18602《模拟电子技术》思考与练习解答

1、模拟电子技术节后思考与练习解答1.1 思考与练习1、半导体具有哪些独特性能？在导电机理上，半导体与金属导体有何区别？ 答：半导体只所以应用广泛，是因为它具有光敏性、热敏性和掺杂性的独特性能，在 导电机理上，金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中有多子和少子两 种载流子同时参与导电，这是它们导电机理上的本质区别。2、何谓本征半导体？什么是“本征激发”？什么是“复合”？ 答：天然半导体材料经过特殊的高度提纯工艺，成为晶格结构完全对称的纯净半导体 时，称为本征半导体。由于光照、辐射、温度的影响在本征半导体中产生电子 空穴对的现象称为本征激发 ；本征激发的同时，共价键中的另外一些价电子“

2、跳进”相邻原子由本征激发而产生的空穴中的现象称为复合 。复合不同于本征激发，本征激发的主要导电方 式是完全脱离了共价键的自由电子载流子逆着电场方向而形成的定向迁移， 而复合运动的 导电方式是空穴载流子的定向迁移，空穴载流子带正电，顺电场方向定向运动形成电流。3、N 型半导体和 P 型半导体有何不同？各有何特点？它们是半导体器件吗？ 答：本征半导体中掺入五价杂质元素后可得到 N 型半导体， N 型半导体中多子是自由 电子，少子是空穴，定域的离子带正电；本征半导体中掺入三价杂质元素后可得到 P 型半 导体， P 型半导体中多子是空穴，少子是自由电子，定域的离子带负电。这两种类型的半 导体是构成半导

3、体器件的基本元素，但它们都不能称之为半导体器件。4、何谓 PN 结？PN 结具有什么特性？ 答：在同一块晶体中的两端注入不同的杂质元素后， 在两端分别形成 P区和 N 区，而 在 P 区和 N 区交界处因为浓度上的差别而出现扩散， 扩散的结果在两区交界处形成一个干 净的离子区，这个离子区就是 PN 结，PN 结具有单向导电性：正向偏置时导通，反向偏置 时截止。5、电击穿和热击穿有何不同？试述雪崩击穿和齐纳击穿的特点。 答：电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿，前者是一种碰撞的击穿，后者属于场效应的击 穿，这两种电击穿一般可逆，不会造成 PN 结的永久损坏。如果上述两种击穿不加任何限 制而持续增强时，由

4、于 PN 结上的热量积累就会造成热击穿，热击穿过程不可逆，可造成 二极管的永久损坏。1.2 思考与练习1、二极管的伏安安特性曲线上分为几个区？试述各工作区上电压和电流的关系。 答：二极管的伏安特性曲线上分有死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区四个工作区。死区上正向电压很小， 电流基本为零； 正向导通区管压降基本不变， 硅管约为 0.6 0.8V ，其典型值通常取 0.7V ；锗管约为 0.2 0.3V ，其典型值常取 0.3V，但通过管子的正 向电流迅速增长；在反向截止区内，通过二极管的反向电流是半导体内部的少数载流子的 漂移运动，只要二极管工作环境的温度不变，少数载流子的数量就保持恒定，

5、由于反向饱 和电流的数值很小，在工程实际中通常近似视为零值；在反向击穿区，反向电流会突然随 反向电压的增加而急剧增大，造成齐纳击穿或雪崩击穿现象，如不加限流设置，极易造成 “热击穿”而使二极管永久损坏。图 1.232、普通二极管进入反向击穿区后是否一定会被烧损？为什 么？答：普通二极管工作在反向击穿区时，反向电流都很大，如不 加设限流设置，极易造成“热击穿”而造成永久损坏。3、为什么把反向截止区的电流又称为反向饱和电流？答：反向截止区内通过二极管的反向电流是半导体内部少数载 流子的漂移运动形成的。只要二极管的工作环境温度不变，少数载流子的数量就会保持恒定，因此反向截止区的电流又被称为反向饱和电

6、流。反向饱和电流的数值很小，在工程实 际中通常近似视为零值。图 1.234、试判断图 1.23 所示电路中二极管各处于什么工作状态？设各 二极管的导通电压为 0.7V ，求输出电压 UAO 。答：图中二极管 VD 1 处于正向导通状态，二极管 VD 2处于反向 截止状态，输出电压 U AO 0.7V 。5、把一个 1.5V 的干电池直接正向联接到二极管的两端，会出现 什么问题？答：测量二极管类型及好坏时，通常采用1.5V 干电池串一个约1k 的电阻，并使极管按正向接法与电阻相连接，使二极管正向导通。然后用万用表的直流电压档测量二极 管两端的管压降 UD，如果测到的 UD为0.60.7V 则为硅

7、管，如果测到的 UD为0.10.3V 就是锗管。如果测量时直接把 1.5V 的干电池正向连接到二极管的两端，因为没有限流电阻，u0就可能使二极管中因电流过大而损坏。6、理想二极管电路如图 1.24 所示。已知输入电压 ui 10sin tV ，试画出输出电压图 1.24的波形。答：（ a）图：图中二极管若看作理想二极管，当输入正弦波电压低于5V 时，二极管 D 导通，输出电压 uO=ui；当输入正弦波电压高于 5V 时，二极管 D 截止，输出电压uO=5V，波形如下图所示：（ b）图：图中二极管也看作理想二极管，当输入正弦波电压高于5V 时，二极管 D导通，输出电压 uO=ui ；当输入正弦波

8、电压低于 5V 时，二极管 D 截止，输出电压 uO=5V ，波形如下图所示：1.3 思考与练习1、双极型三极管的发射极和集电极是否可以互换使用？为什么？ 答：由于三极管的发射区和集电区掺杂质浓度上存在较大差异，且面积也相差不少， 因此不能互换使用。如果互换使用，其放大能力将大大下降甚至失去放大能力。2、三极管在输出特性曲线的饱和区工作时，其电流放大系数是否也等于？答：三极管工作在饱和区时，电流放大能力下降，电流放大系数值随之下降。3、使用三极管时，只要集电极电流超过ICM 值；耗散功率超过 PCM 值；集 射极电压超过 U（BR）CEO 值，三极管就必然损坏。上述说法哪个是对的？ 答：其中只

9、有说法正确，超过最大耗散功率PCM 值时，三极管将由于过热而烧损。4、用万用表测量某些三极管的管压降得到下列几组数据，说明每个管子是NPN 型还是 PNP 型？是硅管还是锗管？它们各工作在什么区域？ UBE0.7V ，UCE 0.3V ； UBE0.7V ，UCE 4V； UBE0V ，UCE4V； UBE 0.2V，UCE0.3V； UBE0V ，UCE 4V 。答： NPN 硅管，饱和区； NPN 硅管，放大区； NPN 硅管，截止区； PNP 锗 管，放大区； PNP 锗管，截止区。5、复合管和普通三极管相比，具有哪些特点？通常用于哪些场合？ 答：和普通三极管相比，复合管的电流放大系数比

10、普通三极管大得多，鉴于复合管的 这种特点，常常用于音频功率放大、电源稳压、大电流驱动和开关控制等电路中。1.4 思考与练习1、双极型三极管和单极型三极管的导电机理有什么不同？为什么称双极型三极管为电 流控制型器件？ MOS 管为电压控制型器件？答：双极型三极管有多子和少子两种载流子同时参与导电；单极型三极管只有多子参 与导电。由于双极型三极管的输出电流IC 受基极电流 IB 的控制，因此称其为电流控件；MOS 管的输出电流 ID 受栅源间电压 UGS 的控制，因之称为电压控制型器件。2、当 UGS为何值时，增强型 N沟道 MOS 管导通？当 UGD等于何值时，漏极电流表现 出恒流特性？答：当

11、UGS=UT时，增强型 N沟道 MOS 管开始导通，随着 UGS的增加，沟道加宽， ID 增大。当 UGD U GS UDS< U T 时，漏极电流 ID 几乎不变，表现出恒流特性。3、双极型三极管和 MOS 管的输入电阻有何不同？答：双极型三极管的输入电阻 rbe一般在几百欧千欧左右，相对较小；而MOS 管绝缘层的输入电阻极高，趋近于无穷大，因此通常认为栅极电流为零。4、MOS 管在不使用时，应注意避免什么问题？否则会出现何种事故？ 答：由于二氧化硅层的原因，使 MOS 管具有很高的输入电阻。受外界电压影响时， 栅极易产生相当高的感应电压， 造成管子击穿， 所以 MOS 管在不使用时应

12、避免栅极悬空， 务必将各电极短接。5、为什么说场效应管的热稳定性比双极型三极管的热稳定性好？ 答：双极型三极管同时有两种载流子参与导电， 其中少数载流子受温度影响变化较大， 即其热稳定性较差，而场效应管只有多子一种载流子参与导电，而温度对多子无影响，因 此其热稳定性较好。1.5 思考与练习1、分析下列说法是否正确，对者打“”错者打“×”。（ 1）晶闸管加上大于 1V 的正向阳极电压就能导通。 （ × ）（2）晶闸管导通后，控制极就失去了控制作用。（ ）（ 3）晶闸管导通时，其阳极电流的大小由控制极电流决定。（ ）（ 4）只要阳极电流小于维持电流，晶闸管就从导通转为阻断。（

13、× ）（只有在门控极电流为零时，阳极电流小于维持电流时，晶闸管才会从导通转为阻 断。）2、当正向阳极电压大到正向转折电压时，晶闸管能够正常导通吗？为什么？ 答：当正向阳极电压超过临界极限即正向转折电压UBO 时，漏电流会急剧增大，晶闸管便由阻断状态转变导通状态，这种开通不属于正常导通，称为 “硬开通 ”。3、何谓晶闸管的 “硬开通 ”？ 晶闸管正常工作时允许“硬开通”吗？为什么？ 答：晶闸管的正向阳极电压超过临界极限即正向转折电压UBO 时，晶闸管出现“硬开通”，硬开通时晶闸管的管压降只有 1V 左右，但是通过晶闸管的电流却很大，显然，晶闸 管正常工作时一般是不允许硬开通。4、选择晶

14、闸管时，主要选择哪两个技术参数？ 答：选择晶闸管时， 主要选择额定通态平均电流 IT 和反向峰值电压 URRM 这两个参数。2.1 思考与练习1、影响静态工作点稳定的因素有哪些？其中哪个因素影响最大？如何防范？答：实践证明，放大电路即使有了合适静态工作点，在外部因素的影响下，例如温度 变化、电源电压的波动等，都会引起静态工作点的偏移，在诸多影响因素中，温度变化是 影响静点稳定的最主要因素。在放大电路中加入反馈环节，可以有效地抑制温度对静态工c）d）图 2.19 思考与练习题 2 电路图作点的影响。2、图2.19所示各电路，分析其中哪些具有放大交流信号的能力？为什么？答：图（ a）没有放大交流信

15、号的能力。因为，基极电位VB=UCC，静态工作点太高；图（ b）电路中，由于集电极电阻 RC=0，所以无法实现电压放大；图（ c）分压式偏置共射 放大电路缺少负反馈环节，且电容极性反了，因此易产生失真，不能正常放大；图（d）电路中核心元件三极管应选择 NPN 硅管，但用成 PNP 管，因此不具有交流信号放大能力。3、静态时耦合电容 C1、 C2两端有无电压？若有，其电压极性和大小如何确定？ 答：静态时耦合电容 C1 和 C2 两端均有电压。共射放大电路静态时，输入信号源相当 于短路，因此，耦合电容 C1 的端电压等于三极管基极电位值VB，左低右高；静态下由于无输出，所以输出端也相当短路短路，耦

16、合电容C2 的端电压等于三极管输出电压值 UCE，左高右低。4、放大电路的失真包括哪些？失真情况下，集电极电流的波形和输出电压的波形有何不同？消除这些失真一般采取什么措施？答：放大电路出现的失真包括截止失真和饱和失真两种。截止失真时，共射放大电路 的集电极电流波形出现下削波，输出电压波形出现上削顶；饱和失真时，共射放大电路的 集电极电流波形出现上削波，输出电压波形出现下削顶。消除截止失真，需将静态工作点 上移，消除饱和失真，要将静态工作点下移。另外，还要在电路中加设反馈环节。5、试述 RE和 CE在放大电路中所起的作用。答：RE 在电路中起的作用是负反馈作用，数值通常为几十至几千欧，它不但能够

17、对直 流信号产生负反馈作用， 同样可对交流信号产生负反馈作用， 从而造成电压增益下降过多。 为了不使交流信号削弱，一般在RE 的两端并上一个滤波电容 CE，以消除反馈电阻对交流量的影响，减小 RE 对交流电压放大倍数的影响。6、放大电路中为什么要设置静态工作点？静态工作点不稳定对放大电路有何影响？ 答：对放大电路的要求是：对输入信号能放大且不失真。放大电路的核心元件三极管 为非线性器件， 只有保证在任意时刻都使三极管工作在线性放大区， 输出波形才不会失真。 若不设置静态工作点，则死区电压以下的信号万分就不能得到传输而造成失真；若让静态 工作点靠近或进入截止区，则输出波形容易发生截止失真；若静态

18、工作点靠近或进入饱和 区，输出波形容易发生饱和失真。7、电压放大倍数的概念是什么 ?电压放大倍数是如何定义的？共发射极放大电路的电压放大倍数与哪些参数有关？答：共发射极电压放大电路的主要任务是对输入的小信号进行电压放大，因此电压放 大倍数 Au 是衡量放大电路性能的主要指标。放大电路中，通常把电压放大倍数定义为输 出电压的幅值与输入电压的幅值之比。 共发射极放大电路的电压放大倍数与晶体管的电流 放大倍数 、动态电阻 r be及集电极电阻 RC 有关。ri尽量大8、试述放大电路输入电阻的概念。为什么总是希望放大电路的输入电阻答：对需要传输和放大的信号源来说，放大电路相当于一个负载，负载电阻就是放

19、大 电路的输入电阻。放大电路的输入电阻ri 的大小决定了放大器向信号源取用电流的大小。因为被放大信号是微弱小信号，而且总是存在一定内阻。所以我们希望放大电路的输入电 阻 ri 尽量大些，这样从信号源取用的电流就会小一些，以免造成输入信号电压的衰减。9、试述放大电路输出电阻的概念。 为什么总是希望放大电路的输出电阻 r0尽量小一些 呢？答：对负载来说，放大电路的输出电阻r0 相当于信号源内阻。我们通常希望放大电路的输出电阻 r0 尽量小一些，以便向负载输出电流后，输出电压没有很大的衰减。而且放大 器的输出电阻 r0 越小，负载电阻 RL 的变化对输出电压的影响就越小，使得放大器带负载 能力越强。

20、10、何谓放大电路的动态分析？动态分析分析步骤？你能否说出微变等效电路法的思 想？答：放大电路的动态分析，就是求解放大电路对交流信号呈现的输入电阻ri、电路的输出电阻 r0 和交流电压放大倍数 A u。动态分析的对象是放大电路中各电压、电流的交流 分量； 动态分析的目的是找出输入电阻 ri、输出电阻 r0、交流电压放大倍数 Au与放大电路 参数间的关系。采用微变等效电路法的思想是：当信号变化的范围很小时，可认为晶体管电压、电流 变化量之间的关系是线性的。即在满足小信号条件下，将晶体管线性化，把放大电路等效 为一个近似的线性电路。这样我们就可以利用前面学习过的电路分析法，求出放大电路对 交流信号

21、呈现的输入电阻 ri、输出电阻 r 0和交流电压放大倍数 Au了。11、共集电极放大电路与共发射极放大电路相比，有何不同？电路有何特点？ 答：共集电极放大电路与共发射极放大电路相比， 共发射极放大电路输入电阻不够大， 而共集电极放大电路输入电阻较大；共发射极放大电路输出电阻不够小，而共集电极放大 电路输出电阻较小；共发射极放大电路的电压放大倍数很大，放大能力较强，而共集电极 放大电路的电压放大倍数约等于1。因此共发射极放大电路适合于做多级放大电路的中间RE能否像共发射极放大器一样并联一个旁路电容CE来提级，而共集电极放大电路适合于多级放大电路的前级和后级。12、射极输出器的发射极电阻答：射极输

22、出器的发射极电阻高电路的电压放大倍数？为什么？RE 是不能象共发射极放大电路一样并联一个旁路电容CE 来提高电路的电压放大倍数的。 因为射极输出器的输出取自于发射极， 即输出电压等于 发射极电阻 RE 两端的电压，如果并上一个旁路电容，则电路对交流信号就会无输出。13、共基放大电路与共发射极放大电路相比，有何不同？电路有何特点？答：共基放大电路的信号是从发射极输入，从集电极输出，因此基极是输入、输出回 路的公共端，共基放大电路的名称即由此而得。与共发射极放大电路相比，共基放大电路 不具有电流放大作用，但由于电压放大倍数和共射放大电路同样很高，因此电路仍具有功 率放大作用，共射放大电路的输入、输

23、出为反相关系，而共基组态的放大电路输入、输出 同相，因此电压放大倍数为正值。所以共基放大电路具有的特点是：输入电阻很小、输出 电阻很高，高频特性比较好。14、共基放大电路有电流和功率放大吗？它通常用于哪些场合？ 答：共基放大电路不具有电流放大作用，但由于电压放大倍数和共射放大电路同样很 高，因此电路仍具有功率放大作用。共基放大电路多用于高频和宽频带电路或恒流源电路 中。2.2 思考与练习1、选择题：（ 1）场效应管是利用外加电压产生的 _B_来控制漏极电流的大小的。A. 电流 B. 电场 C. 电压（ 2）场效应管是 _C_器件。A. 电压控制电压 B. 电流控制电压 C. 电压控制电流 D.

24、 电流控制电流（ 3）场效应管漏极电流由 _C_的运动形成。A. 少子 B. 电子 C. 多子 D. 两种载流子2、场效应管放大电路共有几种组态？共源和共漏放大电路分别对应双极型晶体管的 哪种组态放大电路？答：场效应管放大电路有共源极放大电路、共漏极放大电路和共栅极放大电路三种组 态。其中共源放大电路对应双极型晶体管的共射放大电路；共漏放大电路对应双极型晶体 管的共集电极放大电路。2.3 思考与练习1、与一般电压放大器相比，功放电路在性能要求上有什么不同点？ 答：从能量控制的观点来看，功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是， 从完成任务的角度和对电路的要求来看，它们之间有着很大的差别。

25、电压放大电路主要要 求它能够向负载提供不失真的放大信号，其主要指标是电路的电压放大倍数、输入电阻和 输出电阻等。 功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率， 而功率是电压与电流的乘积， 因此功放电路不但要有足够大的输出电压，而且还应有足够大的输出电流。2、能说出甲类、乙类和甲乙类三种功放电路的特点吗？ 答：甲类功放电路的特点是高保真，但效率较低；乙类功放电路效率较高但存在“交 越失真”，甲乙类功放电路兼顾了甲类放大器音质好和乙类放大器效率高的优点。3、何谓“交越失真”？哪种电路存在“交越失真”？如何克服“交越失真”？ 答：因为晶体管都存在正向死区。因此，当乙类功放电路在输入信号正、负半周交替

26、时，两个功放管都处于截止状态，造成输出信号波形不跟随输入信号的波形变化，波形的 正、负交界处出现了一段零值，这种失真现象称为交越失真。4、OTL 互补输出级是如何工作的，与负载串联的大容量电容器有何作用？答：OTL 电路称为无输出变压器功放电路。 是一种输出级与扬声器之间采用电容耦合 而无输出变压器的功放电路， 是高保真功率放大器的基本电路之一。 OTL 电路互补输出级 在信号的正负半周，上下两组三极管轮流导通，推挽工作，输出端与负载之间采用大容量 电容耦合。在输入信号正半周时， VT 2管导通， VT 3管截止。 VT 2管以射极输出器的形式 将正向信号传送给负载，同时对电容CL 充电；在输

27、入信号负半周时， VT 2 管截止， VT 3管导通。电容 CL放电，充当 VT 3管的直流工作电源，使 VT 3管也以射极输出器形式将输 入信号传送给负载。这样，负载上得到一个完整的信号波形。5、什么是复合管？在构建复合管时，应遵循什么原则？ 答：把两个三极管按一定方式组合起来可构成复合管。构建复合管时，应遵循让复合 起来的管子都处于放大状态，以满足发射结正偏、集电结反偏，各电极的电流能合理地流 动的原则。2.4 思考与练习1、多级放大电路通常有哪些耦合方式？它们各自具有什么优缺点？ 答：多级放大电路通常有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合三种方式。其中直接耦合 的多级放大电路具有既可放大交流信

28、号，也可放大直流和变化非常缓慢的信号，且信号传 输效率高，具有结构简单、便于集成化等优点，缺点是存在着各级静态工作点相互牵制和 零点漂移这两个问题。阻容耦合的放大电路具有隔直通交作用，使各级电路的静态工作点 相互独立，给设计和调试带来了方便，且电路具有体积小、重量轻等优点。缺点是耦合电 容的存在对输入信号产生一定的衰减，从而使电路的频率特性受到影响，加之不便于集成 化，因而在应用上也就存在一定的局限性。变压器耦合的多级放大电路具有静态工作点相 互独立、互不影响 ; 因容易实现阻抗变换，而容易获得较大的输出功率，以获得最佳负载。 缺点是变压器体积大而重，不便于集成，频率特定较差，也不能传输直流和

29、变化非常缓慢 的信号 , 所以其应用受到很大限制。2、多级放大电路的性能指标有哪些？与单级放大电路有何不同？ 答：多级放大电路的基本性能指标与单级放大电路相同，即有电压放大倍数、输入电 阻和输出电阻。与单级放大电路不同的是：多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放 大倍数的乘积；多级放大电路的输入电阻是输入级的输入电阻；多级放大电路的输出电阻是输出级的输出电阻。2.5 思考与练习1、什么是零漂现象？零漂是如何产生的？采用什么方法可以抑制零漂？ 答：直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，输出信号电压并不为零，而且这 个不为零的电压会随时间作缓慢的、无规则的、持续的变动，这种现象称为零点漂移，

30、简 称零漂。差动放大电路可以有效地抑制零漂。当温度变化时，因两管电流变化规律相同， 两管集电极电压漂移量也完全相同，从而使双端输出电压始终为零。也就是说，依靠差动 放大电路的完全对称性，使两管的零漂在输出端相抵消，使零点漂移得到抑制。2、何谓差模信号？何谓共模信号？ 答：差模信号是放大电路中需要传输和放大的有用信号，用 uid 表示，数值上等于两 管输入信号的差值；温度变化，电源电压波动及外界电磁干扰等对放大电路的影响，相当 于输入端加了“共模信号” 。因此，共模信号对放大电路是一种干扰信号，应采取措施加 以抑制。3、试述差动放大电路的类型有哪几种？ 答：差动放大电路有两个输入端子和两个输出端

31、子，因此信号的输入和输出均有双端 和单端两种方式。双端输入时，信号同时加到两输入端；单端输入时，信号加到一个输入 端与地之间，另一个输入端接地。双端输出时，信号取于两输出端之间；单端输出时，信 号取于一个输出端到地之间。因此，差动放大电路有双端输入双端输出、单端输入双端输 出、双端输入单端输出、单端输入单端输出四种应用方式。2.6 思考与练习1、何谓放大电路的频率响应？何谓波特图？ 答：频率响应是衡量放大电路对不同频率信号适应能力的一项技术指标。频率响应中 表示电压放大倍数的模与频率 f 之间的关系，称为幅频响应；表示放大器输出电压与输入 电压之间的相位差 与频率 f 之间的关系，称为相频响应

32、。放大电路的幅频响应和相频响 应统称为放大电路的频率响应或频率特性。 在研究放大电路的频率响应时，由于信号的频 率范围很宽（从几赫到几百兆赫以上） ，放大电路的放大倍数也很大（可达百万倍） ，为压缩 坐标，扩大视野，在画频率特性曲线时，频率坐标采用对数刻度，而幅值（以 dB 为单位） 或相角采用线性刻度。在这种半对数坐标中画出的幅频特性和相频曲线称为对数频率特性或 波特图。2、试述上限频率、下限频率和通频带的概念。说明单级和多级放大电路的通频带和 上、下限频率有何不同？答：信号频率下降或上升而使电压放大倍数下降到中频区的 0.707 倍 Aum 时，所对应 的频率分别为下限截止频率 fL （简

33、称下限频率）和上限截止频率 fH （简称上限频率） 。上 限频率 fH至下限频率 f L的一段频率范围称为通频带。 多级放大电路的下限频率 fL 比单级的 要大，上限频率 fH 比单级的要小，因此多级放大电路与单级放大电路相比，总的频带宽度 BW 变窄了。通频带变窄换来的是电路总的放大倍数的提高。3、试述线性失真和非线性失真的概念，并说明放大电路的频率响应属于何种失真。 答：放大电路对不同频率成分信号的增益不同，从而使输出波形产生失真，称为幅度 频率失真，简称幅频失真。放大电路对不同频率成分信号的相移不同，从而使输出波形产 生失真，称为相位频率失真，简称相频失真。幅频失真和相频失真是线性失真。

34、放大电路 中的非线性器件，如三极管，当其工作在非线性区时，所引起截止、饱和、截顶等非线性 失真。显然放大电路的频率响应属于线性失真。2.7 思考与练习1、什么叫反馈？正反馈和负反馈对电路的影响有何不同？ 答：“反馈”就是通过一定的电路形式，把放大电路输出信号的一部分或全部按一定 的方式回送到放大电路的输入端，并影响放大电路的输入信号。如果反馈能使输入信号的 净输入量削弱的称为负反馈，负反馈提高了基本放大电路的工作稳定性。如果放大电路输 出信号的一部分或全部，通过反馈网络回送到输入端后，造成净输入信号增强，则这种反 馈称为正反馈。正反馈可以提高放大电路的增益，但正反馈电路的性能不稳定，一般较少

35、使用。2、放大电路一般采用的反馈形式是什么？如何判断放大电路中的各种反馈类型？ 答：放大电路中普遍采用的是负反馈。 负反馈通常有四种典型形式： 电压串联负反馈、 电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。放大电路中如果反馈信号取自于输 出电压，为电压负反馈；若取自于输出电流，则为电流负反馈；若反馈信号与输入信号在 输入端以电压的形式相加减，可判断为串联负反馈；若反馈信号与输入是以电流的形式相 加减，可判断为并联负反馈；如果反馈信号和输入信号加到放大元件的同一电极，则为并 联反馈，否则为串联反馈。3、放大电路引入负反馈后，对电路的工作性能带来什么改善？ 答：放大电路引入负反馈后，虽然提高了

36、放大电路的稳定性，但放大电路的电压放大 倍数降低了。但对放大电路来说，电路的稳定性至关重要，因此电路的电压放大倍数虽然 降低了，换来的却是放大电路的稳定性得以提高，这种代价值得。4、放大电路的输入信号本身就是一个已产生了失真的信号，引入负反馈后能否使失 真消除？答：采用负反馈能够提高放大电路的稳定性，从本质上讲，是利用失真的波形来改善 波形的失真，不能理解为负反馈能使波形失真完全消除。3.1 思考与练习1、集成运放由哪几部分组成，各部分的主要作用是什么？ 答：集成电路主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分构成。其中输入 级是决定运放性能好坏的关键，要求输入电阻高，差模电压放大倍数大，

37、共模抑制比大， 静态电流小，通常由一个高性能的双端输入差动放大器组成。中间放大级是整个集成运放 的主放大器，其性能的好坏直接影响运放的放大倍数，主要作用是提高电压增益，通常采 用复合管的共发射极电路构成。输出级又称功放级，要求有较小的输出电阻以提高带负载 能力，通常采用电压跟随器或互补的电压跟随器组成。偏置电路的作用是向运放内部各级 电路提供合适又稳定的静态工作点电流。2、试述集成运放的理想化条件有哪些？答：集成运放的理想条件是：开环电压放大倍数Au0；差模输入电阻 ri ；输出电阻 r00；共模抑制比 KCMR 。3、工作在线性区的理想运放有哪两条重要结论？试说明其概念。答：工作在线性区理想

38、运放的有条重要结论：（ 1）虚短：理想运放的同相输入端和反相输入端电位相等，U U。由于两个输入端并非真正短接，但却具有短接的特征，称之为“虚短” 。（ 2）虚断：由于理想运放的差模输入电阻ri，因此可得 i+=i-=0。集成运放的输入端并未断开，但通过的电流恒为零，这种情况称为“虚断”3.2 思考与练习1、集成运放构成的基本线性应用电路有哪些？这些基本电路中，集成运放均工作在 何种状态下？答：集成运放的线性应用通常为运算电路，均存在深度负反馈环节；运放在特性曲线 的线性区，其特性非常接近理想特性，因此可用理想运放的“虚短” 、“虚断”及“虚地” 分析线性运放的问题。2、“虚地”现象只存在于线

39、性应用运放的哪种运算电路中？答：“虚地”现象只存在于反相的线性应用运放电路中。3、举例说明理想集成运放两条重要结论在运放电路分析中的作用。 答：可以反相比例输入电路和同相比例输入电路为例说明。 （过程略）4、工作在线性区的集成运放，为什么要引入深度电压负反馈？而且反馈电路为什么 要接到反相输入端？答：工作在线性区的集成运放，引入深度电压负反馈的目的就是保证运放工作在线性 放大区。反馈电路接到反相输入端是为了获得负反馈。5、若给定反馈电阻 RF 10k ，试设计一个 uO10ui 的电路。解：设计电路如下：10kui1k0.91ku03.3 思考与练习1、集成运放的非线性应用主要有哪些特点？“虚

40、断”和“虚短”的概念还适用吗？ 答：集成运放应用在非线性电路时，处于开环或正反馈状态下；运放在非线性运用中 同相输入端和反相输入端上的信号电压大小不等，因此“虚短”的概念不再成立；非线性 应用下的运放虽然同相输入端和反相输入端信号电压不等，但由于其输入电阻很大，所以 输入端的信号电流仍可视为零值。因此，非线性应用下的运放仍然具有“虚断”的特点； 非线性区运放的输出量与输入量之间为非线性关系，输出端信号电压或为正饱和值，或为 负饱和值。iUB1 、UB2 称为状态转换2、画出滞回比较器的电压传输特性，说明其工作原理。 答：滞回比较器的电压传输特性如右图所示。当输入信号 电压由 a 点负值开始增大

41、时，输出 u0 UZ，直到输入电压 ui UB1 时 ，u0 由 UZ 跃 变到 UZ， 电压 传输 特 性由 abcdf；若输入信号电压 ui由 f 点正值开始逐渐减小时， 输出信号电压 u0 原来等于 UZ，当输入电压 ui=UB2 时，u0 由 U Z跃变为 UZ，电压传输特性由 f deba，图示曲线中的 点，又称为上、下门限电压， U UB1 UB2 称为回差电压。由于此电压比较器在电压传 输过程中具有滞回特性，因此称为滞回电压比较器。由于滞回电压比较器存在回差电压， 使电路的抗干扰能力大大增强。3、改变占空比的大小，振荡频率会随之发生变化吗？ 答：改变占空比的大小，振荡频率不会发生

42、变化。4、RC 串并联选频网络在什么条件下具有选频作用？ 答：RC 串并联选频网络当 0时，幅频特性达到最大值，并等于 1/3，相移为零， 此时输出电压与输入电压同相，具有选频作用。5、试述自激振荡的条件。答：自激振荡的条件为： |AuF|=1 和 A B 2n （ n 为整数）。6、何谓石英晶体的 压电效应？什么是压电振荡？ 答：在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为 压电效应 。当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，比其他频率下的 振幅大得多，这种现象称为 压电振荡 。3.4 思考与练习1、实际选用集成运放时，应考虑哪些因素？ 答：实际选择集

43、成运放时，除优值系数要考虑之外，还应考虑其他因素。例如信号源 的性质，是电压源还是电流源；负载的性质，集成运放输出电压和电流的是否满足要求； 环境条件，集成运放允许工作范围、工作电压范围、功耗与体积等因素是否满足要求等。2、使用集成运算放大器时，应注意哪些问题？答：使用集成运放时应考虑的问题有： 1集成运放的电源供给方式； 2集成运放的 调零问题； 3集成运放的自激振荡问题。另外，防止通过电源内阻造成低频振荡或高频 振荡的措施是在集成运放的正、负供电电源的输入端对地一定要分别加入一个10F的电解电容和一个 0.01 F0.1高F频滤波电容。3、集成运算放大器的安全保护包括哪几个方面？ 答：集成运放的安全保护包括三个方面：电源保护、输入保护和输出保护。4.1 思考与练习1、什么是直流稳压电源，由哪几部分组成？ 答：利用电网提供的 50Hz 的工频交流电经过整流、滤波和稳压后获得的稳恒直流电 源称为直流稳压电源。直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路几部 分组成。2、整流的作用主要是什么？主要采用什么元件实现？最常用的整流电路是哪一种？ 答：整流的作用主要是将幅值合适的交流电转换为脉动的直流电。主要利用二极管的 单向导电性实现整流，最常用的整流电路是桥式整流电路。3、滤