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南京航空航天大学

第1页(共 9页)课程名称:《电子线路》参考答案及评分标准

命题教师:王成华试卷类型: B 试卷代号:

1.(10分)电路如图所示,设二极管的导通压降U

D on

,已知

U

Z

3V

。求当

U

i从10V 变化到 10V

时,U

o 及

I

i 如何变化,画出

U

o~

U

i、

I

i~

U

i图。

电压传输特性( 5 分)输入特性( 5 分)

解:当

10V

U i

0V

时, D 导通,

D

Z正向导通,输出电压为二极管 D 的导通电压

U

o 0V ,

I i U i

U

i mA

输入电流10kΩ 10 ;

当 0V U i

3V

时,

D

Z 截止,输入电压不能输送到输出端,U o 0V , I i 0mA ;

当 3V U i

10V

时,

D

Z 反向稳压,D截止,

输出电压

U o (U i U Z ) 10 U i 3 I i = U i U Z U i 3 mA

10 10 2 ,输入电流10kΩ+10kΩ20 ;

综上,可画出电压传输特性和输入特性分别如图所示。

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2. (17 分)电路如图所示,已知

R

B1 15 k Ω ,

R B2

R

B3

7.5k

R

C

5.1k , R E

4.1k , R L

10k ,

三极管1

= 2

50 , r bb'1 r bb'2 100

V

CC

12 V ,求 A u 、 R i 和 R o 。

解:

( 5 分)先画出直流通路,进行静态分析。

根据电路可列出方程:

U

B2

R

B3

V

CC

12

7.5

R

B1

R

B2

R

B3 3V

15

7.5 7.5

I

E2Q U B2 U BEQ

3 0.7 0.56mA

R E

4.1k

I E1Q I E2Q

0.56 mA

r

be1

r

be2

r

bb 1

1

26

I

E1Q 2467 .86

画出交流通路和微变等效电路。

A u1

R

i2

r be1

R

i2

r

be2

1

A

u1

1

A u2

R C // R L

50 5.1 // 10

r be2

68.4

2.47

A u

A u1

A

u2

68.4( 6 分)

R i R B2 // R B3 // r be1 7.5 // 7.5 // 2.47 1.5k Ω( 3 分)

R o

R

C 5.1k Ω。( 3 分)

3.

( 15

分)电路如图所示,

1

2

100 ,

3

50 , r '

300 ,

bb

U BE1

U

BE2

U

BE3

U

D1

U

D2

0.7V 。试求:

① 估算静态工作点 Q ; ② 计算差模电压放大倍数;

③ 差模输入电阻和输出电阻(设

R

W 的抽头在中间位置) 。

解 :①

( 5 分)由图可知:

I 1

V

EE U D1 U D2

R b1

R

b2

所以

U

AB

U

D1

U

D2

I 1 R b2 2.87V

I

E3

U

AB

U

BE3

1mA

所以

R e

I

E1

I

E 2

0.5I E3 0.5mA

U

C1

U C2

V

CC

I C1 (0.5R W R C1 ) 2.13V

② (5分) r

be1 r

be2

300 (1

) 26

300 (1 100)

26

5.55k Ω

I

E1

0.5

R L ' ( R C1 0.5R W ) //(0.5 R L ) 3.3k Ω

A

ud

R L '

100 3.3 60

r

be

5.55

所以

③ ( 5 分)

R id 2r be 5.55 2 11k Ω

R

od

2(R C 0.5R W ) 15.5k Ω

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4. ( 10 分)理想运放构成的电路如题图所示,写出放大倍数

A= u

o

u

i 的表达式。

解:

u o u 1

U

01

U 1

U 1 U 02 R L

R L R F

R

R

R

R

所以

R R

u

i1 R R

u

o1

RR u i2

RR

u

o2

u i

u

i1

u

i 2 得

1

u i 1

u o2 1

u o1 1

(1 R F

) u o

1

u o 1 R F u o

2 2 2 2

R L 2 2 R L

u o R F

A=

u i R L 。

5. ( 15 分)由 JFET 和运放组成的反馈放大电路如图所示。

已知 R 1 1k

R 2 R 3 10k

R 4 1k

R 5 20k , R 6 1k 。

① 为使电路反馈极性为负反馈,请指出运放

A 的正负端,并判别此时电路的反馈类型(组态)

A

uf

u o

u i

② 设电路满足深度负反馈的条件,试估算电压增益

③ 若电阻

R

4 因损坏而开路或短路,它对电路性能各有什么影响。

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解:①( 5 分)通常反馈信号接入差分输入的反相端,因此可设T1的栅极u i为同相端,T2的栅极为反相

端,经过T1和

T2 一级倒相后,

R2电阻一端为反相,R3电阻一端为同相,

由于u

o 应与

u

i 同相,也就是与

R

2一端反相,因此A与

R

2相连的一端(上)为运放A的反相端,而A与

R

3

相连的一端(下)为运放 A 的同相端。

此时,输出取样为电压,输入相加为电压,因此为电压串联负反馈。

②( 5 分)电路满足深度负反馈,且在开环增益很大的条件下,系统增益仅由反馈网络决定,由开环增益的虚短特性,有

u i u o R4 /( R4 R5) ,则A uf u o / u i 1 R5/R4 21。

③(5分)若 R4开路,反馈量为全部u o,相当于电阻R4

,电路变成一个电压跟随器,当

R4短路时,

T2的栅电位钳位于0 ,当u i偏离0 点较大时,此放大器将偏离线性工作区,在非线性区工作时相当于一个电压

比较器,当u i>0时, u o V CC

,当

u i <0时,u o V EE。只有当u i在GND

附近很小的区域内时,才是一个

放大器。

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6. ( 15 分)一个锯齿波发生器如图所示,设

D

Z 为两个背靠背的稳压管,其稳定电压为

U Z

6V

直流电源

V

CC

10V ,

V CC

10V

.

① 试说明电路的工作原理,定性画出 u

的波形;

② 试估算输出电压 u

o

的幅度; ③ 试估算输出电压的频率。

解:①( 5 分)由图可见, 电路由 迟滞比较器 电路和 积分电路 两级组成,且第一级的输出为第二级的输入。

第一级的输出只有 +6V 和-6V 两个状态。

u

01 为 -6V 时,D 截止,直流电源

V CC 经 R 4 向 C 恒流充电, 使

u

0 随时间线性增加, 而第二级的输出

u o 又

是第一级的输入。当

u

o 增加到一定程度时

,将使

u

01

由 -6V 跳到 +6V,使 D 导通 ,C 进行反向充电。由于

R

5

R

4 ,

反向充电时间常数远小于正向 ,

u

o 迅速下降。 当

u

o 降到一定程度 ,

u

01 又从 +6V 跳到 -6V,周而复始 ,其波形如题图

7.11( b )所示。

②(5分) 当

u

o1

u z 6V 时,

u o U z R 1

1

RU 1 z u p1u

o

R 1

R 2 R 1 R 2u o

R 2

u

01

由 U z

=-6V 跳变到

U z

=+6V 条件是: u p1

u

N 1

不调节

R

p

的阻值时 , u

N1

是一常数 ,故有 :

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1 R1 R2u o RU1 z u N1

R2 u

omax 1

R2

u

N1 RU1 z

] [ R1

R2

u

omin 1

R2

u

N1 RU1 z

]

[ R1

R2

u

omax

u

omin 2

R

1 U z 4V

所以u

o 的幅度: R2

i c

i

R 4

u N 2V CC V CC

③( 5 分)电容 C 充电电流为:R4 R4

1 T1 所以i

c

dtu

om a x

u

o m i n

4V

C 0

1 V

CC T1 4V T1 4 R4 C 0.6ms

C R4 所以V CC

1 1

f 1.67 kHz

所以T T1

7.( 18 分)题图所示是某一装置的输出部分。请回答:

①图中的交流负反馈和直流负反馈各起什么作用?

②交流负反馈是什么类型,是否满足深度负反馈条件,为什么 ?

③ 若运放最大输出幅值为13V ,且忽略R6 .R7

上的压降 ,则理想情况下负载

R

,此时输

L 上最大功率为多少

入电压u

i幅值应为多少?

解 : ①( 6 分)交流负反馈作用为:增大输入电阻,降低输出电阻,稳定闭环电压增益。

直流负反馈作用为:使输出点直流电位基本恒定。

②( 6 分)交流负反馈是电压串联负反馈。

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F u

R 5

R 4

R 5

因为运放的开环放大倍数

A 在103

~ 104 数量级 ,所以应有 A F 1 , 满足深度负反馈条件。

u om

u om

13

2

P

omax

2R L

10.56W

③( 6 分) 理想情况下 ,

2

2 8

u

om

13 R 5 R 4

u i

R 5

A f

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