模电答案(唐治德)

V i
_
R _o +
+
AVOV i
V o
_ _
V s
_
V _i
AVOV i
V o
_
题图 2.6 解：由电路列节点 电 压方 程 ：
题图 2.7
(
1 1 1 )Vi Vo I s Rif R f Rf A V 1 1 1 Vi ( )Vo vo i Rf Ro R f Ro
2V , 2f , f 1 , v(t ) Vm sin(t ) T
20 sin( 2 10 3 t 0) 2
V
V
V
（2） v(t ) 220 2 sin( 2 50 t 0)
60 sin( 2 10 3 t 0) 2 1 V （1） v (t ) sin(100t 0) 2
（1） v (t )
mV
1.2
题图 1.2 所示的周期方波电压信号加在一个电阻 R 两端。 (1)试用公式 P
1 T

T
0
(v
2
R
)dt 计算该方波信号在电阻上消耗的功率 PS；
(2)分别计算方波信号的傅里叶展开式中的直流分量、基波分量及三次谐波分量在电阻 R 上所消耗的功率； (3)并计算这三者之和占电阻 R 上总耗散功率的百分比。
1

0
2V22 sin 2 (t )dt V2 2V2 sin(t )dt 2 2V2
V0 a 0
1 T

T
0
v(t )dt


0
v(t )dt



0

（2）交流分量（除直流分量以外的全部交流分量）的有效值V
V V 2 V02 V2 1
（3） v(t ) 的傅里叶级数
模拟电子技术基础课后习题答案
（唐治德）
重庆大学
1.1 写出下列正弦波电压信号的表达式（设初始相角为零） ： （1）峰—峰值 20V，频率 1kHz； （2）均方根值 220V，频率 50Hz； （3）峰—峰值 60mV，周期 1ms； （4）峰—峰值 1V，角频率 100rad/s。 题型:简答题 分析： Vm 答案： （1） v (t )
设：Voo 开路电压 Ro ( Voo 1) RL VOL
VOL 负载电压 Voo Voo 5 VOL (1 0.2)Voo 4 Ro 0.25k
） 。
（5） 电路如题图 2.1 所示， 放大电路的输出端直接与输入端相连， 则输出电阻 R o（
I s
+
I 2
Ro
10V 1k 10mA
Avo
10V 1000 1A 10k
Av
RL Avo 909 59dB RL Ro
2.4 题图 2.4 所示电路用来测量放大电路的输入、输出电阻，当开光 S1 合上时，电压表 V1 ＝50mV；当 S1 断开时，电压表 V1 ＝100mV，求 Ri 的值。 1kΩ K1 被测
ARO
' V o Rf I
s
当 Ro 0 时 ， 由 电 路 可 得
' V o
因此，
Avo , Ro 0 , Rif
lim t
A V V o vo i
0 V i V Ri i 0 I
s
2.7 电 路 如 题 图 2. 7 所 示 ， 当 输 出 端 开 路 时 的 电 压 增 益 Avo 趋 近 于 无 穷 大 时 ， 证明 ： （ 1 ）放 大 电 路 的 电 压 增 益 Av
（3）在电压放大电路的上限截止频率点或下限截止频率点，电压增益比中频区增益下降 3dB，这时在相同输入电压条件下，与中频区比较，输出电压下降为（ ）倍。 A．1 B．10 C．1.414 D．0.707 （4）当负载电阻 RL = 1kΩ时，电压放大电路输出电压比负载开路时输出电压减少 20%，该 放大电路的输出电阻 Ro 为（ ） 。 A．0．25 kΩ B．0．5 kΩ C．1 kΩ D．1．5kΩ
Vo AV VS 7.5V Po
2.6 某放大电路如题图 2.6 所示， 如果 Rif 趋近于无穷大， 电压增益 AVO 趋近于无穷大， RO ≈0。 试用互阻放大电路模型等效该电路，求出 Ri 和 ARO 值。 Rf R1 + + R2 Ro _ Ri + +
I s
+
50GΩ Rif

0
v(t ) a 0 [a n cos(n 0 t ) bn sin( n 0 t )]
n 1

2 2V2


4 2V2 cos(2nt ) 2 n 1 ( 4n 1)

=== 注释======================================================================= tp-01：在此处插入图片 jxyl-tp-xtda-030503-01。 tp-02：在此处插入图片 jxyl-tp-xtda-030503-02。
vo R 2 ； （2）vi 0 ； （3） 输出电阻 Rof 0 。 vs R1
R f R2
8
2
0.44V2
0
2 2V2 2 2 V0 a0 T 2 T 2 a n v(t ) cos(n 0 t )dt v(t ) cos(2nt )dt T 0 0 4 2V2 2 2V2 sin(t ) cos(2nt )dt 0 (4n 2 1) 2 T 2 bn v(t ) sin( n 0 t )dt v(t ) sin( 2nt )dt T 0 0 2 2V2 sin(t ) sin( 2nt )dt 0
（2）一电压放大电路输出端接 1kΩ负载电阻时，输出电压为 1V；负载电阻断开时，输 出电压上升到 1.1V，则该放大电路的输出电阻 R o 为（ ） ； （3）某放大电路输入信号为 10pA 时，输出为 500 mV，它的互阻增益是（ ） 。 答案： （1）1V /5mV =200 1/2kΩ/5μA =100 20000 （2） 0.1kΩ （3） 5×1010 2.3 某放大电路输入电阻为 R i =10kΩ，如果用 1μA 电流源驱动，放大电路短路输出电流为 10 mA，开路输出电压为 10V。求该放大电路接 4 kΩ负载电阻时的电压增益 Av ，电流增 益 Ai 和功率增益 Ap ，并分别转换成 dB 数表示。 解：
题图 1.3 题型：计算题 分析： v(t ) 是正弦函数 2V2 sin(t ) 的绝对值，其周期是正弦函数的一半，即
T
1 2 ( ) 2
答案： （1）有效值和平均值（直流分量） ：
V
1 T

T
0
v 2 (t )dt

1
1

0
v 2 (t )dt


1
周期电压信号的有效值：
1 V (V02 Vn2 ) n1 2
作用到电阻上消耗的功率为：
P
答案： （1） PS
1 2 1 2 1 2 V (V0 Vn ) R R n 1 2
1 T v2 1 ( )dt R T 0 RT

T /2
0
VS2 dt
VS2 2R
v
VS v t o T 题图 1.2 2T
题型:计算题 分析: 周期方波电压信号的傅里叶分解，即频谱为
V 2V 2V 2V v(t ) S S sin 0t S sin 30t S sin 50t 2 3 5 2 1 2f 0 0 T
V1
K2 放大 电路 题图 2.4
V2
V s
+ _
4kΩ
解：
V i
Ri V s Ri Rs
Ri
Rs V s 1 Vi

Rs Rs 1k 100 1 50
2.5 有以下三种放大电路备用： （1）高输入电阻型：R i1 =1MΩ，A VO1 = 10，R O1 = 10kΩ; （2）高增益型：R i2 =10kΩ，A VO2 = 100，R O2 = 1kΩ； （3）低输出电阻型：R i3 =10kΩ，A VO3 = 1，R O3 = 20Ω； 用这三种放大电路组合，设计一个能在 100Ω 负载电阻上提供至少 0.5W 功率的放大器 (用等效模型表示)。已知信号源开路电压有效值为 30 mV，内阻为 RS=0.5 MΩ。 解：
oivoofoifsofififrvavrrvrivrvrr??????????????111111解方程得fsorosforraoffovofofifsfovoorivairvvrrrarrrrirravtifovo?????????????????????????1111111lim0voiorlro3ri3avo3vo2iiro2ri2avo2vo1vivo1rsvsro1ri1avo1vivo2高输入电阻型高增益型低输出电阻型rifivova?ov?题图26题图27si?iv?ro50griroov?sv?rfivova?r1iv?r2当0?or时由电路可得ivoorraovavvtifovo???????????lim0因此00???siiiivrv???27电路如题图27所示当输出端开路时的电压增益voa趋近于无穷大时证明

解方程，得
Avo 1 )I s Ro R f Vo 1 1 1 1 A 1 1 ( )( ) ( vo ) Rif R f Ro R f Ro R f R f ' V o lim t Vo R f Is (
Avo , Ro 0 , Rif
RS
VS
ii +V i -
Ri1 +
Ro1 AVO1Vi
Vo1
Ri2 + +
Ro2 AVO2Vo1 + Vo2 -
Ri3 + -
Ro3 AVO3Vo2
io +Vo RL
+
高输入电阻型
高增益型
低输出电阻型
Av Βιβλιοθήκη vo v v v v Ri1 o o 2 o1 i Av1 Av 2 Av 3 v s vo 2 vo1 vi v s Ri1 Rs Ri1 Ri 2 Avo1 Ri 3 Avo2 RL Avo2 252 Ri1 Rs Ri 2 Ro1 Ri 3 Ro 2 RL Ro 3 Vo2 0.57W RL
（2）直流分量、基波分量及三次谐波分量在电阻 R 上所消耗的功率分别为：
VS2 PS 0 4R PS1 PS 3 2VS2 2R 2VS2 9 2 R
（3）直流分量、基波分量及三次谐波分量占总功率的百分比为

PS 0 PS1 PS 3 1 4 4 2 2 0.95 95% PS 2 9
（ 1 ） B（ 2 ） B （ 3 ） D （ 4 ） A （ 5 ） E （ 6 ） AC
2.2 将正确答案填入空内。 （1）在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰－峰值分别为 5μA 和 5 mV，输出端接 2kΩ电阻负载，测量到正弦电压信号峰－峰值为 1V，则该放大电路的电 压增益 Av 等于( )，电流增益 Ai 等于( )，功率增益 Ap 等于( )；
1.3 题图是全波整流的电压波形，即
2V2 sin t v(t ) v(t )
0 t
（1）求 v(t ) 的有效值和平均值（直流分量） ； （2）求 v(t ) 的交流分量（除直流分量以外的全部交流分量）的有效值； （3）求 v(t ) 的傅里叶级数。
I 1
R1
R2 +
V s
_
I 1
Ro
V o
_
题图 2.1 A．R1 B． （1+β）R1
C．R1 / 1+β
D．R1 / β
E．0
（6）差模 输 入信 号 是两 个 输入 端 信号 的（ 号的（ ） 。 A. 差 B. 和 C. 平 均 值
） ，共模 信 号是 两 个输 入 端信
答案
习题二 2.1 选择正确答案填入空内。 （ 1） 电 压 增 益 是 输 出 电 压 变 化 量 与 输 入 电 压 变 化 量 之 比 。 在 某 个 放 大 电 路 中 ， 当 输 入 电 压 为 15m V 时 ， 输 出 电 压 为 6. 5V ； 输 入 电 压 为 20m V 时 ， 输 出 电 压 为 7V （ 以 上 为 瞬 时 电 压 ） ，该 放 大电 路 的电 压 增益 为 （ ） 。 A. 700 B. 100 C. -100 （ 2） 有 两 个 放 大 倍 数 相 同 、 输 入 和 输 出 电 阻 不 同 的 放 大 电 路 A 和 B， 对 同 一具有内阻的信号 源 电压 进 行放 大 。在 负 载开 路 的 情况 下 ，测 得 电路 A 的输 出电压小。这说明 电 路 A 的 （ ） 。 A. 输 入 电 阻 大 出电阻小 B. 输 入 电 阻 小 C. 输 出 电 阻 大 D. 输