模拟电子电路及技术基础 第二版 答案 孙肖子 第7章
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第七章 基本放大电路7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号,并说明原因。
解: a 、b 、c 三个电路中晶体管发射结正偏,集电结反偏,故均正常工作,但b 图中集电极交流接地,故无交流输出。
d 图中晶体管集电结正偏,故晶体管不能正常工作,另外,交流输入信号交流接地。
因此a 、c 两电路能放大交流信号,b 、d 两电路不能放大交流信号。
7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示,已知三极管的电流放大倍数50=β。
(1)估算电路的静态工作点; (2)计算三极管的输入电阻be r ;(3)画出微变等效电路,计算电压放大倍数; (4)计算电路的输入电阻和输出电阻。
解:(1)A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=-CC +o -题7.2图C CC (a)题7.1图mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-(2)Ω=+=+=9502265030026300C Cbe I r β (3)放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β(4)输入电阻:Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 307.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。
已知100=β(1)估算电路的静态工作点;(2)计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 (3)估算最大不失真输出电压的幅值;(4)当i u 足够大时,输出电压首先出现何种失真,如何调节R B 消除失真?解:电路的直流通路如图所示,CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βAmA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为 mA I I BQ CQ 3.4==β,V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=(2)Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路,因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A β+u o -CC +u o -题7.3图CCRΩ≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||Ω==k R R C O 2(3)由于U CEQ =4.3V ,故最大不饱和失真输出电压为 V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此,最大不失真输出电压的幅值为3.6V 。
第二章 习题解答2-1 电话线路上的直流电压约为50V ,用于电话机通话时的直流电源。
话机内部电路对电压有极性的要求。
话机电路中有一个导向电路,如题2-1图所示。
外线与话机引线相接时不必考虑电压极性。
试说明其工作原理。
答:当外线与话机引线相接时,如果话机引线的上端接正、下端接负,则电源正端经过D 1,话机内的其他电路、D 4到电源负端,形成电流回路,此时二极管D 1、D 4正向导通,D 2、D 3截止。
如果话机引线的下端接正、上端接负,则电源正端经过D 2、话机内的其他电路、D 3到电源负端,形成电流回路。
由此或见,无论话机引线的上端接正还是下端接正,对于话机内的其他电路来说都符合对电压极性的要求,这就是导向电路所起的作用。
2-2 已知硅和锗PN 结的反向饱和电流分别为10-14A 和10-8A 。
若外加电压为0.25V 、0.45V 、0.65V 时,试求室温下各电流I ,并指出电压增加0.2V 时,电流增加的倍数。
解:根据式(1-2-4) ()1/-=T v v S e I I ,室温时mV V T 26≈对于硅PN 结:A I S 1410-=,则外加电压V0.25V 0.45V 0.65V TV V e/I14993.7A 10105.1-⨯3285 7556 AA μ33.0103.37=⨯-7.20×1010mAA72.0102.74=⨯-电压增加0.2V 时电流增加的倍数为倍219126/20026/2.0≈=mV mv mV V e e对于锗PN 结,A I S 810-=,则 外加电压V0.25V 0.45V 0.65V T V V e /14993.73285 7556 7.20×1010ImAA15.0105.14=⨯-A 33.0A 2102.7⨯电压增加0.2V 时电流同样增加2191倍。
2-3 在室温时锗二极管和硅二极管的反向饱和电流分别为1μA 和0.5pA ,若两个二极管均通过1mA 正向电流,试求它们的管压降分别为多少。
《电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版》第1章 直流电路一、填 空 题1.4.1 与之联接的外电路;1.4.2 1-n ,)1(--n b ;1.4.3 不变;1.4.4 21W ,负载;1.4.5 Ω1.65A , ;1.4.6 1A 3A , ; 1.4.7 3213212)(3)23(R R R R R R R +++=; 1.4.8 1A ;1.4.9 Ω4.0,A 5.12;1.4.10 电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源;1.4.11 3A ;1.4.12 3A ;1.4.13 Ω2;1.4.14 15V ,Ω5.4;1.4.15 V 6S =U 。
二、单 项 选 择 题1.4.16 C ; 1.4.17 B ; 1.4.18 D ; 1.4.19 A ;1.4.20 A ; 1.4.21 C ; 1.4.22 B ; 1.4.23 D 。
第2章一阶动态电路的暂态分析一、填 空 题2.4.1 短路,开路;2.4.2 零输入响应;2.4.3 短路,开路;2.4.4 电容电压,电感电流;2.4.5 越慢;2.4.6 换路瞬间;2.4.7 三角波;2.4.8 s 05.0,k Ω25; 2.4.9 C R R R R 3232+; 2.4.10 mA 1,V 2。
二、单 项 选 择 题2.4.11 B ; 2.4.12 D ; 2.4.13 B ;2.4.14 D ; 2.4.15 B ; 2.4.16 C 。
第3章 正弦稳态电路的分析一、填 空 题3.4.1 ︒300.02s A 10, , ; 3.4.2 V )13.532sin(25)(︒+=t t u ;3.4.3 容性, A 44;3.4.4 10V ,2V3.4.5 相同;3.4.6 V 30,20V ;3.4.7 A 44,W 7744;3.4.8 A 5;3.4.9 减小、不变、提高;3.4.10 F 7.87μ;3.4.11 20kVA ,12kvar -;3.4.12 不变、增加、减少;3.4.13 电阻性,电容性; 3.4.14 LC π21,阻抗,电流;3.4.15 1rad/s ,4;3.4.16 Ω10;3.4.17 P L U U =,P L 3I I =,︒-30; 3.4.18 P L 3U U =,P L I I =,超前。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:习 题 77.1 确定图7.1所示电路的漏极电流。
VTR D+DDV V P = -6V I DSS =3mA VTR D-DDV V P = 6V I = -12mA(a)(b)图7.1 习题7.1图(a) U GSQ =-2V ,mA)(33.1)621(3)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (b) U GSQ =3V ,I D =-20XXXX ×(1-3/6)=-3(mA)7.2 电路如图7.2所示,MOSFET 的U T = 2V ,K = 50mA/V 2,确定电路Q 点的I DQ和U DSQ 值。
)V (13.3241510015DD g2g1g2GSQ =⨯+=⨯+=V R R R U)mA (9.63)213.3(50)(22T GSQ DQ =-⨯=-=U U K I)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V U7.3 试求图7.3所示每个电路图的U DS ,已知|I DSS | = 8mA 。
(a) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = 20XXXX -8×1=4(V)(b) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = 20XXXX -8×1.2=5.4(V) (c) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =-8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = -9+8×0.56=-4.52(V)R g1VT+V DD 24VR g2100k 15k ΩR d 200ΩVT+V DD 12VR g 10M ΩR d 1.0k ΩVT+V DD 15V R g 10M ΩR d 1.2k ΩVT+V DD -9V R g 10M ΩR d 560Ω(a)(b)(c)图7.2 习题7.2电路图 图7.3 习题7.3电路图7.4 某MOSFET 的I DSS = 20XXXXmA 且U P = -8V 。
第七章 功率放大电路1在甲类、乙类和甲乙类放大电路中,放大管的导通角分别等于多少?它们中哪一类放大电路效率最高?解 在输入正弦信号情况下,通过三极管的电流i c 不出现截止状态(即导通角θ=2π)的称为甲类;在正弦信号一个周期中,三极管只有半个周期导通(θ=π)的称为乙类;导通时间大于半周而小于全周(π<θ<2π)的称为甲乙类。
其中工作于乙类的放大电路效率最高,在双电源的互补对称电路中,理想情况下最高效率可达 78.5%。
2一双电源互补对称电路如图题5.2.2所示,设已知Vcc =12 V ,R L =16Ω,v I 为正弦波。
求:(1)在BJT 的饱和压降V CE S 可以忽略不计的条件下,负载上可能得到的最大输出功率P om ;(2)每个管子允许的管耗 P CM 至少应为多少?(3)每个管子的耐压 |V (BR)CEO |应大于多少?解 (1)输出功率W V R VP LCCom 5.4162)12(222=Ω⨯==(2)每管允许的管耗W W P P OM CM 9.045.02.02.0=⨯=≥(3) 每管子的耐压V V V V CC CEO BR 241222||)(=⨯=≥3设电路如图题5.2.2所示,管子在输人信号v I 作用下,在一周期内T 1和T 2轮流导电约 180o ,电源电压 Vcc =20 V ,负载R L =8Ω,试计算:(1)在输人信号Vi =10 V (有效值)时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率;(2)当输人信号v i 的幅值为 V im =Vcc =20 V 时,电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。
解(l )Vi =10 V 时1,141022==⨯==V i im A V V V VV V A V im V om 14==输出功率 W W R V R V P L om L cem 25.128142121212220=⨯=⋅=⋅= 每管的管耗 W W VV V R P P omomCC LT T 02.5)41414.31420(81)4(12221≈-⨯=-==π两管的管耗 W P P T T 04.1021==电源供给的功率 W P P P T V 29.2204.1025.120=+=+= 效率 %96.54%10029.2225.12%1000≈⨯=⨯=VP P η(2)20V 20=====CC im V om CC im V V A V V V V 时,W W R V P L 2582021212CC 20=⨯=⋅=W VVR P P CCLT T 85.6)4(22CC221≈-==πW P P P T V 85.3185.6250=+=+=%5.78%10085.3125%1000≈⨯=⨯=VP P η4一单电源互补对称功放电路如图题5.3.1所示,设v i 为正弦波,R L =8Ω,管子的饱和压降V CES 可忽略不计。
第7章习题解答1.答:对于理想运放,由于A U=∞,因而如两个输入端之间加无穷小电压,则输出电压就将超出其线性范围,不是正向最大电压,就是负向最大电压。
因此,只有电路引入负反馈,才能保证集成运放工作在线性区。
2.解:电路如图7-34所示a)b)7-34 第2题图a)所示电路中,除放大电路外,输出与输入间通过R f与R2共地,因此没有输出量传回输入端,电路无反馈。
b)电路中,有R2、C组成的反馈通路,利用瞬时极性法可以判定为负反馈,直流信号能反馈回来,交流信号能反馈回来,交流信号被电容接地了,所以只有直流负反馈。
3.解:理想运算放大器组成如图7-35所示,各自的输入、输出的关系式。
a)b)图7-35 第3题图a)电路有负反馈。
fo f o f R uR u u i -=-=- i f o u R R u 1-=b )电路有负反馈f of R u u i -=-,i f o u R R u )1(1+=4解理想运算放大器组成如图7-36所示,图7-36 第4题图第1级运放A1组成反相比例运算电路,i f o u R R u 111-=。
第1级运放A1组成电压跟随器,所以i f O o u R R R R R u R R R u u )()(4314114342+-=+==-5.. 解:如图7-37所示,已知u i1=﹣0.1V ,u i2=﹣0.8V ,u i,3=0.2V ,R 11=60kΩ,R 12=30kΩ,R 13=20kΩ,R f =200kΩu i1u i2u i3图7-37 第5题图根据:u+=u-=0i1=u i1−u−R11=u i1R11i2=u i2−u−R12=u i2R12i3=u i3−u−R13=u i3R13i-=0i f=i1+i2+i3=u i1R11+u i2R12+u i3R13u o=−u i1R11R f−u i2R12R f−u i3R13R fu o=−u i1R11R f−u i2R12R f−u i3R13R f=3.67VR2=R11//R12//R13//R f=60//30//20//200=9.52kΩ6. 解:图7-38所示电路中u o-u i的关系式图7-38 第6题图虚地得11R u i i=212R u i o -= i 1=i 2211R u R u o i -= i u R R u 1201-= 对于A2构成的电路,u -=u +=u o1i u R RR R u R R u )1()1(341201340+-=+=。
第7章信号的运算和处理自测题一、现有电路:A.反相比例运算电路B.同相比例运算电路C.积分运算电路D.微分运算电路E.加法运算电路F.乘方运算电路选择一个合适的答案填入空内。
(1)欲将正弦波电压移相+90o,应选用( C )。
(2)欲将正弦波电压转换成二倍频电压,应选用( F )。
(3)欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用( E )。
(4)欲实现A u=−100 的放大电路,应选用( A )。
(5)欲将方波电压转换成三角波电压,应选用( C )。
(6)欲将方波电压转换成尖顶波波电压,应选用( D )。
二、填空:(1)为了避免50H z电网电压的干扰进入放大器,应选用( 带阻)滤波电路。
(2)已知输入信号的频率为10kH z~12kH z,为了防止干扰信号的混入,应选用( 带通)滤波电路(3)为了获得输入电压中的低频信号,应选用( 低通)滤波电路。
(4)为了使滤波电路的输出电阻足够小,保证负载电阻变化时滤波特性不变,应选用( 有源)滤波电路。
三、已知图T7.3所示各电路中的集成运放均为理想运放,模拟乘法器的乘积系数k大于零。
试分别求解各电路的运算关系。
(a)(b)图T7.3解:图(a)所示电路为求和运算电路,图(b)所示电路为开方运算电路。
它们的运算表达式分别为:(a) 12413121234()(1)//f I I O f I R u u R u R u R R R R R R =-+++⋅⋅+ 11O O u u dt RC =-⎰(b) '23322144O I O O R R R u u u ku R R R =-⋅=-⋅=-⋅O u =习题本章习题中的集成运放均为理想运放。
7.1填空:(1) ( 同相比例 )运算电路可实现A u >1 的放大器。
(2) ( 反相比例 )运算电路可实现A u <0 的放大器。
(3) ( 微分 )运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
(4)( 同相求和 )运算电路可实现函数123Y aX bX cX =++,a 、b 和c 均大于零。
第五章 放大电路的频率响应自 测 题一、选择正确答案填入空内。
(1)测试放大电路输出电压幅值与相位的变化,可以得到它的频率响应,条件是 。
A.输入电压幅值不变,改变频率B.输入电压频率不变,改变幅值C.输入电压的幅值与频率同时变化(2)放大电路在高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 ,而低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是 。
A.耦合电容和旁路电容的存在B.半导体管极间电容和分布电容的存在。
C.半导体管的非线性特性D.放大电路的静态工作点不合适(3)当信号频率等于放大电路的f L 或f H 时,放大倍数的值约下降到中频时的 。
A.0.5倍B.0.7倍C.0.9倍 即增益下降 。
A.3dBB.4dBC.5dB (4)对于单管共射放大电路,当f = f L 时,与相位关系是 o U &iU &。
A.+45˚B.-90˚C.-135˚当f = f H 时,与的相位关系是 oU &i U &。
A.-45˚ B.-135˚ C.-225˚ 解:(1)A (2)B ,A (3)B A (4)C C二、电路如图T5.2所示。
已知:V C C =12V ;晶体管的C μ=4pF ,f T = 50MHz ,=100Ω, β'bb r 0=80。
试求解: (1)中频电压放大倍数; smu A & (2);'πC (3)f H 和f L ;(4)画出波特图。
图T5.2解:(1)静态及动态的分析估算: ∥178)(mA/V2.69k 27.1k 27.1k 17.1mV26)1(V 3mA 8.1)1(Aμ 6.22c m bee b'i s ismTEQ m b be i e b'bb'be EQe b'c CQ CC CEQ BQ EQ bBEQCC BQ −≈−⋅+=≈=Ω≈=Ω≈+=Ω≈+=≈−=≈+=≈−=R g r r R R R A U I g R r R r r r I r R I V U I I R U V I u &ββ(2)估算:'πCpF1602)1(pF214π2)(π2μc m 'μTe b'0μπe b'0T ≈++=≈−≈+≈C R g C C C f r C C C r f πππββ(3)求解上限、下限截止频率:Hz14)π(21kHz 175π21567)()(i s L 'πH s b b'e b'b s b b'e b'≈+=≈=Ω≈+≈+=CR R f RC f R r r R R r r R ∥∥∥(4)在中频段的增益为dB 45lg 20sm≈u A & 频率特性曲线如解图T5.2所示。