模电习题集

半导体二极管及其基本电路

例1．求图所示电路的静态工作点电压和电流。

解：（1）图解分析法

首先把电路分为线性和非线性两部分，然后分别列出它们的端特性方程。在线性部分，其端特性方程为

Ｖ＝Ｖ1－ＩＲ

将相应的负载线画在二极管的伏安特性曲线上，如图所示，其交点便是所求的（ＩQ，ＶQ）。 （2）模型分析法 ①理想二极管模型 Ｖ＝0，Ｉ＝Ｖ1／Ｒ

②恒压降模型 设为硅管，Ｖ＝0.7V，Ｉ＝（Ｖ1－Ｖ）／Ｒ 例2．图所示电路中，设Ｄ为理想二极管，试画出其传输特性曲线（Ｖo～Ｖi）。

解：（1）ｖi<0，二极管Ｄ1、Ｄ2均截止，ｖo=2.5V。 （2）ｖi>0

当0<ｖi<2.5V时，二极管Ｄ1、Ｄ2均截止，ｖo=2.5V； 当ｖi>2.5V时，Ｄ1导通，假设此时Ｄ2尚未导通，则ｖ

o=(2/3)．(vi-2.5)+2.5V；

令ｖo=10V，则ｖi=13.75V，可见当ｖi>13.25V时，Ｄ1、Ｄ2均导通，此时ｖo=10V。传输特性曲线略。

例3．试判断图中二极管是导通还是截止？并求出AO两端电压ＶA0。设二极管为理想的。

解：

分析方法 ：（1）将D1、D2从电路中断开，分别出D1、D2两端的电压；

（2）根据二极管的单向导电性，二极管承受正向电压则导通，反之

则截止。若两管都承受正向电压，则正向电压大的管子优先导通，然后再按以上方法分析其它管子的工作情况。

本题中：Ｖ12=12V，Ｖ34=12+4=16V，所以D2优先导通，此时，Ｖ12=-4V，所以D1管子截止。ＶA0 = -4V。

例4．两个稳压管的稳压值ＶZ1=5V，ＶZ2=7V，它们的正向导通压降均为0.6V，电路在以下二种接法时，输出电压Ｖo为多少？若电路输入为正弦信号ＶI=20sinωt（V），画出图（a）输出电压的波形。

解：图（a）中D1、D2都承受反向偏压，所以输出电压Ｖo=ＶZ1+ＶZ2=5V+7V=12V

若输入正弦信号ＶI=20sinωt（V）： 在输入信号正半周， 若 ＶI<12V 稳压管处于反向截止状态，Ｖo=ＶI；若 ＶI ≥12V 稳压管处于反向击穿状态，Ｖo=12V。

在输入信号负半周， 若ＶI> -1.2V稳压管处于截止状态，Ｖo=ＶI；若 ＶI ≤-1.2V稳压管处于正向导通状态，Ｖo=-1.2V。

图（b）中D1承受正向电压、D2承受反向偏压，所以输出电压Ｖo=0.6V+7V=12.6V 。

单 元 检 测（二）

1、ＰＮ结外加正向电压时，扩散电流_______漂移电流，耗尽层_______。

2、（1）在图所示的电路中，当电源V=5V时，测得I=1mA。若把电源电压调整到V=10V，则电流的大小将是_____。

A.I=2mA B.I<2mA C.I>2mA

（2）设电路中保持V=5V不变。当温度为20摄氏度时，测得二极管正向电压ＶP=0.7V。当温度上升到40摄氏度时，则ＶP的大小是______。 A.仍等于0.7V B.大于0.7 C.小于0.7V

3、图中D1-D3为理想二极管，A，B，C灯都相同，试问哪个灯最亮？

4、设硅稳压管Dz1和Dz2的稳定电压分别为5V和10V，求图中电路的输出电压Uo。已知稳压管的正向压降为0.7V。

5、图所示的电路中，Dz1和Dz2为稳压二极管，其稳定工作电压分别为6V和7V，且具有理想的特性。由此可知输出电压Uo为_______。

6、图所示电路，设Ui=sinωt(V)，V=2V，二极管具有理想特性，则输出电压Uo的波形应为图示_______图。

7、判断图所示电路中各二极管是否导通,并求A,B两端的电压值。设二极管正向压降为0.7V。

8、二极管最主要的特性是____________，它的两个主要参数是反映正向特性的____________和反映反向特性的____________。

9、用一只万用表不同的欧姆档测得某个二极管的电阻分别为250Ω和1.8KΩ

（1）产生这种现象的原因是_______________________________________________。 （2）两个电阻值对应的二极管偏置条件是：250Ω为_______偏，1.8KΩ为_______偏。 10、图所示电路中，D为理想二极管，设Vi=15sinωt（V），试画出输出电压Vo的波形。

答案：1. 大于，变窄。提示：PN结的单向导电性。2. C. 提示：流过PN结的正向电流随

外加电源按指数规律变化。 C．提示：温度升高，特性曲线左移。

3. B灯。提示：计算平均电流 4. 0.7V。提示：DZ1优先导通。5. 1V。提示：稳压二极管DZ1和DZ2均被反向击穿。6. A。提示：瞬时电压Ui=2+sinwt，均大于二极管的正向压降。

7. D2导通，D1截止，V=-5.3V。提示：D2优先导通。8. 单向导电性，最大整流电流，反向击穿电压。9. 二极管伏安特性的非线性，正，正。提示：二极管伏安特性的非线性。 10. 参考例2.

半导体三极管及放大电路

例1．电路如图所示，设半导体三极管的β=80，试分析当开关K分别接通A、B、C三位置

时，三级管各工作在输出特性曲线的哪个区域，并求出相应的集电极电流Ic。

解：（1）当开关Ｋ置A，在输入回路ＩB．Ｒb+ＶBE=Vcc，可得ＩB=Vcc/Ｒb=0.3mA

假设工作在放大区，则ＩC=β．ＩB=24mA，ＶCE=Vcc-ＩC．Ｒe< 0.7V，故假设不成立，三级管工作在放大区。此时，ＶCE=ＶCES=0.3V，ＩC=Vcc/Ｒe=3mA

（2）当开关Ｋ置B，同样的方法可判断三级管工作在放大区，ＩC=β．ＩB=1.92mA （3）当开关Ｋ置C，三级管工作在截止状态，ＩC=0

例2.某固定偏流放大电路中三极管的输出特性及交、直流负载线如图所示，试求： （1）电源电压ＶCC、静态电流ＩB、ＩC和ＶCE。 （2）电阻Rb、Rc的值。

（3）输出电压的最大不失真幅度。

（4）要使该电路能不失真地放大，基极正弦电流的最大幅度是多少？

解： （1）直流负载线与横坐标的交点即ＶCC值,ＩB=20uA,Ｉc=1mA ＶCE=3V （2）因为是固定偏听偏流放大电路,电路如图所示

Ｒb=ＶCC/ＩB=300KΩ Ｒc=(ＶCC-ＶCE)/ＩC=3KΩ （3）由交流负载线和输出特性的交点可知,在输入信号的正半周,输出电压ＶCE从3V到0.8V,变化范围为2.2V，在输入信号的负半周,输出电压ＶCE从3V到4.6V,变化范围为1.6V。综合考虑，输出电压的最大不失真幅度为1.6V。

（4）同样的方法可判断输出基极电流的最大幅值是20μA. 例3.电路如图所示，已知三极管的β=100，VBE=-0.7V （1）试计算该电路的Q点；

（2）画出简化的H参数小信号等效电路；

（3）求该电路的电压增益AV，输入电阻RI,输出电阻RO。

（4）若VO中的交流成分出现如图所示的失真现象，问是截止失真还是饱和失真？为消除此失真，应调节电路中的哪个元件，如何调整？

解：(1)ＩB=ＶCC/Ｒb=40μA ＶCE=-(ＶCC-ＩC.ＲC)=-4V

(2)步骤：先分别从三极管的三个极（b、e、c）出发，根据电容和电源交流短接，画出放大电路的交流通路；再将三极管用小信号模型替代；并将电路中电量用瞬时值或相量符号表示，即得到放大电路的小信号等效电路。

注意受控电流源的方向。（图略）

(3)ｒbe=200+(1+β)26mA/ＩEQ =857Ω ＡV=-β(ＲC//ＲL)/ｒbe=-155.6 (4)因为ＶEB=-ｖi+ＶCb1=-ｖi+ＶEB 从输出波形可以看出，输出波形对应ｖs正半周出现失真，也即对应ＶEB减小部分出现失真，即为截止失真。减小Ｒb，提高静态工作点，可消除此失真。

例4.电路如图所示为一两级直接耦合放大电路，已知两三极管的电流放大倍数均为β，输入电阻为ｒbe，电路参数如图，计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

解：本放大电路为一两级直接耦合放大电路，两极都是共集电极组态。计算其性能指标时，应注意级间的相互影响。

（1）求电压放大倍数 ＡV=ＶO/Ｖi 画出放大电路的小信号等效电路。

ＡV1=ＶO1/Ｖi=（1+β）（Re1//RL1）/[ｒbe+（1+β）（Re1//RL1）] ＡV2=ＶO/ＶO1=（1+β）（Re2//RL）/[ｒbe+（1+β）（Re2//RL）] ＡV=ＶO/Ｖi=ＡV1*ＡV2

其中：RL1为第一级放大电路的负载电阻，RL1=ｒbe+（1+β）（Re2//RL） （2）输入电阻Ri

4、两级放大电路如图所示，已知T1管的gm，T2管的rbe、β

（1）画出微变等效电路；

（2）求放大电路的中频电压放大倍数Av的表达式及Ri、Ro的表达式。

5、电路如图，已知:T1管ｇm=0.8mA/V,T2管ｒbe=1.2kΩ，β=100；C1、C2、C3、Cs交流短路。

（1）画出小信号等效电路。 （2）求Ri、Ro及Av。

6、场效应管自举电路如图，已知ＶDD=+20V，Rg=51MΩ,Rg1=200kΩ，Rg2=200kΩ，Rs=22kΩ,ｇm=1mA/V，自举电容C很大，可以认为交流短路。 求:（1）无自举电路的输入电阻Ri。 （2）有自举电路的输入电阻Ri。 （3）说明自举的作用。

7、（提高题）图所示电路中，仅当源极电阻R2增大时，放大电路的电压放大倍数|Av|如何变化？

功率放大电路

例1.设电路如图所示，管子在输入信号vi作用下，在一周期内T1和T2轮流导电约180，电源电压Vcc=20V，负载 RL=8Ω,试计算：

（1）在输入信号Vi=10V（有效值）时，电路的输出功率，管耗，直流电源供给功率和效率。 （2）当输入信号Vi的幅值为Vim=Vcc=20V时，电源的输出功率，管耗，直流电源供给功率和效率。 解：（1）Ｖi=10V 时 Ｖim=14V ,Ｖom=14V

Ｐo=Ｖom×Ｖom/2ＲL=142/(2×8)=12.25W

ＰT1=1/ＲL.(ＶccＶom/Ｔ1-ＶomＶom/4)=5.02W η=Ｐo/Ｐv=12.25/22.29×100%=54.96% (2) Ｖim=Ｖcc=20V Ｖom=20V

Ｐo=20×20/(2×8)=25W ＰT1=6.85W Ｐv=31.85W η=78.5% 例2.单电源互补对称电路如图所示，设T1,T2的特性完全对称，Vi为正弦波，试回答下列问题：

（1）静态时，电容两端电压应是多少？调整哪个电阻能满足这个要求？ （2）动态时，若输出电压出现交越失真，应调哪个电阻？如何调整？

（3）若R1=R3=1.1kΩ,T1和T2的β=40，|ＶBE|=0.7V,ＰCM=400mV,假设D1,D2,R2中任意一个开路，将会产生什么后果？

解：(1）Vc2=Vcc/2=6V，调R1或R3可以满足。 (2)交越失真，可以增大R2。

(3)由于T1,T2的静态功耗 ＰT1=ＰT2=βＩBＶCE=β(Ｖcc-2|ＶBE|)/(Ｒ1+Ｒ3)-Ｖcc/2=1156mV>>ＰCM, 所以会烧坏功放管。

例3.图为某收音机的输出电路 （１）说明电路的名称；

（２）简述C2、C3、R4、R5的作用；

（３）已知电路的最大输出功率Pmax=6.25w, 计算对称功率管T2、T3的饱和压降|Vces|。

答：（１）OTL功率放大电路。

（２）C２、C３组成的自举电路，可增大输出幅度。C３使加到T2、T3管的交流信号相等，有助于使输出波形正负对称。R４为T２、T３提供偏置电压，克服交越失真。R5通过直流负反馈的方式为T１提供偏置且稳定静态工作点。调节R５可使K点电位达到０.５Vcc。 （３）|ＶCES|=2V

单 元 检 测（五）

1.判断对错:

（1）功率的放大电路的主要作用是向负载提供足够大的功率信号。（ ）

（2）功率的放大电路有功率放大作用，电压放大电路只有电压放大作用而没有功率放大作用。（ ）

（3）功放中,输出功率最大时,功放管的损耗也最大. （ ）

（4）由于功率放大电路中的晶体管处于大信号工作状态，所以微变等效电路已不再适用。（ ） （5）在输入电平为零时,甲乙类功放电路中电源所消耗功率是两个管子静态电流与电源电压的乘积.（ ）

（6）在OTL功放电路中,若在负载8Ω的扬声器两端并接一个同样的8Ω扬声器,则总的输出功率不变,只是每个扬声器得到的功率比原来少一半.（ ）

2.OCL电路如图所示：

（1）调整电路静态工作点应调整电路中的哪个元件？如何确定静态工作点是否调好？ （2）动态时，若输出Ｖo出现正负半周衔接不上的现象，为何失真？应调哪个元件，怎样调才能消除失真？

（3）当Ｖcc=15V,RL=8Ω，ＶCES=2V,求最大不失真输出功率Pom? （4)为保证电路正常工作，选择三极管参数Pcm,ＶCEO和Icm应为多大？ 3.OTL功放电路如图所示，已知ＶCES=1V

（1）静态时，电容C3两端电压是多少？调整哪个电阻能满足这个要求？

（2）求电路最大不失真功率？

（3）若电路输出电压为最大值Vom,对应输入信号Vi有效值约为多少？

4. 电路如图，其T1管偏置电路未画出，若输入正弦信号管子ＶCES可忽略

（1)T1的工作方式( )；T2的工作方式( )；T3的工作方式( ) a.甲类 b.乙类 c甲乙类

（2)电路的最大输出功率为( ) a)Vcc×Vcc/2RL；b)Vcc×Vcc/4RL；c)Vcc×Vcc/RL；d)Vcc×Vcc/8R

5.OTL电路如图，设其最大不失真功率为6.25W,晶体管饱和压降及静态功耗可忽略不计。

（1)电源电压VCC至少应取多少？ （2）T2,T3的Pcm至少应选多大？

（3）若输出波形出现交越失真，应调哪个电阻？

（4）若输出波形出现一边削峰失真，应调哪个电阻？

集成电路运算放大器

例1．集成运放的输入级为什么采用差分式放大电路？对集成运放的中间级和输出级各有什么要求？一般采用什么样的电路形式？

集成运算放大器是一个高增益直接耦合多级放大电路，直耦多级放大电路存在零点漂移现象，尤以输入级的零点漂移最为严重。差动放大电路利用电路的对称性和发射级电阻Re或恒流源形成的共模负反馈，对零点漂移有很强的抑制所用，所以输入级常采用差分放大电路，它对共模信号有很强的抑制力。

中间级主要是提供高的电压增益，中间级的电路形式多为差分电路和带有源负载的高增益放大器。

输出级主要是降低输出电阻，提高带负载能力。输出级主要由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。

例2．差分式放大器如图，已知 Vcc=6V，Rb=6KΩ，Rc=6KΩ，Re=5.1KΩ， ＶBE=0.7V，ｒbb'=700Ω，β=100。计算： （1）电路静态工作点（ ＩCQ、ＶCEQ ） （2）差模电压放大倍数 。

（3）差模输入电阻 、输出电阻 。

解：1.静态工作点：思路：因为求静态工作点是电路的直流工作状态。所以ＶI1=ＶI2=0 (画出 直流通路）。简化分析，可近似认为两三极管基极电位ＶB=0 。

发射极电位ＶE=-ＶBE =-0.7V

射极电阻Re上电流ＩE=（ＶE+ＶEE）/Re =1.04mA ，因为T1、T2对称性， 所以 ＩCQ1=ＩCQ2 =1/2×ＩE =0.52mA

ＶCEQ1 =ＶCEQ2 =ＶC -ＶE =(6-Rc.ＩCQ )-(-0.7)=3.58V 2.求差模电压放大倍数。

思路：首先画出差模信号工作时电路交流通路,Re电阻交流短接。然后利用第三章放大电路分析方法进行求解。 Avd =Vo/Vi= -βRc/(Rb+ｒbe)

ｒbe= ｒbb'+(1+β)26/ＩEQ =100+(1+100)26/0.52 =5.15K

所以，Avd=-84

3.求输入电阻及输出电阻 由交流通路可直接求得 Rid=2(Rb +ｒbe )=14.3K Rod=2Rc =1.2K

例3．若上题输出电压ｖo从C2取出，即ｖo =ｖC2 ，其它不变 求：（1）差模电压放大倍Avd数。 （2）Rid及Rod 解：（1）Avd =1/2×βRc/(Rb+ｒbe)= 42 （2） Rid=2（Rb+ｒbe ）=14.3K Rod=Rc=6K

单 元 检 测（六）

1、集成运算放大器是一种采用______耦合方式的放大电路，最常见的问题是__________，限于集成工艺的限制，在内部组成上，对高阻值电阻通常采用由三极管或场效应管组成的________来替代，或是采用________的方法来解决。

2、在差动放大电路中，若Vs1=18mV，Vs2=10mV，则输入差模电压Vsd =______mV，共模输入电压Vsc=______mV；若差模电压增益Avd= - 10，共模电压增益Avc= - 0.2，则差动放大电路单端输出电压Vo1=______mV。

3.双端输入，双端输出，差分式放大电路如图。 已知：静态时,Vc1=Vc2=10V,Vo=Vc1-Vc2=0，求：（1）设|Ａvd|=100,Ａvc=0，Ｖi1=10mV,Ｖi2=5mV. 则|Vo|为（ ）a.125mV b.200mV c.250mV d.500mV （2）设Ａvd=-10,Vi1=0.1V,Vi2=-0.1V,则Vc1（对地）为（ ）,

Vc2对地为（ ） a.9V b.10V c.11V d.12V （3）为提高电路的ＫCMR,Ｒe可用（ ）代替。 a.大电容 b.电流源 C、电压源 d.断开 4.某差动放大电路如图，选择正确答案。 （1）静态时，要使Vo=0,应调整元件是（ ）

a.Rw b.Rc c.Re d.Rb

（2）差模放大时，开关S从1转至2，Vo值变化是（ ） a.增大 b.减小 c.基本不变

（3）共模放大时，开关S从2转至1，实测共模放大倍数|Ａvc|值的变化是（ ）

a.增大 b.减小 c.基本不变

5..差分式放大电路如图。电位器Rw的滑动端位于中点，T1,T2管对称。参数β=60，ｒbe=2.6KΩ,ＶBE=0.7V （1）Ｔ1管静态电流Ｉc1约为（ ） a.0.5mA b.0.7mA c.1mA d.1.4mA

（2）当Ｖi1=10mV,Ｖi2=-10mV,Ｖo约为（ ） a.560mV b.280mV c.-560mV d.-280mV

（3）当Ｖi1=Ｖi2=10mV时，Ｖo约为（ ） a.5mV b.100mV c.-5mV d.-100mV

（4）当Ｖi1=15mV,Ｖi2=5mV时，Ｖo约为（ ） a.555mV b.550mV c.270mV d.275mV

反馈放大电路

例1:判断如图电路的反馈类型

解：（1）利用瞬时极性法判断反馈极性 设T1管基极有一瞬时增量

Vi(Vb1)⊕→Vc1(-)→Vc2⊕→Ve1⊕ 因为，T1管Vb1⊕,Ve1⊕ 所以，T1管的净输入电压UBE减小,所以，为负反馈.

（2） 从采样端，利用输出短接法。将输出端Vo短接，则无反馈量影响输入信号，所以为电压负反馈。

（3）从比较端，由于反馈信号是以电压形式影响输入信号，所以为串联负反馈。 结论：电压串联负反馈。 例2：判断如图电路的反馈类型

解：（1）判断反馈极性

设输入信号Vi即 T1基极有一个瞬时增量 Vb1⊕→Vc1（-）→Ve2（-）

使流过反馈电阻的电流If增加，消减了T1的基极电流，所以为负反馈。

（2）从采样端，Vo端接，由于T2发射极电流存在，所以仍有反馈量影响输入信号，所以为电流负反馈。

（3）从比较端，由于反馈信号是以电流并联形式影响输入信号，所以为并联负反馈。 结论：电流并联负反馈。

例3：图如例1，在深度负反馈条件下，估算电压放大倍数ＡVf=Vo/ Vi。 解：在深度负反馈条件：

由于已判别是串联负反馈，所以 Ｖi=Ｖf ＡVf=Ｖo/Ｖi=1/（ＦＶ） 反馈网络：

忽略Cf的影响 所以，Ｆv=Ｖf/Ｖo=Ｒe1/(Ｒe1+Ｒf) 所以，Ａvf=(Ｒe1+Ｒf)/Ｒe

例4：电路如图，在深度负反馈条件，估计电压放大倍数Ａvf=Ｖo/Ｖs

解：（1）判断反馈类型 Ｖi(Ｖb)⊕→Ｖc（-）

所以，Ｒf上流过电流削弱流入三极管的输入电流，即为负反馈； 又由反馈信号以电流形式影响输入，为并联反馈；

在采样端将ＲL短接，则无反馈信号影响输入，所以为电压反馈；即，电压并联负反馈。 （2）．估算Ａvf

在深度负反馈条件，Ｉi=Ｉf

Ａvf=Ｖo/Ｖs=Ｖo/（Ｉi×Ｒs）=Ｖo/（Ｉf×Ｒs）=1/（ＦG*Ｒs） 反馈网络

ＦG=Ｉf/Ｖo=-1/Ｒf

所以，Ａvf=-Ｒf/Ｒs

例5：电压串联负反馈放大电路和电路参数如图所示，设晶体管为3DG6D，β＝60，rbe＝1.8kΩ，试近似计算闭环电压放大倍数Avf。

解：反馈网络由Ｒf和Ｒe1组成，反馈类型为电压串连负反馈。

Ｒe1上的电压为反馈电压Ｖf，Ｖf＝Ｖo · Ｒe1/（Ｒe1＋Ｒf）

反馈系数 Ｆ＝Ｖf/Ｖo＝ Ｒe1/（Ｒe1＋Ｒf）＝1/101

闭环电压放大倍数 Ａvf＝Ｖo/Ｖi＝Ｖo/Ｖf＝101

例6：电流并联负反馈放大电路和电路参数如图所示，试近似估算闭环电压放大倍数Ａvfs。

解：反馈网络由Ｒf和Ｒe2组成，反馈类型为电流串联负反馈，流经Ｒf上的电流为反馈电流Ｉf

反馈系数 Ｆi＝Ｉf/Ｉc2＝-Ｒe2/（Ｒf＋Ｒe2） 闭环电压放大倍数Ａvfs＝Ｖo/Ｖs

＝［-Ｉc2（Ｒc2||ＲL）］／（Ｉi．Ｒs） ＝（-Ｉc2／Ｉf ）．［（Ｒc2||ＲL）／Ｒs］ ＝［（Ｒf＋Ｒe2）／ Ｒe2］．［（Ｒc2||ＲL）／Ｒs］≈2.51

单 元 检 测（七）

1、判断下列说法是否正确

（1）在深度负反馈放大电路中，闭环放大倍数Af=1/F，它与反馈系数有关，而与放大电路开环时的放大倍数无关，因此基本放大电路的参数无实际意义。（ ）

（2）若放大电路的负载固定，为使其电压放大倍数稳定，可以引入电压负反馈也可以引入电流负反馈。（ ）

（3）负反馈只能改善反馈环路内的放大性能，对反馈环路之外无效。（ ）

（4）电压负反馈可以稳定输出电压，流过负载的电流也就必然稳定，因此电压负反馈和电流负反馈都可以稳定输出电流，在这一点上电压负反馈和电流负反馈没有区别。（ ） 2、电路如图所示，判断其反馈类型。

（a） （b） 3、反馈放大电路如图所示

（1）哪些元件构成了反馈网络（交流反馈）？ （2）判断电路中交流反馈的类型。 （3）求反馈系数。

（4）计算闭环电压放大倍数Avf 。 4、放大电路如图所示

（1）为了在Rc2变化时仍能得到稳定的输出电流Io（Io是T2集电极到发射极的电流），应如何引入一个级间反馈电阻Rf（在图中画出）？要求引入的反馈电阻不影响原静态工作点。

（2）若Rf=10KΩ，求引入反馈后的闭环电压放大倍数Avf。 5、电路如图所示

(1)判断级间反馈为何种组态?深度负反馈时,电路的闭环增益应为多少?

(2)求负载ＲL上最大输出幅度Ｖom和最大输出功率Ｐom。（设ＶCES=OV，ＲL=24Ω）

(3)若Ｒf=100K，Ｒb2=2KΩ，求ＲL上输出幅度最大时，输入ＶI的有效值为多少？

信号的运算及处理电路

例1 电路如图，A为理想运放，输入波形如图。已知R=10kΩ，C=0.5μF,Vz=±6V，试画出Vo波形。

解：A构成了积分电路

设电容初始电压为0，利用虚短及虚断，当|Vo|

当|Vi|增加，|Vo|增加，超过稳压管稳定电压Vz，则稳压管击穿Vo=Vz

-6= -1000/5×4×t t1=7.5ms +6= -6+（1000/5）∫dt t2=25ms

┌ -4/5 t (V) t

Vo= ┤ -6+4/5(t-10)(V) 10≤t

└ 6-4/5(t-30)(V) t≥30

例2.运放运算电路如图所示，导出ｖo=f（ｖ1，ｖ2）的表达式。

解：采用叠加定理

（1）ｖ1单独作用 ｖo1=ｖ1．(1+Ｒ2/Ｒ1)．(-Ｒ4/Ｒ3)

（2）ｖ2单独作用 ｖo2=ｖ2．(1+Ｒ4/Ｒ3)

（3）ｖo=ｖo1+ｖo2=ｖ1．(1+Ｒ2/Ｒ1)．(-Ｒ4/Ｒ3) + ｖ2．(1+Ｒ4/Ｒ3) 例3.运放应用电路如图所示，设ｖi=5sinωt(V)

（1）试画出ｖo的波形；

（2）若去掉Ｄ1，电路工作情况将产生什么变化？ 解：（1） （2）

注：黑色---输入信号，红色---输出信号，波形为用ＥＷＢ仿真结果。

单 元 检 测（八）

1、判断下列说法是否正确

（1）处于线性工作状态下的集成运放，反相输入端可按\虚地\来处理。（ ） （2）反相比例运算电路属于电压串联负反馈，同相比例运算电路属于电压并联负反馈。 （3）处于线性工作状态的实际集成运放，在实现信号运算时，两个输入端对地的直流电阻必须相等，才能防止输入偏置电流ＩIB带来运算误差。（ ） （4）在反相求和电路中，集成运放的反相输入端为虚地点，流过反馈电阻的电流基本上等于各输入电流之代数和。（ ） 2、一个可调的电压基准电路如图所示，A为理想运放

（1）计算输出电压的可调范围；

（2）当负载RL变化时，Vo会随之变化吗？

（3）若把运放A的负电源取消（即－12V端接地），分析此电路能否正常工作？

3、如图是由理想运放A1、A2组成的半导体三极管β值测量电路

（1）设三极管T为硅管，试求e、b、c各点电压的大致数值； （2）若电压表的读数为800mV，试求被测三极管的β值。

4、同相输入放大电路如图所示，A为理想运放，电位器Rw用来调节输出直流电位

（1）当Vi=0时，调节电位器，输出直流电压Vo的可调范围是多少？ （2）电路的闭环电压放大倍数Avf=？

5、电路如图,由理想运放组成求和积分器,相应两个输入信号波形如图。设运放最大输入电压Vom=±10V,写出输出关系式Ｖo=f(Ｖi1,Ｖi2)，并画出输出波形。

6、电路如图,写出Ｖo=f(ＶI)表达式,并说明ＶI应满足什么条件?

7、电路如图，A为理想运放，电容上电压初始值为0，且R1=R2=R，C1=C2=C。 求：（1）当Vi1=0时，Vo与Vi2关系式。 （2）当Vi2=0时，Vo与Vi1关系式。

（3）Vi1、Vi2共同作用时，Vo与Vi1、Vi2关系式。

8、电路如图所示，运放、二极管都有理想特性，运放最大输出电压为±15V，输出信号幅度足够大。

画出电路的电压传输特性（Vo与Vi关系）。

9、某同学连了一个二阶低通电路，但发现其幅频特性与低通不符，请在电路中找出错误，并加以改正。

信号产生电路

例1 如图所示电路或者一个正弦波振荡电路，问

（1）为保证电路正常的工作，节点，K J L M应该如何连接？ （2）R2应该选多大才能振荡？ （3）振荡的频率是多少？

（4）R2使用热敏电阻时，应该具有何种温度系数？

提示：正弦波振荡电路的分析方法：

1.检查电路组成（应包括放大，选频，正反馈环节）。 2.用相位平衡条件判断是否能否振荡？ 3.计算振荡的频率 4.分析电路稳幅措施 解：（1）运放A应构成放大电路，RC串并联环节构成正反馈。

所以 L－J M－K

（2）起振幅值条件是│AF│>1，Av＝1＋R2/R1，│Fv│＝1/3 所以│Av│>3，R2＝40KΩ

（3）振荡频率fo＝1/（2πRC）

（4）为了保证振荡频率的幅值条件，由│AF│>1过渡到│AF│＝1。 即：│Av│>3过渡到│Av│＝3 ，所以R2应该具有负温度系数。

2.用相位平衡条件判断图示电路能否产生正弦波振荡，并简述理由。

解：A为反相比例运算电路，φA=-π；F由三级基本RC移相器构成，每一级移项0～-π/2，三级移项0～-3/2π，存在

某一频率fo，使得φF=-π，故满足相位平衡条件，可产生正弦波振荡。 例3.电路如图所示，设稳压管Dz的双向稳压值为6V （1）试画出该电路的传输特性；

（2）画出幅值为6V正弦信号电压ｖI所对应的输出电压波形。

（a） （b）

解：（1）电路正、负反馈同时存在，但负反馈深度大于正反馈，故运放仍工作于线性区，满足虚短条件。

ｖN=ｖP=R2/(R2+R3).ｖo=1/3ｖo

假设ｖo=9V,此时Dz1被击穿导通，ｖN=ｖP=3V，只要ｖI<3V，均可使Dz1导通（有电流从ｖN流向ｖP），一旦ｖI大于3V，输出发生跳转，所以ｖI=3V是输出电压发生跳转的临界条件之一，即为门限电平，ｖT1=3V。 同理可得另一门限电平为ｖT2=-3V。 （2）图（b）。 例4.电路如图所示，运放A1,A2构成何种电路,根据给定ＶI波形画出Ｖo1,Ｖo2的输出波形.

（a） （b）

解:A1构成过零比较器. ＶI ≥0, Ｖo1=―6V ＶI < 0, Ｖo1 =+6V

A2通过正反馈构成迟滞比较器，阈值电压Ｖp=2/(8+2)( ±10)=±2V 若输入正弦信号，波形如图（b）所示。

单 元 检 测（九）

1.判断下列的说法是否正确

（1）只要满足正弦波振荡的相位平衡条件,电路就一定振荡。（ ）

（2）对于正弦波振荡电路而言，只要不满足相位平衡条件，即使放大电路的放大倍数很大也不可能产生正弦波振荡。（ ） 2.用相位平衡条件判断图示的电路能否产生正弦波振荡,并简述理由.

3.用相位平衡的条件判图示的电路能否产生正弦波振荡,并简述理由.

4.某电路如图所示,已知 R1=R2=R=10K,C1=C2=C=0.02μF. 试回答: (1)该电路是什么名称,输出什么波形的振荡电路. (2)哪些元件组成选频网络? (3)求振荡频率f

(4)为满足起振的幅值条件,电路中电阻应满足什么条件?

5.电路如图，判断它们能否振荡，若不能试修改电路，最后写出振荡电路的振荡频率

6.将如图电路左右两部分电路用导线适当连接，构成一个正弦波振荡电路。

7.电路如图，A1、A2为理想运放，最大输出电压Vom=±12V （1）说明电路由哪两部分单元组成？

（2）设电路初始电压为0,t=0时，Vo=-12V,当加入ＶI=1V的阶跃信号后，需多长时间Vo跳变到+12V。

（2）画出Vo1与Vo2波形。

8.电路如图所示，A1、A2为理想运放，其最大输出电压幅度为Vom （1）指出A1、A2各组成什么电路，并说明D1、D2的作用； （2）画出该电路的电压传输特性曲线。

9.图示两个电路中，A为理想运算放大器

（1）指出这是两个什么类型的电路； （2）画出它们的电压传输特性曲线。

直流稳压电源

例1.倍压整流电路如图，简述其工作原理，当RL＝∞时，输出电压Vo为多少？

解：输入信号正半周Ｄ1导通，Ｄ2截止，Ｖ2（+）→Ｄ1→Ｃ1→Ｖ2（-）对电容Ｃ1充电。

因为时间常数很小，所以Ｖc1＝1.414Ｖ2。

输入信号负半周Ｄ2导通，Ｄ1截止，Ｖ2（-）→Ｃ2→Ｄ2→Ｖ2（+）对电容Ｃ2充电，Ｖc2＝1.414Ｖ2 当Rl＝∞时，Ｖo＝Ｖc1＋Ｖc2＝2.828Ｖ2

例2.串连稳压电路如图，已知Ｖz＝6V Izmin＝10mA 指出电路中的四处错误。

解：错误一：Dz极性接反； 错误二：C2极性接反；

错误三：运放A同相及反相输入端接错； 错误四：稳压管的限流电阻R太大，影响Dz正常的工作。

单 元 检 测（十）

1．如图直流稳电压源是否有错误，如有错，请加以改正。要求输出电压、电流如图所示。

2．若A为理想运放，三端变压器W7815的2，3端间电压用ＶREF表示，则电路输出电压为（ ）

（a）Ｖo=ＶREF(1+R2/R1) （b）Ｖo=ＶREF(1+R1/R2) （c）Ｖo=ＶI(R1/R2)

（d）Ｖo=(ＶI+ＶREF)R1/R2

3.桥式整流滤波电路，以知ｖ21=20×1.414Sinωt(V)。在下列情况时,说明Ｖo端对应的直流电压平均值Ｖo(av)应为多少。

（1）电容C因虚焊未接上。 （2）有电容但ＲL开路。

（3）整流桥中有一个二极管因虚焊断路，有电容C，Ｒ

L=∞。

4.串联型稳压电路如图所示,已知三极管β=100，Ｒ1=600Ω，Ｒ2=400Ω，Ｉzmin=100mA。

（1）分析运放A的作用. （2）若Ｖz=5V，Vo为多少？

（3）若运放Imax=1.5mA，计算ＩLmax=？

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