模拟电路6.习题解答

【6-1】在图6.11.1所示的电路中，A 均为理想运算放大器，其中的图(e)电路，已知运放的最大输出电压大于U Z ，且电路处于线性放大状态，试写出各电路的输出与输入的关系式。

AR2RA∞R 2R FR 1u I +_u O +_u I +_u O +_(a) (b)(c) (d) (e)图6.11.1题6-1电路图解：图（a ）：u O =-2u I ； 图（b ）： 2O I 12R u u R R =⋅+；图（c ）：u O =-u I +2u I =u I ； 图（d ）：I1I2O 121()d u u u t C R R =-+⎰；图（e ）： 2O Z O 23,R u U u R R =++ 故得2O 3(1)Z R u U R =+。

【6-2】电路如图6.11.2(a)所示。

1. 写出电路的名称。

2. 若输入信号波形如图(b)所示，试画出输出电压的波形并标明有关的电压和所对应的时间数值。

设A 为理想运算放大器，两个正、反串接稳压管的稳压值为±5V。

3. 对电路进行仿真，验证计算结果。

u i t (s)10-101234(V)图6.11.2 题6-2电路图解：1. 带限幅的反相比例放大电路；2. 当| u I |≤1V 时，电路增益A uf =-5；当| u I |≥1V 时，| u O |被限制在5V 。

波形如图4-3。

u I t /s10-101234/Vu O t 5-5/V0.1 1.92.1/s图4-3【6-3】在图 6.11.3所示的增益可调的反相比例运算电路中，已知R 1＝R w =10kΩ、R 2=20kΩ、U I =1V ，设A 为理想运放，其输出电压最大值为±12V，求：1． 当电位器R w 的滑动端上移到顶部极限位置时，U o = 2． 当电位器R w 的滑动端处在中间位置时，U o = 3． 电路的输入电阻R i =图6.11.3 题6-3电路图解：1. 2o o1I 12V R U U U R ==-⋅=- 2. o o124V U U ==-3. r i =R 1=10k Ω。

习 题 66.1 确定图中晶体管其它两个电流的值β=200I B =125μAI CI E β=100I BI CI E =5mAβ=120I BI C =3mA I E (a)(b)(c)图6.1 习题6.1图(a) I C =βI B =200×0.125=25(mA) I E =I B +I C =25.125(mA) (b) I B =I E /(1+β)=5/(1+100)=49.5(μA) I C =I E －I B =4.95(mA) (c) I B =I C /β=3/120=25(μA) I E =I B +I C =3.025(mA)6.2 测得放大电路中的晶体三极管3个电极①、②、③的电流大小和方向如图6.1所示，试判断晶体管的类型（NPN 或PNP ），说明①、②、③中哪个是基极b 、发射极e 、集电极c ，求出电流放大系数β。

图6.2 习题6.2图(a) ①-c ②-b ③-e PNP β=1.2/0.03=40 (b) ①-b ②-e ③-c NPN β=1.5/0.01=1506.3 有两只工作于放大状态的晶体管，它们两个管脚的电流大小和实际流向如图6.3所示。

求另一管脚的电流大小，判断管子是NPN 型还是PNP 型，三个管脚各是什么电极；并求它们的β值。

①② ③(a)①② ③(b)4mA 0.1mA 5.1mA 0.1mA图6.3 习题6.3图(a) ①-c ②-e ③-b NPN I E =I B +I C =4+0.1=4.1(mA) β=4/0.1=40 (b) ①-e ②-c ③-b NPN I C =I E －I B =5.1－0.1=5(mA) β=5/0.1=506.4 试判断图6.4所示电路中开关S 放在1、2、3哪个位置时的I B 最大；放在哪个位置时的I B 最小，为什么？R bVT+V CC ①②③+V BBI B图6.4 习题6.4图在①时，发射极相当于一个二级管导通，此时I B 就等于此导通电流。

第六章放大电路中的反馈一、填空题1.在交流放大电路中引用直流反馈的作用是稳定静态工作点。

2.在反馈放大电路中用来判定正、负反馈的常用方法是瞬时极性法。

3.在放大电路中引入反馈后，使净输入减小的反馈叫负反馈，若使净输入增大的反馈叫正反馈。

4.放大电路中引入电压并联负反馈后，放大电路闭环输入电阻将变小，输出电阻将变小。

5.在四种反馈组态中，能够使输出电压稳定，并提高输入电阻的反馈是串联电压负反馈。

6.在四种反馈组态中，能够使输出电压稳定，并降低输入电阻的反馈是并联电压反馈。

7.在四种反馈组态中，能够使输出电流稳定，并降低输入电阻的反馈是并联电流负反馈。

8.在四种反馈组态中，能够使输出电流稳定，并提高输入电阻的反馈是串联电流负反馈。

9.引用负反馈的放大电路，无反馈时增益A、闭环反馈A f与反馈系数F三者的关系是A f=A/（1+AF），反馈深度是|1+AF|，深度负反馈的条件是|1+AF|>>1。

10.︱1+AF︱的值是衡量负反馈程度的一个重要指标，称为反馈深度，其值越大，反馈放大电路的闭环放大倍数越小。

11.若降低放大电路的输出电阻，应当引用电压负反馈，若提高放大电路的输入电阻，应当引用串联负反馈，若两者均满足，应当引用电压串联负反馈。

12.若提高放大电路的输出电阻，应当引用电流负反馈，若降低放大电路的输入电阻，应当引用并联负反馈，若两者均满足，应当引用电流并联负反馈。

13.采用（电压）负反馈，能稳定输出电压；采用（电流）负反馈，能稳定输出电流。

14.采用（串联）负反馈，能提高输入电阻，采用（并联）负反馈，能减小输入电阻。

二、选择题1.直流负反馈是指 C 。

A、存在于RC耦合电路中的负反馈B、放大直流信号时才有的负反馈C、直流通路中的负反馈D、只存在于直接耦合电路中的负反馈2.交流负反馈是指 D 。

A、只存在于阻容耦合电路中的负反馈B、只存在于变压器耦合电路中的负反馈C、放大正弦信号时才有的负反馈D、交流通路中的负反馈3.对于放大电路，所谓开环是指 B 。

模拟电子技术基础教程第六章习题解答6.1 选择题1.在放大器中，BJT的放大作用是通过控制电流来实现的。

选A。

2.直流增益和交流增益是相对的概念，选B。

3.从负载电流和输入电流的比值来看，放大倍数是越大越好。

选D。

4.当输入电流为0时，BJT处于截止状态。

选C。

5.放大器的直流部分要避免供电电流太大，以防烧坏元件。

选D。

6.2 填空题1.放大器的三种基本参数是：放大倍数、带宽、输入阻抗和输出阻抗。

2.直流负载线上的点表示了：输入电压和输出电流的关系。

3.简单的直流放大器由输入电阻、输出电阻和一个放大足够大的放大倍数组成。

6.3 简答题1.请解释放大倍数的概念，并简要说明放大倍数与电流的关系。

放大倍数是指放大器的输出量与输入量的比值。

放大倍数越大，输入电流与输出电流之间的比值就越大。

2.请简述放大器的主要分类和特点。

放大器主要分为电压放大器、电流放大器和功率放大器。

其中，电压放大器以放大器输入端的电压变化为主要输出，电流放大器以放大器输入端的电流变化为主要输出，功率放大器以放大器输入端的功率变化为主要输出。

3.请简述直流放大器的工作原理，并结合电路图说明。

直流放大器的工作原理是将直流信号放大，通过控制电流的大小来改变输出。

例如，一个基本的直流放大器电路图如下：直流放大器电路图直流放大器电路图其中，V_in为输入电压源，R_in为输入电阻，R_out为输出电阻，V_out为输出电压。

当输入电压V_in为正时，会产生相应的电流流过输入电阻R_in，然后流经放大器，通过输出电阻R_out，最终产生输出电压V_out。

通过控制V_in的大小，可以调整输入电流，进而控制放大倍数。

6.4 应用题设计一个直流放大器电路，要求：输入电压为10V，放大倍数为20倍。

根据放大倍数的定义，可以得到输出电压为20 * 输入电压= 20 * 10V = 200V。

因此，我们需要设计一个直流放大器电路，使得输出电压为200V。

第六章6.1图P6-1所示，RC 桥式振荡电路中，已知频率为500Hz ，C=0.047μF ，R F 为负温度系数、20k Ω的热敏电阻，试求R 和R1的大小。

解：由于工作频率为500Hz ，所以可选用集成运放LM741。

因提供的热敏电阻为负温度系数，故该电阻应接于R F 的位置。

为了保证起振，要求Ω=<k R R F1021，现取Ω=k .R 861。

根据已知f o 及C ，可求得Ω=⨯⨯⨯π=π=-677610047050021216.C f R o 可取Ω=k .R 86金属膜电阻。

6.2已知RC 振荡电路如图P6.2所示，试求：（1）振荡频率f o =?（2）热敏电阻R t 的冷态阻值，R t 应具有怎样的温度特性？（3）若Rt 分别采用10K Ω和1K Ω固定电阻，试说明输出电压波形的变化。

解：（1）Hz Hz RC f o 9711002.0102.822163=⨯⨯⨯⨯==-ππ（2）R t 应具有正温度系数，R t 冷态电阻Ω=<k R F 521（3）输出波形变化＜3210101110=+=+Ω=Rt R K Rt F 停振 u o=0＞311110111=+=+Ω=Rt R K Rt F u o 为方波6.3 分析图P6.3所示电路，标明二次线圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。

解：(a)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz LCf o 877.010877.0103301010021216126=⨯=⨯⨯⨯==--ππ(b)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz f o 52.11052.11010036010036010140216126=⨯=⨯+⨯⨯⨯=--π(c)同名端标于二次侧线圈的下端MHz Hz Hz f o 476.010476.01020010560216126=⨯=⨯⨯⨯=--π6.4 根据自激振荡的相位条件，判断图P6.4所示电路能否产生振荡，在能振荡的电路中求出振荡频率的大小。

第六章放大电路中的反馈自测题一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。

（1）若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。

（）（2）负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。

（）（3）若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。

（）（4）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。

（）解：（1）×（2）√（3）×（4）√1 / 18二、已知交流负反馈有四种组态：A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C 或D。

（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入；（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入；（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入；（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入。

解：（1）B （2）C （3）A （4）D2 / 18三、判断图T6.3所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数A 或f s u A 。

设图中f u所有电容对交流信号均可视为短路。

Array图T6.33 / 184 / 18解：图（a ）所示电路中引入了电流串联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 31321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u 式中为电流表的等效电阻。

图（b ）所示电路中引入了电压并联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 12f 2 1R R A R F u图（c ）所示电路中引入了电压串联负反馈。

反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数fu A 分别为 1 1f u A F 图（d ）所示电路中引入了正反馈。

第六章思考题与习题解答6-1 要满足下列要求，应引入何种反馈?(1)稳定静态工作点；(2)稳定输出电压；(3)稳定输出电流；(4)提高输入电阻；(5)降低输入电阻；(6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响；(7)提高输出电阻、提高输入电阻。

目的复习引入反馈的原则。

解(1)欲稳定静态工作点应引入直流负反馈，因为静态工作点是个直流问题。

(2)稳定输出电压应引入电压负反馈。

输出电压是交流参量，电压负反馈属于交流反馈组态。

在四种交流负反馈组态中，电压串联负反馈和电压并联负反馈均能达到稳定输出电压的目的。

(3)稳定输出电流应引入电流负反馈。

输出电流也是交流参量，在四种组态中，引电流串联负反馈或电流并联负反馈均可。

(4)提高输入电阻应引入串联负反馈，如电压串联负反馈或者电流串联负反馈。

(5)降低输入电阻应引入并联负反馈，如电压并联负反馈或者电流并联负反馈。

(6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响是一个减小输出电阻并提高输入电阻的问题，应引入电压串联负反馈。

(7)输入、输出电阻均提高应引入电流串联负反馈。

6-2 负反馈放大电路为什么会产生自激振荡?产生自激振荡的条件是什么?解在负反馈放大电路中，如果把负反馈引的过深会将负反馈变成正反馈，于是自激振荡就产生了。

产生自激振荡的条件是幅度条件相位条件arg AF=±(2n+1)π,n为整数∆=±180°或者附加相移φ6-3 判断下列说法是否正确，用√或×号表示在括号内。

(1)一个放大电路只要接成负反馈，就一定能改善性能。

( )(2)接入反馈后与未接反馈时相比，净输入量减小的为负反馈。

( )(3)直流负反馈是指只在放大直流信号时才有的反馈；( )交流负反馈是指交流通路中存在的负反馈。

( )。

(4)既然深度负反馈能稳定放大倍数，那么电路所用各个元件都不必选用性能稳定的。

( )(5)反馈量越大，则表示反馈越强。

( )(6)因为放大倍数A越大，引入负反馈后反馈越强，所以反馈通路跨过的级数越多越好。

第六章思考题与习题解答6-1 要满足下列要求，应引入何种反馈?(1)稳定静态工作点；(2)稳定输出电压；(3)稳定输出电流；(4)提高输入电阻；(5)降低输入电阻；(6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响；(7)提高输出电阻、提高输入电阻。

目的复习引入反馈的原则。

解(1)欲稳定静态工作点应引入直流负反馈，因为静态工作点是个直流问题。

(2)稳定输出电压应引入电压负反馈。

输出电压是交流参量，电压负反馈属于交流反馈组态。

在四种交流负反馈组态中，电压串联负反馈和电压并联负反馈均能达到稳定输出电压的目的。

(3)稳定输出电流应引入电流负反馈。

输出电流也是交流参量，在四种组态中，引电流串联负反馈或电流并联负反馈均可。

(4)提高输入电阻应引入串联负反馈，如电压串联负反馈或者电流串联负反馈。

(5)降低输入电阻应引入并联负反馈，如电压并联负反馈或者电流并联负反馈。

(6)降低输出电阻、减小放大电路对信号源的影响是一个减小输出电阻并提高输入电阻的问题，应引入电压串联负反馈。

(7)输入、输出电阻均提高应引入电流串联负反馈。

6-2 负反馈放大电路为什么会产生自激振荡?产生自激振荡的条件是什么?解在负反馈放大电路中，如果把负反馈引的过深会将负反馈变成正反馈，于是自激振荡就产生了。

产生自激振荡的条件是AF=-1幅度条件AF=1=±(2n+1)π,n为整数相位条件a r g AF或者附加相移φ∆=±180°6-3 判断下列说法是否正确，用√或×号表示在括号内。

(1)一个放大电路只要接成负反馈，就一定能改善性能。

( )(2)接入反馈后与未接反馈时相比，净输入量减小的为负反馈。

( )(3)直流负反馈是指只在放大直流信号时才有的反馈；( )交流负反馈是指交流通路中存在的负反馈。

( )。

(4)既然深度负反馈能稳定放大倍数，那么电路所用各个元件都不必选用性能稳定的。

( )(5)反馈量越大，则表示反馈越强。