南京航空航天大學(xué)2007模電A綜述

1、本題分?jǐn)?shù) 12 分 得分 負(fù)載電阻，求 Aus(uY /uS) ； 南京航空航天大學(xué) 第 1 頁 (共 8 頁) 二六 二七學(xué)年 第二學(xué)期 電子線路考試試題 考試日期： 2007 年 7 月 7 日試卷類型： A 試卷代號： 班號 學(xué)號 姓名 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 得分 1電路如題圖所示，設(shè) rbb 200 ，求： 三極管各電極的靜態(tài)電壓值 UB 、UC 及UE ； 若 Z 端接地， X 端接信號源且 RS 10k，Y 端接 10k的 若 X 端接地， Z 端接 RS 200 的信號電壓 uS ， Y 端接 10k 的負(fù)載電阻，求 Aus(uY /u S)； 若Y

2、 端接地， X 端接信號源且 RS 10k，Z端接負(fù)載電阻 1k，求 Aus(uZ /uS) 。 本題分?jǐn)?shù) 10 分 得分 2場效應(yīng)管差動放大電路如題圖所示，已知T1 、 T2管的 gm 5mS。 試求差模電壓放大倍數(shù) A ud uo / ui ； 若要求每個場效應(yīng)管 I DQ 0.5mA ，則 Rr 本題分?jǐn)?shù) 16 分 得分 3. 在題圖所示電路中： 分析電路由哪些基本單元組成； 設(shè) ui1 ui2 0時，電容上的起始電壓 uc 0、uo 12V 。求當(dāng)ui1 10V 、ui2 0時， 經(jīng)過多少時間 uo 由 12V 變?yōu)?12V ； uo變成 12V后， ui2由0改為 15V ，求再經(jīng)過

3、多長時間 uo由 12V變?yōu)?12V ； 畫出 uo1 和 uo 的波形。 本題分?jǐn)?shù) 14 分 得分 4已知一負(fù)反饋放大器的環(huán)路增益函數(shù)為： AF 100 (1 j 100)(1 j 1000) 繪制幅頻和相頻波特圖； 說明該放大電路是否穩(wěn)定？（不考慮穩(wěn)定裕量） 采用簡單電容補償法使該電路的相位穩(wěn)定裕量為 45 ，則補償后第一極點應(yīng)位于何處，在第 小題繪制的圖上用虛線繪制補償后的幅頻和相頻波特圖。 5由理想運放 A1、 A2、 A3組成的反饋放大電路如圖所示。試判斷電路中存在何種反饋 組態(tài)，并導(dǎo)出其閉環(huán)電壓增益 Auf 的表達(dá)式。 本題分?jǐn)?shù) 10 分 得分 本題分?jǐn)?shù) 10 分 得分 6電路如題

4、圖所示 . 簡述電路的工作原理 ; ）。（忽略二極管的導(dǎo)通 畫出 u01 、 u02 的波形圖 （ 要求標(biāo)出各轉(zhuǎn)折點的電壓、時間值 電阻） 本題分?jǐn)?shù) 10 分 得分 電路如題圖所示，試求： 為使電路起振， Rw 的下限值； 振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 （R2在 0至 100k之間變化） 本題分?jǐn)?shù) 18 分 得分 由運放 A驅(qū)動的 OCL功放電路如題圖所示，已知 VCC 18V, RL 16 ，R1 10k ， 運放最大輸出電流為25mA ， T1 、 T2管飽和壓降 UCE sat 2V。 T1 、 T2管的 滿足什么條件時，負(fù)載 RL 上有最大的輸出電流？ 指出電路中級間反饋的組態(tài)，并求當(dāng)反饋為深

5、度負(fù)反饋時，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf 的 表達(dá)式。 若當(dāng)Uim 1V時，負(fù)載 RL上得到最大不失真輸出電壓，則電阻Rf 約為多大？ 試計算運放輸出幅度足夠大時，負(fù)載RL 上最大的不失真的輸出功率 Pomax 。 試計算負(fù)載 RL 上獲得最大不失真功率時，電路的效率。 南京航空航天大學(xué) 第 10 頁 (共 19 頁) 二六 二七學(xué)年 第二學(xué)期 課程名稱： 電子線路 參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) 命題教師：王成華 試卷類型： A 試卷代號： 1(12 分)電路如題圖所示，設(shè) rbb 200 ，求： 各電極的靜態(tài)電壓值 U B、UC 及U E； 若Z端接地， X端接信號源且 RS 10k，Y端接10k的負(fù)載電阻

6、，求 A us (uY /uS)； 若 X 端接地， Z 端接 RS 200 的信號電壓 uS ， Y 端接 10k 的負(fù)載電阻，求 A us (u Y /u S)； 若Y 端接地，X 端接信號源且 RS 10k，Z端接負(fù)載電阻 1k，求Aus(uZ /uS) 。 解： (3分)在靜態(tài)條件下： T管導(dǎo)通，導(dǎo)通壓降近似為 0.7V ，因 IE 1mA ，則： I E1 I B E10AI CI E I E 1mA B 1101， C 1 E E U C VCC ICRC 10V 1mA 8k 2V U BIBRb10A 10k 0.1V U E UB UBE 0.1 0.7 0.8V 所以 3

7、分） Au Z 接地，則 uY ui Z 為公共端： (RC / RL)170.9 rbe 交流輸入電阻近似為： rbe 2.8k Ri rbe / Rb 2.8/10 2.2k uY uY uiR i Y Y i A u i 170.9 uS ui uSR i RS X 接地，則 X 為公共端： (Rc / RL) 170.9 rbe 2.8 28 101 所以 A us 3 分） Au uY ui Ri 1 2.2 30.8 2.2 10 。 28 uY uiA u uSui uS Ri i 170.9 Ri RS28 200 3 分) Y 接地，則 Y 為公共端： A us uY 21

8、設(shè) rce，則 RL RL / r ce RL 1k Au 所以 所以 uZ(1)RL ui rbe (1)RL 101 1 2.8 101 1 Ri rb1 (1 )RL 2.8 101 103.8k Ri Ri / Rb 9.12k 101 103.8 0.973 R 9.12 所以Aus Au* Ri Ri Rs 0.973* 9.192.1210 0.48 2（10 分）場效應(yīng)管差動放大電路如題圖所示，已知 試求差模電壓放大倍數(shù) Aud uo /ui； 若要求 I DQ 0.5mA ，則 Rr ? T1 、 T2 管的 gm 5mS。 解：（ 5 分）只對一半電路進(jìn)行分析，得到的增益與

9、差分電路的增益是一樣的。 得：Audgm（RD / rds1）gmRD5 10 50 （ 5 分） U Rr VCC （ VEE 0.7） 29.3V 則： Rr 2UIDRrQ 02.59.32 29.3k 。 。 3. （ 16 分）在題圖所示電路中： 分析電路由哪些基本單元組成； 設(shè) ui1 ui2 0時，電容上的起始電壓 uc 0、uo 12V 。求當(dāng)ui1 10V 、ui2 0時， 經(jīng)過多少時間 uo 由 12V 變?yōu)?12V ； uo變成 12V后， ui2由0改為 15V ，求再經(jīng)過多長時間 uo由 12V變?yōu)?12V ； 畫出 uo1和uo 的波形。 解： （4 分） （ 4

10、分） 1 uC C 對 A2 來說， uo 12V u 10 2uo 6o ，u uo1uC ， u 2V ， A 1組成求和積分電路， A 2組成遲滯比較器。 uo1uC ， ui2 tui1ui2t 100 103 100 103 dt 10 0 ui1 ui2 dt uC 0 ， 而 u uo1uC =100t 若要： u u 2 ， t 20ms 。 即經(jīng)過 20ms ， uo 由 12V 變?yōu)?12V 。 （4分）uo12V時， u 2V 。 而此時 u 2V ，即 uC2V 。 t 10 3 uC 10 20 10 3 10 15 dt uC 20 0.05 t 20 2 ， u

11、uo1 uC 2 0.05t 20 2，t 100ms ， 即t 100 ms也即再經(jīng)過 80ms時， uo將從 12V變?yōu)?2V 。 （4分） uo1 、 uo2的波形如圖所示。 4（14 分）已知一負(fù)反饋放大器的環(huán)路增益函數(shù)為： 100 AF (1 j )(1 j （ 5 分） （ 4 分） （ 5 分） 100 1000 ） 繪制幅頻和相頻波特圖； 說明該放大電路是否穩(wěn)定？ 采用簡單電容補償法使該電路的相位穩(wěn)定裕量為 45 ，則補償后第一極點應(yīng) 解： T ss2(1 100)(1 1000 ) ss ， 畫出波特圖如圖所示。 由圖可見， 幅頻特性曲線與橫坐標(biāo)交界頻率為 ，相頻特性曲線與橫

12、坐標(biāo)交界頻率 位于何處，在第小題繪制的圖上用虛線繪制補償后的幅頻和相頻波特圖。 為 fc 。 因為 fc f0 ，所以電路不振蕩，穩(wěn)定。 為保證相位裕度為 45 ，即在 135 處時增益為 0dB 。因為從低頻到 0dB 有 40dB 需要下降。畫出波特圖如圖所示。 5（ 10分）由理想運放 A1、A2 、 A 3組成的反饋放大電路如圖所示。試判斷電路中存在何 種反饋組態(tài)，并導(dǎo)出其閉環(huán)電壓增益Auf 的表達(dá)式。 解： （5分） 首先判定其性質(zhì)， 觀察電路輸入信號 ui 若增加，則輸出信號 uo也增加，在A1 處的反饋信號也增加，因此 A1 兩端信號差值減少，反映到輸出端，輸出信號減少，因此是

13、負(fù)反饋。令輸出量 uo為 0時，反饋量也為 聯(lián)。 0 ，反饋量與輸出量串聯(lián)，故反饋類型是電壓串 同時 5 分） A1 滿足虛短、虛斷的條件： A2 滿足虛短、虛斷的條件： A3滿足虛短、虛斷的條件： R5 5uo uA3 A3 R5 R6 R8 uA38ui A3 R7 R8i 化簡可得 uo uA1-uA1+ui R2 uA1 R1 uA3+uA3- R4 uo R3 R4o R4 R3 R4 R5 uo (1 RR34) (1 RR78) R5 R6 6（10 分）電路如題圖所示 簡述電路的工作原理 畫出 u01 、 u02 的波形圖 （要求標(biāo)出各轉(zhuǎn)折點的電壓、時間值）。 （忽略二極管的導(dǎo)

14、通 電阻） 解: （5分） A1為過零比較器 , A 2為積分電路 . R2R1 u A1u02u01 R1 R2R1 R2 當(dāng) u A1 0 u A1 時 , A1 狀 態(tài) 翻 轉(zhuǎn) , u01 變 為 高 電 平 ,因 穩(wěn) 壓 管 作 用 使 得 u01 U z 18V ；又因 u A2 u A2 0,使 D1導(dǎo)通,對電容 C放電 ,使輸出電壓 u02 下降, u02 隨時間 t 線性下降。 u02的下降導(dǎo)致 U A1 減小，當(dāng) u02下降到足夠低的電平時，使 u A1 0， 則 A1 再 次 翻 轉(zhuǎn) ， 輸 出 u01 變 為 低 電 平 。 因 穩(wěn) 壓 管 使 得 u01 Uz 18V

15、。 又 因 u A2 u A2 0，使 D2支路導(dǎo)通，對 C 充電，使 u02上升， u02隨時間 t 線性增加。當(dāng) u02 增加到一定高電平時，又使 A1 翻轉(zhuǎn)。這樣反復(fù)交替進(jìn)行。 （5分） u A1 0的轉(zhuǎn)折點電壓，則 u01和 u02在轉(zhuǎn)折點滿足： R2 R1 R2 u02 R1 R1 R2 u01 0 R2u02R1u01 當(dāng) u01 U z18V 時，輸出為高電平 U 02.H 當(dāng) u01 U z18V 時，輸出為低電平 U02.L R1 UzR1U z U02.H1 z 6.12V U02.L1 z 6.12V R2R2 充電電壓及沖電時間為： u0 2 uc u(c0) Cic

16、T1 u(c0)UR5zC T1 u0 2 U 0 2 . H uc( 0 ) U0 2 . L T1 U02.H U 02.L R5C 6.12 2 10k0.047F 0.32ms 得： 1U z5 18 放電時間： TU02.H U02.L R C 2 Uz 4 6.12 2 18 5.1k 0.047F 0.163ms 畫出 u01 、 u02 波形圖。 （ 10 分）電路如題圖所示，試求： 為使電路起振， Rw 的下限值； 振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 解：（ 5 分）基本放大器增益： 10k 選頻網(wǎng)絡(luò)： A F 1 根據(jù)幅度起振條件： ， 1 Rf Rw (1 f w ) 1 3 10 k

17、 ， 則： Rw 20k Rf 2 k。 （5分）當(dāng) R2 0 時， 1 3 6 1591 2 R1C 2 10 103 0.01 10 6 Hz 11 3 6 144.7 當(dāng) R2 100k 時，2 (R1 R2)C 2 110 103 0.01 10 6Hz。 即：電路振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍為： 144.7Hz 1591Hz 。 （18 分）由運放 A 驅(qū)動的 OCL 功放電路如題圖所示，已知VCC 18V, RL 16 ， R1 10k ，運放最大輸出電流為25mA ， T1 、 T2管飽和壓降 UCE sat 2V。 T1 、 T2管的 滿足什么條件時，負(fù)載 RL 上有最大的輸出電流？ 指出電路中級間反饋的組態(tài)，并求當(dāng)反饋為深度負(fù)反饋時，閉環(huán)電壓放大倍數(shù) 表達(dá)式。 若當(dāng)Uim 1V時，負(fù)載 RL上得到最大不失真輸出電壓，則電阻Rf 約為多大？ Auf 的 試計算運放輸出幅度足夠大時，負(fù)載 RL 上最大的不失真的輸出功率 Pomax 。 試計算負(fù)載 RL 上獲得最大不失真功率時，電路的效率。 ILmax VCC UCE sat18 2 1A L m