模拟电路习题集

模拟电路习题集（功放和工程题目部分）一、功率放大部分1、在下图所示电路中，已知VCC＝22V，RL＝8Ω，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2CCCESomLCCCESCC()25W2π71.4%4VUPRVUV（2）晶体管的最大功耗2CCTmaxoML0.20.26.05W2VPPR（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值CCCESiom14.14V2VUuu2、某工程中需要一个输出功率为50瓦的OCL音频功率放大器，已知负载电阻为4欧姆。①若忽略功放元件的饱和压降，试计算需要的最小供电电压。②若放大电路为OTL，电源电压又该为多少伏特？③OCL放大电路的输出晶体管工作在哪种放大组态下？答案：①2CComL50W2VPR根据，计算出电源电压≥±20V。②若为OTL电路电源就为40V。③工作在共集电极组态（射随器）。3、在下图所示电路中，已知VCC＝18V，RL＝4Ω，T2和T4管的饱和管压降│UCES│＝2V，输入电压足够大。试问：（1）该电路名称叫什么？其最大输出功率Pom为多少？（2）输入信号ui的正半周由哪一对晶体三极管放大输出？（3）二极管D1、D2的主要作用是什么？答案：（1）该电路是OCL功率放大电路。根据2CCCESomL()32W2VUPR（2）输入信号正半周时T3和T4这对晶体管导通放大输出。（3）二极管的作用是消除交越失真。4、计算已知图P9.12所示电路中T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，导通时的│UBE│＝0.7V，输入电压足够大。（1）A、B、C、D点的静态电位各为多少？（2）若在放大状态，晶体管管压降│UCES│=3V，电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？4Ω解：（1）静态电位分别为UA＝0.7V，UB＝9.3V，UC＝11.4V，UD＝10V（2）最大输出功率和效率分别为2CCCESomLCCCESCC1()28W21π262.8%142VUPRVUV5、电路分析与计算如下图所示的OCL电路。已知ui为正弦波RL=4Ω，要求最大输出功率为8W，在三极管的饱和管可以忽略不计条件下，试求出下列各值。（1）电源VCC的最小值；（2）根据VCC最小值，求三极管ICM,V(BR)CEO及PCM的最小值；RLui+VCCT1T2+uo-R2R1D1D2R3+-EC+-IC1IC2'（3）当输出功率最大时，输入电压有效值。答案：（1）根据2CCCESomL1()28W2VUPR，其中RL=8Ω，UCES可以忽略，解出VCC=16V。（2）CCcmL122AVIR，V(BR)CEO＞VCC=16V,PCM＞0.2omP=1.6W。（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值CCiom125.66V2Vuu6．某OCL功率放大电路如下图所示，假设运放为理想器件且忽略晶体管饱和压降UCES，电源电压为±12V。（1）试分析2R引入的反馈类型；（2）试求oufiuAu的值；（3）试求ui为正弦波时的最大输出功率OmP。ui+uo−+−RL8ΩR4R5D4D3+12V−12VT1T2-+R1R3AR2100k10k9k1k1k答案：（1）2R引入了电压并联型负反馈。（2）根据虚短和虚断的特点，2o110ufiRuAuR（3）2CComL9W2VPR。7、在下图示OCL电路中，已知T1、T2管的CES1UV，电源电压为±12V，负载电阻RL=8Ω。①试计算最大输出功率Pom及效率η，②设输入信号峰值为5V，对照输入信号，正确画出输出信号的波形。RLui+VCC−VCCT1T2+uo−R2R1D1D2ui(V)tuOt005-55-5答案：①最大输出功率和效率分别为2CCCESomLCCCESCC()7.56W2π72.0%4VUPRVUV②该电路输出波形和幅度同输入波形。ui(V)tuOt005-55-5二、电路分析与设计题目1、某恒温控制电路如下图所示，试分析其恒温控制原理，并说明温度传感器Rt应该为什么温度系数的热敏电阻？R1R3加加加RtIC+VCCRfVAVBTR2A加加加参考答案：图中的Rt为负温度系数热敏电阻。运放A的反相输入端由R1与R2分压得到一稳定的直流电压，同相输入端由R3与热敏电阻Rt分压得到随温度变化而改变的电压，通过运放放大后再经晶体管驱动，控制加热器工作，实现升温。假设箱内温度有下降趋势，则产生如下的反馈控制过程：tAiABC(=-)RVuVVI温度运放输入电压温度加热器工作电流晶体管导通程度从而保持了箱内温度的基本恒定。2、下图为利用结型场效应管稳定幅度的文氏桥振荡电路。①试定性分析它的稳定输出幅度的原理。②估算电路的振荡频率0f。（注：2SK163为N沟道结型场效应管，其UGS(OFF)=-0.5V）。+−C10.01µC20.01µC31µR110KΩR110KΩRf10KΩR31KΩT12SK163R41KΩD11N60uOR510KΩ参考答案：①该电路使用结型场效应管作为负反馈回路的可变电阻。当JFET的uDS很小或为零时，JFET是工作在可变电阻区，漏源极电阻rDS随着栅源电压uGS上升而增加。在没有输出信号时，栅极电位为零，这使得漏源电阻rDS为最小值，在这个条件下，环路增益3DSf1RrRA3。随着振荡进行，输出信号幅度快速增加，uo的负半周使D1导通，C3充电到uo负电压峰值，经过R5和R4分压后加至栅极使其电位VG降低、漏源电阻rDS增大，从而增益减小，当3DSf1RrRA≈3时输出幅度达到稳定，这种方法可以产生波形良好而且稳定的正弦波输出。②估算振荡频率0f011.59kHz2πfRC3、某半导体工厂使用的晶体管β筛选电路如图所示，已知技术员把窗口比较器的上下门限电压分别设定为8.4V和4.8V，试分析该筛选器的β筛选范围，什么情况下LED灯亮？什么情况下LED灯熄灭？写出必要的分析过程和IB、IC、UC的表达式。（注：计算时忽略三极管的UBE）R31KR23KW110KW210K加加加加加LED1A1A212V1MΩR1UHULUcT答案：①CCB1VIR，CBII,CCCC2-UVIR,β筛选的下限=CCHBC-U100VIR，β筛选的上限=CCLBC-U200VIR。②所以其功能为：筛选范围为100倍~200倍，100＜β＜200时LED灯点亮，β＜100或β＞200时LED灯熄灭。4、LM1875构成的功放电路如图所示。①简述元件C2、C3、C4、C5以及R4、C6在电路中的基本的作用。②试计算该电路的闭环电压放大倍数Auf？③若放大器的负载电阻为16欧姆，且忽略内部功放晶体管的饱和压降，试估算其最大输出功率Pom？R122KC21000µFC30.1µFC41000µF+24V-24VC50.1µFR41Ω/2WC60.22µFC1510pFR21KR39KLM187512345IC2加加加加++加加加加答案：①C2、C3和C4、C5构成电源退耦(滤波)回路，R4、C6构成相位补偿网络，用于中和扬声器的感抗，防止电路自激。②该电路的闭环电压放大倍数为3uf2110RAR。③该电路最大输出功率2CComL36W2VPR。5、某信号监测电路如下图所示，晶体管T为硅管，β＝100，UBE=0.6V，饱和压降CESU=0.3V，试按照下列要求做题：(1)估算晶体管的IB，IC，UCE；(2)若LED的发光导通电压为1.5V，试分析该LED是否会点亮？UiR1R3R3R2A100k10k0.2V+9VRcLEDT10k1k9k+-UO1答案：(1)运放的输出UO1=3O1i1(1)2VRUUR，则O1BEB3-0.14mAUUIR。因为该晶体管的饱和基极电流CCCESBSC-0.087mAVUIR，BBSII，所以晶体管实际处于饱和状态，CECES==0.3VUU，CCCESCC-8.7mAVUIR。(2)由于CECES==0.3VUU，没有达到LED的导通电压，故LED不亮。