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PAGEPAGE20中篇模拟电子技术基础第五章半导体二极管、晶体管和场效应管一、填空题1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为自由电子,少数载流子为空穴,定域的杂质离子带正电。2、双极型三极管内部有基区、发射区和集电区,有发射结和集电结及向外引出的三个铝电极。3PN相反同。4、二极管的伏安特性曲线上可分为死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区四个工作区。5、用指针式万用表检测二极管极性时,需选用欧姆挡的R×1k档位,检测中若指针偏转较大,可判断与红表棒相接触的电极是二极管的阴极;与黑表棒相接触的电极是二极管的阳说明二极管已经被击穿;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时,说明该二极老化不通。6、双极型三极管简称晶体管,属于电流控制型器件,单极型三极管称为MOS管,属于电压控制型器件。MOS管只有多数载流子构成导通电流。7、场效应管是利用外加电压产生的电场来控制漏极电流的大小的。二、判断正误1P型半导体中定域的杂质离子呈负电,说明P型半导体带负。 (×)2、晶体管和场效应管一样,都是由两种载流子同时参与导电。 (×)3、用万用表测试晶体管好坏和极性时,应选择欧姆档R×10K档位。 (×)4PN结正向偏置时,其内电场和外电场的方向相同。 (×)5、无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。 (×)6、只要在二极管两端加正向电压,二极管就一定会导通。 (×)7、二极管只要工作在反向击穿区,一定会被击穿而造成永久损坏。 (×)CM8、三极管集电极电流大于它的最大允许电流ICM
时,该管必定被击穿。(×)9、场效应管若出厂前衬底与源极相连,则漏极和源极就不能互换使用。(√)10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同,因此可以互换使用。 (×)三、选择题1、单极型半导体器件是(C。A、二极管; B、稳压管; C、场效应管; D、双极型三极管2P型半导体是在本征半导体中加入微量的(A)元素构成的。A、三价; B、四价; C、五价; D、六价。3.N型半导体是在本征半导体中加入微量的(C)元素构成的。A、三价; B、四价; C、五价; D、六价。3、稳压二极管的正常工作状态是(C。A、导通状态; B、截止状态; C、反向击穿状态、任意状态。4用万用表检测某二极管时发现其正反电阻均约等说明该二极(A 。A、已经击穿;B、完好状态;C、内部老化不通、无法判断5PN结两端加正向电压时,其正向电流是(C )而成。A、多子漂移;B、少子漂移;C、多子扩散;D、少子扩散。6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为V=2.1V,V=2.8V,V=4.4V,说E B C明此三极管处在(C 。A、截止区;
B、饱和区;
C、放大区;
D、反向击穿区。7、绝缘栅型场效应管的输入电流(A 。A、为零;
B、较小;
C、较大;
D、无法判断。8、正弦电流经过二极管整流后的波形为(C 。A、矩形方波;B、等腰三角波;C、正弦半波; D、仍为正弦波9、三极管超过(C )所示极限参数时,必定被损坏。A、集电极最大允许电流ICM
;
;BRCEOC、集电极最大允许耗散功率P ;D、管子的电流放大倍数。CM10、若使三极管具有电流放大能力,必须满足的外部条件是(C )A、发射结正偏、集电结正偏; B、发射结反偏、集电结反偏;C、发射结正偏、集电结反偏11、场效应管C 器件。
D、发射结反偏、集电结正偏。A、电压控制电压、电流控制电压C、电压控制电流、电流控制电12、场效应管漏极电流C 的运动形成。A、少子 B、电子 C、多子 D、两种载流子13、稳压二极管稳压时,其工作(C),发光二极管发光时,其工作(AA、正向导通区B、反向截止区C、反向击穿区四、简述题1N空穴载流子,因此说N型半导体带正电。上述说法对吗?为什么?答:这种说法是错误的。因为,晶体在掺入杂质后,只是共价键上多出了电子或少了电子,从而获得了N型半导体或P所以仍呈电中性。2、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?N型半导体中多子是自由P型半导体,P导体是构成半导体器件的基本元素,但它们都不能称之为半导体器件。3、何谓PN结?PN结具有什么特性?P区和N在P区和NPN时截止。4、齐纳击穿和雪崩击穿能否造成二极管的永久损坏?为什么?答:齐纳击穿和雪崩击穿都属于电击穿,其过程可逆,只要控制使其不发生质变引起热击穿,一般就不会造成二极管的永久损坏。5、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V,试判断管子的类型以及各管脚所属电极。答:管脚③和管脚②电压相差0.7V,显然一个硅管,是基极,一个是发射极,而管脚①比管脚②和③的电位都高,所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极,管脚③是基极,管脚①是集电极。0Z1 6、右图所示电路中,硅稳压管D 的稳定电压为的稳定电压为6V,正向降均为0.7V,求各电路的输出电压U。0Z1 答:分析:根据电路可知,当u>E时,二极管导通u=u,i 0 i当u<E时,二极管截止时,u=E。所以u的波形图如下图所i 0 01050u1050u0ωtui7、半导体二极管由一个PN结构成,三极管则由两个PN结构成,那么,能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管?如不能,说说为什么?答:将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为,根据三极管的内部结构条件,基区很薄,只能是几个微米,若将两个二极管背靠背连接在一起,其基区太厚,即使是发射区能向基区发射电子,到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉,8、如果把三极管的集电极和发射极对调使用?三极管会损坏吗?为什么?答:集电极和发射极对调使用,三极管不会损坏,但是其电流放大能力大大降低。因为集电极和发射极的杂质浓度差异很大,且结面积也不同。9、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。五、计算分析题1、如图所示三极管的输出特性曲线,试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。μ(1)U =3V,I=60A,IμCE B C
I(mA)100μ100μAA80μAω60μA40μA20μAC(2)I=4mA,U =4V,I =?C CE CB 5μ 4(3)U =3V,I由40~60A=μ 4CE B解:A区是饱和区区是放大区区 3是截止区。 2
=60μA
=3V 1IC
B CE约为3.5mA;0
U (V)IC
=4mA
=4VCE
1 2 3 4 5 6 7 8 CEB处,I80μA70μA;B对应ΔI=20μAU =3V处
≈1mA,所以β≈1000/20≈50。B CE C2、已知NPN型三极管的输入—输出特性曲线如下图所示,当(1)U
=0.7V,U =6V,I=?BE CE C(2)IB=50μA,UCE=5V,IC=?(3)U =6V,U 从0.7V变到0.75V时,求I和I的变化量,此时的 ?CE BE B CI(μA)B120806040200
(V)
I(mA)C1086420
100μA80μA60μA40μA20μAU
(V)0.10.30.50.70.9 (a)输入特性曲线
1 2 3 4 5 6 7 8 CE输出特性曲线μ解)由)曲线查得U =0.7V时,对应I=30 ,由(b曲线查得I≈3.6m;μBE B C由I≈5mA;CΔ 由输入特性曲线可知从0.7V变到0.75V的过程中,I≈30 AΔ BE BΔ特性曲线可知,I≈2.4m,所以2400/3≈8。ΔC3NPN是PNP型?是硅管还是锗管?它们各工作在什么区域?①U =0.7V,U =0.3V;BE CE②U =0.7V,U =4V;BE③U BE
CE=4V;CE④U BE
=-0.3V;CE⑤U BE
=-4V。CE答:①NPN锗管,截止区。第六章基本放大电路一、填空题1、基本放大电路的三种组态分别是:共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。2、放大电路应遵循的基本原则是:发射结正偏;集电结反偏。3、射极输出器具有11,输入信号和同相,并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。4、放大电路的基本分析方法有静态分析法和动态分析法两种。5、对放大电路来说,人们总是希望电路的输入电阻越大越好,因为这可以减轻信号源的负荷。人们又希望放大电路的输出电阻越小越好,因为这可以增强放大电路的整个负载能力。6、场效应管放大电路和双极型放大电路相比,具有输入电阻高,噪声小和集成度高等优点,但由于跨导较小,使用时应防止栅极与源极间短接击穿。7、多级放大电路通常有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合的三种耦合方式。8、电压放大器中的三极管通常工作在小信号放大状态下,功率放大器中的三极管通常工作在极限参数情况下。功放电路不仅要求有足够大的电压,而且要求电路中还要有足够大的电流,以获取足够大的功率。9、影响放大电路低频响应的主要因素是耦合旁路电容;影响其高频响应的主要因素为三极管极间电容。10、多级放大电路的级数越多,其电压增益越大;频带越窄。二、判断正误1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。 (×)2、无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。 (×)3、射极输出器的电压放大倍数等1,因此它在放大电路中作用不大。 (×)4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。 (√)5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。 (√)6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。 (×)7、微变等效电路不能进行静态分析,也不能用于功放电路分析。 (√)8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号,相位差为180°的反相关系。(×)9、共基组态的放大电路,基本上没有电流放大,但具有功率放大。 (√)10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。 (×)、甲类、乙类和甲乙类功放电路均存在有交越失真。 (×)5、功放首先考虑的问题是(C 。A5、功放首先考虑的问题是(C 。A、管子的工作效率; 、不失真问题; C、管子的极限参数6、电压放大电路首先需要考虑的技术指标是(B 。A、放大电路的电压增益; 、不失真问题; 、管子的工作效率7、射极输出器的输出电阻小,说明该电路的(A )A、带负载能力强; 、带负载能力差; 、减轻前级或信号源负荷8、功放电路易出现的失真现象是(D 。A、饱和失真; 、截止失真; 、非线性失真;D、交越失真。9、基极电i的数值较大时,易引起静态工作Q接近(B 。BA、截止区; B、饱和区; 、死区四、简述题1、共发射极放大器中集电极电阻R起的作用是什么?C答:RC起的作用是把晶体管的电流放大转换成放大器的电压放大。2、放大电路中为何设立静态工作点?静态工作点的高、低对电路有何影响?Q点过高易使传输信点过低易使传输信号部分进入截止区,其结果都是信号发生失真。3、指出下图所示各放大电路能否正常工作,如不能,请校正并加以说明。13、放大器通常工作在小信号状态下,而功放电路是工作在极限状态下。 (√)14、采用适当的静态起始电压,可达到消除功放电路中交越失真的目的。 (√)15、共射放大电路输出波形出现上削波,说明电路出现了饱和失真。 (×)I 16、放大电路的集电极电流超过极限值 ,就会造成管子烧损。 (I CM三、选择题1、基本放大电路中,经过晶体管的信号有(C 。A、直流成分; B、交流成分; 、交直流成分均有2、基本放大电路中的主要放大对象是(B 。A、直流信号; B、交流信号; C、交直流信号均有。V3、分压式偏置的共发射极放大电路中,若点电位过高,电路易出现(B 。VBA、截止失真; 、饱和失真; 、晶体管被烧损4、共发射极放大电路的反馈元件是(B 。R R A、电阻; 、电阻; 、电阻R R B E C号+V+RCCRC C+2C
V+CC+RB1 C2T R RB2 B2(a)-V-RCCRR C C
(b)+V+RCCRR C C+B1 ++C1TRB2
B1 +2C1+TERB2 R CEE(c) (d))图缺少基极分压电阻RB,造成V=UCCRECE负反馈环节,当温度发生变化时,易使放大信号产生失真;RCRECE负反馈环节;图中C1、C2的极性反了,不能正常隔直通交,而且也缺少RE、CE负反馈环节;PNPNPNNPN型管子即可。4、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。5、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,耦合电容C2的端电压等于三极管输出电压值UCE,左高右低。6、试述RE和CE在放大电路中所起的作用。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,它不但能够对直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E量的影响,减小R对交流电压放大倍数的影响。E7、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?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;若静态工作点靠近或进入饱和区,输出波形容易发生饱和失真。8、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?ube 大倍数A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rRube i9、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r些?iiir的大小决定了放大器向信号源取用电流的大小。r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。ii010、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r尽量小一些呢?0000 答:对负载来说,放大电路的输出电阻r相当于信号源内阻。我们通常希望放大电路的输出电阻r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r越小,负载电阻R000 11、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?i0 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r、电路的输出电阻r和交流电压放大倍数Ai0 r
与放大电路参数间的关系。
i 0 u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呈现的输入电阻r、输出电阻r和交流电压放大倍数A了。i 0 u12、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?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。因此共发射极放大电路适合于做多级放大电路的中间级,而共集电极放大电路适合于多级放大电路的前级和后级。E 13RCE 高电路的电压放大倍数?为什么?EEE答:射极输出器的发射极电阻RCR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。EEE14、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?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。15、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。16、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。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。17、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。18、为削除交越失真,通常要给功放管加上适当的正向偏置电压,使基极存在的微小的正向偏流,让功放管处于微导通状态,从而消除交越失真。那么,这一正向偏置电压是否越大越好呢?为什么?19、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?OTL电路互补输出级管截止。VT2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;在输入信号负半周时,VT2管截止,VT3管导通。电容CL放电,充当VT3管的直流工作电源,使VT3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。20、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。放大电路的幅频响应和相频响(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。21、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?0.707Aum时,所对应fL(简称下限频率)fH(简称上限频率。上fHfL的一段频率范围称为通频带fL比单级的要大,上限频率fHBW变窄了。通频带变窄换来的是电路总的放大倍数的提高。五、计算分析题C B1 1、如下图所示分压式偏置放大电路中,已R=3.3KΩ,R =40KΩ,R =10KΩC B1 1.5KΩR= ,=7。求静态工作I 、I 和U (图中晶体管为硅管)1.5KΩE BQ CQ CEQ+25VRC 1+
R C2C+R0u uR0i B2 RE CE电路图解:静态工作点为:VVB25105V4010I I 50.72.87mACQ EQ1.5I 2.8740AB170U 252.87(3.31.5)11.2VCE2、画出上图所示电路的微变等效电路,并对电路进行动态分析。要求解出电路的电压放大倍数A,电路的输入电阻r及输出电阻r。u i 0解:上图的微变等效电路如下图所示。ii iibβibiu RB1 RB2irbe
RC u0动态分析:rbe
30070)26
2.87mA
943r=R //R //r=40000//10000//943≈843Ω r=R=3.3KΩA A RC703300245urbe943 3放大电路如下图所示已知=12 =10k =120 k , CC S B1 B2 =39 k =3.9 k =2.1 k C E L电流放大系数 = ,电路中电容容量足够大,要求
k =200 , +VRB1C1RC+C2VR+VRB1C1RC+C2VRSRB2uREs+CECC=0.6 V );
BQ
CEQ
BEQ画出放大电路的微变等效电路;求电压放大倍数ARL R
A,u us。i去掉旁路电容C输入电阻R 。i
o求电压放大倍数A ,E u解:RU
V 2.9V
U
2.3VB R R B2U
E B BEI IC E
E1.09mARII B
E0.02mAU VCE CC
(RC
R)IE
5.46V rbe
2005126 1.4k1.09(3)Au
(R Cr
//R)L
70 Ri
R //RB1
//rbe
1k RO
R 3.9kCbeu RA o
A 17.8 R
//
//
)R
]3.44kus us
RR i s
i B1
B2 be E(R //R )(4)A C L 0.9u r (1)Rbe E第七章集成运算放大器一、填空题1、晶体管由于在长期工作过程中,受外界温度的影响及电网电压不稳定的影响,即使输入信号为零时,放大电路输出端仍有缓慢的信号输出,这种现象叫做零点克服零点漂移的最有效常用电路是差动放大电路。2、uA741集成电路的组成由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。3、由于差动放大电路实际电路中的不完全对称性,输入为零,使输出不为零,为使输出为零,须在两个输入端加入一个失调电压。4、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、单端输入单端输出等四种方式。二、判断正误1、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。 (×)2、集成运放使用时不接反馈环节,电路中的电压增益称为开环电压增益。(√)3、零点漂移是由于环境温度产生的。 (×)4、差分放大电路能抑制共模信号,但不会抑制差模信号。5、差动放大电路调零的目的是使输出信号为零。
(√)(×)6、差动放大电路能够有效地抑制零漂,因此具有很高的共模抑制比。 7、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。 三、选择题1、差分放大电路能抑制的信号是(B)A、差模信号 、共模信号 、漂移信号 、电压信2、下面方法不是抑制零点漂移的。A、选高质量的硅管 B、选二极管 C、热敏元件 D、选高质量电3、关于镜像电流源,下列说法哪些不对(C)A、镜像电流源可作恒流源 、可作共射电路的有源负C、有多个输出电流不全与基准电流相同。四、简述题1、说一说零点漂移现象是如何形成的?哪一种电路能够有效地抑制零漂?答:直接耦合的多级放大电路,其各级静态工作点Q是相互影响的,当输入由于一些原因使输入级的Q点发生微弱变化(例如温度的变化),输出将随时间缓慢变化,这样就的措施是:采用差动放大电路。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。4、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,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。5、实际选用集成运放时,应考虑哪些因素?答:实际选择集成运放时,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。6、使用集成运算放大器时,应注意哪些问题?调零问题;310μF的电0.01μF~0.1μF高频滤波电容。7、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。第八章放大电路中的反馈一、填空题1、将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫做反馈信号。使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为负反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为正反馈。2、放大电路中常用的负反馈类型有电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。3、将交流负载短路时,若反馈信号不存在,则此反馈为电压反馈;否则为电流反馈。将交流负载开路,若反馈信号消失,则此反馈为电流反馈,否则为电压反馈。二、判断正误(√)(×)3、射极跟随器是串联型反馈。 (√)4、对共射放大电路,Re是交直流负反馈。5、判断正负反馈通常是用瞬时极性法。6、短路法是判断电路是为电流反馈还是电压反馈的有效方法。7、负反馈可以改善放大电路的失真状态。
(×)(√)(√)(√)8、放大电路的反馈形式可采用负反馈,也可采用正反馈。 (×)9、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。 (√)10、输出端交流短路后仍有反馈信号存在,可断定为电流负反馈。 (√)三、选择题1、射极输出器是典型的CA、电流串联负反馈;C、电压串联负反馈;
B、电压并联负反馈;D、电流并联负反馈。2、采用短路法判断电路的(AB)反馈类型。A、电压 、电流 、串联 、并3、采用开路法判断电路的反馈类型。A、电压 、电流 、串联 、并联4、射极输出器是典型的(C。A、电流串联负反馈; 、电压并联负反馈; 、电压串联负反馈四、简述题1、什么叫反馈?正反馈和负反馈对电路的影响有何不同?净输入量削弱的称为使用。2、请简述判断负反馈类型的步骤(寻找反馈网络((即直流反馈还是交流反馈应用短路法或开路法判断是电压反馈还是电流反馈,也可直观地判断()应用瞬时极性法判断判断是正反馈还是负反馈。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,虽然提高了放大电路的稳定性,但放大电路的电压放大降低了,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。+V+VCCRL++R8B+Ai-+Rfo-R1RE1、电路如图所示,设满足深度负反馈条件。试判断级间反馈的极性和组态;为电流串联负反馈
uf。R R RRRA 1 f ERRuf L1 E第九章信号处理与信号产生电路一、填空题1、集成运放工作于线性应用时,必须在电路中引入负线性区时,则必须在电路中引入正反馈或处于开环状态。2、集成运放工作在非线性区的特点:一是输出电压只具有两种状态,二是其净输入电流约等于零。3、理想运放工作在线性区时有两个重要特点:一是差模输入电压约等于零,称为虚短;二是两输入端电流约等于零,称为虚断。io4集成运放的理想化条件是Au=∞ r= ∞ io
=0
=∞ 。CMR5、为获得输入电压中的高频信号,应选用高通滤波器。CMRu 6、同相运算电路可实现A>1的放大器,反相运算电路可实现A<0的放大器,积分运算电路可将方波电压转换成三角波电压。u R7、单门限电压比较器的基准电压U=0时,输入电压每经过一次零值,输出电R压就要产生一次跳变,这时的比较器称为
比较器。8、施密特滞回电压比较器的电压传输过程中具有回差特性。9、“虚地”是反相输入电路的特殊情况。10、常用的比较器有单门限比较器、滞回比较器和窗口比较器。二、判断正误1、电压比较器的输出电压只有两种数值。 (√)2、集成运放使用时不接反馈环节,电路中的电压增益称为开环电压增益。(√)3“虚短”就是两点并不真正短接,但具有近似相等的电位。 (√)4、积分运算电路输入为方波时,输出是尖脉冲波。 (×)5、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。 (√)6、集成运放工作于开环状态,其输入与输出之间存在线性关系。 (×)7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。 (×)8、理想运放构成的线性应用电路,电压增益与运放内部的参数无关。 (√)9、单门限比较器的输出只有一种状态。 (×)10、微分运算电路中的电容器接在电路的同相输入端。 (×)11、基本积分电路中的电容器接在电路的反相端与输出端之间。 三、选择题1、理想运放的开环增益Au0为(A,输入电阻为(A,输出电阻为(B。A∞; B、0; 、不定。2、国产集成运放有三种封闭形式,目前国内应用最多的是(CA、扁平式; B、圆壳式; C、双列直插式。3、由运放组成的电路中,工作在非线性状态的电路是(C 。A、反相放大器; B、积分运算器; C、电压比较器4、理想运放的两个重要结论是(B 。A、虚短与虚地; 、虚断与虚短; 、断路与短路虚短与短路5、集成运放一般分为两个工作区,它们分别是(B 。A、正反馈与负反馈;、线性与非线性;、虚断和虚短6(B )输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。A、同相; B、反相; 、双端。7、集成运放的线性应用存在(C )现象,非线性应用存在(B )现象。A、虚短; B、虚断; 、虚断和虚短8、各种电压比较器的输出状态只有(B 。A、一种; B、两种; 、三种9、基本积分电路中的电容器接在电路的(C 。A、反相输入端; B、同相输入端; 、反相端与输出端之间10、分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是(B 。A、虚地; B、虚短; 、虚断。1RC,即RC串并联选频网络和D。A、基本共射放大电路 B、基本共集放大电C、反相比例运算电路 D、同相比例运算电四、简述题1、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:①开环电压放大倍数A =∞;②差模输入电阻r=∞;u0 i③输出电阻r=0;④共模抑制比K →∞。0 CMR2、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:工作在线性区理想运放的有条重要结论:=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“虚短虚断:由于理想运放的差模输入电阻r=∞,因此可得i=i=0。集成运放的输入i + -端并未断开,但通过的电流恒为零,这种情况称为“虚断”3、何谓“虚地”?何谓“虚短”?在什么输入方式下才有“虚地”?若把“虚地”真正接“地”,集成运放能否正常工作?答:电路中某点并未真正接“地i就等于改变了电路结构,如反相比例运放,把反相端也接地时,就不会有i=iif
成立,反相比例运算电路也就无法正常工作。4、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比较器的输出电压各变化几次?答:在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中,单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。5、集成运放的反相输入端为虚地时,同相端所接的电阻起什么作用?答:同相端所接电阻起电路平衡作用。6、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?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7、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?放大区。反馈电路接到反相输入端是为了获得负反馈。8答:改变占空比的大小,振荡频率不会发生变化。9、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ω=ω0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。10、试述自激振荡的条件。答:自激振荡的条件为F|=1和
2n(n为整数)。u A B11、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。五、计算分析题1、右图所示电路为应用集成运放组成的测量电阻20
10V
Rx1MΩ ∞-+U+ VU0电路图PAGEPAGE29的原理电路,试写出被测电阻R与电压表电压U的关系。x 0解:从电路图来看,此电路为一反相比例运算电路,因此:RRU x010610105Rx2、下图所示电路中,已知R求输出电压U。o
=2K,R=5K,R=2K,R=18K,U=1V,1 f 2 3 i解:此电路为同相输入电路。U U U18210.9VU 5)0.93.15V023、下图所示电路中,已知电阻R
=5R,输入电压U=5mV,求输出电压U。f 1 i 0解:A为输出跟随器=U=5mV;第二级运放A为差分减法运算电路,所以:U0U0RRfi2U )5R25mV101R114、试设计一个运算放大器组成的电路,完成u010u15u22u3功能。解:应用反相和同相运算电路来实现该运算,其电路如下。RuRu 1RuRu1u- f33 R A o3Ru +R22RR根据反相运算电路运算规则,有: fR1
R10, f 2R3R根据同相运算电路运算规则,有 f 5R1为避免其他阻值过大或过小,选取R=50kΩ,则fR1=5kΩ;R2=12kΩ;R3=25kΩ为保持两输入端对地的电阻平衡,即:2 1 R∥R=R∥R∥2 1 fR=?kΩ5解:设计电路如下:
=10kΩ,试设计一个uFOF
10ui
的电路。1kΩu1kΩui-0.91kΩ∞++u06、设图中A为理想运放,请求出各电路的输出电压值。10k10k20k10k20k20k2V888+A +U+A +U10k+A +Uo1o2o32V1V2V(1)10k10k10k10k82V+A20k+U3V
(2)20k2V
(3)8+8+A +U(4)
o4 o58+8+A +Uo6(5) (6) U 6V U 6V U 01 02 03 04 05 067、试用相位平衡条件判断图示两个电路是否有可能产生正弦波振荡。如可能振荡,指出该振荡电路属于什么类型(如变压器反馈式、电感三点式、电容三点式等)振荡频率。已知这两个电路中的L 0 ,C C 。1 2RB1LCC2VRRB1LCC2VR1B2R+CCR LB CV+R 2+C B2b RE(a (bb)可能振荡,为电容三点式正弦波振荡电路。振荡频率为2 LCC2 LCC1 2CCo
1.59MHz1 2第十章直流稳压电源一、填空题1、一个直流稳压电源的基本组成部分必须包括整流环节、电容滤波环节和稳压环节三大部分。2,其作用是将220V的市电变换为稳压电路需要的电压值;桥式整流电路则是利用具有单向导电性能的二极管,将交流电变换为脉动的直流电;电路中的滤波电容是尽可能地降低脉动的作用则是把滤波电路送来的电压变成输出的稳恒直流电。3、单相半波整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U的2
0.45 倍;桥式整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U的2整流电路,其输出电压的平均值是变压器输出电压U2
0.91.2
倍;桥式、含有电容滤波的倍。4、串联开关型稳压电路适用于输出电压调节范围小、负载对输出纹波要求不高的场合;并联型稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的的场合。5、在小功率的供电系统中,大多采用
线性集成稳压器
,而中、大功率稳压电路一般采用
开关稳压器
线性集成
稳压器中调整管与负载相串联且工作在线性放大状态; 开关型 稳压器中调整管工作在开关状态,其效率比
线性集成
稳压器高得多。二、判断正误1、三端固定输出集成稳压器CW79001脚为输出端。(×)2、用两只三端稳压器并联使用,可以将输出电流扩大一倍。 (×)3、串联型稳压电源能够提供比并联型稳压电源大得多的输出电流。 (√ )4、桥式整流滤波电路中输出直流电压的有效值为U=0.9U 。 (×)O 25、W7800系列和W7900系列都是负极性电压输出。 (×)6、有过载保护的稳压电源,可以避免负载短路时稳压源被烧坏。 (√)7、并联型稳压电源的电压调整元件与负载的连接关系是并联。 (√)8、在串联型稳压电路中,比较放大器的放大倍数越高,其稳压性能就越好(√)9、稳压电路的稳压系数越大,电路的稳压性能就越好。 (×)10、稳压电路的输出电阻越小,电路的稳压性能就越好。 (×三、选择题1、带有放大环节的串联型稳压电路中采用(CD,能提高稳压器的性能。A、调整元件和比较放大电路都用集成运算放大器B、调整元件和比较放大电路都用差分放大器C、比较放大电路使用集成运算放大器D、比较放大电路使用集成运算放大器,调整管使用复合管2、串联型稳压电源的性能可以采用(ABCD )措施提高。A、采用上辅助电源B、增加比较放大电路的放大倍数C、使用恒流源对稳压管(基准电路)供电D、采用复合管作调整管3、串联型稳压电源常用过载保护电路防止电路的输出端短路或过载造成调整管的坏,其中(ABC 。A、截流式保护电路过载时,输出电压会很小BCD4、整流滤波后输出直流电压不稳定的主要因素是(D。A、温度的变化 B、负载电流的变化C、电网电压的波动 D、电网电压的波动和负载电流的变化两个方面5、采用差动放大电路作比较放大器,可以(BA、增大电压放大倍数,降低对调整管的要求B、减小温漂和减小稳压管的电流变化,从而提高稳压电源的性能CD、可以增大集电极电阻,从而增大电压放大倍数6要目的是(C。A、起双保险作用C
B、为了得到比用一只稳压管高0.7的稳压值D、接入电路时不必考虑正负极性7、稳压二极管在正常稳压工作时是处于(B)工作区间。A、正向导通
B、反向击穿
C、反向截止
D、正向死区8、串联型稳压电路中的调整管必须工作在(A)状态。A、放大
B、饱和 C、截
D、开关9、整流的目的是(B。A、将正弦波变方波 B、将交流电变直流电C、将高频信号变成低频信号 D、将非正弦信号变为正弦信号10、在桥式整流电路中,若整流桥中有一个二极管开路,则输出(A。A、输出电压只有半周波形B、输出电压仍为全波波形C、对电路无实质性影响 D、输出电压无波形,且变压器或整流管可能烧坏11、在开关型稳压电路中,调整管工作在(C)状态。A、饱和状态四、简述题
B、截止状态
C、饱和与截止两种状态 D、放大状态1、带放大环节的三极管串联型稳压电路是由哪儿部分组成的?其中稳压二极管的稳压值大小对输出电压有何影响?答:带放大环节的三极管串联型稳压电路是由取样电路、基准电压电路、比较放大电路和调整环节四部分组成。其中稳压二极管的稳压值UZ越大,稳压电路的输出电压就越大。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?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、滤波电路的主要作用是什么?滤波电路的最重要元件是什么?答:滤波电路的主要作用是滤除脉动直流电中的高频成分,得到较为平滑的直流电,滤波电路的最重要元件是电感和电容。4、稳压电路的主要作用是什么?稳压电路的主要质量指标是哪两个?答:稳压电路的主要作用是稳定输出电压,使之不受电网波动或负载变化的影响。稳压电路的主要质量指标是特性指标和质量指标。5、串联型稳压电路有何特点?通常运用于哪些场合?通常运用于负载电流较大、稳压精度较高的场合。6、关联型稳压电路有何特点?通常应用于哪种场合?答:并联型稳压电路具有电路结构简单,使用元件少的优点,但稳压值取决于稳压二极管的稳压值,不能调节,因此这种稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的场合。7、开关型稳压电路的主要特点是什么?一般开关电源的输出电压是平滑波吗?的输出电压不是平滑波,仍是一个脉冲波,因此还要采用LC低通滤波器进行滤波以获得平滑的输出。3、分别说明下列各种情况直流稳压电源要采取什么措施?电网电压波动大;环境温度变化大;负载电流大;稳压精度要求较高。1)电网电压波动大时,直流稳压电源应具有有辅助电源的稳压电路2)环境温度变化大时
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