模电 期末复习题

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一、填空(16分)

1、在电流控制方式上,双极型晶体管是__电流控制电流源____型,而

场效应管是__电压控制电流源___型;二者比较,一般的由_____场效应管

___构成的电路输入电阻大。

2、放大电路中,为了不出现失真,晶体管应工作在___放大___区,此

时发射结___正偏______,集电结___反偏______。

3、负反馈能改善放大电路性能,为了提高负载能力,应采用___电压___

型负反馈,如果输入为电流源信号,宜采用___并联___型负反馈。

4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。RC振荡电

路、LC振荡电路及石英晶体振荡电路中,___石英晶体振荡电路___的频

率稳定性最好。

5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳

压电路_。

6、下列说法正确的画√,错误的画×

(1)放大电路的核心是有源器件晶体管,它能够实现能量的放大,

把输入信号的能量放大为输出信号的能量,它提供了输出信号的能量。

(×)

(2)共集组态基本放大电路的输入电阻高,输出电阻低,能够实现

电压和电流的放大。(×)

(3)图1所示的文氏桥振荡电路中,对于频率为

01

2f

RC的信号,

反馈信号Uf与输出信号U

o反相,因此在电路中引入了正反馈环节,能产

生正弦波振荡。(×)

C

CR

R+++

+R

R3

4oU?

fU?t

图1二、(18分)基本放大电路及参数如图2所示,UBE=0.7V,R

bb’=300Ω。

回答下列各问:

(1)请问这是何种组态的基本放大电路?(共射、共集、共基)

(2)计算放大电路的静态工作点。

(3)画出微变等效电路。

(4)计算该放大电路的动态参数:

uA,Ri和R

o

(5)若观察到输出信号出现了底部失真,请问应如何调整Rb才能消除失真。

图2

答:(1)是共射组态基本放大电路(1分)

(2)静态工作点Q:

Vcc=I

BQ*R

b+U

BEQ+(1+β)I

BQ*R

e,即15=I

BQ*200kΩ+0.7V+51*I

BQ*8kΩ,

∴IBQ=0.0235mA(2分)

∴ICQ=βI

BQ=1.175mA,(2分)

∴UCEQ=Vcc-I

CQ*R

C-I

EQ*R

E≈Vcc-I

CQ*(R

C+R

E)=15-1.175*10=3.25V(2分)

(3)微变等效电路

(4分)

(4)rbe=r

bb’+(1+β)U

T/I

EQ=0.2+51*26/1.175=1.33KΩ

Au=-β(R

c//R

L)/r

be=-50*1.32/1.33=-49.6(2分)

Ri=R

b//r

be≈1.33KΩ;(2分)

Ro≈Rc=2KΩ(2分)

(5)是饱和失真,应增大Rb(1分)三、(24分)回答下列各问。

1、已知u

I1=0.1V,u

I2=-3V,电容上初始电压为0。计算t=1s时刻图

3中uo1,uo2和uo各点电压值

图3

t=1s时刻,uo1=-3u

I1=-3V

(2分)

uo2=-1/(RC)∫u

I2dt=-u

I2*t/10=0.3V

(2分)

uo=0V

(2分)

2、由模拟乘法器构成的电路如图4所示,已知K=-0.1,若u

I=0.1V,

稳压管稳压值±UZ=±5V,其余电阻值如图所示。(1)为了使得虚线框内电

路工作在线性区,Vcc应该取+10V还是-10V?(2)在此情况下计算uo1,

uo的电压值。

图4

(1)Vcc取-10V(2分)

(2)uo1=-2u

I=-0.2V(2分)uo*(-5)*(-0.1)*R

5/(R

5+R

6)=u

o1

∴u0=uo1*(1+R6/R5)/(-0.1)/(-5)=-0.2*3/0.5=-1.2V(2分)

3、(1)写出uo2,uo3与us1,us2关系的表达式。(2)若R1=2kΩ,R2=1kΩ,

R=1kΩ,C=1uF,并假设电容初始电荷为0,画出图5中uo2,uo3,uo各点波形,要求标明波形幅值。

图5

(1)假设电流I流向为从uo1到uo2,则I=(us1-us2)/R1。

u

o1=u

s1+I*R

2=u

s1+(u

s1-u

s2)*R

2/R

1,

u

o2=u

s2-(u

s1-u

s2)*R

2/R

1(2分)

(u

s1-u

s2)/R

1=(u

o1-u

o2)/(R

1+2R

2),∴(u

o1-u

o2)=(u

s1-u

s2)*(1+2R

2/R

1)

∴uo3=uo2-∫(u

o1-u

o2)/(RC)dt=[u

s2-(u

s1-u

s2)*R

2/R

1]-(1+2R

2/R

1)/(RC)∫(u

s1-u

s2)

dt(2分)

(2)uo1=1.5u

s1-0.5u

s2;u

o2=1.5u

s2-0.5u

s1;

u

o3=u

o2-∫(u

s1-u

s2)*(1+2R

2/R

1)/(RC)dt+u

o3(0)=[1.5u

s2-0.5u

s1]-2×

103∫(u

s1-u

s2)dt+u

o3(0);

∴uo2(0)=1.5*0.5-0.5*1.5=0V,因电容上初始电荷为0,故u

o3(0)=0V

画出uo2波形2分,u

o3波形1分,u

o波形1分

四、(12分)判断下列反馈的组态(若为多级则只需写出级间反馈类型)。若为负反馈,写出深度负反馈条件下电压闭环放大倍数。

(a)(b)

(C)

图6

(a)电流并联负反馈。(2分)(Us/R1+Uo/R

L=(-R

2/R

1)U

s/R

3,∴uo=2

13(1)L

sRR

u

RR(1分)

(b)电压串联负反馈。(2分)Uo=(1+R5/R6)ui(1分)

(c)电压串联负反馈。(2分)Uo=(1+R4/(R2//R3))ui(1分)

五、(12分)判断下列电路是否会产生正弦波振荡。如果可以振荡,请写出振荡频率的表达式。

图7(a)能振荡。(1分)

121

2()LLC(1分)

(b)能振荡。(1分)

121

2()LLC(1分)

(c)能振荡。(1分)

31

2(LC(1分)

(d)不能振荡。

六、(10分)为了获得稳定的+5V输出电压,电路如图6所示,其中

变压器次级电压有效值为10V,回答下列各问。

图6

(1)假设电容C开路,求电压UI的平均值,若此时VD2开路,求输出

电压UI的平均值。

(2)电容C连接正常,求此时电压UI的平均值。

(3)求电流IO的值。

(4)假设RL可调范围为0-5Ω,计算输出电压U

O的可调范围。

答:(1)C开路,UI=0.9U

2=9V,此时VD2开路,则U

I=0.45U

2=4.5V

(2分)

(2)UI=1.2U

2=12V(2分)

(3)IO=5V/5Ω=1A(2分)

(4)UO=5V+I

O*R

L=5+1*R

L,U

O可调范围为5-10V(3分)