模拟电子技术基础习题答案

模拟电子技术基础习题答案内容摘要：

U BE1 ? U BE 2 ? ， U Z ? 8V。 （ 1） 估算电路的 静态工作点 I C1Q 、 U C1Q 、 I C 2Q 和 U C 2Q ； （ 2） 计算差模放大倍数 Aud ； （ 3） 计算差模输入电阻 Rid 和差模输出电阻 Rod。 + Ucc Rc Rb RL + u0 T1 T2 Rc R uid + Rb T3 Re Dz UEE 图题 解： (1)电流源的电流 I c ? I e ? 即 I E1 ? I E 2 ? U Z ? ? 2mA Re 1 I c ? 1mA 2 I C1 ? I C 2 ? 1mA U C1 ? U C 2 ? U CC ? I C RC ? 12 ? 5 ? 1 ? 7V (2) Aud ? ?50 (3) Rid ＝ ， Rod ＝ 5kΩ。 为什么说集成运放的输入偏置电流 IIB 越小越好。 为了减小输入偏置电流，通常可采取那些措施。 解：输入偏置电流的大小，在外接电阻确定以后，主要取决于运放差分输入级 BJT 的性能，当它的 β 值太小时， 将引起偏置电流增加，从使用角度看，偏置电流越小，由于信号源内阻变 化引起的输出电压变化也越小。 13 第 4 章习题及答案 什么是反馈。 负反馈可以分为哪几种组态。 解：反馈就是指把输出回路的电量（电压或电流）的一部分或者全部以某种形式反送给输入回路，从而影响输入 电量的过程。 负反馈可以分为电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈四种组态。 图题 各电路中哪些元件构成了反馈通路。 并判断是正反馈还是负反馈。 Ucc Rb Rc R2 Ucc Rf T Rc + ui (a) T + Re RL uo + ui + uo (b) Ucc Rc1 Rc2 + T2 T1 Rf Re1 Re2 (c) Ucc + uo ui R3 + ∞ + T + uo + ui R2 R1 (d) Ucc Rc1 Rb1 T2 T1 Re1 Rf Re2 T3 uo Re3 (e) (f) Rc2 Rc3 + R R2 ui + ∞ _ A1 + R1 + ∞ + _ A2 + ui uo 图题 解： （ a）图： Re 构成反馈通路。 负反馈 （ b）图：Rf 构成负反馈通路 （ c）图： Rf 和 Re2 构成负反馈通路 （ d）图：R2 和 R3 构成负反馈通路。 （ e）图： Rf 和 Re1 构成负反馈通路 （ f）图： R 构成反馈通路，为正反馈。 在图题 中含有负反馈的电路为什么类型的负反馈。 解： （ a）电压串联负反馈， （ b）电压并联负反馈（ c）电流并联负反馈 （ d）电压串联负反馈 （ e）电流串联负反馈 试用集成运放设计一电路，能够实现输入电阻高、输出电流稳定的放大电路。 解：依题意需要引入电流串联负反馈。 如图解 所示。 14 ui R1 + ∞ + io RL Rf 图解 图题 所示的电路中，应该将 Rf 如何接入电路才能构成： （ 1）电压串联负反馈 （ 2）电流并联负反馈 （ 3）电压并联负反馈 （ 4）电流串联负反馈 Ucc a + us Rs c d b g Rf h EE R1 e + R2 f ∞ + j i uo U 图题 解： （ 1） h 和 j 相连， g 和 f 相连， a 和 c 相连，b 和 d 相连。 （ 2） h 和 i 相连， g 和 e 相连， d 和 b 相连， a 和 c 相连 （ 3） h 和 j 相连， g 和 f 相连， a 和 d 相连， c 和 b 相连 （ 4） h 和 i 相连， g 和 e 相连， a 和 d 相连， c 和 b 相连 ? ? ? ? 在图题 所示的反馈放大电路框图中， A1 ? A2 ? 1000， F1 ? F2 ＝ ，若输入电压 U i ＝ ，求输出 ? 电压 U o 、反馈电压 U f。 . Xi ╳ X id1 . . A1 Xid2 ╳ . . A2 . F2 . Xo . F1 图题 解： ∵ ? ? U0 A1 A2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ∴ U o ＝ 2V， U f ? U o F1 ＝ ? U i 1 ? A2 F2 ? A1 A2 F1 反馈放大电路如图题 所示。 （ 1）若电路满足深度负反馈，求其闭环放大倍数 （ 2）若 Rf＝ 0，这时的电路为什么电路，闭环放大倍数为多少。 15 Ucc Rc1 Rb1 T2 T1 Re1 Rf T3 + uo Rc2 Rc3 + ui Re2 图题 解： （ 1）电压串联负反馈。 ∵ Fu ? Rf Re1 ? ∴ Auf ? 1 ? Re1 ? R f Re1 （ 2） Rf＝ 0，则 Auf ? 1 ，构成了电压跟随器。 在满足深度负反馈的情况下，试计算图题 中（ a）（ b）（ d）的闭环增益。 ， ， R ? ? ? 解： （ a） Auf ? 1 （ b） Arf ? ? R f (d ) Auf ? 1 ? 2 R3 电路如图题 所示，满足深度负反馈条件，试计算它的互阻增益 Arf，定性分析一下该电路在引入负反馈后 输入电阻和输出电阻的变化情况。 if Rf ii iid + ∞ + uo RL is Rs 图题 解：该图为电压并联负反馈。 由于满足深度负反馈条件，可以直接利用虚短虚断来处理。 ii ? i f ? u? ? uo u u ? ? o ，故互阻增益为： Arf ? o ? ? R f Rf Rf ii 由于是电压并联负反馈电路，引入负反馈后，输入电阻降低，输出电阻降低。 已知反馈放大电路的频率特性如图题 所示，试 判断哪个电路会产生自激振荡。 16 20 lg AF / dB 20 lg AF / dB 120 80 40 0 f/HZ 60dB/10倍频 120 80 40 0 20dB/10倍频 40dB/10倍频 f/HZ af 0 90 ? 180 ? af f/HZ 0 90 ? 180 ? f/HZ (a) (b) 图题 解：找出相 应的频率点如图解 所示。 20 lg AF / dB ?? 20 lg AF / dB 120 80 40 0 60dB/10倍频 120 80 40 20dB/10倍频 40dB/10倍频 fc f0 f/HZ 0 fc f0 f/HZ af 0 90 ? 180 ? af f/HZ 0 90 ? 180 ? f/HZ (a) (b) 图解 （ a） f0fc，会产生自激振荡，电路不稳定。 （ b）f0fc，不会产生自激振荡，电路稳定。 17 第 5 章习题及答案 同相比例运算如图题 所示，求 u0。 R R + 图题 解： u o ? 2ui 电路如图题 所示， u1＝ ，u2＝ ，求 uo 的值。 ∞ + uo ui R R2 ui1 R1 50KΩ 33 KΩ 100KΩ R4 R3 50KΩ + ∞ + + ∞ + 100KΩ uo R ui2 33KΩ R 解： u ? 由集成运放构成的晶体管 β 测试电路如图题 所示，假设晶体管为硅管。 （ 1）若 UBE=，试求晶体管各极电位。 （ 2）当电压表的读数为 200mV 时。 求晶体管的 β 是多少。 图题 R c b 10V 5KΩ 10KΩ + R 10KΩ ∞ + + 5V ∞ + e V 图题 解： （ 1） U c ? 5V ,U b ? 0V ,U e ? ? (2)β =50 为了用较小电阻实现高电压放大倍数的比例运算，常用一个 T 型网络代替反馈电阻，如图题 所示，求 uo 与 ui 之间的关系。 R2 R4 R3 ui R1 + R ∞ uo 图题 18 解： u 0 ? ? R2 ? R3 ? R2 R3 / R4 ui R1 R1 R3 时，求 uo＝。 ? R2 R4 + + ∞ + 电路如图题 所示，当 uo R1 R2 ui + ∞ + R3 R4 图题 解： u 0 ? (1 ? R1 )u i R2 试设计一个运算电路，满足输出和输入之间的关系为 uo ? u1 ? u 2 ? 2u3。 解：电路如图解 所示。 u 1 R 1KΩ u2 R . 1KΩ 3KΩ + ∞ + u 3 R1 . 1KΩ . uo R 图解 图 （ a） 、 (b)所示的基本微分电路中， C＝ F ，R＝ 100kΩ ，如果输入信号波形如图题 所示，试画 出输出电压波形。 R R + R1 (a) ∞ C C ui2 ui uo ui1 R ui/V R + R1 (b) ∞ + + uo 1 0 10 20 30 40 t/s （ c） 图题 19 解：输出电压波形如图解 所示。 uo/V 10 4 0 10 30 40 t/s 10 4 图解 电路如图题 所示，求 uo 的表达式。 R C ui1 ui2 R R R ui3 + ∞ + R R + R1 图题 ∞ + uo 1 解： u o ? ? (ui 2 ? u i 3 ? ui1 )dt RC ? 为了使图题 所示的电路实现除法运算： （ 1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。 （ 2）求出 uo 的表达式。 ui1 R1 ∞ + uo Ku1u2 ui2 R R。