模电 习题答案.doc 15页

'2.10在图P2.9所示电路中，设静态时ICQ＝2mA，晶体管饱和管压降UCES＝0.6V。试问：当负载电阻RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：由于ICQ＝2mA，所以UCEQ＝VCC－ICQRc＝6V。空载时，输入信号增大到一定幅值，电路首先出现饱和失真。故时，当输入信号增大到一定幅值，电路首先出现截止失真。故2.11电路如图P2.11所示，晶体管的b＝100，=100Ω。（1）求电路的Q点、、Ri和Ro；（2）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解：（1）静态分析：动态分析：（2）Ri增大，Ri≈4.1kΩ；减小，2.18电路如图P2.18所示，晶体管的b＝80，rbe=1kΩ。（1）求出Q点；（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的和Ri； （3）求出Ro。解：（1）求解Q点：（2）求解输入电阻和电压放大倍数：RL＝∞时RL＝3kΩ时（3）求解输出电阻：2.19电路如图P2.19所示，晶体管的b＝60，=100Ω。（1）求解Q点、、Ri和Ro；（2）设＝10mV（有效值），问＝？＝？若C3开路，则＝？＝？解：（1）Q点：、Ri和Ro的分析： （2）设＝10mV（有效值），则若C3开路，则2.20已知图P2.21(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）利用等效电路法求解、Ri和Ro。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。如解图P2.21（a）所示。解图P2.21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。如解图P2.21（b）所示。（2）首先画出交流等效电路（图略），然后进行动态分析。 2.20已知图P2.22（a）所示电路中场效应管的转移特性如图（b）所示。求解电路的Q点和。解：（1）求Q点：根据电路图可知，UGSQ＝VGG＝3V。从转移特性查得，当UGSQ＝3V时的漏极电流IDQ＝1mA因此管压降UDSQ＝VDD－IDQRD＝5V。（2）求电压放大倍数：3.2设图P3.2所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出、Ri和Ro的表达式。解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P3.2所示。（2）各电路、Ri和Ro的表达式分别为图（a）图（b）图（c） 图（d）解图P3.23.6图P3.6所示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，=100Ω，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。解：RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流分析如下：Ad和Ri分析如下： 3.14电路如图3.14所示。已知电压放大倍数为－100，输入电压uI为正弦波，T2和T3管的饱和压降｜UCES｜=1V。试问：（1）在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax为多少伏？（2）若Ui＝10mv(有效值)，则Uo＝？若此时R3开路，则Uo=？若R3短路，则Uo=？解：（1）最大不失真输出电压有效值为故在不失真的情况下，输入电压最大有效值Uimax（2）若Ui＝10mV，则Uo＝1V（有效值）。若R3开路，则T1和T3组成复合管，等效β≈β1β3，T3可能饱和，使得uO≈－11V（直流）。若R3短路，则uO≈11.3V（直流）。三、电路如图T4.3所示，已知β1=β2=β3=100。各管的UBE均为0.7V，试求IC2的值。解：分析估算如下：μAμA4.4多路电流源电路如图P4.4所示，已知所有晶体管的特性均相同，UBE均为0.7V。试求IC1、IC2各为多少。解：因为T1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出R中电流，再求解IC1、IC2。 μA当β（1＋β）＞＞3时μA4.13在图P4.13所示电路中，已知T1～T3管的特性完全相同，β＞＞2；反相输入端的输入电流为iI1，同相输入端的输入电流为iI2。试问：（1）iC2≈?（2）iB2≈?（3）Aui=△uO/(iI1－iI2)≈？解：（1）因为T1和T2为镜像关系，且β＞＞2，所以iC2≈iC1≈iI2。（2）iB3＝iI1－iC2≈iI1－iI2（3）输出电压的变化量和放大倍数分别为4.17图4.17所示简化的高精度运放电路原理图，试分析：（1）两个输入端中哪个是同相输入端，哪个是反相输入端；（2）T3与T4的作用；（3）电流源I3的作用；（4）D2与D3的作用。解：（1）u11为反相输入端，u12为同相输入端。（2）为T1和T2管的有源负载，将T1管集电极电流变化量转换到输出，使单端输出差分放大电路的差模放大倍数近似等于双端输出时的放大倍数。（3）为T6设置静态电流，且为T6的集电极有源负载，增大共射放大电路的放大能力。（4）消除交越失真。5.2已知某电路的波特图如图P5.2所示，试写出的表达式。解:设电路为基本共射放大电路或基本共源放大电路。5.3已知某共射放大电路的波特图如图P5.3所示，试写出的表达式 解：观察波特图可知，中频电压增益为40dB，即中频放大倍数为－100；下限截止频率为1Hz和10Hz，上限截止频率为250kHz。故电路的表达式为5.7已知两级共射放大电路的电压放大倍数（1）＝？fL＝？fH＝?（2）画出波特图。解：（1）变换电压放大倍数的表达式，求出、fL、fH。（2）波特图如解图P5.7所示。解图P5.76.4判断图P6.4所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。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。解：图（a）所示电路中引入了直流负反馈。图（b）所示电路中引入了交、直流正反馈。 图（c）所示电路中引入了直流负反馈图（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。6.5电路如图6.5所示，要求同题6.4。解：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R1、R2并联引入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正反馈。图（d）、（e）、（f）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图（g）所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈，通过R4引入交、直流负反馈。6.8估算图6.4（d）～（h）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： 6.9估算图6.5（e）（f）（g）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：7.4设计一个比例运算电路，要求输入电阻Ri＝20kΩ，比例系数为－100。解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图P7.3(a)所示。R＝20kΩ，Rf＝2MΩ。图P7.37.5电路如图P7.5所示，试求：（1）输入电阻；（2）比例系数。解：由图可知Ri＝50kΩ，uM＝－2uI。 即输出电压图P7.57.16试分别求解图P7.16所示各电路的运算关系。(7.13题)解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：（a）（b）（c）（d）7.18试求出图P7.18所示电路的运算关系。解：设A2的输出为uO2。因为R1的电流等于C的电流，又因为A2组成以uO为输入的同相比例运算电路，所以7.19在图P7.19所示电路中，已知uI1＝4V，uI2＝1V。回答下列问题：（1）当开关S闭合时，分别求解A、B、C、D和uO的电位；（2）设t＝0时S打开，问经过多长时间uO＝0？解：（1）UA＝7V，UB＝4V，UC＝1V，UD＝－2V，uO＝2UD＝－4V。（2）因为uO＝2uD－uO3，2uD＝－4V，所以uO3＝－4V时，uO才为零。即7.22求出图P7.22所示各电路的运算关系。图P7.22 解：电路（a）实现求和、除法运算，电路（b）实现一元三次方程。它们的运算关系式分别为8.7电路如图P8.7所示，试求解：（1）RW的下限值；（2）振荡频率的调节范围。解：（1）根据起振条件kΩ。故RW的下限值为2kΩ。（2）振荡频率的最大值和最小值分别为8.8电路如图P8.8所示，稳压管DZ起稳幅作用，其稳定电压±UZ＝±6V。试估算：（1）输出电压不失真情况下的有效值；（2）振荡频率。解：（1）输出电压不失真情况下的峰值是稳压管的稳定电压，故其有效值（2）电路的振荡频率8.11分别标出图P8.11所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：图P8.11所示各电路中变压器的同铭端如解图P8.11所示。 8.11分别判断图P8.11所示各电路是否满足正弦波振荡的相位条件。解：（a）可能（b）不能（c）不能（d）可能8.14试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性。解：图（a）所示电路为单限比较器，uO＝±UZ＝±8V，UT＝－3V，其电压传输特性如解图P8.15（a）所示。图（b）所示电路为过零比较器，UOL＝－UD＝－0.2V，UOL＝＋UZ＝＋6V，UT＝0V。其电压传输特性如解图P8.15（b）所示。图（c）所示电路为反相输入的滞回比较器，uO＝±UZ＝±6V。令求出阈值电压UT1＝0VUT2＝4V其电压传输特性如解图P8.15（c）所示。图（d）所示电路为同相输入的滞回比较器，uO＝±UZ＝±6V。令得出阈值电压其电压传输特性如解图P8.15（d）所示。图（e）所示电路为窗口比较器，uO＝±UZ＝±5V，±UT＝±3V，其电压传输特性如解图P8.15（e）所示。解图P8.158.16已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图P8.16（a）、（b）、（c）所示，它们的输入电压波形均如图（d）所示，试画出uO1、uO2和uO3的波形。解：根据三个电压比较器的电压传输特性画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图P8.16所示。 9.3在图P9.2所示电路中，已知VCC＝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（2）晶体管的最大功耗（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值9.12已知图P9.12所示电路中T1和T2管的饱和管压降│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10.5在图10.2.5（a）所示电路中，已知输出电压平均值UO（AV）＝15V，负载电流平均值IL（AV）＝100mA。（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，其最大整流平均电流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，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10.15直流稳压电源如图P10.15所示。（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（1）写出输出电压的表达式。解：（1）整流电路：D1～D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：、R、DZ；比较放大电路：A；取样电路：R1、R2、R3。（2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“－”下为“＋”。（3）输出电压的表达式为10.18试分别求出图P10.18所示各电路输出电压的表达式。解：在图（a）所示电路中，W7812的输出为UREF，基准电压输出电压的表达式在图（b）所示电路中，输出电压的表达式UO＝UZ＋UREF＝（UZ＋1.25）V在图（c）所示电路中，输出电压的表达式'