模拟电子电路习题课

11.电路如图P1.1所示，已知ui＝5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与uO的波形，并标出幅值。图P1.1解图P1.121.2测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.6所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。图P1.6解：晶体管三个极分别为上、中、下管脚，答案如解表P1.6所示。解表P1.6管号T1T2T3T4T5T6上ecebcb中bbbeee下ceccbc管型PNPNPNNPNPNPPNPNPN材料SiSiSiGeGeGe3分别判断图P1.8所示的各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。图P1.8解：（a）可能（b）可能（c）不能（d）不能，T的发射结会因电流过大而损坏。（e）可能4'bbruA2.3电路如图P2.3所示，晶体管的＝80，=100Ω。分别计算RL＝∞和RL＝3kΩ时的Q点、Ri和Ro。k3.1mV26)1(mA76.1Aμ22EQbb'beBQCQBEQbBEQCCBQIrrIIRURUVIk593k3.1308V2.6cobesbebebebibeccCQCCCEQRRArRrArrRRrRARIVUuusu∥解：在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，分别为空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为k5k3.1cobebebiRRrrRR∥47115V3.2)(besbebe'LLcCQLcLCEQ×uusuArRrArRARRIRRRU∥Vcc5uA20VmA22DmDODQGS(th)mRgAIIUgu已知图P2.8（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点和图P2.8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：6)10j1)(10j1(j105fffAumuA5mLH5100j1010010Hz10Hz(1j)(1j)1010uufAAffff已知某电路电压放大倍数试求解：＝？fL＝？fH＝?解：变换电压放大倍数的表达式，7105.2j110j15j1j20054ffffAumuA已知两级共射放大电路的电压放大倍数＝？fL＝？fH＝?解：变换电压放大倍数的表达式，求出Hz10Hz510)105.2j1)(10j1)(5j1(5j104HL3m543ffAffffAuu8电路如图P2.17所示，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝3V，UCC＝15V，RL＝8Ω。选择正确答案填入空内。（1）电路中D1和D2管的作用是消除。A．饱和失真B．截止失真C．交越失真（2）静态时，晶体管发射极电位UEQ。A．＞0VB．＝0VC．＜0V（3）最大输出功率POM。A．≈28WB．＝18WC．＝9W（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压。A．为正弦波B．仅有正半波C．仅有负半波（5）若D1虚焊，则T1管。A．可能因功耗过大烧坏B．始终饱和C．始终截止解：（1）C（2）B（3）C（4）C（5）A图P2.179%8.694πW5.242)(CCCESCCL2CESCComVUVRUVPW4.622.02.0L2CCoMTmaxRVPPV9.92CESCComiUVUU在图P2.17电路中，已知UCC＝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103)每管转换能量的效率η44221222CComLomCCLomELELUURUURUPPPP当信号最大，ξ=1时，效率达到最高：%5.784mB类的效率远比A类的高。信号越大，效率越高。uiV1V2V0VD1VD2ICOiC1iC2UCCuo－UEE0uoRLiC1iC2第九章功率电路及系统1pp27114)每个管子损耗PCLomLomCCLECRURUUPPP24122可见，每个管子的损耗PC是输出信号振幅的函数。将PC对Uom求导，可得出最大管耗PCm。令0)21(1omCCLomCUURdUdP122.022112222LCCLCCLmCmRURUPPLCCCCCCCCLCmRUUUURP2221])2(412[1得出，当时，每管的损耗最大：CComUU213LCEECERiUu220iC2uCE2Q-UEEUEERLuCE1iC10Ucem(max)QUCCUCCRL图9—4—1互补跟随乙类功放单管负载线及工作点LCCCCERiUu1114图P2.9中的哪些接法可以构成复合管？标出它们等效管的类型（如NPN型、PNP型、N沟道结型……）及管脚（b、e、c、d、g、s）图P2.9解：（a）不能。（b）不能。（c）构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。（d）不能。（e）不能。（f）PNP型管，上端为发射极，中端为基极，下端为集电极。（g）构成NPN型管，上端为集电极，中端为基极，下端为发射极。15设图P2.10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uA、Ri和Ro的表达式。16uA22be23obe11i32be232be1132be2211)1()1(])1([RrRRrRRRrRrRRrRAu∥∥4obe2321be11ibe242be2321be1be2321)])(1([)())(1())(1(RRrRRrRRrRrRRrrRRAu∥∥∥∥∥∥∥3obe11id2be232be11d2be221])1([])1([RRrRRrrRrRrrRAu∥解：(1)图示各电路的交流等效电路如解图P2.10所示。（2）各电路、Ri和Ro的表达式分别为图（b）图（c）图（d）8o213i2be82be2764m)()]([RRRRRRrRrRRRgAu∥∥∥∥图（a）1718311ofRRRUUF1ofUUF211ofRRRUUF311ofRRRUUF分别判断图（e）～（h）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下：（e）电压串联负反馈（f）电压串联负反馈（g）电压串联负反馈（h）电压串联负反馈（d）电流并联负反馈1ofIIF19估算图3.2（e）（f）（g）所示各电路在深度负反馈条件下电压放大倍数。解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：92L87942fL87oiof14foiofs'L21sfL4oiosf))(()((g)1(f))1()((e)RRRRRRRRURRRIUUARRUUUUARRRRRIRRIUUAuuu∥∥∥∥∥20电路如图P4.4所示，晶体管的β=50，'bbr（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？=100Ω。V5,k67.6CCLcL'CCLc'LVRRRVRRR∥V15V23.3mA265.02CCCQ2'LCQ'CCCQ1eBEQEEEQCQCQ2CQ1VURIVURUVIIIImV6.377.32)(2k1.5mA26)1(dOIbeb'LdEQ'bbbeAuurRRAIrrV9.2V327.0O1CQOIdOuUuuAu解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为（2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V若uI=10mv，则21)(10)(I1I2I1I2fN2P2uuuuRRuu))(1(10)1(I1I212P212OuuRRuRRu)(10I1I21WOuuRRu)(I1I2uu)(I1I2uu14201010)(10min1I1I2min1WORuuRRu电路如图P5.4所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；（2）当RW的滑动端在最上端时，若uI1＝10mV，uI2＝20mV，则uO＝？（3）若uO的最大幅值为±14V，输入电压最大值uI1max＝10mV，uI2max＝20mV，最小值均为0V，则为了保证集成运放工作在线性区，R2的最大值为多少？解：（1）A2同相输入端电位输出电压或（2）将uI1＝10mV，uI2＝20mV代入上式，得uO＝100mV（3）根据题目所给参数，的最大值为20mV。若R1为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，＝20mV时集成运放的输出电压应为＋14V，写成表达式为故R1min≈143ΩR2max＝RW－R1min≈（10－0.143）kΩ≈9.86kΩ22分别求解图P5.5所示各电路的运算关系。解：图（a）所示为反相求和运算电路；图（b）所示的A1组成同相比例运算电路，A2组成加减运算电路；图（c）所示的A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路，A4组成反相求和运算电路。（a）设R3、R4、R5的节点为M，则))(()(2I21I15434344MO5M2I21I15342I21I13MRuRuRRRRRRiuuRuRuRuiiiRuRuRuRRRR（b）先求解uO1，再求解uO。))(1()1()1()1()1(I1I245I245I11345I245O145OI113O1uuRRuRRuRRRRuRRuRRuuRRu（c）A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以)(10)(I3I2I1I3I2I114OuuuuuuRRu23电路如图P7.1所示，变压器副边电压有效值为2U2。（1）画出u2、uD1和uO的波形；（2）求出输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）的表达式；（3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压URmax的表达式。L2L(AV)2O(AV)9.09.0RUIUU2RL2D2245.0UURUI解：（1）全波整流电路，波形如解图P7.1所示。（2）输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）为（3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压UR为24电路图P7.2所示。（1）分别标出uO1和uO2对地的极性；（2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？（3）当U21＝U22＝20V时，UO1（AV）和UO2（AV）各为多少？（4）当U21＝18V，U22＝22V时，画出uO1、uO2的波形；求出UO1（AV）和UO2（AV）各为多少？图P7.2解：（1）均为上“＋”、下“－”。（2）均为全波整流。（3）UO1（AV）和UO2（AV）为UO1（AV）＝－UO2（AV）≈0.9U21＝0.9U22＝18V（4）uO