8(a)饱和失真,增大Rb,减小Rc。(b)截止失真,减小Rb。(c)同时出现饱和失真和截止失真,增大VCC。
2.9(a)截止失真(b)饱和失真(c)同时出现饱和失真和截止失真
2.10(1)
ICQ=IBQ=Rb=
(2)
VCC−UCEQ
RcICQβ
=2mA
=20μA
≈565kΩ
VCC−UBEQ
IBQ
Uo
̇̇=−β RLR'=1kΩAu=−=−100 AuL
Uirbe
11+=1 RL=1.5kΩRcRL
2.11空载时,Uom=
'
UCEQ−UCES
2
≈3.28V
RL=3kΩ时,Uom=
2.12②
③
①②
②①①③
③①
'
ICQRL
2
≈2.12V
③③①③③2.13(1)静态及动态分析:
UBQ≈IBQ=
UBQ−UBEQRb1
⋅VCC=2V IEQ=≈1mA
Rb1+Rb2Rf+ReIEQ
1+β
≈10μA UCEQ≈VCC−IEQ(Rc+Rf+Re)=5.7V
26mV
≈2.73kΩIEQ
rbe=rbb'+(1+β)
̇=−β(Rc∥RL)≈−7.7Au
rbe+(1+β)Rf
Ri=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Rf]≈3.7kΩRo=Rc=5kΩ
̇减小,Ȧ≈-1.92。(2)Ri增大,Ri≈4.1kΩ;Auu
2.14
Q:IBQ=
VCC−UBEQR1+R2+(1+β)Rc
ICQ=β IBQ UCEQ=VCC−(1+β)IBQRc
̇=−βR2∥R3R=r∥R R=R∥RAuibe1o23rbe
2.15Q点:
IBQ=(
R2
VCC−UBEQ)R2∥R3+(1+β)R1]
R2+R3
ICQ=β IBQ UCEQ=VCC−ICQRc+UBEQ
动态:
̇=β R4R=R∥rbeR=RAui1o4
rbe1+β
2.16
IBQ1≈
VCC−UBEQ1
R1+R2
−
UBEQ1R3
ICQ2≈ ICQ1=β IBQ1
UCQ2=VCC− ICQ2R4UBQ2≈UCEQ1
R2
(VCC−UBEQ1)+UBEQ1
R1+R2
=UBQ2-UBEQ2
rbe21+β2
̇=β21R4Ȧ=ȦȦAu2uu1u2
rbe1rbe2
图略。
UCEQ2=UCQ2-UBQ2+UBEQ2
̇=−Au1
β1⋅
Ri=R2∥R3∥rbe1 Ro=R4
2.17
̇≈−1 Ȧ≈+1 Au1u2
2.18(1)求解Q点:
IBQ=
VCC−UBEQRb+(1+β)Re
≈32.3μA
IEQ=(1+β)IBQ≈2.61mAUCEQ=VCC−IEQRe≈7.17V
(2)求解电压放大倍数和输入电阻:
RL=∞:Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈110kΩ
̇= Au
(1+β)Re
≈0.996
rbe+(1+β)Re
(1+β)(Re∥RL)
≈0.992
rbe+(1+β)(Re∥RL)
RL=3kΩ:Ri=Rb∥[rbe+(1+β)(Re∥RL)]≈76kΩ
̇= Au
(3)求解输出电阻:Ro=Re∥
Rs∥Rb+rbe
≈37Ω
1+β
2.19(1)
Q:IBQ=
VCC−UBEQRb+(1+β)Re
≈31μA ICQ=β IBQ≈1.86mA
UCEQ≈VCC−IEQ(Rc+Re)=4.56V rbe=rbb'+(1+β)
26mV
≈952ΩIEQ
Ri=Rb∥rbe≈952Ω
β(Rc∥RL)
≈−95
rbe
Ro=Rc=3kΩ
̇=− Au
(2)
Ri
⋅Us≈3.2mV
Rs+Ri
̇≈304mVUo=AuiUi=
若Ce开路,则
Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈51.3kΩ
̇≈−Rc∥RL=−1.5Au
Re
Ri
⋅Us≈9.6mV
Rs+Ri
̇≈14.4mVUo=AuiUi=
2.20(a)源极加电阻RS。
(b)输入端加耦合电容,漏极加电阻RD。
(c)输入端加耦合电容(d)在Rg支路加-VGG,+VDD改为-VDD
2.21(1)在转移特性中作直线uGS=-iDRS,与转移特性的交点即为Q点;读出坐标值,得出IDQ=1mA,UGSQ=-2V。
在输出特性中作直流负载线uDS=VDD-iD(RD+RS),与UGSQ=-2V的那条输出特性曲线的交点为Q点,UDSQ≈3V。
(2)gm=
∂iD∂uGS
UDS
=
2
UGS(off)
IDSSIDQ=1mA/V
̇=−gR=−5 R=1MΩ R=R=5kΩAumDioD
2.22(1)求Q点:UGSQ=VGG=3V
从转移特性查得,当UGSQ=3V时,IDQ=1mA,UDSQ=VDD-IDQRD=5V(2)求电压放大倍数:
gm=
2
UGS(th)
IDQIDO=3mAV
̇=−gR=−20AumD
2.23
Au=−gm(RD∥RL)Ri=R3+R1∥R2R0=RD
2.24(a)×
(b)×(c)NPN型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。
(d)×(e)×(f)PNP型管,上-发射极,中-基极,下-集电极。(g)NPN型管,上-集电极,中-基极,下-发射极。
第三章多级放大电路
自测题
一、(1)×(2)√√(3)√×(4)×(5)√二、(1)AA(2)DA(3)BA(4)DB(5)CB三、(1)BD(2)C(3)A(4)AC(5)B(6)C四、(1)IC3=(UZ-UBEQ3)/Re3=0.3mAIE1=IE2=0.15mA(2)减小RC2。
当uI=0时uO=0,ICQ4=VEE/RC4=0.6mA。
IRC4=IC2−IB4=0.14mARC2=
IE4RE4+UBEQ4
IRC2
≈7.14kΩ
rbe2=rbb'+(1+β)rbe4=rbb'+(1+β)
26mV
≈10.7kΩIEQ2
26mV
≈2.74kΩIEQ4
̇=−β{Rc2∥[rbe4+(1+β)Re4]}≈−16.5Au1
2 rbe2̇=−Au2
rbe4̇=Ȧ⋅Ȧ≈297Auu1u2
β Rc4
≈−18
+(1+β)Re4
习题
3.1
(a)共射,共基(e)共源,共集
(b)共射,共射(f)共基,共集
(c)共射,共射
(d)共集,共基
3.2图(a)
̇=−β1{R2∥[rbe2+(1+β2)R3]}⋅(1+β2)R3Au
R1+rbe1rbe2+(1+β2)R3
Ri=R1+rbe1Ro=R3∥
图(b)
rbe2+R21+β2
̇=−Au
(1+β1)R2∥R3∥rbe2βR
⋅(−24)
rbe1+(1+β1)(R2∥R3∥rbe2)rbe2
Ri=R1∥[rbe1+(1+β1)(R2∥R3∥rbe2)]Ro=R4
图(c)
β2R3
̇=β1{R2∥[rbe2+(1+β2)rD}⋅[−A]u
R1+rbe1rbe2+(1+β2)rDRi=R1+rbe1Ro=R3
图(d)
̇=[−g(R∥R∥R∥r)]⋅(−β2R8Aum467be2
rbe2
Ri=R3+R1∥R2Ro=R8
3.3(1)(d)(e)3.4图(a)
(2)(c)(e)
(3)(e)
̇=Au1
−β1⋅
rbe21+β2
rbe1
̇=β2R3=125Au2
rbe2
̇=Ȧ⋅Ȧ≈−125Auu1u2
Ri=R1∥R2∥rbe1≈0.93kΩRi=R3=3kΩ
图(b)
̇=−β1⋅(R1∥rbe2)≈−50Au1
rbe1̇=β2R4≈−42Au2
rbe2
̇=Ȧ⋅Ȧ≈2100Auu1u2
Ri=(R5+R2∥R3)∥rbe1≈1.2kΩRi=R4=1kΩ
3.5图(c)
̇=−β1⋅(R3∥rbe2)≈−62Au1
rbe1̇=β2R4≈−107Au2
rbe2
̇=Ȧ⋅Ȧ≈6634Auu1u2
Ri=R1∥rbe1≈1.5kΩRi=R4=2kΩ
图(e)
̇=−g{R∥[r+(1+β)R]}≈−gR≈−6Au1m2be4m2(1+β)R4
≈1
rbe+(1+β)R4
̇=Ȧ⋅Ȧ≈−6Auu1u2̇=Au2
Ri=R1=10MΩ
rbe+R2
Ro=R4∥≈43Ω
1+β
3.6
(1) Ad=
∆uO
=−∆uI
β(Rc+
rbe
RW
)2
(2) ∆uC1=−
β (Rc+RW)β Rc
⋅∆uI ∆uC2 =−⋅∆uI
2rbe2rbe
β(Rc+
rbe
RW
) ∆uO=∆uC1−∆uC2 Ad=
3.7
∆uO
=−∆uI
UBEQ+IEQ⋅
rbe=rbb'Ad=−
VEE−UBEQRW
+2IEQRe=VEE,IEQ=≈0.517mA
R2W
+2Re2
26mV
+(1+β)≈2.66kΩ
IEQ
β Rc
≈−97RW
rbe+(1+β)
2
Ri=2rbe+(1+β)RW≈10.4kΩ
3.8
uI1+uI2
=15mV2
uId=uI1−uI2=10mVuIC=Ad=−
β Rc
≈−672rbe
RL
⋅VCC=5V
Rc+RL
∆uO=AduId≈−0.67V
''
3.9(1)RL=Rc∥RL≈6.67kΩ VCC=
IEQ≈
VEE−UBEQ
2Re
=0.265mA
''
UCQ1=VCC−ICQRL≈3.23V
UCQ2=VCC=15V
(2)
△uO=uO-UCQ1≈-1.23V
rbe=rbb'+(1+β)
26mA
≈5.1kΩIEQ
'β RL
Ad=−≈−32.7
2(Rb+rbe)
uI=
∆uO
≈37.6mVAd
∆uO=AduI≈−0.327V
uO=UCQ1+∆uO≈2.9V
3.10
RL
)Ad≈−
rbe1+(1+β1)rbe2
β1β2(Rc∥
Ri=2[rbe1+(1+β1)rbe2]
3.113.12
Ad=-gmRD=-40Ri=∞
Ri=∞
1
Ad=−⋅gmβ RD=−1600
2
3.13
̇=β1{R2∥[rbe4+(1+β4)R5}Au1
2rbe1
̇=−β4{R6∥[rbe4+(1+β4)R5}Au2
2rbe1(1+β5)R7rbe5+(1+β5)R7
̇=ȦȦ̇Auu1u2Au2̇=Au3
Ro=R7 ∥
3.14(1)
rbe5+R6
1+β5
Uo=Ui=
VCC−UCEQ
2
u
≈7.78V
Uo
≈77.8mVA
(2)若Ui=10mV,则Uo=1V(有效值)。
若R3开路,则uo=0V。若R3短路,则uo=11.3V(直流)。
第五章放大电路的频率响应
自测题
一、(1)A
(2)BA
(3)BA
(4)CC
二、(1)静态及动态分析估算:
IBQ=IEQ≈22.6μA
Rb
=(1+β)IBQ≈1.8mA
26mV
≈1.17kΩIEQ
VCC−UBEQ
UCEQ=VCC−ICQRc≈3Vrb'e=rbb'+(1+β)
rbe=rbb'+rb'e≈1.27kΩ
Ri=rbe∥Rb≈1.27kΩ
IEQ
gm=≈69.2mA/V
UT
Rir
Aus=⋅b'e(−gmRc ) ≈−178
Rs+Rirbe
(2)估算Cπ:
‘
fT≈Cπ≈
β0
2πrb'e(Cπ+Cμ)β0
−Cμ≈214pF
2πrb'efT
'Cπ=Cπ+(1+gmRc)Cμ≈1602pF
(3)
R=rb'e∥(rb'b+Rs∥Rb)≈rb'e∥(rb'b+Rs)≈567Ω
1
fH=≈175kHz'
2πRCπfL=
1
≈14Hz
2π(Rs+Ri)C
̇(4)20lgAusm≈45dB,频率特性曲线略。
三、(1)60103
(2)1010
103100jf(3)或
10(1+)(1+j41+j5)(1+j)(1+j4)(1+j5jf1010101010
习题
5.1(1)
1
2π(RS+Rb∥rbe)C1
①①
(2)
12π[rb'e∥(rbb'+Rb∥RS)]Cπ'
̇=Au
(1+
−3210f
)(1+j5jf10
̇=或Au
①①①③
5.2
−3.2jf
ff(1+j)(1+j51010
5.3
2
100-10ḟ=̇=A或Auu
(1+)(1+1+j)(1+jf)(1+j1+j)55
jfjf102.5×102.5×10
5.4(1)直接耦合;
(2)三级;
(3)当f=104Hz时,φ’=-135o;当f=105Hz时,φ’=-270o。5.5
̇=Au
(1+j
103
f2.5×10
3)5
fH≈
'
fH
1.3
≈131kHz
5.6(1)
̇=Au
−100⋅j(1+j
1+j5)1010
f
10
̇=−100Aum
fL=10Hz
fH=105Hz
(2)图略。
5.7
103⋅j
fȦu=(1+jfff
51+j1041+j2.5×105
Ȧ3um
=10
fL=5Hz fH≈104Hz
图略。5.8(1)(a)(2)(c)(3)(c)
5.9
R=Rr+Re∥bes∥Rbrbe+R1+β≈s
1+β
≈20Ω
f1
L≈
2πRC≈80Hz
e
5.10(1)C1(Rs+Ri)=C2(Rc+RL),C1:C2=5:1。(2)
Cτ
1=R≈12.5μ F
s+Ri
C2=
τ
R+R≈2.5μ F
cL
f1
L1=fL2=
2πτ
≈6.4HzfL≈1.12fL1≈10Hz
5.11Ȧusm减小,因为在同样幅值的U̇i作用下,İb将减小,然减小。
fL减小,因为少了一个影响低频特性的电容。
f'
H减小,因为Cπ会因电压放大倍数数值的减小而减小。
5.12
R=Rr∥Re∥be+Rsb1+β≈rbe+Rs
1+β
≈20Ω
C1
e≈
2πRf≈133μF
L
5.13(1)
f1L=
2π(R≈
1
s+Ri)
2π(R≈5.3Hz
s+rbe)
(2)
İc随之减小,̇o必
rb'e=rbe−rb'b=0.9kΩfH=
gm≈
1
2π[rb'e∥(rb'b+
Rb∥Rs)]Cπ'
≈
1
2π[rb'e∥(rb'b+
Rs)]Cπ'
≈316kHz
IEQUT
≈77mA/V
̇Ausm=
rrb'eRi''
⋅b'e⋅(−gmRL)≈⋅(−gmRL)≈−76
Rs+RirbeRs+rbe
̇20lgAusm≈37.6dB
图略。
5.14
̇Ausm=
Ri''
(−gmRL)≈−gmRL≈=−12.4
Rs+Ri
fL≈
1
≈16Hz
2πRsCs
1
2π
'
(Rs∥RG)CGS
''CGS=CGS+(1+gmRL)CGD≈72pF
fH=
≈
12π
'
RsCGS
≈1.1MHz
ḟ≈Aus
ff(1+j1+j)
161.1×106
−12.4⋅(j
5.15
̇=−gR'=−20AummL
''
CGS=CGS+(1+gmRL)CGD=88pF
fL≈fH=
图略。
5.16
1
≈0.796Hz
2π(RD+RL)C
12π
'RGCGS
≈904Hz
̇=ȦȦ(1) Auu1u2(2) fL≈50Hz
−50f2
=
(1+j)(1+j1+j5)2
45010
11
≈1.125,fH≈64.3kHzfH10
(3)折线画法,低频段有两个拐点,f<4Hz时幅频特性的斜率为40dB/十倍频,4Hz
<f<50Hz时幅频特性的斜率为20dB/十倍频;高频段有一个拐点,f>105Hz时幅频特性的斜率为-40dB/十倍频。图略。
5.17(1)Ce
̇ȦC>C。R∥R∥R>R∥R,C所在回路的(2)因为Au2u1π2π12341sπ2
’
’
’
τ大于Cπ'1所在回路的τ,第二级的上限频率低。
5.18
̇=60dB。在折线化幅频特性中,频率小于10Hz时斜率为+40dB/十20lgAu
倍频,频率大于105Hz时斜率为-40dB/十倍频。在折线化相频特性中,f=10Hz时相移为
+90o,f=105Hz时相移为-90o。
第六章放大电路中的反馈
自测题
一、(1)×二、(1)B
(2)√(3)×(4)√
(2)C(3)A(4)D
三、(a)电流串联负反馈。F=
R1R3
̇≈R1+R2+R3⋅RAufL
R1+R2+R3R1R3
̇≈−RR(b)电压并联负反馈。Auf21̇≈1(c)电压串联负反馈。Auf
(d)正反馈。
四、(1)应引入电压串联负反馈。
̇≈1+(2)因Au
Rf
=20 ,故 Rf=190kΩ 。R1
'
̇=40dB,ϕ=−180°;̇Ḟ<0,则需五、因为f=105Hz时,20lgA为使此时20lgAA
̇40dB,即Ḟ<10−220lgF
习题
6.1(1)BB(2)D(3)C(4)C(5)ABBAB
6.2(1)A(2)B(3)C(4)D(5)B(6)A6.3(1)×(2)×(3)√(4)×
6.4(a)直流负反馈(b)交、直流正反馈(c)直流负反馈
(d)、(e)、(f)、(g)、(h)均引入交、直流负反馈6.5(a)交、直流负反馈(b)交、直流负反馈(c)RS引入交、直流负反馈,C2引入交流正反馈。(d)、(e)、(f)均引入交、直流负反馈。
(g)R3和R7引入直流负反馈,R4引入交、直流负反馈。6.6(d)电流并联负反馈
̇=İİ=1Ffȯ=U̇̇=Ffo
(e)电压串联负反馈
R1
R1+R2
(f)电压串联负反馈
̇=U̇̇=1Ffȯ=U̇̇=Ffȯ=U̇̇=Ffo
(g)电压串联负反馈
R1
R1+R2R1R1+R3
(h)电压串联负反馈
6.7(a)电压并联负反馈(b)电压并联负反馈
̇=I=−RFfȯ=I=−RFfo4̇=İİ=Ffo
(e)电流并联负反馈
R2
R1+R2R1R1+R4
R2R9
R2+R4+R9
(f)电压串联负反馈
̇=U̇̇=Ffo
(g)电流串联负反馈6.8
̇=U̇İ=−Ffo
̇̇ṘRUIIRooL̇(d) Auf=≈≈oL=L
RRUIIR1ii1f1̇̇UURȯ(e) Auf=≈o=1+2R1UUiḟ̇UUȯ(f) Auf=≈o=1UU
i
f
̇̇UURȯ(g) Auf=≈o=1+2UUR1iḟ̇UURȯ(h) Auf=≈o=1+3R1UU
i
f
6.9
̇̇(R∥R)UIRRoL̇(e) Ausf=≈o4=(1+1⋅LRR2RsUIifṡ̇UURȯ(f) Auf=≈o=1+4UUR
i
f
1
̇̇(R∥R∥R)UI(R+R4+R9)(R7∥R8∥RL)o8L̇(g) Auf=≈o7=-2R2R9UUif
6.10(d)输入电阻减小,输出电阻增大。(e)~(h)输入电阻增大,输出电阻减小。
6.11(a)输入电阻减小,输出电阻增大。(b)输入电阻减小,输出电阻减小。(c)输入电阻增大,输出电阻增大。(e)输入电阻减小,输出电阻增大。(f)输入电阻增大,输出电阻减小。(g)输入电阻增大,输出电阻增大。6.12电压串联负反馈无穷大[1**********].13若uB1=uB2增大,则产生下列过程:
uB1=uB2↑→uC1=uC2↓(uB4=uB5↓)→iE4=iE5↓→uR5↓(uB3↓)→iC3↓→uR1↓
uC1=uC26.14(1)Af≈1/F=500
(2)Af相对变化率为A的相对变化率的6.15
1
,约为0.1%。
1+AF
̇Ḟ≈10%=100A
0.1%
̇Ḟ1,所以Ḟ≈1=1=0.05A
20Af
̇ḞȦA=≈2000F
6.16UO的调节范围约为
R1+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3R+R2+R3
⋅UZ~1⋅UZ,即1⋅6V~1⋅6V
R1+R2R1R1+R2R1
̇的上限值为-60dB,即Ḟ的上限值为10-3。反馈系数20lgF
6.176.18
6.19(1)引入电流串联负反馈,通过电阻Rf将三极管的发射极与T2管的栅极连接起来。
(2)
̇=F
R1Rf
R1+Rf+R6
̇≈R1+Rf+R6,代入数据10+Rf+1.5=10Af
R1Rf10×1.55
Rf=18.5kΩ
6.20(1)一定会产生自激振荡。因为在f=103Hz时附加相移为-45o,在f=104Hz时附加相移约为-135o,在f=105Hz时附加相移约为-225o,因此附加相移为-180o的频
̇Ḟ0,故一定会产生自激振荡。率在104Hz~105Hz之间,此时A
(2)加消振电容,在晶体管T2的基极与地之间。
(3)可在晶体管T2基极和集电极之间加消振电容。因为根据密勒定理,等效在基极与
地之间的电容比实际电容大得多。
6.21(a)C2到R3,提高输入电阻,改善跟随特性。(b)C2到R3,提高第二级跟随范围,增大放大倍数,使输出的正方向电压有可能高于电源电压。
̇≈1+6.22(1)Au
(2)
Rf
R
̇=U̇−İr≈U̇Uniioi̇=jω CU̇Iio
(因为ro很小)(参阅P297~P298)
̇U̇−U̇̇(R+R)U̇UUiioiḟ̇Ii≈+=−o=jω CUo
RRfRRfRf
̇(R+R)1+jω RfCUḟUo()≈i
RfRRḟUR1̇Au=o≈(1+f)⋅UR1+jω RfC
i
所以 fH=
1
2πRfC
6.23(a)反馈放大电路的基本放大电路如下图所示,因此
Ri=
rid∥RfRo=ro∥RfA=
∆uO
=∆iI
∆uO
=−Aod(rid∥Rf)∆i−
rid∥Rf
F=
∆iF1
=−∆uORf
11
≈Aod⋅(rid∥Rf)⋅RfRf
1+AF=1+Aod(rid∥Rf)⋅
Af=
−Aod(rid∥Rf)1+Aod⋅(rid∥Rf)⋅
1Rf=
Rif≈
rid∥Rf
Aod⋅(rid∥Rf)⋅
1Rf1Rf
RfAod
(ro∥Rf)(rid+Rf)
Aodrid
Rof≈
ro∥Rf
Aod⋅(rid∥Rf)⋅
=
若rid>>Rf,ro<<Rf,则A≈-AodRf,Ri≈Rf,Ro≈ro,
Af=
−AodRf
,Rif≈AodRf,Rof≈roAod。
1+Aod
整个电路的输入电阻约为(R+Rf/Aod)。
(b)反馈放大电路的基本放大电路如下图所示,因此
Ri=rid+R∥Rf Ro=ro∥(R+Rf)uI=uId⋅A=
rid+R∥Rf
rid
∆uOrid
=Aod⋅
r+R∥Rfrid+R∥Rf
∆uId⋅id
rid
∆uO
=∆uI
F=
∆uFR
=
∆uOR+Rf
1+AF=1+Aod⋅
ridridRR
⋅≈Aod⋅⋅
rid+R∥RfR+Rfrid+R∥RfR+Rf
rid
rid+R∥
Rf
Af=
ridR
1+Aod⋅⋅
rid+R∥RfR+Rf
Aod⋅
Rif≈(rid+R∥Rf)Aod⋅Rof≈
ridrRR
⋅=Aod⋅id
rid+R∥RfR+RfR+Rf
ro∥(R+Rf)r∥(R+Rf)rid+R∥RfR+Rf
=o⋅⋅
idRAodridR
Aod⋅⋅
rid+R∥RfR+Rf
若rid>>R∥Rf,ro<<(R+Rf),则 Ri≈rid Ro≈ro A≈ARod AF≈Aod⋅R+Rf
AAf≈
od
1+Aod⋅
RR+Rf
Rif≈rR
id(1+Aod⋅R+R)≈Aodrid
RfR+Rf Rof
≈ro≈ro⋅
R+Rf
1+ARAod⋅
odR
R+Rf
第七章信号的运算和处理
自测题
一、(1)√(2)×(3)√(4)×二、(1)C(2)F(3)E(4)A(5)C(6)D三、(1)带阻(2)带通(3)低通(4)有源四、
(a) uuO1=−Rf(I1R+uI2R+(1+Rf⋅R4
⋅uI312R1∥R2R3+R4
u1
O=−RC
∫uO1dt(b) uO2
=−R2R3'R3Ru2
I=−RuO=−⋅kuO
14R4
uRO=
2R4
kRR⋅uI
13
习题
7.1(1)反相同相(2)同相反相(3)同相反相(4)同相7.2(1)同相比例(2)反相比例(3)微分(4)同相求和
(5)反相求和(6)乘方7.3uO1=(-Rf/R)uI=-10uIuO2=(1+Rf/R)uI=11uI
uI/V
0.10.511.5
反相
uO1uO2
-11.1
-55.5
-1011
-1414
7.4可采用反相比例运算电路,电路形式如图P7.3(a)所示。R=20kΩ,Rf=2MΩ。7.5由图可知Ri=50kΩ,uM=-2uI。
iR2=iR4+iR3即−
uMuMuM−uO
=+R2R4R3
uO=52uM=−104uI
7.6(1)uO=-2uI=-4V(2)uO=-2uI=-4V(3)电路无反馈,uO=-14V。
(4)uO=-4uI=-8V7.7(1)10.4(2)107.8(a)uO=-2uI1-2uI2+5uI3(b)uO=-10uI1+10uI2+uI3
(c)uO=8(uI2-uI1)
(d)uO=-20uI1-20uI2+40uI3+uI4
(b)uIC=
7.9因为均有共模输入信号,所以均要求用具有高共模抑制比的集成运放。7.10(a)uIC=uI3
101
uI2+uI31111401
uI3+uI44141
(c)uIC=
8
uI29
(d)uIC=
7.11IL≈UZ/R2=0.6mA
7.12(1)uO2=uP2=10(uI2-uI1)
uO=10(1+R2/R1)(uI2-uI1)或uO=10(RW/R1)(uI2-uI1)(2)uO=100mV
(3)uO=10(10/R1min)(uI2max-uI1min)V=14V,R1min≈71kΩ
R2max=RW-R1min≈(10-0.071)kΩ≈9.93kΩ
7.13
(a) uM=−R3(
uI1uI2
+)R1R2
uI1uI2uM
+−R1R2R5
R3R4uI1uI2
+)R5R1R2
iR4=iR3−iR5=
uO=uM−iR4R4=−(R3+R4+(b) uO1=(1+ uO=−
R3
)uI1R1
R5RRRRR
uO1+(1+5uI2=−5(1+3uI1+(1+5)uI2=(1+5)(uI2−uI1)R4R4R4R1R4R4
(c)7.14
uO=10(uI1+uI2+uI3)
uO=−
1
RC
∫ t
t2
1
uIdt+uO(t1)
当uI为常量时
uO=−
11uI(t2−t1)+uO(t1)=−5u(t−t1)+uO(t1)−7I2RC10×10
=-100uI(t2−t1)+uO(t1)
若t=0时uO=0,则t=5ms时uO=-100×5×5×10-3V=-2.5V。
当t=15mS时,uO=[-100×(-5)×10×10-3+(-2.5)]V=2.5V。因此输出波形为
7.15输出电压与输入电压的运算关系为uO=100uI(t2-t1)+uI-uC(t1),波形如图下所示。
7.16(a)uO=−
R21uI−uIdt=−uI−100∫uIdt∫R1R1C
(b)uO=−RC1(c)uO=
duIC1du−uI=−10−3I−2uIdtC2dt
13udt=10uIdtI∫∫RC
(d)uO=−
1uI1uI2(+)dt=−100∫(uI1+0.5uI2)dt∫CR1R2
uO1−uOu
=−I
RR
7.17(1)uO1=uO-uI,uC=uO,iC=
uO=
11
idt=−uIdt=−10∫uIdtCC∫RC∫
(2)uO=-10uIt1=[-10×(-1)×t1]V=6V,故t1=0.6S。即经0.6秒输出电压达到6V。
7.18
uO2=−
1
uIdt=−2∫uIdt=2 uO∫R1C
uO=−∫uIdt
7.19(1)UA=7V,UB=4V,UC=1V,UD=-2V,uO=2UD=-4V。(2)uO=2UD-uO3
uO3=−
11⋅uA⋅t=−×7×t=−43−6R1C50×10×10
t≈28.6mS
7.20
7.21(1)上为“-”,下为“+”(2)uO=kuOuI2,uI1=
'
RR'
uO=⋅(−0.1uOuI2),所以
R+RfR+Rf
uO=−
7.22
'
(a) uO=−R3(
10(R+Rf)uI1
⋅RuI2
uI1uI2Ruu+=kuOuI3 uO=-3(I1+I2)R1R2kuI3R1R2
(b) uO=-
7.23
7.247.257.267.27
R42R423R4
kuI−kuI−uIR2R3R1
方框图如图7.3.9所示,N=5时为5次方电路;N=0.2时为5次幂电路。(1)带阻滤波器(2)带通滤波器(3)低通滤波器(4)低通滤波器
(a)高通滤波器(b)高通滤波器(c)带通滤波器(d)带阻滤波器将两个滤波器串联,图略。
sR2C
, 为高通滤波器。
1+sR1CR1
(a) Au(s)=−2⋅, 为高通滤波器。
R11+sR2C
(a) Au(s)=−
7.28uO1:高通。uO2:带通。uO2:低通。7.29参阅P362~P363。
7.30
̇=2,所以Q=1̇因为AAupu因为 f0=fp=
7.31参阅7.5节。
7.32略。
f=fp
=2。
1
R≈160kΩ。2πRC
R1=R2=4R≈640kΩ
第八章波形的发生和信号的转换
自测题
一、(1)√(2)×(3)×(4)×二、(a)加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容,改同铭端。
三、④、⑤与⑨相连,③与⑧相连,①与⑥相连,②与⑦相连。四、(1)正弦波振荡电路(2)同相输入过零比较器(3)反相输入积分运算电路五、图(b)中±U
=±0.5U。
(4)同相输入滞回比较器
六、(1)A1:滞回比较器;A2:积分运算电路。(2)
(3)uO=−(
4)
1
uO1(t2−t1)+uO(
t1)=−2000uO1(t2−t1)+uO(t1)R4C
(5)减小R4、C、R1,增大R2。
习题
8.18.28.38.4
(1)√
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
(6)√(6)×
(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√(1)A(2)B(3)C(1)BAC(2)BCA(3)B
8.5(a)可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(φA=-
180o),而三级移相电路为超前网络,最大相移为+270o,因此存在使相移为+180o(φF=+180o)的频率,即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f0(此时φA+φF=0o);且在f=f0
̇Ḟ>1,故可能产生正弦波振荡。时有可能满足起振条件A
(b)可能产生正弦波振荡。因为共射放大电路输出电压和输入电压反相(φA=-180o),而三级移相电路为滞后网络,最大相移为-270o,因此存在使相移为-180o(φF=+180o)的频率,即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f0(此时φA+φF=-360o);且在f=f0时
̇Ḟ>1,故可能产生正弦波振荡。有可能满足起振条件A
8.6(1)不能,因为不存在满足相位条件的频率。
(2)可能,因为存在满足相位条件的频率,且有可能满足幅值条件。
''
8.7(1)根据起振条件Rf+RW>2R,RW>2kΩ。
(2)求解振荡频率的范围。
f0max=f0max=
8.8(1)Uo=(2)f0=
1
≈1.6kHz
2πR1C
1
≈145Hz
2π(R1+R2)C
1.5UZ
≈6.36V2
1
≈9.95Hz2πRC
(3)输出为零。
8.9(1)上“-”下“+”(2)输出严重失真,几乎为方波。输出为零。(5)输出严重失真,几乎为方波。
̇超前输入电压8.10(1)在特定频率下,由A2组成的积分运算电路的输出电压UO2̇90o,而由A1组成的电路的输出电压U̇滞后输入电压U̇90o,因而U̇和U̇互为UO1O1O2O1O2
依存条件,即存在f0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件,故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号。
(2)解方程组:
⎧̇̇=R1⋅U̇U=U⎪P1N1O1
R+R12⎪
⎪̇−U̇̇−U̇U⎪UP1O1P1O1̇⋅jω C+=−U⎨P11
RR43⎪⎪̇UO1̇⎪UO2=−⎪jω R5C2⎩
可得正实根,求出f0=
(3)
12πRC
。
UO2max=UZ=6V
对方程组中的第三式取模,并将ω0=2πf0=
2π2πRC
̇=代入可得O1̇,故2UO2
UO1max=2UO2max≈8.5V。
若uO1为正弦波,则uO2为余弦波。图略。
8.11(a)原边线圈上端和副边线圈上端为同铭端。(b)原边线圈上端和副边线圈下端为同铭端。
(c)原边线圈下端和副边线圈下端为同铭端。(d)原边线圈左端和副边线圈右端为同铭端。图略。
8.12(a)可能(b)不能(c)不能(d)可能8.13(b)加耦合电容。(c)加耦合电容,改同铭端。
8.14(a)选频网络:C和L;正反馈网络:C2和RW;负反馈网络:C和L。满足相位条件。
(b)选频网络:C2和L;正反馈网络:C2和L;负反馈网络:R8。满足相位条件。8.15
8.16
8.17(1)A1工作在线性区(电路引入了负反馈);A2工作在非线性区(电路仅引入了负反馈)。
(2)uO1=-iIR1=-100iI
8.18
8.19(1)T≈(R1+R2)Cln3≈3.3mS
(2)
8.20三处错误:(1)集成运放“+”“-”接反;(2)R、C位置接反;(3)输出限幅电路无限流电阻。
8.21①,②,③;①,①,②;①,②;③。8.22
RW2滑动端在最上端RW2滑动端在最下端
8.23(1)在A1组成的滞回比较器中:
令
R3R2
⋅uO2+⋅uO1=0
R2+R3R2+R3
R2
⋅UOM=±6VR3
得出 ±UT=±
在A2组成的积分运算电路中:
1
uO2(t2−t1)+uO(t1)RC
T=20mS
uO=−
求解T1:
T1
(−UOM)1−UTRC26+uI
T1=
600uI=−
求解占空比:
δ
=
T16+uI
=T12
(2)波形:
8.24
8.25(a) uO= uI (b) uO=8.26(1)波形
RL
uIR1
(2)求解振荡频率:首先求出电压比较器的阈值电压,然后根据振荡周期近似等于积分电路正向积分时间求出振荡周期,振荡频率是其倒数。
±UT=±UZ=±8V UT≈− T≈ f≈
1
uIT−UTR1C
2UTR1CuI
uI
=0.625uI
2UTR1C
8.27(1)T导通时,uN1=uI/3。
uO1
T截止时,
1uI103=⋅(t1−t0)+uO1(t0)=uI(t1−t0)+uO1(t0)R2C345
uO1
(2)
−2uI1103=⋅(t2−t1)+uO1(t1)=−uI(t2−t1)+uO1(t1)(R1+R2)C345
(3)
(4)
103TUT=⋅uI⋅−UT
4521.08T=
uI
f≈0.926uI
8.28
8.29参照图P8.26、P8.27。8.30参阅P451~P452。
8.31参阅P448、P452~P454。
第九章功率放大电路
自测题
一、(1)A
(2)B
(3)C
(4)BDE
(5)C
二、(1)消除交越失真。(2)最大输出功率和效率分别为
Pom=η=
̇=(3)Au
Ω。
(VCC−UCES)2
2RL
=16W
πVCC−UCES
⋅≈69.8%4VCC
Uomax
̇=1+R5≈11.3,R1=1kΩ,故R5至少应取10.3k≈11.3,且Au
R12Ui
习题
9.1(1)×
(2)√
(3)×
(4)××√
(5)A
(5)××√√
(6)×√√
9.2(1)C(2)B(3)C(4)C9.3(1)最大输出功率和效率分别为
Pom=η=
(VCC−CES)2
2RL
=24.5W
πVCC−UCES
⋅≈69.8%4VCC
2
0.2×VCC==6.4W
2RL
(2)最大功耗
PTmax≈0.2PoM
(3)输入电压9.4(1)UB1=1.4V(2)ICQ≈
Ui≈Uom≈
VCC−UCES
2
≈9.9V
UB3=-0.7VUB5=-17.3V
VCC−UB1
=1.66mA uI≈uB5=−17.3VR2
(3)若静态时iB1>iB2,则应增大R3。
(4)采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适,也可只用三只二极管。
9.5最大输出功率和效率分别为
Pom=
(VCC−CES)2
2RL
=4W
πVCC−CESη=⋅≈69.8%
4VCC
9.6应引入电压并联负反馈,由输出端经反馈电阻Rf接T5管基极,图略。Rf=10kΩ。
9.7功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为
ICmax=
VCC−CES
RL
=0.5A
UCEmax=2VCC−UCES=34VPTmax
2VCC
≈0.2×≈1W
2RL
9.8(1)最大不失真输出电压有效值
Uom=
(2)负载电流最大值
RL
⋅(VCC−UCES)
R4+RL
2
≈8.65V
iLmax=
VCC−UCES
≈1.53A
R4+RL
(3)最大输出功率和效率分别为
Pomη=
2Uom=≈9.35W2RL
πVCC−UCES−UR4
⋅≈64%4VCC
9.9当输出短路时,功放管的最大集电极电流和功耗分别为
iCmax=PTmax=
VCC−UCES
≈26A
R4
2VCC
πR4
2
≈46W
9.10(1)uOmax≈13V , Pom
(uOmax2)2
=≈10.6W
RL
(2)引入电压串联负反馈。信号源两端接电路的两个输入端,且将接集成运放反相输入端一端接地;通过一个电阻Rf将集成运放的反相输入端和电路的输出端连接起来。图略。
̇RfU̇(3)根据Au=1+=o=50, 求出Rf=49kΩ。R1Ui
9.11(1)射极电位UE=VCC/2=12V;应调节R3。(2)最大输出功率和效率分别为
Pom
1
(⋅VCC−CES)2=≈2.53W
2RL
1
⋅V−CES
πCCη=⋅≈58.9%
14
⋅VCC2
UB=9.3V
(2)最大输出功率和效率分别为
9.12(1)UA=0.7V
UC=11.4VUD=10V
Pom
1
(⋅VCC−CES)2=≈1.53W
2RL
1
⋅V−CES
πCCη=⋅≈55%
14
⋅VCC2
9.13在图(a)所示电路中,在信号的正半周,经共射电路反相,输出级的输入为
负半周,因而T2导通,电流从C4的正端经T2、地、扬声器至C4的负端;在信号的负半周,经共射电路反相,输出级的输入为正半周,因而T1导通,电流从+VCC经T2、C4、扬声器至地。C2、R3起自举作用。
在图(b)所示电路中,在信号的正半周,经共射电路反相,输出级的输入为负半
周,因而T3导通,电流从+VCC经扬声器、C2、T3至地;在信号的负半周,经共射电路反相,输出级的输入为正半周,因而T2导通,电流从C4的正端经扬声器、T2至C4的负端。C2、R2起自举作用。
图(b)有误:T2管集电极应接+VCC。
'
9.14(1)uO=uP=uN=
VCC
=12V uO=0V2
(2)最大输出功率和效率分别为
Pomη=
VCC−62
)=≈5.06W2RL
(
πVCC−6⋅≈58.9%4VCC
̇=1+Rf≈30.49.15(1)Au
R1
(2)最大输出功率和效率分别为
Pom=22
RLη=
(
UOPP
2
≈11.4W
πUOPP
⋅≈70.65%42VCC
(3)输入电压有效值
Ui=
UOPP
22Au
≈314mV
9.16(1)UREF=VCC/2=7.5V(2)最大输出功率和效率分别为
uO1=uO2=7.5V
Pomη=
2Uomax=≈21W2RL
πUomax
⋅≈68%4VCC
(3)输入电压有效值9.17同题9.16(1)、(2)。
Ui=
Uomax
2Au
≈0.46V
9.18(1)OTL电路应取VCC=20V,BTL电路应取VCC=13V。(2)OTL、OCL和BTL电路的最大输出功率分别为
Pom(OTL)
VCC
−CEmin)2
=≈0.316W
2RL
(
(VCC−CEmin)2
2RL
(VCC−2CEmin)2
2RL
=2.25W≈1.27W
Pom(OCL)=Pom(BTL)=
9.19(1)仅有负半周;(3)仅有正半周;
(5)uO=VCC-UBE1≈14.3V9.20(1)无输出;
(2)T1、T2将因功耗过大而损坏;(4)T2将因功耗过大而损坏;(6)稍有交越失真。
(2)功放管将因功耗过大而损坏;
(4)正、负半周不对称,正半周幅值小;
(3)uO=VCC-UBE1-UBE2≈16.4V
(5)稍有交越失真。
第十章直流电源
自测题
一、(1)×
(2)√
(3)√×
(4)√
(5)×
(6)√
二、(1)B(2)C(3)A(4)D
三、T1,R1、R2、R3,R、DZ,T2、Rc,R0、T3;
R1+R2+R3R+R2+R3
(UZ+UBE2)1(UZ+UBE2)
R2+R3R3
四、(1)由于空载时稳压管流过的最大电流
IDZmax=IRmax=
所以电路不能空载。
(2)根据ID
UImax−UZ
=52.5mA>IZmax=40mAR
Z
min
=
UImin−UZ
−ILmax
R
UImin−UZ
−IDZmin=32.5mAR
ILmax=
根据ID
Z
max
=
UImax−UZ
−ILmin
R
UImax−UZ
−IDZmax=12.5mAR
ILmin=
五、(1)UOmin=1.25V(2)因为UOmax=(1+
R2
)×1.25V=25V,R1=240Ω,所以R2=4.56kΩ。R1
(3)输入电压的取值范围为
UImin≈UImax
UOmax+U12min
≈31.1V
0.9U+U12max≈Omin≈37.5V
1.1
六、1接4,2接6,5接7、9,3接8、11、13,10接12。
习题
10.1(1)√10.2(1)√
(2)√(2)√
(3)×(3)√
(4)×√
10.3(1)A10.4(1)D(2)C(2)C(3)C(3)A(4)B(4)A
10.5(1)UO(AV)≈0.9U2,U2≈
UO(AV)
0.9
≈16.7V
(2)整流二极管的参数为
IF>1.1×
IL(AV)
2
=55mA
UR>1.2U2≈26V
10.6(1)全波整流电路,波形略。(2)UO(AV)≈0.9U2 IL(AV)≈
0.9U2RL
(3)ID≈
0.45U2
UR=22U2
RL
10.7(1)两路输出电压分别为
UO1≈0.45(U21+U22)=31.5VUO2≈0.9U22=18V(2)D1的最大反向电压D2、D3的最大反向电压
UR>2(U21+U22)≈99VUR>22U22≈57V
10.8(1)均为上“+”、下“-”。(2)全波整流。
(3)UO1(AV)=-UO2(AV)≈0.9U21=0.9U22=18V(4)UO1(AV)=-UO2(AV)≈0.45U21+0.45U22=18V图略。
10.9图(a)、(b)所示电路可用于滤波,图(c)所示电路不能用于滤波。原因略。10.10(1)C1上电压极性为上“+”下“-”,数值为一倍压;C2上电压极性为右“+”左“-”,数值为二倍压;C3上电压极性为上“+”下“-”,数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。
(2)C1上电压极性为上“-”下“+”,数值为一倍压;C2上电压极性为上“+”下“-”,数值为二倍压;C3、C4上电压极性均为右“+”左“-”,数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。
10.11(1)因为IZmax=PZM/UZ=40mA,IL=UZ/RL=10~30mA,所以R的取值范围为
Rmax=Rmin=
UImin−UZ
=400Ω
IZ+ILmax
UImax−UZ
=360Ω
IZmax+ILmin
(2)稳压系数为
Sr≈
rZUI
⋅≈0.136RUZ
10.13(1)基准电压UR=UZ+UBE=5V(2)调整管发射极最大电流IEmax=UBE/R0≈140mA(3)调整管的最大管压降和最大功耗分别为
UCEmax=UImax-UOmin=20VPTmax≈IEmaxUCEmax≈2.8W
10.14(1)T1的c、e短路;(2)Rc短路;
(3)R2短路;
(4)T1的b、c短路;(5)R1短路。
10.15(1)整流电路:D1~D4;滤波电路:C1;调整管:T1、T2;基准电压电路:
R'、D'Z、R、DZ;比较放大电路:A;取样电路:R1、R2、R3。
(2)上“-”下“+”。(3)
R1+R2+R3R+R2+R3
⋅UZ≤UO≤1⋅UZ
R2+R3R3
'
10.16因为IER1=IDR2≈II'R2≈IOR2,IC≈IE,所以
IC≈
R2'R'
⋅IO IO≈(1+2)⋅IO=4.5VR1R1
UO=(1+
R2
)UREF≈1.25~16.9VR1
10.17(1)输出电压的调节范围
(2)输入电压取值范围
UImin=UOmax+U12min≈20V UImax=UOmin+U12max≈41.25V
10.18(a)基准电压
UR=
R2
⋅UREF
R1+R2
R3+R4+R5R+R4+R5
⋅UR≤UO≤3⋅UR
R3+R4R3
(b)UO=UZ+UREF=(UZ+1.25)V(c)UO=UREF
'R2−⋅UZ=UREF~(UREF−UZ)R2
'
UZ−UEBUO
10.19(1)(a) IO= (b) IO=
R1R
(2)
(a) UOmax=UI−(UZ−UEB)−(−UCES)=12.3V IO=86mA RLmax=
UOmax
≈143ΩIO
(b) UOmax=UI−U12=17V IO=100mA RLmax=
10.20参阅图10.6.2和10.6.4。10.21参阅图10.6.3。
UOmax
=170ΩIO
模拟电子电路读图
习题
11.1(1)由于每个集成运放均引入了负反馈,根据“虚断”和“虚短”可得下
列关系式及微分方程:
uO1=−uO3=
R3RuI−3uO3R1R2
R6R
(−8uO)
R5+R6R7
R3R3R6R811
udt=−(−u+⋅⋅uO)dtO1I∫∫R4CR4CR1R2R5+R6R7
uO=−
duOR3R6R8uOR3
+−uI=0dtR2R4R7(R5+R6)CR1R4C
(2)当参数选择合适时,输入合适uI,便可在输出得到模拟解uO。
11.2(1)A1:反相比例运算电路;A2:半波精密整流电路;A3:二阶带通滤波器;T:等效成可变电阻。
(2)
(3)当参数选择合适时,若ui幅值增大导致uO增大,则rDS减小,使得uO1、uO2
减小,从而使uO减小,趋于原来数值。过程简述如下:
uI↑→uO↑→rDS↓→uO1↓→uO2↓
uO若ui幅值减小,则各物理量的变化与上述过程相反。
11.3(1)uO=−
R3R2∥rDS
⋅⋅uI,uI增大时rDS减小。R2R1+R2∥rDS
。波形略。
⎧uO2=0 ( uO正半周)
(2)半波整流,⎨
⎩uO2=−uO ( uO负半周)
(3)uO3为直流信号,因为A3组成了二阶带通滤波器,因此uO3是uO2的平均值。
uI增大时uO应增大;因为只有uO增大rDS才会减小。(4)调零。
11.4当uI变化20%时,uO变化0.1%。根据uO=−
R3R2∥rDS
⋅⋅uI,此时R2R1+R2∥rDS
(
R3R2∥rDSR2∥rDS
⋅)变化0.5%,即变化0.5%。R2R1+R2∥rDSR1+R2∥rDS
11.5(1)A1:文氏桥振荡电路;A2:反相比例运算电路;A2:C-AC(电容-交流
电压)转换电路;A4:带通滤波器。
(2)
(3)参考P576。11.6(1)f0=(2)uO2=−
1
≈400Hz
2πRC
R4+RW
⋅uO1=(0.01~0.03)⋅uO3
R3
̇=2(3)Aπj f0RfCXu3
(4)f0=
1
2πC1111(+)≈400HzR10R11R12
̇≈5.0311.7(1)Au3
其余参阅11.3.4节。
11.8(1)方框图
(2)输出电压调节范围为
UO1=−UO2=
R1+R2
⋅UREF=1.25~16.8VR1
为
因为在调节R2时,UO2的数值始终和UO1保持相等,故称之为“跟踪电源”。11.9(1)输出电压调节范围
UO1=−UO2=
R1+R2
⋅UREF=1.25~16.8VR1
⎧1.1UI=UOmin+U12max⎨
⎩0.9UI=UOmax+U12min
(2)根据方程组
输入电压的取值范围为22.1~37.5V。
(3)U2≈
UI
≈27V2
10.10(1)滤波。
(2)保护W117,使电路在断电时C3有一个放电回路,而不通过W117放电。(3)在负载电流一定时,减小A的输出电流;或者说,在A的输出电流一定时,
增大负载电流。