华工网院模拟电子技术作业及答案2015-2016

模拟电子技术课程作业

第1章 半导体器件

1将PN结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。 (a)变宽 (b)变窄 (c)不变

2半导体二极管的主要特点是具有( b )。 (a)电流放大作用 (b)单向导电性

(c)电压放大作用

3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。 (a)正向电压大于PN结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压

4理想二极管的反向电阻为( b )。 (a)零 (b)无穷大 (c)约几百千欧

5电路如图1所示，设D1，D2均为理想元件，已知输入电压ui=150sin?tV如图2所示，试画出电压uO的波形。

D1+D2+150ui/VuI-40k?+40k?20V+100VuO0- 图2?t 图1ui/V150100600ui/V100600答：

6电路如图1所示，设输入信号uI1,uI2的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压uO的波形，并说明t1,t2时间内二极管D1，D2的工作状态。

--

?t?t

uI1/ VD12+RLuI1uI2D20-22t1t2tuO-uI2/ V 图10-2 图2

t

uO/V0答： 电压波开如图：

t1t2t-2

在t1时间内D1导通，D2截止。在t2时间内D1截止，D2导通。

7电路如图所示，试分析当uI?3 V时，哪些二极管导通？当uI?0 V时，哪些二极管导通？（写出分析过程并设二极管正向压降为0）。 .7 VD1+aD23kΩuI-D3+5V-D4

答：当UI=3V时，D2D3D4导通；当UI=0V时，D1导通。

当UI=3V时，5V电源有两个回路，右边D2D3D4的压降各为0.7V，所以该给回路

中的电阻压降是5V-3*0.7V=2.9V,电阻下端是5V的电源正极为+5V，因此a点电位为2.1V， 由于D1左边电位为+3V，因此D1不会导通。

第2章 基本放大电路

1下列电路中能实现交流放大的是图( b )。

+UCC+++++++++UCCui-(a)uo-ui-(b)uo-+UCC++++++++UCC+uoui--ui-(d)uo-(c)

2图示电路，已知晶体管??60，UBE?0.7 V，RC?2 k?，忽略UBE，如要将集电极电流IC调整到1.5mA，RB应取( a )。

(a)480k? (b)120k? (c)240k? (d)360k?

RBC1++RC+C2?12V+ui-uo-

3电路如图所示，RC＝3k?，晶体管的β＝50，欲使晶体管工作在放大区， RB应调至(

c

)。

(c)300k?

(d)∞

(a)10k? (b)100k?

??12VRC3AX31RB{

4分压式偏置放大电路如图所示，晶体T的??40，UBE?0.7V，试求当RB1，RB2分别开路时各电极的电位（UB，UC，UE）。并说明上述两种情况下晶体管各处于何种工作状态。

RB120k?RC2k?+C2?UCC?12VC1++T??40RL+RB2RE1k?CE+1k?uo-

ui3.9k?-答：(1)当RB1开路时，偏置电路如图1所示：

UBE＝0，IB=0，IC=0，IE=0 UB=0

UC=UCC=12 VUE=0 此时晶体管处于截止状态。

(2)当RB2开路时，偏置电路如图2所示:

ICS?UCC12? mA?4 mARC?RE3IBS?ICS?01. mA?

IB?UCCRB?(1??)RE?12?0.7 mA?0185. mA20?41?1IB?IBS

此时晶体管处于饱和状态，UE?4V，UB?4.7V，UC?4V

?UCC?12V?UCCRCRB1?12VRC2k?IBRB3.9k?UBUCiC20k?UB2k?UCβ=40IBUE1k?UEREUBERE1k? 图1

图2

5放大电路如图所示,已知晶体管的输入电阻rbe?1 k?，电流放大系数?=50，要求: (1)画出放大器的微变等效电路；

(2)计算放大电路输入电阻ri及电压放大倍数Au。

?12VRB122kΩC1+RB2ui4.7k?－+RC2.5kΩCBERE1kΩ+CE+C2RL+uo－2.5kΩ

答:

(1)

ib+BCic+rbeuiERB1? ibRCRLuoRB2－(2)ri?－RB//rbe?0.79 k?RB?RB1//RB2

Au???

RC//RL2.5//2??50??62.5 rbe1?k?，RC?1?k?，UBE?0.6?V，要求: 6电路如图所示，已知RB?400 V，试求发射极电流IE以及晶体管的?; (1)今测得UCE?15(2)欲将晶体管的集射极电压UCE减小到8V，试求RB应如何调整？并求出其

值。(3)画出微变等效电路。

?20 VRBRC++BE+ui-C1CTiEC2+uo-

解：（1）

IB?20?0.720?15mA?0.0482mA IE?IC?mA?5mA

4001

??IC5??103 IB0.0482 (2)

IC?I20?812mA?12mA IB?E?mA?0.117mA 1?103

5在串联电压负反馈放大电路中，若将反馈深度增加，则该电路的输出电阻将( a ). (a)减小

(b)增加

(c)不变 (d)不定

6 两极阻容耦合放大电路如图所示，试指出其交流反馈支路及反馈的类型(电压，电流；串联，并联)，并在图上用瞬时极性判别反馈的极性(正，负反馈)。

?R1++C1R3uiR6?R5+C2R9??UCCR2?+C4uo-R4+C3R8+R7

答:

R3构成第一级串联电流负反馈 R3，R7构成级间串联电压负反馈

7某负反馈放大电路的开环放大倍数为50，反馈系数为0.02，问闭环放大倍数

为多少？

解：

Af?

A50??25

1?AF1?50?0.028电路如图所示，试对下列问题作出回答：(1)何种输入、输出方式？(2)指出反馈电路，说明反馈极性（正，负反馈）及其类型？(3)当uI极性如图所示时，标出uO的极性？

?UCCRC1RC2T3uI+－T1RB1RET2RFRDZuO?UEERB2

(1)单端输入，单端输出方式

(2)串联电压负反馈，RF与RB2分压电路组成反馈电路

(3)uO极性上正下负

第7章 信号的运算

1运算放大器接成图示电路后，其输入输出方式为( (a)双端输入双端输出 (b)双端输入单端输出 (c)单端输入单端输出 (d)单端输入双端输出

RFuIR1c

)。

-∞＋＋R2uO

2理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零，其原因是( (a)同相端和反相端的输入电流相等而相位相反 (b)运放的差模输入电阻接近无穷大 (c)运放的开环电压放大倍数接近无穷大

3比例运算电路如图所示，该电路的输入电阻为( b )。 (a)零 (b)R1 (c)无穷大

RFR1uib

)。

-∞＋＋uoR

4具有高输入阻抗和接地负载的电压控制电流源电路如图所示，设图中R?R1?R2，试证明：iL??2uI/R1。

R2RuO1RRuO2R1i2i1uO-∞＋uI＋-∞＋＋RLiL

答:证明

iL??(i1?i2)

i2?uO?uI R2R1?R2RuI?uO R2R2uO1??i2R?uI?uO2??uO1

i1?uO?uO2uOR?R2R??uI?uO R1R1R1R2R1R2因此iL??(将R?uORuR?R21

?uO?O)?(?)uR1R1R2R2R1R2R2IR1?R2代入：

uI R1得iL??2

5电路如图所示，求负载电流iL与电压uS 之间关系的表达式。

R2iR2R1?-∞＋＋RLRRF?uSuOiLiF

解：电路是反相放大器，据“虚断”、“虚短”的特点有u??u??0，

iR2?iR1?uF?R2?usR1

us?u?us?R1R1

iF?uFR2??us/RFRFR1

iL?iF?iR2?R2usR2usR2?RF?us/RF???us???usR1R1R1?RFR1R1?RF

即iL?

R2?RF?usR1?RF

6试用集成运放组成运算电路，要求实现以下运算关系，请画出电路，并在图中

标出各电阻的阻值。 ① u0=－5uI ② u0=－2uI1－10uI2 答：①如图6-1：取用反相比例电路可得

RF?5,选RF?100k?则R1?20k? R1

R??RF//R1?16.7k?

②如图6-2：取用反相比例电路可得

RFR?2,F?10，选RF?100k? R1R2

R1?50k?,R2?10k?，R??RF//R1//R2?7.7k?

第八章 正弦波振荡电路

1自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置，此装置之所以能输出信号是因为(

b

)。

(a)有外加输入信号

(b)满足了自激振荡条件

(c)先施加输入信号激励振荡起来，然后去掉输入信号

u，反馈系数为F，能够稳定振荡的幅值条件是2一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A(

a

)。

AuF|?1 (a)|AuF|?1 (b)|AuF|?1 (c)|A??A，反馈系数为 u?|u|3一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为AF?|F|??F，该振荡器要维持稳定的振荡，必须满足(

b

)。

A??1，?A??F?(2n?1)?(n=0，1，2，?) uF|(a)|A?1，?A??F?2n?(n=0，1，2，?) uF|(b)|A?1，?A??F?(2n?1)?(n=0，1，2，?) uF|(c)|4在图示文氏桥振荡电路中，已知R1=10 kΩ，R和C的可调范围分别为1~100 kΩ、0.001~1μF。

（1） 振荡频率的可调范围是多少？（2）

RF的下限值为多少？

解:（1）RC取最大值，

R?100k??10?103?

C?1uF?1?10?6F则振荡频率最小

f01?

12?RC?1?1.59Hz 3?62?3.14?100?10?1?10RC取最小值，

3 R?1k??1?10?

?6 C?0.001uF?0.001?10F则振荡频率 最大

f02?12?RC?1?0.159MHz 3?62?3.14?1?10?0.001?10所以，振荡频率的可调范围是1.59Hz~0.159MHz 。 （2） RC桥式振荡电路的电压放大倍数AU?1?RFR?1?F?3 R110得到RF?20k?所以RF 的下限值为20k?。

5将图示电路合理连接，构成桥式（即文氏桥）正弦波振荡电路，并估算电路的振荡频率和R1的最大值。

解：连接如下图：

电路的振荡频率为fo?11??159HZ

2?RC2?3.14?50?103?0.02?10?6?RC桥式振荡电路的电压放大倍数Au?1?得R1?50K? 所以R1最大值50K?

RF100?1??3 R1R1

第九章 功率放大电路

V，输入正弦信号ui的1无输出电容器的互补对称功率放大电路（OCL），电源电压为?12幅度足够大，则输出正弦波幅度最大约等于( a )。 (a)12V (b)24V (c)6V

2 OCL功率放大电路如图所示，当ui为正半周时，则( a )。

(a)T1导通T2截止 (b)T1截止T2导通 (c)T1，T2导通

?12 VR1uiT1D1D2T2RL?uo?R2?12 V

3欲提高功率放大器的效率，常需要( b )。 (a)增加电源供给的功率，减小动态输出功率 (b)增加动态输出功率，减小电源供给的功率 (c)设置静态工作点在接近饱和区处，增加静态电流IC 4在图示OCL电路中，已知T1、T2管的UCES试计算最大输出功率Pom及效率η。

解：UCC?9V,UCES?1V 最大输出功率POM最大输出效率???1V，电源电压为±9V，负载电阻RL=8 Ω，

1(Ucem2)max1(UCC?UCES)21(9?1)2???????4W 2RL2RL284?UCC?3.149?1??70% 。 49?UCC?UCES

5如图所示的电路中的晶体管的饱和压降的数值为UCES?3V、VCC?24V、RL?8?，则最大输出功率和效率各为多少？晶体管的ICM、U(BR)CEO和PCM应如何选择？

解：OTL互补对称功放电路，T1和T2的c-e回路

的等效电源都是

UCC?RLVCC2?8??24?12V 2最大输出功率：

PomaxUCC2122???9W 2RL2?8最大输出效率：

???UCC?UCES4?UCCUCCRL?因晶体管的Icm?3.14?(12?3)?59%

4?1212??1.5A 8 Ucem?2UCC?2?12?24V

PT1max?0.2Pomax?0.2?9?1.8W

所以晶体管的选择要ICM>1.5A , U(BR)CEO>24V, PCM>1.8W。

第10章 直流电源

1在整流电路中，二极管之所以能整流，是因为它具有( b )。 (a)电流放大特性

(b)单向导电的特性

(c)反向击穿的性能

2电路如图所示，该电路的名称是( b )。

(a)单相半波整流电路 (b)单相桥式整流电路 (c)单相全波整流电路

++u2D1D2RL+～u1--uO-D4D3

3整流电路如图所示，二极管为理想元件，变压器副边电压有效值U2为10V，负载电阻RL?2k?，变压器变比k?N1N2?10。

(1)求负载电阻RL上电流的平均值IO；

(2)求变压器原边电压有效值U1和变压器副边电流的有效值I2； (3)变压器副边电压u2的波形如图所示，试定性画出uO的波形。

i2?2U2u2iOu1??N1N2?Du2?RL?uO0?2?3??t

答:

U2?(0.45?10)V?4.5V (1)U0?0.45U4.5IO?O?mA?2.25mA

RL2(2)U1?kU2?(10?10)V?100V

I2?157.IO?(157.?2.25)mA?353.mA

uO2U20?2?3??t

4整流电路如图所示，二极管为理想元件且忽略变压器副绕组上的压降，变压器原边电压有效值U1?220V，负载电阻，RL?75?，负载两端的直流电压UO?100V。要求: (1)在下表中选出合适型号的二极管; (2)计算整流变压器的容量S和变比k。

?u1N1?u2N2?RL?iO?uO? 型 号 最 大 整 流 电流 平 均 值/mA 最 高 反 向 峰 值电 压/V2CZ11A2CZ12B10001001003002CZ11C30001000

答:

(1)负载电流IO?UO?100A?1.33AID?RL751IO?0.665A 2

U2?UO100V?11111.VUDRM?2U2?2?111.11V?157V

0.90.9?因此选2CZ11C (2)I2?变比k?

5图所示的是单相半波整流电路，请画出其未完成的输出波形。

IO0.9?1.33?1.48AS?U2I2?111.11?1.48VA?164.4VA 0.9220?1.98。

11111.

答：

6直流稳压电源如图所示。

（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那些元件组成。

（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。

答：（1）整流电路组成：D1~D4；滤波电路：C1;调整管: T1、T2；基准电压电路：R?、DZ?、R、DZ;比较放大电路：A;采样电路：R1、R2、R3

(2)为使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“-”，下为“+”。

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