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)