电子线路(非线性部分)第三章课后习题解答
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。
电子电路第三章习题及参考答案
习题三3-1 网络“A ”与“B ”联接如题图3-1所示,求使I 为零得U s 值。
解:根据戴维南定理可知,图(a)中的网络“A ”可以等效为图(b)电路,其中等效电源为:)(431133V U oc =⨯+=,当该等效电路与“B ”网络联接时,(如图(c)所示),只要)(43V U U oc s ==,电流I 恒等于零。
(注意根据此题意,无需求出R o ) 3-2 (1)题图3-2(a)电路中R 是可变的,问电流I 的可能最大值及最小值各为多少? (2)问R 为何值时,R 的功率为最大?解:(1)由图(a)可知:当R =∞时,I =0,为最小当R =0时,I 为最大,其值为: )(31032212132//21110A I =+⨯+=(2)由图(a)可算得a 、b 端左边部分的开路电压为: )(3102121110V U oc =⨯+=其等效电阻为:)(121121132Ω=+⨯+=o R根据戴维南定理图(a)可以简化为图(b)电路,由图(b)电路可知,当R=R o =1Ω时,可获得最大功率。
3-3 求题图3-3电路中3k 电阻上的电压(提示:3k 两边分别化为戴维南等效电路)。
解:为求3k 电阻上电压U ,先将图(a)中3k 电阻两边电路均用戴维南等效电路代替。
“A ” “B ” (a)(b)(c)题图3-1 习题3-1电路图(a)(b)题图3-2 习题3-2电路图对于左边电路由弥尔曼定理有:)(1060//30//20)(20301601201302402012011Ω==-=++-=k R V U o oc对于右边电路由弥尔曼定理有:)(712040//60//60)(7240401601601402406048022Ω===++-=k R V U o oc 所以图(a)可以简化为图(b)电路,由图(b)很容易求得: )(4.5211338037120103207240V U ≈⨯=⨯+++=3-4 试求题图3-4所示的桥式电路中,流过5Ω电阻的电流。
《电子线路(I)(1到7章)》董尚斌编 课后习题答案(经修改)
《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(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。
电子线路第六版答案第三章
电子线路第六版答案第三章在分析电路原理图时,有两种方法。
一种是使用“一元一次方程”进行求解,如“1+1”、“2+2”、“3+3”等;另一种是采用“等效电路模型”对电路进行求解。
“一元一次方程”和“等效电路模型”都属于()法。
A.线性方程模型 B.二次方程模型 C.一元二次方程模型 D.三次方程模型【答案】 C解析:线性方程模型又称为一元二次方程模型、二元组模型、二元线性方程模型(D)。
它通过“等效方法”求解不同二次方程在电子电路中不同参数下的取值。
C解析:数字电路由()所产生。
A.电子元件(C):单极性电路组成部件;另一个方向是正弦波噪声。
B解析:正弦波噪声指的是由一根频率为() Hz的谐振电源产生的波形中含有谐振频率低于() Hz或相匹配频率大于零的噪声。
1.在电路图中,电流I1是控制电路的电源电压,它是由()所决定的。
A解析:电流I1是控制电路电源电压,其作用是使开关 B正常工作。
该题考查的知识点是电路原理图。
C解析:当I1在电路中正常工作时,开关 B是不工作的。
D解析:该题考查的知识点是用“多步法”求解电路时的等效电路模型。
故选 B。
多步:当电路图出现不同的频率时,其对应的电压。
B解析:用“多步法”求解电路图现象时,应先选择相应的开关电路,然后再将其绘制到图中。
C解析:在分析电路时,可用“一元一次方法法”、“等效电路模型法”来对电路进行求解,其中对电路求出的变量就包括参数 I、参数 c等。
2.在对电路电路进行分析时,必须注意各参数及其取值关系:(1)参数关系:电感为零,电阻为无穷大。
滤波器的滤波电容为()电感为零,电阻为无穷小。
电感两端电压应等于零时电感电流可忽略不计。
(2)取值关系:电感为零;滤波器阻抗小于1Ω时,其最大电流取值为1Ω;阻抗为无穷大时,其最大电流取值为0Ω。
此外还要注意电感之间的耦合系数、电感线圈与电感之间的耦合系数感线圈之间的耦合系数、耦合器与电感之间的耦合系数等。
滤波器与电感之间必须相互耦合,否则会产生共模谐振,从而引起噪声。
高频电子线路第3章参考答案解析
回路总电容为
C
C p12Coe p22Cie 200 0.352 18 0.0352 142 202 pF
固有谐振电导为
g0
2
f C 0 Q0
2 465103 20210-12 7.374 S
80
回路总电导为
g
p12 goe p22 gie g0
0.352 55 106 0.0352 0.4 103 7.374 106 14.6 S
入系数p1=N1/N=0.35, p2=N2/N=0.035,回路无载品质因 数Q0=80,设下级也为同一晶体 管,参数相同。试计算:
题3-1图
(1)回路有载品质因数 QL和 3 dB带宽 B0.7;(2)放大器的电
压增益; (3) 中和电容值。(设Cb’c=3 pF)
2
高频电子线路习题参考答案
解3-4: 根据已知条件可知,能够忽略中和电容和yre的影响。得
3-11 高频功放的欠压、临界、过压状态是如何区分的?各有什么 特点?当EC、Eb、Ub、RL四个外界因素只变化其中的一个时, 高频功放的工作状态如何变化?
答3-11
当晶体管工作在线性区时的工作状态叫欠压状态,此时集电 极电流随激励而改变,电压利用率相对较低。如果激励不变, 则集电极电流基本不变,通过改变负载电阻可以改变输出电压 的大,输出功率随之改变;该状态输出功率和效率都比较低。
中和电容Cn
N1 N N1
Cbc
p1 1 p1
Cbc
0.35 3 1.615 pF 0.65
答:品质因数QL为40.4,带宽为11.51kHz,谐振时的电压增益 为30.88,中和电容值为1.615pF
4
高频电子线路习题参考答案
《非线性电子线路》第3章(习题解析)
第三章习题解析
University of Science and Technology of China
课程安排
• 第三章习题: 3.1 3.2 3.3 3.5 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14
2 University of Science and Technology of China
3.10
(2) arccos EB VT
Ub
EB增大或Ub减小?
如果U 减小,则 b
ICP gmUb (1 cos)
Ic I CP 1( ) 减小,与题设矛盾
9 University of Science and Technology of China
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
93.75mA
PO m ax
1 2
V2 Omax RL '2
562.5mV
C
PO max VCC ICQ
50%
4
(2)ICQ 93.75mA RL 8
PO max
1 2
IC2Q RL
35.16mV
C
PO max VCC ICQ
3.125 %
(3) RL ' n2RL 256
PO max
1 VC2C 2 RL '
281.25mV
C
PO max VCC ICQ
25%
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第三章习题答案一、填空题1、由负载特性可知,谐振丙类功放工作于弱过压状态时,效率最高。
2、丙类谐振功放用于集电极调幅时应工作于旦坛状态。
(欠压,过压)3、谐振功放中,LC谐振回路的作用是阻抗匹配和频率选择°4、并联谐振回路的通频带越窄,说明它的选择性越好。
5、小信号谐振放大器的作用:小信号谐振放大器的作用是对信号进行选频和放大。
6、谐振功率放大器的作用:高效率的对信号功率进行放大。
7、谐振功率放大器工作的实质是:为了提高效率,谐振功率放大器一般为作于丙类状态,采用并联谐振I 口I路作负载,取出基波,滤除谐波。
,8、高频功率放大器有窄带功率放大器和宽带功率放大器两种类型,前者用谐振同路或滤波网络作负载,后者用变压器或传输线变压器作负载。
二、简答题1、某谐振功率放大器,原工作在临界状态,若保持Ucc、U BB、Re不变,增大房,试分析工作状态怎样变化?2、在谐振功放中,提高效率的措施是什么?答:在谐振功放中,提高效率的措施是让功放管工作在丙类,因为丙类放大的导通时间短, 管耗小,所以效率高。
用调谐回路作为集电极负载,用调谐回路选出基波,滤除谐波,使输出电压为余弦信号。
3、谐振功率放大器中的滤波匹配网络有何作用?对它有那些主要要求?三、计算题1、某谐振功率放大器=12V,输入"j = U.m coscot,工作于临界状态,Z m=lA,功放管输出特性如图3-39所示。
bemax⑴当谐振功率放大器分别工作于甲类(0=180°,赤的振幅为0.5A),乙类(0=90°) 和丙类(0=60。
)状态,根据折线分析法在输出特性平面上粗略画出三种放大器的动态线;⑵分别画出三种放大器集电极电流icS分和u"分的波形;(3)求丙类(0=60°)时的输出功率和效率亿。
(已知0 =60°时,%(。
) = 0.391, 泌=1.8)解:⑴红线:丙类;蓝线:乙类;黄线:甲类⑵(3)丙类:Q = 60°,Ucm=llV,/cm=lA6 =;妇屈(。
(完整版)通信电子线路第三章答案
3-1分析:晶体管低频放大器与高频小信号放大器的不同主要因为输入信号的频率和幅度差异造成。
解:晶体管低频放大器由于静态工作点不同,工作状态可能为饱和,线形,截止;而高频小信号放大器强调输入信号电平较低,放大器工作在线形区。
而且由于工作频率不同,分析工作状态时使用的模型也不尽相同,由于频率变大,在低频时不考虑的电容在高频时成为了影响工作的主要因素。
由于高频小信号放大器的输入信号的幅度小,晶体管工作在线形区,所以没有必要用特性曲线分析。
3-2分析:主要考察了晶体管混合型等效电路个参量的意义。
解:r bb是指基极体电阻,晶体管内部等效元件都连接到b' b'为载流子通过的有效基区,与基极引线b存在基区体电阻r bb,一般高频管r bb在15-250 之间。
电阻r bb是沿着PN结平面由基区材料决定的体积电阻,是晶体管高频放大性能变坏的主要原因,r bb越小越好,是评价晶体管高频放大性能的重要参数。
r bc是集电结电阻,因为集电结为反偏,所以r bc较大,约为10k —10M ,特别是硅管,r bc很大,和放大器的负载相比,它的作用往往可以忽略。
3-3分析:主要考察了晶体管模型的重要参数g m 的意义。
解:g m 是晶体管的跨导,反映晶体管的放大能力,即输入对输出的控制能力。
它和晶体管集电极静态电流大小有关。
分析:阻抗匹配问题是由于高频小信号的负载的特殊性——谐振回路特性决定的。
解:因为高频小信号放大器的负载是一个谐振回路,如果阻抗不匹配,会使输出信号幅3-4度减小,而且会失真,为此,必须考虑阻抗匹配的问题。
3-5分析:主要考察了小信号放大器的几个主要质量指标之间的关系。
解:主要质量指标有:增益,通频带,选择性,工作稳定性,噪声系数这5个指标。
以上几个指标,增益和稳定性是一对矛盾, 通频带和选择性是一对矛盾。
为使放大器稳定工作,必须采取稳定措施, 即限制每级增益,选择内反馈小的晶体管,应用中和或失配方法等;而 解决通频带和选择性的矛盾可以增加回路的数目, 采用参差谐调,用网络综合法设计耦合网络或者采用集中滤波器放大器的办法来解决。
电子线路(非线性部分)教材答案(PDF)
第一章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ηC 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ηC1 = 40% 时,P D1 = P o /ηC = 2500 W ,P C1 = P D1 - P o =1500 W当ηC2 = 70% 时,P D2 = P o /ηC =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 、ηC (运用图解法):(1)R L = 10Ω,Q 点在负载线中点,充分激励;(2)R L = 5 Ω,I BQ 同(1)值,I cm = I CQ ;(3)R L = 5Ω,Q 点在负载线中点,激励同(1)值;(4)R L = 5 Ω,Q 点在负载线中点,充分激励。
解:(1) R L = 10 Ω 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mW 26421cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ1 =1.1 W ,ηC = P L / P D = 24%(2) 当 R L = 5 Ω 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 mW 15621cm cm L ==I V P ,P D = V CC I CQ2 = 1.3 W ,ηC = P L / P D = 12%(3) 当 R L = 5 Ω,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 。
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
电子技术(非电类)第三章课后习题答案
电子技术(非电类)第三章课后习题答案第三章习题参考答案3-1电路如图3-40所示,设]=40,试确定各电路的静态工作点,指出晶体管工作于什么状态?200 k+ 15V3k「—-+15VL 2k「p-e[_ 300k'.1-15V ・1k'.1200Vo+20V-+20V2kfl+15V1k'Ja) b) c) d)图3-40题3-1图解a) 1 BQ 15-0.7200 103=71.5 3I CQ=40 0.0715 =2.86mAU C EQ=15-2.86 1=12.14V 晶体管工作于放大状态b)IBQ20-0.73[200 (1 40) 1] 10=80 J Aa )b) c)I CQ = 40 °.°8 = 3.2mAU CEQ =20 -3.2 (2 1) =10.39V晶体管工作于放大状态 C )设晶体管工作在放大状态I CQ =40 0.257 = 10.3mA U CEQ -15 -10.3 3—15.9V说明晶体管已经深度饱和。
d )由于发射结反偏,晶体管工作于截止状态。
3-2试判断图3-41中各电路能否放大交流信 号,为什么?1BQ20-0.7 75 103-0.257mACl0------d )e)f)图3-41题3-2图解a)晶体管的发射结正偏,集电结反偏,故可以放大交流信号。
b)缺少直流负载电阻R C,故不能放大交流信号。
c)晶体管为PNP型,偏置电压极性应为负, 故不能放大交流信号。
d)电容C1、C2的极性接反,故不能放大交流信号。
e)缺少基极偏置电阻R B,故不能放大交流信号f )缺少直流电源V cc,故不能放大交流信号。
3-3「英图3-42中晶体管是PNP 锗管,(1) 多R B调整合适后,4 ....化时,静态工作点将如何变化?这种 电路能否稳定静态工作点? 解1)V cc和C 1,C 2的极性如题3-3解图所示 2) 则有_ 3)在调整静态工作点时,如果不慎将 RB调到J — I ——A的极性;(2)设土、 值倉=1.5mA 币口 C1,C2如如果静 V cc~12V在图上标出R _3k O ' -7 大?(3)在调整静态工作点 调到零,对晶体管有无影响?取何 ............ .......态工施来防止这种情况发生?么?(通如果静持.R B固定不变,,--- -FeeReC 2T 出u 0Ci 1UiO ------------ =12 -0.7 =11.3V 1CQ1.50.02mA P 75,U B 11.3R B 565k QI BQ0.02 1BQ题3-3解图R B、零,根据I BQ二归严可知,I BQ变得很大,晶体管饱和; RB基极电位高于集电极电位,造成集电结正偏, 晶体管失去放大功能而饱和。
电子技术(非电类)第三章课后习题答案
第三章习题参考答案3-1 电路如图3-40所示,设40=β,试确定各电路的静态工作点,指出晶体管工作于什么状态图3-40 题3-1图解 a )A I BQ μ5.71102007.0153=⨯-=mA I CQ 86.20715.040=⨯= V U CEQ 14.12186.215=⨯-= 晶体管工作于放大状态。
b )A I BQ μ8010]1)401(200[7.0203=⨯⨯++-=mA I CQ 2.308.040=⨯=V U CEQ 39.10)12(2.320=+⨯-= 晶体管工作于放大状态。
c )设晶体管工作在放大状态。
+15Vk 200+15V +15V+20Vk 200mA I BQ 257.010757.0203=⨯-=mA I CQ 3.10257.040=⨯= V U CEQ 9.1533.1015-=⨯-= 说明晶体管已经深度饱和。
d) 由于发射结反偏,晶体管工作于截止状态。
3-2 试判断图3-41中各电路能否放大交流信号,为什么a ) b) c)d) e) f) 图3-41 题3-2图解 a) 晶体管的发射结正偏,集电结反偏,故可以放大交流信号。
b) 缺少直流负载电阻C R ,故不能放大交流信号。
c) 晶体管为PNP 型,偏置电压极性应为负,故不能放大交流信号。
d) 电容C1、C2的极性接反,故不能放大交流信号。
e) 缺少基极偏置电阻B R ,故不能放大交流信号。
f) 缺少直流电源CC V ,故不能放大交流信号。
3-3 在图3-42中晶体管是PNP 锗管,(1)在图上标出CC V 和21,C C 的极性;(2)设V 12-=CC V ,k Ω3=C R ,75=β,如果静态值mA 5.1=C I ,B R 应调到多大(3)在调整静态工作点时,如果不慎将B R 调到零,对晶体管有无影响为什么通常采取何种措施来防止这种情况发生(4)如果静态工作点调整合适后,保持B R 固定不变,当温度变化时,静态工作点将如何变化这种电路能否稳定静态工作点 解 1)CC V 和21,C C 的极性如题3-3解图所示。
电子线路第三章答案
《模拟电子线路》课程教案内容:第三章习题解答3-1放大器功率放大倍数为100,问功率增益是多少分贝?答:由G P=10lgA P,得G P=10lg100=10×2=20dB。
3-2 假如输入电压为20mV,输出电压为2V,问放大器的电压增益是多少分贝?答:因为A V=V O/V i=2V÷20mV=2000÷20=100,而G V=20lgA V所以G V=20lg100=40 dB。
3-3 假如输入信号电压为V i=0.02V,电流I i=1.0mA;输出电压V O=2V,电流I O=0.1A。
问放大器的电压、电流增益和功率增益各为多少分贝?答:因为A V=2V÷0.02V=100,A i=0.1A÷1mA=100÷1=100,Ap=A V×A i=104所以G V=20lgA V=20lg100=40 dBG i=20lgA i=20lg100=40 dBG P=10lgA P=10lg104=40 dB3-4 电压增益是-60dB,试问它的电压放大倍数是多少?该电路是放大器吗?答:由G V=20lgA V得A V=10(GV/20)=10(-60/20)=10-3=0.001。
该电路不是放大器而是衰减器。
3-5 画出由PNP型管接成的共发射极交流放大电路,并标出静态电流方向和静态管压降(V CEQ)的极性。
答:PNP型管接成的共发射极交流放大电路如右图所示。
静态管压降(V CEQ)的极性为上负下正。
3-6 什么是“非线性失真”?放大电路为什么要设置适宜的静态工作点?答:因为放大电路本身的非线性所造成的输出信号波形失真称为非线性失真。
放大电路假如不设置适宜的静态工作点,信号放大时就可能使晶体三极管进入饱和区或截止区,产生非线性失真。
所以放大电路必须设置适宜的静态工作点。
3-7 用图3.0.1所示方法调整静态工作点有什么错误?应如何改正?画出准确的电路图。
线性电子线路第三章课后题答案
AVS
Ri Ri RS
AV
RL Ro RL
序号 RS / k
RL / k
1
0.05
5
2
5
5
3
0.05
0.05
4
5
0.05
AVS 35.48 10.39 3.55 1.04
题 3.21 解:
(1) 求静态工作点
IE 2.81mA IC
VCE 1.91V
(2) 求 hie
re
/s
(3)射极串小电阻后源电压增益
h 5.16106 rad / s
题 3.35 图 P3.35 是一个简单的音频放大器输出级,已知晶体管参数 0 200 , VBE on 0.7V ,若要求放大器电压增益函数 AVS 的 3dB 下截止频率为 15Hz,则
电路中的 CC 应取多大?
(2) 若 RL 2k , Rd 4k , RE 1k , RS 0 , Cd 1F , CE 100F ,
hfe 50 , hie 1k ,画电压增益函数的幅频伯德图。
解:(1) 忽略电容 C 的影响,可以得到如下复频域方程:
AV
S
vo vi
S S
解:(1)
RRCE
11.3k 16.6k
(2)
re
VT IE
26mV 0.25mA
104
hie rb 1 re 0 101104 10.5k(忽略rb )
AV 55.4
Ri 14.6k
Ro RC 11.3k
(注:题目中未给 rb 的值,这里取 rb 0 )
IE 1.47mA IC
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3-1若反馈振荡器满足起振和平衡条件,则必然满足稳定条件,这种说法是否正确?为什么?解:否。
因为满足起振与平衡条件后,振荡由小到大并达到平衡。
但当外界因素(T 、V CC )变化时,平衡条件受到破坏,若不满足稳定条件,振荡器不能回到平衡状态,导致停振。
3-2一反馈振荡器,欲减小因温度变化而使平衡条件受到破坏,从而引起振荡振幅和振荡频率的变化,应增大和,为什么?试描述如何通过自身调节建立新平i osc )(V T ∂∂ωωωϕ∂∂)(T 衡状态的过程(振幅和相位)。
解:由振荡稳定条件知:振幅稳定条件:0)(iAi osc <∂∂V V T ω相位稳定条件:0)(oscT <∂∂=ωωωωϕ若满足振幅稳定条件,当外界温度变化引起V i 增大时,T(ωosc )减小,V i 增大减缓,最终回到新的平衡点。
若在新平衡点上负斜率越大,则到达新平衡点所需V i 的变化就越小,振荡振幅就越稳定。
若满足相位稳定条件,最终回到新平衡点。
这时,若负斜率越大,则到达新平衡点所需ωosc 的变化就越小,振荡频率就越稳定。
3-3并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下(电压激励还是电流激励)才能产生负斜率的相频特性?解:并联谐振回路在电流激励下,回路端电压的频率特性才会产生负斜率的相频特性,V̇如图(a)所示。
串联谐振回路在电压激励下,回路电流的频率特性才会产生负斜率的相频特İ性,如图(b)所示。
阻止ωosc增大,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;(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。
(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。
3-8试改正如图所示振荡电路中的错误,并指出电路类型。
图中C B、C D、C E均为旁路电容或隔直流电容,L C、L E、L S均为高频扼流圈。
解:改正后电路如图所示。
图(a)中L 改为C 1,C 1改为L 1,构成电容三点式振荡电路。
图(b)中反馈线中串接隔值电容C C ,隔断电源电压V CC 。
图(c)中去掉C E ,消除C E 对回路影响,加C B 和C C 以保证基极交流接地并隔断电源电压V CC ;L 2改为C 1构成电容三点式振荡电路。
3-9试运用反馈振荡原理,分析如图所示各交流通路能否振荡。
解:图(a)满足正反馈条件,LC 并联回路保证了相频特性负斜率,因而满足相位平衡条件。
图(b)不满足正反馈条件,因为反馈电压比滞后一个小于90°的相位,不满足相位f V ̇i1V ̇平衡条件。
图(c)负反馈,不满足正反馈条件,不振。
3-13在下图所示的电容三点式振荡电路中,已知L =0.5µH ,C l =51pF ,C 2=3300pF ,C 3=(12~250)pF ,R L =5k Ω,g m =30mS ,C b ′e =20pF ,β足够大。
Q 0=80,试求能够起振的频率范围,图中C B 、C C 对交流呈短路,L E 为高频扼流圈。
解:在L E 处拆环,得混合Ⅱ型等效电路如图所示。
由振幅起振条件知,(1)i L m 1ng g n g +′>式中,其中。
015.0211=′+=C C C n mS 301pF 3320m ee b 22===+=′′g r C C C ,代入(1),得mS 443.0L <′g 由,得eoL L 11R R g +=′kΩ115.4eo >R 则能满足起振条件的振荡频率为。
rad/s 109.1026oeo ×>=LQ R ω由图示电路知,。
21213C C C C C C ′+′+=Σ当C 3=12pF 时,C Σ=62.23pF ,rad/s102.17916omax ×==ΣLC ω当C 3=250pF 时,C Σ=300pF 。
可见该振荡器的振荡角频率范围ωmin ~ωmax =(102.9~179.2)×106rad/s ,即振荡频率范围f min ~f max =16.38~28.52MHz 。
3-15一LC 振荡器,若外界因素同时引起ω0、ϕf 、Q e 变化,设,,o oωω>′f f ϕϕ>′e Q ′分别大于Q e 或小于Q e ,试用相频特性分析振荡器频率的变化。
解:振荡回路相频特性如图,可见:(1)当时,,且;o oωω>′osc osc ωω>′o osc ωω∆≈∆(2)当时,设为,;f f ϕϕ>′oscω′′osc osc ωω>′′(3)当Q e 增加时,相频特性趋于陡峭,ϕf 不变,ωosc ↓ϕf 变化,Q e ↑→∆ωosc ↓,Q e ↓→∆ωosc ↑。
3-16如图所示为克拉泼振荡电路,已知L =2µH ,C 1=1000pF ,C 2=4000pF ,C 3=70pF ,Q 0=100,R L =15k Ω,C b ′e =10pF ,R E =500Ω,试估算振荡角频率ωosc 值,并求满足起振条件时的I EQmin 。
设 β很大。
解:振荡器的交流等效电路如图所示。
由于C1>>C 3,C 2>>C 3,因而振荡角频率近似为rad/s 1052.84163osc ×=≈LC ω已知R e0=ωosc LQ 0=16.9k ΩpF 4010kΩ95.7//e b 22e0L L=+=′==′′C C C R R R ,求得pF 4.80021212,1=′+′=C C C C C ,08.02,1332=+=C C C n Ω=′≈′′88.50L 22L R n R 又m TEQ T EQ E e E i 2111112.0g V I V I R r R g C C C n =≈+=+=≈′+=,根据振幅起振条件,即求得I EQ >3.21mA ,i L m 1ng g n g +′′>,)1(L T EQ n n g V I −′′>3-18试指出如图所示各振荡器电路的错误,并改正,画出正确的振荡器交流通路,指出晶体的作用。
图中C B 、C C 、C E 、C S 均为交流旁路电容或隔直流电容。
解:改正后的交流通路如图所示。
图(a)L 用C 3取代,为并联型晶体振荡器,晶体呈电感。
图(b)晶体改接到发射极,为串联型晶体振荡器,晶体呈短路元件。
3-22试判断如图所示各RC振荡电路中,哪些可能振荡,哪些不能振荡,并改正错误。
图中,C B、C C、C E、C S对交流呈短路。
解:改正后的图如图所示。
(a)为同相放大器,RC移相网络产生180°相移,不满足相位平衡条件,因此不振。
改正:将反馈线自发射极改接到基极上。
(b)中电路是反相放大器,RC移相网络产生180°相移,满足相位平衡条件,可以振荡。
(c)中放大环节为同相放大器,RC移相网络产生180°相移,不满足相位平衡条件,因此不振。
改正:移相网络从T2集电极改接到T1集电极上。
(d)中放大环节为反相放大器,因为反馈环节为RC串并联电路,相移为0°,所以放大环节应为同相放大。
改正:将T1改接成共源放大器。
3-23图(a)所示为采用灯泡稳幅器的文氏电桥振荡器,图(b)为采用晶体二极管稳幅的文氏电桥振荡器,试指出集成运算放大器输入端的极性,并将它们改画成电桥形式的电路,指出如何实现稳幅。
解:电桥形式电路如图所示。
(a)中灯泡是非线性器件,具有正温度系数。
起振时,灯泡凉,阻值小(R t),放大器增益大,便于起振。
随着振荡振幅增大,温度升高,R t增加,放大器增益相应减小,最后达到平衡。
(b)中D1、D2是非线性器件,其正向导通电阻阻值随信号增大而减小。
起振时,D1、D2截止,负反馈最弱,随着振荡加强,二极管正向电阻减小,负反馈增大,使振幅达到平衡。