康华光《电子技术基础-模拟部分》(第5版)配套题库【课后习题+章节题库+模拟试题】运算放大器【圣才出
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康华光《电子技术基础-模拟部分》(第5版)配套模拟试题及详解(一)一、选择题(15×2,共,30分)1.某放大电路在负载开路时的输出电压为4V ,接入12kΩ的负载电阻后,输出电压降为3V ,这说明放大电路的输出电阻为()。
A .19kΩB .2kΩC .4kΩD .3kΩ【答案】C【解析】输出电压为原输出电压的34,所以分压电阻值为原电阻值的34,即1231244k k k Ω=Ω+Ω2.图1电路工作于放大状态,为了使静态工作点I CQ 增大,应该()。
A .减小电阻R 和电容CB .换成β大的管子C .增大电阻R E 的阻值D .减小R B1阻值图1【答案】D【解析】电路是一个典型的利用直流电流串联负反馈稳定静态工作点的三极管分压式偏置电路。
由于i C≈i E,则由上述公式可以看出在题目给出的4个选项中,只有D项能满足题目的要求。
3.和TTL电路相比CMOS电路最突出的优势在()。
A.可靠性高B.抗干扰能力强C.速度快D.功耗低【答案】D【解析】TTL电路以速度见长,CMOS以功耗低而著名。
4.单端输出的差分放大器,能够抑制零点漂移,原因是()。
A.电路参数的对称性B.采用了正负两个直流电源供电C.射级电阻R EE(或恒流源动态电阻)的差模负反馈作用D.射级电阻R EE(或恒流源动态电阻)的共模负反馈作用【答案】A【解析】在差分电路中,无论是温度变化,还是电源电压的波动都会引起两管集电极电流以及相应的集电极电压相同的变化,其效果相当于在两个输入端加入了共模信号,由于电路的对称性和恒流源偏置,在理想情况下,可以使输出电压不变,从而抑制零点漂移。
5.由理想运放构成如图2所示电路,试判断电阻R f反馈的类型属于()。
图2A.串联电压负反馈B.串联电流负反馈C.并联电压负反馈D.并联电流负反馈【答案】A【解析】利用瞬时极性法。
输入为正,输出也为正,反馈电压也为正,使运放的输入减小,所以为负反馈。
第8章功率放大电路8.1功率放大电路的一般问题8.1.1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:(1)甲类:导通角;乙类:导通角;甲乙类:导通角。
(2)三种放大电路中,甲类理想状态下效率最高达50%,乙类理想状态下效率最高可达78.5%,甲乙类理想状态下的效率介于前两者之间。
因此,乙类放大电路效率最高。
8.3乙类双电源互补对称功率放大电路8.3.1在图8-1所示电路中,设BJT 的β=100,V BE =0.7V ,V CES =0.5V ,I CEO =0,电容C 对交流可视为短路。
输入信号v i 为正弦波。
(1)计算电路可能达到的最大不失真输出功率P om ;(2)此时R b 应调节到什么数值?(3)此时电路的效率η=?试与工作在乙类的互补对称电路比较。
图8-1解:(1)电路工作于甲类放大CC m o V V V ≤+,CES om o V V V ≥-,则CES CC m V V V -≤2。
即最大输出电压的不失真幅值为,最大输出电流的不失真幅值为。
所以最大不失真输出功率为。
(2)静态时,1()22CC CES CQ CES CC CES V V V V V V -=+=+可得:mAI I CQBQ 2.7=≈β所以。
(3)远远小于乙类功放理想效率78.5%。
8.3.2一双电源互补对称电路如图8-2所示,设已知V cc =12V ,R L =16Ω,v i 为正弦波。
求:(1)在BJT 的饱和压降V CES 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?图8-2解:该电路为双电源乙类互补对称功率放大器。
对双电源互补对称电路,在饱和管压降忽略不计的条件下:(1)输出功率为:(2)每管允许的管耗为:(3)每管的耐压为:。
第二章运算放大器2.1 集成电路运算放大器2.1.1答;通常由输入级,中间级,输出级单元组成,输入级由差分式放大电路组成,可以提高整个电路的性能。
中间级由一级或多级放大电路组成,主要是可以提高电压增益。
输出级电压增益为1,可以为负载提供一定的功率。
2.1.2答:集成运放的电压传输曲线由线性区和非线性区组成,线性区的直线的斜率即Vvo 很大,直线几乎成垂直直线。
非线性区由两条水平线组成,此时的Vo达到极值,等于V+或者V-。
理想情况下输出电压+Vom=V+,-Vom=V-。
2.1.3答:集成运算放大器的输入电阻r约为10^6欧姆,输出电阻r约为100欧姆,开环电压增益Avo约为10^6欧姆。
2.2 理想运算放大器2.2.1答:将集成运放的参数理想化的条件是:1.输入电阻很高,接近无穷大。
2.输出电阻很小,接近零。
3.运放的开环电压增益很大。
2.2.2答:近似电路的运放和理想运放的电路模型参考书P27。
2.3 基本线性运放电路2.3.1答:1.同相放大电路中,输出通过负反馈的作用,是使Vn自动的跟从Vp,使Vp≈Vn,或Vid=Vp-Vn≈0的现象称为虚短。
2.由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象,而运放的输入电阻的阻值又很高,因而流经两输入端之间Ip=In≈0,这种现象称为虚断。
3.输入电压Vi通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地。
由虚短的概念可知,Vn≈Vp=0,因而反相输入端的电位接近于地电位,称为虚地。
虚短和虚地概念的不同:虚短是由于负反馈的作用而使Vp≈Vn,但是这两个值不一定趋向于零,而虚地Vp,Vn接近是零。
2.3.2答:由于净输入电压Vid=Vi-Vf=Vp-Vm,由于是正相端输入,所以Vo为正值,Vo等于R1和R2的电压之和,所以有了负反馈电阻后,Vn增大了,Vp不变,所以Vid变小了,Vo 变小了,电压增益Av=Vo/Vi变小了。
由上述电路的负反馈作用,可知Vp≈Vn,也即虚短。
目 录第1章 绪 论1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 运算放大器2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 二极管及其基本电路3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 双极结型三极管及放大电路基础4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 场效应管放大电路5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 模拟集成电路6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 反馈放大电路7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 功率放大电路8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 信号处理与信号产生电路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 直流稳压电源10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 电子电路的计算机辅助分析与设计第1章 绪 论1.1 复习笔记一、电子系统与信号电子系统指若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。
信号是信息的载体,按照时间和幅值的连续性及离散性可把信号分成4类:①时间连续、数值连续信号,即模拟信号;②时间离散、数值连续信号;③时间连续、数值离散信号;④时间离散、数值离散信号,即数字信号。
二、信号的频谱任意满足狄利克雷条件的周期函数都可展开成傅里叶级数(含有直流分量、基波、高次谐波),从这种周期函数中可以取出所需要的频率信号,过滤掉不需要的频率信号,也可以过滤掉某些频率信号,保留其它频率信号。
幅度频谱:各频率分量的振幅随频率变化的分布。
相位频谱:各频率分量的相位随频率变化的分布。
三、放大电路模型信号放大电路是最基本的模拟信号处理电路,所谓放大作用,其放大的对象是变化量,本质是实现信号的能量控制。
放大电路有以下4种类型:1.电压放大电路电路的电压增益为考虑信号源内阻的电压增益为2.电流放大电路电路的电流增益为考虑信号源内阻的电压增益为3.互阻放大电路电路的互阻增益为4.互导放大电路电路的互导增益为四、放大电路的主要性能指标1输入电阻:输入电压与输入电流的比值,即对输入为电压信号的放大电路,R i越大越好;对输入为电流信号的放大电路,R i越小越好。
第二章2.4.1电路如图题2.4.1所示。
(1)利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和 Vo的值;(2)在室温(300K)的情况下,利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。
解(1)求二极管的电流和电压(2)求vo的变化范围图题2.4.1的小信号模型等效电路如图解2.4.l所示,温度 T=300 K。
VDD-2vD(10-2⨯0.7)V==8.6⨯10-3A=8.6mA3R1⨯10ΩVO=2VD=2⨯0.7V=1.4V ID=当rd1=rd2=rd时,则rd=VT26mV=≈3.02ΩID8.6mA2rd2⨯3.02Ω=±1V⨯=±6mVR+2rd(1000+2⨯3.02Ω)vO的变化范围为(VO+∆vO)~(VO-∆vO),即1.406V~1.394V。
∆vO=∆VDD2.4.3二极管电路如图2.4.3所示,试判断图中的二极管是导通还是截止,并求出AO两端电压VAO。
设二极管是理想的。
解图a:将D断开,以O点为电位参考点,D的阳极电位为-6 V,阴极电位为-12 V,故 D处于正向偏置而导通,VAO=–6 V。
图b:D的阳极电位为-15V,阴极电位为-12V,D对被反向偏置而截止,VAO=-12V。
图c:对D1有阳极电位为 0V,阴极电位为-12 V,故D1导通,此后使D2的阴极电位为0V,而其阳极为-15 V,故D2反偏截止,VAO=0 V。
图d:对D1有阳极电位为12 V,阴极电位为0 V,对D2有阳极电位为12 V,阴极电位为-6V.故D2更易导通,此后使VA=-6V;D1反偏而截止,故VAO =-6V。
2.4.4 试判断图题 2.4.4中二极管是导通还是截止,为什么?解图a:将D断开,以“地”为电位参考点,这时有VA=10kΩ⨯15V=1V(140+10)kΩVB=D被反偏而截止。
图b:将D断开,以“地”为参考点,有2kΩ5kΩ⨯10V+⨯15V=3.5V(18+2)kΩ(25+5)kΩVA=10kΩ⨯15V=1V(140+10)kΩ2kΩ5kΩ⨯(-10V)+⨯15V=1.5V(18+2)kΩ(25+5)kΩ VB=D被反偏而截止。
第4章双极结型三极管及放大电路基础4.1BJT 4.1.1测得某放大电路中BJT 的三个电极A 、B 、C 的对地电位分别为V A =-9V ,V B =-6V ,V C =-6.2V ,试分析A 、B 、C 中哪个是基极b 、发射极e 、集电极c ,并说明此BJT 是NPN 管还是PNP 管。
解:因为,所以电极A 为集电极c ,又集电极电压最小,因此,该BJT 为PNP管。
PNP中,由可知,电极B 为发射极e ,电极C 为基极b 。
4.1.2某放大电路中BJT 三个电极A 、B 、C 的电流如图4-1所示,用万用表直流电流挡测得I A =-2mA ,I B =-0.04mA ,I C =+2.04mA ,试分析A 、B 、C 中哪个是基极b 、发射极e 、集电极c ,并说明此管是NPN 还是PNP 管,它的_β=?图4-1解:因为A B C I I I +=,且B I 最小,所以A 为集电极c ,B 为基极b ,C 为发射极e 。
又根据电流方向,发射极流出管子且为正值,因此,该BJT 为NPN 管。
其中,250004c b I mA I .mAβ-===。
4.1.3某BJT 的极限参数I CM =100mA ,P CM =150mW ,V (BR )CEO =30V ,若它的工作电压V CE =10V ,则工作电流I C 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:(1)由1501001510CM C CM C CE P mW I I mA,I mA V V ≤=≤==且,得15C I mA ≤。
因此,工作电流I C 不得超过15mA 。
(2)由()150301501CM CE CE BR CEO CP mW V V V ,V V I mA≤=≤==且,得30CE V V ≤。
因此,工作电压的极限值为30V 。
4.2基本共射极放大电路4.2.1试分析图4-2所示各电路对正弦交流信号有无放大作用,并简述理由(设各电容的容抗可忽略)。