电子线路非线性部分课后答案
电子线路非线性部分习题解答
电子线路非线性部分习题解答第一章（1-20）第三章（3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-18、3-22）3-5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。
若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。
解：(a) 不振。
同名端接反，不满足正反馈；(b) 能振。
变压器耦合反馈振荡器；(c) 不振。
不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。
但L2C2回路呈感性，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。
(e) 能振。
计入结电容C b'e，组成电容三点式振荡电路。
(f) 能振。
但L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，组成电容三点式振荡电路。
3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。
图中，C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容，L C为高频扼流圈，偏置电阻R B1、R B2、R G不计。
解：画出的交流通路如图所示。
(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
(b) 可振，为电容三点式振荡电路。
(c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
(d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容C b'e为回路电容之一。
(e) 可振，为电感三点式振荡电路。
(f) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。
3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流接地）。
解：(1) L2C2、L1C1若呈感性，f osc < f01、f02，L3C3 呈容性，f osc > f03，所以f03 < f osc < f01、f02。
(2) L2C2、L1C1若呈容性，f osc > f01、f02，L3C3 呈感性，f osc < f03，所以f03 > f osc > f01、f02。
电子线路非线性部分第五版第五章
为附加相移，反映了 输入调频波的瞬时频率 变化。
斜率鉴频器的理论模型
2、准静态条件下的响应特性 网络的准静态条件：
m Ω BW Ω BW0.7 / M f , 或m M f BW0.7
2 0.7
或
满足准静态条件下斜率鉴频器
满足准静态条件下相位鉴频器
当Mp<π/12时，上式可简化为
vo (t ) Vm cosct Vm M p cosΩt sin ct
矢量合成模型和原理：
二、可变相移法调相电路
vO (t ) Vm cos[ct (c )] Vm cos(ct M p cosΩt)
可变移相法调相电路的实现模型
v2 (t ) A0V1m cos[c (t 0 ) M f sin Ω(t 0 )] A0V1m cos(ct M f sin Ωt )
理想的时延网络 频率特性
(Ω / 12)
A0V1m cos(ct M f sin Ωt M f Ω 0 cosΩt c 0 )
脉冲调相电路 各组成部分的波形图
四、间接与直接调频电路性能上的差别 两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调制 特性非线性限制的参数是间接调频电路为最大绝 对频偏 m ，而直接调频电路为最大相对频偏 （m /c）。因此，增大c，可以增大直接调 频电路中的m，而对间接调频电路中的 m却 无济于事。反之，减小c，可以增大直接调频电 路提供的最大相对频偏，而对间接调频电路的相 对频偏却无济于事。 而且, 间接调频电路提供的最大频偏是很小的。
Jn(Mf ) 随Mf变化的曲线
调频信号频谱
5.1.3 调角信号的频谱宽度
如果忽略振幅小于εVm (ε某一规定的小值) 的边频 分量，则调角信号实际占据的有效频谱宽度是有限 的, 其值为 BWε 2LF L为有效的上边频（或下边频）分量的数目，F为调 制频率。
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)
电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)1-2一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。
还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
第二章2-1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。
2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。
(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。
为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。
2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率PoCVCC2VCE(at)VCC2(VCC2VCE(at))2，集电极效率2πRL。
已知VCC=18V，VCE(at)=0.5V，RL=50，试求放大器的PD、Po和C 值。
解：(1)vA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅Vcm(VCC2VCE(at))。
通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度Icm Vcm2(VCC2VCE(at))，其中平均分量电流平均值RLπRL2πIC0Icmπ所以PoVcmIcm1222(V2V)CCCE(at)π2RL2VCC(VCC2VCE(at))π2RLPDVCCIC0CPo/PDVCC2VCE(at)VCC(2)PD2VCC(VCC2VCE(at))1.24Wπ2RLPo2(VCC2VCE(at))21.17W2πRLCPo/PD94.36%2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC=12V，VBB=0.5V，Vcm=11V，Vbm=0.24V。
电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎_第4章
1 M a2 M a
32
第4章 振幅调制、解调与混频电路
B 负峰切割失真（削波失真） 现象 原因：检波器与下一级级联时， 加入隔直耦合电容
因为Cc很大，直流负载为RL，而 低频交流负载则为RL||Ri2。这种 失真是因检波器的交直流负载不 同引起的， 克服条件： Ri 2 Z L () Ma Z L (0) RL Ri 2
线性时变状态的器件最适宜于构成频谱搬移电路 虽然线性时变器件输出电流中仍存在着众多无用组合频率分 量，但是它们的频率均远离有用信号频率，因此，用滤波器 可以较容易地将它们滤除掉。
P184例1 单个二极管线性时变工作 P184例2 差分对管线性时变工作
《非线性电子线路》
12
第4章 振幅调制、解调与混频电路
欲实现理想相乘 存在的问题：
《非线性电子线路》
i 实现理想相乘,要受到V1m<26mv，V2m<26mv的限制 ii 相乘增益与温度T2成反比（即AM∝ ）
15
第4章 振幅调制、解调与混频电路
II-2 XFC1596集成模拟乘法器
改进：扩大 v2 的动态范围 措施：负反馈技术（接入反馈电阻Re）
《非线性电子线路》
《非线性电子线路》
24
第4章 振幅调制、解调与混频电路
5） 混频失真
1 干扰哨声
表现：听到频率为F的哨叫声 最强干扰：fc = fI
p 1 fI 原因：有用输入信号 fc 满足 (4-3-7)式 f c q p
(p=0,q=1) 预防: 中频fI在接收频段之外
2
寄生通道干扰
表现：听到干扰（电台）信号的声音
2 Vm cos Ωt
电子线路(非线性部分)第五版第二章
Qe
Xs Rs
Rp Xp
T 型网络分析
2.3.3 谐振功率放大器电路
双极型管谐振功率放大电路
50MHz
场效应管谐振功率放大器
400MHz
2.4 高频功率放大器
在通信等应用领域中，谐振功率放大器的工作频 率往往在几十MHz以上，高到几百MHz，通常将 这种谐振功率放大器统称为介于功率管T和外接负载RL之间：
交流通路：
主要要求 阻抗转换；滤波；高效率地功率传输。 要求网络的传输效率=PL/Po尽可能接近于1。
串并联阻抗转换
Rs2 X s2 2 Rp Rs (1 Qe ) Rs 2 2 R R Rs X s p s Xp Xs Xs
基于静态特性曲线的近似分析法虽然有助于了解 谐振功率放大器的性能变化特性，并指导功率放 大器的调试，但这种方法不适合分析和设计高频 功率放大器。工程上一般借助功率管的大信号输 入和输出阻抗来分析和设计高频功率放大器。
2.4.1 高频功率管及其大信号输入和输出阻抗
一、高频功率管结构
高频功率管的内部结构
称为倍频器 (Frequency Multiplier) 。
由于输出功率和滤波特性的限制，这种倍频
器的倍频次数不能太高，一般为2或3。
2.1.2 丁类和戊类谐振功率放大器
丁类(Class D)谐振功率放大器： 功率管开关工作，导通时 管子电流很大，管压降很 小；截止时管压降较大， 但几乎没电流。因此管耗 很小，籍此放大器的效率 得以提高 。 提高效率的措施是减小管 子导通期间的瞬时管耗。
实例： 设计一高频功率放大器，用于调频发射机， 输入和输出负载均为50Ω，输入信号频率为 80MHz，输出信号频率为160MHz，要求输 入功率为4mW时，输出负载上的功率 PL≥700mW，二次谐波抑制度小于-30dB，放 大器总效率大于50%，电源电压为15V。
电子线路第二版部分习题答案1
1.10β=60 ,ICEO=10μA较合适
1.11β=50 ,ICEO=200μA U(BR)CEO=25V
1.12(a)放大（b）放大（c）饱和（d）已损坏，b,e之间断路（e）截止（f）饱和（g）截止（h）放大
习题2部分答案
2.1 Au=100，Ai＝100，Ap=10000，20lgAu＝40dB，20lgAi=40 dB，10lgAp=40 dB
2.2 Au=10-3，是衰减器
2.5（1）IBQ＝20μА，ICQ＝1mA，UCEQ＝7V
2.6 IBQ=10μА, Rb=600kΩ,Rc=6 kΩ
2.7 (1) IBQ＝120μА，ICQ＝2.4mA，UCEQ＝21.6V
(2)IBQ＝80μА，ICQ＝1.6mA，UCEQ＝22.4V
(3)IBQ＝120μА，ICQ＝12mA，UCEQ＝8V
2.8 (a)IBQ＝0μА，ICQ＝0mA，UCEQ＝15V
(b)IBQ＝20μА，ICQ＝1mA，UCEQ＝8V
(c)IBQ＝40μА，ICQ＝2mA，UCEQ＝-6V
(d)IBQ＝100μА，ICQ＝152.1mA，UCEQ＝6.88V
2.9 (1)IBQ＝20μА，ICQ＝1mA，UCEQ＝8V
4.4 1+AF=11 Af=9.09
习题5部分答案
5.1 ad f e
5.2 (1)反相同相(2)同相反相(3)反相同相(4)反相(5)同相
5.3 (a) Uo1=3V (b) Uo2=9V (c)Uo3=4V (d)Uo4=12V (e)Uo5=5V (f) Uo6=3V
5.5 (1)Auf=1 (2) Auf=1 (3) Auf=-Rf/R1
电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎第1章.
互补对称 电路
《非线性电子线路》
11
第一章
3) 乙类推挽性能分析
电压利用系数 输出功率 管耗 集电极效率 极限应用
Vcm V CC 1 2 1 2 PO Vcm / RL 2VCC / RL 2 2 2 P P ( 2 / / 2) C O max
b. 负载上的(平均)电流: c. 流过二极管的(平均)电流:
0.9U 2 IL RL
1 U2 I D I o 0.45 2 RL
d.二极管承受的最大反向电压
《非线性电子线路》
30
U RM 2U 2
第一章
几种常见的硅整流桥 ~ + ~ ~ + ~ + A C -
u2
–
+
uL
第一章
第一章
功率电子线路
本章主要内容
功率放大器 功率合成 直流稳压电源
《非线性电子线路》
1
第一章
1.1 功率电子线路概述
1.1.1 功率放大器
一、 功率放大器的性能要求
对小信号放大器的要求，主要体现在增益、频率响应和稳定性等 方面；而对功率放大器的要求，除了增益、频率响应、稳定性以外，最 主要的是在保证功率管安全工作的条件下，高效率地输出尽可能大而失 真在允许范围内的功率。
《非线性电子线路》
32
第一章
2） 多倍压整流电路
2U 2 + –
C1
C3
D3 D4 C4
C5 D5 D6 C6
u1
u2
D1
D2 C2
+ – 2 2U 2
u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1充电到： 2U 2 u2的第一个负半周：u2、C2、D2 、C1构成回路，C2充电到：2 2U 2
电子线路课后习题答案
《电子线路（I ）》 董尚斌编课后习题（1到7章）第1章1-1 本征半导体与杂质半导体有什么区别？解：本征半导体是纯净的，没有掺杂的半导体，本征半导体的导电性能较差，在温度为0K 时，半导体中没有载流子，它相当于绝缘体。
在室温的情况下，由本征激发产生自由电子—空穴对，并达到某一热平衡值，本征载流子浓度kT E i g e T A n 22300-=与温度有关。
杂质半导体是在本征硅或本征锗中掺入杂质得到的，若掺入5价元素的杂质可得到N 型半导体，N 半导体中的多子为自由电子，少子为空穴，由于掺入微量的杂质其导电性能得到了极大的改善，其电导率是本征半导体的好几个数量级。
在杂质半导体中，多子的浓度取决于杂质的浓度，而少子的浓度与2i n 或正比，即与温度有很大的关系。
若掺入3价元素的杂质可得到P 型半导体。
1-2 试解释空穴的作用，它与正离子有什么不同？解：空穴的导电实际上是价电子导电，在半导体中把它用空穴来表示，它带正电是运载电流的基本粒子，在半导体中，施主杂质电离后，它为半导体提供了一个自由电子，自身带正电，成为正离子，但由于它被固定在晶格中，是不能移动的。
1-3 半导体中的漂移电流与扩散电流的区别是什么？解：漂移电流是在电场力的作用下载流子定向运动而形成的电流，扩散电流是由于浓度差而引起的载流子的定向运动而形成的电流1-4 在PN 结两端加反向偏压时，为什么反向电流几乎与反向电压无关？解：PN 结加反偏电压，外加电场与内电场方向相同,PN 结变宽，外加电压全部降落在PN 结上，而不能作用于P 区和N 区将少数载流子吸引过来。
漂移大于扩散，由于在P 区及N 区中少子的浓度一定，因而反向电流与反偏电压无关。
1-5 将一个二极管看作一个电阻，它和一般由导体构成的电阻有何区别？解：将二极管看作一个电阻，其明显的特点是非线性特性。
而一般由导体构成的电阻，在有限的电压、电流范围内，基本上是线性的。
（1） 二极管的正反向电阻，其数值相差悬殊。
电子线路课后习题参考答案(梁明礼)
1.5 限幅电路如图P1.5所示，设D 为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V R 。
试绘出输出电压v O 的波形。
解：(1)当v i <V R 时（V R >0），二极管D 导通，相当于短接，v O =v i ，输出为正弦波。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R ，被限幅在V R 值上。
分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（a ）所示。
(2)当v i <V R （V R <0）时，二极管D 导通，相当于短接，v O =v i ，输出为正弦波（输出为负半周部分波形）。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =V R 。
分析结果是，本电路只输出小于V R 值的正弦波部分，大于V R 的正弦波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（b ）所示。
(3)当v i <V R （V R >0）时，二极管D 导通，相当于短路，v O =V R ，输出直流电压V R 。
当v i >V R 时，二极管D 截止，相当于断路，输出电压v O =v i ，输出正弦波。
分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（c ）所示。
(4)当v i <V R （V R >0）时，二极管D 截止，相当于断路，v O =V R ，输出直流电压V R 。
当v i >V R 时，二极管D 导通，相当于短接，输出电压v O =v i ，输出正弦波。
分析结果是，本电路只输出大于V R 值的正弦波部分，小于V R 的输出波被限制在V R 上。
输出波形如图1.5—（d ）所示。
1.6 双向限幅电路如图P1.6所示，设D 1、D 2为理想二极管，输入电压v i 为正弦波，其振幅大于V im =3V R 。
非线性电子线路答案3
3.11
解：放大器依然工作在临界状态： A 放大器正常工作，晶体管没有损坏，饱和区特性没有改变，又UBEMAX没有 改变，故知放大器依然临界 B Uc没有变化，ICP没有变化，M点位置没有变，依然临界。
11
University of Science and Technology of China
3.11
3.16
（2）将数据代入（1）中计算：
RT ' = RL ' = 1 + Qe21 RL = 1700Ω
(
)
X L1 = RLQe1 = 400Ω
Qe 2 =
L1 = 1.27µH
C2 = 5.29 pF
C1 = 2.98 pF
RL 1 + Qe21 − 1 = 2.408 RT
(
)
19
University of Science and Technology of China
PO max =
1 2 I CQ RL = 35.16mV 2 PO max ηC = = 3.125% VCC I CQ
（3） RL ' = n 2 RL = 256Ω
2 1 VCC PO max = = 281.25mV 2 RL ' P ηC = O max = 25% VCC I CQ
PO max ηC = = 50% VCC I CQ
3.5
• 乙类功放，每个功放管只 有半个周期导通 • 正半周时，VT2导通
i0 [(1 + β )i1 − ]R2 = ui 1+ β ui = u0 = i0 RL i0 1+ β = = 918 RL 1 i1 + R2 1 + β
非线性电子线路答案 杨金法
I 0 (20) = 0.08978 ，故 I 0 (20) = 0.08978e 20 20 e
U CE = −26mV ⎡ ⎣ 29.956 − ln I ( 20 ) ⎤ ⎦ = −26mV [ 29.956 − 20 − ln 0.08978] = −321.53mV
D ( x) 是偶函数，查附录 B.2 得： D ( x ) = D ( −10) = D (10) = 0.6363
THD1, LBF =
D ( x) 0.6363 = = 1.27% QT 50
注：对这里的前面的特别提醒部分，改作业时可不做如此严格要求。 （2）负载电路的谐振频率为： ω0 =
1 1 = = 3 × 107 Hz LC 2000 / 3 pF ⋅ 5 / 3μ H
α 0.98 = = 49 1 − α 1 − 0.98
I C = β I B ， I E = (1 + β ) I B
( 2I B + IC )i2k Ω + U BE + I E i500Ω − 6V = 0 ( 2 + β ) I B i2k Ω + 0.7V + (1 + β ) I B i500Ω − 6V = 0
《非线性电子线路课后习题题解》
By Jocieu Liouville All Rights Reserved.
第1章
概述
1.1 举出 3 种非线性电阻的例子。 解：略。
1.2 设非线性电导的特性为 i = 5u + u 2 − 0.5u 3 (mA) 。试求下列两种情况下，非线性器件的静态 电导 G、小信号电导 g 和等效基波跨导 Gm1 。
电子线路(非线性部分)第四章课后习题解答
4-1如图是用频率为1000kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。
解：(1)为二次调制的普通调幅波。
第一次调制：调制信号：F =3kHz载频：f 1=10kHz ，f 2=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频f c =1000kHz 上。
令Ω=2π ×3×103rad/sω1=2π ×104rad/sω2=2π ×3×104rad/sωc =2π ×106rad/s第一次调制：v 1(t )=4(1+0.5cos Ωt )cos ω1tv 2(t )=2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t第二次调制：v O (t )=5cos ωc t + [4(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t=5[1+0.8(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +0.4(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t(2) 实现方框图如图所示。
(3) 根据频谱图，求功率。
1○载频为10kHz 的振幅调制波平均功率V m01=2V ，M a1=0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ；2○f 2=30kHz V m02=1V ，M a2=0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ；3○主载频f c =1000kHz V m0=5VW 5.122120m 0==V P 总平均功率P av =P 0+P av1+P av2=18.08W4○BW AM 由频谱图可知F max =33kHz得BW AM =2F =2(1033−1000)=66kHz4-3试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
电路原理实验答案
电路原理实验答案
1. 非线性电路实验答案：
在非线性电路实验中，我们可以利用二极管的非线性特性来实现多种电路功能。
以下是一些非线性电路实验可能的答案：
a) 整流电路：通过使用二极管将交流电信号转换为直流电
信号。
可以使用滤波电路进一步去除残余的交流成分。
b) 整流电路的输出利用电容进行滤波：将整流电路的输出
通过电容滤波，使得输出信号更加平滑稳定。
c) 稳压二极管电路：利用稳压二极管的特性，使得输出电
压保持恒定不变，不受输入电压波动的影响。
d) 锁相环电路：利用锁相环电路能够将输入信号与本地振
荡信号同步，并输出一个相位差相同的振荡信号。
2. RC电路实验答案：
在RC电路实验中，我们可以通过变化电阻和电容的数值以
及电路连接方式来实现不同的功能。
以下是一些RC电路实验
可能的答案：
a) 低通滤波器：通过连接一个电阻和电容构成的低通滤波器，可以将高频信号滤去，只保留低频信号。
b) 高通滤波器：通过连接一个电阻和电容构成的高通滤波器，可以将低频信号滤去，只保留高频信号。
c) 时钟电路：通过控制电容充放电的时间常数，可以实现一个定时器，用于产生一定时间间隔的脉冲信号。
d) 正弦波发生器：通过利用RC电路的振荡特性，可以实现一个简单的正弦波发生器。
电子线路(非线性部分)第六章课后习题解答
AdA1 AoAF ( s ) 83 ×103 所以,Ho ( s ) = = (s+35.7 ×103) 2 s s 3 Ho ( s ) 83 ×10(s+35.7 ×103) H (s) = = 1 + Ho ( s ) s 2 +85 ×103 s + 2.96 ×109 已知 i (t ) = Mf sin t d i ( t ) ω i (t ) = = Mf cos t = 20π ×103 cos 2π ×103 t (rad / s ) dt 其中ω im=2π × 103 rad / s
A d A1 A o | w L | 219.9 × 10 3 =± =± rad / s τ RC 3.6 × 10 3 × 0.3 × 10 6
因为Vo(s)=
sφ o(s) sH ( s )φ i ( s ) Ho ( s ) = , H (s) = Ao Ao 1 + Ho ( s ) AdA1 AoAF ( s ) 1 + sτ 2 式中 Ho ( s ) = , AF ( s ) = s sτ 1 其中,τ 1=R1C=0.53 × 10-3 s,τ 2=R2C=0.028 ×10-3 s
解:要求加到中频放大器输入端调频波的 M ' f = Mf /10, 即w ' m = wm /10, 则 VCO
产生的调频波,其最大角频偏 wm 0 = wm w ' m = AoVcm . 其中 Vcm 为 VCO 的控制电压,即输出解调电压 vo 幅度 V m
由于Vcm=Adw'm,则wmo=wm-w'm=AoAdw'm 即wm=(1+AoAd )w'm=10w'm, 所以AoAd=10-1=9
电子线路(非线性部分)第五版第一章 功率放大器
iL ＝ ic1-ic2= Icmsinωt
相应产生的电压
vL ＝ Vcmsinωt = RLIcmsinωt
2 ' 负载功率： PL =Po = VcmIcm /2 I cm RL /2 电源提供的总功率： PD = PD1＋PD2 =2VCCIC0 = 2VCCIcm/π 1 Vcc 2 令电源电压利用系数为： Vcm / Vcc Pomax 2 RL
注意：在乙类推挽功率放大器中，PC的最大值既不
出现在ξ=0即静止状态，也不出现在ξ=1即最大输出 状态。因为ξ小时，虽然Po小，但PD也小，结果PC小； C 反之，ξ接近1时，虽然PD大，但 也高。 PD中大部 分转化为Po，结果PC也较小。 安全工作的条件： vCEmax≈2 VCC< V(BR)CEO iCmax= Icm≈ VCC/RL < ICM PC1max = PC2max = 0.2 PLomax <PCM 同时动态点不能超过二次击穿限定的安全区
1.1.2 电源变换电路
将电源能量进行特定方式的变换 AC-DC：把交流电变成直流电 整流器； DC-DC：把一种数值的直流电变成另一种数值或者 极性的直流电 斩波器； DC-AC：把直流电能变成不同幅值，频率的交流电 逆变器； AC-AC：把50Hz交流电变成不同幅值，频率的交流 电 变换器； 它们同样要求选择合适的功率器件，并具有很高的 效率。
1 PD 2 1 PL 2
1 PC 2
2
0
VCCiC dt VCC I CQ
2
0
1 2 1 i RL dt I RL I cm RL VCEQ I CQ Vcm I cm 2 2
非线性电子线路课后习题解答-超详细
(0.5cosw1t 2cosw2t)20.5(0.5cosw1t 2cosw2t)3
计算得直流分量: 2.125ms
w1:0.9531mA;w2:608125mA;2w1:0.125mA;2W2:2mA;
w1 w2 :1mA;3w1:0.015625mA;3w2:1mA; 2w1 w2 :0.09375mA;w1 w2:0.75mA.
2.2
x Ui 10 Ur
（1）由
1 107 LC
网络调谐于基波频率
QT RC 50
Gm1
IE0
Ur
2I1 x xI0 x
查表得:
2I1 x 0.18972 xI0 x x10
所以: Gm1 7.3ms
uo t 10 Gm1UiRL cost 10 4.74cos107t V THD D x / QT 1.27%
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Ui /V
-3
-1
-0.5
0
0.5
1
t /
2.8
• 2.8 增强型MOSFET管的转移特性为：
iD
n (uGS
0
2)2
uGS 2V uGS 2V
式中 n 0.8mA /V 2 。求下列情况下等效基波跨导Gm1：
（1） uGS UQ U1 cost 3 cost(V );
查表得:
I0 (15) 0.1039e15
2 I1 ( x) xI0 (x)
x15 0.12881
Gm1 ( x)
g mQ [1
电子线路非线性部分第五版课后练习题含答案
电子线路非线性部分第五版课后练习题含答案1、P-N结的基本结构是什么？P-N结是由一块N型半导体和一块P型半导体的结合构成的。
其中P型半导体带正电荷、空穴浓度高，而N型半导体带负电荷、电子浓度高。
加上正向偏置电压，电子从N型区域向P型区域移动，空穴从P型区域向N型区域移动，使两个半导体的电子和空穴相互耦合，从而使电子汇集在P区域，形成P区的电子云，同时空穴汇集在N区域，形成N区的空穴云。
2、二极管是什么？其主要作用是什么？二极管是一种基于P-N结的电子元件，一般用于限制电压和整流，即只允许电流从P端流向N端，而不允许电流从N端流向P端。
其主要作用有以下几种： 1. 整流作用：用于将交流电转换成直流电，也就是只允许当前向传导。
2. 限制作用：用于保护元件和电路不受电压过高的损害。
3. 校准作用：根据二极管的反向饱和电流与温度之间的对数关系，可以通过反向电流的变化来测量温度。
4. 电压参考作用：可以通过将一个稳定的反向电流流过二极管来稳定电压。
3、什么是Zener二极管？Zener二极管是一种特殊的二极管，它在反向电压较低情况下可以维持其工作电流，其主要特点是：在其额定反向压力下，只有很小的反向电流流过。
在额定反向电流下，电压相对较稳定，因此可以用来作为电路中稳压器的一部分。
Zener二极管的主要应用： 1. 作为电路中的稳压器，可以抵御反向电压的过度提高，使电路保持稳压。
2. 用于灵敏度高的测量设备或检测器件中，可快速响应低电压电流信号，并能提供一定的电流。
4、什么是BJT晶体管？有哪些类型？BJT晶体管是一种三层结构的半导体器件，由两个P-N结或 P-N-P 或 N-P-N 的共同的区域组成，其主要作用是有源放大电路和开关电路。
BJT晶体管有三种类型： 1. NPN型：基极为P型，发射极为N型，集电极为P 型。
当基极电压为正时，PNP管中的电子从N区进入基区。
大部分电子与空穴复合并不再流动，但有一小部分电子到达集电区域，这就是放大效应。
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1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。
还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，P CM 还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P 。
= 1000 W ，当集电极效率C 由40％提高到70‰时，试问直流电源提供的直流功率P D 和功率管耗散功率P C 各减小多少？解：当C1 = 40 时，P D1 = P o / C = 2500 W ，P C1 = P D1 - P o =1500 W当C2 = 70 时，P D2 = P o / C =1428.57 W ，P C2 = P D2 - P o = 428.57 W 可见，随着效率升高，P D 下降，(P D1 - P D2) = 1071.43 WP C 下降，(P C1 - P C2) = 1071.43 W 1-6 如图所示为低频功率晶体管3DD325的输出特性曲线，由它接成的放大器如图1-2-1（a ）所示，已知V CC = 5 V ，试求下列条件下的P L 、P D 、C （运用图解法）：（1）R L = 10，Q 点在负载线中点，充分激励；（2）R L = 5 ，I BQ 同（1）值，I cm = I CQ ；（3）R L = 5，Q 点在负载线中点，激励同（1）值；（4）R L = 5 ，Q 点在负载线中点，充分激励。
解：(1) R L = 10 时，作负载线(由V CE = V CC - I C R L )，取Q 在放大区负载线中点，充分激励，由图得V CEQ1 = 2.6V ，I CQ1 = 220mA ，I BQ1 = I bm = 2.4mA因为V cm = V CEQ1-V CE(sat) = (2.6 - 0.2) V = 2.4 V ，I cm = I CQ1 = 220 mA所以m W 26421cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ1 =1.1 W ， C = P L / P D = 24(2) 当 R L = 5 时，由V CE = V CC - I C R L 作负载线，I BQ 同(1)值，即I BQ2 = 2.4mA ，得Q 2点，V CEQ2 = 3.8V ，I CQ2 = 260mA这时，V cm = V CC -V CEQ2 = 1.2 V ，I cm = I CQ2 = 260 mA所以 m W 15621cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ， C = P L / P D = 12(3) 当 R L = 5 ，Q 在放大区内的中点，激励同(1)，由图Q 3点，V CEQ3 = 2.75V ，I CQ3= 460mA ，I BQ3 = 4.6mA ， I bm = 2.4mA 相应的v CEmin = 1.55V ，i Cmax = 700mA 。
因为V cm = V CEQ3 - v CEmin = 1.2 V ，I cm = i Cmax - I CQ3 = 240 mA所以m W 14421cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ3 = 2.3 W ， C = P L / P D = 6.26(4) 当 R L = 5 ，充分激励时，I cm = I CQ3 = 460 mA ，V cm = V CC -V CEQ3 = 2.25 V所以 m W 5.51721cm cm L ==I V P ，P D = V CC I CQ3 = 2.3 W ， C = P L / P D = 22.51-7 如图所示为三种甲类功率放大器的输出电路，采用相同的功率管及V CC 值。
设V CE(sat)= 0，I CEO = 0，变压器是理想无耗的，试在同一输出特性曲线上作出各电路的交、直流负载线，并求这三种放大器的最大输出功率之比)c max(L )b max(L )a max(L ::P P P 。
解：(1) ○1 直流负载线方程 v CE = V CC - i C R C ，负载线CD ，当i C = I CQ 时，V CEQ = V CC - I CQ R C 。
○2 交流负载线中点过Q ，斜率为(-1/L R ')，C C L L 21//R R R R =='，根据交流负载线 AB 得I cm = I CQ ，V cm = V CEQ = I cm LR ' 代入V CEQ 方程中 V cm = V CC - I cm R C = V CC - I CQ R C = V CC - 2I cm LR '= V CC - 2V cm 解得LCCcmCC cm 3131R V I V V '==， 即L2CC L CC CC )a max(L 181313121R V R V V P '='⨯⨯= L2CCcmCC CQ CC D 31R V I V I V P '===所以 61D)a max(L C ==P P η (2) 交流负载相同，均为CF ，为获最大输出功率，Q 处于交流负载线的中点，故V cm = V CEQ = V CC /2，L CC CQ cm 2R VI I ==所以 ；L 2CCcm cm )b max(L 8121R V I V P ==L2CC CQ CC D 2R V I V P ==41D)b max(L C(b)==P P η (3) 因为直流负载电阻为零，故直流负载线为CG ，交流负载线斜率为(-1/LR ')的直线MN ，当Q C 处于中点时，得V cm = V CEQ = V CC ，L CC CQ cm R VI I '==，L 2CCcm cm )c max(L 2121R V I V P '==，L 2CC CQ CC D R V I V P '== 所以21D )c max(L C(c)==P P η 所以36:9:421:81:181::)c max(L )b max(L )a max(L ==P P P 6:3:221:41:61::C(c)C(b)C(a)==ηηη1-8 如图（a ）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b ）所示为功率管的理想化输出特性曲线。
已知R L = 8 ，设变压器是理想的，R E 上的直流压降可忽略，试运用图解法：（1）V CC = 15 V ，LR ' = 50 ，在负载匹配时，求相应的n 、P Lmax 、C ；（2）保持（1）中V CC ．I bm 不变，将I CQ 增加一倍，求P L 值；（3）保持（1）中I CQ 、LR '、I bm 不变，将V CC 增加一倍，求P L 值；（4）在（3）条件中，将I bm 增加一倍，试分析工作状态。
解：(1) 因为V CC = 15 V ，LR '= 50 ，负载匹配时，A 3.0LCCcm CQ1='==R V I I 由此得知Q 1的坐标为Q 1(15V ，0.3A)，Q 1点处于交流负载线AB 的中点，其在坐标轴上的截距为A (32 V ，0)，B (0，0.6A)。
由图可见I cm = I CQ1=0.3A ，V cm = V CC = 15 V此时，W 25.221cm cm Lmax ==I V P ，W 5.4CQ CC D ==I V P%505.425.2D max L C ===P P η，5.2850L L =='=R R n (2) LR '是否变化没说明，故分两种情况讨论 ○1当L R '不变时，因为I CQ 增加一倍，因此，L R '已不是匹配值，其交流负载线平行移动，为一条过Q 2点的直线EF(LR '不变，斜率不变，I CQ 增加，Q 点升高) 此时，由于V CC 、I bm 、LR '都不变，其P Lmax 亦不变，为2.25 W (I bm 不变，I cm 不变，V cm 不变)但 P D = V CC I CQ = 9 W C = P Lmax / P D = 25%○2当L R '改变时，且L R '< 50 ，交流负载线以Q 2为中心顺时针转动，但由于V CC 、I bm 、I cm 不变，因而LR '↓ → P L ↓ C ↓当LR '> 50 ，交流负载线以Q 2为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和失真。
(3) V CC = 30 V ，交流负载线平移到EF ，静态工作点为Q 3，因为I bm 不变，所以V cm 不变，I cm 不变，因此P L 不变，P L = 2.25 W ，但V CC = 30 V ，所以P D = V CC I CQ = 9 W C = P L / P D = 25%(4) I bm = 6 mA ，以Q 3点为静态工作点，出现截止失真。
1-9 单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管3DD303、相同的电源电压V CC 和负载R L ，且甲类放大器的L R '等于匹配值，设V CE(sat) = 0， I CEO= 0，R E 忽略不计。
（1）已知V CC = 30 V ，放大器的i Cmax = 2 A ，R L = 8 ，输入充分激励，试作交流负载线，并比较两放大器的P omax 、 P Cmax 、C 、LR '、n ；（2）功率管的极限参数P CM= 30 W ，I CM = 3 A ，V (BR)CEO = 60 V ，试求充分利用功率管时两放大器的最大输出功率P omax 。
解：(1) 见表 甲类 乙类交流负载线P omax W 15212121Cmax CC cm cm ==i V I V W 30212121Cmax CC cm cm ==i V I V P Cmax2P omax = 30 W0.2P omax = 6 W(单管)C50%78.5%LR ' Ω=302/omax 2CC P VΩ=152/omax 2cm P Vn 94.1830L L =='R R 37.1815L L =='R R (2)见表 甲类 乙类P omaxW 15W 302121CM max o =⨯=≤'P P W 5.22A 3V 608181CM (BR)CEO omax=⨯⨯=≤''I V P所以W 15max o omax ='=P PW 45A 3V 604141CM(BR)CEO max o =⨯⨯=≤'I V PW 150W 3055CM omax=⨯=≤''P P 所以W 45max o omax ='=P P1-14 如图所示为两级功放电路，其中，T l 、T 2工作于乙类，试指出T 4、R 2、R 3的作用。