模擬電子技術(shù)教程習(xí)題答案

模擬電子技術(shù)教程習(xí)題答案Documentnumber【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】第 6 章 習(xí) 題 答 案概念題：由運(yùn)放組成的負(fù)反響電路一般都引入 深度負(fù)反響 均可利用 虛短路 和 虛斷路 的概念來求解其運(yùn)算關(guān)系。反相比例運(yùn)算電路的 輸入阻抗 小，同相比例運(yùn)算電路的 輸入阻抗大，但會(huì)引入了 共模干擾 。假設(shè)要用單個(gè)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)：A＝－10的放大電路，應(yīng)選用 A 運(yùn)算電路；將u正弦波信號(hào)移相＋90O，應(yīng)選用 D 運(yùn)算電路；對(duì)正弦波信號(hào)進(jìn)展二倍頻，應(yīng)選用F 運(yùn)算電路；將某信號(hào)疊加上一個(gè)直流量，應(yīng)選用 E 運(yùn)算電路；將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成三角波信號(hào)，應(yīng)選用 C 運(yùn)算電路；將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波信號(hào)，應(yīng)選用 D運(yùn)算電路。A.反相比例 B.同相比例 C.積分 D.微分 E.加法 F.乘方輸入信號(hào)幅值為1mV，頻率為10kHz～12kHz，信號(hào)中有較大的干擾，應(yīng)設(shè)置 前置放大 電路及 帶通濾波 電路進(jìn)展預(yù)處理。在隔離放大器的輸入端和輸出端之間加100V的電壓會(huì)擊穿放大器嗎〔不會(huì)〕加1000V的溝通電壓呢〔不會(huì) 〕有源濾波器適合于電源濾波嗎〔 不適用〕這是由于 有源濾波器不能通過太大的電流或太高的電壓 。正弦波發(fā)生電路中，輸出端的晶體管肯定工作在放大區(qū)嗎〔肯定〕矩形波發(fā)生電路中，輸出端的晶體管肯定工作在放大區(qū)嗎〔不肯定 〕作為比較器應(yīng)用的運(yùn)放，運(yùn)放一般都工作在非線性區(qū)，施密特比較器中引入了正反響，和根本比較器相比，施密特比較器有速度快 抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。正弦波發(fā)生電路的平衡條件與放大器自激的平衡條件不同，是由于反響耦合端的極性 不同，RC正弦波振蕩器頻率不行能太高，其緣由是在高頻時(shí)晶體管元件的結(jié)電容會(huì)起作用。非正弦波發(fā)生器離不開 比較器 和 延時(shí) 兩個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振頻率時(shí)，石英晶體呈 性 ；當(dāng)信號(hào)頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí)，石英晶體呈感性 ；其余狀況下石英晶體呈 容性 。RC振蕩電路；假設(shè)需要更高頻率的正弦波，就要用LC振蕩電路；假設(shè)要求頻率穩(wěn)定度很高，則可用石英晶體振蕩電路。至少為4瓦的功率管兩個(gè)。管子的損耗最小。對(duì)嗎〔不對(duì)，此時(shí)管子功耗最大〕線性電源的調(diào)整管工作在放大區(qū)，所以稱為線性電源，線性電源因調(diào)整管消耗功率較大，工作效率低。開關(guān)電源調(diào)整管工作在 非線性區(qū) 區(qū)，或在 飽和/可變阻區(qū)、或在 截止 區(qū)，所以開關(guān)電源 功耗 小、 體積 作效率高。在線性電源中，所謂并聯(lián)式穩(wěn)壓電路是指負(fù)載與調(diào)整管并聯(lián)，串聯(lián)式穩(wěn)壓電路是指負(fù)載與調(diào)整管串聯(lián)，有人說后者是在前者的根底上進(jìn)展起來的，你說對(duì)嗎〔〕最常見的整流電路是 二極管整流電路 ，整流只能用二極管嗎〔不肯定〕濾波的實(shí)質(zhì)就是儲(chǔ)存和釋放能源，在中小功率電源中常用電容來濾波，在輸出電流較大時(shí)需要用電感和電容來濾波。開關(guān)電源中因工作頻率較高，用較小容量的濾波元件就可以到達(dá)很好的濾波效果。目前常見的數(shù)碼產(chǎn)品充電器是開關(guān)電源嗎〔是 〕你認(rèn)為線性電源和開關(guān)電源那種更簡(jiǎn)潔持續(xù)供給大電流電源〔 源〕開關(guān)電源的缺點(diǎn)是 會(huì)產(chǎn)生射頻干擾 。6-113uo

ui

6-113習(xí)題2假設(shè)要求電路的閉環(huán)增益︱A︱=100，R>100kΩ，在R=R=500kΩ條件下，請(qǐng)?jiān)O(shè)uf i 2 3RR1 4解：依據(jù)虛短路和虛斷路有：

Ru 2uR4 R i10u4即： RR4

u u uR o R4R 4R2 3 4uo

R R 2R 1

R 2R4

3)ui〔2〕Ri＝R>100kΩ，R＝150KΩ，將︱A︱=100R＝1 1 uf 4KΩ。6-114(a)(b)R(a)(b)RRfu2Rf)ui2R//Ri3(d)圖6-114習(xí)題3電路圖Ru fu RR i11

Rfu

R R f) 3 u f) 2 uR R o R 1

R R R i21 2 3

R R R i31 2 3u

t

dt

udto RC 1

RC i22uo

C C2

duuRC i 1dt解:共模信號(hào)即為運(yùn)放同相端或反相端的電壓。u uic i3

R 3

R 2 uic R R i22 3

R R i32 3u 0icu 0ic試設(shè)計(jì)一多項(xiàng)式電路，使輸入輸出滿足關(guān)系為 o

+10ui1

－2ui2

—u－50i4u，要求電路轉(zhuǎn)變一個(gè)電阻值就能轉(zhuǎn)變多項(xiàng)式的相應(yīng)系數(shù)。i5解：5答案圖取 R=100KΩ，則：fR=20KΩ ，1R=10KΩ， R=50KΩ，R=200KΩ，2 3 4R=2KΩ5R6 7如圖6-115所示電路中，運(yùn)放均為抱負(fù)器件。Rw

的滑動(dòng)端位于中間位置，寫出u、uo1 o

uiRW

的滑動(dòng)端由下而上移動(dòng)時(shí)，uo

怎樣變化6-1156解 : 〔1〕A1

構(gòu)成反相比例運(yùn)算電路，A2

為電壓跟隨器，A3

為反相加法運(yùn)算電路。所以，其中u”2.5VR”W

1R4

為戴維南定理等效的＋5V電壓源支路?！?〕RW

的滑動(dòng)端由下而上移動(dòng)時(shí)，uo

的反向偏移量將增大。6-116±15V。設(shè)通電之前，設(shè)u=0V，作出輸出電壓uC

的對(duì)應(yīng)波形圖；RCuo

的對(duì)應(yīng)波形圖變化趨勢(shì)。(b)6-1167電路圖u 1u(t2

t)

〔1〕o RCt1

i o 1

RC i 2 1代入數(shù)據(jù)，可得t=t1

時(shí)，uo〔2〕RC，t=t115V，趨勢(shì)圖如下：

uo

幅值變?。环粗?，幅值變大，但不能超過電源電在圖6-117所示電路中，設(shè)全部電阻均為10kΩ，試求該電路的電壓放大倍數(shù)。6-1178解:運(yùn)放A

的輸出設(shè)為u

,有

(1 4)u R2 02R

o2 R 5u u再依據(jù)運(yùn)放A1的虛短與虛斷，有 io2R R1 3u＝－uo i(a)(b)(a)(b)(c)(d)6-1189電路圖6-118所示性。解:圖〔a〕所示〔c〕00示。〔b〕中運(yùn)放電源電壓為±12V；Vcc=12V，R>>R2 1〔a〕〔a〕〔b〕的輸入、輸出電壓關(guān)系?！瞔〕〔d〕〔a〕〔b〕解:(a)uRR2 4uoKRR1i3〔b〕u KRKRRC1 2ou2dti2 1如圖6-120為一種不隨輸入頻率變化的不失真限幅放大器。在肯定的頻率范圍6-1206-12011電路圖uo恒等于VE理。〔6-120DD〔分別短路〕，MK改為-1/2〕2 3 xy解：電路由以下幾局部組成：

u=1/2ui o1 iDC和A組成峰值保持電路，u輸出為u的峰值，設(shè)峰值為VA2為減法電路，1 3 1 o2 o1 Cu=V-u=V-V；o3 E o2 E CA3與乘法器S構(gòu)成除法運(yùn)算，u

=-u

/KV=〔V-V

〕/K

V，當(dāng)乘法器S的系數(shù)o4 o3

xyC

C E xyCKxy=1/2，u=2(V-V)/Vo4 C E C

=-1/2，u=K

u u=-(V-V)u/V；xy o5

xy o4

C E i C于是：CuEu (u u)V V CuE

V Eu。o o5 i

V i i V C Cui

幅值變大時(shí)，峰值VC

也變大，故輸出uO

不變?！驳屯ā⒏咄?、帶通、帶阻〕的濾波電路?！?〕300~3400Hz〔2〕〔2〕10HZ抑制頻率為50Hz溝通電源的干擾；解:〔1〕帶通低通帶阻高通6-121從電路圖直接推斷各電路圖為什么類型的濾波器，分別為幾階；〔d〕的傳遞函數(shù)、頻率特性表達(dá)式及濾波參數(shù)表達(dá)式。〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕解:〔1〕〔〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕階高通濾波器；〔b〕圖為一階圖6-121習(xí)題13低通濾波器；〔c〕圖為二階階電路圖帶通濾波器；〔高通濾波器；d〕圖為二圖為二階無限增益多路反響高通濾波器。其中，14.某有源濾波器的傳遞函數(shù)為：益。解:該傳遞函數(shù)為二階壓控電壓源低通濾波器〔見教材公式6-26〕，式中的頻率越高，Au其中：通帶增益Aup

R2，特征頻率f R 01

12RCf 得：A (jf) Aupf u 1( )2j (3A )f f up0 0 品質(zhì)因素Q 1 R 3Aup

2RR1 2電路如圖6-122簡(jiǎn)述理由。〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕〔a〕〔b〕〔c〕〔d〕6-12215電路圖路 有可能產(chǎn)生振蕩。圖中三級(jí)移 相電路為超前網(wǎng) 絡(luò)，在信號(hào)頻率 為0到無窮大時(shí) 相移為＋270～0，因此存在使相移為＋180RC路構(gòu)成正反響，可滿足振蕩的相位條件。RC構(gòu)成負(fù)反響，不能滿足振蕩的相位條件?！瞕〕3606-12316圖6-12316圖標(biāo)出運(yùn)放A兩輸入端的極性；假設(shè)要求振蕩頻率為840Hz，試確定R的阻值。寫出振蕩平衡時(shí)Rf

R的關(guān)系表達(dá)式，并說明R1

的大小對(duì)輸出的影響。對(duì)電路進(jìn)展改進(jìn)，使其具有穩(wěn)幅功能。解:〔1〕A依據(jù)振蕩頻率f0

1

R＝Ω。R2RR2R

時(shí)，波形會(huì)失f 1 f 1 f 1真。通常用兩種方法。方法一是R1

選用正溫度系數(shù)的熱敏電阻；方法二是類似教材6－41Rf

上串聯(lián)兩個(gè)正反并接的二極管。電路如圖6-124所示，試用相位平衡條件推斷哪個(gè)電路可能振蕩?！瞔〕〔f〕

〔a〕 〔b〕〔d〕 〔e〕6-12417電路圖

正：教材中該題圖6-124〔b〕中變壓器應(yīng)標(biāo)出同名端，初級(jí)在上，次級(jí)在下】解:〔a〕不能；〔b〕可能；〔c〕可能；〔d〕不能；〔U=0〕CEQ〔e〕可能；〔f〕不能；6-125所示電路。V＝12V，R＝10kΩ，C＝μF，R＝40kΩ，R＝CC 1 210kΩ。說明電路功能；

18電路圖

幅值。解：〔1〕電路為占空比可控的矩形波發(fā)生 電路。〔2〕無視二極管動(dòng)態(tài)電阻T(R1

R)Cln(12R)5.5ms2 R18答案圖TRCln(12R)4.4ms18答案圖1 1 Ruo6-126T止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)斷開，當(dāng)其導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合，管壓降近似為零；u＞0。i分別求解T導(dǎo)通和截止 時(shí)uo1

＝f〔u〕；

6-126習(xí)題19電路iuo

o1 iu的關(guān)系曲線o1

圖u＝fo〔u〕；o1uo

和u的波形；o1fui

的關(guān)系式。解：〔1〕T〔u=+12V〕，u＝u/3。o 1+ iT(u=-12V)，A1o〔2〕A

。uu

的關(guān)系曲線如下圖。2 TH o o o1〔3〕uo

uu和u的波形如下圖。 +12u+12-6 +6+60-6由于UTH

100u3

TUTHT0.72ui再求振蕩頻率：f=如圖6-127所示由運(yùn)放組成的全波整流電路。具體說明電路的工作原理及運(yùn)放的作用；uu、u、ui o1 o2 o6-12720電路圖解：在很多場(chǎng)合我們只須測(cè)量溝通電壓的平均值，這時(shí)可承受如圖6-127所示的電路，該電路實(shí)質(zhì)上是全波整流電路。運(yùn)放A1為正向放大器供給肯定增益使輸入阻抗提高，運(yùn)放20答案圖A2A3VaA2，D2，D1，R5

為反響電阻。V

R5VaA2D1，D2，bb aR3A

組成加法器。依據(jù)圖中的電阻取值，即b b 3R=R=20K,R=R=R=10K，Vauo＝-(2Vb＋Va)；Vauo-(Va＋9 7 3 5 60)，uoVa6-128V

＝12V，R＝

8Ω，靜6-1286-12821電路圖態(tài)時(shí)的輸出電壓為零，在無視U的狀況下，試 問：CESui

6V求當(dāng)輸入信號(hào)足夠大時(shí)的最大輸出功率P、效率及晶體管的最大功耗；om給出管子功耗最大和最小時(shí)的輸出電壓值。說明D、D的作用，假設(shè)其中一個(gè)管子虛焊，有可能會(huì)產(chǎn)生什么后果1 2解：〔1〕〔2〕;u=0o o〔4〕消退交越失真。假設(shè)其中一個(gè)二極管虛焊，功放管有可能燒毀如圖6-129所示功率放大電路。設(shè)V

=9V，R=8Ω，R=1KΩ。TT

管的參數(shù)為CC L 2 4I=2A，U

=40V，P

=4W，U

=1V。CM 〔BR〕CEO

CM CES

6-129習(xí)題22反響。

電路圖如假設(shè)期望得到10倍的電壓增益，估算反響電阻Rf

的值。說明電路中各晶體管的用途；換成4Ω的負(fù)載，功放管是否安全工作解：〔1〕Rf

接在負(fù)載和運(yùn)放反向端之間，構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反響；〔3〕倍增電路，給功放管供給的偏壓；TT

組成NPN型復(fù)合1 3 4 BE 2 3，TTPNP4 5〔4〕擔(dān)憂全6-130T1

6-130習(xí)題23時(shí)電路圖1/2VCC無視晶體管的基極電流，求靜態(tài)時(shí)R3

電阻上電流的表達(dá)式。C2

的作用；估算輸入信號(hào)足夠大時(shí)的最大輸出功率P。om解：(1)R3〔2〕(3)電容起自舉作用，用來提高輸入阻抗(1V U )2〔4〕P 2om

CC CES2RL如圖6-131所示電路為能輸出兩種電壓的整流電路。變壓器副邊電壓有效值U＝20V、U＝U＝10V。負(fù)載電阻R

=1kΩ，圖6-131圖6-131習(xí)題24電路圖R=100Ω。試求：L2〔1〕RL1

和R兩端電壓的平均值，并標(biāo)注電L2

性；各個(gè)二極管的平均電流及所承受的最高反向電壓。解：〔1〕U==9V,負(fù)電壓輸出；O1U==9V，正電壓輸出；O2(2)I =R=9mA，U=U=28V；D1〔AV〕 L1 D1 2I =I

=1/2U/R

=90mA，U

=U=28V；D2(AV)

D3(AV)

O2 L2

D2 4單相橋式整流電容濾波電路如圖6-132所示，負(fù)載電阻R=200Ω，要求輸出L圖6-132習(xí)題圖6-132習(xí)題25電路圖試確定副邊電壓U及濾波電容C2

的數(shù)值；有何變化，會(huì)產(chǎn)生什么后果

出電壓UORL

斷開時(shí)輸出電壓UO

有何變化(1)U=U/≈2 OC=R=200μFL(2)U=0，變壓器次級(jí)短路，電流過大，時(shí)間長(zhǎng)了有可能燒毀線圈；O(3)U==O如圖6-133所示直流穩(wěn)壓電源，輸入電壓有效值Ui

為18V，穩(wěn)壓管的參數(shù)為=9V，r=100Ω，I4mA，I

40mA。Z Z Zmin Zmax±10％，負(fù)450ΩR