模拟电子技术习题解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,习题解答,模拟,电子技术,时间连续、数值连续,时间离散、数值连续,时间连续、数值离散,时间离散、数值离散,思考,根据信号的连续性和离散性分析，(a)气温属于四类信号中的哪一类？(b)水银温度计显示的温度值属于哪一类信号？(c)气象观察员定时从水银温度计读出的温度值属于哪一类信号？,a,b,c,第1章绪论,1,思考,某放大电路输入信号为10pA时，输出为500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？,解：,该放大电路的增益为,它属于互阻放大电路。,对数增益（dB）？,第1章绪论,(,),2,思考,某电唱机拾音头内阻为1M时，输出电压为1V（有效值），如果直接将它与10扬声器相连，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻,R,i,=1M，输出电阻,R,o,=10，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？,解：,直接连接时，扬声器上的电压为,接,有放大电路,时，扬声器上的电压为,v,L2,=2.5,10,5,v,L1,源内阻大,、,负载电阻小,，宜采用,电流放大电路,。,第1章绪论,3,思考,某放大电路开路输出电压为,v,o,时，短路输出电流为,i,os,，求其输出电阻,R,o,。,解：,输出短路时,v,o,全部加在输出电阻之上，故输出电阻为,第1章绪论,思考,说明为什么常选用频率连续可变的正弦波信号发生器作为放大电路的实验、测试信号源。用它可测量放大电路的哪些性能指标？,答：,放大电路,需要测量其,频率响应,和,非线性失真,，正弦波只含有单一频率，避免信号与非线性谐波的混淆而影响测试。用它可测量放大电路的,输入电阻,、,输出电阻,、,增益,、,频率响应,和,非线性失真,等性能指标。,4,思考,对于一个正弦波信号，经有效带宽的放大电路放大后，是否有可能出现频率失真，为什么？,答：,第1章绪论,思考,你或朋友的随身听使用的是几节几伏的电池？它输出电压信号的最大,峰峰值,约为多少？如果驱动,8,的扬声器，其最大,输出功率,约多少？,答：,若采用,2,节,1.5V,的电池，在不考虑有升压电路，忽略放大器的饱和压降，输出电压信号的,最大,峰峰值,为,如果驱动,8,的扬声器，其最大,输出功率,为,5,写出下列正弦波电压信号的表达式（设初相角为零）,（1）峰-峰值10V，频率10kHz；,（2）有效值220V，频率50Hz；,（3）峰-峰值100mV，周期1ms；,（1）峰-峰值0.25V，角频率1000rad,/,s。,解：,正弦信号三要素幅度,V,m,频率,f,相位,幅度(峰值),V,m,=V,PP,/2,有效值,角频率,=,2,f,初相位,0,瞬时相位,=,(,t+,0,),第1章绪论,6,某放大电路输入正弦信号电流和电压的峰峰值分别为,5,A,和,5mV,，,2k,负载上的正弦电压峰峰值为,1V,。求该放大器的电压增益,A,v,、电流增益,A,i,、功率增益,A,P,，并以dB数表示。,解：,电压增益,第1章绪论,电流增益,功率增益,有效值,7,图题所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连，求输入电阻,R,i,。,解：,第1章绪论,8,解：,9,第2章 运算放大器,（1）设计一同相放大电路，其闭环增益,A,v,=10，当,v,i,=0.8V时，流过每一电阻的电流小于100,A，求,R,1,和,R,2,的最小值；（2）设计一反相放大电路，其闭环增益,A,v,=,-,8，当,v,i,=,-,1V时，流过每一电阻的电流小于20,A，求,R,1,和,R,2,的最小值。,解：,（1）由“虚短”概念，有,v,n,=,v,p,=,v,i,=0.8V，则,R,1min,=,0.8,/,(,100,10,-,6,),=8 (k),由同相放大器电压增益表达式有,R,2min,=,9,R,1min,=72 (k),R,1,和,R,2,必须保持,R,2,=,9,R,1,关系。,（2）,R,1min,=,50 (k)，,R,2min,=8,R,1min,=,400 (k),取值方案,R,1,=9.1k,R,2,=82k,10,第2章 运算放大器,（1）设计一同相放大电路，其闭环增益,A,v,=10，当,v,i,=0.8V时，流过每一电阻的电流小于100A，求,R,1,和,R,2,的最小值；（2）设计一反相放大电路，其闭环增益,A,v,=,-,8，当,v,i,=,-,1V时，流过每一电阻的电流小于20A，求,R,1,和,R,2,的最小值。,解：,（1）由“虚短”概念，有,v,n,=,v,p,=,v,i,=0.8V，则,R,1,=0.8V/100A=8 (k),的电流小于100A，求,R,1,和,R,2,的最小值；（2）设计一反相放大电路，其闭环增益,A,v,=,-,8，当,v,i,=,-,1V时，流过每一电阻的电流小于20A，求,R,1,和,R,2,的最小值。,11,第2章 运算放大器,同相输入加法电路如图题、b所示。（1）求图a中输出电压,v,o,表达式。当所有电阻值都相同时，,v,o,=？（2）求图b中输出电压,v,o,表达式。当所有电阻值都相同时，,v,o,=？,解：,（1）,12,第3章 二极管及其基本电路,1.,在杂质半导体中多子的数量与,（a. 掺杂浓度、b.温度）有关。,2. 在杂质半导体中少子的数量与,（a. 掺杂浓度、b.温度）有关。,3. 当温度升高时，少子的数量,（a. 减少、b. 不变、c. 增多）。,a,b,c,4. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流,主要是,，N 型半导体中的电流主要是 。,（a. 电子电流、b.空穴电流）,b,a,13,第3章 二极管及其基本电路,3.2.1 空间电荷区是由电子和空穴还是由施主离子和受主离子构成的？空间电荷区又称为耗尽区或势垒区，为什么？,空间电荷区中的多数载流子扩散到分界处，并复合掉了,空间电荷区中的内电场阻止多子继续扩散,3.2.2 如需使,PN,结处于正向偏置，外接电压的极性如何确定？,外加电压的正、负极分别接,PN,结的,P、N,区,正向偏置,，简称,正偏,；,反之，则为,反偏,。,空间电荷,14,第3章 二极管及其基本电路,3.2.3,PN,结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？,外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开PN结，耗尽区的的宽度增加。,3.2.4,PN,结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？,外加电压时。,3.2.5,PN,结的电容效应是怎样产生的？,PN结外加电压变化，将引起PN结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电容和势垒电容的综合反映。,15,第3章 二极管及其基本电路,3.3.1 为什么说在使用二极管时，应特别注意不要超过最大整流电流和最高反向工作电压？,整流电流大，,PN结导通功耗大；超过“最高反向工作电压”，可能发生反向击穿，反向电流剧增，,PN结功耗大。管子发热，过热烧毁,3.3.3 比较硅、锗两种二极管的性能。在工程实践中，为什么硅二极管应用得较普遍？,硅管：导通压降大，耐压可以做得很高，电流容量大。自然界中，硅元素多，容易得到。,16,第3章 二极管及其基本电路,3.4.1,在,图,电路中，若将电阻,R,增大一倍，负载线将如何变化？若电阻,R,不变，,V,DD,减小一半，负载线将如何变化？若将,V,DD,的正、负极性颠倒，负载线又将如何变化？,17,第3章 二极管及其基本电路,3.2.3,PN,结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？,外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开PN结，耗尽区的的宽度增加。,3.2.4,PN,结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？,外加电压时。,3.2.4,PN,结的电容效应是怎样产生的？,PN结外加电压变化，将引起PN结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电容和势垒电容的综合反映。,18,第3章 二极管及其基本电路,3.2.3,PN,结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？,外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开PN结，耗尽区的的宽度增加。,3.2.4,PN,结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？,外加电压时。,3.2.4,PN,结的电容效应是怎样产生的？,PN结外加电压变化，将引起PN结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电容和势垒电容的综合反映。,19,20,21,22,23,24,25,在图示放大电路中，已知,U,CC,=12V,R,C,= 6k,R,E1,= 300，,R,E2,= 2.7k，,R,B1,= 60k，,R,B2,= 20k,R,L,= 6k ，晶体管,=50，,U,BE,=0.6V, 试求:,(1) 静态工作点,I,B,、,I,C,及,U,CE,；,(2) 画出微变等效电路；,(3) 输入电阻,r,i,、,r,o,及,A,u,。,例,:,R,B1,R,C,C,1,C,2,R,B2,C,E,R,E1,R,L,+,+,+,+,U,CC,u,i,u,o,+,+,R,E2,26,解:,(1)由直流通路求静态工作点。,直流通路,R,B1,R,C,R,B2,R,E1,+,U,CC,R,E2,+,U,CE,I,E,I,B,I,C,V,B,27,(2) 由微变等效电路求,A,u,、,r,i,、,r,o,。,R,S,微变等效电路,r,be,R,B,R,C,R,L,E,B,C,+,-,+,-,+,-,R,E1,28,由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚”的概念,29,