童诗白模拟电子技术基础课后习题答案.pdf

1 第一章第一章第一章第一章 半导体基础知识半导体基础知识半导体基础知识半导体基础知识 自测题自测题 一 1 2 3 4 5 6 二 1 A 2 C 3 C 4 B 5 AC 三 UO1 1 3VUO2 0UO3 1 3VUO4 2VUO5 2 3VUO6 2V 四 UO1 6VUO2 5V 五 根据 PCM 200mW 可得 UCE 40V 时IC 5mA UCE 30V 时IC 6 67mA UCE 20V 时IC 10mA UCE 10V 时IC 20mA 将改点连接成曲线 即为临界过损耗线 图 略 六 1 V2V mA6 2 A 26 V CCCCCE BC b BEBB B RIU II R U I UO UCE 2V 2 临界饱和时UCES UBE 0 7V 所以 k4 45 V A6 28 mA86 2 V B BEBB b C B c CESCC C I U R I I R U I 七 T1 恒流区 T2 夹断区 T3 可变电阻区 习题习题 1 11 11 11 1 1 AC 2 A 3 C 4 A 1 21 21 21 2 不能 因为二极管的正向电流与其端电压成 指数关系 当端电压为 1 3V 时管子会因电流过大而 烧坏 1 31 31 31 3ui和uo的波形如图所示 1 41 41 41 4ui和uo的波形如图所示 t t u u O O i o V V 10 10 t u O i V 5 3 3 t u O O V 3 7 3 7 2 1 51 51 51 5uo的波形如图所示 1 61 61 61 6ID V UD R 2 6mA rD UT ID 10 Id Ui rD 1mA 1 71 71 71 7 1 两只稳压管串联时可得 1 4V 6 7V 8 7V 和 14V 等四种稳压值 2 两只稳压管并联时可得 0 7V 和 6V 等两种稳压值 1 81 81 81 8IZM PZM UZ 25mA R UZ IDZ 0 24 1 2k 1 91 91 91 9 1 当UI 10V 时 若UO UZ 6V 则稳压管的电流为 4mA 小于其最小稳定 电流 所以稳压管未击穿 故 V33 3 I L L O U RR R U 当UI 15V 时 由于上述同样的原因 UO 5V 当UI 35V 时 UO UZ 5V 2 29mA IZM 25mA 稳压管将因功耗过大而损坏 RUUI ZIDZ 1 101 101 101 10 1 S 闭合 2 700 V 233 V DminDmaxDmaxDmin IURIUR 1 111 111 111 11波形如图所示 1 121 121 121 1260 时ICBO 32 A t u O I1 V 3 0 3 t u O I2 V 3 0 3 t u O O V 3 7 1 t u 0 I V 6 3 t u 0 O1 V 3 t u 0 O2 V 3 3 1 131 131 131 13选用 100 ICBO 10 A 的管子 其温度稳定性好 1 141 141 141 14 1 151 151 151 15晶体管三个极分别为上 中 下管脚 答案如表 1 161 161 161 16 当VBB 0 时 T 截止 uO 12V 当VBB 1V 时 T 处于放大状态 因为 V9umA3 A60 CCQOBQCQ b BEQBB BQ RIVII R UV I CC 当VBB 3V 时 T 处于饱和状态 因为 BECCQOBQCQ b BEQBB BQ mA8 A 160URIVuII R UV I CC 1 171 171 171 17 取UCES UBE 若管子饱和 则 管子饱和 所以 100 C b Cb C BECC b BECC R R RR R UV R UV 1 181 181 181 18 当uI 0 时 晶体管截止 稳压管击穿 uO UZ 5V 当uI 5V 时 晶体管饱和 uO 0 1V 因为 mA24 A480 BC b BEI B II R Uu I CCCCCCEC VRIVU 1 191 191 191 19 a 可能 b 可能 c 不能 d 不能 T 会损坏 e 可能 1 201 201 201 20 根据方程 2 GS th GS DSSD 1 U u Ii 逐点求出确定的uGS下的iD 可近似画出转移特性和输出特性 在输出特性中 将各条曲线 上uGD UGS off 的点连接起来 便为予夹断线 1 211 211 211 21 管号T1T2T3T4T5T6 上ecebcb 中bbbeee 下ceccbc 管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN 材料SiSiSiGeGeGe 1 01mA 5mA a b 4 1 221 221 221 22 过uDS为某一确定值 如 15V 作垂线 读出它与各条输出特性的交点的iD值 建立iD f uGS 坐标系 根据前面所得坐标值描点连线 便可得转移特性 1 231 231 231 23uI 4V 时 T 夹断 uI 8V 时 T 工作在恒流区 uI 12V 时 T 工作在可变电阻区 1 241 241 241 24 a 可能 b 不能 c 不能 d 可能 第二章第二章第二章第二章 基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路 自测题自测题 一 一 1 2 3 4 5 6 7 二 二 a 不能 因为输入信号被VBB短路 b 可能 c 不能 因为输入信号作用于基极与地之间 不能驮载在静态电压之上 必然失真 d 不能 晶体管将因发射结电压过大而损坏 e 不能 因为输入信号被C2短路 f 不能 因为输出信号被VCC短路 恒为零 g 可能 h 不合理 因为 G S 间电压将大于零 i 不能 因为 T 截止 三 三 1 3 565 BQCEQCCBQBEQCC IUVIUV 5 2 0 3 120 o LC L io U RR R UU 四 四 1 A 2 C 3 B 4 B 五 五 1 C D E 2 B 3 AC D 4 AB D E 5 C 6 B C E AD 六 六 习题习题 2 12 12 12 1ebc大大中大 cbc小大大小 bec大小小大 2 22 22 22 2 a 将 VCC改为 VCC b 在 VCC与基极之间加Rb c 将VBB反接 且加输入耦合电容 d 在VBB支路加Rb 在 VCC与集电极之间加Rc 2 32 32 32 3图 P2 3 所示各电路的交流通路 将电容开路即为直流通路 图略 2 42 42 42 4 空载时 IBQ 20 A ICQ 2mA UCEQ 6V 最大不失真输出电压峰值约为 5 3V 带载时 IBQ 20 A ICQ 2mA UCEQ 3V 最大不失真输出电压峰值约为 2 3V 2 52 52 52 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 62 62 62 6 1 6 4V 2 12V 3 0 5V 4 12V 5 12V 2 72 72 72 7 R RR U U 1 2 3 i o RRUU 1 4 io RU 2i Uo Ui Uo RL a b c d R4 R3 6 k5 93 k3 1 308 k3 1 mV26 1 V2 6 mA76 1 A 22 o c u bes be us bebebi be c u EQ bbbecCQCCCEQ BQCQ BEQ b BEQCC BQ RR A rR r A rrRR r R A I rrRIVU II R U R UV IQ 空载时 47 115 V3 2 k3 bes be be L LcCQ Lc L CEQL uus u A rR r A r R A RRI RR R UR 时 2 82 82 82 8 a 饱和失真 增大Rb 减小Rc b 截止失真 减小Rb c 同时出现饱和失真和截止失真 增大 VCC 2 92 92 92 9 a 截止失真 b 饱和失真 c 同时出现饱和失真和截止失真 2 102 102 102 10 1 k565 A20 mA2 BQ BEQCC b CQ BQ c CEQCC CQ I UV R I I R UV I 2 k5 1 1 11 k1 100 L Lc L be L i o R RR R r R A U U A uu 2 112 112 112 11空载时 V28 3 2 CESCEQ om UU U 7 V12 2 2 k3 LCQ omL RI UR时 2 122 122 122 12 2 132 132 132 13 1 静态及动态分析 k5 k7 3 1 7 7 1 k73 2 mV26 1 V7 5 A 10 1 mA1 V2 co fbeb2b1i fbe Lc EQ bb be efcEQCEQ EQ BQ ef BEQBQ EQCC b2b1 b1 BQ RR RrRRR Rr RR A I rr RRRIVU I I RR UU IV RR R U u CC 2 Ri增大 Ri 4 1k 减小 1 92 u A u A 2 142 142 142 14 cBQCCCEQBQCQ c21 BEQCC BQ 1 1 RIVUII RRR UV IQ 32o1bei be 32 RRRRrR r RR Au 2 152 152 152 15Q点 BEQcCQCCCEQBQCQ 132BEQCC 32 2 BQ 1 URIVUII RRRUV RR R I 动态 4o be 1i be 4 1 RR r RR r R Au 2 162 162 162 16 8 4obe132i 21 be2 4 1 2 2 be1 2 be2 1 1 BEQ2BQ2CQ2CEQ2 BEQ2BQ2CEQ1 BEQ1BEQ1CC 21 2 BQ2 4CQ2CCCQ2 BQ1CQ1CQ2 3 BEQ1 21 BEQ1CC BQ1 1 RRrRRR AAA r R A r r A UUUU UUU UUV RR R U RIVU III R U RR UV I uuuuu 2 172 172 172 17图略 1 1 21 uu AA 2 182 182 182 18 1 求解 Q 点 V17 7 mA61 2 1 A 3 32 1 eEQCCCEQ BQEQ eb BEQCC BQ RIVU II RR UV I 2 求解电压放大倍数和输入电阻 992 0 1 1 k76 1 k3 996 0 1 1 k110 1 Lebe Le LebebiL ebe e ebebiL RRr RR A RRrRRR Rr R A RrRRR u u 3 求解输出电阻 37 1 bes eo rRR RR b 2 192 192 192 19 1 9 k3 95 952 952 mV26 1 V56 4 A 86 1 A 31 1 co be Lc bebi EQ bb be ecEQCCCEQ BQCQ eb BEQCC BQ RR r RR A rRR I rr RRIVU mII RR UV IQ u 2 mV4 14 mV6 9 5 1 k3 51 1 C mV304 mV2 3 io is i i e Lc ebebi e io is i i UAU U RR R U R RR A RrRR UAU U RR R U u s u u s 开路 则若 2 202 202 202 20 a 源极加电阻RS b 输入端加耦合电容 漏极加电阻RD c 输入端加耦合电容 d 在Rg支路加 VGG VDD改为 VDD 2 212 212 212 21 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 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 2 mA V1 2 DQDSS GS off GS D m DS II Uu i g U kRRRRgAu5 M1 5 DoiDm 2 222 222 222 22 1 求Q点 UGSQ VGG 3V 从转移特性查得 当UGSQ 3V 时 IDQ 1mA UDSQ VDD IDQRD 5V 2 求电压放大倍数 20 VmA3 2 Dmu DODQ thGS m RgA II U g 2 232 232 232 23 10 D i LDmu RR RRRR RRgA 0 213 2 242 242 242 24 a b c NPN 型管 上 集电极 中 基极 下 发射极 d e f PNP 型管 上 发射极 中 基极 下 集电极 g NPN 型管 上 集电极 中 基极 下 发射极 第三章第三章第三章第三章多级放大电路多级放大电路多级放大电路多级放大电路 自测题自测题 一 1 2 3 4 5 二 1 A A 2 DA 3 BA 4 D B 5 C B 三 1 B D 2 C 3 A 4 AC 5 B 6 C 四 1 IC3 UZ UBEQ3 Re3 0 3mAIE1 IE2 0 15mA 2 减小RC2 当uI 0 时uO 0 ICQ4 VEE RC4 0 6mA k74 2 mV26 1 k7 10 mV26 1 k14 7 mA14 0 EQ4 bb be4 EQ2 bb be2 BEQ4E4E4 C2 B4C2 C2 C4 I rr I rr I URI R III R R 297 18 1 5 16 2 1 21 e4be4 c4 2 be2 e4be4c2 1 uuu u u AAA Rr R A r RrR A 习题习题 3 13 13 13 1 a 共射 共基 b 共射 共射 c 共射 共射 d 共集 共基 e 共源 共集 f 共基 共集 3 23 23 23 2图 a 11 2 2be2 3o be11i 32be2 32 be11 32be221 1 1 1 1 Rr RR rRR Rr R rR RrR Au 图 b 4o be2321be11i be2 42 be2321be1 be2321 1 1 1 RR rRRrRR r R rRRr rRR Au 图 c 3o be11i 2be2 32 be11 2be221 1 1 RR rRR rr R rR rrR A D D u 图 d 8o 213i 2be 82 be2764m RR RRRR r R rRRRgAu 3 33 33 33 3 1 d e 2 c e 3 e 3 43 43 43 4 图 a k3 k93 0 125 125 1 3i be121i 21 be2 32 2 be1 2 be2 1 1 RR rRRR AAA r R A r r A uuu u u 图 b 12 k1 k2 1 2100 42 50 4i be1325i 21 be2 42 2 be1 be211 1 RR rRRRR AAA r R A r rR A uuu u u 3 53 53 53 5 图 c k2 k5 1 6634 107 62 4i be11i 21 be2 42 2 be1 be231 1 RR rRR AAA r R A r rR A uuu u u 图 e 43 1 M10 6 1 1 1 6 1 2be 4o 1i 21 4be 4 2 24be21 Rr RR RR AAA Rr R A RgRrRgA uuu u mmu 3 63 63 63 6 be W c I O d C2C1O I be c C2I be Wc C1 be W c I O d 2 2 2 2 2 1 r R R u u A uuu u r R uu r RR u r R R u u A 3 73 73 73 7 13 k4 10 1 2 97 2 1 k66 2 mV26 1 mA517 0 2 2 2 2 Wbei W be c d EQ bb be e W BEQEE EQEEeEQ W EQBEQ RrR R r R A I rr R R UV IVRI R IU 3 83 83 83 8 V67 0 67 2 mV10 mV15 2 IddO be c d I2I1Id I2I1 IC uAu r R A uuu uu u 3 93 93 93 9 1 V5 k67 6 CC Lc L CCLc L V RR R VRRR V15 V23 3 mA265 0 2 CCCQ2 LCQ CCCQ1 e BEQEE EQ VU RIVU R UV I 2 uO uO UCQ1 1 23V V9 2 V327 0 mV6 37 7 32 2 k1 5 mA26 1 O1O IdO d O I beb L d EQ bbbe uUu uAu A u u rR R A I rr CQ 3 103 103 103 10 14 1 2 1 2 be21be1i be211be L c21 d rrR rr R R A 3 113 113 113 11Ad gmRD 40Ri 3 123 123 123 12Ri 1600 2 1 Dmd RgA 3 133 133 133 13 5 6be5 7o 221 75be5 75 3 1be 54be464 2 be1 54be421 1 1 1 1 2 1 2 1 Rr RR AAAA Rr R A r RrR A r RrR A uuuu u u u 3 143 143 143 14 1 mV8 77 V78 7 2 o i CEQCC o u A U U UV U 2 若Ui 10mV 则Uo 1V 有效值 若R3开路 则uo 0V 若R3短路 则uo 11 3V 直流 第五章第五章第五章第五章放大电路的频率响应放大电路的频率响应放大电路的频率响应放大电路的频率响应 自测题自测题 一 1 A 2 BA 3 BA 4 C C 二 1 静态及动态分析估算 15 178 A mA V2 69 k27 1 k27 1 k17 1 mV26 1 V3 mA8 1 1 A 6 22 c be eb is i us T EQ bbei eb bb be EQ bb eb cCQCCCEQ BQEQ b BEQCC BQ Rg r r RR R U I g RrR rrr I rr RIVU II R UV I m m 2 估算 C pF1602 1 pF214 2 2 cm Teb 0 eb 0 T CRgCC C fr C CCr f 3 Hz14 2 1 kHz175 2 1 567 is L H sbb eb bsbb eb CRR f RC f RrrRRrrR 4 频率特性曲线略 dB45lg20 sm u A 三 1 60103 2 1010 3 10 j1 10 j1 10 j1 j100 10 j1 10 j1 j 10 1 10 5454 3 fff f ff f 或 16 习题习题 5 15 15 15 1 1 1 2 1 CrRR bebS 2 2 1 CRRrr Sbbbeb 5 25 25 25 2 10 j1 10 j1 3 2j 10 j1 j 10 1 32 55 ff f A f f A uu 或 5 35 35 35 3 105 2 j1 10 j1 j1 10 105 2 j1 j 10 1 j 1 1 100 5 2 5 ff f f A f ff A uu 或 5 45 45 45 4 1 直接耦合 2 三级 3 当f 104Hz 时 135o 当f 105Hz 时 270o 5 55 55 55 5kHz131 31 1 105 2 1 10 H H 3 5 3 f f f j Au 5 65 65 65 6 1 Hz10 Hz10 100 10 j1 10 j1 10 j100 5 H L m 5 f f A ff f A u u 2 图略 5 75 75 75 7 17 Hz10 Hz5 10 105 2 j1 10 j1 5 j1 5 j10 4 H L 3 m 54 3 f f A fff f A u u 图略 5 85 85 85 8 1 a 2 c 3 c 5 95 95 95 9 Hz80 2 1 20 11 e L sbs e RC f RrRRr RR bebe 5 105 105 105 10 1 C1 Rs Ri C2 Rc RL C1 C2 5 1 2 Hz1021 1 Hz4 6 2 1 F 5 2 F 5 12 L1L L2L1 Lc 2 is 1 ff ff RR C RR C 5 115 115 115 11减小 因为在同样幅值的作用下 将减小 随之减小 必 smu A i U b I c I o U 然减小 fL减小 因为少了一个影响低频特性的电容 fH减小 因为会因电压放大倍数数值的减小而减小 C 5 125 125 125 12 F133 2 1 20 11 L e sbs e Rf C RrRRr RR bebe 5 135 135 135 13 1 Hz3 5 2 1 2 1 besis L rRRR f 2 18 dB6 37lg20 76 g g V mA77g kHz316 2 1 2 1 k9 0 sm Lm bes eb Lm be eb is i sm T EQ m sbb eb sbbb eb H bb beeb u u A R rR r R r r RR R A U I CRrrCRRrr f rrr 图略 5 145 145 145 14 101 1 j1 16 j1 16 j 4 12 MHz1 1 2 1 2 1 pF72 1 Hz16 2 1 4 12 6 s GSs GSGs H GD LmGS GS ss L Lm Lm is i sm ff f A CRCRR f CRgCC CR f RgRg RR R A u u 5 155 155 155 15 Hz904 2 1 Hz796 0 2 1 pF88 1 20 GSG H LD L GD LmGS GS Lmm CR f CRR f CRgCC RgAu 图略 5 165 165 165 16 kHz3 64 10 1 21 1 1 Hz50 2 10 j1 50 j1 4 j1 50 1 H 5 H L 2 5 2 21 f f f fff f AAA uuu 3 折线画法 低频段有两个拐点 f 4Hz 时幅频特性的斜率为 40dB 十倍频 4Hz 19 f 50Hz 时幅频特性的斜率为 20dB 十倍频 高频段有一个拐点 f 105Hz 时幅频特性的 斜率为 40dB 十倍频 图略 5 175 175 175 17 1 Ce 2 所在回路的 2 1432 1 212 CRRRRRCCAA suu 所以 因为 大于所在回路的 第二级的上限频率低 1 C 5 185 185 185 18 在折线化幅频特性中 频率小于 10Hz 时斜率为 40dB 十dB60lg20 u A 倍频 频率大于 105Hz 时斜率为 40dB 十倍频 在折线化相频特性中 f 10Hz 时相移为 90o f 105Hz 时相移为 90o 第六章第六章第六章第六章放大电路中的反馈放大电路中的反馈放大电路中的反馈放大电路中的反馈 自测题自测题 一 1 2 3 4 二 1 B 2 C 3 A 4 D 三 a 电流串联负反馈 L 31 321 f 321 31 R RR RRR A RRR RR F u b 电压并联负反馈 12f RRAu c 电压串联负反馈 1 f u A d 正反馈 四 1 应引入电压串联负反馈 2 故因 190k 201 f 1 f R R R Au 五 因为f 105Hz 时 为使此时 则需 180dB40lg20 A A 0lg20 FA 2 10dB40lg20 即 FF 习题习题 6 16 16 16 1 1 B B 2 D 3 C 4 C 5 AB BAB 6 26 26 26 2 1 A 2 B 3 C 4 D 5 B 6 A 6 36 36 36 3 1 2 3 4 6 46 46 46 4 a 直流负反馈 b 交 直流正反馈 c 直流负反馈 20 d e f g h 均引入交 直流负反馈 6 56 56 56 5 a 交 直流负反馈 b 交 直流负反馈 c RS引入交 直流负反馈 C2引入交流正反馈 d e f 均引入交 直流负反馈 g R3和R7引入直流负反馈 R4引入交 直流负反馈 6 66 66 66 6 d 电流并联负反馈1 of IIF e 电压串联负反馈 21 1 of RR R UUF f 电压串联负反馈1 of UUF g 电压串联负反馈 21 1 of RR R UUF h 电压串联负反馈 31 1 of RR R UUF 6 76 76 76 7 a 电压并联负反馈RUIF1 of b 电压并联负反馈 4of 1RUIF e 电流并联负反馈 21 2 of RR R IIF f 电压串联负反馈 41 1 of RR R UUF g 电流串联负反馈 942 92 of RRR RR IUF 6 86 86 86 8 1 3 f o i o f 1 2 f o i o f f o i o f 1 2 f o i o f 1 L 1f Lo 1i Lo i o f 1 h 1 g 1 f 1 e d R R U U U U A R R U U U U A U U U U A R R U U U U A R R RI RI RI RI U U A u u u u u 21 6 96 96 96 9 92 L87942 f L87o i o f 1 4 f o i o f s L 2 1 sf L4o i o sf g 1 f 1 e RR RRRRRR U RRRI U U A R R U U U U A R R R R RI RRI U U A u u u 6 106 106 106 10 d 输入电阻减小 输出电阻增大 e h 输入电阻增大 输出电阻减小 6 116 116 116 11 a 输入电阻减小 输出电阻增大 b 输入电阻减小 输出电阻减小 c 输入电阻增大 输出电阻增大 e 输入电阻减小 输出电阻增大 f 输入电阻增大 输出电阻减小 g 输入电阻增大 输出电阻增大 6 126 126 126 12电压串联负反馈无穷大1111114141 6 136 136 136 13 若uB1 uB2增大 则产生下列过程 uB1 uB2 uC1 uC2 uB4 uB5 iE4 iE5 uR5 uB3 iC3 uR1 uC1 uC2 6 146 146 146 14 1 Af 1 F 500 2 Af相对变化率为A的相对变化率的 约为 0 1 AF 1 1 6 156 156 156 15 2000 05 0 20 11 1 100 1 0 10 f F FA A A FFA FA 所以 6 166 166 166 16UO的调节范围约为 V6 V6 1 321 21 321 Z 1 321 Z 21 321 R RRR RR RRR U R RRR U RR RRR 即 6 176 176 176 17反馈系数的上限值为 60dB 即的上限值为 10 3 F lg20F 6 186 186 186 18 22 6 196 196 196 19 1 引入电流串联负反馈 通过电阻Rf将三极管的发射极与 T2管的栅极连接起 来 2 所以 代入数据 5 10 5 110 5 110 f f1 6f1 f 6f1 f1 R RR RRR A RRR RR F Rf 18 5k 6 206 206 206 20 1 一定会产生自激振荡 因为在f 103Hz 时附加相移为 45o 在f 104Hz 时 附加相移约为 135o 在f 105Hz 时附加相移约为 225o 因此附加相移为 180o的频 率在 104Hz 105Hz 之间 此时 故一定会产生自激振荡 0 FA 2 加消振电容 在晶体管 T2的基极与地之间 3 可在晶体管 T2基极和集电极之间加消振电容 因为根据密勒定理 等效在基极与 地之间的电容比实际电容大得多 6 216 216 216 21 a C2到R3 提高输入电阻 改善跟随特性 b C2到R3 提高第二级跟随范围 增大放大倍数 使输出的正方向电压有可能高于 电源电压 6 226 226 226 22 1 R R Au f 1 2 A iI 1 2 3 4 A uO R R RLuO uI A R R uO uI 1 2 A R RLuO R iI 1 2 1 U U U R R r U i i o n o Ii 23 因为ro很小 iiin UrIUU o 参阅 P297 P298 oi jUCI CR f CRR R U U A RR RRU R CR U UC R U RR RRU R UU R U I u f H f f i o f fi f f o o f o f fi f oii i 2 1 j1 1 1 j1 j 所以 6 236 236 236 23 a 反馈放大电路的基本放大电路如下图所示 因此 则 若 odooffodif od fod f oofifodfofid idod fidfo f fidod fo of od f f fidod fid if f fidod fidod f f fidod f fidod fO F fidod fid i O I O foo fidi 1 1 1 1 1 1 1 11 1 ArRRAR A RA A rRRRRAARrRr rA RrRr R RrA Rr R A R R RrA Rr R R RrA RrA A R RrA R RrAAF Ru i F RrA Rr u u i u A RrR RrR A R R uO uI f f R Ri 24 整个电路的输入电阻约为 R Rf Aod b 反馈放大电路的基本放大电路如下图所示 因此 ffid id od ffid id od fO F fid id od id fid Id O I O id fid IdI foofidi 11 RR R RRr r A RR R RRr r AAF RR R u u F RRr r A r RRr u u u u A r RRr uu RRrRRRrR R RR r RRr A RRr RR R RRr r A RRr R RR Rr A RR R RRr r ARRrR RR R RRr r A RRr r A A f id fid od fo ffid id od fo of f id od ffid id odfidif ffid id od fid id od f 1 A R R uO u I f f R R 25 R RR A r RR R A r R RR RrA RR R ArR RR R A A A RR R AAFAA rRrR RRrRRr f od o f od o of f idod f odidif f od od f f odod ooidi fofid 1 1 1 则 若 第七章第七章第七章第七章信号的运算和处理信号的运算和处理信号的运算和处理信号的运算和处理 自测题自测题 一 1 2 3 4 二 1 C 2 F 3 E 4 A 5 C 6 D 三 1 带阻 2 带通 3 低通 4 有源 四 I 31 42 O 2 O 4 3 O 4 3 I 1 2 O2 O1O I3 43 4 21 f 2 I2 1 I1 fO1 b d 1 1 a u RkR RR u ku R R u R R u R R u tu RC u u RR R RR R R u R u Ru 习题习题 7 17 17 17 1 1 反相同相 2 同相反相 3 同相反相 4 同相反相 7 27 27 27 2 1 同相比例 2 反相比例 3 微分 4 同相求和 5 反相求和 6 乘方 7 37 37 37 3uO1 Rf R uI 10uIuO2 1 Rf R uI 11uI uI V0 10 511 5 26 7 47 47 47 4可采用反相比例运算电路 电路形式如图 P7 3 a 所示 R 20k Rf 2M 7 57 57 57 5由图可知Ri 50k uM 2uI IMO 3 OM 4 M 2 M 342 10452uuu R uu R u R u iii RRR 即 7 67 67 67 6 1 uO 2uI 4V 2 uO 2uI 4V 3 电路无反馈 uO 14V 4 uO 4uI 8V 7 77 77 77 7 1 10 4 2 10 7 87 87 87 8 a uO 2uI1 2uI2 5uI3 b uO 10uI1 10uI2 uI3 c uO 8 uI2 uI1 d uO 20uI1 20uI2 40uI3 uI4 7 97 97 97 9 因为均有共模输入信号 所以均要求用具有高共模抑制比的集成运放 7 107 107 107 10 a uIC uI3 b I3I2IC 11 1 11 10 uuu c d I2IC 9 8 uu I4I3IC 41 1 41 40 uuu 7 117 117 117 11IL UZ R2 0 6mA 7 127 127 127 12 1 uO2 uP2 10 uI2 uI1 uO 10 1 R2 R1 uI2 uI1 或uO 10 RW R1 uI2 uI1 2 uO 100mV 3 uO 10 10 R1min uI2max uI1min V 14V R1min 71k R2max RW R1min 10 0 071 k 9 93 k 7 137 137 137 13 1 1 1 1 1 b a I1I2 4 5 I2 4 5 I1 1 3 4 5 I2 4 5 O1 4 5 O I1 1 3 O1 2 I2 1 I1 5 43 4344MO 5 M 2 I2 1 I1 534 2 I2 1 I1 3M uu R R u R R u R R R R u R R u R R u u R R u R u R u R RR RRRiuu R u R u R u iii R u R u Ru R RRR c uO 10 uI1 uI2 uI3 7 147 147 147 14 d 1 1O IO 2 1 tutu RC u t t 当uI为常量时 uO1 1 5 10 14 uO21 15 51114 27 100 1010 1 1 1O12I 1O12I 75 112IO tuttu tuttututtu RC u O 若t 0 时uO 0 则t 5ms 时uO 100 5 5 10 3V 2 5V 当t 15mS 时 uO 100 5 10 10 3 2 5 V 2 5V 因此输出波形为 7 157 157 157 15 输出电压与输入电压的运算关系为uO 100uI t2 t1 uI uC t1 波形如图下 所示 7 167 167 167 16 a tuutu CR u R R ud100d 1 III 1 I 1 2 O b I I3 I 2 1I 1O 2 d d 10 d d u t u u C C t u RCu c tutu RC ud10d 1 I 3 IO d tuut R u R u C ud 5 0 100d 1 I2I1 2 I2 1 I1 O 7 177 177 177 17 1 uO1 uO uI uC uO R u R uu i IOO1 C tutu RC ti C ud10d 1 d 1 IICO u t V mS 0 2 5 5 2 5 5 5152535 t t u u mS mS V V I O 0 1 2 5 5 7 5 2 5 51525 35 28 2 uO 10uIt1 10 1 t1 V 6V 故t1 0 6S 即经 0 6 秒输出电压达到 6V 7 187 187 187 18 tuu ututu CR u d 2d2d 1 IO OII 1 O2 7 197 197 197 19 1 UA 7V UB 4V UC 1V UD 2V uO 2UD 4V 2 uO 2UD uO3 mS6 28 47 101050 11 63 A 1 O3 t ttu CR u 7 207 207 207 20 7 217 217 217 21 1 上为 下为 2 所以 1 0 I2O f O f I1I2O O uu RR R u RR R uukuu I2 1If O 10 u u R RR u 7 227 227 227 22 I 1 43 I 2 3 42 I 2 4 O 2 I2 1 I1 I3 3 OI3O 2 I2 1 I1 3 O b a u R R uk R R ku R R u R u R u ku R uuku R u R u Ru 7 237 237 237 23 方框图如图 7 3 9 所示 N 5 时为 5 次方电路 N 0 2 时为 5 次幂电路 7 247 247 247 24 1 带阻滤波器 2 带通滤波器 3 低通滤波器 4 低通滤波器 7 257 257 257 25 a 高通滤波器 b 高通滤波器 c 带通滤波器 d 带阻滤波器 7 267 267 267 26将两个滤波器串联 图略 7 277 277 277 27 为高通滤波器 为高通滤波器 1 1 a 1 a 21 2 1 2 CsRR R sA CsR CsR sA u u 7 287 287 287 28uO1 高通 uO2 带通 uO2 低通 7 297 297 297 29参阅 P362 P363 对数运算电路 对数运算电路 减法运算电路指数运算电路 u u I1 I2 uI1 uI2 k 29 7 307 307 307 30 k6404 k 160 2 1 212 21 p0 up p RRR R RC ff AQA ff u 代入数据 得出因为 所以因为 7 317 317 317 31参阅 7 5 节 7 327 327 327 32略 第八章第八章第八章第八章波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换波形的发生和信号的转换 自测题自测题 一 1 2 3 4 二 a 加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容 b 变压器副边与放大电路之间加耦合电容 改同铭端 三 与 相连 与 相连 与 相连 与 相连 四 1 正弦波振荡电路 2 同相输入过零比较器 3 反相输入积分运算电路 4 同相输入滞回比较器 五 图 b 中 UT 0 5UZ 六 1 A1 滞回比较器 A2 积分运算电路 2 3 2000 1 1O12O11O12O1 4 O tuttututtu CR u 4 u u I O 0 u u I O 0 Z Z T U Z Z T a b U U U U U u u O O1 0 8 8 4 4 V V t u 0 U U U U Z Z T T u u O1 O2 30 5 减小R4 C R1 增大R2 习题习题 8 18 18 18 1 1 2 3 4 5 6 8 28 28 28 2 1 2 3 4 5 6 8 38 38 38 3 1 A 2 B 3 C 8 48 48 48 4 1 BAC 2 BCA 3 B 8 58 58 58 5 a 可能产生正弦波振荡 因为共射放大电路输出电压和输入电压反相 A 180o 而三级移相电路为超前网络 最大相移为 270o 因此存在使相移为 180o F 180o 的频率 即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f0 此时 A F 0o 且在f f0 时有可能满足起振条件 1 故可能产生正弦波振荡 FA b 可能产生正弦波振荡 因为共射放大电路输出电压和输入电压反相 A 180o 而三级移相电路为滞后网络 最大相移为 270o 因此存在使相移为 180o F 180o 的频率 即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f0 此时 A F 360o 且在f f0时 有可能满足起振条件 1 故可能产生正弦波振荡 FA 8 68 68 68 6 1 不能 因为不存在满足相位条件的频率 2 可能 因为存在满足相位条件的频率 且有可能满足幅值条件 8 78 78 78 7 1 根据起振条件 k 22 WWf RRRR 2 求解振荡频率的范围 Hz145 2 1 kHz6 1 2 1 21 max0 1 max0 CRR f CR f 8 88 88 88 8 1 V36 6 2 5 1 Z o U U 2 Hz95 9 2 1 0 RC f 8 98 98 98 9 1 上 下 2 输出严重失真 几乎为方波 3 输出为零 输出为零 5 输出严重失真 几乎为方波 8 108 108 108 10 1 在特定频率下 由 A2组成的积分运算电路的输出电压超前输入电压 O2 U 90o 而由 A1组成的电路的输出电压滞后输入电压90o 因而和互为 O1 U O1 U O2 U O1 U O2 U 依存条件 即存在f0满足相位条件 在参数选择合适时也满足幅值条件 故电路在两个集成 运放的输出同时产生正弦和余弦信号 2 解方程组 31 25 1O O2 11P 3 1O1P 4 1O1P 1O 21 1 1N1P C C Rj U U jU R UU R UU U RR R UU 可得正实根 求出 RC f 2 1 0 3 UO2max UZ 6V 对方程组中的第三式取模 并将代入可得 故 RC2 2 2 00 f O2O1 2UU V5 82 maxO2max1O UU 若uO1为正弦波 则uO2为余弦波 图略 8 118 118 118 11 a 原边线圈上端和副边线圈上端为同铭端 b 原边线圈上端和副边线圈下端为同铭端 c 原边线圈下端和副边线圈下端为同铭端 d 原边线圈左端和副边线圈右端为同铭端 图略 8 128 128 128 12 a 可能 b 不能 c 不能 d 可能 8 138 138 138 13 b 加耦合电容 c 加耦合电容 改同铭端 8 148 148 148 14 a 选频网络 C和L 正反馈网络 C2和RW 负反馈网络 C和L 满足相位 条件 b 选频网络 C2和L 正反馈网络 C2和L 负反馈网络 R8 满足相位条件 8 158 158 158 15 u u I O V V u u I O V V u u I O V V u u I O V V u u I O V V a b c d e 8 8 0 5 0 0 2 0 6 6 4 6 0 6 3 55 5 5 0 5 33 3 32 8 168 168 168 168 178 178 178 17 1 A1工作在线性区 电路引入了负反 馈 A2工作在非线性区 电路仅引入了负反馈 2 uO1 iIR1 100iI 8 188 188 188 18 8 198 198 198 19 1 T R