下载文档原格式
习题参考答案：5.1 建立共射放大电路如图1所示。
XSC1图1 共射放大电路（1）静态工作点测量：执行菜单命令Simulation/Analysis ，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point ，在弹出的对话框中的Output V ariables 选项卡中选择1、2、4节点作为仿真分析节点。
单击Simulate 按钮，得到在图示参数下的静态工作点的分析结果，如图2所示。
图2 静态工作点从结果来看，集电极电流I CQ=1.08722mA，放大电路的U ce=V4—V1=6.45518—1.21295=45.24223V，电源电压为12V，可见该电路的静态工作点合适。
（2）交流放大倍数测量：单击Simulate下的Run按钮，双击示波器XSC1，得到如图3所示的输入输出波形。
图3 单管共射放大电路输入输出波形从图3可以看出，在测试线1处，当输入信号电压幅值为4.998mV时，输出信号幅值为-98.881mV，并且输出电压没有失真，电压放大倍数Au=Uo/Ui=-98.881/4.998≈-19.78 （3）测量输入电阻：删除虚拟双踪示波器，在放大电路的输入回路接电流表XMM1和电压表XMM2。
在放大器的输入端串接一个1k的电阻R7作为信号源的内阻，连接后的电路如图4所示。
图4 输入电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图5所示，电压为2.622mA，电流为913.663nA，那么输入电阻为Ri=Ui/Ii≈2.54kΩ。
图5 输入电阻测量结果（4）输出电阻测量：将图1电路中的信号发生器XFG1短路，负载R6开路，在输出端接电压源、电压表和电流表，连接后的电路如图6所示。
图6 输出电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图7所示，电压为707.106mV，电流为152.491uA，那么输出电阻为Ro=Uo/Io≈4.64kΩ。
【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
（1）判断图示电路的反馈极性及类型；（2）求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b)【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】（1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
（2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】（1）判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为♁时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁，故本电路是电压串联负反馈电路。
在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。
（2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。
由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。
（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。
（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。
（3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。
（4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。
（5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。
5 放大电路的频率响应自我检测题一．选择和填空1． 放大电路对高频信号的放大倍数下降，主要是因为C 的影响；低频时放大倍数下降， 主要是因为A的影响。
(A. 耦合电容和旁路电容； B. 晶体管的非线性；C. 晶体管的极间电容和分布电容 )2．共射放大电路中当输入信号频率为f L 、f H 时，电路放大倍数的幅值约下降为中频时的A；或者说是下降了DdB ；此时与中频相比， 放大倍数的附加相移约为 G度。
(A. 0.7 ，B. 0.5 ，C. 0.9) ； (D. 3dB ，E. 5dB ，F. 7dB)； (G. -45°， H. -90 °， I. -180 ° )3． 某放大电路 &3 所示。
由图可见，该电路的中频电 | A v |的对数幅频响应如图选择题& ； 上限频率 f H = 10 8 Hz ； 下限频率 f L = 102Hz ； 压增益 | A vM | =1000当 ff H 时电路的实际增益 =57dB ；当 ff L 时电路的实际增益 =57dB 。
20lg A v / dB80 +20dB/ 十倍频程-20dB/ 十倍频程60 40 2011021041061081010 f / Hz图选择题 34． 若放大电路存在频率失真，则当v i 为正弦波时， v o D。
（ A. 会产生线性失真B. 为非正弦波C.会产生非线性失真D. 为正弦波）D。
（ A. 输5． 放大电路如图选择题 5 所示，其中电容Ｃ１增大，则导致入电阻增大B. 输出电阻增大C.工作点升高D.下限频率降低）?+V CCR 1R 2C 1???RLv s _R 3v o? _?图选择题 5二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）1．改用特征频率 f T 高的晶体管， 可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。
（ √ ）2．增大分布电容的容量，可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。
第五章 思考题与习题解答5-1 什么是功率放大电路?对功率放大电路有哪些特殊要求?解 以输出功率为主的放大电路称功率放大电路。
对功率放大电路有四点要求：①输出功率要足够大，输出电阻越小越好。
所谓足够大的功率是指能带动负载作功的功率。
输出电阻越小，带负载能力越强。
②效率高。
也就是说，在电源电压一定的情况下，输出功率要大，而管耗要小。
③非线性失真小。
④有过载保护措施。
这是一种防止过载时由于大电流导致烧管的安全措施。
一般是设计保护电路。
5-2 什么是交越失真?它是怎么产生的?用什么方法消除它?解 交越失真是指在正弦波形的正、负半周交界处出现台阶现象的失真情况。
其原因是晶体管存在死区电压，它的特性为非线性特性，因此交越失真属于非线性失真。
克服的办法是加小偏置，使在无信号输入时，小偏置电压等于晶体管的死区电压(或开启电压)，一旦有信号加入，晶体管立刻进入线性工作区，这样就不会出现交越失真了。
5-3 功率放大电路按工作状态不同可分为哪三种?它们各有什么优缺点?解 功率放大电路按工作状态不同可分为甲类、乙类、甲乙类三种。
甲类的最大优点是在信号周期内不失真。
缺点是效率低，在不加信号时也消耗能量，而且静态管耗最大，严重抑制了效率的提高。
乙类的优点是效率高。
静态时管耗为零。
缺点是有削半波失真，只能输出半个周期。
甲乙类是介乎于甲类和乙类两种工作状态之间的一种，其效率比较高，失真情况介乎于以上二者之间，是一种经常采用的工作状态。
※※5-4 甲乙二人在讨论功率放大电路的供电问题时，甲认为从能量守恒的概念出发，当输出功率大时，电源给出的电流理应增加；乙则认为只要输出幅度不失真，电流应在静态值附近上下波动，不管输出幅度大小，其平均值应不变。
你同意哪一种观点?解 对于甲类功放，乙说得对。
因为此时V CQ1cm I I I ==。
而对于乙类功放，甲说得对。
因为此时V cm 2πI I =。
两种功放均符合能量守恒。
※※5-5 甲乙二人在讨论功率放大管的发热问题时，甲认为当输出功率最大时管子最热，因为电流消耗大；乙则认为此时最冷，因损耗在管子中的功率已经都转换成输出功率。
）反馈有时将输出的全部都馈送到输入端，其典型的例子是 射极跟随器射极跟随器 放大器和器和 源极跟随器源极跟随器 放大器。
放大器。
的信号耦合方式的信号耦合方式 和输出端和输出端 的信号取样方式的信号取样方式 负反馈共有负反馈共有 4 种组合形式。
种组合形式。
应引入应引入 电压串联负电压串联负 反应引入 电流并联负电流并联负 反馈；应引入应引入 电压并联负电压并联负 反馈；入为电压信号并且输出为电流信号时，应引入入为电压信号并且输出为电流信号时，应引入 电流串联负电流串联负 反馈。
反馈。
）为了稳定电路的静态工作点，应引入 直流负直流负 反馈；为了改善电路的动态特性，应引入的动态特性，应引入 交流负交流负 反馈。
反馈。
） 方框图方框图 法是分析负反馈放大器的最基本的方法，网路的 空载空载 效应是非常重要的。
效应是非常重要的。
）设计电压电流转换电路可直接选用）设计电压电流转换电路可直接选用 电流串联负电流串联负 反馈电路；设计电流电压转换电路可直接选用流电压转换电路可直接选用 电压并联负电压并联负 反馈电路。
反馈电路。
自激自激 的现象，这是因的现象，这是因 晶体管结电容形成的移相晶体管结电容形成的移相 造成的。
造成的。
共基放大器比共射放大器共基放大器比共射放大器 频率响应频率响应 好，这是因为这是因为 在共基接法下，集基电容不产生加倍的米勒效应集基电容不产生加倍的米勒效应 。
）分析放大器时，按）分析放大器时，按 低频低频 段、段、 中频中频 段及段及 高频高频 段分开 信号频率信号频率 较高时，此时可采用 滞后补偿法后补偿法 、 超前补偿法超前补偿法 等方法进行补偿。
等方法进行补偿。
可能有量纲，例如可能有量纲，例如 欧姆欧姆 或 西门子西门子 ，但 环路增益环路增益 是没有量纲的。
是没有量纲的。
和闭环增益表达式。
和闭环增益表达式。
解：（1）图(a)R 4和R 5共同引入了直流电流串联负反馈，共同引入了直流电流串联负反馈， R 5引入交直流电流串联负反1R 2R cc+V 3R T ou 2C 1C i u R 4R 5R L 3C +_+_A R R ou C LR C 1R _+iu 2312（a ） （b ）1R cc+V R 4R 2R 35R 6R 7R R 8ou +_1T 1C 2C 3C 4C 5C su sR +_T 22R cc+V 3R i u 5C 5R 7R ou 1C 1T 3C 2T +_+_1R 2C 6R 8R 4R 4C R L（c ） （d ）R 1R 21T 2T R 3R 4R 5AR L D DV R 6iu +_ou +_SSV -A R R 3R 1121T 4R 5R D 2D 12T ou +_R L cc+V E EV -iu +_（e ）（f ）1C 1R c c+V 4R Ti u ou 3C su s R 2R 3R 2C +_+_+_1A 2A 1R 2R 3R 4R iu ou(g) （h ）图5-58 习题2电路图电路图馈。
第1章 电 阻 电 路1.1 正弦交流电 交流电 1.2 电流 电压 功率 1.3 电压 电流 功率 1.4 幅值 相位 频率 1.5 幅值 相位 频率 1.622221.7 相电压 线电压 220V 380V 1.8 星型 三角形 1.9 31.10 超前 滞后 同相 1.1131.12——1.25 F F T T F F T F F T T F T T1.26 答：（1） 固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器和贴片式电阻器等。
① 碳膜电阻器：碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料，在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上，利用浸渍或真空蒸发形成结晶的电阻膜（碳膜）。
电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实现；② 金属氧化膜电阻器：金属氧化膜电阻器的电感很小，与同样体积的碳膜电阻器相比，其额定负荷大大提高。
但阻值范围小，通常在200Kω以下；③ 金属膜电阻器：金属膜电阻器的工作稳定性高，噪声低，但成本较高，通常在精度要求较高的场合使用；④ 线绕电阻器：线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻相比，具有体积小的优点 ⑤ 贴片式电阻器：贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术，直接焊到线路板上。
这种不需引脚的焊接方法有许多优点，如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。
（2） 电位器根据电阻体的材料分有：合成碳膜电位器、金属陶瓷电位器、线绕电位器、实心电位器等① 合成碳膜电位器：分辨率高、阻值范围大，滑动噪声大、耐热耐湿性不好； ② 金属陶瓷电位器：具有阻值范围大，体积小和可调精度高（±0.01%）等特点； ③ 线绕式电位器：线绕式电位器属于功率型电阻器，具有噪声低、温度特性好、额定负荷大等特点，主要用于各种低频电路的电压或电流调整；④ 微调电位器：微调电位器一般用于阻值不需频繁调节的场合，通常由专业人员完成调试，用户不可随便调节。
⑤ 贴片式电位器：贴片式电位器的负荷能力较小，一般用于通信、家电等电子产品中。
习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能？ 解：提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈： （1）反馈元件是什么？ （2）正反馈还是负反馈？ （3）直流、交流还是交直流反馈？ （4）本级反馈还是极间反馈？ 解：a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。
5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。
解：a 电流并联负反馈。
b 电流串联正反馈。
au iR 1u oCb ＋V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示，试判断反馈类型和极性。
解：图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC＋ －u o cCC＋ －u u o d＋V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o＋ －图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。
5-5 图5-17中，要达到以下效果，反馈电阻R f 在电路中应如何连接？ （1）希望稳定输出电压； （2）希望稳定输出电流； （3）希望增大输入电阻； （4）希望减小输出电阻。
解：（1）如图，引入R f1。
（2）如图，引入R f2。
（3）如图，引入R f1。
（4）如图，引入R f1。
5-6 如图5-18中，希望稳定输出电流、减小输入电阻，试在图中接入相应的反馈。
解： 如图。
图5-17 习题5-5图RL ＋ －u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL ＋ －u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路，放大倍数A =1000，反馈系数F =0.1，求闭环放大倍数，如果放大倍数A 下降了20%，则此时的闭环放大倍数又为多少？解：9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时，闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路，其开环增益A =100，反馈系数F =0.01，求反馈深度和闭环增益各为多少？解： D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路，当输入电压为0.01V 时，输出电压为2V ，而在开环时，输入电压为0.01V ，输出为4V 。
第五章 电路的暂态分析5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态，求换路后电流i 的初始值和稳态值。
解：（a ）A i i L L 326)0()0(===-+，换路后瞬间 A i i L 5.1)0(21)0(==++ 稳态时，电感电压为0， A i 326==（b ）V u u C C 6)0()0(==-+， 换路后瞬间 02)0(6)0(=-=++C u i 稳态时，电容电流为0， A i 5.1226=+=（c ）A i i L L 6)0()0(11==-+，0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路，故 0=i（d ）2(0)(0)6322C C u u V +-==⨯=+ 换路后瞬间 6(0)63(0)0.75224C u i A ++--===+(a)(b)(d)(c)C2ΩL 2+6V -题5.1图i稳态时电容相当于开路，故 A i 12226=++=5.2 题5.2图所示电路中，S 闭合前电路处于稳态，求u L 、i C 和i R 的初始值。
解：换路后瞬间 A i L 6=，V u C 1863=⨯= 06=-=L R i i031863=-=-=C L C u i i0==+R C L Ri u u ，V u u C L 18-=-=5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。
设换路前电路已处于稳态。
解：换路后，0)0()0(==-+L L i i ，4mA 电流全部流过R 2，即(0)4C i mA +=对右边一个网孔有：C C L u i R u R +⋅=+⋅210由于(0)(0)0C C u u +-==，故2(0)(0)3412L C u R i V ++==⨯=5.4 题5.4图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的i 、i L 和 u L 。
