《模拟电子技术基础》复习资料
一、填空题
1.杂质半导体有 P 型和 N 型之分。
2. PN结加正向电压,是指电源的正极接 P区,电源的负极接 N 区,这种接法叫 正向偏置 。
3.二极管的两端加正向电压时,有一段“死区电压”, 锗管约为0.1V , 硅管约为 0.5V 。
4.二极管的类型按材料分 硅二极管 和 锗二极管 。
5.单相半波整流电路中,利用二极管的 单向导电 特性,可以将正弦交流电变成单方向脉动的直流电。
6.限幅电路限制了 输出 电压的幅度,是 二极管 在起主要作用。 7.硅稳压二极管主要工作在 反向击穿 区。
8.PN结的基本特性是_单向导电性__,它是_扩散___运动与漂移运动达到动态平衡的结果。 9.二极管的正向电阻愈__小_愈好;反向电阻愈__大_愈好。
10.二极管的伏安特性与温度有无关系? 答__有__,其伏安特性方程为__ I=Is(e11.三极管的工作原理是用_电流___来控制电流。
12.三极管的外部工作条件是__发射结正偏__和__集电结反偏__。
13.在三极管三种基本放大电路中,放大倍数相位相差180的电路是__共发射极放大电路__。 14.共基极放大电路主要用于__高频、宽频和恒流源电路__。 15.场效应管的工作原理是用电压来控制__电流__。 16.电压放大倍数的大小与频率有无关系? 答__有__。
17.在信号的运算放大电路中,引入了__虚短__和__虚断__两个基本概念,它们是信号运算放大的理论基础。
18.半导体可分为__ P _和__N _。
19.判断二极管质量的好坏的方法为: __正向电阻小和反向电阻大____。
20.二极管的伏安特性与温度有无关系? 答___有_,三极管的原理是用____基极电流来控制___集电极_电流。
21.三极管的工作时发射结___正偏_,集电结__反偏__。,
1
0
V/VT
-1)__。
22.在三极管三种基本放大电路中,共发射极放大倍数相位相差_180___,共集电极放大倍数值_小于1___。
23.共基极放大电路主要用于__高频、宽频和恒流源电路__;_共集电极放大电路___放大电路主要用于输入级、输出级和缓冲级。
24.场效应管的工作原理是电压利用__电场效应__来控制__电流__。
25.三极管的电压放大倍数用分贝作单位时,常称为_增益___。电压放大倍数的大小与频率有无关系? 答___有_。
26.集成运放电路的输入级方式其优点是__抑制零点漂移__,通常采用__差动输入__。 27.在信号的运算放大电路中,引入了__虚短,和虚断两个基本概念,它们是信号运算放大的理论基础。
28.在有正反馈的放大电路中,其闭环电压放大倍数表达式为AF=A/(1-AF)____。振荡电路中起振荡条件为___ AF﹥1_。
29.在直流电源中,通常用__二极管__来整流,用___桥式_电路方式来整流。 30.直流电流中利用____变压器,来降压,利用电容的_充放电 ___来滤波。
由于静态工作电Q位置偏高可能产生_饱和失真___失真、静态工作电Q位置偏低可能产生__截止失真__失真。
31.N型半导体中多数载流子是﹍自由电子,P型半导体中多数载流子是﹍空穴﹍﹍,PN结具有﹍单向导电﹍特性。
32.发射结﹍正向 偏置,集电结正向﹍偏置,则三极管处于饱和状态。
33.当Ugs=0时,漏源之间存在导电沟道的称为﹍﹍耗尽 型场效应管,漏源之间不存在导电沟道的称为﹍增强﹍型场效应管。
34.两级放大电路的第一级电压放大倍数为100,即电压增益为20 dB,第二级电压增益为26dB,则两级总电压增益为46dB。
35.差分电路的两个输入端电压分别为Ui1=2.00V,Ui2=1.98V,则该电路的差模输入电压Uid为0.01 V,共模输入电压Uic为1.99V。
36.集成运算放大器在比例运算电路中工作在线性放大区,在比较器中工作在﹍非线性区。 37.在放大电路中为了提高输入电阻应引入串联负反馈,降低输出电阻应引入电压负反馈。 38.直流稳压电源一般由 变压器 、 整流器 、 滤波器 和 稳压器 组成。 39.稳压电源的主要技术指标包括 特性指标 和 质量指标 。
40.纹波电压是指 稳压电路输出端中含有交流成分量,通常用有效值或峰值表示 。
2
0
41. 串联型稳压电源中RP的作用是 取样 , R2的作用是 限流 ,V3的作用是 给V2提供基准电压 。
(UZUBE2)42.串联型稳压电源输出电压调整范围表达式是
R3RRPR4RRPR4~
R3RRP1R(UZUBE2)4 。
43. W78XX系列三端稳压器各脚功能是: ① 脚 输入 ; ②脚 输出 ; ③脚 公共端 。 44.占空比是指
Ton/T (闭合时间/周期) 。
45.开关电源的类型按不同的控制方式划分为 固定频率调宽式 和 固定脉宽调频式 。 所谓理想二极管就是当其正偏时,结电阻为零,等效成一条直线;当其反偏时,结电阻为无穷大,等效成开断。
46.为了提高三极管放大电路输入电阻,采用串联负反馈。稳定输出电流,采用电流负反馈。 47.甲乙类互补功率放大器,可以消除乙类 类互补功率交越 失真。 48.用低频信号去改变高频信号的幅度 称为调幅,高频信号称为载波信号。 49.振荡电路的平衡条件是AF=1,正反馈才能保证振荡电路的相位平衡条件。 50.扩展运动形成的电流是正向电流,漂移运动形成的电流是 反向。
二、单项选择题
1.整流滤波得到的电压在负载变化时,是 (B) 的。 A. 稳定 B. 不稳定 C. 不一定
2. 稳压电路就是当电网电压波动、 负载和温度发生变化时, 使输出电压(A) 的电路。 A. 恒定 B. 基本不变
3. 并联型稳压电路指稳压元件与负载 (B) 。 A. 串联 B. 并联 4. 稳压电源的主要技术指标是
A) 。
A. 特性与质量指标 B. 输出电流与电压 C. 稳压和温度系数 5.W78XX系列和W79XX系列引脚对应关系应为 (B) 。
A. 一致 B. ①脚与③脚对调, ②脚不变 C. ①、 ②脚对调
3
6.三端稳压电源输出负电压并可调的是 (B) 。 A. CW79XX系列 B. CW337系列 C. CW317系列 7.串联型开关稳压电源中, (A) 。
A. 开关管截止时, 续流二极管提供的电流方向和开关管导通时一样 B. 开关管和续流二极管同时导通 8.半导体中的两种载流子是__ C __。
A.电子和受主离子 B. 空穴和施主离子 C. 电子和空穴 9.在本征半导体中,电子浓度__ B ___空穴浓度 A.大于 B.等于 C. 小于
10三极管工作时内部载流子主要运动过程没有__ C __。 A.复合和扩散 B.发射 C.漂移 D.收集 11.稳压二极管工作在__ C __状态下,才能稳定电压。 A.正向导通 B.反向截止 C. 反向击穿 12.理想运放电路有以下__ A __相关的主要技术指标。 A. AVO=∞ B. Ri=0 C. Ro=∞ D.BW=0 13.二极管两端加正向电压时,它的动态电阻随电流增大而__ A __。 A. 增大 B.减小
14.当温度升高时,三极管的输入特性曲线将__ B __。 A.左移 B. 右移 C.不变 15.三极管中的β与α关系为_ B ___。 A. β≈α B. β=α/(1-α)
16.在三极管三种基本放大电路中,能在高频、宽频或恒流源电路中放大的电路是___ B _。 A.共发射极放大电路 B.共基极放大电路 C.共集电极放大电路 17.二极管的最高工作电压是100V,它的击穿电压为__ D __。 A.50V B.100V C.150V D.200V
18.对恒流源而言,下列说法不正确的为( D )。 A.可以用作偏置电路 B.可以用作有源负载 C.交流电阻很大 D.直流电阻很大 19.杂质半导体中( A )的浓度对温度敏感。 A. 少子 B. 多子 C. 杂质离子 D. 空穴
4
20.三极管当发射结和集电结都正偏时工作于( C )状态。 A. 放大 B. 截止 C. 饱和 D. 无法确定 21.直接耦合电路中存在零点漂移主要是因为( C )。 A. 晶体管的非线性 B. 电阻阻值有误差 C. 晶体管参数受温度影响 D. 静态工作点设计不当 22.图示电路( B )。
A.为串联型晶体振荡电路,晶体用作电感 B.为并联型晶体振荡电路,晶体用作电感 C.为并联型晶体振荡电路,晶体用作电容 D.为串联型晶体振荡电路,晶体用作电容 23.负反馈能抑制( B )。 A. 输入信号所包含的干扰和噪声 B. 反馈环内的干扰和噪声 C. 反馈环外的干扰和噪声 D. 输出信号中的干扰和噪声
24.PN结形成后,空间电荷区由( B )构成。 A. 电子和空穴 B. 施主离子和受主离子 C. 施主离子和电子 D. 受主离子和空穴 25.图示电路中,欲增大UCEQ,可以( C )。
A. 增大Rc B. 增大RL C. 增大RB1 D. 增大
5
26.希望抑制50Hz的交流电源干扰,应选用中心频率为50Hz的 D 滤波电路。 A.高通 B.低通 C.带通 D.带阻 10、已知变压器二次电压为u2承受的反向峰值电压为( D )。
图号3201 2U2sintV,负载电阻为RL,则半波整流电路中二极管
2U2A.U2 B. 0.45U2 C. 2 D. 2U2
27.半导体中的载流子是__ C __。
A. 空穴和受主离子 B. 电子和施主离子 C. 电子和空穴 28.三极管工作时内部载流子主要运动过程没有___C _。 A.复合和扩散 B.发射 C.漂移 D. 收集 29.能够使输出电阻增大的反馈是_ B ___。
A.电压负反馈 B.电流负反馈 C.并联负反馈 D.串联负反馈 30.稳压二极管工作在__ C __状态下,才能稳定电压。 A.正向导通 B.反向截止 C. 反向击穿 31.理想运放电路有以下_ A ___相关的主要技术指标。 A. AVO=∞ B. Ri=0 C. Ro= ∞ D.BW=0 32.放大电路没有以下__D__相关的主要技术指标。
A.放大倍数 B.输入电阻和输出电阻 C.频率响应 D.线性失真 33. 当温度降低时,三极管的输入特性曲线将__ A __。 A.左移 B. 右移 C.不变 34.三极管中的β与α关系为_ B ___。
A. β≈α B. β=α/(1-α) C. α=β/(1-β)
35.在三极管三种基本放大电路中,能在高频、宽频或恒流源电路中放大的电路是_ B _。
6
A. 共基极放大电路 B. 共集电极放大电路 C. 共发射极放大电路 36.整流的目的是__A __。
A.将交流变直流 B.将正弦波变方波 C.将高频信号变低频信号 37.P型半导体是在本征半导体内掺杂( A )价元素。 A、3 B、5 C、2 D、4
38.稳压管工作于 ( C )状态下,可以稳定电压。
A、正偏导通 B、反偏截止 C、反向击穿 39.三极管放大的外部条件 ( A )。
A、正偏导通,反偏截止 B、正偏截止,反偏导通 C、正偏导通,反偏导通 D、正偏截止,反偏截止 40.既能放大电压,也能放大电流的电路 ( A )。
A、共发射极 B、共集电极 C、共基级 D、以上均不能 41.共模抑制比KCMR越大,表明电路( C )。
A、放大倍数越稳定; B、交流放大倍数越大;C、抑制温漂能力越强; D、输入信号中的差模成分越大。
42.放大电路中为增大输入电阻应引入(C )反馈,为稳定输出电压应引入( A )反馈,为稳定输出电流应引入( B )反馈,为减小输出电阻,应引入( A )反馈。 A、电压 B、电流 C、串联 D、并联 43.振荡电路中其振荡频率特别稳定的是( C )。
A、RC振荡电路 B、LC振荡电路 C、石英晶体振荡电路 44.关于三极管高频参数,下列说法中不准确的为( D )。 A. C.
fT0ffTf B.
f(10)fff
D.
45.理想集成运放具有以下特点:( B )。
A.开环差模增益Aud=∞,差模输入电阻Rid=∞,输出电阻Ro=∞ B. 开环差模增益Aud=∞,差模输入电阻Rid=∞,输出电阻Ro=0 C. 开环差模增益Aud=0,差模输入电阻Rid=∞,输出电阻Ro=∞ D. 开环差模增益Aud=0,差模输入电阻Rid=∞,输出电阻Ro=0 46.已知变压器二次电压为u2
2U2sintV,负载电阻为RL,则桥式整流电路中二极管承
7
受的反向峰值电压为( D )。
2U2A.U2 B. 2U2 C. 0.9U2 D. 2
47.欲将正弦波电压叠加上一个直流量,应选用( B )运算电路。 A. 比例 B. 加减 C. 积分 D. 微分 48.( C )情况下,可以用H参数小信号模型分析放大电路。
A. 正弦小信号 B. 低频大信号 C. 低频小信号 D. 高频小信号 7、图示电路( B )
A.等效为PNP管 B.等效为NPN管
C.为复合管,其等效类型不能确定 D.三极管连接错误,不能构成复合管 49.交越失真是( D )
A.饱和失真 B.频率失真 C.线性失真 D.非线性失真
50.设计一个两级放大电路,要求电压放大倍数的数值大于10,输入电阻大于10MΩ,输出电阻小于100Ω,第一级和第二级应分别采用( B )。 A. 共漏电路、共射电路 B. 共源电路、共集电路 C. 共基电路、共漏电路 D. 共源电路、共射电路
三、判断题
1.二极管导通时,内外电场方向一致。 ( × ) 2.硅二极管的死区电压为0.2~0.3V。 ( × ) 3.多级放大电路的电压放大倍数等于各级放大倍数之积。 ( √ ) 4.Uab表示a端的电位小于b端。 ( × ) 5.三极管中,热量主要由发射极产生。 ( √ ) 6.微变等效电路法只能在小信号工作条件下进行等效替代。 ( √ ) 7.二极管的伏安特性曲线表明二极管是非线性的元件。 ( √ ) 8.偏置电阻的作用只是提供放大电路的偏置电压。 ( × ) 9.放大电路的静态是交流信号幅值为零的状态。 ( √ ) 10由于Q的位置不当将可能导致输出波形的失真。 ( × ) 11.雪崩击穿和齐纳击穿的物理过程是一样的。 ( × )
8
12.集成稳压器78XX系列输出的是正向电压。 ( √ ) 13.稳压稳压二极管中掺杂浓度较普通二极管高。( √ ) 14.热击穿和电击穿过程都是可逆的。( ×)
15.对三极管电路进行直流分析时,可将三极管用H参数小信号模型替代。( × ) 16.乙类双电源互补对称功率放大电路中,正负电源轮流供电。( √ )
17.结型场效应管外加的栅源电压应使栅源之间的PN结反偏,以保证场效应管的输入电阻很大。( √ )
18.某比例运算电路的输出始终只有半周波形,但器件是好的,这可能是运放的电源接法不正确引起的。( √ )
19.乙类双电源互补对称功率放大电路中,正负电源轮流供电。(√ ) 20.各种滤波电路通带放大倍数的数值均可大于1。 ( × ) 21.二极管导通时,内外电场方向相反。 ( × ) 22.硅二极管的死区电压为0.5~0.7V。 ( √ ) 23.多级放大电路的电压放大倍数等于各级放大倍数之和。 ( × ) 24.只要存在有正反馈,则能满足振荡平衡条件,就能产生自激振荡。( × ) 25.三极管中,热量主要由集电极产生。 ( √ ) 26.微变等效电路法可在任何工作条件下进行等效替代。 ( × ) 27.二极管的伏安特性曲线表明二极管是线性的元件。 ( × ) 28.滤波的目的是将低频信号变成高频信号。 ( × ) 29.放大电路的静态是交流信号幅值为零的状态。 ( √ ) 30.由于Q的位置不当将可能导致输出波形的交越失真。 (× ) 31.以自由电子导电为主的半导体称为N型半导体。(√) 32.模拟信号的特点是信号在时间和幅度上均是连续的。(√ ) 33.PN结具有单向导电特性。(√ )
34.差动放大电路结构可以抑制零点漂移现象。( √ )
35.交流放大器工作时,电路中同时存在直流分量和交流分量,直流分量表示静态工作点,交流分量表示信号的变化情况。(√ )
36.单管共发射极放大电路的集电极和基极相位相同。(×) 37.直流负反馈不能稳定静态工作点。(×) 38.晶体二极管击穿后立即烧毁。(×)
9
39.采用集成电路和R,C元件构成的电路称为无源滤波电路。(×) 40.集成稳压器79XX系列输出的是正向电压。(×)
41.在运算电路中,同相输入端和反相输入端均为“虚地”。 ( × ) 42.电压负反馈稳定输出电压,电流负反馈稳定输出电流。 (√ ) 43.使输入量减小的反馈是负反馈,否则为正反馈。 ( × ) 44.产生零点漂移的原因主要是晶体管参数受温度的影响。 ( √ ) 45.利用两只NPN型管构成的复合管只能等效为NPN型管。 ( √ ) 46.本征半导体温度升高后两种载流子浓度仍然相等。 ( √ ) 47.未加外部电压时,PN结中电流从P区流向N区。 ( × ) 48.集成运放在开环情况下一定工作在非线性区。 ( √ ) 49.只要引入正反馈,电路就会产生正弦波振荡。 ( × ) 50.直流稳压电源中的滤波电路是低通滤波电路。 ( √ )
四、简答题
1.分别测得两个放大电路中三极管的各电极电位如图所示, 简答: (1) 三极管的管脚, 并在各电极上注明e、b、c; (2) 是NPN管还是PNP管, 是硅管还是锗管。
①②③①②③(+3 V)(+9 V)(+3.3 V)(-11 V)(-6 V)(-6.7 V)
解:左图中,①是发射极,②是集电极,③是基极;是NPN锗管。 右图中,①是集电极,②是发射极,③是基极;是PNP硅管。
2.在两个放大电路中, 测得三极管各极电流分别如图所示。 求另一个电极的电流,并在图中标出其实际方向及各电极e、b、c。 试分别判断它们是NPN管还是PNP管。
0.1 mA①②4 mA③0.1 mA①②6.1 mA③
10
解:左图中,②号管脚电流为4.1mA,方向为流出;①是基极,②是发射极,③是集电极;是NPN管。
右图中,②号管脚电流为6mA,方向为流出;①是基极,②是集电极, ③是发射极;是PNP管。
3.试根据三极管各电极的实测对地电压数据, 判断图中各三极管的工作区域(放大区、 饱
和区、 截止区)。
8 V-5 V12 V+10.3 V+12 V2.7 V3DG100A-0.3 V3AX51C11.3 V3CX201+10.75 V3DK2B+2 V3DG56A2 V0 V0 V+10 V+12 V(a)(b)(c)(d )(e)解:(a)NPN硅管,VC>VB>VE,发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大状态; (b)PNP锗管,VE>VB>VC,发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大状态; (c)PNP硅管,VE>VB>VC,发射结正偏,集电结反偏,三极管处于放大状态; (d)NPN硅管,VB>VE,发射结正偏,VB>VC,集电结正偏,三极管处于饱和状态; (e)NPN硅管,VE>VB,发射结反偏,VC>VB,集电结反偏,三极管处于截止状态。
4.简述三极管的输出特性曲线(A),
5.简述石英晶体的等效电路图(B), iC C C0 L R (B) IB=C 0 uCE (A) 6.简述串联型直流电源结构原理框图。(C)
电压取样 比较放大 调整 稳压 (C) 11
7.简答下列电路反馈类型
+ui-+R1++-+R2+uo-+R4R3
解:∵反馈网络是由R2、R3、R4构成的串并联网络 ∴此反馈是交直流反馈
用瞬时极性法可判断出是负反馈。 8.简答下列电路反馈类型
CR2+R1-+++ui-++uo-+
解:∵反馈网络是由R2、C构成的且C接地 ∴此反馈是直流反馈
用瞬时极性法可判断出是负反馈。 9.简答下列电路反馈类型
+ui-++- ∞+++uo-+
解:∵反馈网络是一根导线 ∴此反馈是交直流反馈
用瞬时极性法可判断出是负反馈。
12
10.简答下列电路反馈类型
CR2+R1 ∞+++ui-++uo-+
解:∵反馈支路是由R2、C串联构成的 ∴此反馈是交流反馈
用瞬时极性法可判断出是负反馈。 11. 简答图示各电路级间反馈极性。
R2-+ui-+R1-+R3∞A1+-+-∞A2+-RLR4+uo-解:采用瞬时极性
法,由下图可判断出极间反馈为负反馈。 12. 简答图示各电路级间反馈极性。
-+-R2+-+∞R4+R1--R3+uiA1+∞+A2+R5R6++uo-
解:采用瞬时极性法,由下图可判断出A1、A2的本极反馈,A1和A2的极间反馈均为负反馈。 13.简答图示电路中的反馈类型。
13
Rf-+ui-++R1-∞A++uo-R2-RL解:1采用瞬时极性法,由
a图可判断出反馈为负反馈;
2输入信号与反馈信号接在同一端子上则为并联反馈; 3将负载断路后反馈量为0,所以为电流反馈;
4为交直流反馈。
14.简答图示电路中的反馈类型。
+ui-+Rl+-∞A+++uo-RLR3+Rf 解:1采用瞬时极性法,由b图可判断出反馈为负反馈; 2输入信号与反馈信号接在不同端子上则为串联反馈; 3将负载断路后反馈量为0,所以为电流反馈; 4为交直流反馈。
15.简答图示电路中的反馈类型。
+uo-RL-+∞
-+ui-+RA+- 解:1采用瞬时极性法,由c图可判断出反馈为负反馈; 2输入信号与反馈信号接在同一端子上则为并联反馈; 3将负载断路后反馈量为0,所以为电流反馈; 4为交直流反馈。
16. 电路如图所示, 试写出uo与ui1和ui2的关系,并求出当ui1=+1.5 V, ui2=-0.5V时
14
-ui1+∞+R-R2∞+uo△△-ui2+△∞+R+uo的值
R2。
ui1R-+∞+Ruo
(a) (b)
解:如图可知,A1的输出就是ui1;A2的输出就是ui2,对于A3来说,当A1单独作用时,可构
成如图(b)所示电路,则有:
u01uR1ui1ui1RR2 R1ui2ui2RR2
同理,当A2单独作用则可有:∵
u02uui11.5V,且ui20.5V
u01u01u0211.50.50.5V22。
∴
17.电路如图所示, 双向稳压管的UZ=±6 V, 输入电压为ui=0.5 sinωt V。试画出uo1、
uo2、uo的波形, 并指出集成运放的工作状态。
Rf20 kR15k uiR310 kuo1C0.1 FR51 kR610 k-+R24 k∞A1+-+R410 k∞A2+uo2-A3++R710 kuoV 15
ui/ V0.5u02/ V600.5t/ ms-60t/ msu01/ V20-2t/ msu03/ V0t/ ms
18.电路如图所示, Rf=R1, 试画出比较器的传输特性曲线。
解:图的传输特性曲线为:
+UomUOUREF-UomUi
19.电路如图所示, Rf=R1, 试画出比较器的传输特性曲线。
解:图的传输特性曲线为:
+UomUO
1Uom21Uom2Ui-Uom
16
20.电路如图所示,集成运放的最大输出电压是±12V, 双向稳压管的电压UZ=±6V,输入信号ui=12 sinωt V。 试画出在参考电压UREF为3V和-3V两种情况下的传输特性曲线和输出电压的波形。
R1R2uiUREF-+∞R3uoV解:(1)传输特性曲线:
UREF=3V UREF=-3V
Uo6VUo6V△UiA+
3V-6V-3VUi-6V
(2)输出电压波形:
Ui
3V-3VtUoUREF=3V6Vt-6VUo6VUREF=-3Vt-6V
17
21.电路如图所示,A为理想集成运放,R1=5 kΩ, R2=R3=1 kΩ, 试分析确定在ui=2 V及ui =-2 V时的uo值。
解:此集成运放工作在非线性区, 输出只有两种情况,
ui-+ A+R3uoUi>U,UOUOm Ui输出的最大值和反向最大值应是稳压管的稳压值 又因运放是反向比例运算电路,输入和输出极性相反 所以:
R2R1UZ6Vui=2 V时,uo=-6V ui =-2 V时,uo=+6V
22.在图示电路中, A为理想运算放大器, 指出它们分别是什么类型的电路;
(a)(b)ui1 k10 k10 k1 k1 kuoui-+A+-+A+1 kuo1 k6V1 k6V解:(a)图是反向比例运算电路,工作在线性区
(b) 图是同向比例运算电路,且工作在非线性区
23. 有一负反馈放大器, 当输入电压为0.1V时,输出电压为2V, 而在开环时, 对于0.1V的输入电压, 其输出电压则有 4 V。试计算其反馈深度和反馈系数。
Af解:∵
u0u24A20A040Afui0.1uid0.11AF 且
F∴反馈系数
AAfAfA40200.0254020
反馈深度为 1AF1400.0252 。
18
第五题、计算与绘图题
1. 限幅电路如图所示,ui=2sinωt,V1、V2均为硅管,导通电压为0.7 V。试根据输入电压波形画出输出电压波形必须考虑二极管的导通电压)。
解:
ui/v0.7V0-0.7Vt/s
2. 电路如图所示, 判断二极管是否导通, 并求输出电压uO(忽略二极管正向导通电压)。
解:(a)二极管导通, (c)二极管导通,
uO6V (b)二极管导通,uO3V uO0V (d)V1截止,V2导通,uO4V
求图示电路的输出电压uO(忽
3.若稳压二极管V1和V2的稳定电压分别为6 V和10 V略二极管正向导通电压)。
19
解:(a)V1与V2串联,V1和V2均加反向电压,
uOUZ1UZ26V10V16V
(b)V1与V2反向串联,V1加正向电压,V2加反向电压, (c)V1与V2并联,V!和V2均加反向电压,
uOUZ110V
uOUZ16V
4. 试画出图中电路的直流通路, 并将电路进行化简。
+UCCRb1++UCCRbRc++ui-C1Rb2Re+uo-C1Re+C2++ui-+C2+uo-RLCe(a)(b)
解:(a) 直流通路 交流通路
5. 试画出图中电路的交流通路, 并将电路进行化简。 解:
(b) 直流通路 交流通路
Rb +UCC Re
6.根据图中放大电路的直流通路,计算其静态工作点, 并判断三极管的工作情况。(所需参数
20
如图中标注, 其中NPN型为硅管, PNP型为锗管。)
IBQ解:(a)
UCCUBEQRbUCC24V0.2mARb120k
IBS∴
ICSUCC24V0.48mARc501k
,三极管工作在放大区。
IBQIBSICQIBQ500.2mA10mAUCEQUCCICQRC24V10mA1k14VUBQ(b)
Rb230kUCC24V8VRb1Rb260k30k
IEQUBQUBEQRe
UBQRe8V4mA2k
ICQIEQ4mAIBQICQ4mA50A80
UCEQUCCICQRe24V4mA2k16V∵
UCEQ16V1V ∴三极管工作在放大区
7. 在图所示电路中, 当Rb=400kΩ, Rc=5kΩ,β=60,UCC=12V时, 确定该电路的静态工作点。当调节Rb时, 可改变其静态工作点。 (1) 如果要求ICQ=2 mA,则Rb应为多大? (2) 如果要求UCEQ=6 V, 则Rb应为多大?
21
IBQ解:当Rb=400kΩ时,
UCCUBEQRb
UCC12V0.03mARb400k
ICQIBQ600.03mA1.8mAUCEQUCCICQRC12V1.8mA5k3V(1)若ICQ=2 mA时,
,放大区
UCEQUCC-ICQRC12V2mA5k2V1V
IBQICQ2mA1mA3060
Rb
UCC12V360kIBQ130mA RC12V6V1.2mA5k
ICQ(2)若UCEQ=6 V时,
UCCUCEQIBQICQ1.2mA0.02mA60
RbUCC12V600kIBQ0.02mA
8. 基本共射放大电路如题7所示, Rb=400 kΩ,Rc=5.1kΩ, β=40, UCC=12V, 三极管为NPN型硅管。
(1)估算静态工作点IBQ、ICQ和UCEQ; (2)画出其微变等效电路;
(3)估算空载电压放大倍数Au′以及输入、输出电阻ri和ro。 (4)当负载RL=5.1 kΩ时, Au=?
22
IBQ解:(1)
UCCUBEQRbUCC12V0.03mARb400k
ICQIBQ400.03mA1.2mAUCEQUCCICQRC12V1.2mA5.1k5.88V(2)微变等效电路
+ B Ib Ic C + Ui- Rb rbe RPE RC U o- Ib
rbe300(1)(3)
26mV26300411.2kIEQmA1.2
AuRc5.1k40170rbe1.2k
4001.21.18k4001.2
riRb//rberoRc5.1k
RRL//Rc2.55k L(4)
RL2.55kAu4085rbe1.2k
9.分压式共射放大电路如图所示,UBEQ=0.7V,β=50,其它参数如图中标注。 (1) 估算静态工作点IBQ、ICQ和UCEQ; (2) 画出其微变等效电路;
(3) 估算空载电压放大倍数Au′以及输入、输出电阻 ri和ro。 (4) 当在输出端接上RL=2kΩ的负载时, Au=?
23
+UCCRb120 k++Rc2 k+12 V+ui-C1Rb210 k+C2Ce+uo-Re2 k
UBQ解:(1)
Rb210kUCC12V4VRb1Rb220k10k
IEQUBQUBEQRe4V-0.7V1.65mA2k
ICQIEQ1.65mAIBQICQ1.65mA33A50
UCEQUCCICQ(RcRe)12V1.65mA4k5.4V(2)微变等效电路
iibRb1rbeibiccRcio+Rb2+ ibui_uo_RL
rbe300(1)(3)
26mV26300511.1kIEQmA1.65
AuRc2k5091rbe1.1k
riRb1//Rb2//rbe1.1k roRc2k
RL1kA5045uRR//R1kr1.1kLcbe(4) L
24
10.某射极输出器的电路如图所示, 已知UCC=12V,Rb=200 kΩ,Re=2kΩ,RL=2kΩ,三极管β=100, rbe=1.2 kΩ。信号源Us=200mV, rs=1kΩ。
(1) 画出放大器的直流通路,并求静态工作点(IBQ、ICQ、 UCEQ); (2) 画出放大电路的微变等效电路; (3) 计算Au、ri、ro。
+UCCC1rs1 k+us-+ui-Rb200 k++12 Vc+beRe2 kC2+uo-RL2 k
解:(1)直流通路
Rb +UCC Re
IBQUCCUBEQRb(1)Re12-0.728A2001012
ICQIBQ10028A2.8mAUCEQUCCIEQRe12V2.8mA2k6.4V(2)微变等效通路
ib+rs+us--cbrbee+Rbui ibReuoRL-
25
rbe300(1)(3)
26mV263001011.2kIEQmA2.8
RLRL//Re1k
Au(1)RLrbe(1)RL10110.991.21011
riRb//rbe(1)RL200//(1.21012)67.6k
roRe//rbe(rs//Rb)1.2(1//200)2//21k1101
11.两级放大电路如图所示,β1=β2=50, UBE1=UBE2=0.6V,其它参数如图中标注。 (1) 求各级电路的静态工作点; (2) 画出放大电路的微变等效电路; (3) 估算电路总的电压放大倍数Au;
(4) 计算电路总的输入电阻ri和总的输出电阻ro。
+UCC+12 VC3+uo-RL4 k+Rb136 k+Rc12 kC1rs+us-+ui-+Rb3400 kC2Rc24 k1=50Rb212 kRe12.4 k2=50
解:(1)T1的静态工作点:
UBQ1
Rb212kUCC12V3VRb1Rb236k12k
ICQ1IEQ1UBQ1UBE1Re3V-0.6V1mA2.4kΩ
IBQ1ICQ1β1mA20μA50
UCEQ1UCCICQ1(Rc1Re1)12V1mA2k2.4k7.6VT2的静态工作点:
26
IBQ2UCCUBE212V-0.6V28.5μARb3400kΩ ICQ2βIBQ25028.5μA1.425mA
UCEQ2UCCICQ2RC212V1.425mA4kΩ6.3V (2)微变等效电路
ib1rSic1+Rb2Rb1rbe1Rc1Rb3rbe2Rc2RL+uo-us
+_ui_Re1 ib1 ib2
rbe1300(1β) (3)
26mV26300511.6kΩIEQ1mA1
rbe2300(1β)26mV26300511.2kΩIEQ2mA1.425
21.2RL1Rc1//rbe20.75kΩ21.2 44RL2Rc2//RL2kΩ44 βRL1500.75Au10.3rbe1(1β)Re11.6512.4
Au2RL22kΩβ5083.3rbe21.2kΩ
AuAu1Au20.383.325
(4)
riRb1//Rb2//rbe1(1β)Re18.39k
RC Cb2 VCC roRc24kΩ
12.在放大电路如图(b)所示,若图中 各电阻值、β、Vcc均为己知。试求解: ⑴ 画出该直流通道、交流通道; ⑵ 画出该电路的微变等效电路图; ⑶ 求该电路的Q、AV、Ri、Ro的值。
Rb1 Cb1 RE ui Rb2 uo ce RL 27 图(b)
解答: ⑴ 直流通道(a)(2分)、交流通道(b)(2分),⑵ 微变等效电路(c),如下图所示。(4分)
⑶ 求该电路的Q、AV、Ri、Ro的值。 在(a)图中:
Rb.IB+VBE+(1+β)IBRE=VCC (1分) 则IB可求。 VCC=ICRC+VCE+IERE
VCE =VCC - βIBRC -(1+β)IBRE 则VCE、γ在(c)图中: Vi= iB γ
be
be
Rb1 RC ic Vcc ib + IB Rc RE B ui _ Rb RL u o图(a) 直流通路电路 图(b) 交流通路 b + ib Rb` ic c + Rc RL + ube _ rbe e βib uce _ - 图(c) 微变等效电路 可求,则Q可求。(1分)
, VO=-βiB(RC//RL) (2分)
be
AV= VO/ Vi= - [β(RC//RL)]/γRi=Rb//γ
(12分)
(2分)
be
在VS=0,RL=∞的情况下:
Ro=RC (2分)
28
13.在放大电路如图(c)所示,若图中各电阻值、β、Vcc均为己知。试求解: ⑴ 画出该直流通道、交流通道;
⑵ 画出该电路的微变等效电路图; ⑶ 求该电路的Q、AV、Ri、Ro的值。
解答: ⑴ 直流通道(a)、交流通道(b),⑵ 微变等效电路(c),如下图所示。
29
Rb RC Rb Cb1 RC Cb2 VCC RE ui uo ce RL 图(c) Vcc ic ib + IB Rc RE B ui _ Rb RL u o图(a) 直流通路电路 图(b) 交流通路 b + ib Rb ic c + Rc RL + ube _ rbe e βib uce _ - 图(c) 微变等效电路
⑶ 求该电路的Q、AV、Ri、Ro的值。 在(a)图中: VCC =IBRb+VBE+IERE
IB=(VCC - VBE)/[Rb+(1+β)RE] 则IB可求, VCC=ICRC+VCE+IERE
VCE =VCC - βIBRC -(1+β)IBRE 则VCE、γ在(c)图中: Vi= iB γ
be
be
可求,则Q可求。
, VO=-βiB(RC//RL)
be
AV= VO/ Vi= - [β(RC//RL)]/γRi=Rb//γ
be
在VS=0,RL=∞的情况下: Ro=RC
14.计算图示的Auf。的值。
+ui-+-RfR1∞+++uo-+U+U-uiRL+uoRf-RL-R2uiR1i1R2i0i2
-i1(a) (b)
解:用瞬时极性法分析可知,此反馈为负反馈,则原电路运用“虚短、虚断”原则可等效变化为图b,则: ∵
uuuiuR1uii1R1i1
∴
uiR1 ①
i0 又∵
u0且i1i2i0RL ,(Rf与R1串联后再与R2并联)
30
i1 ∴
uR2R2i00R1RfR2R1RfR2RL ②
uiuR20RR1RfR2RL
由①②两式可有:1Auf 即:
u0R1RfR2RLuiR2R1。
15.电路如图所示, 已知R1=2 kΩ, Rf=10 kΩ, R2=2 kΩ, R3=18 kΩ, ui=1 V, 求uo的值。
Rf-ui+∞△+R1R2∞△-++uo解:∵
uu0uR1Rf
Rfu01R1∴
Rfu1R1R318u1515.4VRRi2032
六、论述题
1.以空穴的运动情况为例, 论述PN结的形成过程。
答:P型半导体是空穴型的半导体,空穴的浓度大于电子的浓度。N型半导体是电子型的半导体,电子的浓度大于空穴的浓度。空穴由浓度高的P型半导体向浓度低的N型半导体扩散。产生扩散运动,形成扩散现象。由于扩散运动就破坏原来的电中性,形成了由N型半导体向P型半导体的内部电场力。在内部电场力的作用下空穴由N型半导体向P型半导体漂移,产生漂移运动,形成漂移现象。当扩散运动的速度与漂移运动的速度达到动态平衡时,空间形成相对稳定的电荷层。即PN结。
2. 论述三极管的输出特性曲线可分为哪几个区? 各区的特点
答: 三极管的输出特性曲线可分为饱和区、放大区、截止区。饱和区发射结正偏,集电结正偏。iC随uCE增大而增大。放大区发射结正偏,集电结反偏。iC随uCE增大而恒定。截止区发射结反偏,集电结反偏。iC随uCE增大而近似为零。 3. 论述负反馈对放大电路的影响。
31
答:提高闭环放大倍数的稳定性,扩展通频带,减少非线性失真,抑制干扰和噪音,改变输入电阻和输出电阻。
4. 以电子的运动情况为例, 简答PN结的形成过程。
答:P型半导体是空穴型的半导体,空穴的浓度大于电子的浓度。N型半导体是电子型的半导体,电子的浓度大于空穴的浓度。电子由浓度高的N型半导体向浓度低的P型半导体扩散。产生扩散运动,形成扩散现象。由于扩散运动就破坏原来的电中性,形成了由N型半导体向P型半导体的内部电场力。在内部电场力的作用下电子由P型半导体向N型半导体漂移,产生漂移运动,形成漂移现象。当扩散运动的速度与漂移运动的速度达到动态平衡时,空间形成相对稳定的电荷层。即PN结。
5. 电源220V、50 Hz的交流电压经降压变压器给桥式整流电容滤波电路供电, 要求输出直流电压为24V, 电流为400 mA。 试选择整流二极管的型号, 变压器次级电压的有效值及滤波电容器的规格。
解答:(1)整流二极管的选择 求通过每个二极管的平均电流为
IV11IO400200mA22 11UO2420V1.21.2
变压器次级电压有效值为
U2得最大反向工作电压为
URM2U228.28V
查手册, 2CZ54B的参数可以满足要求 (2) 选择滤波电容器
C5T50.02833F2RL2(240.4)
电容器耐压为
(1.5~2)U2=(1.5~2)×20=30~40 V 因而确定选用1000μF/50 V的电解电容
32
6.图示为串联型直流稳压电源, 已知2CW13的稳压值UZ=6 V, 各晶体管的UBE取0.3 V。 当电网电压升高或降低时, 试说明上列各点电位的变化趋势和稳压原理。
V1BR3¡«20 V¡«220 VAR4kEC1£«
解: 电网电压下降时
TRP2CW13 V2DV3CR1£«UOR2£D不变VAVB(Uo)(下降趋势)VCVUBE2VE(UB1)RCE1UCE1UOUIUCE1VB(UO)电网电压上升时
D不变VAVB(Uo)(上升趋势)VCVUBE2VE(UB1)RCE1UCE1VB(UO)7.论述图示电路能否产生正弦波振荡, 并说明原因。
+UCCL1L2+UCCL1L2+UCCR1CL1L2R1CR1CCbCbC1R2R3CeR2R3CeR2R3(a)(b)(c)
解:(a)负反馈,不满足相位平衡条件,故该电路不能产生正弦波振荡。 (b)负反馈,不满足相位平衡条件,故该电路不能产生正弦波振荡。 (c)正反馈,满足相位平衡条件,故该电路能产生正弦波振荡。
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8.判别图示电路能否产生正弦波振荡, 并说明原因。
+UCCC1C250 k5 mHL320 F0.1 FR2Re+UCC5 kR1RL+UCCR1LCbR2L2L1C0.1 F5 k1 k1 F(d)(e)( f )
解:(d)正反馈,满足相位平衡条件,故该电路能产生正弦波振荡。 (e)正反馈,满足相位平衡条件,故该电路能产生正弦波振荡。 (f)正反馈,满足相位平衡条件,故该电路能产生正弦波振荡。
9.试论述下列由集成运放组成的振荡电路能否产生正弦波振荡。 图中的集成运放均为理想运放, C为隔直电容,C1、 C2为谐振回路中的电容。
-+C1L(a)∞+C2CuoC2-+LC1(b)∞+解:(a)电容三点式LC振荡电路,故该电路能产生正弦波振荡。
(b)不符合三点式LC振荡电路连接规律,故该电路不能产生正弦波振荡。
10.有一负反馈放大器, 其开环增益A=100, 反馈系数F=1/10。论述它的反馈深度和闭环增益的值。
1AF1100解:反馈深度为
闭环增益
AfA10091AF11
△△Cuo
11110
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