中南大学模拟电子技术习题解

1、电路如图，已知ui5sint (V)，二极管导通电压UD0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。 电路如图(a)所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图(b)所示，二极管导通电压UD0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。 写出图示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD0.7V。 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V， 正向导通电压为0.7V。试问：（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？ 已知两只晶体管的电流放大系数分别为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。分别求另一

2、电极的电流，标出其实际方向，并在圈中画出管子测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区），并填入表内。 管管 号号UGS（th）/VUS /VUG /VUD /V工作状态工作状态T14513 T243310 T34605 可变电阻区 解：解：（1）S闭合。（2）R的范围为233)(DmaxDminIUVR700)(DminDmaxIUVR放大电路改错放大电路改错+Vcc2-1改错，并保证共源接法改错，并保证共源接法2-2画出两级放大电路的直流通路和交流通路画出两级放大电路的直流通路和交流通路直流通路直流通路交流

3、通路交流通路T1T22-3 放大电路及三极管输出特性如图所示：放大电路及三极管输出特性如图所示：1）在输出特性上画直流负载线。）在输出特性上画直流负载线。 当当 ICQ = 2 mA 时，时， 确定确定Q点和点和 RB值；值；2）若）若RB = 150K且且iB的交流分量，的交流分量， 画出画出iC和和uCE的波形，这时出现什么失真？的波形，这时出现什么失真？3）利用图解法分别求）利用图解法分别求RL=和和RL= 3K时的最大不失真输出时的最大不失真输出 电压有效值电压有效值Uom)(sin20Atib2-4Q2-4QUCES1)作直流负载线作直流负载线UCE = VCC - IC RC由由

4、IC = 2 mA 得得Q点点 IB = 40 AAIUVRBBECCb5 .2822)由由RB = 150K可得可得IB = 76 A则则)(sinmAtiibc)(sin3VtRiuccoUCEQICQ2-43)LCQCESCEQomRIUUMINU,21当当RL=时时,VMINUom7.332,7.0621当当RL=3K时时,VMINUom2.25.12,7.0621Q2-52-52-62-72-72-82-82-92-92-102-112-12C1RSRCRB1+VCCC2+ +- -RB2CBCE75K5K3.9K100RE1RE21K+12V40+ +- -sU.iU.+ +- -

5、oU. 在如图所示放大电路中，在如图所示放大电路中， 设设UBE = 0.6V， rbe = 1K1）确定）确定Q点；点；2）求放大电路的电压放大倍数）求放大电路的电压放大倍数 及输入电阻和输出电阻；及输入电阻和输出电阻；3）说明发射极电阻的作用；）说明发射极电阻的作用；4）说明电容）说明电容CE对放大电路的影响。对放大电路的影响。2-13直流通路直流通路IC = IBIBICIERCRB1+VCCRB275K5K3.9K100RE1RE21K+12V +UCE-IB +ICEEBEBBECCCRIURIIRVEECEECCCRIUIRV2-13Ri Ib b Ib bUo+_Ui+_RB2R

6、CRE1RB1rbe RiBCE微变等效电路微变等效电路12)1(/EbeCBuRrRRARi= RB1 / rbe +(1+ )RE1Ro= RB2 /RCRo2-1360103 1010)10j1)(10j1)(j101 (10543fff)10j1)(10j1)(10j1 (j10054ffff或 )10j1)(j101 (325ffAu)10j1)(10j1 (3.2j 5fffAu或)105 . 2j1)(j101)(j11 (1005fffAu)105 . 2j1)(10j1)(j1 (10 52ffffAu或W5 .242)(L2CESCComRUVPW4 . 622 . 02

7、. 0L2CCoMTmaxRVPP2)V9 .92CESCComiUVUU3)%8 .694CCCESCCVUVV65. 82)(CESCCL4LomUVRRRU2）A53. 1L4CESCCLmaxRRUVi3）W35. 92L2omomRUP%644CC4CESCCVUUVRmA 66. 12B1CCCQRUVIV3 .17B5I uu通用型集成运放一般由几部分电路组成，每一部分常采用哪种基本电路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？ （1）对输入级的要求：）对输入级的要求： 输入电阻大，温漂小，放大倍数尽可能大。（2）对中间级的要求：对中间级的要求： 放大倍数大，一切措施几乎都是为了增大

8、放大倍数。（3）对输出级的要求：）对输出级的要求： 带负载能力强，最大不失真输出电压尽可能大。（4 4）对偏置电路的要求：）对偏置电路的要求： 提供的静态电流稳定。 通用型集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四个部分组成。 通常，输入级为差分放大电路差分放大电路，中间级为共射放大电路共射放大电路，输出级为互补电路互补电路，偏置电路为电流源电路电流源电路。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。当（1）3时ARUUVIR1000BEBE3CC)1 ( 313CCBC0B3C0IIIIIIIRAIIIR100C2C1RII322C已知1=2=3=100

9、。各管的UBE均为0.7V，试求IC2的值。ARUUVIR100BE1BE2CCE1E2CC1C0IIIIIAIIIRR1001CCCB1C0B2C0IIIIIIIR晶体管的均为50，=100，UBEQ0.7。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：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：EEeEQWEQBEQ22VRIRIUk18. 5mV26)1 (EQbbbeIrrmA517. 022eWBEQEEEQRRUVI972)1 ( WbecdRrRAk5 .20)1 (2WbeiRrRk202coRR 已知一个集成运

10、放的开环差模增益Aod为100dB，最大输出 电压峰值UoM14V，分别计算差模输入电压uI为 10V、100V、1mV、1V和-10V、-100V、-1mV、 - 1V时的输出电压uO。 解：解：根据集成运放的开环差模增益，可求出开环差模放大倍数 dB100lg20odA当Aod uI超过14V时，uO不是14V，就是14V。故uI为10V、100V、1mV、1V和 -10V、-100V、-1mV、-1V时，uO分别为1V、10V、14V、14V、 -1V、-10V、-14V、-14V。输出电压uOAod uI；5od10A 晶体管的=50， =100。 （1）计算静态时T1管和T2管的集电

11、极电流和集电极电位； （2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？ 解：解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为V5 , k67. 6CCLcLCCLcLVRRRVRRRmA265. 02eBEQEEEQCQCQ2CQ1RUVIIII静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为V23. 3LCQCCCQ1RIVVV15CCCQ2VV（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？k1 . 5mA26)1 (EQbbbeIrr若uI=10mv，则: V327. 0IdOuAu7 .32)(2 bebLdrRRAmV6 .37d1OdOI

12、AVuAuuCQV9 . 2O1CQOuVu T1与T2管的特性相同，所有晶体管的均相同， Rc1远大于二极管的正向电阻。当uI1uI20V时，uO0V。 （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：解：（1）在忽略二极管动态电阻的情况下 be13bec112rrRAu（2）当有共模输入电压时，）当有共模输入电压时，uO近似为零。近似为零。 由于由于Rc1rd，uC1uC2，因此，因此uBE30， 故故uO0。 be3c22rRAu21uuuAAA 判断各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正/负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，

13、并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数。 32131RRRRRfLOIOuURIUUAf OfIUFL31321RRRRRR OfUIFfOIRU112RR 12RIOuUUAf 1ofUUFiouUUAf 11 FUUfo 判断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。 1ofIIFiof UUAu1iLo RIRI1L1fLoRRRIRI211RRRfoiof UUUUAu131RRofUUF1ofUUFofUUF1 foiof UUUUAufoiof UUUUAu121RR211RRRofUUFfoiof UUUU

14、Au311RRR131 RR（1）试引入合适的交流负反馈，使输入电压uI转换成稳定的输出电流iL；（2）若uI05V时，iL010mA，则反馈电阻RF应取多少？ FUIUIAfoio1fRf 18.5k (1)(1)引入电流串联负反馈 ofIUFufRRRi6f1f1RRRRRI33fI22fI11fOuRRuRRuRRuI33fI22fI11fOuRRuRRuRRu13I2I1522uuu13I2I11010uuu运算电路分析)( 8)(I1I2I1I21fOuuuuRRuI44fI33fI22fI11fOuRRuRRuRRuRRu1413I2I1402020uuuu运算电路分析)( 2I2

15、1I13MRuRuRu534 RRRiii44MO RiuuR5M2I21I1RuRuRu)(2I21I154343RuRuRRRRRI113O1)1 (uRRu )1 (I245O145OuRRuRRu )1 ()1 ( I245I11345uRRuRRRR)(1 ( I1I245uuRRI45)1( uRR)(I3I2I114OuuuRRu)( 10I3I2I1uuu)(d11O IO21tutuRCutt当uI为常量时 )()(1112IOtuttuRCuO)()(1001O12Ituttu若t0时uO0，则t5ms时 uO10055103V2.5V当t15mS时 uO100(5)101

16、03(2.5)V2.5V Vmsuo5 . 2)25(3Vmsuo5 . 2)35(4 为了使图所示电路实现除法运算， 1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端； 2）求出uO和uI1、uI2的运算关系式。 解：解： 1）为了引入负反馈， A的上端为“+”，下端为“-”。 2）I2OOukuu I21 IfO)(10uuRRRuOfI1uRRRu)1 . 0( I2OfuuRRRIpoUffjU11111211opoUffjU21111ppIoffjffjUU11121CRfp22221CRfp211RRAfupKRRf101取KHzRCf2210FC1 . 0取KR59. 1则mARURuI

17、6.02Z2PL)(I1I2fN2P2uuRRuuP212O)1 (uRRu)(10I1I21WOuuRRu或)( 10I1I2uu)(1 (10I1I212uuRR（2）将uI110mV，uI220mV 代入上式，得uO100mV 20mV)(I1I2uu20mV)(I1I2uu14201010)(10min1I1I2min1WORuuRRuR1min143R2maxRWR1min 9.86 k 11)( 1212CsRCsRsCRRsAuCsRRRRsCRsCRsAu21212211)1(1)( （a）（b） )( I3O2I21I13OukuRuRuRu)( 2I21I1I33ORuRu

18、kuRu O2fI1fO1uRRuRRuRuRuuiIOO1CtutuRCtiCud10d1d1IICOIOuu 、与相连，与相连，与相连，与相连。 KRRRR22WWf，kHz6 . 1 211max0CRf故RW的下限值为2k。Hz145)( 2121min0CRRfV36. 62 5 . 1ZoUU（2）电路的振荡频率 Hz95. 9210RCf解：解：（a）可能 （b）不能 0 O1323O2322PuRRRuRRRuV6 OM32TURRU)()(11O12O2OtuttuRCuT1OMI2)(1UTURCU126I1UTT6006I1uT62)12(10101675T 9 . 02O(AV)UU 45. 0L2DRUI222U2R22 UUL2L(AV)9 . 0 RUI1）均为上“”、下“”。2）均为全波整流。3） UO1（AV）UO2（AV）0.9U210.9U2218V 它们的平均值为4）uO1、uO2的波形如图直流稳压电源如图所示。1）说明电路各部分由哪些元件组成。2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端