模擬電子技術(shù)習(xí)題集(四).doc

第九章 功率放大電路自 測(cè) 題 一、選擇合適的答案，填入空內(nèi)。只需填入A、B或C。 （1）功率放大電路的最大輸出功率是在輸入電壓為正弦波時(shí)，輸出基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大 。 A交流功率 B直流功率 C平均功率 （2）功率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是指 。 A輸出功率與晶體管所消耗的功率之比 B最大輸出功率與電源提供的平均功率之比 C晶體管所消耗的功率與電源提供的平均功率之比 （3）在OCL乙類(lèi)功放電路中，若最大輸出功率為1W，則電路中功放管的集電極最大功耗約為 。 A1W B0.5W C0.2W（4）在選擇功放電路中的晶體管時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注意的參數(shù)有 。 A BICM CICBO DBUCEO EPCM FfT（5）若圖T9.1所示電路中晶體管飽和管壓降的數(shù)值為UCES，則最大輸出功率POM 。 A B C圖T9.1 解：（1）A （2）B （3）C （4）B D E （5）C 二、電路如圖T9.2所示，已知T1和T2的飽和管壓降UCES2V，直流功耗可忽略不計(jì)。圖T9.2 回答下列問(wèn)題： （1）R3、R4和T3的作用是什么？ （2）負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和電路的轉(zhuǎn)換效率各為多少？ （3）設(shè)最大輸入電壓的有效值為1V。為了使電路的最大不失真輸出電壓的峰值達(dá)到16V，電阻R6至少應(yīng)取多少千歐？ 解：（1）消除交越失真。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）電壓放大倍數(shù)為 R11k，故R5至少應(yīng)取10.3 k。習(xí) 題 9.1 分析下列說(shuō)法是否正確，凡對(duì)者在括號(hào)內(nèi)打“”，凡錯(cuò)者在括號(hào)內(nèi)打“”。 （1）在功率放大電路中，輸出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ ） （2）功率放大電路的最大輸出功率是指在基本不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大交流功率。（ ） （3）當(dāng)OCL電路的最大輸出功率為1W時(shí)，功放管的集電極最大耗散功率應(yīng)大于1W。（ ） （4）功率放大電路與電壓放大電路、電流放大電路的共同點(diǎn)是 1）都使輸出電壓大于輸入電壓；（ ） 2）都使輸出電流大于輸入電流；（ ） 3）都使輸出功率大于信號(hào)源提供的輸入功率。（ ）（5）功率放大電路與電壓放大電路的區(qū)別是 1）前者比后者電源電壓高；（ ） 2）前者比后者電壓放大倍數(shù)數(shù)值大；（ ） 3）前者比后者效率高；（ ） 4）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的最大不失真輸出電 壓大；（ ）（6）功率放大電路與電流放大電路的區(qū)別是 1）前者比后者電流放大倍數(shù)大；（ ） 2）前者比后者效率高；（ ） 3）在電源電壓相同的情況下，前者比后者的輸出功率大。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 9.2 已知電路如圖P9.2所示，T1和T2管的飽和管壓降UCES3V，VCC15V， RL8，。選擇正確答案填入空內(nèi)。圖P9.2 （1）電路中D1和D2管的作用是消除 。 A飽和失真 B截止失真 C交越失真 （2）靜態(tài)時(shí)，晶體管發(fā)射極電位UEQ 。 A0V B0V C0V （3）最大輸出功率POM 。 A28W B18W C9W （4）當(dāng)輸入為正弦波時(shí)，若R1虛焊，即開(kāi)路，則輸出電壓 。 A為正弦波 B僅有正半波 C僅有負(fù)半波 （5）若D1虛焊，則T1管 。 A可能因功耗過(guò)大燒壞 B始終飽和 C始終截止解：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A 9.3 在圖P9.2所示電路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。試問(wèn)： （1）最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （2）晶體管的最大功耗PTmax為多少？ （3）為了使輸出功率達(dá)到Pom，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：（1）最大輸出功率和效率分別為 （2）晶體管的最大功耗 （3）輸出功率為Pom時(shí)的輸入電壓有效值 9.4 在圖P9.4所示電路中，已知二極管的導(dǎo)通電壓UD0.7V，晶體管導(dǎo)通時(shí)的UBE0.7V，T2和T4管發(fā)射極靜態(tài)電位UEQ0V。圖P9.4 試問(wèn)： （1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位各為多少？ （2）設(shè)R210k，R3100。若T1和T3管基極的靜態(tài)電流可忽略不計(jì)，則T5管集電極靜態(tài)電流為多少？靜態(tài)時(shí)uI？ （3）若靜態(tài)時(shí)iB1iB3，則應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)參數(shù)可使iB1iB2？如何調(diào)節(jié)？ （4）電路中二極管的個(gè)數(shù)可以是1、2、3、4嗎？你認(rèn)為哪個(gè)最合適？為什么？解：（1）T1、T3和T5管基極的靜態(tài)電位分別為 UB11.4V UB30.7V UB517.3V （2）靜態(tài)時(shí)T5管集電極電流和輸入電壓分別為 （3）若靜態(tài)時(shí)iB1iB3，則應(yīng)增大R3。 （4）采用如圖所示兩只二極管加一個(gè)小阻值電阻合適，也可只用三只二極管。這樣一方面可使輸出級(jí)晶體管工作在臨界導(dǎo)通狀態(tài)，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和D2管之間的動(dòng)態(tài)電阻又比較小，可忽略不計(jì)，從而減小交流信號(hào)的損失。 9.5 在圖P9.4所示電路中，已知T2和T4管的飽和管壓降UCES2V，靜態(tài)時(shí)電源電流可忽略不計(jì)。試問(wèn)負(fù)載上可能獲得的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：最大輸出功率和效率分別為 9.6 為了穩(wěn)定輸出電壓，減小非線(xiàn)性失真，請(qǐng)通過(guò)電阻Rf在圖P9.4所示電路中引入合適的負(fù)反饋；并估算在電壓放大倍數(shù)數(shù)值約為10的情況下，RF的取值。 解：應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，由輸出端經(jīng)反饋電阻Rf接T5管基極，如解圖P9.6所示。 Rf 解圖P9.6 在深度負(fù)反饋情況下，電壓放大倍數(shù) R11 k，所以Rf 10 k。 9.7 估算圖P9.4所示電路T2和T4管的最大集電極電流、最大管壓降和集電極最大功耗。 解：功放管的最大集電極電流、最大管壓降、最大功耗分別為 9.8 在圖P9.8所示電路中，已知VCC15V，T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，輸入電壓足夠大。求解： （1）最大不失真輸出電壓的有效值； （2）負(fù)載電阻RL上電流的最大值； （3）最大輸出功率Pom和效率。 解：（1）最大不失真輸出電壓有效值 （2）負(fù)載電流最大值 圖P9.8 （3）最大輸出功率和效率分別為 9.9 在圖P9.8所示電路中，R4和R5可起短路保護(hù)作用。試問(wèn)：當(dāng)輸出因故障而短路時(shí)，晶體管的最大集電極電流和功耗各為多少？ 解：當(dāng)輸出短路時(shí)，功放管的最大集電極電流和功耗分別為 9.10 在圖P9.10所示電路中，已知VCC15V，T1和T2管的飽和管壓降UCES1V，集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為13V，二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V。圖P9.10 （1）若輸入電壓幅值足夠大，則電路的最大輸出功率為多少？ （2）為了提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電壓，且減小非線(xiàn)性失真，應(yīng)引入哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？畫(huà)出圖來(lái)。 （3）若Ui0.1V時(shí)，Uo5V，則反饋網(wǎng)絡(luò)中電阻的取值約為多少？ 解：（1）輸出電壓幅值和最大輸出功率分別為 （2）應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電路如解圖P9.10所示。解圖P9.10（3）在深度負(fù)反饋條件下，電壓放大倍數(shù)為 R11 k，所以Rf 49 k。9.11 OTL電路如圖P9.11所示。圖P9.11 （1）為了使得最大不失真輸出電壓幅值最大，靜態(tài)時(shí)T2和T4管的發(fā)射極電位應(yīng)為多少？若不合適，則一般應(yīng)調(diào)節(jié)哪個(gè)元件參數(shù)？ （2）若T2和T4管的飽和管壓降UCES3V，輸入電壓足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM應(yīng)如何選擇？ 解：（1）射極電位UEVCC /212V；若不合適，則應(yīng)調(diào)節(jié)R2。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）T2和T4管ICM、U（BR）CEO和PCM的選擇原則分別為 9.12 已知圖P9.12所示電路中T1和T2管的飽和管壓降UCES2V，導(dǎo)通時(shí)的UBE0.7V，輸入電壓足夠大。圖P9.12 （1）A、B、C、D點(diǎn)的靜態(tài)電位各為多少？ （2）為了保證T2和T4管工作在放大狀態(tài)，管壓降UCE3V，電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：（1）靜態(tài)電位分別為 UA0.7V，UB9.3V，UC11.4V，UD10V（2）最大輸出功率和效率分別為 9.13 圖P9.13所示為兩個(gè)帶自舉的功放電路。試分別說(shuō)明輸入信號(hào)正半周和負(fù)半周時(shí)功放管輸出回路電流的通路，并指出哪些元件起自舉作用。圖P9.13 解：在圖（a）所示電路中，在信號(hào)的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為負(fù)半周，因而T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)T2、地、揚(yáng)聲器至C4的負(fù)端；在信號(hào)的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為正半周，因而T1導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)T2、C4、揚(yáng)聲器至地。C2、R3起自舉作用。 在圖（b）所示電路中，在信號(hào)的正半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為負(fù)半周，因而T3導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)揚(yáng)聲器、C2、T3至地；在信號(hào)的負(fù)半周，經(jīng)共射電路反相，輸出級(jí)的輸入為正半周，因而T2導(dǎo)通，電流從C4的正端經(jīng)揚(yáng)聲器、T2至C4的負(fù)端。C2、R2起自舉作用。 9.14 LM1877N9為2通道低頻功率放大電路，單電源供電，最大不失真輸出電壓的峰峰值UOPP（VCC6）V，開(kāi)環(huán)電壓增益為70dB。圖P9.14所示為L(zhǎng)M1877N9中一個(gè)通道組成的實(shí)用電路，電源電壓為24V，C1C3對(duì)交流信號(hào)可視為短路；R3和C4起相位補(bǔ)償作用，可以認(rèn)為負(fù)載為8。圖P9.14 （1）靜態(tài)時(shí)uP、uN、uO各為多少？ （2）設(shè)輸入電壓足夠大，電路的的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：（1）靜態(tài)時(shí) （2）最大輸出功率和效率分別為 9.15 電路如圖9.4.6所示，回答下列問(wèn)題： （1）？ （2）若VCC15V時(shí)最大不失真輸出電壓的峰-峰值為27V，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？解：（1）電壓放大倍數(shù) （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）輸入電壓有效值 9.16 TDA1556 為2通道BTL電路，圖P9.16所示為T(mén)DA1556中一個(gè)通道組成的實(shí)用電路。已知VCC15V，放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖P9.16 （1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓UREF應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時(shí)uO1和uO2各為多少伏？ （2）若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ （3）若電路的電壓放大倍數(shù)為20，則為了使負(fù)載獲得最大輸出功率，輸入電壓的有效值約為多少？ 解：（1）基準(zhǔn)電壓 UREFVCC /27.5V 靜態(tài)時(shí) uO1uO27.5V 。 （2）最大輸出功率和效率分別為 （3）輸入電壓有效值 9.17 TDA1556 為2通道BTL電路，圖P9.17所示為T(mén)DA1556中一個(gè)通道組成的實(shí)用電路。已知VCC15，放大器的最大輸出電壓幅值為13V。圖P9.17 （1）為了使負(fù)載上得到的最大不失真輸出電壓幅值最大，基準(zhǔn)電壓UREF應(yīng)為多少伏？靜態(tài)時(shí)uO1和uO2各為多少伏？ （2）若Ui足夠大，則電路的最大輸出功率Pom和效率各為多少？ 解：同題9.16（1）、（2）。9.18 已知型號(hào)為T(mén)DA1521、LM1877和TDA1556的電路形式和電源電壓范圍如表所示，它們的功放管的最小管壓降UCEmin均為3V。型 號(hào)TDA1521LM1877TDA1556電路形式OCLOTLBTL電源電壓7.520 V6.024V6.018V （1）設(shè)在負(fù)載電阻均相同的情況下，三種器件的最大輸出功率均相同。已知OCL電路的電源電壓VCC10V，試問(wèn)OTL電路和BTL電路的電源電壓分別應(yīng)取多少伏？ （2）設(shè)僅有一種電源，其值為15V；負(fù)載電阻為32。問(wèn)三種器件的最大輸出功率各為多少？ 解：（1）OTL電路應(yīng)取VCC20V，BTL電路應(yīng)取VCC13V。 （2）OTL、OCL和BTL電路的最大輸出功率分別為 9.19 電路如圖P9.2所示。在出現(xiàn)下列故障時(shí)，分別產(chǎn)生什么現(xiàn)象。 （1）R1開(kāi)路； （2）D1開(kāi)路； （3）R2開(kāi)路； （4）T1集電極開(kāi)路； （5）R1短路； （6）D1短路。 解：（1）僅有負(fù)半周； （2）T1、T2將因功耗過(guò)大而損壞； （3）僅有正半周； （4）T2將因功耗過(guò)大而損壞； （5）uOVCCUBE114.3V； （6）稍有交越失真。 9.20 電路如圖P9.4所示。在出現(xiàn)下列故障時(shí)，分別產(chǎn)生什麼現(xiàn)象。 （1）R2開(kāi)路； （2）D1開(kāi)路； （3）R2短路； （4）T1集電極開(kāi)路； （5）R3短路。 解：（1）無(wú)輸出； （2）功放管將因功耗過(guò)大而損壞； （3）uOVCCUBE1UBE216.6V （4）正、負(fù)半周不對(duì)稱(chēng)，正半周幅值??； （5）稍有交越失真。第十章 直流電源自 測(cè) 題 一、判斷下列說(shuō)法是否正確，用“”“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。（1） 直流電源是一種將正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)的波形變換電路。 （ ）（2） 直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換電路，它將交流能量轉(zhuǎn)換為直流能量。 （ ） （3）在變壓器副邊電壓和負(fù)載電阻相同的情況下，橋式整流電路的輸出電流是半波整流電路輸出電流的2倍。（ ） 因此，它們的整流管的平均電流比值為2:1。（ ） （4）若U2為電源變壓器副邊電壓的有效值，則半波整流電容濾波電路和全波整流電容濾波電路在空載時(shí)的輸出電壓均為。（ ） （5）當(dāng)輸入電壓UI和負(fù)載電流IL變化時(shí)，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕對(duì)不變的。（ ）（6）一般情況下，開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路比線(xiàn)性穩(wěn)壓電路效率高。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5）（6） 二、在圖10.3.1（a）中，已知變壓器副邊電壓有效值U2為10V，（T為電網(wǎng)電壓的周期）。測(cè)得輸出電壓平均值UO（AV）可能的數(shù)值為 A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V選擇合適答案填入空內(nèi)。（1）正常情況UO（AV） ；（2）電容虛焊時(shí)UO（AV） ；（3）負(fù)載電阻開(kāi)路時(shí)UO（AV） ；（4）一只整流管和濾波電容同時(shí)開(kāi)路，UO（AV） 。解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、填空：圖T10.3在圖T10.3所示電路中，調(diào)整管為 ，采樣電路由 組成，基準(zhǔn)電壓電路由 組成， 比較放大電路由 組成， 保護(hù)電路由 組成；輸出電壓最小值的表達(dá)式為 ，最大值的表達(dá)式為 。 解：T1，R1、R2、R3，R、DZ，T2、Rc，R0、T3； 。 四、在圖T10.4所示穩(wěn)壓電路中，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ為6V，最小穩(wěn)定電流IZmin為5mA，最大穩(wěn)定電流IZmax為40mA；輸入電壓UI為15V，波動(dòng)范圍為10；限流電阻R為200。圖T10.4 （1）電路是否能空載？為什么？ （2）作為穩(wěn)壓電路的指標(biāo)，負(fù)載電流IL的范圍為多少？ 解：（1）由于空載時(shí)穩(wěn)壓管流過(guò)的最大電流 所以電路不能空載。（2）根據(jù)，負(fù)載電流的最大值 根據(jù)，負(fù)載電流的最小值 所以，負(fù)載電流的范圍為12.532.5mA。 五、在圖10.5.24所示電路中，已知輸出電壓的最大值UOmax為25V，R1240；W117的輸出端和調(diào)整端間的電壓UR1.25V，允許加在輸入端和輸出端的電壓為340V。試求解： （1）輸出電壓的最小值UOmin； （2）R2的取值； （3）若UI的波動(dòng)范圍為10，為保證輸出電壓的最大值UOmax為25V，UI至少應(yīng)取多少伏？為保證W117安全工作，UI的最大值為多少伏？ 解：（1）輸出電壓的最小值UOmin1.25V （2）因?yàn)?所以 R14.56k（3）輸入電壓的取值范圍為 六、電路如圖T10.6所示。合理連線(xiàn)，構(gòu)成5V的直流電源。圖T10.6 解：1接4，2接6，5接7、9，3接8、11、13，10接12。如解圖T10.6所示。解圖T10.6習(xí) 題 10.1 判斷下列說(shuō)法是否正確，用“”或“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。 （1）整流電路可將正弦電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。（ ） （2）電容濾波電路適用于小負(fù)載電流，而電感濾波電路適用于大負(fù)載電流。（ ） （3）在單相橋式整流電容濾波電路中，若有一只整流管斷開(kāi)，輸出電壓平均值變?yōu)樵瓉?lái)的一半。（ ） 解：（1） （2） （3） 10.2 判斷下列說(shuō)法是否正確，用“”或“”表示判斷結(jié)果填入空內(nèi)。 （1）對(duì)于理想的穩(wěn)壓電路，UO/UI0，Ro0。（ ） （2）線(xiàn)性直流電源中的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，開(kāi)關(guān)型直流電源中的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。（ ） （3）因?yàn)榇?lián)型穩(wěn)壓電路中引入了深度負(fù)反饋，因此也可能產(chǎn)生自激振蕩。（ ） （4）在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大負(fù)載電流；（ ） 而且，其最大穩(wěn)定電流與最小穩(wěn)定電流之差應(yīng)大于負(fù)載電流的變化范圍。（ ）解：（1） （2） （3） （4） 10.3 選擇合適答案填入空內(nèi)。 （1）整流的目的是 。 A. 將交流變?yōu)橹绷?B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將正弦波變?yōu)榉讲?（2）在單相橋式整流電路中，若有一只整流管接反，則 。 A. 輸出電壓約為2UD B. 變?yōu)榘氩ㄖ绷?C. 整流管將因電流過(guò)大而燒壞 （3）直流穩(wěn)壓電源中濾波電路的目的是 。 A. 將交流變?yōu)橹绷?B. 將高頻變?yōu)榈皖l C. 將交、直流混合量中的交流成分濾掉 （4）濾波電路應(yīng)選用 。A. 高通濾波電路 B. 低通濾波電路 C. 帶通濾波電路 解：（1）A （2）C （3）C （4）B 10.4 選擇合適答案填入空內(nèi)。 （1）若要組成輸出電壓可調(diào)、最大輸出電流為3A的直流穩(wěn)壓電源，則應(yīng)采用 。 A. 電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 B. 電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 C. 電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 D. 電感濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 （2）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大環(huán)節(jié)所放大的對(duì)象是 。 A. 基準(zhǔn)電壓 B. 采樣電壓 C. 基準(zhǔn)電壓與采樣電壓之差 （3）開(kāi)關(guān)型直流電源比線(xiàn)性直流電源效率高的原因是 。 A. 調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài) B. 輸出端有LC濾波電路 C. 可以不用電源變壓器 （4）在脈寬調(diào)制式串聯(lián)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路中，為使輸出電壓增大，對(duì)調(diào)整管基極控制信號(hào)的要求是 。 A. 周期不變，占空比增大 B. 頻率增大，占空比不變 C. 在一個(gè)周期內(nèi)，高電平時(shí)間不變，周期增大 解：（1）D （2）C （3）A （4）A 10.5 在圖10.2.5（a）所示電路中，已知輸出電壓平均值UO（AV）15V，負(fù)載電流平均值IL（AV）100mA。 （1）變壓器副邊電壓有效值U2？ （2）設(shè)電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10。在選擇二極管的參數(shù)時(shí)，其最大整流平均電流IF和最高反向電壓UR的下限值約為多少？ 解：（1）輸出電壓平均值，因此變壓器副邊電壓有效值 （2）考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為10，整流二極管的參數(shù)為 10.6 電路如圖P10.6所示，變壓器副邊電壓有效值為2U2。 （1）畫(huà)出u2、uD1和uO的波形； （2）求出輸出電壓平均值UO（AV）和輸出電流平均值IL（AV）的表達(dá)式； （3）二極管的平均電流ID（AV）和所承受的最大反向電壓URmax的表達(dá)式。 圖P10.6 解圖P10.6 解：（1）全波整流電路，波形如解圖P10.6所示。 （2）輸出電壓平均值UO（AV）和輸出電流平均值IL（AV）為 （3）二極管的平均電流ID（AV）和所承受的最大反向電壓UR為 10.7 電路如圖P10.7所示，變壓器副邊電壓有效值U2150V，U2220V。試問(wèn)：圖P10.7 （1）輸出電壓平均值UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？ （2）各二極管承受的最大反向電壓為多少？ 解：（1）兩路輸出電壓分別為 UO10.45（U21U22）31.5V UO20.9U2218V （2）D1的最大反向電壓 D2、D3的最大反向電壓 10.8 電路圖P10.8所示。 （1）分別標(biāo)出uO1和uO2對(duì)地的極性； （2）uO1、uO2分別是半波整流還是全波整流？ （3）當(dāng)U21U2220V時(shí)，UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？（4）當(dāng)U2118V，U2222V時(shí)，畫(huà)出uO1、uO2的波形；并求出UO1（AV）和UO2（AV）各為多少？圖P10.8 解：（1）均為上“”、下“”。 （2）均為全波整流。（3） UO1（AV）和UO2（AV）為 UO1（AV）UO2（AV）0.9U210.9U2218V （4）uO1、uO2的波形如解圖P10.8所示。它們的平均值為 UO1（AV）UO2（AV）0.45U210.45U2218V解圖P10.8 10.9 分別判斷圖P10.9所示各電路能否作為濾波電路，簡(jiǎn)述理由。圖P10.9 解：圖（a）、（b）所示電路可用于濾波，圖（c）所示電路不能用于濾波。因?yàn)殡姼袑?duì)直流分量的電抗很小、對(duì)交流分量的電抗很大，所以在濾波電路中應(yīng)將電感串聯(lián)在整流電路的輸出和負(fù)載之間。因?yàn)殡娙輰?duì)直流分量的電抗很大、對(duì)交流分量的電抗很小，所以在濾波電路中應(yīng)將電容并聯(lián)在整流電路的輸出或負(fù)載上。 10.10 試在圖P10.10所示電路中，標(biāo)出各電容兩端電壓的極性和數(shù)值，并分析負(fù)載電阻上能夠獲得幾倍壓的輸出。圖P10.10 解：在圖（a）所示電路中，C1上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為右“”左“”，數(shù)值為二倍壓；C3上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為三倍壓。負(fù)載電阻上為三倍壓。 在圖（b）所示電路中，C1上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C2上電壓極性為上“”下“”，數(shù)值為一倍壓；C3、C4上電壓極性均為右“”左“”，數(shù)值均為二倍壓。負(fù)載電阻上為四倍壓。 10.11 電路如圖T10.4所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V，最小穩(wěn)定電流為5mA，允許耗散功率為240mW，動(dòng)態(tài)電阻小于15。試問(wèn)： （1）當(dāng)輸入電壓為2024V、RL為200600時(shí)，限流電阻R的選取范圍是多少？ （2）若R390，則電路的穩(wěn)壓系數(shù)Sr為多少？ 解：（1）因?yàn)镮ZmaxPZM /UZ40mA ，ILUZ /RL1030mA，所以R的取值范圍為 （2）穩(wěn)壓系數(shù)為 10.12 電路如圖P10.12所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V，最小穩(wěn)定電流為5mA，允許耗散功率為240mW；輸入電壓為2024V，R1360。試問(wèn)：圖P10.12 （1）為保證空載時(shí)穩(wěn)壓管能夠安全工作，R2應(yīng)選多大？ （2）當(dāng)R2按上面原則選定后，負(fù)載電阻允許的變化范圍是多少？ 解：R1中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為 （1） 為保證空載時(shí)穩(wěn)壓管能夠安全工作 （2） 負(fù)載電流的最大值 負(fù)載電阻的變化范圍 10.13 電路如圖T10.3所示，穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ4.3V，晶體管的UBE0.7V，R1R2R3300，R05。試估算： （1）輸出電壓的可調(diào)范圍； （2）調(diào)整管發(fā)射極允許的最大電流； （3）若UI25V，波動(dòng)范圍為10，則調(diào)整管的最大功耗為多少。 解：（1）基準(zhǔn)電壓URUZUBE5V，輸出電壓的可調(diào)范圍 （2）調(diào)整管發(fā)射極最大電流 IEmaxUBE / R0140mA （3）調(diào)整管的最大管壓降和最大功耗分別為 UCEmaxUImaxUOmin20V PTmaxIEmax UCEmax2.8W 10.14 電路如圖P10.14所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ6V，晶體管的UBE0.7V，R1R2R3300，UI24V。判斷出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)，分別因?yàn)殡娐樊a(chǎn)生什么故障（即哪個(gè)元件開(kāi)路或短路）。圖P10.14（1）UO24V； （2）UO23.3V；（3）UO12V且不可調(diào)； （4）UO6V且不可調(diào)； （5）UO可調(diào)范圍變?yōu)?12V。 解：（1）T1的c、e短路； （2）Rc短路； （3）R2短路； （4）T2的b、c短路； （5）R1短路。 10.15 直流穩(wěn)壓電源如圖P10.15所示。 （1）說(shuō)明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。 （2）標(biāo)出集成運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端。（3） 寫(xiě)出輸出電壓的表達(dá)式。圖P10.15 解：（1）整流電路：D1D4；濾波電路：C1；調(diào)整管：T1、T2；基準(zhǔn)電壓電路：、R、DZ；比較放大電路：A；取樣電路：R1、R2、R3。 （2）為了使電路引入負(fù)反饋，集成運(yùn)放的輸入端上為“”下為“”。 （3）輸出電壓的表達(dá)式為 10.16 電路如圖P10.16所示，設(shè)，晶體管T的，R11，R22，IDIB。求解負(fù)載電流IL與的關(guān)系式。圖P10.16解：因?yàn)椋琁CIE，所以 10.17 在圖P10.17所示電路中，R1240，R23k；W117輸入端和輸出端電壓允許范圍為340V，輸出端和調(diào)整端之間的電壓UR為1.25V。試求解： （1）輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍； （2）輸入電壓允許的范圍； 解：（1）輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍 （2）輸入電壓取值范圍 圖P10.17 10.18 試分別求出圖P10.18所示各電路輸出電壓的表達(dá)式。圖P10.18 解：在圖（a）所示電路中，W7812的輸出為UREF，基準(zhǔn)電壓 輸出電壓的表達(dá)式 在圖（b）所示電路中，輸出電壓的表達(dá)式 UOUZUREF（UZ1.25）V 在圖（c）所示電路中，輸出電壓的表達(dá)式 10.19 兩個(gè)恒流源電路分別如圖10.19（a）（b）所示。 （1）求解各電路負(fù)載電流的表達(dá)式； （2）設(shè)輸入電壓為20V， 晶體管飽和壓降為3V， b-e間電壓數(shù)值UBE0.7V；W7805輸入端和輸出端間的電壓最小值為3V；穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ5V；R1R50。分別求出兩電路負(fù)載電阻的最大值。圖P10.19 解：（1）設(shè)圖10.19（b）中W7805的輸出電壓為。圖示兩個(gè)電路輸出電流的表達(dá)式分別為 （2）兩個(gè)電路輸出電壓的最大值、輸出電流和負(fù)載電阻的最大值分別為 10.20 在圖10.6.3所示電路中，已知采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓，試定性畫(huà)出uN2、uP2、uB和uO的波形。 解：參閱圖10.6.2和10.6.4。 10.21 在圖10.6.8所示電路中，若需要輸出電壓有一定的調(diào)節(jié)范圍，則應(yīng)如何改進(jìn)電路，請(qǐng)畫(huà)出電路來(lái)。解：改進(jìn)電路如解圖10.21所示。值得注意的是通常開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源輸出電壓的可調(diào)范圍很小，故R2的取值較R1、R3要小。解圖10.21第十一章 模擬電子電路讀圖習(xí) 題 11.1 電路如圖P11.1所示，其功能是實(shí)現(xiàn)模擬計(jì)算，求解微分方程。 （1）求出微分方程； （2）簡(jiǎn)述電路原理。圖P11.1 解：（1）設(shè)A1、A3的輸出電壓分別為uO1、uO3。由于每個(gè)集成運(yùn)放均引入了負(fù)反饋，根據(jù)“虛斷” 和“虛短”可得下列關(guān)系式及微分方程： （2）當(dāng)參數(shù)選擇合適時(shí)，輸入合適uI，便可在輸出得到模擬解uO。 11.2 圖P11.2所示為反饋式穩(wěn)幅電路，其功能是：當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，輸出電壓基本不變。主要技術(shù)指標(biāo)為 （1）輸入電壓波動(dòng)20時(shí)，輸出電壓波動(dòng)小于0.1； （2）輸入信號(hào)頻率從502000Hz變化時(shí)，輸出電壓波動(dòng)小于0.1； （3）負(fù)載電阻從10k變?yōu)? k時(shí)，輸出電壓波動(dòng)小于0.1。 要求： （1）以每個(gè)集成運(yùn)放為核心器件，說(shuō)明各部分電路的功能； （2）用方框圖表明各部分電路之間的相互關(guān)系； （3）簡(jiǎn)述電路的工作原理。 提示：場(chǎng)效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū)，電路通過(guò)集成運(yùn)放A3的輸出控制場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流，來(lái)達(dá)到調(diào)整輸出電壓的目的。圖P11.2 解：（1）A1：反相比例運(yùn)算電路；A2：半波精密整流電路；A3：二階低通濾波器；T：等效成可變電阻。（2）圖P11.2所示電路的方框圖如解圖P11.2所示。解圖P11.2 （3）當(dāng)參數(shù)選擇合適時(shí)，若ui幅值增大導(dǎo)致uO增大，則rds減小，使得uO1、uO2減小，從而使uO減小，趨于原來(lái)數(shù)值。過(guò)程簡(jiǎn)述如下： uIuOrDSuO1uO2 uO 若ui幅值減小，則各物理量的變化與上述過(guò)程相反。 11.3 在圖P11.2所示電路中，參數(shù)如圖中所標(biāo)注。設(shè)場(chǎng)效應(yīng)管D-S之間的等效電阻為rds。 （1）求出輸出電壓uO與輸入電壓uI、rds的運(yùn)算關(guān)系式；說(shuō)明當(dāng)uI增大時(shí)，rds應(yīng)如何變化才能使uO穩(wěn)幅？ （2）當(dāng)uI為1kHz的正弦波時(shí)，定性畫(huà)出uO和uO2的波形。 （3）uO3是直流信號(hào)，還是交流信號(hào)，為什么？為使uO穩(wěn)幅，當(dāng)uI因某種原因增大時(shí)，uO3的幅值應(yīng)當(dāng)增大，還是減小，為什么？ （4）電位器RW的作用是什么？解：（1）列A1反相輸入端的節(jié)點(diǎn)電流方程可得 為了在uI 變化時(shí)uO 基本不變，uI增大時(shí)rds應(yīng)減小。 （2）A2與D1、D2、R6等組成半波整流電路，uO2和uO的關(guān)系為 因此波形如解圖P11.3所示。（3）uO3為直流信號(hào)，因?yàn)锳3組成了 解圖P11. 3二階低通濾波器，所以u(píng)O3是uO2的平均值。 uI增大時(shí)uO3應(yīng)增大；因?yàn)橹挥衭O3增大rDS才會(huì)減小。 （4）調(diào)零。 11.4 在圖P11.2所示電路中，設(shè)場(chǎng)效應(yīng)管d-s之間的等效電阻為rds。為了使得輸入電壓uI波動(dòng)20時(shí)，輸出電壓uO波動(dòng)小于0.1，rds應(yīng)變化百分之多少？解：當(dāng)uI變化20時(shí)，uO變化0.1。根據(jù) ，此時(shí)（）變化0.5%，即變化0.5% 。 11.5 五量程電容測(cè)量電路如圖P11.5所示，CX為被測(cè)電容，輸出電壓uO是一定頻率的正弦波，uO經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，送入數(shù)字顯示器，即可達(dá)到測(cè)量結(jié)果。（1）以每個(gè)集成運(yùn)放為核心器件，說(shuō)明各部分電路的功能；（2）用方框圖表明各部分電路之間的相互關(guān)系；（3）簡(jiǎn)述電路的工作原理。圖P11.5 解：（1）A1：文氏橋振蕩電路；A2：反相比例運(yùn)算電路；A2：CAC（電容交流電壓）轉(zhuǎn)換電路；A4：帶通濾波器。（2）圖P11.5所示電路的方框圖如解圖P11.5所示。解圖P11.5 （3）文氏橋振蕩電路輸出頻率為f0的正弦波，經(jīng)反相比例運(yùn)算電路作用于被測(cè)電容，通過(guò)C-AC電路轉(zhuǎn)換成與電容容量成正比的交流電壓，再通過(guò)中心頻率為f0的帶通濾波器輸出頻率