模拟电子技术习题答案1
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模拟电子技术习题答案1
拟 电 子 技
电工电子教学部
一、填空题：
1. 自然界的各种物理量必须首先经过将非电量转换为电量，即 电信号
2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 。
3. 通过傅立叶变换可以实现信号从到频域的变换。
4. 各种信号各频率分量的随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。
5. 各种信号各频率分量的随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。
6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。
9. 放大电路分为 四类。
11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量
12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是
电压增益?20AvdB 、电流增益?20Ai dB 。
13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随的稳态响应。
14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。
15. 相频响应是指 。
二、某放大电路输入信号为10pA时，输出为500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？
Ar?vo500mV0.5V???11?5?1010Ω
属于互阻放大电路 ii10pA10A
三、某电唱机拾音头内阻为1MΩ，输出电压为1V（有效值），如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻Ri=1MΩ，输出电阻Ro=10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？
解：直接将它与10Ω扬声器连接，
扬声器上的电压Vo?10Ω10Ω?1V?6?1V?10?5V 1MΩ?10Ω10Ω
在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型，则等效电路如下图所示
Ri1MΩVs??1V?0.5V Rs?Ri1MΩ?1MΩ
扬声器上的电压Vo?RL10ΩAvoVi??1?0.5V?0.25V RL?Ro10Ω?10Ω
四、试说明为什么常选用频率可连续变化的正弦波信号发生器作为放大电路的实验、测试信号源。用它可以测量放大电路的哪些性能指标？
答：因为正弦波信号在幅值、频率、初相位均为已知常数时，信号中就不再含有任何未知信息。并且任何信号都可以展开为傅里叶级数表达式，即正弦波信号各次谐波分量的组合。正因为如此，正弦波信号常作为标准信号用来对模拟电子电路进行测试。用它可以测量放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、频率响应和非线性失真。
五、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰―峰值分别为10μA和25mV，输出端接4kΩ电阻负载，测量到正弦电压信号的峰―峰值1V。试计算该放大电路的电压增益Av、电流增益Ai、功率增益Ap，并分别换算成dB数表示。
Av?vo1V??40vi25mV
io1V/4kΩ??25ii10 μA(32dB) Ai?(28dB)
Ap?AvAi?40?25?1000
六、某音响系统放大电路的幅频响应如图所示，放大电路的带宽是多少？半功率点是哪两个点？半功率点处的增益较中频区的增益下降了多少分贝？折合百分比为多少？
答：带宽 =
fH - fL =2×10-20≈2×10Hz 44
半功率点指增益较中频区增益下降3dB的频率点（即对应fH、fL），其输出功率约等于中频区输出功率的一半。增益较中频区增益下降所折合的百分比为70.7。
运算放大器
一、填空题：
1．理想运算放大器的性能参数均被理想化，即输入电阻为 益为
无穷大 ，输出电压为
接近正负电源值
2．运算放大器有两个工作区。在 区，输出电压扩展到
3．运算放大器工作在线性区时，具有 和来分析电路的输入、输出关系。
4．反相比例运算电路中集成运放反相输入端为地的电压基本上
5．比例运算电路的输入电流等于零，而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻的电流。
6．运算电路的电压增益Au≥1；
运算电路的电压增益Au＜0。
7．反相求和运算电路中集成运放的反相输入端为虚地点，流过反馈电阻的电流等于各输入端电流的。
比例运算电路的输入电阻大，而
比例运算电路的输入电阻小。
9． 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。
10． 运算电路可将方波电压转换成三角波电压。
二、选择题：
1. 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
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
（2）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用
（3）欲实现Au＝－100的放大电路，应选用
（4）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用
2. 集成运放在作放大电路使用时，其电压增益主要决定于（
A. 反馈网络电阻
B. 开环输入电阻
C. 开环电压放大倍数
三、计算题：
1．电路如图所示，其中R=10kΩ ，R= R= R=51kΩ 。 1234
（1）输入电阻Ri；
（2）vo与vi之间的比例系数。
（3）平衡电阻R?。
Ri=R1=10kΩ
?vn?v4 0?v4v4?vo
?R?R? R v??vi??5.1vi?4243
v?vv?vn4?i
?nvo?3v4??15.3vi
R??R1//?R2?R3//R4??R1//R2?8.84kΩ
2．电路如图所示，图中集成运放输出电压的最大幅值为±14V，试将计算结果填如表2.1中。
解：vO1＝(－Rf /R) vI＝－10 vI，vO2＝(1+Rf /R ) vI＝11 vI。 当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V，就是－14V。
3．求解图示电路中v与v之间的运算关系。
解：图示电路的A1组成同相比例运算电路，A2组成差动运算电路。先求解vO1，再求解vO。
?R3??vO1??1?vI1??R1??
?RR5??vO??5vO1??1?vI2 ??R4R4??
R4??R3?R5?????1?v?1?vI2 I1????R1?R4???
??R5?R5??????
???1?v?v??1?vII1I2????R4?R4???
4．一高输入电阻的桥式放大电路如图所示，试写出v= f (δ)的表达式（δ=ΔR/R）。 o
viRvivvo2?vB??i22R??R2??解：
?RR2?R2R2?????vo??2vo1??1?v???R?Ro2R?4?2??viR1R?1?121??vo1?vA?
5．图示电路中，A1，A2，A3均为理想运放。
（1）A1，A2，A3分别组成何种基本运算电路；
（2）列出vO1，vO2，vO的表达式。
解：（1）同相比例运算电路、反相求和运算电路、差动运算电路。
vo2??vi2?2vi3
（2） ?100?100vo??2vo1??1?vo2??2(vo1?vo2)??2(3vi1?vi2?2vi3)?50150??
I3 的运算结果：vO = f (vI1、vI2、vI3)。 6．试写出图示加法器对v、v、vI1I2
解：A2的输出vO2=-(10/5)vI2-(10/100)vI3=-2vI2-0.1vI3
vO=-(100/20)vI1-(100/100)vO2=-5vI1+2vI2+0.1vI3
7．在图示电路中，已知输入电压vi的波形如图（b）所示，当t＝0时，电容C上的电压vC＝0。试画出输出电压vo的波形。
1t2vidt?vC( t1)?tRC1
1当 v为常数时
v??vi( t2?t1)?vC( t1)?-100 vi( t2-t1)?vC( t1)io解：
vo??100?5?5?10?3??2.5V vo??
若 t1?5ms,
t2?15ms 时
vo?-100?(-5)?10?10?3?(?2.5)?2.5V
8．设计一反相放大器，电路如图所示，要求电压增益
Av?voR??2??10
R2?10R1viR1
R1Av=vo/vi=-10，当输入电压vi=-1V时，流过R1和R2的电流小于2mA，求R1和R2的最小值。 解：当 vi??1V 时，有 vi?2mA ，
R1?0.5kΩ，
取 R1?510Ω ，R2?5.1Ωk
第三章 二极管及其基本电路
一、填空题：
1．制作电子器件的常用材料主要采用。
2．二极管最主要的特性是
3．本征半导体是指。P型半导体中的少子是多子是穴
， N型半导体中的少子是
4．半导体中参与导电的有种载流子，分别是和，导体中参与导电的有子，是
5．当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流IS将增大，这是因为此时PN结内部的
多数载流子浓度增大
少数载流子浓度增大
多数载流子浓度减小
少数载流子浓度减小
6．半导体PN结中内电场E，是由电压加在PN结两端时，其PN
电场E增强。PN结
不易 （不易/容易）导通。
7．二极管导通时，其正向电压应该比门坎电压/低），硅管的正向导通电压约为，锗管的正向导通电压约为
8．稳压管是一种二极管。除了用于限幅电路之外，主要用于稳压电路，其稳压性体现在电流增量 很大 ，只引起很小的 电压 变化，此时稳压管应工作于
反向电击穿 区。
9．发光二极管正常工作时，外加电压；而光电二极管正常工作时，外加电压。
10．某只硅稳压管的稳定电压Vz = 4v，其两端施加的电压分别为+5V（正向偏置）和－5V（反向偏置）时，
稳压管两端的最终电压分别为
+4V和-0.7V
+0.7V和-4V
11．PN结的结电容包括和PN结两端施加正向电压时，空间电荷区 将
电容将增大。
12．发光二极管是将
二、已知u＝5sinωt (V)，二I极管导通电压UD＝0.7V。试画出uI与uO的波形，并标出幅值。
三、二极管的正向伏安特性曲线如图所示，室温下测得二极
管中的电流为20mA。试确定二极管的直流电阻RD和动态电阻
rd的大小。
解：由图可见，ID=20mA时的UD=0.67V，则直流电阻RD为
RD?UD0.67V??33.5Ω ID20mA
过ID=20mA处，作一条切线，求切线斜率，可求得动态电阻rd为
ΔUD0.026V??1.3Ω ΔiD30mA-10mA
四、在下面图示电路中，设 uI =12sinωt（V），试分别画出iD、uD和uO的波形（要求时间坐标对齐），并将二极管电流iD的峰值和其所承受的反向电压峰值标于图中（假定D为理想二极管）。
五、二极管电路如下图（a）所示，设输入电压波形如图（b）所示，试画出相应的输出电v形。设二极管为理想器件。
O波六、二极管电路如图所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压V为理想器件。
11 AO。设二极管
解：（a）D导通，VAO=-6V
（b）D截止，VAO=-12V
（c）D1导通，D2截止，VAO=0V
（d）D1截止，D2导通，VAO=-6V
七、已知稳压管的稳压值UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。求图示电路中UO1和UO2各为多少伏。
稳压管要稳压需满足解：?
(a)RLUI?UZRL?R2 ?10V?8V?UZ?6V,
可稳压，UO1?6V2?0.5
(b)?10V?5V?UZ,
不可稳压，管子处于反偏截止状态，
八、 图示电路中，稳压管2CW16具有下列特性：稳定电压9V，耗散功率允许值250mW，稳压管电流小于1mA时不能稳压，且动态电阻不大于20Ω。试按电路图中所给参数计算：
（1） 当RL=1kΩ 时，电流IR、IZ、IL的大小；
（2） 当电源电压UI变化±20%时，UO最多变化几伏？
（3） 稳压管在UI和RL变化至何值时功耗最大？其值是否已超过允许值？（U1的变化范围不超过±20%，
RL可任意变化。）
（4） 按照图中的参数，分析该电路在IL大于何值时将失去稳压能力？
解：(1) IR?20?99V?21.6mA，IL??9mA，IZ=12.6mA。 5101kΩ
(2) ΔUO?20Ω//1000Ω?(?4V)??0.15V 510Ω?(20Ω//1000Ω)
24?9?9?265mW?PZ，超过允许值。 510
UImax-UZ?IZmin?28.4mA时，失去稳压能力。 R(3) 当U变化+20%和RL→∞时稳压管的功耗最大。 PZ(max)?(4) 当IL?ILmax ?
九、有两只稳压二极管DZ1、DZ2，其稳定电压分别为VZ1=6V、VZ2 =10V，两管正向导通电压降均为0.7V。如果将它们以不同方式串联后接入电路，可能得到几种不同的电压值？试画出相应的电路图。
十、二极管电路如图所示，设二极管均为理想二极管，vs=10sinωt（V）。
（1）画出负载RL两端电压vo的波形。
（2）若D3开路，试重画vo的波形。
（3）若D3被短路，会出现什么现象？
（3）若D3被短路，则在输入电压的正半周将使电源短路，烧坏电源。
第四章 三极管及其放大电路
一、问答题：
1. 能否用两个二极管背靠背地连接构成一个BJT？
答：不能，因为BJT除了由两个背靠背PN结构成外，还需满足三个内部条件。
2. BJT 的e极、c极能否交换使用？
答：不能，因为e极、c极所对应区域的掺杂浓度和横截面积均不相同。
二、填空题：
1. 三极管实现放大的三个内部条件是（发射区掺杂浓度最高）、（基区最窄）、（集电区横截面积最大）。
2. 三极管具有放大作用的外部电压条件是发射结（正偏），集电结（反偏）。
3. 三极管工作在饱和区时，发射结（正偏）,集电结（正偏）；
工作在截止区时，发射结（反偏）,集电结（反偏）。
4. 工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为（ 100 ）。
5. 工作在放大状态的三极管，流过发射结的电流主要是（多子的扩散流），流过集电结的电流主要是（漂移电流）。（扩散电流/漂移电流）
6. 反向饱和电流是由（少数）载流子形成，其大小与（温度）有关，而与外加电压（无关）。
7．测得某放大电路中三极管的三个电极A、B、C对地点的电位分别为-11、-6、-6.7，则A电极为（ 集电 ） 极，B电极为（ 发射 ）极，Ｃ电极为（ 基极 ）极。
1．从下图所示各三极管电极上测得的对地电压数据中，分析各管的类型以及它在电路中所处的工作状态。
（1） 是锗管还是硅管？
（2） 是NPN型还是PNP型？
（3） 是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种？或是已经损坏？（指出哪个结已坏，是烧断还是短路？）
提示：注意在放大区，硅管BE?B?UE?0.7V，锗管BE?0.3V，且CE?C?UE&0.7V；而处于饱和区时，CE?0.7V。
(a) NPN硅管，工作在饱和状态；
(b) PNP锗管，工作在放大状态；
(c) PNP锗管，管子的b-e结已开路；
(d) NPN硅管，工作在放大状态；
(e) PNP锗管，工作在截止状态；
(f) PNP锗管，工作在放大状态；
(g) NPN硅管，工作在放大状态；
(h) PNP硅管，工作在临界饱和状态。
2．测得放大电路中的两只晶体管的各电极直流电位如图3.2所示。试在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。
3．已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中这两只管子两个电极的电流如图所示。试分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。
四、电路如图所示，晶体管导通时UBE＝0.7V，β=50。试分析UBB为0V、1V、1.5V三种情况下T的工作状态及输出电压UO的值。
解：（1）当UBB＝0时，T处于截止状态，UO＝12V。
（2）当UBB＝1V时，因为
IB?UBB?UBE?60?ARb
UCC?UCES?240?A?Rc
T 工作在放大状态。
IC?? IB?3mA
UO?UCC?ICRc?9V
（3）当UBB＝3V时，因为
IB?UBB?UBE?460?ARb
T 工作在饱和状态。
(1) 有两只晶体管，一只的β＝200，ICEO＝200μA；另一只的β＝100，ICEO＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？
答：应选用β＝100，ICEO＝10μA的管子，可使管子在构成放大电路时温度稳定性高。
(2) 当温度升高时，三极管的β（增大），反向饱和电流ICBO( 增大 ) , UBE( 减小 )，最终导致集电极电流 IC（增大）。
(3) 三极管的安全工作区受哪些极限参数的限制？使用时，如果超过某项极限参数，试分别说明将会发生什么结果。
答：三极管的安全工作区受PCM、ICM、U(BR)CEO三个极限参数的限制。
PCM过大，集电结发热，结温上升，当结温超过最高工作温度（硅管150℃，锗管70℃）时，BJT性能下降，甚至会烧坏。
ICM过大，BJT不一定会烧坏，但β值将过小，放大能力太差。
U(BR)CEO过大，使ICEO明显增大，导致集电结出现雪崩击穿。
一、（1）放大电路组成原则有哪些？利用这些原则分析（2）题
（2）试分析图示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
答：（1）放大电路组成原则：设置合适的静态工作点（即保证发射结正偏，集电结反偏）；
保证交流信号畅通无阻。
（2）a. 不能，ui被VBB短路；
c. 不能，ui不能直接驮载在静态电压之上，其间需加隔直流电容器；
d. 不能，发射极回路无电阻会使回路电流过大而烧坏BJT。另外实用电路中交、直流电源不能串
联使用，它们的电源负极需共地；
e. 不能，电容C2将ui短路；
f. 不能，无集电极电阻Rc会使输出信号被VCC短路。
二、（1）在电子电路中，放大的实质是什么？放大的对象是什么？负载上获得的电压或功率来自何处？
（2）为什么要设置Q点？
（3）由于放大电路中存在着电抗元件，其交、直流通路不相同，请回答如何画直流通路？如何画交流通路？
答：（1）放大的实质是对放大器件（即能量控制部件）的控制作用。
放大的对象是交流小信号。
负载上获得的电压或功率来自直流电源。
（2）设置Q点的目的是保证输入交流小信号不失真地放大。
（3）直流通路：将电路中耦合和旁路电容的作用去掉，即断路。
交流通路：对一定频率范围内的交流信号而言，耦合和旁路电容可视为短路；
对交流信号，电路中内阻很小的直流电压源可视为短路；内阻很大的直流电流源可视
三、画出图示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。
一、在下图所示电路中，已知晶体管的?＝80，r be＝1kΩ，Ui＝20mV；静态时UBEQ＝0.7V，UCEQ＝4V，IBQ＝20μA。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“?”，否则打“×”。
4???4??5.71（×） （×）
（2）??200Au0.720?10?3
???80?5??400（×）
（4）A???80?2.5??200（√）
（3）Auu11???
200.7)k??1k?（×）
（6）Ri?()k??35k?（×） 200.02
（7）Ri?3k?（×）
（8）Ri?1k?（√）
（9）Ro?5k?（√）
(10) Ro?2.5k?（×）
?≈20mV (×)
（12）U?≈60mV (√)
二、电路如图所示，已知晶体管?＝50，在下列情况下，用直流电压表测晶体管的集电极电位，应分别为多少？设VCC＝12V，晶体管饱和管压降VCES＝0.5V。
（1）正常情况
（2）Rb1短路
（3）Rb1开路
（4）Rb2开路
（5）RC短路
解：（1）IB?VCC?VBEVBE??0.022mA
VC?VCC??IBRc?6.4V Rb2Rb1
（2）VBE?0 ,
（3）IB?VCC?VBEV?VCES?0.22mA
IBS? CC?0.045mA
IB?IBS，BJT饱和，VC?VCES?0.5V
（4）BJT截止，
（5） VC?12V
三、放大电路的直流负载线和交流负载线的概念有何不同？什么情况下两条负载线重合？ 答：直流负载线：由直流通路确定，其斜率等于-1/Rc的一条直线。
交流负载线：由交流通路确定，其斜率等于 ?1/RL?的一条直线。由于RL??Rc，故交流负载线的斜率大
于直流负载线的斜率。
当负载RL断路时，交流负载线与直流负载线重合。
四、共发射极放大电路及三极管的伏安特性如图所示。
（1） 用图解法求出电路的静态工作点，并分析这个工作点选得是否合适？
（2） 在UCC和三极管参数不变的情况下，为了把三极管的集射极电压UCEQ提高到5V左右，可以改变哪
些电路参数？如何改变？
（3） 在UCC和三极管参数不变的情况下，为了使ICQ=2mA，UCEQ=2V，应改变哪些电路参数，改变到什
解：(1) IB?10?0.7?18.2μA，可知静态工作位置在Q点，不合适； 510
(2) 为了把三极管的集电极电压UCEQ提高到5V左右，可以有多种Rc与Rb的组合。若将静态工作点设置在Q?点，则Rc保持不变，取Rb＝100kΩ，故 IB＝90?A。
(3) 应将静态工作点设置在Q??点，可得：Rc=4KΩ，Rb≈250KΩ。
五、 电路如图（a）所示，该电路的交、直流负载线绘于图（b）中。 试求：（1）VCC、IBQ、ICQ、VCEQ的值；
（2）电阻Rb、Rc的值；
（3）输出电压的最大不失真幅度；
（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅值是多少？
解：（1）VCC=6V，IBQ=20μA，ICQ=1mA，VCEQ=3V；
（2）Rb≈ VCC/ IBQ=300kΩ，Rc=(VCC- VCEQ)/ ICQ=3 kΩ；
（3）Vom=4.5V-3V=1.5V；
（4）Ibm≈20μA
六、单管放大电路如图所示，已知BJT的电流放大系数?＝50。
（1）估算Q点；
（2）画出简化H参数小信号等效电路；
（3）估算BJT的输入电阻rbe和放大电路的输入电阻Ri 、输出电阻Ro；
（4）如输出端接入4kΩ的负载电阻，计算Av=vo / vi和Avs=vo / vs。
解：（1）IBQ≈40μA，ICQ=2mA，VCEQ=4V；
（3）rbe=863Ω，Ri=Rb // rbe≈rbe，Ro= Rc=4 kΩ；
Avs?? Rc//RLrbe??116
rbeAv??0.633?116??73
一、引起放大电路静态工作点不稳定的主要因素是什么？
答：电源电压的波动、元件参数的分散性及元件的老化、环境温度的变化等。其中环境温度的变化影响最大。
二、电路如图所示，其偏置电路中的热敏电阻Rt具有负温度系数，问能否起到稳定工作点的作用？
答：（a）能起到稳定工作点的作用，
?温度??Rt//Rb2??VB??VBE??IB??IC?（控制IC?）。
（b）不能起到稳定工作点的作用，
?温度??Rt//Rb1??VB??VBE??IB??IC?（工作点向饱和区移动）。
三、电路如图所示，晶体管的?＝60，r
（1）求解Q点； bb??100Ω。
?、Ri和Ro； （2）画出微变等效电路，并求Au
（3）设Us＝10mV（有效值），求UI、UO；若C3开路，求UI、UO 、Ri和Ro。
解：（1）Q点：
IBQ?UCC?UBEQ
)Re?31 μA
ICQ?? IBQ?1.88mA
UCEQ?UCC?ICQ(Rc?Re)?4.48V
（2）微变等效电路：
rbe?rbb'?(1??)
26mV?939ΩIEQ
Ri?Rb∥rbe?939Ω
??? Au?(Rc∥RL)rbe??95.8
Ro?Rc?3kΩ
（3）设US＝10mV（有效值），则
Ri?Us?3.2mVR?Rsi
若C3开路，则
Ri?Rb∥[rbe?(1??)Re]?51.3kΩ
???Rc∥RL??1.5AuRe
Ri?Us?9.6mVRs?Ri
??14.4mVUo?AuiUi?
四、 电路如下图 (a)所示，已知晶体管的β=100，rbb?=100Ω，UBEQ=0.7V。
(1）试估算该电路的静态工作点（ICQ，UCEQ）；
(2）画出电路的微变等效电路（C1，C2，Ce足够大）；
(3）求该电路的电压增益Au；
(4）求输入电阻Ri 和输出电阻Ro；
(5）当出现下图 (b)所示失真时，请问是何种失真？若调整Rb2应该将其增大还是减小？
解：(1）估算电路的静态工作点
UBQ?Rb1UCC?3.75V Rb1?Rb2
IEQ?ICQ?UBQ?UBEQ
Rf?Re?1.5mA
UCEQ?UCC?ICQ(Rc?Re?Rf)?4.5V
(2）画微变等效电路
rbe?1.85kΩ
Au???βRL??2.43 rbe?(1?β)Rf(4）
Ri?Rb1//Rb2//?rbe?(1??)Rf??7kΩ
Ro?Rc?5kΩ
饱和失真，Rb2增大。 §4.5
一、 电路如图所示，晶体管的?＝80，r
（1）求出Q点； be=1kΩ。
（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的Au
（3）求出Ro。
解：（1）IBQ≈32.3μA，IEQ≈2.61 mA，UCEQ≈7.17V；
??（2）RL??:
Ri?Rb//?rbe?(1??)Re??110kΩ
Au(1??)Rc?0.996 rbe?(1??)Re
(1??)Rc//RL?0.992rbe?(1??)(Re//RL)??RL?3kΩ:
Ri?Rb//?rbe?(1??)(Re//RL)??76kΩ
(Rs//Rb)?rbe?37Ω 1??（3）Ro?Re//
二、共基电路如图所
设?＝49，Rs＝0，RL
输入电阻和输出电阻。
解：rbe?200?(1?49)示。射极电路里接入一恒流源，＝∞。试确定电路的电压增益、26?1500Ω?1.5kΩ 1
rbe???Rc?163A
Ro?Rc?5kΩ
三、按要求填写下表
一、判断图4.6.1所示各两级放大电路中，T1和T2管分别组成哪种基本接法的放大电路。设图中所有电容
对于交流信号均可视为短路。
（a）共射――共基；（b）共射――共射；（c）共集――共基。
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
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fL 或fH时，放大倍数的值约下降到中频时的
即增益下降。
?相位关系是
（4）对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，Uio
?的相位关系是
当f ＝ fH时，Uio
?的表达式并确定电路的中频增益Ausm、上限频二、已知某共射放大电路的波特图如下图所示，试写出Au
率fH、下限频率fL。
题4.7.2图 ??解： Au?100?1??10??ff???????1?j1?j1?j1?j???57?????ff2.5?10??10??????
Ausm=100 ， fH≈2.5×105Hz ，
??三、已知某放大电路的增益表达式为Au?32，试画出其波特图。并确定电路的中频增?10??f???1?1?j?5???j f10????
fH=105Hz ，
fL=10Hz 益Ausm、上限频率fH、下限频率fL。 解：Ausm=32
场效应管放大电路
一、填空题：
1． FET有两种主要类型即（MOSFET） 和（JFET），FET是利用（电场效应）来控制其电流大小的半导体器件。
2．在MOSFET中，从导电载流子的带电极性来看，有（N沟道）管和（P沟道）管之分；而按照导电沟道形成机理不同NMOS管和PMOS管又各有（增强）型和（耗尽）型两种。因此，MOSFET有四种：（增强型N沟道管））、（增强型P沟道管））、（耗尽型N沟道管）和（耗尽型P沟道管）。
3．结型场效应管发生预夹断后，管子将进入（恒流）区工作。
4．增强型PMOS管的开启电压（小于零）。
5．当场效应管的漏极直流电流ID从2mA变为4mA时，它的低频跨导gm将（增大）。
6． 当UGS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有（结型管）、（耗尽型MOS管）。
二、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。
1．结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证栅极电流iG≈0。（ √
2．若耗尽型N沟道MOS管的UGS大于零，则其输入电阻会明显变小。（ × ）
3．增强型MOSFET由于栅极与源极、漏极均无电接触，故称绝缘栅极。那么，耗尽型MOSFET的栅极将是不绝缘的。（ × ）
4．开启电压是耗尽型FET的参数，而夹断电压是增强型MOSFET的参数。（ × ）
三、绝缘栅场效应管漏源特性曲线如图题（a）~（d）所示。说明图（a）~（d）曲线对应何种类型的场效应管。根据图中曲线粗略地估计：开启电压UT、夹断电压UP和漏极电流IDSS或IDO的数值。
解： 图(a)：增强型N沟道MOS管，UT ≈3V，IDO≈3mA；
图(b)：增强型P沟道MOS管，UT ≈-2V，IDO≈2mA；
图(c)：耗尽型型P沟道MOS管，UP ≈2V，IDSS≈2mA；
图(d)：耗尽型型N沟道MOS管，UP ≈-3V，IDSS≈3mA。
四、试写出以下FET符号所代表的管子类型。
五、已知场效应管的输出特性曲线如图所示，画出它在饱和区的转移特性曲线。
解：在场效应管的饱和区作横坐标的垂线，读出其与各条曲线交点的纵坐标值及UGS值，建立iD＝f（uGS）坐标系，描点，连线，即可得到转移特性曲线，如解图（b）所示。
六、测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如下表所示，它们的开启电压也在表中给出。试分析各管的工作状态(截止区、饱和区、可变电阻区），并填入表内。
解：因为三只管子均有开启电压，所以它们均为增强型MOS管。根据表中所示各极电位可判断出它们各自
七、四个FET的转移特性分别如下图所示，其中漏极电流i D的假定正方向是它的实际方向。试问它们各是哪种类型的FET？
N沟道耗尽型FET
P沟道耗尽型FET
N沟道增强型FET
八、改正下图所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压信号。要求保留电路的共源接法。
解：对照下图电路
（a）源极加电阻Rs。
（b）漏极加电阻Rd。
（c）可能放大正弦波电压信号 。
（d）在Rg支路加－VGG，＋VDD改为－VDD。
九、 图示曲线为结型场效应管的转移特性。试问：
(1) IDSS、UP值为多大？
(2) 根据给定曲线，估算当ID=1.5mA和ID=3.9mA时，gm约为多少？
(3) 根据gm的定义：gm? diD，计算UGS= -1V和UGS= -3V时相对应的gm值。 duGS
IDSS=5.5mA，UP=-5V；
ID=1.5mA时， gm??2.7?0.6?mA?1.05mS， ?2?4V
ID=3.9mA时，gm??5.5?2.7?mA?1.4mS； 0?2V
?uGS??1?UP????
?2IdiD (3) 由gm???DSS
可得UGS =-1V时，gm≈1.76mS，
UGS =-3V时，g m≈0.88mS。
十、已知下图(a)所示电路中场效应管的转移特性和输出特性分别如图（b）（c）所示。
（1） 利用图解法求解Q点；
（2） 利用小信号等效电路求解Au、Ri和Ro（其中gm=1mS）。
解：（1）在转移特性中作直线uGS＝－iDRS，与转移特性的交点即为Q点；读出坐标值，得出IDQ＝1mA，UGSQ＝－2V。如下面解图（b）所示。
在输出特性中作直流负载线uDS＝VDD－iD(Rd＋RS)，与UGSQ＝－2V的那条输出特性曲线的交点为Q点，UDSQ≈3V。如下面解图（c）所示。
（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。
Ri?Rg?1MΩ
Ro?Rd?5kΩ
十一、已知电路参数如下图所示，场效应管工作点上的互导gm=1mS。
（1）画出该电路的小信号等效电路；
（2）求电压增益Au；
（3）求放大电路的输入电阻Ri。
???g?R//R???20 （2） AumdL
（3） Ri?Rg3?Rg1//Rg2?100?46.7?146.7kΩ
十二、源极输出器电路如图所示，已知场效应管工作点上的互导gm=0.8mS,其它参数如图中所示。 画出该电路的小信号等效电路；求电压增益Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。
??AugmR?0.94 1?gmR
Ri?Rg3?Rg1//Rg2?30MΩ?0.1MΩ?30.1MΩ
Ro?R//1?1.18kΩ gm
模拟集成电路
一、填空题：
1．将二极管、晶体管或场效应管、电阻等元器件及连接导线同时制作在上，构成一个具有某种功能的完整电路，这就是
2．零漂是指
输入端短路时，输出端还存在缓慢变化的信号电压，即输出电压偏离原来的起始值而
3．放大电路的输出级应有一定的带负载能力，其输出电阻要
4．集成运放内部电路通常包含四个基本组成部分，即、路
5．集成运算放大器与分立元件放大电路相比，虽然工作原理基本一致，但在电路结构上具有自己突出的特点，如放大器之间都采用
耦合方式，这样做是因为
集成工艺无法集成大电容
6．为了抑制漂移，集成运算放大器的输入级一般采用个共模负反馈，以提高
共模抑制比
7．电流源电路是模拟集成电路的基本单元电路，其特点是有温度补偿作用。常作为放大电路的有源负载或为放大电路提供稳定的
8．共模信号是夹杂在输入信号中的需要，说明放大电路的性能越好。
9．共模抑制比的计算公式为 Avd/Avc ，它描述差分放大器对
10．差分放大电路中，若vi1 = +40 mV，vi2= +20 mV，Avd = -100，Avc = -0.5，则可知该电路的共模输入信号vic = ，差模输入电压vid = vo = 。
11．差动放大电路具有电路结构信号，而抑制
二、选择题：
1．通用型集成运放适用于放大。
A．高频信号
B. 低频信号
C. 任何频率信号
2．集成运放制造工艺使得同类半导体管的。
A. 指标参数准确
B. 参数不受温度影响
C．参数一致性好
3．为增大电压放大倍数，集成运放的中间级多采用。
A．共射放大电路
B. 共集放大电路
C．共基放大电路
4．集成运放的输出级一般采用互补对称放大电路是为了。
A. 稳定电压放大倍数
B. 提高带负载能力
C. 减小线性失真
5．差分放大电路由双端输入改为单端输入，则差模电压放大倍数。
A. 提高一倍
C. 减小为原来的一半
三、判断下列说法是否正确：
1．由于集成运放是直接耦合放大电路，因此只能放大直流信号，不能放大交流信号。
2．理想运放只能放大差模信号，不能放大共模信号。
3．不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端之间的电位差都为零。
4．不论工作在线性放大状态还是非线性状态，理想运放的反相输入端与同相输入端均不从信号源索取电流。
5．实际运放在开环时，输出很难调整至零电位，只有在闭环时才能调整至零电位。
解：1．错误。集成运放可以放大交流信号。
3．错误，当工作在非线性状态下，理想运放反相输入端与同相输入端之间的电位差可以不为零。
四、电路如图所示，已知β0=β1=β2=100。各管的VBE均为0.7V，试求IC2的值。
解：分析估算如下：
IREF?VCC?VBE2?VBE1?61.5μA R
??2IC2??1???2?2??2??IREF?IREF?61.5μA ??
五、某集成运放电路如图所示，设T1、T2管的参数完全相同。问：
(1) T1、T2和RREF组成什么电路？其作用是什么？
(2) IC2与IREF有什么关系？写出IC2的表达式。
解：(1) T1、T2和RREF组成基本镜像电流源电路。
其作用是：作为T3管的集电极有源负载，可提高该管
所组成的共射放大电路的电压增益。 (2) IC2?IREF?UCC?UBE RREF
六、在如图所示的差分放大电路中，已知晶体管的? =80，rbe=2 k?。
(1) 求输入电阻Ri和输出电阻Ro；
?。 (2) 求差模电压放大倍数Aud
解：(1) Ri=2[rbe+(1+β)Re]=2×(2+4.05)=12.1 kΩ
Ro=2Rc=10 kΩ ???(2) Aud
?Rcrbe?(1??)Re??80?5??66 2?81?0.0536
七、电路如图所示，T1与T2管的特性相同，所有晶体管的β均相同，Rc1远大于二极管的正向导通电阻。当uI1＝uI2＝0V时，uO＝0V。
（1）求解电压放大倍数的表达式；
（2）当有共模输入电压时，uO=？简述理由。
解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下
Au2????Rc1∥rbe1Rc2
Au?Au1?Au2
（2）当有共模输入电压时，uO近似为零。因为Rc1＞＞rd，△uC1≈△uC2，因此△uBE3≈0，故uO≈0。
八、采用射极恒流源的差分放大电路如图所示。设差放管T1、T2特性对称，?1 = ?2 = 50，rbb?=300 ?，T3管?3 = 50，rce3 = 100 k?，电位器Rw的滑动端置于中心位置，其余元件参数如图示。
(1) 求静态电流ICQ1、ICQ2、ICQ3和静态电压UCQ2；
?，输入电阻Rid和输出电阻Ro； (2) 计算差模电压放大倍数Aud2
?和共模抑制比KCMR； (3) 计算共模电压放大倍数Auc2
(4) 若uI1=0.02sin? t V，uI2 =0，画出uO的波形，并标明静态分量和动态分量的幅值大小，指出其动态分量与输入电压之间的相位关系。
解：(1) 求静态工作点：
ICQ3?IEQ3Rb110UEE?UBE?12?0.7Rb1?Rb210?30???1.53 mA Re31.5
1ICQ3?0.77 mA 2ICQ1?ICQ2?
UCC?UCQ2UCQ2由??ICQ2 RcRL
UCC?ICQ2R1.2?0.77?c??2.15 V 110.1?0.1?RcRL有
(2) 计算差模性能指标：
rbe1?rbe2?rbb??(1??)
rbe3?300?51?UT26?300?51??2kΩ ICQ10. kΩ 1.53
??Aud2?(Rc//RL)50?5??13 2Rb?rbe2?(1??)Rw/22?(5?2?51?0.05)Rid=2(Rb+rbe1)+(1+β)Rw=2×(5+2)+51×0.1=19.1 kΩ Ro=Rc=10 kΩ
(3) 计算共模性能指标：
???3Re350?1.5???Ro3??1?r?1? kΩ ???100?835ce?R//R?r?R??10//30?1.2?1.5?b1b2be3e3??
??Auc2??(Rc//RL)1Rb?rbe2?(1??)(Rw?2Ro3) 2
50?5????0.?(0.05?2?835)
KCMR?A13?ud2??4333 （即72.7 dB） 0.003Auc2
?u?2.15?0.26sin? t
(4) 若uI1=0.02sin? t V，uI2 =0时，则uO?UCQ2?A（V ) ud2I1
uO波形如下图所示，其动态分量与uI1之间相位相同。
九、电路如图所示。
（1）说明电路是几级放大电路，各级分别是哪种形式的放大电路（共射、共集、差放??）；
（2）分别说明各级采用了哪些措施来改善其性能指标（如增大放大倍数、输入电阻??）。
解：（1）三级放大电路，第一级为共集-共基双端输入单端输出差分放大电路，第二级是共射放大电路，第三级是互补对称输出级。
（2）第一级采用共集-共基形式，增大输入电阻，改善高频特性；利用有源负载（T5、T6）增大差模放大倍数，使单端输出电路的差模放大倍数近似等于双端输出电路的差模放大倍数，同时减小共模放大倍数。
第二级为共射放大电路，以T7、T8构成的复合管为放大管、以恒流源作集电极负载，增大放大倍数。
第三级为互补对称输出级，加了偏置电路，利用D1、D2的导通压降使T9和T10在静态时处于临界导通状态，从而消除交越失真。
十、说明图中各三极管组成的电路。
解：电路中T1、T2是放大管，T5、T6构成的比例电流源为T1、T2提供合适的静态电流， T3、T4构成的镜像电流作为T1、T2集电极的等效电阻Rc。
反馈放大电路
一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。
1．若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（ × ）
2．负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（ √ ）
3．若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。（ × ）
4．阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（ √ ）
5．负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。（ √ ）
6．只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。（ × ）
7．放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。（ × ）
8．反馈量的大小仅仅决定于输出量。（ √ ）
9．既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。（ × ）
10．在深度负反馈的条件下，闭环放大倍数Af ≈1/ F, 它与反馈网络有关，而与放大器开环放大倍数A无关， 故可省去放大电路，仅留下反馈网络，以获得稳定的放大倍数。（ × ）
11．由于接入负反馈，则反馈放大电路的A就一定是负值，接入正反馈后A就一定是正值。（ × ）
12．在负反馈放大电路中，放大器的放大倍数越大，闭环放大倍数就越稳定。（ × ）
13．在深度负反馈放大电路中，只有尽可能地增大开环放大倍数，才能有效地提高闭环放大倍数。（ × ）
14．在深度负反馈的条件下，由于闭环放大倍数Auf ≈1/ F , 与管子的参数几乎无关，因此可以任意选择晶体管来组成放大级，管子的参数也就没什么意义了。（ × ）
15．负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。（ √ ）
二、选择题：
1．已知交流负反馈有四种组态：
A．电压串联负反馈
B．电压并联负反馈
C．电流串联负反馈
D．电流并联负反馈
选择合适的一个答案填入下列括号内，只填入A、B、C或D。
（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入（
（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入（
（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入（
（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入（
2．选择合适的答案填入空内：
（1）对于放大电路，所谓开环是指（ 无反馈通路 ）。
A．无信号源
B．无反馈通路
而所谓闭环是指（ 存在反馈通路 ）。
A．考虑信号源内阻
B．存在反馈通路
C．接入电源
D．接入负载
（2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后（ 净输入量减小 ），则说明引入的反馈是负反馈。
A．输入电阻增大
B．输出量增大
C．净输入量增大
D．净输入量减小
（3）直流负反馈是指( 在直流通路中的负反馈 )。
A．直接耦合放大电路中所引入的负反馈
B．只有放大直流信号时才有的负反馈
C．在直流通路中的负反馈
（4）交流负反馈是指( 在交流通路中的负反馈 )。
A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈
B．只有放大交流信号时才有的负反馈
C．在交流通路中的负反馈
（5）为了实现下列目的，应引入
A．直流负反馈
B．交流负反馈
① 为了稳定静态工作点，应引入( A )；
② 为了稳定放大倍数，应引入( B )；
③ 为了改变输入电阻和输出电阻，应引入( B )；
④ 为了抑制温漂，应引入( A )；
⑤ 为了展宽频带，应引入( B )。
三、填空题：
1．负反馈虽然使放大电路的增益（ 下降 ），但可（ 提高 ）增益的稳定性。
2．（ 1+AF ）称为负反馈深度，其中F=( xf /xo )，称为（ 反馈系数 ）。
3．为了提高三极管放大电路的输入电阻，采用（ 串联 ）负反馈。为了稳定输出电流，采用（ 电流 ）负反馈。
4．为了稳定三极管放大电路和静态工作点，采用（ 直流 ）负反馈，为了减小输出电阻采用（ 电压 ）负反馈。
5．负反馈放大电路增益的一般表达式Af =（ A/(1+AF) ），当满足深度负反馈时Af =（ 1/F ）。
6．带有负反馈的放大电路频带宽度为BWf=（1+AF）BW，其中BW表示（ 无反馈放大电路的频带宽度 ），（1+AF）称为（ 负反馈深度 ）。
7．电压负反馈稳定的输出量是（ 电压 ），它使输出电阻（ 减小 ），电流负反馈稳定的输出量是（ 电流 ），它使输出电阻（ 增大 ）。
8．如果想要改善放大电路的性能，使电路的输出电压稳定并且对电压信号源影响较小，应该在电路中引入（ 串联电压 ）负反馈。
9．如果想要改善放大电路的性能，使电路的输出电流稳定并且对电流信号源影响较小，应该在电路中引入（ 并联电流 ）负反馈。
10．负反馈只能减少由放大电路（ 内部 ）产生的非线性失真和噪声。若输入信号中混进了干扰，或输入信号本身具有非线性失真，则反馈将（ 无能为力 ）。
四、计算题：
1．已知一个负反馈放大电路的A ＝104，F ＝4×10-2。
（1）Af ＝？
（2）若A的相对变化率为20％，则Af的相对变化率为多少？
解：（1）因为AF＝400&&1，所以
Af≈1/F＝25
（2）根据题目所给数据，可知
11??0.0025 21?AF1?4?10
1Af相对变化率是A的相对变化率的 ， 1＋AF
故Af的相对变化率约为0.0025×20％=0.05％。
2．已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf＝20，其基本放大电路的电压放大倍数Au的相对变化率为25％，Auf的相对变化率小于0.5％，试问Fu和Au各为多少？
解：先求解AF，再根据深度负反馈的特点求解A。
1?AuFu?25%?50 0.5%
Fu?11??0.05 Auf20
Au?AuFu49??980 Fu0.05
3．有一负反馈放大器，其开环增益A=2000，反馈系数F=1/40。试问它的反馈深度和闭环增益各为多少？
1?AF?1?50?51
A 1?AF5142
4．有一负反馈放大器，当输入电压为0.1V时，输出电压为2V，而在开环时，对于0.1V的输入电压，其输出电压则有4V。
试计算其反馈深度和反馈系数。
Au??40 0.10.1Au-Auf20??0.025
1?AuFu?1?1?2 AuAuf800
五、判断图示各电路的反馈极性及交、直流反馈（若是两级放大电路只需判断级间反馈）。
解：（a）R3、A2引入交、直流负反馈
（b）R6引入交、直流负反馈
（c）R2引入交、直流正反馈
（d）R2、C引入交流负反馈
六、试分别判断图示各电路中的反馈类型。
解：（a）交、直流并联电流负反馈；
（b）交、直流串联电流负反馈；
（c）交、直流串联电压负反馈；
（d）R1、 R2: 交、直流并联电压负反馈；
R4、R5: 交、直流串联电压负反馈。
七、判断图示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈，是何种类型的反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
解：图（a）所示电路中引入了交、直流并联电压负反馈；
图（b）所示电路中引入了交、直流并联电压负反馈；
图（c）所示电路中引入了交、直流串联电压负反馈；
图（d）所示电路中引入了交、直流串联电压负反馈；
图（e）所示电路中引入了交、直流并联电流负反馈；
图（f）所示电路中通过R3和R7引入直流并联电压负反馈，
通过R2和R4引入交、直流串联电流负反馈。
八、 以集成运放作为放大电路，引入合适的负反馈，分别达到下列目的，要求画出电路图来。
（1）实现电流－电压转换电路；
（2）实现电压－电流转换电路 ；
（3）实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路；
（4）实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路。
解：可实现题目（1）（2）（3）（4）要求的参考电路分别如解图（a）（b）（c）（d）所示。
九、分别计算第七题中图（a）（b）（c）（d）（f）所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。 解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：
??UUR7oo?(c)
??R2?R4?R9??R7∥R8∥RL?Uo?(f)
Auf???RRUi29
十、由差动放大电路和理想集成运放组成的反馈电路如图所示，试回答下列问题：
1．要使uO到b2的反馈为电压串联负反馈，则c1和c2应分别接入运放的同相端还是反相端？
2．若引入电压并联负反馈，则c1和c2又应分别接入运放的哪个端？Rf应接至何处？
3．在满足电压串联负反馈的前提下，若uI＝0～5V时，iO＝0～10mA，则反馈电阻Rf应取多少？
1．c1接运放的反相端，c2接运放的同相端。电路如下图所示
2．若引入电压并联负反馈，则c1接运放的同相端，c2接运放的反相端；Rf应接至b1端。电路如下图所示
3．在满足电压串联负反馈的前提下，
uI?R1 iO? R6 R1?Rf?R6
Rf＝18.5kΩ 10?1.5?Rf
功率放大电路
一、填空题：
1. 为了获得大的功率输出，要求功放管的 极限运用状态下工作。
2. 功率放大电路要 输出功率大 、 效率高 、 非线性失真小 、 功率器件散热 等问题。
3. 功率放大电路中输出的功率由功率放大电路的效率指 负载得到的有用信号功率和电源供给 的直流功率的 比值。甲类功率放大电路效率低的主要原因是
静态电流太大造成管耗大
4. 交越失真是指出现一段死区
5. 采用单电源的互补对称电路时，每个管子的工作电压不是原来的
6．用于向负载提供的
电路称为功率放大电路，一般直接驱动负载。因此，要求同时输出较大的
7．根据三极管的静态工作点的位置不同，。
二、选择题： 1. 功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大
A．交流功率
B．直流功率
C．平均功率
2.功率放大电路的转换效率是指
A．输出功率与晶体管所消耗的功率之比
B．最大输出功率与电源提供的平均功率之比
C．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比
3.在OCL乙类功率放大电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为。
4.在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有。
D．U(BR)CEO
5．电路如图所示，三极管T1、T2的饱和管压降CES=2V，UBE=0V ，UCC=15V，RL=8Ω，输入电压uI为正弦波，选择正确答案填入空格内。
(1)静态时，晶体管发射极电位UEQ
(2)最大输出功率Pom 。
(3)电路的转换效率?为。
(4)为使输出电压有最大功率，输入电压的峰值应为
(5)三极管正常工作时，能承受的最大工作电压UCEmax为
(6)若三极管的开启电压为0.5V，则输出电压将出现。
三、在括号内填入“√” 或 “×”，表明下列说法是否正确。
1．在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ × ）
2．功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（ √ ）
3．当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。（ × ）
4．功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是
1）都使输出电压大于输入电压；（ × ）
2）都使输出电流大于输入电流；（ × ）
3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。（ √ ）
5．功率放大电路与电压放大电路的区别是
1）前者比后者电源电压高；（ × ）
2）前者比后者电压放大倍数数值大；（ × ）
3）前者比后者效率高；（ √ ）
4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电压大；（ √ ）
四、一双电源互补对称功率放大电路如图所示，设已知UCC=12V，RL=16Ω，uI为正弦波。求：
(1)在三极管的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率Pom=?；(2)每个管子允许的管耗PTm至少应为多少? (3)每个管子的耐压｜U(BR)CEO｜应大于多少
解：(1) 负载上可能得到的最大输出电压幅度Uom=12V
Pom???4.5(W) 2RL2?16
(2) PTM?0.2Pom?0.9(W)
∴PCM≥0.9W
(3) (BR)CEO?24V
五、电路如图所示，已知Ucc=12V，RL=16Ω，T1、T2的饱和管压降CES?0V，uI为正弦波，如何选择功率晶体管？
Pom?(UCC?CES)2
每只管子的反向击穿电压 U，
（BR)CEO?2UCC?24V每只管子允许的最大集电极电流
ICM?Iom?UCC?CES
每只管子的最大集电极功耗
PCM?0.2Pom?0.2?4.5?0.9W
六、在图示电路中，已知UCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，输入电压足够大。试问：
（1）最大输出功率Pom和效率η各为多少？
（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？
（3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？
解：（1）最大输出功率和效率分别为
?UCC?CES?2RL2?24.5W
（2）晶体管的最大功耗
πUCC?CES??68.7%4UCC
PTmax?0.2PoM20.2?UCC??6.4W 2RL
（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值
Ui?Uom?UCC?CES
七、在图示的OTL功放电路中，设RL=8Ω，管子的饱和压降｜UCES｜可以忽略不计。若要求最大不失真输出功率(不考虑交越失真)为9W ，则电源电压UCC至少应为多大?（已知ui为正弦电压)。
Pom(max)11(UCC)2(UCC)2???9W
∴电源电压UCC至少应为24V。
八、OTL功率放大电路如图所示，设T1、T2特性完全对称，ui为正弦电压，UCC=10V，RL=16Ω。试回答下列问题：
(1) 静态时，电容C2两端的电压应是多少?调整哪个电阻能满足这一要求？
(2) 动态时，若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻？如何调整？
(3) 若R1=R3=1.2kΩ，T1、T2管的β=50,｜UBE｜=0.7V, PCM=200mW，假设 D1、D2、R2中任意一个开路，将会产生什么后果？
解：(1) 静态时，电容C2两端的电压应为5V。调整R1、R3，可调整上、下两部分电路的对称性，从而使
C2两端电压为5V。
(2) 若出现交越失真，应调大R2，使b1b2间电压增大，提供较大的静态电流。
(3) 若D1、D2、R2中任意一个开路，则IB1?IB2?
IC1 = IC2 = βIB1 =179(mA)
PC = IC1?UCE
= IC1×5V = 895 (mW) ＞PCM , ∴功率管会烧坏。
九、在图示电路中，已知二极管的导通电压UD＝0.7V，晶体管导通时的│UBE│＝0.7V，T2和T4管发射极静态电位UEQ＝0V。
（1）T1、T3和T5管基极的静态电位各为多少？
（2）设R2＝10kΩ，R3＝100Ω。若T1和T3管基极的静态电流可忽略不计，则T5管集电极静态电流 为多少？静态时uI＝？
（3）若静态时iB1＞iB3，则应调节哪个参数可使iB1＝iB2？如何调节？
（4）电路中二极管的个数是几个最合适？为什么？
UCC?2UBE?3.58(mA) 2R1
解：（1）T1、T3和T5管基极的静态电位分别为
UB3＝－0.7V
UB5＝－17.3V
（2）静态时T5管集电极电流和输入电压分别为
ICQ?VCC?UB1?1.66mA
uI?UB5??17.3V
（3）若静态时iB1＞iB3，则应增大R3。
（4）采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管。这样一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和D2管之间的动态电阻又比较小，可忽略不计，从而减小交流信号的损失。
十、已知图示电路中T1和T2管的饱和压降│UCES│＝2V，导通时的│UBE│＝0.7V，输入电压足够大。
（1）A、B、C、D点的静态电位各为多少？
（2）为了保证T2和T4管工作在放大状态，管压降│UCE│≥3V，电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？
解：（1）静态电位分别为
UA＝0.7V，UB＝9.3V，UC＝11.4V，UD＝10V
（2）最大输出功率和效率分别为
1(?VCC?CE)2(10?3)2???1.53W2RL2?16 1?V?CEπCCπ7??????55%14410?VCC2
第九章 信号处理与信号产生电路
一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。
1．在RC桥式正弦波振荡电路中，因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的φF＝0°，单管共集放大电路的φA＝0°，满足正弦波振荡的相位条件φA＋φF＝2nπ（n为整数），故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。（ × ）
2．在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率f0＝1/RC。（ × ）
?F?1，就一定会产生正弦波振荡。3．电路只要满足A（ × ）
4．在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。（ √ ）
5．只要集成运放引入正反馈，就一定工作在非线性区。（ × ）
6．当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。（ √ ）
7．只要电路引入了正反馈，就一定会产生正弦波振荡。（ × ）
8．凡是振荡电路中的集成运放均工作在线性区。（ √ ）
9．负反馈放大电路不可能产生自激振荡。（ × ）
10．一般情况下，在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是引入了正反馈。（ √ ）
11．在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回电压比较器的输出电压均只跃变一次。（ √ ）
12．单门限电压比较器比滞回电压比较器抗干扰能力强，而滞回电压比较器比单门限电压比较器灵敏度高。（ × ）
二、选择题：
1．RC桥式正弦波振荡电路中，RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数为多少的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器（ C ）。
A．略大于1/3
B．略小于3
C．略大于3
2．为了减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，通常选用哪种类型的放大电路（ A ）。
A．引入电压串联负反馈的放大电路
B．引入电压并联负反馈的放大电路
C．引入电流串联负反馈的放大电路
3．振荡电路的初始输入信号来自何处（ B ）。
A．信号发生器输出的信号
B．电路接通电源时的扰动
4．现有电路如下：
A． LC正弦波振荡电路
B． 石英晶体正弦波振荡电路
C． RC桥式正弦波振荡电路
选择合适答案填入空内，只需填入A、B或C。
（1）制作频率为20Hz～20kHz的音频信号发生电路，应选用 。
（2）制作频率为2 MHz～20MHz的接收机的本机振荡器，应选用。
（3）制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用
三、试说明下图所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路。
答： 图（a）所示电路为一阶低通滤波器。
图（b）所示电路为二阶高通滤波器。
图（c）所示电路为二阶带通滤波器。
图（d）所示电路为一阶高通滤波器。
四、设二阶LPF和一阶HPF的通带放大倍数均为2，通带截止频率分别为100Hz和2kHz。试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性。
解：低通滤波器的通带截止频率为2kHz，高通滤波器的通带截止频率为100Hz。将两个滤波器串联，就构成一个带通滤波电路。其通带放大倍数为
通带增益为
幅频特性如下图所示
五、电路如图所示。
（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“＋”和“－”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。
（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？
（3）若R1断路，则电路将产生什么现象？
（4）若RF短路，则电路将产生什么现象？
（5）若RF断路，则电路将产生什么现象？
解：（1）上“－”下“＋”，电路是RC桥式正弦波振荡电路。
（2）输出波形严重失真，几乎为方波。
（3）输出为零。
（4）输出为零。
（5）输出波形严重失真，几乎为方波。
六、分别标出图示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。 解：
七、分别判断下列图示各电路是否满足正弦波振荡的相位条件。
答：（a）可能；（b）可能；（c）不能；（d）可能；（e）可能；（f）可能； (g) 不能； (h) 可能
八、试分别指出图示两电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的相位条件。
答：在图（a）所示电路中，选频网络： L和C；正反馈网络：R3、C2和RW；负反馈网络：L和C。 电路满足正弦波振荡的相位条件。
在图（b）所示电路中，选频网络： L和C2；正反馈网络：L和C2；负反馈网络：R8 。 电路满足正弦波振荡的相位条件。
九、电路如图所示，试求解RW的下限值和振荡频率的调节范围。
'Rf?RW解：根据起振条件Au?1?＞3
Rf?RW＞2R，RW＞2kΩ
故RW的下限值为2kΩ。
振荡频率的最大值和最小值分别为
f0min?1?1.6kHz2 πR1C1?145Hz2 πR1?R2C
十、 试分别求出图示各电路的电压传输特性，并指出它们属于什么电压比较器。
图（a）所示电路为单门限电压比较器，uO＝±UZ＝±8V，UT＝－3V，其电压传输特性如解图（a）所示。 图（b）所示电路为过零电压比较器，UOL＝－UD＝－0.2V，UOH＝＋UZ＝＋5V，UT＝0V。其电压传输特性如解图（b）所示。
图（c）所示电路为反相输入的滞回电压比较器，uO＝±UZ＝±6V。令
uP?R1R2?uO??UREF?uN?uI R1?R2R1?R2
求出阈值电压
则其电压传输特性如解图（c）所示。
十一、电路如图所示，A1为理想运放，C2为比较放大器，二极管为理想器件，Rb=51 kΩ，Rc=5.1 kΩ，β=50，UBE≈0，UCES≈0，ICEO≈0，试求：
（1）当vI=1V时，vO=？
（2）当vI=3V时，vO=？
（3）当vI=5sinωt V时，试画出vI、vO2及vO的波形。
解：（1）当vI=1V时，vO1=1V，vO2≈12V，二极管D导通，此时基极电流为：
IB≈12/Rb=12V/51 kΩ≈235.3μA，
而三极管饱和导通的临界基极电流为：
IBS≈6/βRc =6V/50×5.1 kΩ≈23.5μA
&& IBS ，因此三极管饱和导通，vO≈0V。
（2）当vI=3V时，vO1=3V，vO2≈-12V，二极管D和三极管T均截止，vO=6V。
（3）当vI=5sinωt V时，vI、vO2及vO的波形如下图所示。
直流稳压电源
一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
1．直流稳压电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。（ × ）
2．直流稳压电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。（ √ ）
3．在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。（ √ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。（ × ）
4．当输入电压UI和负载电流IL变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（ × ）
5．若U2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为2U2。（ √ ）
6．一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。（ √ ）
7．整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（ √ ）
8．电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ √ ）
9．在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。（ × ）
10．线性直流稳压电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。（ √ ）
二、选择合适的答案填空。
1．图示电路为一个由桥式整流电容滤波之后所加的稳压电路，已知变压器副边电压有效值U2为10V， 电容滤波电路满足RLC?3T（T为电网电压的周期）。测得输出电压平均值UO(AV)可能的数值为 2
选择合适的答案填入空内。
1）正常情况UO(AV)
≈（ B ）；
2）电容虚焊时UO(AV)
≈（ C ）；
3）负载电阻开路时UO(AV)
≈（ A ）；
4）一只整流管和滤波电容同时开路时UO(AV)
2．整流的目的是（ A ）。
A. 将交流变为直流
B. 将高频变为低频
C. 将正弦波变为方波
3．在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则（ C ）。
A. 输出电压约为2UD
B. 变为半波直流
C. 整流管将因电流过大而烧坏
4．直流稳压电源中滤波电路的目的是（ C ）。
A. 将交流变为直流
B. 将高频变为低频
C. 将交、直流混合量中的交流成分滤掉
5．滤波电路应选用（ B ）。
A. 高通滤波电路
B. 低通滤波电路
C. 带通滤波电路
6．串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（ C ）。
A. 基准电压
B. 采样电压
C. 基准电压与采样电压之差
三、填空题：
1．直流稳压电源是一个典型的电子系统，它由、四部分组成。
2．整流滤波电路是利用二极管的和电容器的作用将交流电压转换成单向脉动且相对比较平滑的直流电压。
3．在第二题所示电路中，组成，组成， 比较放大电路由 T、Rc 组成，保护电路由O、T 组成。
4．串联反馈式稳压电路的调整管工作在
5．半波整流电路的输出电压为UL； 全波整流电路的输出电压为UL； 桥式整流
电路的输出电压为UL。
6．桥式整流电容滤波电路的输出电压为UL
7．采用电容滤波电路时，输出电压受负载变化影响 希望RL越好。
8．集成三端稳压器W7915的输出电压为V；W7812的输出电压为V。
四、在图示电路中，已知输出电压平均值UO(AV)＝18V，负载电流均值IL(AV)＝80mA。试求：
（1）变压器副边电压有效值U2≈？
（2）设电网电压波动范围为 ±10％。在选择二极管的参数时，其最大整流电流平均值IF和最高反向电压UR的下限值约为多少？
解：（1）输出电压平均值UO(AV)?0.9U2，因此变压器副边电压有效值
（2）考虑到电网电压波动范围为 ±10％，整流二极管的参数为
IF ＞IL(AV)
UR ＞1.2U2?31V
五、桥式整流滤波电路如图所示，试问：
（1）输出对地电压uO是正是负？在电路中电解电容的极性该如何连接？
（2）当电路参数满足RLC && (3～5)T/2关系时，若要求输出电压uO为24V，u2的有效值是多少？
（3）若负载电流为200mA，试求每个二极管流过的电流和最大反向电压URM 。
（4）电容C开路或短路时，电路会出现什么后果？
（1）在u2的正半周，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止，电流流过方向：a点→VD4→RL→VD2→b点，自下而上流经RL；在u2的负半周，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流流过方向：b点→VD3→RL→VD1→a点，仍是自下而上流经RL，因此输出电压为负（即上负下正），电容的极性应上负下正。
（2）当RLC && (3～5)T/2时
UO =（1.1～1.2）U2
根据题意有：24=1.2 U2
U2 = 24/1.2 = 20 V
（3）流经每个二极管的电流为
ID = IL/2 = 200/2 =100mA
每个二极管的最大反向电压URM为
URM ?2U2?1.414?20?28.3V
（4）当电容C开路时，电路为全波桥式整流电路，有：
UO = 0.9 U2 = 0.9×20 = 18 V
当电容C短路时，UO=0V，此时负载被短路，VD1～VD4整流二极管将会因电流过大而损坏。
六、 电路如图所示。
（1）分别标出uO1和uO2对地的极性；
（2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？
（3）当U21＝U22＝20V时，UO1(AV)和UO2(AV)各为多少？
（4）当U21＝18V，U22＝22V时，画出uO1、uO2的波形；并求出UO1(AV)和UO2(AV)各为多少？
（1）uO1的极性为上“＋”、下“－”，对地输出为正电压；
uO2的极性也为上“＋”、下“－”，对地输出为负电压。
（2）两输出均为全波整流。
（3）UO1(AV)和UO2(AV)各为：
UO1(AV)＝－UO2(AV)≈0.9U21＝0.9U22＝18V
（4）uO1、uO2的波形如下图所示。它们的平均值为：
UO1(AV)＝－UO2(AV)≈0.45U21＋0.45U22＝18V
七、串联型稳压电路如图所示，设A为理想运算放大器，求：（1）流过稳压管的电流IZ ；（2）输出电压UO ；
（3）将R3 改为 0～3kΩ 可变电阻时的最小输出电压UO（min）及最大输出电压UO（max） 。
（1） IZ?IR1?UI?UZ20V?8V??12(mA) R11kΩ
（2） 运放同相端电压和反相端电压近似相等。
R2UO?UZ?8V
UO?16V R2?R3
（3） R3=0 kΩ时，UO（min）=8V
R3=3kΩ时，代入式R2UO?UZ?8V 得UO=32 V，可见此时晶体管T的 UCE=UI CUO＜0，R2?R3
管子已进入饱和状态。∴ 要使T处于线性放大状态，UO（max）= 20 V（忽略T的饱和压降）。
八、电路如图所示。合理连线，使之构成5V的直流稳压电源。
解：1、4相连；2、6相连；5、7、9相连；3、8、11、13相连；10、12相连。连线如下图所示。
九、在图示电路中，R1＝240Ω ，R2＝3kΩ ；W117输入端和输出端电压允许范围为3～40V，输出端和调整端之间的电压UREF为1.25V。试求解：
（1）输出电压的调节范围；
（2）输入电压允许的范围。
（1）输出电压的调节范围
UO?R1?R2UREF?1.25～16.9V R1
（2）输入电压取值范围
UI（min）?UO（max）?U12（ min）?3V UI（max）?UO（min）?U12（ max）?40VUI（min）?20V UI（max）?41.25V
??IO??1.5A，晶体管T的UEB ≈ UD，R1＝1Ω，R2＝2Ω，ID&&IB。试求解负载电十、电路如图所示，设II
?的关系式。
UEB?UD ，IER1?IDR2 ；
ID?II? ，且
IDR2? IR2?IR2 ;
?R2?'???IL?IC?IO?1?R???IO?4.5A
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