机械工程基础.docx
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机械工程基础
6、当输入信号Ii很微弱时,三极管可用H参数模型代替(也叫微变电路等效电路)(参考图B)
7、对放大电路的分析有估算法和图解法
估算法是:
⑴先画出直流通路(方法是将电容开路,信号源短路,剩下的部分就是直流通路),
求静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ。
⑵画交流通路,H参数小信号等效电路求电压放大倍数AU输入输出电阻RI和R0。
(参考P58图2.2.5)
图解法:
是在输入回路求出IB后,在输入特性作直线,得到工作点Q,读出相应的IBQ、UBEQ
而在输出回路列电压方程在输出曲线作直线,得到工作点Q,读出相应的ICQ、UCEQ
加入待放大信号ui从输入输出特性曲线可观察输入输出波形,。
若工作点Q点设得合适,(在放大区)则波形就不会发生失真。
(参考P52图2.2.2)
8、失真有三种情况:
⑴截止失真:
原因是IB、IC太小,Q点过低,使输出波形后半周(正半周)失真。
消除办法是调小RB,以增大IB、IC,使Q点上移。
⑵饱和失真:
原因是IB、IC太大,Q点过高,使输出波形前半周(负半周)失真。
消除办法是调大RB,以减小IB、IC,使Q点下移。
⑶信号源US过大而引起输出的正负波形都失真,消除办法是调小信号源。
2.
一、应用举例
说明:
图A:
三极管有NPN型和PNP型,分析三极管的工作状态时可用二极管电路来等效分析。
图B:
三极管从BE看进去为输入端,从CE看进去输出端。
可用小信号等效电路来等效。
其三极管的输入电阻用下式计算:
rbe=200+(1+β)26/IEQ=200+26/IBQ
IC=βIB.
图C的图1因发射结正偏,集电结反偏,所以是放大;图2因发射结电压为3伏,所以管烧;图3因发射结集电结都正偏,所以是饱和;图4因发射结正偏,集电结反偏,所以是放大。
图D:
a图为固定偏置电路,b图为直流通路,c图为H参数小信号等效电路。
(其计算在下一章)
二、习题:
P812-1、2-2、2-4abc、2-9
3.
《模电》第三章重点掌握内容:
一、概念
1、放大电路有共射、共集、共基三种基本组态。
(固定偏置电路、分压式偏置电路的输入输出公共端是发射极,故称共发射极电路)。
共射电路的输出电压U0与输入电压UI反相,所以又称反相器。
共集电路的输出电压U0与输入电压UI同相,所以又称同相器。
2、差模输入电压Uid=Ui1-Ui2指两个大小相等,相位相反的输入电压。
(是待放大的信号)
共模输入电压UiC=Ui1=Ui2指两个大小相等,相位相同的输入电压。
(是干扰信号)
差模输出电压U0d是指在Uid作用下的输出电压。
共模输出电压U0C是指在UiC作用下的输出电压。
差模电压放大倍数Aud=U0d//Uid是指差模输出与输入电压的比值。
共模放大倍数Auc=U0C/UiC是指共模输出与输入电压的比值。
(电路完全对称时Auc=0)
共模抑制比KCRM=Aud/Auc是指差模共模放大倍数的比值,电路越对称KCRM越大,电路的抑制能力越强。
3、差分电路对差模输入信号有放大作用,对共模输入信号有抑制作用,即差分电路的用途:
用于直接耦合放大器中抑制零点漂移。
(即以达到UI=0,U0=0的目的)
4、电压放大器的主要指标是电压放大倍数AU和输入输出电阻Ri,R0。
功率放大器的主要指标要求是
(1)输出功率大,且不失真;
(2)效率要高,管耗要小,所以功率放大电路通常工作在甲乙类(或乙类)工作状态,同时为减小失真,采用乙类互补对称电路。
为减小交越失真采用甲乙类互补对称电路。
5、多级放大电路的耦合方式有:
直接耦合:
既可以放大交流信号,也可以放大直流信号或缓慢变化的交流信号;耦合过程无损耗。
常用于集成电路。
但各级工作点互相牵连,会产生零点漂移。
阻容耦合:
最大的优点是各级工作点互相独立,但只能放大交流信号。
耦合过程有损耗,不利于集成。
变压器耦合:
与阻容耦合优缺点同,已少用。
二、电路分析。
重点掌握以下几个电路:
1、固定偏置电路;如图D-a(共射电路)
A)会画直流通路如图D-b,求工作点Q。
(即求IBQ、ICQ、UCEQ)
即;IBQ=(UCC—UBE)/RB
ICQ=βIB.
UCEQ=UCC—ICQRC
B)会画微变等效电路,如图D-c,求电压放大倍数和输入输出电路:
AU、Ri、RO。
即:
AU=—βRL//rbe,
Ri=RB∥rbe,
RO=RC
4.
设:
RB=470KΩ,RC=3KΩ,RL=6KΩ,UCC=12V,β=80,UBE=0.7V,试求工作点Q和AU、Ri、RO
2、分压式偏置电路;如图E-a(为共射电路)
A)会画直流通路如图E-b,求工作点Q。
(即求IBQ、ICQ、UCEQ)
即:
VB=RB2*UCC/(RB1+RB2)
ICQ≈IEQ=(VB—UBE)/RE
UCEQ=UCC—ICQ(RC+RE)
B)会画微变等效电路,如图E-c,求电压放大倍数和输入输出电路:
AU、Ri、RO
即:
AU=—βRL//rbe,
Ri=RB1∥RB2∥rbe,
RO=RC
设:
RB1=62KΩ,RB2=16KΩ,RC=5KΩ,RE=2KΩ,RL=5KΩ,UCC=20V,β=80,UBE=0.7V,试求工作点(Q)IBQ、、ICQ、UCEQ和AU、Ri、RO。
(请同学一定要完成上两道题,并会画这两个电路的直流通路和微变等效电路。
)
3、射极输出器,如图F-a(为共集电路,又称同相器、跟随器)
重点掌握其特点:
①电压放大倍数小于近似于1,且UO与Ui同相。
②输入电阻很大。
③输出电阻很小,所以带负载能力强。
了解其电路结构,直流通路(图F-b)和微变等效电路(图F-c)的画法。
5.
《模电》第四章重点掌握内容:
一、概念
1、反馈是指将输出信号的一部分或全部通过一定的方式回送到输入端。
2、反馈有正反馈(应用于振荡电路)和负反馈(应用于放大电路)之分。
3、反馈有直流反馈,其作用:
稳定静态工作点。
有交流反馈,其作用:
改善放大器性能。
包括:
①提高电压放大倍数的稳定度;②扩展通频带;
③减小非线性失真;④改善输入输出电路。
4、反馈放大电路的基本关系式:
Af=A/(1+AF),其(1+AF)称反馈深度,当(1+AF)远远大于是1时为深度负反馈,其Af=1/F,即负反馈后的放大倍数大大下降,且仅由反馈网络参数就可求放大倍数,而与运放器内部参数无关。
5、负反馈有四种类型:
电压串联负反馈;电压反馈可减小输出电阻,从而稳定输出电压。
电压并联负反馈;。
电流串联负反馈;电流反馈可增大输出电阻,从而稳定输出电流。
电流并联负反馈。
串联反馈可增大输入电阻。
并联反馈可减小输入电阻。
6、对集成运算放大器反馈类型的经验判断方法是:
当反馈元件(或网络)搭回到反相输入端为负反馈;搭回到同相输入端为正反馈。
当反馈元件(或网络)搭回到输入端为并联反馈,搭回到输入端的另一端为串联反馈。
当反馈元件(或网络)搭在输出端为电压反馈,否则为电流反馈。
而一般的判断方法:
若反馈信号使净输入减少,为负反馈,反之为正反馈。
(用瞬时极性判断)
若满足Ui=Uid+Uf为串联反馈,满足Ii=Iid+If为并联反馈。
若反馈信号正比输出电压,为电压反馈,反馈信号正比输出电流,为电流反馈。
(A)(B)
如(A)图经验判断:
反馈元件搭回到反相输入端,所以是负反馈;
反馈元件搭回到输入端,所以是并联反馈;
反馈元件搭在输出端,所以是电压反馈,所以图是电压并联负反馈。
如(B)图,由瞬时极性判得电路有两级的电流并联负反馈。
反馈元件为Rf(因Rf搭在输入端,所以是并联,但不是搭在输出端,所以是电流反馈,即If是正比于输出电流IC2)
二、练习并掌握书中图4.1.4a.、4.1.5a、4.1.6
三、
1、掌握反相比例器、同相比例器、反相加法器,减法器,积分微分器输出电压的计算。
6.
《模电》第五章重点掌握内容:
1、无源低通、高通滤波电路组成及对应频率的计算。
2..有源滤波器电路的组成及频率计算及通带增益的计算。
。
《模电》第六章重点掌握内容:
1、掌握模拟乘法器的概念及符号
2、掌握模拟乘法器的应用:
乘法、除法、平方、开方、立方、立方根。
3、了解倍频、混频、调幅、解调(检波)原理。
《模电》第七章重点掌握内容:
1.信号产生电路包括正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
正弦波振荡器有RC、LC振荡器和石英振荡器;LC振荡器又分为变压器反馈式、电感三点式和电容三点。
2.正弦波振荡器的起振条件和平衡条件是:
会求振荡频率。
3.会用瞬时极性判是否满足相位平衡条件(是否为正反馈)
4.石英晶振的电路符号,压电效应,等效电路:
晶振串联谐振时等效为一个很小的电阻,并联谐振时等效为电感。
5.电压比较器用途,单门限电压比较器电路组成及电路分析。
《模电》第八章重点掌握内容:
1.掌握单相半波整流、桥式、全波整流电路工作原理,输入输出波形的画法以及输出电压U0、I0、ID、URE振的计算:
A、半波整流:
U0=0.45U2(U2为输入电压的有效值)
B、半波整流滤波:
U0=U2
C、桥式整流:
U0=0.9U2
D、桥式整流滤波:
U0=1.2U2
E、桥式整流滤波:
U0=1.4U2(空载)
2.掌握串联型稳压电路的组成框图,稳压原理,会求输出电压的变化范围。
3.掌握三端固定集成稳压器的型号、含义,管脚接线。
4.030V连续可调电路稳压电路及电路分析。
7.
模拟电子技术小测:
(2010.6)
一、判断与问答:
1、射极输出器的输出电阻很大,所以带负载能力强。
()
2、直接耦合多级放大电路只能放大交流信号。
()
3、差动放大电路中的RE对差模信号不起作用。
()
4、互补对称功放电路工作在甲乙状态,可以消除零点漂移.()
5、共模抑制比KCMR越大,电路的抗干扰能力就强。
()
6、理想运放器U-=U+=0称为虚断.()
7、桥式整流滤波电路的输入电压有效值为20V,输出电压应是18V。
()
1、什么是半导电性半导体、本征半导体、半导体的主要特性是;
2、P型半导体中多数载流子是:
少子是:
N型半导体中多数载流子是:
少子是
3、二极管的特性:
二极管的用途:
4、三极管的三种工作状态是:
所对应的特点是:
5、三极管放大电路主要有三种组态。
6、直流负反馈的作用是:
交流负反馈的作用是:
具体是指:
。
7、直接耦合多级放大电路主要存在的问题与解决办法是:
8、参考图1各电路,二极管导通电路应是(C)图().
9、参考图2,三极管处于放大状态的是(C)图()。
10、参考图3,集成运放电路称为反相器。
().
11、参考图4,具有交流放大的电路是(a)()
12、在基本放大电路中,RB的作用是稳定Q点。
()。
13、、从放大电路实验进一步证明,负载电阻RL变小,电压放大倍数小。
()。
14、、射极输出器电压放大倍数AU小于1()。
15、、采用交流电流并联负反馈可减小输入电阻,稳定输出电压。
()
16、桥式整流滤波后的输出电压0.9U2()
17、测得放大电路某三极管三个电极的电压分别是3.5V,2.8V,12V,可判定该管为PNP型。
()
(4)
8.
二、分析计算题
1.会画固定偏置电路、分压式偏置电路,射极输出器等交流放大电路的直流通路和微变等效电路。
会求静态工作点、电压放大倍数和输入输出电阻。
2..会求各种电流源的基准电流和电流IO。
3.会分析基本差分析电路,乙类功放电路工作原理。
4.会计算集成运放组成反相比例器、同相比例器,跟随器、反号器、反相加法器、减法器、积分微分器等的输出电压U0及电路特点。
5..会分析单门限比较器、画传输特性。
6会分析由集成模拟乘法器组成的乘法、除法、平方、开方运算。
7.会分析各种整流、滤波、稳压电路及U0、I0、IDURM的计算。
模拟电子技术复习
1、完全纯净的具有晶体结构完整的半导体称为本征半导体,当掺入五价微量元素便形成N型半导体,其电子为多数载流子,空穴为少数载流子。
当掺入三价微量元素便形成P型半导体,其空穴为多子,而电子为少子。
1、二极管的正向电流是由多数载流子的扩散运动形成的,而反向电流则是由少子的漂移运动形成的。
2、二极管有一个PN结,它具有单向导电性,它的主要特性有:
掺杂性、热敏性、光敏性。
可作开关、整流、限幅等用途。
硅二极管的死区电压约为0.5V,导通压降约为0.7V,锗二极管的死区电压约为0.1V、导通压降约为0.2V。
3、三极管具有三个区:
放大区、截止区、饱和区,所以三极管工作有三种状态:
工作状态、饱和状态、截止状态,作放大用时,应工作在放大状态,作开关用时,应工作在截止、饱和状态。
4、三极管具有二个结:
即发射结和集电结。
饱和时:
两个结都应正偏;截止时:
两个结都应反偏。
放大时:
发射结应正偏,集电结应反偏。
5、直耦合放大电路存在的主要问题是:
A、各级工作点互相影响B、产生零点漂移。
6、射极输出器又称跟随器,其主要特点是电压放大倍数小于近似于1、输入电阻很大、输出电阻很小。
7、三极管放大电路主要有三种组态,分别是:
共基极电路、共集电极电路、共发射极电路。
8、多级放大器耦合方式有变压器耦合、直接耦合、电容耦合三种。
后两种的主要优缺点是:
9、三极管属电流控制器件,而场效应管属电压控制器件。
10、场效应管又称单极型三极管,按其结构不同可分为结型和绝缘栅型两种,其绝缘栅型又分为NMOS管和
PMOS管两种。
电路符号分别为:
11、了解差分电路的结构特点,掌握电路的主要作用:
抑制零点漂移,RE的作用及共模信号、差模信号、共模抑制比KCMR等概念。
KCMR越大,电路的抗干扰能力就强。
12、电流源电路有比例型电流源、镜像电流源、多路电流源及二极管温度补偿电路等,其电路及计算:
13、功率放大器对指标的要求:
输出功率要大、效率要高、管耗要小、失真要小。
所以,工作在甲乙类状态的互补对称功放电路,既可以获得较大的功率、较高的效率,又可以消除乙类放大时所产生的交越失真。
14、直流负反馈的作用是稳定工作点,交流负反馈的作用是改善放大器的性能:
如减少非线性失真;提高电压放大倍数的稳定度;扩展通频带。
电压负反馈还可减少输出电阻、稳定输出电压;电流负反馈可以提高输出电阻、稳定输出电流;而串联负反馈可以提高输入电阻;并联负反馈可以减小输入电阻。
其1+AF称反馈深度。
15、理解理想运放器虚断、虚短、虚地的概念及表达式。
16、振荡电路的起振条件是什么,RC振荡器、LC振荡器的振荡频率是:
17、整流电路的主要作用:
主要有哪几种整流电路。
18、滤波电路的主要作用:
稳压电路的作用:
稳压管哪种情况下能稳压。
19、串联型稳压电源主要由哪几部分组成;它们的作用:
20、会判断二极管的工作状态,稳压管的工作状态,三极管的工作状态、放大电路的工作状态、复合管的对错,以及反馈类型的判断、振荡电路能否起振的判断。
21、掌握几个基本放大电路的分析及计算。
(画直流通路,微变等效电路)
22、掌握集成反相比例器、同相比例器,跟随器、反号器、反相加法器、减法器的电路特点及计算。
23、掌握整流、滤波电路图、输入输出波形画法及输出电压U0的计算。
《模拟电子期末练习题》应用电子2班张昌文
《模拟电子技术》模拟试题一
填空题:
(每空1分共40分)
1、PN结正偏时(导通),反偏时(截止),所以PN结具有(单向)导电性。
2、漂移电流是()电流,它由()载流子形成,其大小与()有关,而与外加电压()。
3、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),等效成断开;
4、三极管是(电流)控制元件,场效应管是(电压)控制元件。
5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结(正偏),集电结(反偏)。
6、当温度升高时,晶体三极管集电极电流Ic(变大),发射结压降(变小)。
7、三极管放大电路共有三种组态分别是(共)、()、()放大电路。
8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点,采用()负反馈,为了稳定交流输出电流采用()负反馈。
9、负反馈放大电路和放大倍数AF=(),对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF=()。
10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=()BW,其中BW=(),()称为反馈深度。
11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号,称为()信号,而加上大小相等、极性相反的两个信号,称为()信号。
12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的(交越)失真,而采用(甲乙类)类互补功率放大器。
13、OCL电路是(双)电源互补功率放大电路;OTL电路是(单)电源互补功率放大电路。
14、共集电极电路电压放大倍数
(1),输入电阻(大),输出电阻(小),常用在输入级,输出级或缓冲级。
15、差分放大电路能够抑制(零点)漂移,也称(温度)漂移,所以它广泛应用于(集成)电路中。
16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称(调幅),未被调制的高频信号是运载信息的工具称(载波信号)。
17、模拟乘法器输出与输入的关系式是U0=(KUXUY),电路符号是()。
二、选择题1、稳压二极管是一个可逆击穿二极管,稳压时工作在(B)状态,但其两端电压必须(C),它的稳压值Uz才有导通电流,否则处于(F)状态。
A、正偏B、反偏C、大于D、小于E、导通F、截止
2、用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V,则三个电极分别是(C),该管是(D)型。
A、(B、C、E)B、(C、B、E)C、(E、C、B)D、(NPN)E、(PNP)
3、对功率放大器的要求主要是(B)、(D)、(E)。
A、U0高B、P0大C、功率大D、Ri大E、波形不失真
4、共射极放大电路的交流输出波形上半周失真时为(b),此时应该(e)偏置电阻。
A、饱和失真B、截止失真C、交越失真D、增大E、减小
5、差分放大电路是为了(C)而设置的。
A、稳定AuB、放大信号C、抑制零点漂移
6、共集电极放大电路的负反馈组态是(A)。
A、压串负B、流串负C、压并负
7、差分放大电路RE上的直流电流IEQ近似等于单管集电极电流ICQ(B)倍。
A、1B、2C、3
8、为了使放大器带负载能力强,一般引入(A)负反馈。
A、电压B、电流C、串联
9、分析运放的两个依据是(A)、(B)。
A、U-≈U+B、I-≈I+≈0C、U0=UiD、Au=1
三、分析计算题1、已知电力如下图示:
为理想二极管,试分析:
①二极管导通还是截止?
②UA0=?
3、具有电流源的差分电路如图所示,已知UBEQ=0.7V,β=100,rbb=200Ω,试求:
(1)V1、V2静态工作点ICQ、UCQ;
(2)差模电压放大倍数Aud;(3)差模输入电阻Rid和输出电阻RO;(6分)
4、电路如图所示,设UCES=0试回答下列问题:
(1)ui=0时,流过RL的电流有多大?
(2)若V3、V4中有一个接反,会出现什么后果?
(3)为保证输出波形不失真,输入信号ui的最大幅度为多少?
管耗为多少?
5、根据自激振荡的相位条件,判断下图能否产生振荡?
如果能振荡,求出F0;
试题一答案
一、填空1、导通截止单向2、反向少数温度无关3、零无穷大4、电流电压5、正偏反偏6、增加减小7、共射极共集电极共基极8、直流电流9、A/1+AF1/F10、1+AFfH–fL1+AF11、共模差模12、交越甲乙13、双单14、小于近似等于1大小15、零点温度集成16、调幅载波信号17、KUxUy
二、选择题1、BCF2、CD3、BCE4、BE5、C6、A7、B8、A9、AB
三、分析与计算题(共30分)
1、1)二极管V截止2)UA0=-4V2、1)ICQ=2.4mAUCEQ=7.2V2)AU=0.993)Ri=122k4)Ro=20Ω3、1)ICQ1=0.5mAUCEQ1=6V4、1)ui=0时,RL电流为零2)V3、V4有一个反接电路不能工作
3)Uim=12V4)Pcl=[Vcc2(4-3.14)]/(4*3.14RL)=0.099W5、1)能振荡2)fo=280KHZ
《模拟电子技术》模拟试题二
一、填空题(每空1分共32分)
1、P型半导体中空穴为(多数)载流子,自由电子为(少数)载流子。
2、PN结正偏时(),反偏时(),所以PN结具有()导电性。
3、反向电流是由(少数)载流子形成,其大小与(温度)有关,而与外加电压()。
4、三极管是()控制元件,场效应管是()控制元件。
5、当温度升高时,三极管的等电极电流I(),发射结压降UBE()。
6、晶体三极管具有放大作用时,发射结(),集电结()。
7、三极管放大电路共有三种组态()、()、()放大电路。
8、为了稳定三极管放大电路和静态工作点,采用()负反馈,为了减小输出电阻采用()负反馈。
9、负反馈放大电路和放大倍数Af=(),对于深度负反馈Af=()。
10、共模信号是大小(),极性()的两个信号。
11、乙类互补功放存在()失真,可以利用()类互补功放来克服。
12、用低频信号去改变高频信号的频率称为(调频),低频信号称为(调制)信号,高频信号称高频(载波)。
13、共基极放大电路的高频特性比共射极电路(好),fa=(1+β)fβ。
14、要保证振荡电路满足相位平衡条件,必须具有(正反馈)网络。
15、在桥式整流电阻负载中,理想二极管承受最高反压是(1.414ui)。
三、1、由理想运放构成的小信号交流放大电路如图示。
求:
①频带内电压放大倍数Auf(取整数);②截止频率fL
2、已知:
电路如图:
t=0时,Uc(0-)=0,Ui=0.1V。
求:
①U01②t=10s时的U0?
3、已知:
电路如图示:
Vcc=12V,RB1=40K,RB2=20K,Rc=RL=2K,RE=1.65K,UBEQ=0.7V,C1=C2=20uf,rbe=1.5K,β=100,CE=10uf。
求:
①ICQ②UCEQ③Au④Ri⑤R0(取小数点后1位)
4、已知:
R=7.9KΩ,C=0.02uF,RF=10K,求:
①fo②R1冷态电阻值;③指明R1的温度特性;
试题二答案
一、填空1、多数/少数2、导通/截止/单向3、少数/温度/无关4、电流/电压5、增加/减小6、正偏/反偏7、共射极/共集电极/共基极8、直流/电压9、A/1+AF1/F10、相等/相同11、交越/甲乙12、调频/调制/高频载波13、好/1+β14、正反馈15、√2U2
三、分析与计算题1、1)-1002)1
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