模拟电路典型习题解答

模拟电路典型习题解答内蒙古大学理工学院电子工程系电路如图1所示，VCC＝15V，β＝100，UBE＝0.7V。试问（1）Rb＝50kΩ时，uO＝？（2）若T临界饱和，则Rb≈？解：（1）Rb＝50kΩ时，基极电流、集电极电流和管压降分别为所以输出电压UO＝UCE＝2V。（2）设临界饱和时UCES＝UBE＝0.7V，所以图126bBEBBBRUVIμAV2mA6.2CCCCCEBCRIVUIIk4.45A6.28mA86.2BBEBBbCBcCESCCCIUVRIIRUVI例题1例题2电路如图2（a）所示，图（b）是晶体管的输出特性，静态时UBEQ＝0.7V。利用图解法分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时的静态工作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。图2解图2解：空载时：IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝6V；最大不失真输出电压峰值约为5.3V，有效值约为3.75V。带载时:IBQ＝20μA，ICQ＝2mA，UCEQ＝3V；最大不失真输出电压峰值约为2.3V，有效值约为1.63V。如解图2所示。例题3电路如图3所示，晶体管的＝80，=100Ω。分别计算RL＝∞和RL＝3kΩ时的Q点、、Ri和Ro。解：（1）在空载和带负载情况下，电路的静态电流、rbe均相等，它们分别为：k3.1mV26)1(mA76.1Aμ22EQbb'beBQCQBEQbBEQCCBQIrrIIRURUVI（2）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：k593k3.1308V2.6cobesbebebebibeccCQCCCEQRRArRrArrRRrRARIVUuusu∥（3）RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为：47115V3.2)(besbebe'LLcCQLcLCEQuusuArRrArRARRIRRRU∥k5k3.1cobebebiRRrrRR∥图3uA例题4图4所示电路参数理想对称，β1＝β2＝β，rbe1＝rbe2＝rbe。（1）写出RW的滑动端在中点时Ad的表达式；（2）写出RW的滑动端在最右端时Ad的表达式，比较两个结果有什么不同。图4解：（1）RW的滑动端在中点时Ad的表达式为：beWcIOd)2(rRRuuA（2）RW的滑动端在最右端时：IbeWcC2C1OIbecC2IbeWcC1)2(22)(urRRuuuurRuurRRu所以Ad的表达式为：beWcIOd)2(rRRuuA比较结果可知，两种情况下的Ad完全相等；但第二种情况下的。C21Cuu＞例题5多路电流源电路如图5所示，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。图5解：因为T1、T2、T3的特性均相同，且UBE均相同，所以它们的基极、集电极电流均相等，设集电极电流为IC。先求出R中电流，再求解IC1、IC2。1000BEBE4CCRUUVIRμARRIIIIIIIII3)1(31322CCCBC0B3C0当β（1＋β）＞＞3时100C2C1RIIIμA例题6在图6所示电路中,若要求C1与C2所在回路的时间常数相等,且已知rbe=1kΩ，则C1:C2＝?若C1与C2所在回路的时间常数均为25ms，则C1、C2各为多少？下限频率fL≈?图6解：（1）求解C1:C2因为C1（Rs＋Ri）＝C2（Rc＋RL）将电阻值代入上式，求出C1:C2＝5:1。2）求解C1、C2的容量和下限频率Hz1021.1Hz4.6π21Fμ5.2μF5.12L1LL2L1Lc2is1ffffRRCRRC例题7判断图7所示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。图7图（a）所示电路中引入了直流负反馈。图（b）所示电路中引入了交、直流正反馈。图（c）所示电路中引入了直流负反馈。图(d)、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。解：例题8试求图8所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。图8解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：13I2I1I33fI22fI11fO522uuuuRRuRRuRRu(a)13I2I1I33fI22fI11fO1010uuuuRRuRRuRRu)(8)(I1I2I1I21fOuuuuRRuI44fI33fI22fI11fOuRRuRRuRRuRRu1413I2I1402020uuuu(b)(c)(d)例题9图9所示为恒流源电路，已知稳压管工作在稳压状态，试求负载电阻中的电流。图9解：6.02Z2PLRURuImA例题10在图10（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t＝0时uO＝0。试画出输出电压uO的波形。解：输出电压的表达式为：)(d11OIO21tutuRCutt当uI为常量时)()(100)()(10101)()(11O12I1O12I75112IOtuttututtututtuRCuO－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。因此输出波形如解图10所示。图10解图10例题11电路如图11所示。（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“＋”和“－”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？（3）若R1断路，则电路将产生什么现象？（4）若RF短路，则电路将产生什么现象？（5）若RF断路，则电路将产生什么现象？图11（1）上“－”下“＋”。（2）输出严重失真，几乎为方波。（3）输出为零。（4）输出为零。（5）输出严重失真，几乎为方波。解：例题12已知电路如图12所示，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝3V，VCC＝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12例题13直流稳压电源如图13所示。（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。写出输出电压的表达式。解：（1）整流电路：D1～D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：、R、DZ；比较放大电路：A；取样电路：R1、R2、R3。（2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“－”下为“＋”。（3）输出电压的表达式为：图13Z3321OZ32321URRRRUURRRRR