华工网院模拟电子技术作业及答案2015-2016

模拟电子技术课程作业
第1章 半导体器件
1将PN 结加适当的正向电压，则空间电荷区将( b )。

(a)变宽 (b)变窄 (c)不变
2半导体二极管的主要特点是具有( b )。

(a)电流放大作用 (b)单向导电性
(c)电压放大作用
3二极管导通的条件是加在二极管两端的电压( a )。

(a)正向电压大于PN 结的死区电压 (b)正向电压等于零 (c)必须加反向电压
4理想二极管的反向电阻为( b )。

(a)零 (b)无穷大 (c)约几百千欧
5电路如图1所示，设1D ，2D 均为理想元件，已知输入电压i u =150sin t ωV 如图2所示，试画出电压O u 的波形。

答：
6电路如图1所示，设输入信号I1u ,I2u 的波形如图2所示，若忽略二极管的正向压降，试画出输出电压O u 的波形，并说明t 1,t 2时间内二极管D 1，D 2的工作状态。

D D u O
+
- 图1
图2
u i u i
u
I2
D
1
图1
图2
u
I1
u
答：电压波开如图：
在t1时间内D1导通，D2截止。

在t2时间内D1截止，D2导通。

7电路如图所示，试分析当u I V
=3时，哪些二极管导通？当u
I
V
=0时，哪些二极管导通？（写出分析过程并设二极管正向压降为0.7 V）。

答：当U I=3V时，D2D3D4导通；当U I=0V时，D1导通。

当U I=3V时，5V电源有两个回路，右边D2D3D4的压降各为0.7V，所以该给回路中的电阻压降是5V-3*0.7V=2.9V,电阻下端是5V的电源正极为+5V，因此a点电位为2.1V，由于D1左边电位为+3V，因此D1不会导通。

第2章基本放大电路
1下列电路中能实现交流放大的是图(b
)。

D
1
D
2
D
3
4
2图示电路，已知晶体管60=β，V 7.0BE =U ，Ω=k 2C R ，忽略U BE ，如要将集电极电流I C 调整到1.5mA ，R B 应取( a )。

(a)480k Ω (b)120k Ω (c)240k Ω (d)360k Ω
3电路如图所示，R C ＝3k Ω，晶体管的β＝50，欲使晶体管工作在放大区， R B 应调至(
c
)。

(a)10k Ω (b)100k Ω
(c)300k Ω
(d)∞
4分压式偏置放大电路如图所示，晶体T 的40=β，V 7.0BE =U ，试求当R B1，R B2分别开路时各电极的电位（U B ，U C ，U E ）。

并说明上述两种情况下晶体管各处于何种工作状态。

o CC
U CC
(c)
(d)
-
o
u o
V
R B
{
V
答：(1)当R B1开路时，偏置电路如图1所示：
U BE ＝0，I B =0，I C =0，I E =0 U B =0
U C =U CC =12 V U E =0 此时晶体管处于截止状态。

(2)当R B2开路时，偏置电路如图2所示:
I U R R I I CS CC C E BS CS
mA mA
mA ≈
+==≈
=12
3
401β.
I U R R I I B CC B E B BS
mA mA
≈
++=-+⨯=>()..11207
20411
0185β
此时晶体管处于饱和状态，U E ≈4V ，U B ≈4.7V ，U C ≈4V
5放大电路如图所示,已知晶体管的输入电阻Ω=k 1be r ，电流放大系数β=50，要求: (1)画出放大器的微变等效电路；
(2)计算放大电路输入电阻r i 及电压放大倍数u A 。

u o U CC 12V
+
-
R B1
+U CC
R B +U CC
C
图1
图2
V 39.k Ω
Ω
V
答:
(1)
(2)r R r R R R i
B be B B B k ===//.//07912Ω
A R R r u =-=-=-β
C L be //.//.50252
1
625
6电路如图所示，已知R B k =400 Ω，R C k =1 Ω，U BE .V =06 ，要求:
(1)今测得U CE V =15，试求发射极电流I E 以及晶体管的β; (2)欲将晶体管的集射极电压U CE 减小到8V ，试求R B 应如何调整？并求出其 值。

(3)画出微变等效电路。

解：（1）
mA mA I B 0482.04007.020=-=
mA mA I I C E 51
15
20=-=≈
1030482
.05≈==
B C I I β (2)
mA mA I C 121
8
20=-=
mA mA I I E B 117.010312==
=β
u o
12V
+
－
+20 V
Ω≈Ω-=
-=
k k I R B
B 8.165117
.06
.0206
.020
(3) 微变等效电路图
第三章 多级放大电路
1由两管组成的无射极电阻E R 简单差动放大电路，欲在双端输出时能很好的抑制零点漂移必须使得(
a
)。

(a)电路结构对称，两管特性及对应的电阻元件参数相同。

(b)电路结构对称，但两管特性不一定相同。

(c)两管特性及对应的电阻元件参数相同，但电路结构不一定对称。

2在多级直接耦合放大电路中，导致零点漂移最为严重的是(
a
)。

(a) 第一级的漂移 (b)中间级漂移 (c)末级漂移 (b)
3在直接耦合放大电路中，采用差动式电路结构的主要目的是( b
)。

(a)提高电压放大倍数 (b)抑制零点漂移 (c)提高带负载能力
4电路如图所示，微安表的读数为A 100μ，AB 支路的总电阻Ω=k 2L R ，=1β2β=50,
V 6.0BE =U ，计算时忽略p R 的影响，且不计微安表的内阻。

要求：(1)指出电路的输入，
输出方式；(2)电路是如何抑制零点漂移的？(3)计算输入电压u I 的大小。

答：
(1)电路是单端输入，双端输出；
(2)电路通过共模反馈电阻R E 及对称的电路结构抑制零点漂移；
(3)
A R R U U I E
B BE
EE BQ μβ10102.5304
.5101.5)501(210106.06)1(23
33≈⨯=⨯⨯+⨯+⨯-=++-=
mA I I BQ EQ 51.0)1(=⋅+=β
Ω=+=++=⨯++=K I r EQ be 8.2260020051.026
)501(20026)1(200β
Ω=+⨯=
K R R L
C 48.05
.0105
.0102
//
单端输入双端输出的差模放大倍数为875.18
.21048.0502//-=+⨯-=+-=be B L
C ud r R R R A β
id
AB
id od ud u u u u A ==
则mV A R I A u u ud L A ud AB id 3.53875
.1101101003
6-=-⨯⨯⨯=⋅==-μ
因单端输入02=I u ，差模电压I I I I id u u u u u =-=-=021 即mV u u id I 3.53-==
5差动放大电路如图所示，问E R 对差模信号有无影响？为什么？
u I
答：
E R 对差模信号无影响。

因为通过E R 的差模电流信号E1i ∆和E2i ∆的大小相同，方向相反，故
∆i E =∆i E1+∆i E2=0，所以差模信号在E
R 上的总压降为零。

6电路如图所示，其中两个晶体管特性完全相同。

试回答：(1)R E ，R C ，R Z 各起什么作用？(2)此电路是否能将交流信号I u 放大为O u ？(3)u I 和u O 的相位关系怎样，是同相还是反相？
答：
(1)C R 将变化的电流信号转换为电压信号，E R 起抑制零漂的作用，Z R 起限流作用
(2)此电路能将u I 放大为O u 。

(3)I u 和O u 的相位相反。

8某抑制零点漂移的放大电路如图所示，试说明该电路中，采用了哪些改善电路性能的措施?
U CC
U CC
答：图中T1, T2是特性相同的晶体管，电路对称，参数也对称，如：VBE1=VBE2，
R Cl =R C2=R C ，R Bl =R B2=R B ，β1=β2=β。

电路有2个输入端和2个输出端。

因左右2个放大电路完全对称，所以在没有信号情况下，即输入信号U I =0时，U o1=U o2，因此输出电压Uo=0，即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。

当温度变化时，左右两个管子的输出电压Uo1，Uo2都要发生变动，但由于电路对称，两管的输出变化量(即每管的零漂)相同，即△Uo1=△Uo2，则Uo=O ，可见利用两管的零漂在输出端相抵消，从而有效地抑制了零点漂移。

第四章 集成运算放大器
1从外部看，集成运放可等效成高性能的（ B ） A. 双端输入双端输出的差分放大电路 B. 双端输入单端输出的差分放大电路 C. 单端输入双端输出的差分放大电路 D 单端输入单端输出的差分放大电路 2集成运放的输出级多采用（ C ）
共射放大电路 B. 共集放大电路 C. 互补输出电路
第5章 放大电路的频率响应
1低频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（ a ）
(a) 耦合电容和旁路电容的存在 (b) 半导体管极间电容和分布电容的存在 (c)半导体管的非线性特性 (d) 放大电路的静态工作点不合适 2高频信号作用时放大倍数数值下降的原因是（
b ）
(a) 耦合电容和旁路电容的存在 (b) 半导体管极间电容和分布电容的存在
V
(c)半导体管的非线性特性 (d) 放大电路的静态工作点不合适
3单级阻容耦合共射放大电路中，当输入信号的频率等于上限频率时，
O U 和S U 的相位差为( b ).
(a) 45 (b) 225- (c) 45- (d)
135-
第六章 负反馈放大电路
1放大电路如图所示，R F 支路引入的反馈为( c
)。

(a)串联电压负反馈 (b)串联电流负反馈 (c)并联电压负反馈
(d)正反馈
2两级放大电路如图所示，第二级与第一级之间的R F 支路引入的反馈为( a
)。

(a)串联电压负反馈 (b)串联电流负反馈 (c)并联电压负反馈
(d)并联电流负反馈
3 在串联电压负反馈放大电路中，若将反馈深度增加，则该电路的输出电阻将( a
)。

(a)减小
(b)增加
(c)不变
4对两极共射阻容耦合交流放大器，希望稳定其输出信号电压，并提高其输入电
阻，要求从第二级至第一级引入的反馈为( a ). (a)串联电压负反馈 (b)串联电流负反馈 (c)并联电压负反馈
(d)并联电流负反馈
CC
R F
5在串联电压负反馈放大电路中，若将反馈深度增加，则该电路的输出电阻将( a ). (a)减小
(b)增加
(c)不变 (d)不定
6 两极阻容耦合放大电路如图所示，试指出其交流反馈支路及反馈的类型(电压，电流；串联，并联)，并在图上用瞬时极性判别反馈的极性(正，负反馈)。

答:
3R 构成第一级串联电流负反馈 3R ，7R 构成级间串联电压负反馈
7某负反馈放大电路的开环放大倍数为50，反馈系数为0.02，问闭环放大倍数
为多少？
解：
2502
.050150
1=⨯+=+=
AF A A f
8电路如图所示，试对下列问题作出回答：(1)何种输入、输出方式？(2)指出反馈电路，说明反馈极性（正，负反馈）及其类型？(3)当u I 极性如图所示时，标出u O 的极性？
(1)单端输入，单端输出方式
(2)串联电压负反馈，R F 与R B2分压电路组成反馈电路
o
CC
CC
U EE
(3)u O 极性上正下负
第7章 信号的运算
1运算放大器接成图示电路后，其输入输出方式为( c
)。

(a)双端输入双端输出 (b)双端输入单端输出 (c)单端输入单端输出 (d)单端输入双端输出
2理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零，其原因是( b
)。

(a)同相端和反相端的输入电流相等而相位相反 (b)运放的差模输入电阻接近无穷大 (c)运放的开环电压放大倍数接近无穷大
3比例运算电路如图所示，该电路的输入电阻为( b )。

(a)零 (b)R1 (c)无穷大
4具有高输入阻抗和接地负载的电压控制电流源电路如图所示，设图中R R R =+12，试证明：i u R L I =-21/。

O
-∞＋R F
-∞＋
＋
答:证明
L i i i =-+()12
i u u R 22
=
-O I u i R u R R R u R R u O1I I O
=-+=
+-21222
u u O2O1=-
i u u R u R R R R R u R R R u 11121212
=
-=++-O O2O I O 因此i u R R R R u u R R R R R R u L O O O I
=--+-+-()()112221221
将R R R =
+12代入：
得i u R L I =-2
1
5电路如图所示，求负载电流i L 与电压u S 之间关系的表达式。

解：电路是反相放大器，据“虚断”、“虚短”的特点有0==-+u u ，
1112R u R u u i i s
s R R =-==-
s F u R R u ⋅=12
F s F F F R u R R R u i /1
2⋅==
-∞＋
＋
-∞＋
＋
u O
-∞＋
u O
R
s F F
s s F s F s R F L u R R R R R u u R R R R u R u R R i i i ⋅⋅-=-⋅⋅=-⋅=
-=121121122/
即s
F
F
L u R R R R i ⋅⋅-=12
6试用集成运放组成运算电路，要求实现以下运算关系，请画出电路，并在图中
标出各电阻的阻值。

① u 0=－5u I ② u 0=－2u I1－10u I2 答：①如图6-1：取用反相比例电路可得
Ω=Ω==k R k R R R F F
20则100选,511
F R R ='//Ω=k R 7.161
②如图6-2：取用反相比例电路可得
Ω===k R R R
R R F F F 100，选10,22
1
Ω=='Ω=Ω=k R R R R k R k R F 7.7////，10,502121
第八章 正弦波振荡电路
1自激正弦振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置，此装置之所以能输出信号是因为(
b
)。

(a)有外加输入信号
(b)满足了自激振荡条件
(c)先施加输入信号激励振荡起来，然后去掉输入信号
2一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A u ，反馈系数为F ，能够稳定振荡的幅值条件是(
a
)。

(a)||A F u >1 (b)||A F u <1 (c)|
|A F u =1 3一个正弦波振荡器的开环电压放大倍数为A
A u u =∠||ψA ，反馈系数为 F F =∠||ψF ，该振荡器要维持稳定的振荡，必须满足(
b
)。

(a)|
|AF u =>1，ψψπA F ()+=+21n (n=0，1，2，…) (b)|
|AF u =1，ψψπA F +=2n (n=0，1，2，…) (c)|
|AF u >1，ψψπA F ()+=-21n (n=0，1，2，…) 4在图示文氏桥振荡电路中，已知R1=10 k Ω，R 和C 的可调范围分别为1~100 k Ω、0.001~1μF 。

（1） 振荡频率的可调范围是多少？（2）
R F 的下限值为多少？
解:（1）RC 取最大值，
Ω⨯=Ω=31010100k R
F uF C 61011-⨯==则振荡频率最小
Hz RC
f 59.110
11010014.321
2116
30=⨯⨯⨯⨯⨯=
=
-π
RC 取最小值，
Ω⨯=Ω=31011k R
F uF C 610001.0001
.0-⨯==则振荡频率 最大
MHz RC
f 159.010
001.010114.321
2126
30=⨯⨯⨯⨯⨯=
=
-π
所以，振荡频率的可调范围是1.59Hz~0.159MHz 。

（2） RC 桥式振荡电路的电压放大倍数310
111>+=+
=F F U R
R R A 得到Ω>k R F 20所以R F 的下限值为Ωk 20。

5将图示电路合理连接，构成桥式（即文氏桥）正弦波振荡电路，并估算电路的振荡频率和R1的最大值。

解：连接如下图：
电路的振荡频率为Z o H RC f 1591002.0105014.321
216
3=⨯⨯⨯⨯⨯==
-π
RC 桥式振荡电路的电压放大倍数3100111
1>+=+=•
R R R u A F 得Ω<K R 501 所以1R 最大值ΩK 50
第九章 功率放大电路
1无输出电容器的互补对称功率放大电路（OCL ），电源电压为±12 V ，输入正弦信号i u 的幅度足够大，则输出正弦波幅度最大约等于( a )。

(a)12V (b)24V (c)6V
2 OCL 功率放大电路如图所示，当u i 为正半周时，则( a )。

(a)T 1导通T 2截止 (b)T 1截止T 2导通 (c)T 1，T 2导通
3欲提高功率放大器的效率，常需要( b )。

(a)增加电源供给的功率，减小动态输出功率 (b)增加动态输出功率，减小电源供给的功率 (c)设置静态工作点在接近饱和区处，增加静态电流I C
4在图示OCL 电路中，已知T 1、T 2管的V U CES 1=，电源电压为±9V ，负载电阻R L =8 Ω，
试计算最大输出功率P om 及效率η。

解：V U V U CES CC 1,9
== 最大输出功率W R U U R U P L CES CC L cem OM 48)19(21)(21)(212
2max 2=-⋅=-⋅=⋅= 最大输出效率%709
1
9414.34=-⨯=
-⋅
=
CC
CES
CC U U U πη 。

5如图所示的电路中的晶体管的饱和压降的数值为V 3CES =U 、V 24CC =V 、Ω=8L R ，则最大输出功率和效率各为多少？晶体管的CM I 、(BR)CEO U 和CM P 应如何选择？
T 1
T 2
R L
+12 V
-12 V R 1
D 1
D 2
R 2
u i
+
u o -
解：OTL 互补对称功放电路，1T 和2T 的c-e 回路
的等效电源都是
Ω
===
=8122
24
2L
CC
CC R V
V U 最大输出功率：
W R U P L CC o 98
21222
2max
=⨯=≈ 最大输出效率：
%5912
4)
312(14.34=⨯-⨯=
-⋅
=
CC CES
CC U U U πη
因晶体管的A R U I L CC cm 5.18
12
===
V U U CC cem 241222=⨯==
W P P o T 8.192.02.0m ax m ax 1=⨯=≈
所以晶体管的选择要CM I >1.5A , (BR)CEO U >24V, CM P >1.8W 。

第10章 直流电源
1在整流电路中，二极管之所以能整流，是因为它具有( b )。

(a)电流放大特性
(b)单向导电的特性
(c)反向击穿的性能
2电路如图所示，该电路的名称是( b )。

(a)单相半波整流电路 (b)单相桥式整流电路 (c)单相全波整流电路
3整流电路如图所示，二极管为理想元件，变压器副边电压有效值U 2为10V ，负载电阻R L =2
k Ω，变压器变比k N N ==1210。

～
u 2
u 1
R L
D 1D 4
D 2
D 3
u O
+-
+-+
-
(1)求负载电阻R L 上电流的平均值I O ；
(2)求变压器原边电压有效值U 1和变压器副边电流的有效值I 2； (3)变压器副边电压2u 的波形如图所示，试定性画出O u 的波形。

答:
(1)U U 020*********==⨯=.(.).V V
I U R O O L mA mA ===452225..
(2)U kU 121010==⨯=()V 100V
I I 2157157225353==⨯=.(..).O mA mA
4整流电路如图所示，二极管为理想元件且忽略变压器副绕组上的压降，变压器原边电压有效值V 2201=U ，负载电阻，Ω=75L R ，负载两端的直流电压V 100O =U 。

要求: (1)在下表中选出合适型号的二极管; (2)计算整流变压器的容量S 和变比k 。

答:
(1)负载电流I U R O O L
A A ===10075
133.I I D O A =
=1
2
0665. N 1
u 1O
2U ωt
+
-
2U ωt
u 1
O 最 大 整 流 电流 平 均 值
最 高 反 向 峰 值电 压
/mA
/V
2CZ11A 2CZ12B 2CZ11C 100O
300010001000
100300
型 号
N 1
-
+
U U 209
100
09
11111=
=
=O
V V ...U U DRM V V ==⨯=22111111572. 因此选2CZ11C (2)A 48.19
.033
.19
.0O
2==
=I I VA 4.164VA 48.111.11122=⨯==I U S 变比k =
=220
11111198.
.。

5图所示的是单相半波整流电路，请画出其未完成的输出波形。

答：
6直流稳压电源如图所示。

（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由那些元件组成。

（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。

答：（1）整流电路组成：41~D D ；滤波电路：1C ;调整管: 1T 、2T ；基准电压电路：R '、Z D '、R 、DZ ;比较放大电路：A;采样电路：1R 、2R 、3R
(2)为使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“-”，下为“+”。