模拟电子技术基础中的常用公式
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模拟电子技术基础课后答案(完整版)第一章简介1.描述模拟信号和数字信号的区别。
模拟信号是连续变化的信号,可以表示任意数值;数字信号是离散变化的信号,只能表示有限的数值。
2.简要介绍电子技术的分类和应用领域。
电子技术可以分为模拟电子技术和数字电子技术。
模拟电子技术主要应用于信号处理、放大、调制、解调等领域;数字电子技术主要应用于数字电路设计、逻辑运算、通信、计算机等领域。
第二章电压电流基本概念1.定义电压和电流,并给出它们的单位。
电压(V)是电势差,单位为伏特(V);电流(I)是电荷通过导体的速率,单位为安培(A)。
2.列举常见的电压源和电流源。
常见的电压源有电池、发电机、电源等;常见的电流源有电流表、发电机、电源等。
3.简述欧姆定律的定义和公式。
欧姆定律规定了电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压与电阻之间的比值,即I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
第三章电阻与电阻电路1.简述电阻的定义和单位。
电阻是指导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
2.串联电阻和并联电阻的计算方法是什么?给出示意图。
–串联电阻的计算方法是将所有电阻值相加,即R= R1 + R2 + … + Rn,其中R为总电阻,R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
–并联电阻的计算方法是将所有电阻的倒数相加,再取倒数,即1/R= 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn,其中R为总电阻,R1、R2、…、Rn为各个电阻值。
串联和并联电阻示意图3.简述电压分压原理并给出示意图。
电压分压原理指的是当在一个电阻网络中,多个电阻串联,电压将按照电阻值的比例分配给各个电阻。
电压分压原理示意图第四章电容与电容电路1.简述电容的定义和单位。
电容是指导体上储存电荷的能力,单位为法拉(F)。
2.串联电容和并联电容的计算方法是什么?给出示意图。
–串联电容的计算方法是将所有电容的倒数相加,再取倒数,即1/C= 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn,其中C为总电容,C1、C2、…、Cn为各个电容值。
数字量转换模拟量公式摘要:一、引言二、数字量与模拟量的概念三、数字量转换模拟量的公式1.线性关系2.非线性关系四、实际应用案例五、总结正文:一、引言随着科技的发展,数字技术和模拟技术在各个领域都有广泛应用。
数字量与模拟量是电子技术中的两个重要概念,数字量转换模拟量在实际应用中非常常见。
本文将介绍数字量转换模拟量的相关知识。
二、数字量与模拟量的概念1.数字量:数字量是离散的、数值化的量,通常由整数或浮点数表示。
例如,计算机中的数字、日期和时间等。
2.模拟量:模拟量是连续的、非数值化的量,通常用连续的波形信号表示。
例如,声音、光线、温度等。
三、数字量转换模拟量公式1.线性关系线性关系是指输入与输出之间呈直线关系。
对于线性关系,数字量转换模拟量的公式为:A = (A_digital - A_min) * (A_max - A_min) / (A_digital_max -A_digital_min)其中,A_digital 和A_min 分别表示数字量输入和最小模拟量输出,A_max 和A_digital_max 分别表示最大模拟量输出和数字量输入最大值。
2.非线性关系非线性关系是指输入与输出之间不成直线关系。
对于非线性关系,需要根据具体函数关系进行转换。
例如,常用的查表法、插值法等。
四、实际应用案例以温度传感器为例,假设我们需要将数字量(0-1023)转换为模拟量(0-5V)。
由于它们之间呈线性关系,我们可以使用线性插值法进行转换。
具体步骤如下:1.计算输入范围和输出范围的比例:(5V - 0V) / (1023 - 0) = (A_max - A_min) / (A_digital_max -A_digital_min)2.根据公式计算模拟量输出:A = (A_digital - A_digital_min) * (A_max - A_min) /(A_digital_max - A_digital_min)五、总结本文介绍了数字量与模拟量的概念,以及数字量转换模拟量的公式。
第1章直流电路习题解答1.1 求图1.1中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.1 习题1.1电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收);W 5.15.032=⨯=P (吸收)W 15353-=⨯-=P (产生);W 5154=⨯=P (吸收);W 4225=⨯=P (吸收);元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.2 求图1.2中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.2 习题1.2电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。
1.3 求图1.3电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.3 习题1.3电路图解 A 1231=-=I ;A 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.4 试求图1.4所示电路的ab U 。
图1.4 习题1.4电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.5 求图1.5中的I 及S U 。
图1.5 习题1.5电路图解 A 7152)32(232=⨯+-⨯+-=IV 221021425)32(22S =+-=⨯+-⨯+=I U1.6 试求图1.6中的I 、X I 、U 及X U 。
图1.6 习题1.6电路图解 A 213=-=I ;A 31X -=--=I I ; V 155X -=⋅=I UV 253245X X -=⨯--⋅=I U1.7 电路如图1.7所示:(1)求图(a)中的ab 端等效电阻;(2)求图(b)中电阻R 。
图1.7 习题1.7电路图解 (1) Ω=+=+++⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+=1046418666661866666abR(2) Ω=--=712432383R1.8 电路如图1.8所示:(1)求图(a)中的电压S U 和U ;(2)求图(b)中V 2=U 时的电压S U 。
第三部分 习题与解答习题1客观检测题一、填空题1、在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ,而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。
2、当PN 结外加正向电压时,扩散电流 大于 漂移电流,耗尽层 变窄 。
当外加反向电压时,扩散电流 小于 漂移电流,耗尽层 变宽 。
3、在N 型半导体中,电子为多数载流子, 空穴 为少数载流子。
二.判断题1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子,N 型半导体中含有大量电子载流子,所以P 型半导体带正电,N 型半导体带负电。
( × )2、在N 型半导体中,掺入高浓度三价元素杂质,可以改为P 型半导体。
( √ )3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的,即杂质浓度大,扩散电流大;杂质浓度小,扩散电流小。
(× )4、本征激发过程中,当激发与复合处于动态平衡时,两种作用相互抵消,激发与复合停止。
( × )5、PN 结在无光照无外加电压时,结电流为零。
( √ )6、温度升高时,PN 结的反向饱和电流将减小。
( × )7、PN 结加正向电压时,空间电荷区将变宽。
(× )三.简答题1、PN 结的伏安特性有何特点?答:根据统计物理理论分析,PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V Vs D -⋅=表示。
式中,I D 为流过PN 结的电流;I s 为PN 结的反向饱和电流,是一个与环境温度和材料等有关的参数,单位与I 的单位一致;V 为外加电压; V T =kT/q ,为温度的电压当量(其单位与V 的单位一致),其中玻尔兹曼常数k .J /K -=⨯2313810,电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-⨯=,则)V (2.11594T V T =,在常温(T=300K )下,V T =25.875mV=26mV 。
当外加正向电压,即V 为正值,且V 比V T 大几倍时,1eTV V>>,于是TV V s eI I ⋅=,这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大,PN 结为正向导通状态.外加反向电压,即V 为负值,且|V|比V T 大几倍时,1eTV V <<,于是s I I -≈,这时PN 结只流过很小的反向饱和电流,且数值上基本不随外加电压而变,PN 结呈反向截止状态。
模拟电子技术基础简明教程第三版课后练习题含答案第一章电子元件选择题1.在下列元器件中,最早被发明的是()。
A. 电容器B. 电感器C. 晶体管D. 电阻器答案:B2.电子元器件中的电容器,按其结构可分为()。
A. 稳电容和电解电容B. 变电容和稳电容C. 活电容和稳电容D. 电解电容和金属电容答案:D3.直流电阻通常用()表示。
A. RB. LC. CD. F答案:A填空题1.何为有源元件?有什么作用?答:具有放大作用的电子元器件称为有源元件。
有源元件可以实现信号的放大、变化、增强等功能。
2.何为稳压电源?答:稳压电源是一种能输出稳定电压的电源。
稳压电源可以在电压波动或负载变化时,自动调节输出电压,保证稳定不变。
3.何为金属电阻?答:金属电阻是应用金属材料制成的电子元器件。
金属电阻通过电阻值大小表示电流经过它时所受到的阻力。
计算题1.某稳压电源额定输出电压为12V,输出电流为5A,直流输入电压为220V,输入电流为2A。
求稳压电源的效率。
(效率定义为输出电功率与输入电功率之比)答:输入电功率为220×2=440W,输出电功率为12×5=60W。
稳压电源的效率为60/440×100%=13.6%。
2.已知电路中串联的两个电阻R1=100Ω,R2=200Ω,电源电压为12V,求电路中的电流大小和总电阻。
(请使用以下两个公式:电阻的串联公式:R=R1+R2;串联电路中电流大小公式:I=U/R)答:总电阻为R=100+200=300Ω,电流大小为I=12/300=0.04A。
简答题1.稳定电源的分类及其优缺点答:稳定电源按照控制方式可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种。
线性稳压电源的优点是输出电压稳定,调节范围大,输出纹波较小;缺点是效率比较低,对大功率应用场合不适用。
开关稳压电源的优点是效率高、体积小,适用于大功率应用场合;缺点是输出纹波较高。
2.金属电阻与电位器的区别答:金属电阻与电位器都是电阻器的一种,但二者的区别在于应用场合和阻值调节的方式。
放电倍率计算公式电倍率计算方法电倍率是指放大器的放大倍数。
在电子技术领域中,计算电倍率是一项重要的工作。
本文将介绍电倍率的计算方法。
电倍率通常用于放大电子信号。
在电子设备中,放大器是实现信号放大的关键组件。
通过计算电倍率,我们可以了解放大器扩大信号的程度。
计算电倍率的方法取决于放大器的类型。
下面将介绍两种常见的放大器类型及其计算方法。
1. 模拟放大器的电倍率计算方法模拟放大器是一种将连续信号放大的设备。
计算模拟放大器的电倍率需要以下参数:- 输入电压(Vin):指输入信号的电压值。
- 输出电压(Vout):指放大后的信号电压值。
模拟放大器的电倍率(Av)可以通过以下公式计算:```Av = Vout / Vin```2. 数字放大器的电倍率计算方法数字放大器是一种将数字信号放大的装置。
计算数字放大器的电倍率需要以下参数:- 输入数字(Nin):指输入信号的数字值。
- 输出数字(Nout):指放大后的信号数字值。
数字放大器的电倍率(Dv)可以通过以下公式计算:```Dv = Nout / Nin```需要注意的是,不同类型的放大器采用不同的单位。
模拟放大器的电倍率是无量纲的,而数字放大器的电倍率是以倍数或分贝为单位的。
在实际应用中,计算电倍率通常需要对实际测量数据进行处理和分析。
而计算公式只是提供了一种快速计算的途径,需要结合实际情况进行实际应用。
总结一下,计算电倍率是一项重要的工作,可以帮助我们了解放大器对信号进行放大的程度。
本文介绍了模拟放大器和数字放大器的电倍率计算方法,并给出了相应的计算公式。
在实际应用中,我们需要根据实际情况选择适当的计算方法,并结合实际测量数据对电倍率进行分析。
模拟电子技术基础目录模拟电子技术基础目录模拟电子技术基础目录前言教学建议第1章半导体二极管及其应用1.1 半导体物理基础知识1.1.1 本征半导体1.1.2 杂质半导体1.2 pn结1.2.1 pn结的形成1.2.2 pn结的单向导电性1.2.3 pn结的反向击穿特性1.2.4 pn结的电容特性1.3 半导体二极管及其基本电路1.3.1 半导体二极管的伏安特性曲线1.3.2 半导体二极管的主要参数1.3.3 半导体二极管的电路模型1.3.4 二极管基本应用电路1.4 特殊二极管1.4.1 稳压二极管.1.4.2 变容二极管1.4.3 光电二极管1.4.4 发光二极管思考题习题第2章双极型晶体管及其放大电路2.1 双极型晶体管的工作原理2.1.1 双极型晶体管的结构2.1.2 双极型晶体管的工作原理2.2 晶体管的特性曲线2.2.1 共射极输出特性曲线2.2.2 共射极输入特性曲线2.2.3 温度对晶体管特性的影响2.2.4 晶体管的主要参数2.3 晶体管放大电路的放大原理2.3.1 放大电路的组成2.3.2 静态工作点的作用2.3.3 晶体管放大电路的放大原理2.3.4 基本放大电路的组成原则2.3.5 直流通路和交流通路2.4 放大电路的静态分析和设计2.4.1 晶体管的直流模型及静态工作点的估算2.4.2 静态工作点的图解分析法2.4.3 晶体管工作状态的判断方法2.4.4 放大状态下的直流偏置电路2.5 共射放大电路的动态分析和设计2.5.1 交流图解分析法2.5.2 放大电路的动态范围和非线性失真2.5.3 晶体管的交流小信号模型2.5.4 等效电路法分析共射放大电路2.5.5 共射放大电路的设计实例2.6 共集放大电路(射极输出器)2.7 共基放大电路2.8 多级放大电路2.8.1 级间耦合方式2.8.2 多级放大电路的性能指标计算2.8.3 常见的组合放大电路思考题习题第3章场效应晶体管及其放大电路3.1 场效应晶体管3.1.1 结型场效应管3.1.2 绝缘栅场效应管3.1.3 场效应管的参数3.2 场效应管工作状态分析及其偏置电路3.2.1 场效应管工作状态分析3.2.2 场效应管的偏置电路3.3 场效应管放大电路3.3.1 场效应管的低频小信号模型3.3.2 共源放大电路3.3.3 共漏放大电路思考题习题第4章放大电路的频率响应和噪声4.1 放大电路的频率响应和频率失真4.1.1 放大电路的幅频响应和幅频失真4.1.2 放大电路的相频响应和相频失真4.1.3 波特图4.2 晶体管的高频小信号模型和高频参数4.2.1 晶体管的高频小信号模型4.2.2 晶体管的高频参数4.3 晶体管放大电路的频率响应4.3.1 共射放大电路的频率响应4.3.2 共基、共集放大器的频率响应4.4 场效应管放大电路的频率响应4.4.1 场效应管的高频小信号等效电路4.4.2 共源放大电路的频率响应4.5 多级放大器的频率响应4.5.1 多级放大电路的上限频率4.5.2 多级放大电路的下限频率4.6 放大电路的噪声4.6.1 电子元件的噪声4.6.2 噪声的度量思考题习题第5章集成运算放大电路5.1 集成运算放大电路的特点5.2 电流源电路5.3 以电流源为有源负载的放大电路5.4 差动放大电路5.4.1 零点漂移现象5.4.2 差动放大电路的工作原理及性能分析5.4.3 具有电流源的差动放大电路5.4.4 差动放大电路的大信号分析5.4.5 差动放大电路的失调和温漂5.5 复合管及其放大电路5.6 集成运算放大电路的输出级电路5.7 集成运算放大电路举例5.7.1 双极型集成运算放大电路f0075.7.2 cmos集成运算放大电路mc145735.8 集成运算放大电路的外部特性及其理想化5.8.1 集成运放的模型5.8.2 集成运放的主要性能指标5.8.3 理想集成运算放大电路思考题习题第6章反馈6.1 反馈的基本概念及类型6.1.1 反馈的概念6.1.2 反馈放大电路的基本框图6.1.3 负反馈放大电路的基本方程6.1.4 负反馈放大电路的组态和四种基本类型6.2 负反馈对放大电路性能的影响6.2.1 稳定放大倍数6.2.2 展宽通频带6.2.3 减小非线性失真6.2.4 减少反馈环内的干扰和噪声6.2.5 改变输入电阻和输出电阻6.3 深度负反馈放大电路的近似计算6.3.1 深负反馈放大电路近似计算的一般方法6.3.2 深负反馈放大电路的近似计算6.4 负反馈放大电路的稳定性6.4.1 负反馈放大电路的自激振荡6.4.2 负反馈放大电路稳定性的判断6.4.3 负反馈放大电路自激振荡的消除方法思考题习题第7章集成运算放大器的应用7.1 基本运算电路7.1.1 比例运算电路7.1.2 求和运算电路7.1.3 积分和微分运算电路7.1.4 对数和反对数运算电路7.2 电压比较器7.2.1 电压比较器概述7.2.2 单门限比较器7.2.3 迟滞比较器7.2.4 窗口比较器7.3 弛张振荡器7.4 精密二极管电路7.4.1 精密整流电路7.4.2 峰值检波电路7.5 有源滤波器7.5.1 滤波电路的作用与分类7.5.2 一阶有源滤波器7.5.3 二阶有源滤波器7.5.4 开关电容滤波器思考题习题第8章功率放大电路8.1 功率放大电路的特点与分类8.2 甲类功率放大电路8.3 互补推挽乙类功率放大电路8.3.1 双电源互补推挽乙类功率放大电路8.3.2 单电源互补推挽乙类功率放大电路8.3.3 采用复合管的准互补推挽功率放大电路8.4 集成功率放大器8.5 功率器件8.5.1 双极型大功率晶体管8.5.2 功率mos器件8.5.3 绝缘栅双极型功率管及功率模块8.5.4 功率管的保护思考题习题第9章直流稳压电源9.1 直流电源的组成9.2 整流电路9.2.1 单相半波整流电路9.2.2 单相全波整流电路9.2.3 单相桥式整流电路9.2.4 倍压整流电路9.3 滤波电路9.3.1 电容滤波电路9.3.2 电感滤波电路9.3.3 复合型滤波电路9.4 稳压电路9.4.1 稳压电路的主要指标9.4.2 线性串联型直流稳压电路9.4.3 开关型直流稳压电路思考题习题第10章可编程模拟器件与电子电路仿真软件10.1 在系统可编程模拟电路原理与应用10.1.1 isppac10的结构和原理10.1.2 其他isppac器件的结构和原理10.1.3 isppac的典型应用10.2 multisim软件及其应用10.2.1 multisim 8的基本界面10.2.2 元件库10.2.3 仿真仪器10.2.4 仿真分析方法10.2.5 在模拟电路设计中的应用思考题习题第11章集成逻辑门电路11.1 双极型晶体管的开关特性11.2 mos管的开关特性11.3 ttl门电路11.3.1 ttl标准系列与非门11.3.2 其他类型的ttl标准系列门电路11.3.3 ttl其他系列门电路11.4 ecl门电路简介11.5 cmos门11.5.1 cmos反相器11.5.2 其他类型的cmos电路11.5.3 使用cmos集成电路的注意事项11.5.4 cmos其他系列门电路11.6 cmos电路与ttl电路的连接思考题习题参考文献延伸阅读:模拟电子技术基础50问1、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?答:不是,但是在它的运动中可以将其等效为载流子。
部分电路欧姆定律公式电路是电子技术中最基础的组成部分,是电子设备中最常见的元件之一。
欧姆定律是电路中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
在电路中,欧姆定律公式是最常用的公式之一,下面我们就来详细了解一下部分电路欧姆定律公式。
一、欧姆定律的基本原理欧姆定律是描述电路中电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
在电路中,电流是指电子在导体中流动的方向,电压是指电子在电路中流动时所经过的电势差,电阻是指电路中阻碍电流流动的力量。
欧姆定律的基本公式为:I=U/R其中,I表示电路中的电流,U表示电路中的电压,R表示电路中的电阻。
这个公式告诉我们,电流的大小取决于电压和电阻的大小。
当电压增大或电阻变小时,电流就会增大。
当电压减小或电阻变大时,电流就会减小。
二、欧姆定律在串联电路中的应用串联电路是指电路中电子流经多个电阻的电路。
在串联电路中,电流经过一个电阻后,会经过下一个电阻,直到最后一个电阻,然后流回电源。
在串联电路中,欧姆定律的公式为:U=IR其中,U表示电路中的总电压,I表示电路中的总电流,R表示电路中的总电阻。
这个公式告诉我们,在串联电路中,电压和电阻的关系是直接成比例的。
三、欧姆定律在并联电路中的应用并联电路是指电路中多个电阻与电源相连,电子流经不同的电阻后,汇聚到电源的电路。
在并联电路中,欧姆定律的公式为:I=U/R其中,I表示电路中的总电流,U表示电路中的总电压,R表示电路中的总电阻。
这个公式告诉我们,在并联电路中,电流和电阻的关系是反比例的。
四、欧姆定律在复杂电路中的应用在实际电路中,通常会有多个电子流经多个电阻的情况,这时候就需要利用欧姆定律的公式来计算电路中的电流、电压和电阻。
在复杂电路中,我们可以通过将电路拆分成多个简单电路来计算。
例如,我们可以将串联电路和并联电路组合起来,形成复杂的电路。
这时候,我们可以利用欧姆定律的公式来计算电路中的电流、电压和电阻。
总之,欧姆定律是电子技术中最基础的定律之一,它描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
第3章 正弦稳态电路的分析习题解答3.1 已知正弦电压,当时,。
求出有效值、频率、()V 314sin 10θ-=t u 0=t V 5=u 周期和初相,并画波形图。
解 有效值为 V07.7210==U ;Hz 502314==πf s 02.01==f T 将 , 代入,有 ,求得初相。
波形图如下0=t V 5=u )sin(105θ-=︒-=30θ3.2 正弦电流的波形如图3.1所示,写出瞬时值表达式。
i图3.1 习题3.2波形图解 从波形见,电流的最大值是,设的瞬时值表达式为i A 20i A π2sin 20⎪⎭⎫ ⎝⎛+=θt T i 当 时,,所以 ,求得或 。
0=t A =10i θsin 2010=︒=30θ6π=θ当 时,,所以 ,求得 。
s 2=t A =20i ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=6π2π2sin 2020Ts 12=T 所以 。
A ⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+=306πsin 20t i 3.3正弦电流,。
求相位差,说明超前滞()A 120 3cos 51︒-=t i A )45 3sin(2︒+=t i 后关系。
解 若令参考正弦量初相位为零,则的初相位,而初相位1i ︒-=︒-︒=30120901θ2i,其相位差 , 所以滞后于 角,或︒=452θ︒-=︒-︒-=-=75453021θθϕ1i 2i ︒75超前 角。
2i 1i ︒753.4 正弦电流和电压分别为(1)V)60 4sin(23o 1+=t u (2)V)75 4cos(52︒-=t u (3)A)90 4sin(2o 1+-=t i (4) V)45 4cos(252︒+-=t i 写出有效值相量,画出相量图。
解 (1) ,相量图如图(1)V 6031︒∠=∙U (2) V)15 4sin(5)75 4cos(52︒+=︒-=t t u 有效值相量为 ,相量图如图(2)V 15252︒∠=∙U (3) ()()A90 4sin 290 4sin 21︒-=︒+-=t t i 有效值相量为 ,相量图如图(3)A 9021︒-∠=∙I (4) ()()A45 4sin 2545 4cos 252︒-=︒+-=t t i 有效值相量为 ,相量图如图(4)A 4552︒-∠=∙I3.5 图3.2中,已知,,求。
习题一一、空题:1.写出下列正弦波电压信号的表达式:a .峰—峰值10V ,频率10kHz ( )b .均方根值220V ,频率50Hz ( )c .峰—峰值100mV ,周期1ms ( )d .峰—峰值0.25V ,角频率1000rad/s( );2.某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰—峰值分别为5μA 和5 mA ,输出端接2k Ω电阻负载,测量到正弦电压信号峰—峰值1V ,则Av( )A I ( )Ap( );3.一电压放大电路输出端接1k Ω负载电阻时,输出电压为1V ,负载电阻断开时,输出电压上升到1.1V 。
则该放大电路的输出电阻R 。
为( );4.某放大电路输入信号为10pA 时,输出为500 mV ,它的增益是( ),属于( )放大电路;5.方波电压信号加在一个电阻R 两端,试用公式P = 计算方波信号的傅里叶展开式中直流分量的功率( ); 二.选择题:1.在电压放大电路的高频截止频率点,电压增益比中频区增益下降3dB ,这时在相同输入电压条件下,与中频区比较,输出电压下降为( );A .1B .10C .1.414D .0.7072.当负载电阻R L = 1k Ω时,电压放大电路输出电压比负载开路时输出电压减少20%,该放大电路的输出电阻R 。
( );A .0.25 k ΩB .0.5 k ΩC .1 k ΩD .1.5k Ω3.如图所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连,则输出电阻R i ( )sVA .R 1B .(1+β)R 1C .R 1/ 1+βD .R 1/ β二、计算题:1.某放大电路输入电阻为R i =10 k Ω,如果用1μA 电流源驱动,放大电路短路输出电流为10 mA ,开路输出电压为10V 。
求放大电路接4 k Ω负载电阻时的电压增益A V ,电流增益A I 和功率增益A P ,并分别转换成dB 数表示。
2.有以下三种放大电路备用:(1)高输入电阻型:R i1 = 1 M Ω,A VO1 = 10,R O1 = 10k Ω; (2)高增益型:R i2 = 10 k Ω,A VO2 = 100,R O2 = 1k Ω; (3)低输出电阻型:R i3 = 10k Ω,A VO3 = 1,R O3 = 20Ω;用这三种放大电路组合,设计一个能在100Ω负载电阻上提供至少0.5W 功率的放大器。
第一章思考题与习题解答1-1 名词解释半导体、载流子、空穴、自由电子、本征半导体、杂质半导体、N型半导体、P型半导体、PN结。
解半导体——导电能力介乎于导体与绝缘体之间的一种物质。
例如硅(Si)和锗(Ge),这两种半导体材料经常用来做晶体管。
载流子——运载电流的粒子。
在导体中的载流子就是自由电子;半导体中的载流子有两种,就是自由电子与空穴,它们都能参加导电。
空穴——硅和锗均为共价键结构,属于四价元素。
最外层的四个电子与相邻原子最外层电子组成四个共价键,每一个共价键上均有两个价电子运动。
当环境温度升高(加热或光照)时,价电子获得能量摆脱原子核与共价键对它的束缚进入自由空间成为自由电子,在原来的位置上就出现一个空位,称为空穴。
空穴带正电,具有吸引相邻电子的能力,参加导电时只能沿着共价键作依次递补式的运动。
自由电子——位于自由空间,带负电,参加导电时,在自由空间作自由飞翔式的运动,这种载流子称为自由电子。
本征半导体——不掺任何杂质的半导体,也就是指纯净的半导体,称为本征半导体。
杂质半导体——掺入杂质的半导体称为杂质半导体。
N型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量五价元素(如磷P),就形成含有大量电子的N型杂质半导体,又称电子型杂质半导体,简称N型半导体。
P型半导体——在本征硅(或锗)中掺入微量的三价元素(如硼B),就形成含大量空穴的P型杂质半导体,又称空穴型杂质半导体,简称P型半导体。
PN结——将一块P型半导体与一块N型半导体放在一起,通过一定的工艺将它们有机地结合起来,在其交界面上形成一个结,称为PN结。
1-3 选择填空(只填a、b…以下类同)(1)在PN结不加外部电压时,扩散电流漂移电流。
(a.大于,b.小于,c.等于)(2)当PN结外加正向电压时,扩散电流漂移电流。
(a1.大于,b1.小于,c1.等于)此时耗尽层。
(a2.变宽,b2.变窄,c2.不变)(3)当PN结外加反向电压时,扩散电流漂移电流。
电子技术基础知识一.电流1.电路一般是有哪几部分组成的?答: 电路一般由电源、开关、导线、负载四部分组成。
2.电流, 是指电荷的定向移动。
3.电流的大小称为电流强度(简称电流, 符号为I), 是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量, 每秒通过1库仑的电量称为1「安培」(A)。
4.电流的方向, 是正电荷定向移动的方向。
5.电流的三大效应: 热效应磁效应化学效应6.换算方法: 1A=1000mA 1mA=1000μA 1μA=1000nA1nA=1000pA 1KA=1000A①必须具有可以自由移动的电荷(金属中只有负电荷移动, 电解液中为正负离子同时移动)。
②导体两端存在电压差(要使闭合回路中得到连续电流, 必须要有电源)。
③电路必须为通路。
8.电流表和电压表在电路中如何连接?为什么?答: 电流表在电路中应和被测电路串联相接,由于电流表内阻小,串在电路中对电路影响不大;电压表在电路中应和被测电路并联相接,由于电压表内阻大,并联相接分流作用对电路影响较小.二.电阻1.电阻表达导体对电流阻碍作用的大小。
2.电阻在电路中通常起分压、分流的作用3.换算方法: 1MΩ=1000KΩ;1KΩ=1000Ω4.导体的电阻的大小导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
5.电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件, 例如灯泡、电热炉等电器。
电阻定律: R=ρL/Sρ——制成电阻的材料电阻率, 国际单位制为欧姆·米(Ω·m);L——绕制成电阻的导线长度, 国际单位制为米(m);S ——绕制成电阻的导线横截面积, 国际单位制为平方米(㎡);R ——电阻值, 国际单位制为欧姆(Ω)。
6.使用万用表, 应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表, 若有其他电阻并在被测电阻上, 应先断开其他电阻后再测, 测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。
7.使用万用表, 应先关掉电路板路的电源以免烧坏万用表, 若有其他电阻并在被测电阻上, 应先断开其他电阻后再测, 测时两手不应接触表棒或被测电阻的裸露导电部分,以免引起误差。
一阶电路三要素法的公式一阶电路三要素法公式是三种基本电路中最基础也最重要的公式之一,它决定了一个特定电路的特性。
本文将介绍电路三要素法公式的定义,并探讨它的应用。
首先,电路三要素法公式的定义是指三种基本电路:电阻(R)、电容(C)和电感(L)。
它们的公式如下:1)R=U/I其中,U表示电压,I表示电流。
比如,当电阻为1KΩ时,电压为5V,电流为5mA,那么用电阻公式可以计算出R=500Ω。
2)C=Q/U其中,Q表示电荷,U表示电压。
比如,当电容为10μF时,电压为2V,电荷为20C,那么用电容公式可以计算出C=2μF。
3)L=U/I其中,U表示电压,I表示电流。
比如,当电感为100mH时,电压为12V,电流为1A,那么用电感公式可以计算出L=12mH。
电路三要素法公式是一种基本电路中常用的计算方法,它可以帮助我们计算出电路中各个部件的特性参数,以及它们之间的耦合关系。
电路三要素法公式在现代电子技术中有着重要的地位,从电子设备设计到通信系统开发,都离不开它。
电路三要素法公式的应用遍及各个领域,有时我们甚至可以用它来解决某个电子设备的问题。
比如,电路三要素法公式可以帮助我们在开发电子设备中计算出电容、电阻和电感的数值,并将它们联系到一起,例如,通过调整它们的数值,我们可以实现电子设备调节频率的功能。
此外,它也可以帮助我们测量电子设备中潜在的不良元件,以及元件之间的相互影响等。
电路三要素法公式也有一定的局限性,它不能表示更加复杂的电路,例如一般电路中所用到的二极管、三极管和电源等,也不能用来表示电路中某些半导体物理特性。
此外,它还不能用来模拟电路中电压、电流和功率损失等特性,需要其他电路模拟方法来完成。
总的来说,电路三要素法公式是一种重要的计算方法,它在电子设备设计、电子测试和通信系统开发等领域有着重要的作用。
它有助于我们计算出电路中各个部件的特性参数,以及它们之间的耦合关系。
虽然它也有局限性,但它也是电子工程师的必备技能之一。
数字量转换模拟量公式(实用版)目录1.引言2.数字量与模拟量的概念与区别3.数字量转换为模拟量的原理4.模拟量转换为数字量的原理5.公式及应用示例6.结论正文1.引言在现代电子技术和自动控制领域,数字量和模拟量是两种常见的信号类型。
它们有着不同的特性和应用场景,但在实际应用中,有时需要将数字量转换为模拟量,或将模拟量转换为数字量。
本文将为您介绍这两种转换的原理及公式。
2.数字量与模拟量的概念与区别数字量是指离散的、以数字形式表示的信号,如二进制信号、BCD 码等。
它具有抗干扰能力强、精度高、易于处理等优点。
模拟量是指连续的、以模拟电压或电流形式表示的信号,如正弦波、方波等。
它具有信号连续、易于表示自然界的连续性信号等优点。
3.数字量转换为模拟量的原理数字量转换为模拟量的过程主要是通过数模转换器(DAC)实现的。
DAC 将数字信号转换为连续的模拟电压信号。
其基本原理是将数字量的每一位用一个电阻值表示,然后将这些电阻值串联或并联,得到一个与数字量相对应的模拟电压。
常见的数模转换方法有电阻串联法、电阻并联法、权电阻法等。
4.模拟量转换为数字量的原理模拟量转换为数字量的过程主要是通过模数转换器(ADC)实现的。
ADC 将连续的模拟电压信号转换为离散的数字信号。
其基本原理是将模拟信号与一系列基准电压进行比较,得到一个数字量。
常见的模数转换方法有比较器法、双积分法、折叠积分法等。
5.公式及应用示例数字量转换为模拟量的公式:V_a = (V_d × R_a) / (R_d + R_a),其中 V_a 为模拟电压,V_d 为数字电压,R_a 为模拟量对应的电阻值,R_d 为数字量对应的电阻值。
模拟量转换为数字量的公式:V_d = (V_a × R_d) / (R_d + R_a),其中 V_d 为数字电压,V_a 为模拟电压,R_d 为数字量对应的电阻值,R_a 为模拟量对应的电阻值。
应用示例:假设有一个 8 位的数字量信号,其值为 1024,转换为模拟电压,假设 R_d = 1kΩ,R_a = 2kΩ,则模拟电压为 V_a = (1024 ×1kΩ) / (1kΩ + 2kΩ) = 341.3mV。
数字量转换模拟量公式数字量转换模拟量是一种常见的电子技术应用,广泛应用于工业自动化控制、仪器仪表以及通讯等领域。
该模拟量转换公式用于将数字信号转换为模拟信号,将数字量的离散值转换为连续的模拟量输出。
下面将介绍数字量转换模拟量的基本原理和常见的转换方法。
一、数字量转换模拟量的基本原理数字量转换模拟量的基本原理是利用数电电路中的数字信号处理技术,将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。
数字信号是由0和1组成的离散信号,而模拟信号是连续的变化信号。
数字量转换模拟量的基本原理可以简单地描述为:将数字信号按照一定的规则映射到模拟信号的幅度范围内。
这个规则可以通过公式来表示,公式中包含了数字信号和模拟信号之间的转换关系。
二、数字量转换模拟量的常见方法数字量转换模拟量的方法有很多种,根据具体的需求和应用场景可以选择不同的转换方法。
下面介绍几种常见的数字量转换模拟量的方法。
1. DAC转换DAC(Digital to Analog Converter)是一种常见的数字量转换模拟量的方法。
DAC通过将数字信号转换为相应的模拟信号输出,可以实现数字量到模拟量的转换。
DAC转换的原理是根据输入的数字信号,通过一系列的运算和控制,将数字信号转换为相应的模拟信号输出。
2. PWM调制PWM(Pulse Width Modulation)是一种常见的数字量转换模拟量的方法。
PWM通过改变脉冲信号的占空比,来实现数字信号到模拟信号的转换。
PWM转换的原理是将数字信号转换为一系列的脉冲信号,通过改变脉冲信号的占空比来实现模拟信号的变化。
3. Sigma-Delta转换Sigma-Delta转换是一种高精度的数字量转换模拟量的方法。
Sigma-Delta转换的原理是通过过采样和噪声抑制技术,将数字信号转换为模拟信号。
Sigma-Delta转换的特点是精度高、抗干扰能力强,广泛应用于音频和视频信号的转换。
三、数字量转换模拟量的应用场景数字量转换模拟量广泛应用于工业自动化控制、仪器仪表以及通讯等领域。
7.1 半导体器件基础GS0101 由理论分析可知,二极管的伏安特性可近似用下面的数学表达式来表示:式中,iD为流过二极管的电流,uD。
为加在二极管两端的电压,VT称为温度的电压当量,与热力学温度成正比,表示为VT = kT/q其中T为热力学温度,单位是K;q是电子的电荷量,q=1.602×10-19C;k为玻耳兹曼常数,k = 1.381×10-23 J/K。
室温下,可求得VT = 26mV。
IR(sat)是二极管的反向饱和电流。
GS0102 直流等效电阻RD直流电阻定义为加在二极管两端的直流电压UD与流过二极管的直流电流ID 之比,即RD的大小与二极管的工作点有关。
通常用万用表测出来的二极管电阻即直流电阻。
不过应注意的是,使用不同的欧姆档测出来的直流等效电阻不同。
其原因是二极管工作点的位置不同。
一般二极管的正向直流电阻在几十欧姆到几千欧姆之间,反向直流电阻在几十千欧姆到几百千欧姆之间。
正反向直流电阻差距越大,二极管的单向导电性能越好。
GS0103 交流等效电阻rdrd亦随工作点而变化,是非线性电阻。
通常,二极管的交流正向电阻在几~几十欧姆之间。
需要指出的是,由于制造工艺的限制,即使是同类型号的二极管,其参数的分散性很大。
通常半导体手册上给出的参数都是在一定测试条件下测出的,使用时应注意条件。
GS0104 IZmin<Iz<IZmax其中稳定电流IZ是指稳压管正常工作时的参考电流。
IZ 通常在最小稳定电流IZmin与最大稳定电流IZmax之间。
其中IZmin 是指稳压管开始起稳压作用时的最小电流,电流低于此值时,稳压效果差;IZmax是指稳压管稳定工作时的最大允许电流,超过此电流时,只要超过额定功耗,稳压管将发生永久性击穿。
故一般要求IZmin<Iz<IZmax 。
IC = INC + ICBO ≈ INCIB = IPB + IPE - ICBO ≈IPB - ICBOIE=INE+IPE ≈INEINE = INC +IPBIE =IC + IB(C表示常数)(C表示常数)PCM =ICUCE,IDSS是UGS=0时的漏极饱和电流,VP称为夹断电压。
2 基本放大电路静态工作点求解公式。
()为了避免瞬时工作点进入截止区而引起截止失真,则应使:为了避免瞬时工作点进入饱和区而引起饱和失真,则应使:式中表示晶体管基区的体电阻,对于一般的小功率管约为300Ω左右(计算时,若未给出,可取为300Ω),IE为通过管于发射极的静态电流,单位是mA。
在IE ≤5mA 范围内,式GS0220计算结果与实际测量值基本一致。
分压式直流电流负反馈放大电路,分压点电压UB计算公式。
偏置电路元件参数的计算。
估算结型场效应管自给偏压电路的静态工作点计算公式,(结型场效应管的转移特性。
式中IDSS为饱和漏电流,VP为夹断电压。
联立求解GS0231~GS0233各式,便可求得静态工作点Q(ID,UGS,UDS)。
结型场效应管分压式偏置电路,栅源回路直流负载线方程。
式中Au1、Au2 、…、Aun 为各级的电压放大倍数。
多级放大电路电压放大倍数的分贝值等于各级之和。
放大电路的频率特性或频率响应。
其中Au(ω)称为幅频特性,反映大小与频率的关系。
φ(ω)为相频特性,反映输出信号与输入信号的相位差与频率之间的关系。
中频段单级放大电路的电压放大倍数。
AuL、AuH和Auo 分别是低、高和中频段的电压放大倍数。
式中:B放大电路的通频带,下限频率fL和上限频率fH。
fH、fL是多级放大电路上、下限频率,fH1、fL1是单级上、下限频率7.3 负反馈放大电路基本放大电路的放大倍数基本放大电路的传输系数,也称为反馈系数。
反馈放大电路的闭环放大倍数当工作信号在中频范围,且反馈网络具有纯电阻性质、均可用实数表示。
当 |1+FA| >>1时电压串联负反馈,Auf、Fu称为闭环电压放大倍数和电压反馈系数。
电流并联负反馈,Aif、Fi称为闭环电流放大倍数和电流反馈系数。
电流串联负反馈,Agf、Fr称为闭环互导放大倍数和互阻反馈系数。
该式表明,闭环放大倍数的稳定性比开环放大倍数的稳定性提高了(1+FA)倍。
B:未引入负反馈放大电路的通频带,Bf:引入负反馈放大电路的通频带。
开环输入电阻ri(即基本放大电路的输入电阻)计算公式。
闭环输入电阻rif计算公式。
表明,串联负反馈使闭环输入电阻增加到开环输入电阻的(1+FA)倍。
并联负反馈电路的开环输入电阻计算公式。
并联负反馈电路的闭环输入电阻计算公式。
电压并联负反馈输入电阻计算公式。
电流并联负反馈输入电阻计算公式。
表明,电压负反馈使放大电路的闭环输出电阻减小到开环的。
引入电流负反馈后,电路的闭环输出电阻增加到开环输出电阻的(1+AsF)倍。
对于电流串联负反馈有;对于电流并联负反馈则为。
7.4 功率放大电路7.5 直接耦合放大电路GS0501 温度变化产生的零点漂移,称为温漂。
它是衡量放大电路对温度稳定程度的一个指标,定义为:即温度每升高1℃时,输出端的漂移电压△UOP折合到输入端的等效输入电压△UiP 。
式中Au为放大电路总的电压放大倍数,△To(℃)为温度变化量。
GS0502,Re 》RW。
GS0503(对地)基本差动放大电路的静态分析。
GS0504差动放大电路对差模信号的放大能力用差模放大倍数表示。
GS0505差动放大电路的输出电压。
GS0506在差模输入时,Ui1 – Ui2 = Uid ,由式GS0504和式GS0505可得。
这表明差动放大电路双端输入一双端输出时的差模电压放大倍数等于单管放大电路的放大倍数。
GS0507单管放大电路的放大倍数。
GS0508(单端输出:T1集电极输出)若输出信号取自差动放大电路某一管的集电极即单端输出方式,此时,输出信号有一半没有利用,即Uod = Uo1(双端输出时Uod = 2Uo1 ),放大倍数必然减小一半。
GS0509(单端输出时的共模放大倍数)只要2Re>>Rc,则Auc(单)<<1,电路对共模信号就有较强的抑制能力。
GS0510共模抑制比的定义式。
CMRR越大,说明差动放大电路的质量越好。
GS0511 双端输入—双端输出时,若电路完全对称,则,它表明对称性越高,抑制比越高。
GS0512。
双端输入—单端输出时的共模抑制比。
它表明Re越大,共模负反馈越强,共模抑制比越高。
GS0513。
差动放大电路的差模输入电阻是指差模输入时,从两输入端看进去的等效电阻。
GS0514共模输入电阻是指共模输入时,从输入端看进去的等效电阻。
GS0515(双)电路的输出电阻是从放大器输出端看进去的电阻。
此为双端输出时的差模输出电阻。
GS0516(单)单端输出时的差模输出电阻。
7.6 集成运算放大电路“镜像”恒流源电路计算公式。
微电流恒流源电路计算公式。
反相输入组态UO 计算公式。
反相输入组态闭环电压放大倍数计算公式。
同相输入组态UO 计算公式。
同相输入组态闭环电压放大倍数。
差动输入组态反相端电位。
差动输入组态同相端电位。
差动输入组态输出电压。
加法器输出电压。
微分器输出电压。
积分器输出电压。
(Ui>0)对数运算输出电压。
反对数运算输出电压。
7.7 直流电源半波整流输出电压平均值半波整流电路流过负载的平均电流。
半波整流电路流过二极管D平均电流(即正向电流)。
半波整流电路加在二极管两端的最高反向电压。
全波整流电路输出电压的平均值。
全波整流电路流过负载的平均电流。
全波整流电路流过二极管D平均电流(即正向电流) ,与半波整流相同。
(比半波整流大了一倍)全波整流电路加在二极管两端的最高反向电压。
桥式整流电路输出电压的平均值。
桥式整流电路流过负载的平均电流。
(为全波整流的电压一半)桥式整流电路每个二极管所承受的最高反向电压。
全波整流输出电压uL的付氏级数展开式。
~(半波) 电容滤波放电时间常数实际中常按此式来选取C值。
~(全波、桥式) 电容滤波放电时间常数实际中常按此式来选取C值。
电容滤波电路输出电压的佑算。
如果电容滤波电路的放电时间常数按式I0714或I0715 取值的话,则输出电压分别为:~(半波)~(全波)RCπ型滤波电路,它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释:经过电容C1滤波之后,C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量,作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言,C2 可视为开路,RL上输出的直流电压。
RCπ型滤波电路,它实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。
其滤波原理可以这样解释:经过电容C1滤波之后,C1两端的电压包含一个直流分量与交流分量,作为RC2滤波的输入电压。
对直流分量而言,C2 可视为开路,RL上对于交流分量而言,其输出的交流电压。
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