华南理工模拟电子技术平时作业答案.docx
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华南理工模拟电子技术平时作业答案
教材模拟电子技术基础(第四版)清华大学
模拟电子技术课程作业
第1章半导体器件
1将PN结加适当的正向电压,则空间电荷区将(b)。
(a)变宽(b)变窄(c)不变
2半导体二极管的主要特点是具有(b)。
(a)电流放大作用(b)单向导电性(c)电压放大作用
3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压(a)。
(a)正向电压大于PN结的死区电压
(b)正向电压等于零
(c)必须加反向电压
4电路如图1所示,设D1,D2均为理想元件,已知输入电压ui=150sintV如图2所示,试
画出电压uO的波形。
D1
D2
+
+
ui
/V
150
40k
40k
uO
uI
+
+
0
20V
100V
t
-
-
-
-
图1
图2
ui/V
150
100
60
0t
ui/V
100
60
0t
答:
5电路如图
1所示,设输入信号
uI1,uI2的波形如图
2所示,若忽略二极管的正向压降,试画
出输出电压uO的波形,并说明
t
时间内二极管
D,D
2
的工作状态。
1,t2
1
uI1/V
D1
2
uI1
+
0
t1
t
D2
t2
RL
uI2
uO
-2
uI2/V
-2
图1
0t
-2
图2
答:
uO/V
0t1
t
t2
-2
t1:
D1导通,D2截止t2:
D2导通,D1截止
第2章基本放大电路
1下列电路中能实现交流放大的是图(
b
)。
+
UCC
+
UCC
+
+
+
+
+
+
+
uo
+
ui
ui
uo
-
-
-
-
(a)
(b)
+
UCC
+
UCC
+
+
+
+
+
+
+
+
uo
ui
uo
ui
-
-
-
-
(c)(d)
2图示电路,已知晶体管
60,UBE
0.7V,RC
2k
,忽略UBE,如要将集电极电
流IC调整到1.5mA,RB应取(
a
)。
(a)480k
(b)120k
(c)240k
(d)360k
RC
12V
RB
+
C1
C2
+
+
+
ui
uo
-
-
3固定偏置放大电路中,晶体管的
β=50,若将该管调换为
β=80的另外一个晶体管,则该
电路中晶体管集电极电流
IC将(
a
)。
(a)增加
(b)减少
(c)基本不变
4分压式偏置放大电路如图所示,晶体
T的
40,UBE
0.7V,试求当RB1,RB2分别
开路时各电极的电位(
UB,UC,UE)。
并说明上述两种情况下晶体管各处于何种工作状态。
UCC
RC
2k
12V
RB1
20k
+
C2
+
C1
+
T
40
+
RB2
RL
1k
ui3.9k
RE
+
CE
uo
-
1k
-
解:
(1)当RB1开路时,偏置电路如图1所示:
UBE=0,IB=0,IC=0,IE=0
UB=0
UC=UCC=12VUE=0
此时晶体管处于截止状态。
(2)当RB2开路时,偏置电路如图2所示:
I
UCC
12
IBS
ICS
01.mA
CS
RC
RE
mA4mA
3
IB
UCC
12
0.7
IB
IBS
RB
(1)RE
20
41
mA0185.mA
1
此时晶体管处于饱和状态,UE4V,UB4.7V,UC4V
UCC
UCC
12V
12V
RC
RC
2k
2k
RB1
20k
UC
UC
iC
IB
UB
β=40
UB
RB
IB
UE
UE
3.9k
UBE
RE
1k
RE
1k
图1图2
5放大电路如图所示
已知晶体管的输入电阻
rbe
1k
,电流放大系数
=50,要求:
(1)画出放大器的微变等效电路;
(2)计算放大电路输入电阻ri及电压放大倍数Au。
12V
RC
RB1
2.5kΩ
22kΩ
+C2
C
C1
+
B
+
+
E
RL
RB2
uo
RE
+
ui4.7k
-
1kΩ
CE
2.5kΩ
-
解:
(1)
ib
C
ic
B
+
+
rbe
i
b
ui
RB1
E
uo
RC
RB2
RL
-
-
(2)riRB//rbe
0.79k
RBRB1//RB2
Au
RC//RL
50
2.5//2
rbe
625.
1
第三章多级放大电路
1由两管组成的无射极电阻RE简单差动放大电路,欲在双端输出时能很好的抑制零点漂移
必须使得(a)。
(a)电路结构对称,两管特性及对应的电阻元件参数相同。
(b)电路结构对称,但两管特性不一定相同。
(c)两管特性及对应的电阻元件参数相同,但电路结构不一定对称。
2在多级直接耦合放大电路中,导致零点漂移最为严重的是
(
c
)。
(a)第一级的漂移
(b)中间级漂移
(c)末级漂移
3在直接耦合放大电路中,采用差动式电路结构的主要目的是
(
b
)。
(a)提高电压放大倍数
(b)抑制零点漂移
(c)提高带负载能力
4
电路如图所示,微安表的读数为100
A,AB
支路的总电阻RL2k
,
1
2=50,UBE
0.6V,计算时忽略Rp的影响,且不计微安表的内阻。
要求:
(1)指出电路
的输入,输出方式;
(2)电路是如何抑制零点漂移的?
(3)计算输入电压uI的大小。
RC
RC
6V
10k
RL
10k
A
AB
1k
RB
T1
T2
RB
+
RP
uI10k
10k
-
RE5.1k
6V
解:
(1)电路是单端输入,双端输出;
(2)电路通过共模反馈电阻RE及对称的电路结构抑制零点漂移;
(3)uO1002mV200mV
IE
(1)IB
(1
UEE
UBE
51
(6
0.6)
mV0.519mA
)
)RE
10
2
RB2(1
5151.
51
26
uO
RL
50
10
rbe
11
35.
300
2.85k
rbe
RB
10
2.85
0.519
uI
200
RL
RC
1
10
10
uI
57mV其中:
RL
2
35.
RL
RC
1
10
11
2
5差动放大电路如图所示,问RE对差模信号有无影响?
为什么?
UCC
RC
uO
RC
RB2
RB2
T1
R
T2
+
RB1
P
RB1
+
uI1
RE
uI2
-
UEE
-
-
+
答:
RE对差模信号无影响。
因为通过RE的差模电流信号iE1和iE2的大小相同,方向相反,故
iE=iE1+iE2=0,所以差模信号在RE上的总压降为零。
6电路如图所示,其中两个晶体管特性完全相同。
试回答:
(1)RE,RC,RZ各起什么作用?
(2)此电路是否能将交流信号
uI放大为uO?
(3)uI和uO的相位关系怎样,是同相还是反相?
UCC
RC
RZ
+
-uo
T2
+
T1
uI
RE
uZ
-
答:
(1)RC将变化的电流信号转换为电压信号,
RE起抑制零漂的作用,
RZ起限
流作用
(2)此电路能将uI放大为uO。
(3)I和uO的相位相反。
u
第四章集成运算放大器
1从外部看,集成运放可等效成高性能的(b)
A.双端输入双端输出的差分放大电路
B.双端输入单端输出的差分放大电路
C.单端输入双端输出的差分放大电路
D单端输入单端输出的差分放大电路
2集成运放的输出级多采用(C)
共射放大电路B.共集放大电路C.互补输出电路
第5章放大电路的频率响应
1低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是(
a
)
(a)耦
(b)半导体管极间电容和分布电容的存在
(c)半导体管的非线性特性
(d)放大电路的静态工作点不合适
2高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是(
b
)
(a)耦合电容和旁路电容的存在
(b)半导体管极间电容和分布电容的存在
(c)半导体管的非线性特性
(d)放大电路的静态工作点不合适
3单级阻容耦合共射放大电路中,当输入信号的频率等于上限频率时,UO和US的
相位差为(b
).
(a)45
(b)225
(c)45
(d)135
第六章负反馈放大电路
1放大电路如图所示,RF支路引入的反馈为(b)。
(a)串联电压负反馈(b)串联电流负反馈
(c)并联电压负反馈(d)正反馈
RC
UCC
RF
C1+
+
C2
+
RS
uO
+
-
uS
-
2两级放大电路如图所示,第二级与第一级之间的
RF支路引入的反馈为(a)。
(a)串联电压负反馈
(b)串联电流负反馈
(c)并联电压负反馈
(d)并联电流负反馈
RC1
UCC
RC2
+
R'
RB1
B1
+
+
T1
T2
uo
ui
RE2
RB2RE1
CE
-
R'
B2
-
RF
3在串联电压负反馈放大电路中,若将反馈深度增加,则该电路的输出电阻将
(a)。
(a)减小
(b)增加
(c)不变
4对两极共射阻容耦合交流放大器,希望稳定其输出信号电压,并提高其输入电
阻,要求从第二级至第一级引入的反馈为(a).
(a)串联电压负反馈(b)串联电流负反馈
(c)并联电压负反馈(d)并联电流负反馈
5在串联电压负反馈放大电路中,若将反馈深度增加,则该电路的输出电阻将
(
a).
(a)减小
(b)增加
(c)不变
(d)不定
6两极阻容耦合放大电路如图所示,试指出其交流反馈支路及反馈的类型
(电压,电流;串
联,并联
),并在图上用瞬时极性判别反馈的极性
(正,负反馈
)。
R5
UCC
R1
R9
R2
+
+
C2
+
+C1
C4
uo
R3
ui
R6
+
R8
+
-
R4
C3
R7
答:
R3构成第一级串联电流负反馈
R3,R7构成级间串联电压负反馈
7某负反馈放大电路的开环放大倍数为50,反馈系数为0.02,问闭环放大倍数
为多少?
A
50
25
解:
Af
1500.02
1AF
第7章信号的运算
1运算放大器接成图示电路后,其输入输出方式为(a)。
(a)双端输入双端输出(b)双端输入单端输出
(c)单端输入单端输出(d)单端输入双端输出
RF
uIR1
-∞
uO
+
+
R2
2理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零,其原因是(b)。
(a)同相端和反相端的输入电流相等而相位相反
(b)运放的差模输入电阻接近无穷大
(c)运放的开环电压放大倍数接近无穷大
3比例运算电路如图所示,该电路的输入电阻为(b)。
(a)零(b)R1(c)无穷大
RF
R1
-∞
ui+
+uo
R
4具有高输入阻抗和接地负载的电压控制电流源电路如图所示,设图中
明:
iL2uI/R1。
R2i2
RuO1RRuO2R1
i1
-
∞
-∞
RL
+
+
uI
+
+
证明:
iL(i1i2)
i2
uO
uI
R2
uO1
i2RuI
R1
R2uI
RuO
R2
R2
uO2
uO1
i1
uO
uO2
uO
RR2uI
RuO
R1
R1
R1R2
R1R2
因此iL
(uO
RuO
uO)(RR2
1
)uI
R1
R1R2
R2
R1R2
R2
将RR1R2代入:
得iL
2
uI
R1
RR1R2,试证
uO
iL
5电路如图所示,求负载电流iL与电压uS之间关系的表达式。
R2
iR2
R1
-∞
uS
+
uO
+
iL
RL
R
RFiF
解:
iL(R2RF)/(RFR1)uS
iL与RL无关,为反相式恒流源。
要点:
u
'
R2
u
i
i
i
O
R
S
L
R2
F
1
i
uS
I
R2u
1
R2
R
F
R
S
R
1
1
F
iL
iF
iR2=
R2uS
uS
R1RF
R1
R2RFuS
R1RF
6试用集成运放组成运算电路,要求实现以下运算关系,请画出电路,并在图中
标出各电阻的阻值。
①u0=-5uI
②u0=-2uI1-10uI2
答:
①如图
6-1:
取用反相比例电路可得
RF
5,选RF100K
则R1
20K
R1
R'
RF//R1
16.7K。
RF100KΩ
ui2
R210KΩ
RF100K
20KΩ
R1
R1
ui1
-∞
uO
ui1
50KΩ
-
∞
uO
+
+
+
+
16.7KΩ
R'
7.7K
R’
图6-1
图6-2
②如图6-2:
取用反相求和电路可得
RF
2RF
10
F
R1
R2
选R100K
R150K,R210K,R'RF//R1//R2
7.7K
。
第八章正弦波振荡电路
1自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置,此装置之所以能输出信号
是因为(b)。
(a)有外加输入信号
(b)满足了自激振荡条件
(c)先施加输入信号激励振荡起来,然后去掉输入信号
2一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为
Au,反馈系数为F,能够稳定振荡的幅值条件是
(
c
)。
(a)|AuF|
1
(b)|AuF|
1
(c)|AuF|
1
3一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为
Au
|Au|
A
,反馈系数为
F
|F|
F,该振荡器要维持稳定的振荡,必须满足(
b)。
(a)|AFu
|
1,
A
F
(2n
1)(n=0,1,2,⋯)
(b)
|
u
|
1,
A
F
2
n(n=0,1,2,⋯)
AF
(c)
|AF|
1,A
F
(2n
1)
(n=0
,1,2,⋯)
u
4在图示文氏桥振荡电路中,
已知R1=10kΩ,R和C的可调范围分别为
1~100kΩ、0.001~1
μF。
(1)振荡频率的可调范围是多少?
(2)RF
的下限值为多少?
解:
(1)RC
取最大值,
R
100K
10
103
C
1F1
10
6F则振荡频率最小
fo1
1
1
1.59HZ
2RC
2
3.14
10