模拟电子技术基础答案吴友宇

模拟电子技术基础答案吴友宇内容摘要：

 3 1 25 0 4 0 同理， 对于 50μA挡有： o m a xf f f fi m a xv VR R R R ki . m A        1 2 3 4 5 1000 0 5 题图 f f f fR k R R R k    4 1 2 31 0 0 5 0 同理， 对于 100μA挡有： o m a xf f f f fi m a xv VR R R R R ki . m A         1 2 3 4 5 5 5000 0 1 f f f f fR k R R R R k     5 1 2 3 45 0 0 4 0 0 故可以解出 : fRK1 1 ， fRK2 9 ， fRK3 40 ， fRK4 50 ，fRK5 400 题图 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。 解：题图 所示的电路中，集成运算放大器 A 构成的电路为同相比例电路，利用 “虚短 ”概念， NPv v V6 ， RLPZLiIvV VI . m AR R k    2226 0610 题图 中的 D 为一个 PN 结测温敏感 元件，它在 20℃ 时的正向压降为 ，其温度系数为 —2mV/℃ ，设运算放大器是理想的，其它元件参数如图中所示，试回答： 1． I 流向何处。 它为什么要用恒流源。 2． 第一级的电压放大倍数多少。 3． 当 Rw 的滑动端处于中间位置时， Vo（ 20℃ ） =。 Vo（ 30℃ ） =。 4． Vo 的数值是如何代表温度的（ Vo 与温度有何关系）。 5． 温度每变化一度， Vo 变化多少伏。 题图 题图 解：题图 所示的电路中，集成运算放大器 A1 构成的电路为同相比例运算电路， A2 构成的电路为反相比例运算电路， 利用虚短概念， NP Dv v V， （ 1） 由虚断，流入运放 A1 同相输入端的电流为零， I 流向温敏二极管 D。 使用恒流源 I 的目的是使温敏二极管 D 有稳定的直流偏置，保证正向压降的变化唯一由温度变化产生。 保证温度测量的精度。 （ 2） 第一级的 电压放大倍数为： ffo P DfoVDRRv v vRvAvR                 11122112111 1 4 5 （ 3） 当 Rw 的滑动端处于中间位置时， Vo（ 20℃ ） =。 Vo（ 30℃ ） =。 对于第二级是一个反相比例加法器  2 2 2 2113 5 3 5 300 5500        f f f fo o w oR R R R()R R R Rv v v v 20℃ 时， DV . V0 56 foDRv v . . VR        11281 1 0 5 6 2 82    2235 3 0 0 1 0 1 0 3 0 02 8 5 2 8 5 2 8 3 0 25 0 0 1 0 1 0 5 0 0                   ffo RR . . . . Vv 30℃ 时，  DV . V . V . V    0 5 6 1 0 0 0 0 2 0 5 4 foDRv v . . VR        11 3 0281 1 0 5 4 2 72    2235 3 0 0 1 0 1 0 3 0 02 8 5 2 7 5 2 7 3 0 35 0 0 1 0 1 0 5 0 0                   ffo RR . . . . Vv （ 4） Vo 的数值是如何代表温度的（ Vo 与温度有何关系）。      2 2 2 1 213 5 3 2 52 1 2203 2 52 2 1205 3 2300155003001 0 00 2 55003 1 0 00 2                  f f f f fo o w Df f fDf f fDR R R R R( ) vR R R R RR R Rv . TR R RR R Rv . TR R Rv v v 可见 vo 的数值是与温度呈线性关系，且随着温度的升高， vo 的数值上升。 （ 5）温度每变化一度，如温度由 Vo（ 20℃ ）到 Vo（ 21℃ ）    2 2 1 205 3 21 0 1 0 83 1 0 0 0 2 3 1 0 5 6 0 0 0 21 0 1 0 23 5 0 5 5 8 0 2 1                f f foDR R R v . T . .R R R. . Vv 可见 vo 的数值上升。 试说明题图 所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路。 解：题图 所示电路中。 由图（ a） 所示的电路 可知，电路的传递函数为 fVRR j R CA ( j ) R j R C  11 1， 则 fVRR RCA ( j ) R RC  12221 1 当 RC01时， VA ( j ) 0 ；当 RC 1 时， fVRRA ( j ) R  11 因此此电路为一阶高通滤波器。 由图（ b） 所示的电路 可知， R， C1 组成一个高通滤波电路，它和后面的C2 一起组成一个二阶高通滤波器。 由图（ c） 所示的电路 可知， A1 级时， R1， C1 组成一个高通滤波电路， A2 级时， R2，C2 组成一个低通滤波电路，且111 21 CRf  ，222 21 CRf  ，又因为 R1C1R2C2，所以 21 ff  ，所以此电路构成二阶带通滤波器。 图 （ d）所示电路为二阶带阻滤波 器。 分别推导出题图 所示各电路的传递函数，并说明它们属于哪种类型的滤波电路。 题图 题图 解： 利用节点电流法可求出它们的传递函数。 在图（ a）所示电路中 VR s R CA ( s )s R CR sC     22 11 1 1， 故其为高通滤波器。 在图（ b）所示电路中 VR ( R ) RsC sCA ( s )R R sR C    22 21 1 211 11， 故其为低通滤波器。 设现有一阶 LP F 和二阶 HP F 的通带放大倍数均为 2，通带截止频率分别为 2kHz 和 10 0 Hz。 试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性。 解： 低通滤波器的通带截止频率为 2k Hz， 高通滤波器的通带截止频率为100Hz。 将两个滤波器串联，就构成一个带通滤波电路。 其通带放大倍数为 : VpA 4 通带增益为 :Vplg A 20 12 幅频特性如图 所示。 题图 是一电压比较器，假设集成运放是理想化的，稳定二极管稳定电压均为 5V，请画出它的传输特性。 若在反相输入端接 −2V 电压，则传输特性有何变化。 解：这是一个典型的过零电压比较器，因为反相输入端接地，所以反相输入端 电位等于零，即这个比较器的门限电压值为 0V。 图 (b) (a) 图 题图 oviv k101D 2DAR当 Sv0 输出电压为正值，因为输出端的接有稳压二极管，其稳定电压值为 5V，所以输出电压约为 +5V；当 Sv0 时，输出电压 5V。 电路的传输特性如图 （ a）所示。 如果给反相输入端加入 2V 电压，则比较器的门限电压为 2V，那么，当 SvV2 ，输出电压为正值，即 +5V；当 SvV2 时输出电压为负值，即 V5。 电路的传输特性曲线如图 （ b）所示。 如题图 是一电压比较器，己知集成运放的开环电压增益无穷大，双向稳压管的稳定电压是 V6 ，请画出它的传输特性曲线，并指出输入一个幅度值为 4V 的正弦信号时，输出信号将是怎样的波形。 解：题图 所示的电路中，由集成运算放大器 A 构成的电路是滞回比较器，其两个门限电压值的大小决定于反馈电压值，即决定输出电压值和反馈电阻的取值，输出电压值是V6 ，反馈电阻  kRkR F 12,24 2 所以两个门限电压值就可以求出，它等于值输出电压经过 2RRF、 的分压值。 即 th o m a xFRV V ( V )RR      22 12 621 2 2 4 因为输入信号 iv 是从反相输入端送入的，若原始状态是输出正电压，即 oVV6 ，那么此时的门限电压为 +2V。 当输入信号 ivV2 时，输出电压将跳为到 V6 ，由于反馈电阻的接入，门限电压也随之跳变为 V2。 那么，当输入信号 ivV2 时，输出电压将跳题图 (b) (a) 图 变 到 +6V。 所以，此电路的传输特性曲线如图 （ a）所示。 当输入正弦信号时，输出波形如图 (b)所示。 电路如题图 所示，运算 放大器的最大输出电压 Vopp= 177。 12V， 稳压管的稳定电压 Vz=6V，其正向 压降 VD=， iv =12sinωt（ V）。 当参考电压 VR=3V 和 3V 两种情况 下，试画出传输特性和输出电压 ov 的波形。 解：当 VR=3V 时， iRv V V3 ， 稳压管 Dz 正向导通 VD= oov V . V  07； iRv V V3 ， 稳压管 Dz反向击穿稳压值 VZ=6V oov V V6 ； 电路的传输特性和输出电压的波形如图 (a)、 (b)所示： 当 VR=−3V 时， iRv V V 3 ， 稳压管 Dz正向导通 VD= oov V . V  07； iRv V V 3 ， 稳压管 Dz 反向击穿稳压值 VZ=6V oov V V6 ， 电路的传输特性和输出电压的波形如图 (c)、 (d)所示： 试分别求题 图 所示各电路的 电压传输特性。 题图 (b) (a) 图 (d) (c) 图 解：题图 所示的各个电路中， 图（ a）所示电路为单限电压比较器， vO＝ 177。 VZ＝ 177。 8 V，VT＝－ 3V，其电压传输特性如图 （ a）所示。 图（ b）所示电路为过零电压比较器， VOL＝－ VD＝－ ， VOL＝＋ VZ＝＋ 6V， VT＝ 0V。 其电压传输特性如图 （ b）所示。 图（ c）所示电路为反相输入的滞回比较器， vO＝ 177。 VZ＝ 177。 6V。 令 P O R E F N iRRv v V v vR R R R     121 2 1 2 求出阈值电压 VT1＝ 0 V VT2＝ 4 V，其电压传输特性如图 （ c）所示。 图（ d）所示电路为同相输入的滞回比较器， vO＝ 177。 VZ＝ 177。 6V。 令 P i O 1 N VRRv v v vR R R R     211 2 1 2 3 得出阈值电压 T1T2VVV.1575 其电压传输特性如图 （ d）所示。 图（ e）所示电路为窗口比较器， vO＝ 177。 VZ＝ 177。 5V， 177。 V T＝ 177。 3V，其电压传输特性如图（ e）所示。 题图 所示电路中，已知 R1＝ 10 kΩ， R2＝ 20 kΩ， C＝ ，集成运放的最大输出电压幅值为 177。 12V，二极管的动态电阻可忽略不计。 （ 1）求出电路的振荡周 期； （ 2）画出 vO 和 vC的波形。 图 题图。