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1、第4章 集成運(yùn)算放大電路自測(cè)題一、選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)集成運(yùn)放電路采用直接耦合方式是因?yàn)? C )。A.可獲得很大的放大倍數(shù) B.可使溫漂小 C.集成工藝難于制造大容量電容 (2)通用型集成運(yùn)放適用于放大( B )。 A.高頻信號(hào) B.低頻信號(hào) C.任何頻率信號(hào) (3)集成運(yùn)放制造工藝使得同類(lèi)半導(dǎo)體管的( C )。 A.指標(biāo)參數(shù)準(zhǔn)確 B.參數(shù)不受溫度影響 C.參數(shù)一直性好 (4)集成運(yùn)放的輸入級(jí)采用差分放大電路是因?yàn)榭梢? A )。 A.減小溫漂 B.增大放大倍數(shù) C.提高輸入電阻 (5)為增大電壓放大倍數(shù),集成運(yùn)放的中間級(jí)多采用( A )。 A.共射放大電路 B.共集放大電路 C.共

2、基放大電路二、判斷下列說(shuō)法是否正確,用“”和“”表示判斷結(jié)果。(1)運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓UIO是兩輸入端電位之差。( )(2)運(yùn)放的輸入失調(diào)電流IIO是兩輸入端電流之差。( )(3)運(yùn)放的共模抑制比。( )(4)有源負(fù)載可以增大放大電路的輸出電流。( )(5)在輸入信號(hào)作用時(shí),偏置電路改變了各放大管的動(dòng)態(tài)電流。( )三、電路如圖T4.3 所示,已知123= 100 。各管的UBE均為0.7V , 試求IC2的值。解:分析估算如下:;圖T4.3。比較上兩式,得 四、電路如圖T4.4所示。圖T4.4(1)說(shuō)明電路是幾級(jí)放大電路,各級(jí)分別是哪種形式的放大電路(共射、共集、差放 ); (2)分別說(shuō)明各級(jí)

3、采用了哪些措施來(lái)改善其性能指標(biāo)(如增大放大倍數(shù)、輸入電阻 )。解:(1)三級(jí)放大電路,第一級(jí)為共集共基雙端輸入單端輸出差分放大電路,第二級(jí)是共射放大電路,第三級(jí)是互補(bǔ)輸出級(jí)。(2)第一級(jí)采用共集共基形式,增大輸入電阻,改善高頻特性;利用有源負(fù)載(T5 、T6)增大差模放大倍數(shù),使單端輸出電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出電路的差模放大倍數(shù),同時(shí)減小共模放大倍數(shù)。第二級(jí)為共射放大電路,以T7、T8構(gòu)成的復(fù)合管為放大管、以恒流源作集電極負(fù)載,增大放大倍數(shù)。第三級(jí)為互補(bǔ)輸出級(jí),加了偏置電路,利用Dl、D2的導(dǎo)通壓降使T9和T10在靜態(tài)時(shí)處于臨界導(dǎo)通狀態(tài),從而消除交越失真。習(xí)題4.1根據(jù)下列要求,將應(yīng)

4、優(yōu)先考慮使用的集成運(yùn)放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運(yùn)放的類(lèi)型是:通用型高阻型高速型低功耗型高壓型大功率型高精度型(1)作低頻放大器,應(yīng)選用( )。(2)作寬頻帶放大器,應(yīng)選用( )。(3)作幅值為1V以下微弱信號(hào)的量測(cè)放大器,應(yīng)選用( )。(4)作內(nèi)阻為100k。信號(hào)源的放大器,應(yīng)選用( )。(5)負(fù)載需5A電流驅(qū)動(dòng)的放大器,應(yīng)選用( )。(6)要求輸出電壓幅值為80V的放大器,應(yīng)選用( )。(7)宇航儀器中所用的放大器,應(yīng)選用( )。4. 2 已知幾個(gè)集成運(yùn)放的參數(shù)如表P4.3 所示,試分別說(shuō)明它們各屬于哪種類(lèi)型的運(yùn)放。表P4.3 特性指標(biāo)AodridUIOIIOIIB-3dBfHKCMRSR增益

5、帶寬單位dBMmVnAnAHzdBV/VMHzA1100252006007860.5A213020.0124071200.5A3100100050.020.03860.55A41002220150966512.5解:A1為通用型運(yùn)放,A2為高精度型運(yùn)放,A3為高阻型運(yùn)放,A4為高速型運(yùn)放。4.3多路電流源電路如圖P4.3所示,已知所有晶體管的特性均相同,UBE均為0.7V。試求IC1、IC2各為多少。圖P4.3 圖P4.4解:因?yàn)門(mén)l 、T2、T3的特性均相同,且UBE 均相同,所以它們的基極、集電極電流均相等,設(shè)集電極電流為IC。先求出R 中電流,再求解IC1、IC2。 當(dāng)時(shí),。4.4電路如

6、圖P4.4所示,Tl 管的低頻跨導(dǎo)為gm , Tl和T2管d-s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1和rds2。試求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。解:由于T2和T3 所組成的鏡像電流源是以Tl 為放大管的共射放大電路的有源負(fù)載, Tl和T2管d -s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds1和rds2,所以電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式為:。4.5電路如圖P4.5所示,Tl與T2管特性相同,它們的低頻跨導(dǎo)為gm ; T3與T4管特性對(duì)稱;T2與T4管d-s 間的動(dòng)態(tài)電阻分別為rds2和rds4。試求出電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。圖P4.5 圖P4.6解:在圖示電路中:; ; 電壓放大倍數(shù):4.6電路如圖P4.6所示,具有理想的對(duì)稱性。設(shè)

7、各管均相同。 (1)說(shuō)明電路中各晶體管的作用; (2)若輸入差模電壓為產(chǎn)生的差模電流為,則電路的電流放大倍數(shù)?解:(1)圖示電路為雙端輸入、單端輸出的差分放大電路。Tl和T2 、T3和T4分別組成的復(fù)合管為放大管,T5和T6組成的鏡像電流源為有源負(fù)載。 (2)由于用T5和T6所構(gòu)成的鏡像電流源作為有源負(fù)載,將左半部分放大管的電流變化量轉(zhuǎn)換到右邊,故輸出電流變化量及電路電流放大倍數(shù)分別為:; 。4.7 電路如圖P4.7所示,Tl和T2管的特性相同,所有晶體管的均相同,Rcl 遠(yuǎn)大于二極管的正向電阻。當(dāng)時(shí),。(1)求解電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式;(2)當(dāng)有共模輸入電壓時(shí),簡(jiǎn)述理由。圖P4.7 圖P4.8

8、解:(1)在忽略二極管動(dòng)態(tài)電阻的情況下:,。 。 (2)當(dāng)有共模輸入電壓時(shí),近似為零。由于, , 因此,故。4.8 電路如圖P4.8所示,Tl和T2管為超管,電路具有理想的對(duì)稱性。選擇合適的答案填入空內(nèi)。(1)該電路采用了( C )。A 共集-共基接法B 共集-共射接法C 共射-共基接法(2)電路所采用的上述接法是為( C )。A 增大輸入電阻B 增大電流放大系數(shù)C 展寬頻帶(3)電路采用超管能夠( B )。A 增大輸入級(jí)的耐壓值B 增大放大能力C 增大帶負(fù)載能力(4) Tl和T2管的靜態(tài)壓降約為( A )。A0.7VB 1.4VC 不可知4.9 在圖P4.9 所示電路中,已知TlT3管的特性

9、完全相同, 2 ;反相輸入端的輸入電流為,同相輸入端的輸入電流為。試問(wèn):(l) ; (2); (3) 解:(l)因?yàn)門(mén)l和T2為鏡像關(guān)系,且 2,所以: (2)(3)輸出電壓的變化量和放大倍數(shù)分別為:圖P4 .94.10比較圖P4.10 所示兩個(gè)電路,分別說(shuō)明它們是如何消除交越失真和如何實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)的。 (a) (b)圖P4.10解:在圖(a)所示電路中,Dl 、D2使T2、T3 微導(dǎo)通,可消除交越失真。R為電流采樣電阻,D3對(duì)T2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T2導(dǎo)通時(shí),, 未過(guò)流時(shí)較小,因小于開(kāi)啟電壓使D3 截止;過(guò)流時(shí)因大于開(kāi)啟電壓使D3導(dǎo)通,為T(mén)2基極分流。D4對(duì)T4起過(guò)流保護(hù),原因與上述相同。在圖(

10、b)所示電路中,T4 、T 5使T 2、T 3微導(dǎo)通,可消除交越失真。R2為電流采樣電阻,T 6 對(duì)T 2起過(guò)流保護(hù)。當(dāng)T 2導(dǎo)通時(shí),未過(guò)流時(shí)較小,因小于開(kāi)啟電壓使T 6截止;過(guò)流時(shí)因 大于開(kāi)啟電壓使T 6導(dǎo)通,為T(mén) 2基極分流。T 7對(duì)T 3起過(guò)流保護(hù),原因與上述相同。4.11圖4.11所示電路是某集成運(yùn)放電路的一部分,單電源供電。試分析:(1) 100A電流源的作用;(2) T 4的工作區(qū)域(截止、放大、飽和); (3) 50A電流源的作用; (4) T5與R的作用。圖4.11 圖P4.12解:(1)為T(mén) l提供靜態(tài)集電極電流、為T(mén) 2提供基極電流,并作為T(mén) l的有源負(fù)載。(2) T 4截

11、止。因?yàn)椋海?3) 50A電流源為T(mén) 3提供射極電流,在交流等效電路中等效為大阻值的電阻。(4)保護(hù)電路。,未過(guò)流時(shí)T5電流很??;過(guò)流時(shí)使, T 5更多地為T(mén) 3的基極分流。4.12電路如圖P4.12所示,試說(shuō)明各晶體管的作用。解:T l為共射放大電路的放大管;T 2和T 3組成互補(bǔ)輸出級(jí);T 4、T 5、R2組成偏置電路,用于消除交越失真。4.13圖P4.13 所示簡(jiǎn)化的高精度運(yùn)放電路原理圖,試分析:(1)兩個(gè)輸入端中哪個(gè)是同相輸入端,哪個(gè)是反相輸入端;(2) T 3與T 4的作用;(3)電流源I3的作用 ;(4) D2與D3的作用。圖P4.13解:(1)uI1為反相輸入端,uI2為同相輸

12、入端。(2)為T(mén) l和T 2管的有源負(fù)載,將T l管集電極電流變化量轉(zhuǎn)換到輸出,使單端輸出差分放大電路的差模放大倍數(shù)近似等于雙端輸出時(shí)的放大倍數(shù)。(3)為T(mén) 6設(shè)置靜態(tài)電流,且為T(mén) 6的集電極有源負(fù)載,增大共射放大電路的放大能力。(4)消除交越失真。4.14 通用型運(yùn)放F747 的內(nèi)部電路如圖P4.14 所示,試分析:(1)偏置電路由哪些元件組成?基準(zhǔn)電流約為多少?(2)哪些是放大管,組成幾級(jí)放大電路,每級(jí)各是什么基本電路?(3) T 19 、T 20 和R8組成的電路的作用是什么?圖P4.14解:(1)由T 10 、T11 、T 9 、T 8 、T 12 、T 13 、R5 構(gòu)成。(2)圖示

13、電路為三級(jí)放大電路:TlT4構(gòu)成共集-共基差分放大電路;T 14 T 16構(gòu)成共集-共射-共集電路;T 23 、T 24 構(gòu)成互補(bǔ)輸出級(jí)。(3)消除交越失真?;パa(bǔ)輸出級(jí)兩只管子的基極之間電壓使T 23、T 24 處于微導(dǎo)通,從而消除交越失真。第5章 放大電路的頻率響應(yīng)自測(cè)題一、選擇正確答案填入空內(nèi)。(1)測(cè)試放大電路輸出電壓幅值與相位的變化,可以得到它的頻率響應(yīng),條件是( A )。A.輸入電壓幅值不變,改變頻率B.輸入電壓頻率不變,改變幅值C.輸入電壓的幅值與頻率同時(shí)變化(2)放大電路在高頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是( B ),而低頻信號(hào)作用時(shí)放大倍數(shù)數(shù)值下降的原因是( A )。A.耦

14、合電容和旁路電容的存在 C.半導(dǎo)體管的非線性特性B.半導(dǎo)體管極間電容和分布電容的存在 D.放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不合適 (3)當(dāng)信號(hào)頻率等于放大電路的fL或fH時(shí),放大倍數(shù)的值約下降到中頻時(shí)的( B )。A. 0.5倍; B. 0.7 倍; C. 0.9 倍即增益下降( A )。A. 3dB B. 4dB; C. 5dB (4)對(duì)于單管共射放大電路,當(dāng)f =fL時(shí),Uo與Ui相位關(guān)系是( C )。A . + 45o B. 90o C. 135o當(dāng)f =fH時(shí),Uo與Ui相位關(guān)系是( C )。A . 45o B. 135o C. 225o二、電路如圖T5.2 所示。已知:VCC=12V;晶體管的C

15、=4pF,fT=50MHz , ,080 。試求解:(1)中頻電壓放大倍數(shù);(2) ;(3)和;(4)畫(huà)出波特圖。圖T5.2 解圖T5.2 解:(1)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)的分析估算: ; ; ; ; (2)估算; ;(3)求解上限、下限截止頻率:。; 。(4)在中頻段的增益:。頻率特性曲線如解圖T5.2 所示。三、已知某放大電路的波特圖如圖T5.3 所示,填空: (l) 電路的中頻電壓增益( 60 )dB,( 103 )。(2)電路的下限頻率( 10 )Hz,上限頻率( 10 ) kHz。(3) 電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式 ( )。圖T5.3 說(shuō)明:該放大電路的中頻放大倍數(shù)可能為“+” ,也可能為“”。

16、習(xí)題5.1 在圖P5.1所示電路中,已知晶體管的、,。填空:除要求填寫(xiě)表達(dá)式的之外,其余各空填入 增大、 基本不變、 減小。(1)在空載情況下,下限頻率的表達(dá)式( )。當(dāng)RS 減小時(shí),將( );當(dāng)帶上負(fù)載電阻后,將( )。(2)在空載情況下,若b-e 間等效電容為,則上限頻率的表達(dá)式( );當(dāng)RS 為零時(shí),將( );當(dāng)Rb 減小時(shí), gm 將( ), 將( ), 將( )。圖P 5.1 圖P 5.2 5. 2 已知某電路的波特圖如圖P5.2 所示,試寫(xiě)出的表達(dá)式。解:設(shè)電路為基本共射放大電路或基本共源放大電路。5.3 已知某共射放大電路的波特圖如圖P5.3 所示,試寫(xiě)出的表達(dá)式。圖P5.3 圖

17、P5.4解:觀察波特圖可知,中頻電壓增益為40dB ,即中頻放大倍數(shù)為100 ; 下限截止頻率為1Hz和10Hz,上限截止頻率為250kHz。故電路的表達(dá)式為: 5.4 已知某電路的幅頻特性如圖P5.4 所示,試問(wèn):(1)該電路的耦合方式;(2)該電路由幾級(jí)放大電路組成;(3)當(dāng)f =104HZ時(shí),附加相移為多少?當(dāng)f =105HZ時(shí),附加相移又約為多少?(4)該電路的上限頻率為多少?解:(1)因?yàn)橄孪藿刂诡l率為0 , 所以電路為直接耦合電路;(2)因?yàn)樵诟哳l段幅頻特性為60dB十倍頻,所以電路為三級(jí)放大電路; (3)當(dāng)f =104Hz時(shí),;當(dāng)f =105Hz時(shí),。 (4)該電路的; 上限頻率

18、為5.5已知某電路電壓放大倍數(shù):試求解:(1)? ? ? (2)畫(huà)出波特圖。解:(1)變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,求出、和。; ; 。(2)波特圖如解圖P5.5所示。解圖P5.5 解圖P5.65.6已知兩級(jí)共射放大電路的電壓放大倍數(shù)(1)? ? ? (2)畫(huà)出波特圖。解:(1) 變換電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式,求出、和。; ; 。 (2)波特圖如解圖P5.6 所示。5.7電路如圖P5.7所示。已知:晶體管的、均相等,所有電容的容量均相等,靜態(tài)時(shí)所有電路中晶體管的發(fā)射極電流IEQ均相等。定性分析各電路,將結(jié)論填入空內(nèi)。(a) (b) (c) (d)圖P5.7 (1)低頻特性最差即下限頻率最高的電路是(

19、a )。(2)低頻特性最好即下限頻率最低的電路是( c )。(3)高頻特性最差即上限頻率最低的電路是( c )。5.8在圖P5.7(b)所示電路中,若要求C1與C2所在回路的時(shí)間常數(shù)相等,且已知rbe = lk,則=?若C1與C2所在回路的時(shí)間常數(shù)均為25ms , 則C1、C2各為多少?下限頻率=?解:(1)求解因?yàn)?將電阻值代入上式,求出: 。(2)求解C1、C2的容量和下限頻率 ; ; 5.9在圖P5.7 (a)所示電路中,若Ce突然開(kāi)路,則中頻電壓放大倍數(shù)、和各產(chǎn)生什么變化(是增大、減小、還是基本不變)?為什么?解:將減小。因?yàn)樵谕瑯臃档淖饔孟拢瑢p小,隨之減小,必然減小。減小。因?yàn)樯?/p>

20、了一個(gè)影響低頻特性的電容。增大。因?yàn)闀?huì)因電壓放大倍數(shù)數(shù)值的減小而大大減小,所以雖然所在回路的等效電阻有所增大,但時(shí)間常數(shù)仍會(huì)減小很多,故增大。5.10電路如圖P5.10所示,已知,。試求、各約為多少,并寫(xiě)出的表達(dá)式。 圖P5.10解:、和的表達(dá)式分析如下:5.11在圖(a)所示電路中,已知,;場(chǎng)效應(yīng)管的 , 。試畫(huà)出電路的波特圖,并標(biāo)出有關(guān)數(shù)據(jù)。解:其波特圖參考解圖P5.5 。5.12已知一個(gè)兩級(jí)放大電路各級(jí)電壓放大倍數(shù)分別為:; (1)寫(xiě)出該放大電路的電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式;(2)求出該電路的和各約為多少;(3)畫(huà)出該電路的波特圖。解:(1)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式:(2)和分別為:; ,解圖P5

21、.12 (3)根據(jù)電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式可知,中頻電壓放大倍數(shù)為104 ,增益為80dB 。波特圖如解圖P5.12所示。5.13電路如圖P5.13所示。試定性分析下列問(wèn)題,并簡(jiǎn)述理由。(1)哪一個(gè)電容決定電路的下限頻率;(2)若Tl 和T2 靜態(tài)時(shí)發(fā)射極電流相等,且和相等,則哪一級(jí)的上限頻率低。圖P5.13解:(1)決定電路下限頻率的是Ce ,因?yàn)樗诨芈返牡刃щ娮枳钚 ?2)因?yàn)?,所在回路的時(shí)間常數(shù)大于所在回路的時(shí)間常數(shù),所以第二級(jí)的上限頻率低。補(bǔ)充1 在圖P5.7(a)所示電路中,若100 , rbe =1k,Cl = C2= Ce=100F ,則下限頻率=?解:由于所有電容容量相同,而C

22、e所在回路等效電阻最小,所以下限頻率決定于Ce所在回路的時(shí)間常數(shù)。補(bǔ)充2 在圖P5.7(d)所示電路中,已知晶體管的, 靜態(tài)電流, ,。試分別求出電路的和,并畫(huà)出波特圖。解:(1)求解:(2)求解和中頻電壓放大倍數(shù): 其波特圖參考解圖P5.5 。第6章 放大電路中的反饋?zhàn)詼y(cè)題一、已知交流負(fù)反饋由四種組態(tài):A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋;B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋;C.電流串聯(lián)負(fù)反饋;D.電流并聯(lián)負(fù)反饋。選擇合適答案填入下列空格內(nèi)。1.欲得到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路,應(yīng)在放大電路中引入( B )。2.欲將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號(hào),應(yīng)在放大電路中引入( C )。3.欲減小電路從信號(hào)源索取的電流,增大帶負(fù)載能力,應(yīng)

23、在放大電路中引入( A )。4.欲從信號(hào)源獲得更大的電流,并穩(wěn)定輸出電流,應(yīng)在放大電路中引入( D )。二、判斷圖T6.2所示各電路中是否引入了反饋;若引入了反饋,則判斷是正反饋還是負(fù)反饋;若引入了交流負(fù)反饋,則判斷是哪種組態(tài)的負(fù)反饋,并求出反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)或。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 (a) (b) (c) (d)圖T6.2解:圖(a)所示電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為:; 。式中RL為電流表的等效電阻。圖(b)所示電路中引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為:; 圖(c)所示電路

24、中引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋。反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)分別為:圖(d)所示電路中引入了正反饋。三、電路如圖T6.3 所示。圖T6.3(1)正確接入信號(hào)源和反饋,使電路的輸入電阻增大,輸出電阻減小;(2)若,則Rf應(yīng)取多少千歐?解:(1)應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋,如解圖T6.3所示。(2)因,故。解圖T6.3四、已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖T6.4所示,反饋網(wǎng)絡(luò)由純電阻組成。試問(wèn):若要求電路穩(wěn)定工作,即不產(chǎn)生自激振蕩,則反饋系數(shù)的上限值為多少分貝?簡(jiǎn)述理由。圖T6.4解:因?yàn)閒H=105Hz時(shí),;為使此時(shí),則需,即。習(xí)題6.1選擇合適答案填入空內(nèi)。(1)對(duì)于放大電

25、路,所謂開(kāi)環(huán)是指( B )。A.無(wú)信號(hào)源 B.無(wú)反饋通路 C.無(wú)電源 D.無(wú)負(fù)載而所謂閉環(huán)是指( B ) A.考慮信號(hào)源內(nèi)阻 B.存在反饋通路 C.接入電源D.接入負(fù)載(2)在輸入量不變的情況下,若引入反饋后( D ),則說(shuō)明引入的反饋是負(fù)反饋。A.輸入電阻增大B.輸出量增大C.凈輸入量增大 D.凈輸入量減小(3)直流負(fù)反饋是指( C )。A.直接耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B.只有放大直流信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋 C.在直流通路中的負(fù)反饋(4)交流負(fù)反饋是指( C )。A.阻容耦合放大電路中所引入的負(fù)反饋B.只有放大交流信號(hào)時(shí)才有的負(fù)反饋C.在交流通路中的負(fù)反饋(5)為了實(shí)現(xiàn)下列目的,應(yīng)引入A.直

26、流反饋 B.交流反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)引入( A );穩(wěn)定放大倍數(shù),應(yīng)引入( B );改變輸入電阻和輸出電阻,應(yīng)引入( B );抑制溫漂,應(yīng)引入( A );展寬頻帶,應(yīng)引入( B )。6.2選擇合適答案填入空內(nèi)。A.電壓 B.電流 C.串聯(lián) D.并聯(lián)(1)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電壓,應(yīng)引入( A )負(fù)反饋;(2)為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流,應(yīng)引入( B )負(fù)反饋;(3)為了增大放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入( C )負(fù)反饋;(4)為了減小放大電路的輸入電阻,應(yīng)引入( D )負(fù)反饋;(5)為了增大放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入( B )負(fù)反饋;(6)為了減小放大電路的輸出電阻,應(yīng)引入( A )負(fù)反饋;6

27、.3下列說(shuō)法是否正確,用“”和“”表示判斷結(jié)果填入括號(hào)內(nèi)。(1)只要在放大電路中引入反饋,就一定能使其性能得到改善。( )(2)放大電路的級(jí)數(shù)越多,引入的負(fù)反饋越強(qiáng),電路的放大倍數(shù)也就越穩(wěn)定。( )(3)反饋量?jī)H僅決定于輸出量。( )(4)既然電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流,那么必然穩(wěn)定輸出電壓。( )6.4判斷圖P6.4 所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負(fù)反饋。設(shè)圖中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。(a) (b)(c) (d)(e) (f) (g)(h)圖P6.4解:圖(a)所示電路中引入了直流負(fù)反饋。圖(b)所示電路中引入了交、直流正反饋。圖(c)所示電路中引入了直

28、流負(fù)反饋。圖(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示各電路中均引入了交、直流負(fù)反饋。6.5電路如圖P6.5所示,要求同題6.4。(a) (b)(c) (d) (e) (f) 圖P6.5解:圖(a)引入了交、直流負(fù)反饋圖(b) 引入了交、直流負(fù)反饋。圖(c) 所示電路中通過(guò)RS引入直流負(fù)反饋;通過(guò)RS、C2和Rl、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋;通過(guò)C2、Rg引入交流正反饋。圖(d) 引入了交、直流負(fù)反饋。圖(e) 引入了交、直流負(fù)反饋。圖(f) 所示電路中通過(guò)R3和R7引入直流負(fù)反饋,通過(guò)R4引入交、直流負(fù)反饋。6.6分別判斷圖6.4 (d)(h)所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋,并計(jì)算它們的

29、反饋系數(shù)。解:各電路中引入交流負(fù)反饋的組態(tài)及反饋系數(shù)分別如下:(d)電流并聯(lián)負(fù)反饋:(e)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:(f)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:(g)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:(h)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:6.7分別判斷圖P6.5 (a) 、(b) 、(e) 、(f) 所示各電路中引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋。解:(a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋;(b) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋;(e)電流并聯(lián)負(fù)反饋;(f)電流串聯(lián)負(fù)反饋。6.8分別估算圖6.4(d)(h)所示各電路在理想運(yùn)放條件下的電壓放大倍數(shù)。解:各電路在理想運(yùn)放條件下的電壓放大倍數(shù)如下:(d) 電流并聯(lián)負(fù)反饋: (e) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (f) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (g) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: (h

30、) 電壓串聯(lián)負(fù)反饋: 6.9分別估算圖6.5 (a)、 (b)、(e) 、(f)所示各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)。解:各電路在深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)如下:(a)電壓并聯(lián)負(fù)反饋:(b)電壓串聯(lián)負(fù)反饋:(e)電流并聯(lián)負(fù)反饋:(f)電流串聯(lián)負(fù)反饋:6.10電路如圖P6.10所示,已知集成運(yùn)放為理想運(yùn)放,最大輸出電壓幅值為14V。填空:電路引入了電壓串聯(lián)(填入反饋組態(tài))交流負(fù)反饋,電路的輸入電阻趨近于無(wú)窮大,電壓放大倍數(shù)11。設(shè)uI=1V,則uo=11V ;若Rl開(kāi)路,則uo變?yōu)? V ;若Rl短路,則uo變?yōu)?4V ;若R2開(kāi)路,則uo變?yōu)?4V ;若R2短路,圖P6.10則uo變

31、為1V 。已知一個(gè)負(fù)反饋放大電路A=105,F=210-3。試問(wèn):(1);(2)若A的相對(duì)變化率為20%,則的相對(duì)變化率為多少?解:(1)因?yàn)锳F=200 1 ,所以:(2)根據(jù)題目所給數(shù)據(jù),可知:6.12已知一個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù),其基本放大電路的電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化率為10%,的相對(duì)變化率小于0.1%,試問(wèn)F和各為多少?解:由,得:。(屬深度負(fù)反饋)所以:。由以上兩式可得:6.13已知負(fù)反饋放大電路的。試分析:為了使放大電路能夠穩(wěn)定工作(即不產(chǎn)生自激振蕩), 反饋系數(shù)的上限值為多少?解:根據(jù)放大倍數(shù)表達(dá)式可知,放大電路高頻段有三個(gè)截止頻率分別為, 因?yàn)?,所以,在 時(shí),

32、約為60dB ,附加相移約為-180o,為了使時(shí)的小于0dB,即不滿足自激振蕩的幅值條件,反饋系數(shù)的上限值應(yīng)為-60dB,即的上限值為10-3。6.14以集成運(yùn)放作為放大電路,引入合適的負(fù)反饋,分別達(dá)到下列目的,要求畫(huà)出電路圖來(lái)。(1) 實(shí)現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路;(2) 實(shí)現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路(3) 實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路;(4) 實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。解:可實(shí)現(xiàn)題目(1) (2) (3) (4)要求的參考電路分別如解圖P6.14 (a) (b) (c) (d)所示。(a) (b)(c) (d)解圖P6.146.15電路如圖P6.15所示。(1)試通過(guò)電

33、阻引入合適的交流負(fù)反饋,使輸入電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流; (2)若時(shí),則反饋電阻RF應(yīng)取多少?圖P6.15 解圖P6.15解:(1)引入電流串聯(lián)負(fù)反饋,通過(guò)電阻Rf將三極管的發(fā)射極與T2管的柵極連接起來(lái),如解圖P6.15 所示。(2)首先求解,再根據(jù)求解。代入數(shù)據(jù),所以。6.16圖P6.16(a)所示放大電路的波特圖如圖(b)所示。(1)判斷該電路是否會(huì)產(chǎn)生自激振蕩?簡(jiǎn)述理由。(2)若電路產(chǎn)生了自激振蕩,則應(yīng)采取什么措施消振?要求在圖(a)中畫(huà)出來(lái)。(3)若僅有一個(gè)50pF 電容,分別接在三個(gè)三極管的基極和地之間均未能消振,則將其接在何處有可能消振?為什么? (a) (b)圖P6.16解:(1

34、)電路一定會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。因?yàn)樵跁r(shí),附加相移為-45o;在時(shí),附加相移為-135o;在時(shí),附加相移為-225o。因此附加相移為-180o的頻率在之間,此時(shí),故一定會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。(2)可在晶體管T2的基極與地之間加消振電容。(注:方法不唯一)(3)可在晶體管T2的基極和集電極之間加消振電容。因?yàn)楦鶕?jù)密勒定理,等效在基極與地之間的電容比實(shí)際電容大得多,因此容易消振。6.17試分析如圖P6.17所示各電路中是否引入了正反饋(即構(gòu)成自舉電路),如有,則在電路中標(biāo)出,并簡(jiǎn)述正反饋起什么作用。設(shè)電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 (a) (b)圖P6.17解:圖(a)所示電路中通過(guò)C2、R3引入了正

35、反饋,作用是提高輸入電阻,改善跟隨特性。圖(b)所示電路中通過(guò)C2、R3引入了正反饋,作用是提高第二級(jí)跟隨范圍,增大放大倍數(shù),使輸出的正方向電壓有可能高于電源電壓。6.18在圖P6.18所示電路中,已知A 為電流反饋型集成運(yùn)放,試問(wèn):(1)中頻電壓放大倍數(shù);(2)上限截止頻率。 圖P6.18解圖P6.18解:畫(huà)出圖P6.18所示電路中集成運(yùn)放的等效電路如解圖P6.18 所示。因?yàn)閞o很小,反相輸入端電位為:將集成運(yùn)放的內(nèi)部電路替換為教材中圖6.7.5 所示電路(參閱P310P311 ) ,可得: 而 即: (1);(2)上限截止頻率為:6.19測(cè)試NPN型晶體管穿透電流的電路如圖P6.19所示

36、。(1)電路中引入了哪種反饋?測(cè)試晶體管穿透電流的原理是什么?(2)選擇合適的R,在Multisim環(huán)境下測(cè)試晶體管的穿透電流。圖P6.19 解:(1)電路中引入了電壓并聯(lián)負(fù)反饋;圖中可見(jiàn),。(2)由于小功率管的在A數(shù)量級(jí),R的選擇范圍應(yīng)在幾百k數(shù)量級(jí)。補(bǔ)充1.電路如補(bǔ)圖P6.1 所示,試說(shuō)明電路引入的是共模負(fù)反饋,即反饋僅對(duì)共模信號(hào)起作用。補(bǔ)圖P6.1 解:若增大,則產(chǎn)生下列過(guò)程:說(shuō)明電路對(duì)共模信號(hào)有負(fù)反饋?zhàn)饔?。補(bǔ)充2.電路如補(bǔ)圖P6.2所示。試問(wèn):若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓,則當(dāng)R2的滑動(dòng)端位置變化時(shí),輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為多少?補(bǔ)圖P6.2解:UO的調(diào)節(jié)范圍約為即第7章 信號(hào)

37、的運(yùn)算和處理自測(cè)題一、現(xiàn)有電路:A.反相比例運(yùn)算電路B.同相比例運(yùn)算電路C.積分運(yùn)算電路D.微分運(yùn)算電路E.加法運(yùn)算電路F.乘方運(yùn)算電路選擇一個(gè)合適的答案填入空內(nèi)。(1)欲將正弦波電壓移相90o,應(yīng)選用( C )。(2)欲將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓,應(yīng)選用( F )。(3)欲將正弦波電壓疊加上一個(gè)直流量,應(yīng)選用( E )。(4)欲實(shí)現(xiàn)Au=100 的放大電路,應(yīng)選用( A )。(5)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓,應(yīng)選用( C )。(6)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波波電壓,應(yīng)選用( D )。二、填空:(1)為了避免50Hz 電網(wǎng)電壓的干擾進(jìn)入放大器,應(yīng)選用( 帶阻 )濾波電路。(2)已知輸入信號(hào)的

38、頻率為10kHz12kHz,為了防止干擾信號(hào)的混入,應(yīng)選用( 帶通 )濾波電路(3)為了獲得輸入電壓中的低頻信號(hào),應(yīng)選用( 低通 )濾波電路。(4)為了使濾波電路的輸出電阻足夠小,保證負(fù)載電阻變化時(shí)濾波特性不變,應(yīng)選用( 有源 )濾波電路。三、已知圖T7.3所示各電路中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放,模擬乘法器的乘積系數(shù)k大于零。試分別求解各電路的運(yùn)算關(guān)系。 (a) (b)圖T7.3解:圖(a)所示電路為求和運(yùn)算電路,圖(b)所示電路為開(kāi)方運(yùn)算電路。它們的運(yùn)算表達(dá)式分別為: (a) (b) 習(xí)題本章習(xí)題中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放。7.1填空:(1) ( 同相比例)運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au1 的放大器。(2)

39、( 反相比例 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au0 的放大器。(3)( 微分)運(yùn)算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)(同相求和 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù),a、b和c均大于零。(5) (反相求和 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù),a、b和c均小于零。(6)( 乘方 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)。7.2電路如圖P7.2所示,集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為14V,填表。(a) (b)圖P7.2uI/V0.10.51.01.5uO1/VuO2/V解:; 。當(dāng)集成運(yùn)放工作到非線性區(qū)時(shí),輸出電壓不是+14V , 就是-14V。uI/V0.10.51.01.5uO1/V-1-5-10-14uO2/V1.15.511147.3 設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)

40、算電路,要求輸入電阻,比例系數(shù)為-100。解:可采用反相比例運(yùn)算電路,電路形式如圖P7.2(a)所示。; 。7.4電路如圖P7.4所示,試求其輸入電阻和比例系數(shù)。解:由圖可知,而 解得:圖P7.47.5電路如圖P7.4所示,集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為14V,為2V的直流信號(hào)。分別求出下列各種情況下的輸出電壓:(1)R2短路;(2) R 3短路;(3) R 4短路;(4) R 4斷路。解:(1)R2短路時(shí),R 4相當(dāng)于開(kāi)路(R 4上無(wú)電流流過(guò))。;(2)R 3短路時(shí),R 4對(duì)反饋網(wǎng)絡(luò)無(wú)影響。;(3) R 4短路時(shí),電路無(wú)反饋。;(4)R 4斷路時(shí),。7.6試求圖P7.6所示各電路輸出電壓與輸入

41、電壓的運(yùn)算關(guān)系式。(a) (b) (c) (d)圖P7.6解:在圖示各電路中,集成運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運(yùn)算關(guān)系式分析如下:(a)(b)(c) (d)7.7在圖P7.6所示各電路中,集成運(yùn)放的共模信號(hào)分別為多少?寫(xiě)出表達(dá)式。解:因?yàn)榧蛇\(yùn)放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零,所以它們的電位就是集成運(yùn)放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運(yùn)放的共模信號(hào)分別為:(a) (b)(c) (d) 7.8圖P7.8所示為恒流源電路,已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài),試求負(fù)載電阻中的電流。解:。圖P7.87.9電路如圖P7.9所示。(1)寫(xiě)出與、的運(yùn)算關(guān)系式;(2)當(dāng)RW的滑動(dòng)端在

42、最上端時(shí),若,則=?(3)若的最大幅值為14V,輸入電壓最大值,為了保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū),R2的最大值為多少?圖P7.9解:(1) A2同相輸入端電位輸出電壓或 (2) 將, 代入上式,得。(3) 根據(jù)題目所給參數(shù),的最大值為20mV 。若R1為最小值,則為保證集成運(yùn)放工作在線性區(qū),=20mV時(shí)集成運(yùn)放的輸出電壓應(yīng)為14V ,寫(xiě)成表達(dá)式為故7.10分別求解圖P7.10所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。 (a) (b) (c)圖P7.10解:圖(a)所示為反相求和運(yùn)算電路;圖(b)所示的A1組成同相比例運(yùn)算電路,A2組成加減運(yùn)算電路;圖(c)所示的A1、A2、A3均組成為電壓跟隨器電路,A4組成反相求和

43、運(yùn)算電路。(a)設(shè)R3、R4、R5的節(jié)點(diǎn)為M ,則(b)先求解,再求解。 (c)A1、A2、A3的輸出電壓分別為uI1、uI2、uI3,由于在A4組成的反相求和運(yùn)算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等,所以7.11在圖P7.11(a)所示電路中,已知輸入電壓uI的波形如圖(b)所示,當(dāng)t=0時(shí)uC=0。試畫(huà)出輸出電壓uO的波形。 (a) (b)圖P7.11解:輸出電壓的表達(dá)式為當(dāng)uI為常量時(shí):若t=0時(shí)uO=0;則當(dāng)t=5mS時(shí),。 當(dāng)t=15mS時(shí),。因此輸出波形如解圖P7.11所示。解圖P7.117.12已知圖P7.12所示電路輸入電壓uI的波形如圖P7.11(b)所示,且當(dāng)t=0

44、時(shí)uC=0。試畫(huà)出輸出電壓uO的波形。圖P7.12解圖P7.12解:圖中可見(jiàn),即:;輸出電壓與輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系為:或:設(shè)當(dāng)t=0時(shí),uC=0。分段畫(huà)出波形如解圖P7.12所示。7.13試分別求解圖P7.13所示各電路的運(yùn)算關(guān)系。 (a) (b)(c) (d)圖P7.13 解:利用節(jié)點(diǎn)電流法,可解出各電路的運(yùn)算關(guān)系分別為:( a ) ( b ) 設(shè)兩電容的充電電流為:(方向向右),則( c )反相端:同相端:代入上式,得( d ) 7.14在圖P7.14所示電路中,已知,。圖P7.14(1)試求出uO與uI的運(yùn)算關(guān)系。(2)設(shè)t=0時(shí)uO=0,且uI由零躍變?yōu)?1V,試求輸出電壓由零上升到6V 所需要的時(shí)

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