模电78910.docx

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模电78910

第七章反馈放大电路

一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。

1．若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。

（×）

2．负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。

（√）

3．若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。

（×）

4．阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。

（√）

5．负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。

（√）

6．只要在放大电路中引入反馈，就一定能使其性能得到改善。

（×）

7．放大电路的级数越多，引入的负反馈越强，电路的放大倍数也就越稳定。

（×）

8．反馈量的大小仅仅决定于输出量。

（√）

9．既然电流负反馈稳定输出电流，那么必然稳定输出电压。

（×）

10．在深度负反馈的条件下，闭环放大倍数Af≈1/F,它与反馈网络有关，而与放大器开环放大倍数A无关，

故可省去放大电路，仅留下反馈网络，以获得稳定的放大倍数。

（×）

11．由于接入负反馈，则反馈放大电路的A就一定是负值，接入正反馈后A就一定是正值。

（×）

12．在负反馈放大电路中，放大器的放大倍数越大，闭环放大倍数就越稳定。

（×）

13．在深度负反馈放大电路中，只有尽可能地增大开环放大倍数，才能有效地提高闭环放大倍数。

（×）

14．在深度负反馈的条件下，由于闭环放大倍数Auf≈1/F,与管子的参数几乎无关，因此可以任意选择晶体管来组成放大级，管子的参数也就没什么意义了。

（×）

15．负反馈可以提高放大电路放大倍数的稳定性。

（√）

二、选择题：

1．已知交流负反馈有四种组态：

A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈

C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈

选择合适的一个答案填入下列括号内，只填入A、B、C或D。

（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入（B）；

（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入（C）；

（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入（A）；

（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入（D）。

2．选择合适的答案填入空内：

（1）对于放大电路，所谓开环是指（无反馈通路）。

A．无信号源B．无反馈通路

C．无电源D．无负载

而所谓闭环是指（存在反馈通路）。

A．考虑信号源内阻B．存在反馈通路

C．接入电源D．接入负载

（2）在输入量不变的情况下，若引入反馈后（净输入量减小），则说明引入的反馈是负反馈。

A．输入电阻增大B．输出量增大

C．净输入量增大D．净输入量减小

（3）直流负反馈是指（在直流通路中的负反馈）。

A．直接耦合放大电路中所引入的负反馈

B．只有放大直流信号时才有的负反馈

C．在直流通路中的负反馈

（4）交流负反馈是指（在交流通路中的负反馈）。

A．阻容耦合放大电路中所引入的负反馈

B．只有放大交流信号时才有的负反馈

C．在交流通路中的负反馈

（5）为了实现下列目的，应引入

A．直流负反馈B．交流负反馈

1为了稳定静态工作点，应引入（A）；

2为了稳定放大倍数，应引入（B）；

3为了改变输入电阻和输出电阻，应引入（B）；

4为了抑制温漂，应引入（A）；

5为了展宽频带，应引入（B）。

三、填空题：

1．负反馈虽然使放大电路的增益（下降），但可（提高）增益的稳定性。

2．（1+AF）称为负反馈深度，其中F=（xf/xo），称为（反馈系数）。

3．为了提高三极管放大电路的输入电阻，采用（串联）负反馈。

为了稳定输出电流，采用（电流）负反馈。

4．为了稳定三极管放大电路和静态工作点，采用（直流）负反馈，为了减小输出电阻采用（电压）负反馈。

5．负反馈放大电路增益的一般表达式Af=（A/（1+AF）），当满足深度负反馈时Af=（1/F）。

6．带有负反馈的放大电路频带宽度为BWf=（1+AF）BW，其中BW表示（无反馈放大电路的频带宽度），（1+AF）称为（负反馈深度）。

7．电压负反馈稳定的输出量是（电压），它使输出电阻（减小），电流负反馈稳定的输出量是（电流），它使输出电阻（增大）。

8．如果想要改善放大电路的性能，使电路的输出电压稳定并且对电压信号源影响较小，应该在电路中引入（串联电压）负反馈。

9．如果想要改善放大电路的性能，使电路的输出电流稳定并且对电流信号源影响较小，应该在电路中引入（并联电流）负反馈。

10．负反馈只能减少由放大电路（内部）产生的非线性失真和噪声。

若输入信号中混进了干扰，或输入信号本身具有非线性失真，则反馈将（无能为力）。

四、计算题：

1．已知一个负反馈放大电路的A＝104，F＝4×10-2。

（1）Af＝？

（2）若A的相对变化率为20％，则Af的相对变化率为多少？

解：

（1）因为AF＝400>>1，所以

Af≈1/F＝25

（2）根据题目所给数据，可知

Af相对变化率是A的相对变化率的

，

故Af的相对变化率约为0.0025×20％=0.05％。

2．已知一个电压串联负反馈放大电路的电压放大倍数Auf＝20，其基本放大电路的电压放大倍数Au的相对变化率为25％，Auf的相对变化率小于0.5％，试问Fu和Au各为多少？

解：

先求解

，再根据深度负反馈的特点求解

。

因为

所以

3．有一负反馈放大器，其开环增益A=2000，反馈系数F=1/40。

试问它的反馈深度和闭环增益各为多少？

解：

4．有一负反馈放大器，当输入电压为0.1V时，输出电压为2V，而在开环时，对于0.1V的输入电压，其输出电压则有4V。

试计算其反馈深度和反馈系数。

解：

五、判断图示各电路的反馈极性及交、直流反馈（若是两级放大电路只需判断级间反馈）。

解：

（a）R3、A2引入交、直流负反馈（b）R6引入交、直流负反馈

（c）R2引入交、直流正反馈（d）R2、C引入交流负反馈

六、试分别判断图示各电路中的反馈类型。

解：

（a）交、直流并联电流负反馈；

（b）交、直流串联电流负反馈；

（c）交、直流串联电压负反馈；

（d）R1、R2:

交、直流并联电压负反馈；R4、R5:

交、直流串联电压负反馈。

七、判断图示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈，是何种类型的反馈。

设图中所有电容对交流信号均可视为短路。

解：

图（a）所示电路中引入了交、直流并联电压负反馈；

图（b）所示电路中引入了交、直流并联电压负反馈；

图（c）所示电路中引入了交、直流串联电压负反馈；

图（d）所示电路中引入了交、直流串联电压负反馈；

图（e）所示电路中引入了交、直流并联电流负反馈；

图（f）所示电路中通过R3和R7引入直流并联电压负反馈，

通过R2和R4引入交、直流串联电流负反馈。

八、以集成运放作为放大电路，引入合适的负反馈，分别达到下列目的，要求画出电路图来。

（1）实现电流－电压转换电路；

（2）实现电压－电流转换电路；

（3）实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路；

（4）实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路。

解：

可实现题目

（1）

（2）（3）（4）要求的参考电路分别如解图（a）（b）（c）（d）所示。

九、分别计算第七题中图（a）（b）（c）（d）（f）所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。

解：

各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：

十、由差动放大电路和理想集成运放组成的反馈电路如图所示，试回答下列问题：

1．要使uO到b2的反馈为电压串联负反馈，则c1和c2应分别接入运放的同相端还是反相端？

2．若引入电压并联负反馈，则c1和c2又应分别接入运放的哪个端？

Rf应接至何处？

3．在满足电压串联负反馈的前提下，若uI＝0～5V时，iO＝0～10mA，则反馈电阻Rf应取多少？

解：

1．c1接运放的反相端，c2接运放的同相端。

电路如下图所示

2．若引入电压并联负反馈，则c1接运放的同相端，c2接运放的反相端；Rf应接至b1端。

电路如下图所示

3．在满足电压串联负反馈的前提下，

代入数据

所以Rf＝18.5kΩ

第八章功率放大电路

一、填空题：

1.为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度，因此器件往往在接近

极限运用状态下工作。

2.功率放大电路要解决输出功率大、效率高、非线性失真小、功率器件散热等问题。

3.功率放大电路中输出的功率由电源提供，功率放大电路的效率指负载得到的有用信号功率和电源供给

的直流功率的比值。

甲类功率放大电路效率低的主要原因是静态电流太大造成管耗大。

4.交越失真是指当输入信号低于管子的门坎电压时，两管都截止，其电流基本为零，负载上无电流通过，出现一段死区。

5.采用单电源的互补对称电路时，每个管子的工作电压不是原来的UCC，而是1/2UCC。

6．用于向负载提供的功率电路称为功率放大电路，一般直接驱动负载。

因此，要求同时输出较大的

电压和电流。

7．根据三极管的静态工作点的位置不同，功率放大电路可分成以下几种类型：

甲类、乙类、甲乙类。

二、选择题：

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C。

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B。

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乙类功率放大电路中，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C。

A．1WB．0.5WC．0.2W

4.在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有B、D、E。

A．βB．ICMC．ICBO

D．U（BR）CEOE．PCMF．fT

5．电路如图所示，三极管T1、T2的饱和管压降

=2V，UBE=0V，UCC=15V，RL=8Ω，输入电压uI为正弦波，选择正确答案填入空格内。

（1）静态时，晶体管发射极电位UEQB。

A.>0VB.=0C.<0V

（2）最大输出功率PomA。

A.≈11WB.≈14WC.≈20W

（3）电路的转换效率

为C。

A.>78.5%B.=78.5%C.<78.5%

（4）为使输出电压有最大功率，输入电压的峰值应为B。

A.15VB.13VC.2V

（5）三极管正常工作时，能承受的最大工作电压UCEmax为B。

A.30VB.28VC.4V

（6）若三极管的开启电压为0.5V，则输出电压将出现C。

A.饱和失真B.截止失真C.交越失真

三、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。

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；（√）

四、一双电源互补对称功率放大电路如图所示，设已知UCC=12V，RL=16Ω，uI为正弦波。

求：

（1）在三极管的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率Pom=?

；

（2）每个管子允许的管耗PTm至少应为多少?

（3）每个管子的耐压｜U（BR）CEO｜应大于多少?



解：

（1）负载上可能得到的最大输出电压幅度Uom=12V

）

（2）

∴PCM≥0.9W

（3）

五、电路如图所示，已知Ucc=12V，RL=16Ω，T1、T2的饱和管压降

，uI为正弦波，如何选择功率晶体管？

解：

每只管子的反向击穿电压　

，

每只管子允许的最大集电极电流

每只管子的最大集电极功耗

六、在图示电路中，已知UCC＝16V，RL＝4Ω，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，输入电压足够大。

试问：

（1）最大输出功率Pom和效率η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

七、在图示的OTL功放电路中，设RL=8Ω，管子的饱和压降｜UCES｜可以忽略不计。

若要求最大不失真输出功率（不考虑交越失真）为9W，则电源电压UCC至少应为多大?

（已知ui为正弦电压）。

解：

UCC=24（V）

∴电源电压UCC至少应为24V。

八、OTL功率放大电路如图所示，设T1、T2特性完全对称，ui为正弦电压，UCC=10V，RL=16Ω。

试回答下列问题：

（1）静态时，电容C2两端的电压应是多少?

调整哪个电阻能满足这一要求？

（2）动态时，若输出电压波形出现交越失真，应调整哪个电阻？

如何调整？

（3）若R1=R3=1.2kΩ，T1、T2管的β=50,｜UBE｜=0.7V,PCM=200mW，假设D1、D2、R2中任意一个开路，将会产生什么后果？

解：

（1）静态时，电容C2两端的电压应为5V。

调整R1、R3，可调整上、下两部分电路的对称性，从而使C2两端电压为5V。

（2）若出现交越失真，应调大R2，使b1b2间电压增大，提供较大的静态电流。

（3）若D1、D2、R2中任意一个开路，则

IC1=IC2=βIB1=179（mA）

PC=IC1·UCE=IC1×5V=895（mW）＞PCM,∴功率管会烧坏。

九、在图示电路中，已知二极管的导通电压UD＝0.7V，晶体管导通时的│UBE│＝0.7V，T2和T4管发射极静态电位UEQ＝0V。

（1）T1、T3和T5管基极的静态电位各为多少？

（2）设R2＝10kΩ，R3＝100Ω。

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iB1＞iB3，则应调节哪个参数可使iB1＝iB2？

如何调节？

（4）电路中二极管的个数是几个最合适？

为什么？

解：

（1）T1、T3和T5管基极的静态电位分别为

UB1＝1.4VUB3＝－0.7VUB5＝－17.3V

（2）静态时T5管集电极电流和输入电压分别为

（3）若静态时iB1＞iB3，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，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。

十、已知图示电路中T1和T2管的饱和压降│UCES│＝2V，导通时的│UBE│＝0.7V，输入电压足够大。

（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│UCE│≥3V，电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？

解：

（1）静态电位分别为

UA＝0.7V，UB＝9.3V，UC＝11.4V，UD＝10V

（2）最大输出功率和效率分别为

第九章信号处理与信号产生电路

一、判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果。

1．在RC桥式正弦波振荡电路中，因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的φF＝0°，单管共集放大电路的φA＝0°，满足正弦波振荡的相位条件φA＋φF＝2nπ（n为整数），故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。

（×）

2．在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率f0＝1/RC。

（×）

3．电路只要满足

，就一定会产生正弦波振荡。

（×）

4．在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。

（√）

5．只要集成运放引入正反馈，就一定工作在非线性区。

（×）

6．当集成运放工作在非线性区时，输出电压不是高电平，就是低电平。

（√）

7．只要电路引入了正反馈，就一定会产生正弦波振荡。

（×）

8．凡是振荡电路中的集成运放均工作在线性区。

（√）

9．负反馈放大电路不可能产生自激振荡。

（×）

10．一般情况下，在电压比较器中，集成运放不是工作在开环状态，就是引入了正反馈。

（√）

11．在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回电压比较器的输出电压均只跃变一次。

（√）

12．单门限电压比较器比滞回电压比较器抗干扰能力强，而滞回电压比较器比单门限电压比较器灵敏度高。

（×）

二、选择题：

1．RC桥式正弦波振荡电路中，RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数为多少的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器（C）。

A．略大于1/3B．略小于3C．略大于3

2．为了减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。

所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，通常选用哪种类型的放大电路（A）。

A．引入电压串联负反馈的放大电路B．引入电压并联负反馈的放大电路

C．引入电流串联负反馈的放大电路

3．振荡电路的初始输入信号来自何处（B）。

A．信号发生器输出的信号B．电路接通电源时的扰动C．正反馈

4．现有电路如下：

A．LC正弦波振荡电路

B．石英晶体正弦波振荡电路

C．RC桥式正弦波振荡电路

选择合适答案填入空内，只需填入A、B或C。

（1）制作频率为20Hz～20kHz的音频信号发生电路，应选用C。

（2）制作频率为2MHz～20MHz的接收机的本机振荡器，应选用A。

（3）制作频率非常稳定的测试用信号源，应选用B。

三、试说明下图所示各电路属于哪种类型的滤波电路，是几阶滤波电路。

答：

图（a）所示电路为一阶低通滤波器。

图（b）所示电路为二阶高通滤波器。

图（c）所示电路为二阶带通滤波器。

图（d）所示电路为一阶高通滤波器。

四、设二阶LPF和一阶HPF的通带放大倍数均为2，通带截止频率分别为100Hz和2kHz。

试用它们构成一个带通滤波电路，并画出幅频特性。

解：

低通滤波器的通带截止频率为2kHz，高通滤波器的通带截止频率为100Hz。

将两个滤波器串联，就构成一个带通滤波电路。

其通带放大倍数为

通带增益为

幅频特性如下图所示

五、电路如图所示。

（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“＋”和“－”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。

（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？

（3）若R1断路，则电路将产生什么现象？

（4）若RF短路，则电路将产生什么现象？

（5）若RF断路，则电路将产生什么现象？

解：

（1）上“－”下“＋”，电路是RC桥式正弦波振荡电路。

（2）输出波形严重失真，几乎为方波。

（3）输出为零。

（4）输出为零。

（5）输出波形严重失真，几乎为方波。

六、分别标出图示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

解：

七、分别判断下列图示各电路是否满足正弦波振荡的相位条件。

答：

（a）可能；（b）可能；（c）不能；（d）可能；（e）可能；（f）可能；（g）不能；（h）可能

八、试分别指出图示两电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的相位条件。

答：

在图（a）所示电路中，选频网络：

L和C；正反馈网络：

R3、C2和RW；负反馈网络：

L和C。

电路满足正弦波振荡的相位条件。

在图（b）所示电路中，选频网络：

L和C2；正反馈网络：

L和C2；负反馈网络：

R8。

电路满足正弦波振荡的相位条件。

九、电路如图所示，试求解RW的下限值和振荡频率的调节范围。

解：

根据起振条件

故RW的下限值为2kΩ。

振荡频率的最大值和最小值分别为

十、试分别求出图示各电路的电压传输特性，并指出它们属于什么电压比较器。

解：

图（a）所示电路为单门限电压比较器，uO＝±UZ＝±8V，UT＝－3V，其电压传输特性如解图（a）所示。

图（b）所示电路为过零电压比较器，UOL＝－UD＝－0.2V，UOH＝＋UZ＝＋5V，UT＝0V。

其电压传输特性如解图（b）所示。

图（c）所示电路为反相输入的滞回电压比较器，uO＝±UZ＝±6V。

令

求出阈值电压UT1＝0VUT2＝4V则其电压传输特性如解图（c）所示。

十一、电路如图所示，A1为理想运放，C2为比较放大器，二极管为理想器件，Rb=51kΩ，Rc=5.1kΩ，β=50，UBE≈0，UCES≈0，ICEO≈0，试求：

（1）当vI=1V时，vO=？

（2）当vI=3V时，vO=？

（3）当vI=5sinωtV时，试画出vI、vO2及vO的波形。

解：

（1）当vI=1V时，vO1=1V，vO2≈12V，二极管D导通，此时基极电流为：

IB≈12/Rb=12V/51kΩ≈235.3μA，

而三极管饱和导通的临界基极电流为：

IBS≈6/βRc=6V/50×5.1kΩ≈23.5μA

由于IB>>IBS，因此三极管饱和导通，vO≈0V。

（2）当vI=3V时，vO1=3V，vO2≈-12V，二极管D和三极管T均截止，vO=6V。

（3）当vI=5sinωtV时，vI、vO2及vO的波形如下图所示。

第十章直流稳压电源

一、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。

1．直流稳压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．直流稳压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．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。

（×）

5．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