《模拟电子线路》宋树详 第8章答案

第8章信号检测与处理电路8.1 教学内容与要求本章重点讲述集成运放在信号检测与处理中的应用，介绍了集成运放在解决实际工程问题中的作用，以及信号检测系统中常用的仪用放大电路、有源滤波器电路、电压比较器电路的组成结构、工作原理及工程应用。

教学内容与教学要求如表8.1所示。

表8.1 第8章教学内容与要求8.2 内容提要8.2.1信号检测系统中的放大电路精密仪用放大器具有大的电压放大倍数，高输入电阻和高共模抑制比。

它具有较高精度和良好性能，主要是完成对微弱小信号的精密放大。

精密仪用放大器的电路多种多样，最常用的为由三个集成运放组成的差分测量放大电路，但由于运放特性难以匹配，电阻值也不可能特别精确，因此放大还有一定的误差，在要求较高的场合，可采用集成仪用放大器。

电荷放大器可以将电荷量转换成电压量，主要用于电容类传感器的电荷放大。

采样保持电路用于A/D 转换过程中，保持采样值不变，直到A/D转换结束。

精密整流电路用于对小信号的整流。

8.2.2 有源滤波电路1. 滤波电路的基础知识（1）滤波电路的功能：选择有用频率信号，同时抑制无用频率成分。

（3）对滤波电路频率特性的要求：通常把能够通过的信号频率范围定义为滤波器的通带，在通带内，滤波电路的增益应为保持为常数。

把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，在阻带内，滤波电路的增益应该为零或很小。

（3）滤波电路的分类：按处理的信号不同，可分为模拟滤波电路和数字滤波电路。

按使用的元件不同，分为LC 滤波器、RC 滤波器和RLC 滤波器。

按有无使用有源器件分，有源滤波器和无源滤波器。

按幅频特性不同，分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器。

（4）滤波电路的主要参数① 通带电压增益A up 对于低通电路，A up 是频率f =0时的输出电压与输入电压之比；对于高通滤波电路，当集成运放性能理想时，A up 是频率f =∞时的输出电压与输入电压之比。

②特征频率f 0 它只与滤波电路的电阻和电容元件的参数有关，通常RCf π210=。

第四章部分习题解答4．1．3某BJT的极限参数ICM=100mA，PCM=150mW，V（BR）CEO=30V，若它的工作电压V CE=10V，则工作电流IC不得超过多大？若工作电流I C=1mA，则工作电压的极限值应为多少？解:BJT工作时，其电压和电流及功耗不能超过其极限值，否则将损坏。

当工作电压V CE确定时，应根据P CM及I即应满足ICV CE≤PCM及IC≤ICM。

当V CE=10V时，CM确定工作电流IC，I P CMC15VCEm A此值小于I CM=100mA，故此时工作电流不超过15mA即可。

同理，当工作电流I c确定时，应根据I CV CE≤P CM及V CE≤V（BR）CEO确定工作电压VCE的大小。

当IC=1mA时，为同时满足上述两个条件，则工作电压的极限值应为30V。

4．3．3若将图题3.3.1所示输出特性的BJT接成图题3.3.3所示电路，并设V CC=12V，R C=1kΩ，在基极电路中用V BB=2.2V和R b=50kΩ串联以代替电流源i B。

求该电路中的I B、I C和V CE的值，设V BE=0.7V。

图题3.3.1图题3.3.3解:由题3.3.1已求得β=200，故I VV BBBEB0.03mARbI C=βI B=200×0.03mA=6mAV CE=V CC-I C R c=6V4.3.5图题3.3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT的输出特性及交、直流负载线，试求：（1）电源电压VCC，静态电流IB、I压降VCE的值；（2）电阻R b、R e的值；（3）输出电压的最大不失真幅C和管度；（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少？图题3.3.6解:（1）由图题3.3.6可知，直流负载线与横坐标轴的交点即V CC值的大小，故V CC=6V。

由Q点的位置可知，IB=20μA，IC=1mA，V CE=3V。

（2）由基极回路得VccR b300IBk由集-射极回路得Rc V VCCCE3k IC（3）求输出电压的最大不失真幅度由交流负载线与输出特性的交点可知，在输入信号的正半周，输出电压v CE从3V到0.8V，变化范围为2.2V；在输入信号的负半周，输出电压v CE从3V到4.6V，变化范围为1.6V。

模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第八章第8章波形的发生和信号的转换自测题一、改错：改正图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。

要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。

(a) (b)图T8.1解：(a)加集电极电阻R c及放大电路输入端的耦合电容。

(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。

二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。

图T8.2解：④、⑤与⑨相连，③与⑧相连，①与⑥相连，②与⑦相连。

如解图T8.2所示。

解图T8.2三、已知图T8.3(a)所示方框图各点的波形如图(b)所示，填写各电路的名称。

电路1为正弦波振荡电路，电路2为同相输入过零比较器，电路3为反相输入积分运算电路，电路4 为同相输入滞回比较器。

(a)(b)图T8.3四、试分别求出图T8.4所示各电路的电压传输特性。

(a) (b)图T8.4解：图(a)所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±U T =±U Z。

两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。

解图T8.4五、电路如图T8.5所示。

图T8.5(1)分别说明A1和A2各构成哪种基本电路；(2)求出u O1与u O的关系曲线u O1=f(u O)；(3)求出u O 与u O1的运算关系式u O =f (u O1)；(4)定性画出u O1与u O 的波形；(5)说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变？解:(1)A 1：滞回比较器；A 2：积分运算电路。

(2)根据12111112121()02P O O O O N R R u u u u u u R R R R =⋅+⋅=+==++ 可得：8T U V ±=±u O1与u O 的关系曲线如解图T8.5 (a)所示。

(3) u O 与u O1的运算关系式1211121141()()2000()()O O O O O u u t t u t u t t u t R C=--+=--+ (4) u O1与u O 的波形如解图T8.5(b)所示。

解: (1) UO （AV ）＝ U2 ＝9 V (2) 将成为半波整流，UO （AV ）＝ U2 ＝ V(4)如果四个二极管全部接反，则UO （AV ）＝－ U2 ＝－9 V解：在图（a ）所示电路中，C 1上电压极性为上“＋”下“－”，数值为一倍压；C 2上电压极性为右“＋”左“－”，数值为二倍压；C 3上电压极性为上“＋”下“－”，数值为三倍压。

负载电阻上为三倍压。

在图（b ）所示电路中，C 1上电压极性为上“－”下“＋”，数值为一倍压；C 2上电压极性为上“＋”下“－”，数值为一倍压；C 3、C 4上电压极性均为右“＋”左“－”，数值均为二倍压。

负载电阻上为四倍压。

解：R 1中的电流和稳压管中的最大电流为mA 40mA 50~39ZMmax 1ZI 1==≈-=ZZ R U P I R U U I（1） 为保证空载时稳压管能够安全工作 Ω=-=600)(max max 12Z R ZI I U R（2） 负载电流的最大值m A 24min 2min 1Lmax =-=Z R R I I I I － 负载电阻的变化范围∞=Ω==Lmin Lmax Lmin 250R I U R Z解：（1）T 1的c 、e 短路； （2）R c 短路； （3）R 2短路； （4）T 2的b 、c 短路； （5）R 1短路。

解：（1）整流电路：D 1～D 4；滤波电路：C 1；调整管：T 1、T 2；基准电压电路：'Z 'D 、R 、R 、D Z ；比较放大电路：A ；取样电路：R 1、R 2、R 3。

（2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“－”下为“＋”。

（3）输出电压的表达式为Z 3321O Z 32321U R R R R U U R R R R R ⋅++≤≤⋅+++解：因为E C 2'O 2'I 2D 1E D EB I I R I R I R I R I U U ≈≈≈≈≈，，，I C ≈I E ，所以A5.4)1( 'O 12L 'O 12C =⋅+≈⋅≈I R R I I R R I解：（1）设图（b ）中W7805的输出电压为‘O U 。

R2 U Z(IR1 max I Z max)解：⑴ UO (AV)= U2 = 9 V (2)将成为半波整流，U0 (AV)= U2 = V⑶如舉YD】极性接反，可能岀现什么冋题7 —I出负半周二磁管VC, VD揖通，员载匍路，产生医大的电流.可能造成二极管和变压器烧毀⑷如果四个二极管全部接反，则UO (AV)=- U2 =- 9 V题目分折,VD；爼戎r年郴桥式黑疽电路忌用恐分别与扛纽成繼流社路、方向榨反*題目解答通过电席匿可知丄「・心御对地为正对地为员。

芳itji ■—Mu =-0 V 时* C CK wi I ~—*4 *vn ・4 耳.、• +0 V= ] R V"当喻=裁¥-吟=1脚时.U屮g=O・ 45X(眈十18)^ievUfimvn —~^tJrwAVM —-1SV注形則無10 2国所示“解：在图(a)所示电路中，C i上电压极性为上“ + ”下“-”，数值为一倍压；C2上电压极性为右“ + ”左“-”，数值为二倍压；C3上电压极性为上“ + ” 下“-”，数值为三倍压。

负载电阻上为三倍压。

在图(b)所示电路中，C i上电压极性为上“-”下“+”，数值为一倍压；C2上电压极性为上“+”下“―”，数值为一倍压；C3、C4上电压极性均为右“ + ”左“一”，数值均为二倍压。

负载电阻上为四倍压。

解：R i中的电流和稳压管中的最大电流为I RI U| U Z 39~ 50mA RPI zmax -ZM40mAU Z(1)为保证空载时稳压管能够安全工作(2 )负载电流的最大值因为U EB 解：(1)设图 U D , I E R I L U Z U OI D R 2 I I R 2 R R 1 (1 R 2 '丁I (b )中 W7805I O R 2, I C I E , I C & I E ,所以 4.5A 的输出电压为U 图示两个电路输出电流的表 U z U EB (b) I O U O R 负载电阻的变化范围R LminU Z250I Lmax R Lmin 解： (1) T i 的c 、e 短路； (2) R c 短路； (3 ) R 2短路； (4) T 2的b 、c 短路； (5) R 1短路。