模拟电子技术习题集(四).doc

第九章 功率放大电路自 测 题 一、选择合适的答案，填入空内。只需填入A、B或C。 （1）功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大 。 A交流功率 B直流功率 C平均功率 （2）功率放大电路的转换效率是指 。 A输出功率与晶体管所消耗的功率之比 B最大输出功率与电源提供的平均功率之比 C晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比 （3）在OCL乙类功放电路中，若最大输出功率为1W，则电路中功放管的集电极最大功耗约为 。 A1W B0.5W C0.2W（4）在选择功放电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有 。 A BICM CICBO DBUCEO EPCM FfT（5）若图T9.1所示电路中晶体管饱和管压降的数值为UCES，则最大输出功率POM 。 A B C图T9.1 解：（1）A （2）B （3）C （4）B D E （5）C 二、电路如图T9.2所示，已知T1和T2的饱和管压降UCES2V，直流功耗可忽略不计。图T9.2 回答下列问题： （1）R3、R4和T3的作用是什么？ （2）负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率各为多少？ （3）设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？ 解：（1）消除交越失真。 （2）最大输出功率和效率分别为 （3）电压放大倍数为 R11k，故R5至少应取10.3 k。习 题 9.1 分析下列说法是否正确，凡对者在括号内打“”，凡错者在括号内打“”。 （1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ ） （2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（ ） （3）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。（ ） （4）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是 1）都使输出电压大于输入电压；（ ） 2）都使输出电流大于输入电流；（ ） 3）都使输出功率大于信号源提供的输入功率。（ ）（5）功率放大电路与电压放大电路的区别是 1）前者比后者电源电压高；（ ） 2）前者比后者电压放大倍数数值大；（ ） 3）前者比后者效率高；（ ） 4）在电源电压相同的情况下，前者比后者的最大不失真输出电 压大；（ ）（6）功率放大电路与电流放大电路的区别是 1）前者比后者电流放大倍数大；（ ） 2）前者比后者效率高；（ ） 3）在电源电压相同的情况下，前者比后者的输出功率大。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 9.2 已知电路如图P9.2所示，T1和T2管的饱和管压降UCES3V，VCC15V， RL8，。选择正确答案填入空内。图P9.2 （1）电路中D1和D2管的作用是消除 。 A饱和失真 B截止失真 C交越失真 （2）静态时，晶体管发射极电位UEQ 。 A0V B0V C0V （3）最大输出功率POM 。 A28W B18W C9W （4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压 。 A为正弦波 B仅有正半波 C仅有负半波 （5）若D1虚焊，则T1管 。 A可能因功耗过大烧坏 B始终饱和 C始终截止解：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A 9.3 在图P9.2所示电路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。试问： （1）最大输出功率Pom和效率各为多少？ （2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？ （3）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？ 解：（1）最大输出功率和效率分别为 （2）晶体管的最大功耗 （3）输出功率为Pom时的输入电压有效值 9.4 在图P9.4所示电路中，已知二极管的导通电压UD0.7V，晶体管导通时的UBE0.7V，T2和T4管发射极静态电位UEQ0V。图P9.4 试问： （1）T1、T3和T5管基极的静态电位各为多少？ （2）设R210k，R3100。若T1和T3管基极的静态电流可忽略不计，则T5管集电极静态电流为多少？静态时uI？ （3）若静态时iB1iB3，则应调节哪个参数可使iB1iB2？如何调节？ （4）电路中二极管的个数可以是1、2、3、4吗？你认为哪个最合适？为什么？解：（1）T1、T3和T5管基极的静态电位分别为 UB11.4V UB30.7V UB517.3V （2）静态时T5管集电极电流和输入电压分别为 （3）若静态时iB1iB3，则应增大R3。 （4）采用如图所示两只二极管加一个小阻值电阻合适，也可只用三只二极管。这样一方面可使输出级晶体管工作在临界导通状态，可以消除交越失真；另一方面在交流通路中，D1和D2管之间的动态电阻又比较小，可忽略不计，从而减小交流信号的损失。 9.5 在图P9.4所示电路中，已知T2和T4管的饱和管压降UCES2V，静态时电源电流可忽略不计。试问负载上可能获得的最大输出功率Pom和效率各为多少？ 解：最大输出功率和效率分别为 9.6 为了稳定输出电压，减小非线性失真，请通过电阻Rf在图P9.4所示电路中引入合适的负反馈；并估算在电压放大倍数数值约为10的情况下，RF的取值。 解：应引入电压并联负反馈，由输出端经反馈电阻Rf接T5管基极，如解图P9.6所示。 Rf 解图P9.6 在深度负反馈情况下，电压放大倍数 R11 k，所以Rf 10 k。 9.7 估算图P9.4所示电路T2和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗。 解：功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为 9.8 在图P9.8所示电路中，已知VCC15V，T1和T2管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。求解： （1）最大不失真输出电压的有效值； （2）负载电阻RL上电流的最大值； （3）最大输出功率Pom和效率。 解：（1）最大不失真输出电压有效值 （2）负载电流最大值 图P9.8 （3）最大输出功率和效率分别为 9.9 在图P9.8所示电路中，R4和R5可起短路保护作用。试问：当输出因故障而短路时，晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少？ 解：当输出短路时，功放管的最大集电极电流和功耗分别为 9.10 在图P9.10所示电路中，已知VCC15V，T1和T2管的饱和管压降UCES1V，集成运放的最大输出电压幅值为13V，二极管的导通电压为0.7V。图P9.10 （1）若输入电压幅值足够大，则电路的最大输出功率为多少？ （2）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？画出图来。 （3）若Ui0.1V时，Uo5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？ 解：（1）输出电压幅值和最大输出功率分别为 （2）应引入电压串联负反馈，电路如解图P9.10所示。解图P9.10（3）在深度负反馈条件下，电压放大倍数为 R11 k，所以Rf 49 k。9.11 OTL电路如图P9.11所示。图P9.11 （1）为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T2和T4管的发射极电位应为多少？若不合适，则一般应调节哪个元件参数？ （2）若T2和T4管的饱和管压降UCES3V，输入电压足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？ （3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM应如何选择？ 解：（1）射极电位UEVCC /212V；若不合适，则应调节R2。 （2）最大输出功率和效率分别为 （3）T2和T4管ICM、U（BR）CEO和PCM的选择原则分别为 9.12 已知图P9.12所示电路中T1和T2管的饱和管压降UCES2V，导通时的UBE0.7V，输入电压足够大。图P9.12 （1）A、B、C、D点的静态电位各为多少？ （2）为了保证T2和T4管工作在放大状态，管压降UCE3V，电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？ 解：（1）静态电位分别为 UA0.7V，UB9.3V，UC11.4V，UD10V（2）最大输出功率和效率分别为 9.13 图P9.13所示为两个带自举的功放电路。试分别说明输入信号正半周和负半周时功放管输出回路电流的通路，并指出哪些元件起自举作用。图P9.13 解：在图（a）所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T2导通，电流从C4的正端经T2、地、扬声器至C4的负端；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T1导通，电流从VCC经T2、C4、扬声器至地。C2、R3起自举作用。 在图（b）所示电路中，在信号的正半周，经共射电路反相，输出级的输入为负半周，因而T3导通，电流从VCC经扬声器、C2、T3至地；在信号的负半周，经共射电路反相，输出级的输入为正半周，因而T2导通，电流从C4的正端经扬声器、T2至C4的负端。C2、R2起自举作用。 9.14 LM1877N9为2通道低频功率放大电路，单电源供电，最大不失真输出电压的峰峰值UOPP（VCC6）V，开环电压增益为70dB。图P9.14所示为LM1877N9中一个通道组成的实用电路，电源电压为24V，C1C3对交流信号可视为短路；R3和C4起相位补偿作用，可以认为负载为8。图P9.14 （1）静态时uP、uN、uO各为多少？ （2）设输入电压足够大，电路的的最大输出功率Pom和效率各为多少？ 解：（1）静态时 （2）最大输出功率和效率分别为 9.15 电路如图9.4.6所示，回答下列问题： （1）？ （2）若VCC15V时最大不失真输出电压的峰-峰值为27V，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？ （3）为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？解：（1）电压放大倍数 （2）最大输出功率和效率分别为 （3）输入电压有效值 9.16 TDA1556 为2通道BTL电路，图P9.16所示为TDA1556中一个通道组成的实用电路。已知VCC15V，放大器的最大输出电压幅值为13V。图P9.16 （1）为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压UREF应为多少伏？静态时uO1和uO2各为多少伏？ （2）若Ui足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？ （3）若电路的电压放大倍数为20，则为了使负载获得最大输出功率，输入电压的有效值约为多少？ 解：（1）基准电压 UREFVCC /27.5V 静态时 uO1uO27.5V 。 （2）最大输出功率和效率分别为 （3）输入电压有效值 9.17 TDA1556 为2通道BTL电路，图P9.17所示为TDA1556中一个通道组成的实用电路。已知VCC15，放大器的最大输出电压幅值为13V。图P9.17 （1）为了使负载上得到的最大不失真输出电压幅值最大，基准电压UREF应为多少伏？静态时uO1和uO2各为多少伏？ （2）若Ui足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率各为多少？ 解：同题9.16（1）、（2）。9.18 已知型号为TDA1521、LM1877和TDA1556的电路形式和电源电压范围如表所示，它们的功放管的最小管压降UCEmin均为3V。型 号TDA1521LM1877TDA1556电路形式OCLOTLBTL电源电压7.520 V6.024V6.018V （1）设在负载电阻均相同的情况下，三种器件的最大输出功率均相同。已知OCL电路的电源电压VCC10V，试问OTL电路和BTL电路的电源电压分别应取多少伏？ （2）设仅有一种电源，其值为15V；负载电阻为32。问三种器件的最大输出功率各为多少？ 解：（1）OTL电路应取VCC20V，BTL电路应取VCC13V。 （2）OTL、OCL和BTL电路的最大输出功率分别为 9.19 电路如图P9.2所示。在出现下列故障时，分别产生什么现象。 （1）R1开路； （2）D1开路； （3）R2开路； （4）T1集电极开路； （5）R1短路； （6）D1短路。 解：（1）仅有负半周； （2）T1、T2将因功耗过大而损坏； （3）仅有正半周； （4）T2将因功耗过大而损坏； （5）uOVCCUBE114.3V； （6）稍有交越失真。 9.20 电路如图P9.4所示。在出现下列故障时，分别产生什麽现象。 （1）R2开路； （2）D1开路； （3）R2短路； （4）T1集电极开路； （5）R3短路。 解：（1）无输出； （2）功放管将因功耗过大而损坏； （3）uOVCCUBE1UBE216.6V （4）正、负半周不对称，正半周幅值小； （5）稍有交越失真。第十章 直流电源自 测 题 一、判断下列说法是否正确，用“”“”表示判断结果填入空内。（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。 （ ）（2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。 （ ） （3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。（ ） 因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。（ ） （4）若U2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为。（ ） （5）当输入电压UI和负载电流IL变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（ ）（6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。（ ）解：（1） （2） （3） （4） （5）（6） 二、在图10.3.1（a）中，已知变压器副边电压有效值U2为10V，（T为电网电压的周期）。测得输出电压平均值UO（AV）可能的数值为 A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V选择合适答案填入空内。（1）正常情况UO（AV） ；（2）电容虚焊时UO（AV） ；（3）负载电阻开路时UO（AV） ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，UO（AV） 。解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、填空：图T10.3在图T10.3所示电路中，调整管为 ，采样电路由 组成，基准电压电路由 组成， 比较放大电路由 组成， 保护电路由 组成；输出电压最小值的表达式为 ，最大值的表达式为 。 解：T1，R1、R2、R3，R、DZ，T2、Rc，R0、T3； 。 四、在图T10.4所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电压UZ为6V，最小稳定电流IZmin为5mA，最大稳定电流IZmax为40mA；输入电压UI为15V，波动范围为10；限流电阻R为200。图T10.4 （1）电路是否能空载？为什么？ （2）作为稳压电路的指标，负载电流IL的范围为多少？ 解：（1）由于空载时稳压管流过的最大电流 所以电路不能空载。（2）根据，负载电流的最大值 根据，负载电流的最小值 所以，负载电流的范围为12.532.5mA。 五、在图10.5.24所示电路中，已知输出电压的最大值UOmax为25V，R1240；W117的输出端和调整端间的电压UR1.25V，允许加在输入端和输出端的电压为340V。试求解： （1）输出电压的最小值UOmin； （2）R2的取值； （3）若UI的波动范围为10，为保证输出电压的最大值UOmax为25V，UI至少应取多少伏？为保证W117安全工作，UI的最大值为多少伏？ 解：（1）输出电压的最小值UOmin1.25V （2）因为 所以 R14.56k（3）输入电压的取值范围为 六、电路如图T10.6所示。合理连线，构成5V的直流电源。图T10.6 解：1接4，2接6，5接7、9，3接8、11、13，10接12。如解图T10.6所示。解图T10.6习 题 10.1 判断下列说法是否正确，用“”或“”表示判断结果填入空内。 （1）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（ ） （2）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ ） （3）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。（ ） 解：（1） （2） （3） 10.2 判断下列说法是否正确，用“”或“”表示判断结果填入空内。 （1）对于理想的稳压电路，UO/UI0，Ro0。（ ） （2）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。（ ） （3）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（ ） （4）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流；（ ） 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（ ）解：（1） （2） （3） （4） 10.3 选择合适答案填入空内。 （1）整流的目的是 。 A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将正弦波变为方波 （2）在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则 。 A. 输出电压约为2UD B. 变为半波直流 C. 整流管将因电流过大而烧坏 （3）直流稳压电源中滤波电路的目的是 。 A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将交、直流混合量中的交流成分滤掉 （4）滤波电路应选用 。A. 高通滤波电路 B. 低通滤波电路 C. 带通滤波电路 解：（1）A （2）C （3）C （4）B 10.4 选择合适答案填入空内。 （1）若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源，则应采用 。 A. 电容滤波稳压管稳压电路 B. 电感滤波稳压管稳压电路 C. 电容滤波串联型稳压电路 D. 电感滤波串联型稳压电路 （2）串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是 。 A. 基准电压 B. 采样电压 C. 基准电压与采样电压之差 （3）开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是 。 A. 调整管工作在开关状态 B. 输出端有LC滤波电路 C. 可以不用电源变压器 （4）在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信号的要求是 。 A. 周期不变，占空比增大 B. 频率增大，占空比不变 C. 在一个周期内，高电平时间不变，周期增大 解：（1）D （2）C （3）A （4）A 10.5 在图10.2.5（a）所示电路中，已知输出电压平均值UO（AV）15V，负载电流平均值IL（AV）100mA。 （1）变压器副边电压有效值U2？ （2）设电网电压波动范围为10。在选择二极管的参数时，其最大整流平均电流IF和最高反向电压UR的下限值约为多少？ 解：（1）输出电压平均值，因此变压器副边电压有效值 （2）考虑到电网电压波动范围为10，整流二极管的参数为 10.6 电路如图P10.6所示，变压器副边电压有效值为2U2。 （1）画出u2、uD1和uO的波形； （2）求出输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）的表达式； （3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压URmax的表达式。 图P10.6 解图P10.6 解：（1）全波整流电路，波形如解图P10.6所示。 （2）输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）为 （3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压UR为 10.7 电路如图P10.7所示，变压器副边电压有效值U2150V，U2220V。试问：图P10.7 （1）输出电压平均值UO1（AV）和UO2（AV）各为多少？ （2）各二极管承受的最大反向电压为多少？ 解：（1）两路输出电压分别为 UO10.45（U21U22）31.5V UO20.9U2218V （2）D1的最大反向电压 D2、D3的最大反向电压 10.8 电路图P10.8所示。 （1）分别标出uO1和uO2对地的极性； （2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？ （3）当U21U2220V时，UO1（AV）和UO2（AV）各为多少？（4）当U2118V，U2222V时，画出uO1、uO2的波形；并求出UO1（AV）和UO2（AV）各为多少？图P10.8 解：（1）均为上“”、下“”。 （2）均为全波整流。（3） UO1（AV）和UO2（AV）为 UO1（AV）UO2（AV）0.9U210.9U2218V （4）uO1、uO2的波形如解图P10.8所示。它们的平均值为 UO1（AV）UO2（AV）0.45U210.45U2218V解图P10.8 10.9 分别判断图P10.9所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。图P10.9 解：图（a）、（b）所示电路可用于滤波，图（c）所示电路不能用于滤波。因为电感对直流分量的电抗很小、对交流分量的电抗很大，所以在滤波电路中应将电感串联在整流电路的输出和负载之间。因为电容对直流分量的电抗很大、对交流分量的电抗很小，所以在滤波电路中应将电容并联在整流电路的输出或负载上。 10.10 试在图P10.10所示电路中，标出各电容两端电压的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出。图P10.10 解：在图（a）所示电路中，C1上电压极性为上“”下“”，数值为一倍压；C2上电压极性为右“”左“”，数值为二倍压；C3上电压极性为上“”下“”，数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。 在图（b）所示电路中，C1上电压极性为上“”下“”，数值为一倍压；C2上电压极性为上“”下“”，数值为一倍压；C3、C4上电压极性均为右“”左“”，数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。 10.11 电路如图T10.4所示，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流为5mA，允许耗散功率为240mW，动态电阻小于15。试问： （1）当输入电压为2024V、RL为200600时，限流电阻R的选取范围是多少？ （2）若R390，则电路的稳压系数Sr为多少？ 解：（1）因为IZmaxPZM /UZ40mA ，ILUZ /RL1030mA，所以R的取值范围为 （2）稳压系数为 10.12 电路如图P10.12所示，已知稳压管的稳定电压为6V，最小稳定电流为5mA，允许耗散功率为240mW；输入电压为2024V，R1360。试问：图P10.12 （1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多大？ （2）当R2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？ 解：R1中的电流和稳压管中的最大电流为 （1） 为保证空载时稳压管能够安全工作 （2） 负载电流的最大值 负载电阻的变化范围 10.13 电路如图T10.3所示，稳压管的稳定电压UZ4.3V，晶体管的UBE0.7V，R1R2R3300，R05。试估算： （1）输出电压的可调范围； （2）调整管发射极允许的最大电流； （3）若UI25V，波动范围为10，则调整管的最大功耗为多少。 解：（1）基准电压URUZUBE5V，输出电压的可调范围 （2）调整管发射极最大电流 IEmaxUBE / R0140mA （3）调整管的最大管压降和最大功耗分别为 UCEmaxUImaxUOmin20V PTmaxIEmax UCEmax2.8W 10.14 电路如图P10.14所示，已知稳压管的稳定电压UZ6V，晶体管的UBE0.7V，R1R2R3300，UI24V。判断出现下列现象时，分别因为电路产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。图P10.14（1）UO24V； （2）UO23.3V；（3）UO12V且不可调； （4）UO6V且不可调； （5）UO可调范围变为612V。 解：（1）T1的c、e短路； （2）Rc短路； （3）R2短路； （4）T2的b、c短路； （5）R1短路。 10.15 直流稳压电源如图P10.15所示。 （1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。 （2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。（3） 写出输出电压的表达式。图P10.15 解：（1）整流电路：D1D4；滤波电路：C1；调整管：T1、T2；基准电压电路：、R、DZ；比较放大电路：A；取样电路：R1、R2、R3。 （2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“”下为“”。 （3）输出电压的表达式为 10.16 电路如图P10.16所示，设，晶体管T的，R11，R22，IDIB。求解负载电流IL与的关系式。图P10.16解：因为，ICIE，所以 10.17 在图P10.17所示电路中，R1240，R23k；W117输入端和输出端电压允许范围为340V，输出端和调整端之间的电压UR为1.25V。试求解： （1）输出电压的调节范围； （2）输入电压允许的范围； 解：（1）输出电压的调节范围 （2）输入电压取值范围 图P10.17 10.18 试分别求出图P10.18所示各电路输出电压的表达式。图P10.18 解：在图（a）所示电路中，W7812的输出为UREF，基准电压 输出电压的表达式 在图（b）所示电路中，输出电压的表达式 UOUZUREF（UZ1.25）V 在图（c）所示电路中，输出电压的表达式 10.19 两个恒流源电路分别如图10.19（a）（b）所示。 （1）求解各电路负载电流的表达式； （2）设输入电压为20V， 晶体管饱和压降为3V， b-e间电压数值UBE0.7V；W7805输入端和输出端间的电压最小值为3V；稳压管的稳定电压UZ5V；R1R50。分别求出两电路负载电阻的最大值。图P10.19 解：（1）设图10.19（b）中W7805的输出电压为。图示两个电路输出电流的表达式分别为 （2）两个电路输出电压的最大值、输出电流和负载电阻的最大值分别为 10.20 在图10.6.3所示电路中，已知采样电压大于基准电压，试定性画出uN2、uP2、uB和uO的波形。 解：参阅图10.6.2和10.6.4。 10.21 在图10.6.8所示电路中，若需要输出电压有一定的调节范围，则应如何改进电路，请画出电路来。解：改进电路如解图10.21所示。值得注意的是通常开关型稳压电源输出电压的可调范围很小，故R2的取值较R1、R3要小。解图10.21第十一章 模拟电子电路读图习 题 11.1 电路如图P11.1所示，其功能是实现模拟计算，求解微分方程。 （1）求出微分方程； （2）简述电路原理。图P11.1 解：（1）设A1、A3的输出电压分别为uO1、uO3。由于每个集成运放均引入了负反馈，根据“虚断” 和“虚短”可得下列关系式及微分方程： （2）当参数选择合适时，输入合适uI，便可在输出得到模拟解uO。 11.2 图P11.2所示为反馈式稳幅电路，其功能是：当输入电压变化时，输出电压基本不变。主要技术指标为 （1）输入电压波动20时，输出电压波动小于0.1； （2）输入信号频率从502000Hz变化时，输出电压波动小于0.1； （3）负载电阻从10k变为5 k时，输出电压波动小于0.1。 要求： （1）以每个集成运放为核心器件，说明各部分电路的功能； （2）用方框图表明各部分电路之间的相互关系； （3）简述电路的工作原理。 提示：场效应管工作在可变电阻区，电路通过集成运放A3的输出控制场效应管的工作电流，来达到调整输出电压的目的。图P11.2 解：（1）A1：反相比例运算电路；A2：半波精密整流电路；A3：二阶低通滤波器；T：等效成可变电阻。（2）图P11.2所示电路的方框图如解图P11.2所示。解图P11.2 （3）当参数选择合适时，若ui幅值增大导致uO增大，则rds减小，使得uO1、uO2减小，从而使uO减小，趋于原来数值。过程简述如下： uIuOrDSuO1uO2 uO 若ui幅值减小，则各物理量的变化与上述过程相反。 11.3 在图P11.2所示电路中，参数如图中所标注。设场效应管D-S之间的等效电阻为rds。 （1）求出输出电压uO与输入电压uI、rds的运算关系式；说明当uI增大时，rds应如何变化才能使uO稳幅？ （2）当uI为1kHz的正弦波时，定性画出uO和uO2的波形。 （3）uO3是直流信号，还是交流信号，为什么？为使uO稳幅，当uI因某种原因增大时，uO3的幅值应当增大，还是减小，为什么？ （4）电位器RW的作用是什么？解：（1）列A1反相输入端的节点电流方程可得 为了在uI 变化时uO 基本不变，uI增大时rds应减小。 （2）A2与D1、D2、R6等组成半波整流电路，uO2和uO的关系为 因此波形如解图P11.3所示。（3）uO3为直流信号，因为A3组成了 解图P11. 3二阶低通滤波器，所以uO3是uO2的平均值。 uI增大时uO3应增大；因为只有uO3增大rDS才会减小。 （4）调零。 11.4 在图P11.2所示电路中，设场效应管d-s之间的等效电阻为rds。为了使得输入电压uI波动20时，输出电压uO波动小于0.1，rds应变化百分之多少？解：当uI变化20时，uO变化0.1。根据 ，此时（）变化0.5%，即变化0.5% 。 11.5 五量程电容测量电路如图P11.5所示，CX为被测电容，输出电压uO是一定频率的正弦波，uO经AC/DC转换和A/D转换，送入数字显示器，即可达到测量结果。（1）以每个集成运放为核心器件，说明各部分电路的功能；（2）用方框图表明各部分电路之间的相互关系；（3）简述电路的工作原理。图P11.5 解：（1）A1：文氏桥振荡电路；A2：反相比例运算电路；A2：CAC（电容交流电压）转换电路；A4：带通滤波器。（2）图P11.5所示电路的方框图如解图P11.5所示。解图P11.5 （3）文氏桥振荡电路输出频率为f0的正弦波，经反相比例运算电路作用于被测电容，通过C-AC电路转换成与电容容量成正比的交流电压，再通过中心频率为f0的带通滤波器输出频率为f0的交流信号，因此输出交流电压的幅值正比于电容容量。 为了保证在每个测量档内被测电容所转换的输出电压最大值均相等，CAC电路在不同档的反馈电阻阻值不同，容量越高的档，阻值越小，以保证转换系数的最大值基本不变。 可参考P575P576。 11.6 电路如图P11.5所示，试求解： （1）uO1的频率； （2）uO2与uO1的运算关系式； （3）在五个量程中，uO3与uO2的各运算关系式； （4）A4及其有关元件所组成的电路的中心频率为多少？解：（1）uO1的频率 （2）uO2与uO1的运算关系式 （3）uO3与uO2的各运算关系式 测量档自低向高Rf分别为1M、100k、10k、1k、100。（4）带通滤波器的中心频率 11.7 电路如图P11.5所示。回答下列问题： （1）在不同量程下，uO3与uO2转换系数的最大值为多少？为什么这样设计？简述理由。 （2）为什么uO1的频率和由A4及其有关元件所组成的电路的中心频率相同？简述理由。 （3）二极管D1D4的作用是什么？ 解：（1）在不同量程下，uO3与uO2转换系数的最大值均为。 为了保证在每个测量档内被测电容所转换的输出电压最大值均相等，以便作为所接A/D转换电路的输入电压，C-AC电路在不同档的反馈电阻阻值不同，容量越高的档，阻值越小，以保证转换系数的最大值基本不变。 （2）为了滤去其它频率的干扰和噪声，便于测量。 （3）二极管D1D4起限幅作用，D1、D2限制A2的输出电压幅值，D3、D4限制A3的净输入电压幅值，以保护运放。此外，在误操作（即带电操作）时，也为被测电容提供低阻放电回路，以保护测量电路。11.8 直流稳压电源如图11.8所示。 （1）用方框图描述电路各部分的功能及相互之间的关系； （2）已知W117的输出端和调整端之间的电压为1.25V，3端电流可忽略不计，求解输出电压UO1和UO2的调节范围，并说明为什么称该电源为“跟踪电源”？图P11.8解：（1）方框图如解图P11.8所示。解图P11.8 （2）输出电压调节范围为 因为在调节R2时，UO2的数值始终和UO1保持相等，故称之为“跟踪电源”。 11.9 电路如图P11.8所示。已知W117的输出端和调整端之间的电压为1.25V，3端电流可忽略不计，输出电流的最小值为5mA；1和2端之间电压大于3V才能正常工作，小于40V才不至于损坏；晶体管T1饱和管压降的数值为3V；电网电压波动范围为10 。（1）求解输出电压UO1和UO2的调节范围； （2）为使电路正常工作，在电网电压为220V时，UI的取值范围为多少？（3）若在电网电压为220V时，UI32V，则变压器副边电压有效值U2约为多少伏？ 解：（1）输出电压调节范围为 （2）根据方程组 输入电压的取值范围为22.137.5V。 （3）变压器副边电压有效值 11.10 电路如图P11.8所示。回答下列问题： （1）电路中各电容的作用； （2）二极管D5的作用； （3）调整管为什么采用复合管。 解：（1）滤波。 （2）保护W117，使电路在断电时C3有一个放电回路，而不通过W117放电。 （3）在负载电流一定时，减小A的输出电流；或者说，在A的输出电流一定时，增大负载电流。