模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-課程作業(yè)2013-2014第二學期.

1、教材 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）清華大學模擬電子技術(shù)課程作業(yè)第1章半導體器件1將PN結(jié)加適當?shù)恼螂妷海瑒t空間電荷區(qū)將（b）。（a）變寬（b）變窄（c）不變2半導體二極管的主要特點是具有（b）。（a）電流放大作用（b）單向?qū)щ娦裕╟）電壓放大作用3二極管導通的條件是加在二極管兩端的電壓（a）。正向電壓大于 PN結(jié)的死區(qū)電壓（b）正向電壓等于零（c）必須加反向電壓4電路如圖1所示，設D1，D2均為理想元件，已知輸入電壓U=150sintv如圖2所示，試畫出電壓Uo 的波形。17 / 185電路如圖1所示，設輸入信號UllUl2的波形如圖2所示，若忽略二極管的正向壓降，試畫出輸出電壓Uo的波形，并

2、說明ti,t2時間內(nèi)二極管Di,D2的工作狀態(tài)。解:t1 : D1導通，D2截止；t2: D2導通，D1截止第2章基本放大電路2圖示電路，已知晶體管=6 , Ube =.7V ,住=2門，忽略比已，如要將集電極電流Ic調(diào)整到1.5mA, Rb 應取(a)。(b)12k3固定偏置放大電路中,晶體管的3 = 50,若將該管調(diào)換為3 =80的另外一個晶體管，則該電路中晶體管集電極電流IC將(a)。增加(b)減少(c)基本不變4分壓式偏置放大電路如圖所示，晶體T的=40 , Ube =07V，試求當RB1, RB2分別開路時各電極的電位(Ub, Uc, Ue)。并說明上述兩種情況下晶體管各處于何種工作

3、狀態(tài)。Rc解:Rb120k 1C1I +Ron 丄a +2k.1H=40A1kQCe亍弘2q 3.9k1 1當開路時*偏置電路如圖所示;C U cc12V+1k1UoUrE = 0*/B=0r L二 0*10Ue=of L/c=L/cc=12VUe=0 此時晶體管處于截止狀態(tài)。當陽2開路時,偏置電路如圖2所示:忑七，llAr % 12 .= mA =4 mA氐+爪屁+ Q+M此時晶體管處丁他和狀態(tài)，UE-4V. UB-4.7V, UC-4V5放大電路如圖所示,已知晶體管的輸入電阻1，電流放大系數(shù) =50，要求:(1)畫出放大器的微變等效電路;(2)計算放大電路輸入電阻ri及電壓放大倍數(shù)O2,1

4、 -0,6/1000 =1,5-4解放大器的微變等效電路 # = 1 d 50 = 30 pA-J (Jic + R) = 12 -L5x (2.5 + 1) = 675 V尺出4JVB =x Vh 12 = 2.1VIfiQ 之珥 f R = 2-1/1000 = 1AA 之甜=2AmAf 2.1/ 50 42 fjA.秋oa -va -6(% + R)=12 - 21 x (2 .5 + 1) = 4.65 Vr = /?B / rK 三 0.79 kc R爵he第三章多級放大電路1由兩管組成的無射極電阻 re簡單差動放大電路，欲在雙端輸出時能很好的抑制零點漂移必須使得(a) 。電路結(jié)構(gòu)對

5、稱，兩管特性及對應的電阻元件參數(shù)相同。(b) 電路結(jié)構(gòu)對稱，但兩管特性不一定相同。(c) 兩管特性及對應的電阻元件參數(shù)相同，但電路結(jié)構(gòu)不一定對稱。2在多級直接耦合放大電路中，導致零點漂移最為嚴重的是(a)。(a) 第一級的漂移(b)中間級漂移(c)末級漂移3在直接耦合放大電路中，采用差動式電路結(jié)構(gòu)的主要目的是(b)。(a) 提高電壓放大倍數(shù)(b) 抑制零點漂移(c) 提高帶負載能力4電路如圖所示，微安表的讀數(shù)為100，AB支路的總電阻Rl，十：2=50,Ube = 6V ,計算時忽略Rp的影響，且不計微安表的內(nèi)阻。要求：(1)指出電路的輸入，輸出方式；(2)電路是如何抑制零點漂移的？ (3)計

6、算輸入電壓u的大小。解:(1) 電路杲單諧輸入，雙端輸出，(2) 電路通過共模反饋電阻堆及對稱的電路結(jié)構(gòu)抑制零點漂移;= 100x2 mV = 200 mVnV =0.519 raAn L ee51 x te 0-6)2+診叫. 5O4l,35呵 +堆10+2.854+2(L+)J?r =io + 2x51xal57mV其中；1x1010l + 10= 11200 T?5差動放大電路如圖所示，問 Re對差模信號有無影響？為什么?Re解：圖示中Re對差模信號無影響，原因如下：差模信號引起兩管電流的反向變化(一管電流上升，一管電流下降)，流過射極電阻的差模電流為Iei-le2,由于電路對稱，所以流

7、過Re的差模電流為零，Re上的差模信號電 壓也為零，因此射極視為地電位，此處“地”稱為“虛地”。因此差模信號時，Re不產(chǎn)生影響。由于Re對差模信號不產(chǎn)生影響，故雙端輸出的差模放大倍數(shù)仍為單管放大倍數(shù)：6電路如圖所示，其中兩個晶體管特性完全相同。試回答：(1)RE，RC, RZ各起什么作用？ (2)此電路是否能將交流信號U|放大為Uo ？ (3)U|和Uo的相位關(guān)系怎樣，是同相還是反相？CC解：（1卜這是個“差動放大器” ，RE是兩個三極管共同的 e極電阻，作為深度負反饋，起差動作用;RC是T1集電極電阻為輸出產(chǎn)生工作點；UZ為T2提供規(guī)定的基極基準電壓，RZ為UZ的限流電阻。、因為T2的基極電

8、壓為一個穩(wěn)定電壓uz, T1的基極電壓ui也是以這個電壓為基準，當ui=uz時（應該作為ui的起始0電位，T1、T2兩個三極管的集電極電流相同，輸出uo在一個電壓上，當ui高于uz時，T1基極電流Ib1增加，T1集電極電流lc= 3 lb隨之增加，T1的發(fā)射極電流le仁Ic1+lb1增加流過電阻Re,這樣T1、T2的發(fā)射極電位 Ue會提高，因為T2的基極電壓是穩(wěn)定的 uz, T2的發(fā)射極 電位Ue提高會使T2的集電極電流Ic2降低，Ic2的降低會阻止 Ue的增加。同理，如果 ui低于uz時,T1基極電流Ib1減小，,Ic2會增加阻止 Ue的降低，這就是一個深度負反饋過程。因為三極管的 放大作用

9、，可以使差動放大器的e點電位基本不變，這種互補作用可以彌補三極管因為溫度變化或其它原因造成的三極管參數(shù)的漂移而引起的輸出不穩(wěn)定變化等問題。、電路可以作為交流信號放大，輸出和輸入是反相，因此uI和u。的相位關(guān)系是反相。第四章 集成運算放大器1從外部看，集成運放可等效成高性能的 （B ）A. 雙端輸入雙端輸出的差分放大電路B. 雙端輸入單端輸出的差分放大電路C. 單端輸入雙端輸出的差分放大電路D單端輸入單端輸出的差分放大電路2集成運放的輸出級多采用 （C ）共射放大電路B.共集放大電路 C.互補輸出電路第5章放大電路的頻率響應1低頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是（a ）（c）半導體管的非 耦合

10、電容和旁路電容的存在（b）半導體管極間電容和分布電容的存在線性特性(d)放大電路的靜態(tài)工作點不合適2高頻信號作用時放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是(b ) 耦合電容和旁路電容的存在(b)半導體管極間電容和分布電容的存在(c)半導體管的非線性特性(d)放大電路的靜態(tài)工作點不合適第六章負反饋放大電路1放大電路如圖所示,Rf支路引入的反饋為(C)。(a) 串聯(lián)電壓負反饋(b) 串聯(lián)電流負反饋(c)并聯(lián)電壓負反饋(d)正反饋CC2兩級放大電路如圖所示,Rf支路引入的反饋為(a)。(a) 串聯(lián)電壓負反饋(b) 串聯(lián)電流負反饋(c)并聯(lián)電壓負反饋(d)并聯(lián)電流負反饋3在串聯(lián)電壓負反饋放大電路中，若將反饋深度增加，

11、則該電路的輸出電阻將(a)。減小(b)增加(c)不變4兩極阻容耦合放大電路如圖所示，試指出其交流反饋支路及反饋的類型(電壓，電流；串聯(lián)，并聯(lián))，并在圖上用瞬時極性判別反饋的極性(正，負反饋)。5某負反饋放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)為50,反饋系數(shù)為0.02，問閉環(huán)放大倍數(shù)為多少?答：Af=A1+AF)=50心+50*0.02)=25第7章信號的運算1運算放大器接成圖示電路后，其輸入輸出方式為(c)。(a) 雙端輸入雙端輸出(b)雙端輸入單端輸出(c) 單端輸入單端輸出(d)單端輸入雙端輸出2理想運算放大器的兩個輸入端的輸入電流等于零，其原因是(b)。同相端和反相端的輸入電流相等而相位相反(b) 運放

12、的差模輸入電阻接近無窮大(c) 運放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)接近無窮大3比例運算電路如圖所示，該電路的輸入電阻為 (b)。零(b)R1(c)無窮大UiIi_irfoor+rRfI4具有高輸入阻抗和接地負載的電壓控制電流源電路如圖所示，設圖中i l - 2ui/ RioRuoiRRu02Ri11iE *1I hO-Ui-+匸+解：列方程組列方程組Ui-Uo仁RI2Uo-Ui=R2l2Uo2=-Uo1Uo-Uo2=R1I1 消去 Uo2 得 Ui-Uo1=RI2因為 Uo-Ui=R2l2Uo+Uo1=R1I1第一、三式相加消去Uoi有Uo-Ui=R2I2Uo+Ui=R1l1+RI2第二式減去第一式消去U

13、o有 2Ui=R1l1+(R-R2)l2= R1I1+(R1+R2-R2)I2=R1(I1+I2)=R1(-IL)IL=-2Ui/R15電路如圖所示，求負載電流iL與電壓Us之間關(guān)系的表達式。R2解：由虛斷和虛短的概念得:* sfR2 =氐=丘由KCL町得S + 如2 = SL = _昭2 + ZF =膏=-lR2（1 + 學）%-Ap所以 L=譽（1 +售）6試用集成運放組成運算電路，要求實現(xiàn)以下運算關(guān)系，請畫出電路，并在圖中標出各電 阻的阻值。 u o= 5ui u o= 2uii 10ui2解：u0 = -5uiAuf 旦Rf-5Ui RRf 二-Auf Ri假設R1 =10Q - -

14、-510 =50kR2 =R/Rf =10 50/ 10 50= 8.3k,“虛斷”的輸出電壓與輸入電壓關(guān)系公式比較：U。一（R Ui1Rf Ui2），可得:R1R2解：采用反相求和電路，將以上關(guān)系與“虛短”R/R1=2, Rf/R2=10,假定 R = 150k則可得:R=75 k , R2=15 k 11第八章正弦波振蕩電路1自激正弦振蕩器是用來產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦信號的裝置，此裝置之所以能輸出信號是因為(b)。(a) 有外加輸入信號(b) 滿足了自激振蕩條件(c) 先施加輸入信號激勵振蕩起來，然后去掉輸入信號2 一個正弦波振蕩器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)為代，反饋系數(shù)為F,能夠穩(wěn)定振蕩的幅值

15、條件是(c)。(a)|AuF|1(b)|AuF|：1(c)|AuF| = 13 一個正弦波振蕩器的開環(huán)電壓放大倍數(shù)為A =|Aj A，反饋系數(shù)為F =|F|f,該振蕩器要維持穩(wěn)定的振蕩，必須滿足(b)。(aJAuFI二(n=o, i2,)29 / 18(b) |AuF| = 1, a-F =2n 二(n=o, 1, 2,)(c) |AuF| 1 , -af =(2n - 1) (n=0, 1, 2,)4在圖示文氏橋振蕩電路中，已知R仁10 kQ , R和C的可調(diào)范圍分別為 1100 k Q、0.0011卩F。(1) 振蕩頻率的可調(diào)范圍是多少？(2) Rf下限值為多少？答：振蕩頻率的可調(diào)范圍是

16、：1.6HZ 160kHZ;Rf的下限值為：20 kQ值。解：電路的振蕩頻率1.6HZ160KHZR1的最大值20KQRfRi5將圖示電路合理連接，構(gòu)成橋式(即文氏橋)正弦波振蕩電路，并估算電路的振蕩頻率和R1的最大R|50kQCci nR第九章功率放大電路1無輸出電容器的互補對稱功率放大電路(OCL),電源電壓為12 V ,輸入正弦信號Ui的幅度足夠大,則輸出正弦波幅度最大約等于(a)。(a)12V(b)24V(c)6V2 OCL功率放大電路如圖所示，當Ui為正半周時，則 (a)。Ti導通T2截止(b)Ti截止T2導通(c)Ti，T2導通12 VTiD2RlUo-12 V3欲提高功率放大器的

17、效率，常需要 (b)。(a) 增加電源供給的功率，減小動態(tài)輸出功率(b) 增加動態(tài)輸出功率，減小電源供給的功率(c) 設置靜態(tài)工作點在接近飽和區(qū)處，增加靜態(tài)電流IcU = 1V4在圖示OCL電路中，已知、T2管的uCEs iv，電源電壓為土 9V,負載電阻R=8 Q ,試計算最 大輸出功率Pom及效率n。十%解：最大的輸出功率和效率為:om=4W5如圖所示的電路中的晶體管的飽和壓降的數(shù)值為U CES=3V、VCC 二 24V、Rl 二 8 ，則最大輸出功率和效率各為多少？晶體管的|CM、U（br）CEO和P：M應如何選擇?解：1）、最大的輸出功率為:5.()6 W效率為:CESOS2 ）、晶體

18、管ICM、U（BR）CEO和PCM的選擇原則為:心 譬小A= 24V陰型82W6如圖所示電路中，已知Vcc =15V , Ti和T2管的飽和管壓降Uces =3V，輸入電壓足夠大。求：（1）最大不失真輸出電壓的有效值；（2）最大輸出功率 巳皿和。Vcc解：IRL= (VCO UCES)/(R4+RL)=(15V-V)/(0.5 Q +8Q )=fl.1A最大不失真輸出電壓的有效值：url=URL/ V2=12.232V/ V2=8.649V最大輸出功率 Pomax=uri*uri/URL=8.649V*8.649V/ 8Q =9.351W平均電流 I= IRL*2 n= 14.11A*3/3.

19、14 = 1.348A電源的輸出功率 Povcc=+VCC*I=15V*1.348A=20.22W效率就是U0的輸出功與電源的輸出功率之比，效率計算于下：效率 n= Pomax/Povcc=9.351W/20.22W=0.46=46%第10章直流電源1在整流電路中，二極管之所以能整流，是因為它具有（b）。電流放大特性（b）單向?qū)щ姷奶匦裕╟）反向擊穿的性能2電路如圖所示，該電路的名稱是（b）。（a）單相半波整流電路（b）單相橋式整流電路（c）單相全波整流電路Rl+LO7KD4ZSD33整流電路如圖所示，二極管為理想元件，變壓器副邊電壓有效值U2為iov,負載電阻rl =，變壓器變比k二N1.

20、N2 0。求負載電阻Rl上電流的平均值IO ；uoio求變壓器原邊電壓有效值 5和變壓器副邊電流的有效值12 ； 變壓器副邊電壓U2的波形如圖所示，試定性畫出 Uo的波形。解：（1）、Uo=0.45*U2=0.45*10=4.5V, lo=Uo/RL=4.2=2.25mA ；、5= kU2=10*10=100Vl2=1.57*lo=1.57*2.25=3.53mA4整流電路如圖所示，二極管為理想元件且忽略變壓器副繞組上的壓降，變壓器原邊電壓有效值U220V，負載電阻，Rl =75，負載兩端的直流電壓U。=100V。要求：(1) 在下表中選出合適型號的二極管；(2) 計算整流變壓器的容量S和變比k。型號最大整流電流平均值mA最高反向峰值電壓V2CZ11A10001002CZ12B30001002CZ11