模电及线性电子电路 线性电子电路思考题答案

1低频电子线路实验思考题:实验一常用电子仪器的使用1．什么是电压有效值？什么是电压峰值？常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同？答：电压峰值是该波形中点到最高或最低之间的电压值；电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值，而示波器的电压直接测量都为峰值。2．用示波器测量交流信号的幅值和频率，如何尽可能提高测量精度？答：幅值的测量：Y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置，Y轴灵敏度开关置于合适的位置即整个波形在显示屏的Y轴上尽可能大地显示，但不能超出显示屏指示线外。频率测量：扫描微调旋钮置于校准位置，扫描开关处于合适位置即使整个波形在X轴上所占的格数尽可能接近10格（但不能大于10格）。实验二晶体管主要参数及特性曲线的测试1．为什么不能用MF500HA型万用表的R×1Ω和R×10Ω档量程测量工作极限电流小的二极管的正向电阻值？答：根据MF500HA型万用表的内部工作原理，可知R×1Ω和R×10Ω档量程测量工作极限电流小的二极管的正向电阻值的等效电路分别为图1和图2所示，此时流过二极管的最大电流mAVVID3.1384.92.05.11，mAVVID131002.05.12，当ID1和ID2大于该二极管的工作极限电流时就会使二极管损坏。2．用MF500HA型万用表的不同量程测量同一只二极管的正向电阻值，其结果不同，为什么？提示：根据二极管的输入特性曲线和指针式万用表Ω档的等效电路，结合测试原理分析回答。答：R×1Ω：ro=9.4Ω；R×10Ω：ro=100Ω；R×100Ω：ro=1073Ω；R×1kΩ：ro=33.2kΩ。因为二极管工作特性为正向导通、反向截止，尤其是正向导通的输入特性曲线为一条非线性曲线。用MF500HA型万用表测量二极管的正向电阻值的等效电路如右图所示，当量程小时，ro的阻值小，流过二极管的电流大，正向电阻阻值小，当量程变大（10kΩ除外）时，ro的阻值变大，流过二极管的电流变小，其所测的阻值变大。实验六直流稳压电源的设计与调测1．整流滤波电路的输出电压UI是否随负载的变化而变化？为什么？答：UI是随负载的变化而变化。因为根据桥式整流电容滤波电路的工作原理可知：UI=（2~9.0）u2，当u2固定后，其系数的大小主要由负载电流（电阻）的大小来决定。负载电阻小时UI小，反之则变大。2．在测ΔUO时，是否可以用指针式万用表进行测量？为什么？答：不可用指针式万用表测量。因为稳压器的输出电压变化量Δuo为千分之几到万分之2几，而指针式万用表的测量精度为百分之几，无法满足测量要求。3．设计并画出一种用NPN大功率管扩流的集成稳压器电路。解：如下两图均可。实验三单级低频放大器的设计、安装和调试1．RC和RL的变化对静态工作点有否影响？答：RC的变化会影响静态工作点，如其它参数不变，则RC↑==VCE↓。RL的变化对静态工作点无影响，原因是C2的隔直作用。2．RC和RL的变化对放大器的电压增益有何影响？答：本实验电路中beLUrRA，RL′=RC//RL，RL′增加时，∣AU∣的值变大，反之则减小。3．放大器的上、下偏置电阻RB1和RB2若取得过小，将对放大器的静态和动态指标产生什么影响?答：上、下偏置电阻RB1和RB2取得很小时，静态稳定性提高，但静态功耗大增而浪费能源，而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。4．C3若严重漏电或者容量失效而开路，两种器件故障分别对放大器产生什么影响？答：C3若严重漏电会使R4短路失效，放大器不能稳定工作，严重时会造成放大器处于饱和工作状态，而不能放大信号。C3容量失效而开路时，由于R4的作用，使放大器处于深度负反馈工作状态，不能放大信号，AU≈-1。实验五集成低频功率放大器1．测量集成功放的输入电阻ri，为什么一般要采用测量输出电压的方法？答：因为集成功放的输入电阻ri较大（一般为几十kΩ），采用测量输入电压的方法时，电压表与其ri并联后，由于分流作用在测量电阻R上产生电压降（如图1所示），而产生测量误差。采用测量输出电压的方法时，由于功放输出电阻和负载电阻（RL=10Ω）都很小，电压表在输出端并联后，分流降压作用很小（如图2所示），测量精度提高。所以一般都应采用测量输出电压的方法。2．集成功放内部电路共有四级放大器组成，其各级放大器各有什么主要特点？答：输入级（前置放大级）也称差动放大器，具有输入阻抗高、噪声系数小、稳定性好的特点；中间放大级，具有动态电阻大、静态电阻小、电压增益高的特点；功率推动级，具有3自举电路和提供较大的推动电压和电流的特点；功率放大级，具有很大的电流放大功能。3．实验测量和实验结果都必须满足如下条件：2OV1OV≤maxOLV，iVOLV≤maxOLV，说明其理由和原因。答：功放的各项性能指标规定在输出波形不失真的条件下测量求得，VOLmax为最大的不失真输出电压有效值，所以VOL≤VOlmax，VO1≤VOlmax；∵VO1=VSAu，VO2=ViAu，且ViVS∴VO2VO1≤VOlmax，因为Au=VOL/Vi1，所以ViVOL≤VOlmax。实验八集成运放的线性应用1．集成运放用于交流信号放大时，采用单、双电源供电时各有什么优缺点？答：运放采用单电源供电：优点：电源种类少。缺点：电路中需增加器件，运放输出端的静态电位不为零（VCC/2或-VCC/2）。采用双电源供电：优点：应用电路相对简单，输出端静态电位近似为零。缺点：电源种类多。2．理想运放具有哪些最主要的特点？答：（1）差模电压增益Ad为无穷大；（2）共模电压增益AC为零；（3）输入阻抗Rin为无穷大；（4）输出阻抗RO为零；（5）有无限的带宽，传输时无相移；（6）失调、温漂、噪声均为零。3．集成运放用于直流信号放大时，为何要进行调零?答：实际的集成运放不是理想的运放，往往存在失调电压，为了提高实验测量精度，所以要进行调零。实验十负反馈放大器1．负反馈放大器有哪四种组成形式，各种组成形式的作用是什么？答：负反馈放大器有电压串联、电压并联、电流串联和电流并联负反馈四种组成形式。电压串联负反馈具有稳定输出电压，降低输出电阻，提高输入电阻的作用。电压并联负反馈具有稳定输出电压、降低输出电阻和输入电阻的作用。电流串联负反馈具有稳定输出电流，提高输出电阻和输入电阻的作用。电流并联负反馈具有稳定输出电流，提高输出电阻，降低输入电阻的作用。2．如果把失真的信号加入到放大器的输入端，能否用负反馈的方式来改善放大器的输出失真波形？答：不能。因为负反馈放大器只能改善和消除电路内部因素造成的失真。实验十一电平检测器的设计与应用4）二极管VD1和VD2分别起什么作用？答：分别保证发射极和集电极的偏置。5）实验中，驱动二极管V的基极电阻Rb的阻值如何确定？取值过大或者过小产生什么问题？答：kIRCQb2.25100/507.0214/7.0214过大或者过小影响集电极电流的值，过大无法驱动继电器，过小烧坏三极管，红灯不亮。实验十二波形产生电路1．在图12－1的原理电路中，若将R3的阻值错用为正常值的10倍或1/10倍，电路输出端将分别出现什么现象？答：根据文氏电桥正弦波发生器的工作原理可知该电路满足振荡的幅值条件为Auf=1+Rf/R3=1+（R4+RW+R5//RD）/R3≥3，由该式可知R3为正常值的10倍时，不满足振荡幅值条件，4电路停振而无波形输出。R3为正常值的1/10倍时，致振荡太强使输出的正弦波严重失真。2．如果把图12－6所示的电路中的二极管D反接，其输出波形将如何变化？答：把图12－6中的二极管D反接后，电容正向充电时D反向截止，不工作；反向放电时，二极管导通工作，加速放电，所以VO1的波形为脉宽大于脉冲间隔，VO的锯齿波波形下降时间长，上升时间短。3．在方波、三角波发生器实验中，要求保持原来所设计的频率不变，现需将三角波的输出幅值由原来的3V降为2.5V，最简单的方法是什么？答：最简单方法是将原来所用的双向6V稳压管改为双向5V的稳压管即可。此时输出的方波幅度由原来的±6V变为±5V，三角波的输出幅值为原来的±3V变为±2.5V。