模拟电路复习-课件.ppt

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1、模拟电子技术期末复习模拟电子技术期末复习（主观题部分）（主观题部分）例例例例2-12-1电路如右图所示，晶体管的电路如右图所示，晶体管的 100，UBEQ0.7V。（。（1）求电路的）求电路的Q点、点、Au、Ri和和Ro；（；（2）已知）已知UCES0.7V，在空载情况下，当输入信号增大时，电路，在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？解：（解：（1）求静态工作点）求静态工作点（2）求电压放大倍数）求电压放大倍数（3）求输入、输出电阻）求输入、输出电阻（4）空载时首先出现饱和失真。带负载时）空载时首

2、先出现饱和失真。带负载时,与负载的大小有关，可能会同时出与负载的大小有关，可能会同时出现饱和截止失真现饱和截止失真。例例例例2-22-2电路如右图所示，晶体管的电路如右图所示，晶体管的 100，rbe=1.5K。（1）现已测得静态管压降）现已测得静态管压降UCEQ6V，估算，估算Rb约为多少千欧；约为多少千欧；（2）若测得）若测得Ui和和Uo的有效值分别为的有效值分别为1mV和和100mV，则负载电阻，则负载电阻RL为多少千欧为多少千欧？（？（3）设静态时）设静态时ICQ2mA，晶体管饱和管压降，晶体管饱和管压降UCES0.6V。试问：当负载电阻。试问：当负载电阻RL和和RL3k时电路的最大不

3、失真输出电压各为多少伏？时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？解：（解：（1）求）求Rb（2）求）求RL（3）求最大不失真输出电压）求最大不失真输出电压UOM如前分析，当静态时如前分析，当静态时ICQ2mA，UCEQ6V，负载电阻，负载电阻RL时，为避免产生饱时，为避免产生饱和失真，和失真，UOM6V-0.6V=5.4V。当当RL3k时，为避免产生截止失真，时，为避免产生截止失真，UOMICQRC/RL=2mA1.5K=3V。解（解（1）直流）直流Q点计算点计算由图电路的直流通路，可以有由图电路的直流通路，可以有Rb=Rb1Rb2=39/11=8.58kICQ=IBQ=9918.76mA=1.

4、857mA 例例例例2-32-3有一基本放大电路如图所示，已知有一基本放大电路如图所示，已知VCC=15V、Rc=3k、Rb1=39k、Rb2=11k、Re=1.3k、RL=10k，UBE=0.7V，=99，耦合电容的容量足够大。，耦合电容的容量足够大。试计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。试计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。=18.76uAUCEQ=VCCICQRc-IEQRe=VCC-ICQ(Rc+Re)=15-1.857(3+1.3)=15-7.98=7.02V由微变等效电路可得电压增益的表达式由微变等效电路可得电压增益的表达式（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。）

5、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻=3k=1.7+130/39/11=8.06k（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 例例例例2-42-4电路如下图所示，晶体管的电路如下图所示，晶体管的 60，rbb=100。（1）求解）求解Q点、点、Au、Ri 和和Ro；（；（2）设）设Us10mV（有效值），问（有效值），问Ui？Uo？（3）若）若C3开路，则开路，则Ui？Uo？解解(1)Q点、点、Au、Ri和和Ro的分析的分析(2)设设Us10mV（有效值），则（有效值），则若若C3开路，则开路，则 例例例例2-42-4电路如下图所示，

6、晶体管的电路如下图所示，晶体管的 60，rbb=100。（1）求解）求解Q点、点、Au、Ri 和和Ro；（；（2）设）设Us10mV（有效值），问（有效值），问Ui？Uo？若若C3开路，则开路，则Ui？Uo？例例例例2-52-5电路如下图所示，晶体管的电路如下图所示，晶体管的 80，rbe=1k。（。（1）求出）求出Q点；点；（2）分别求出）分别求出RL和和RL3k时电路的时电路的Au和和Ri；（；（3）求出）求出Ro。解：（解：（1）求解）求解Q点：点：（2）求解输入电阻和电压放大倍数：）求解输入电阻和电压放大倍数：RL时时RL3k时时（3）求解输出电阻：）求解输出电阻：例例例例2-52-5

7、电路如下图所示，晶体管的电路如下图所示，晶体管的 80，rbe=1k。（。（1）求出）求出Q点；点；（2）分别求出）分别求出RL和和RL3k时电路的时电路的Au和和Ri；（；（3）求出）求出Ro。例例例例2-62-6电路如下图所示，晶体管的电路如下图所示，晶体管的 100，rbb=100。(1)求电路的求电路的Q点、点、Au、Ri和和Ro；(2)若电容若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？解解(1)Q点、点、Au、Ri和和Ro的分析的分析(2)Ce开路分析开路分析即即Ce开路时，开路时，Ri增大，增大，减小。减小。例例

8、例例2-62-6电路如下图所示，晶体管的电路如下图所示，晶体管的 100，rbb=100。(1)求电路的求电路的Q点、点、Au、Ri和和Ro；(2)若电容若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？例例例例7-17-1电路如下图所示。电路如下图所示。R1=10K，R2=10K，R3=5K，R4=5K，R5=10K。两。两个运放均采用个运放均采用CF741，最大输出电压，最大输出电压13V。求：（求：（1）当）当ui1=1V，ui2=3V，求输出电压，求输出电压uo1、uo2；（；（2）当）当ui1=4V，ui2=3V，求输出

9、电压求输出电压uo1、uo2。解：解：A1为反相比例放大电路，为反相比例放大电路，A2为为双端输入求差放大电路，所以双端输入求差放大电路，所以（1）当）当ui1=1V，ui2=3V时时（2）当）当ui1=4V，ui2=3V时时由于由于CF741，最大输出电压，最大输出电压13V，所以，所以uo2=13V。例例例例7-27-2在下图所示电路中，设在下图所示电路中，设A1、A2、A3均为理想运算放大器，其最大输出电均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为压幅值为12V。（。（1）试说明试说明A1、A2、A3各组成什么电路？各组成什么电路？（2）A1、A2、A3分别工作在线形区还是非线形区？分别工作

10、在线形区还是非线形区？（3）若输入为）若输入为1V的直流电压，则各输出端的直流电压，则各输出端uO1、uO2、uO3的电压为多大？的电压为多大？解：（解：（1）A1组成反相比例电路，组成反相比例电路，A2组成单值比较器，组成单值比较器，A3组成电压跟随器；组成电压跟随器；（2）A1和和A3工作在线性区，工作在线性区，A2工作在非线性区；工作在非线性区；（3）uO1=-10V，uO2=12V，uO3=6V。差分放大电路如下图所示，已知差分放大电路如下图所示，已知=50，rbb=200，UBEQ=0.6V，试：，试：（1）求）求ICQ1、UCQ1；（；（2）画出）画出H等效电路；（等效电路；（3）

11、求差模电压放大倍数）求差模电压放大倍数Aud、差模输入电阻、差模输入电阻Rid和输出电阻和输出电阻Ro；（；（4）求共模电压放大倍数）求共模电压放大倍数Auc和和共模抑制比共模抑制比KCMR的分贝值。的分贝值。解：（解：（1）求）求ICQ1、UCQ1式中：式中：故：故：（2）单端输入）单端输入/单端输出的单端输出的H等效电路等效电路在单端输入的情况下，输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入，其在单端输入的情况下，输入差模信号的同时总是伴随着共模信号输入，其等效电路如下图等效电路如下图(a)；在差模信号作用下其；在差模信号作用下其H等效电路等同双端输入，如下图等效电路等同双端输入，如下图(b)

12、；在共模信号作用下的；在共模信号作用下的H等效电路如下图等效电路如下图(c)。(3)差模电压放大倍数差模电压放大倍数Aud、差模输入电阻、差模输入电阻Rid和输出电阻和输出电阻Ro(4)共模电压放大倍数共模电压放大倍数Auc和共模抑制比和共模抑制比KCMR的分贝值的分贝值 例例例例7-37-3理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压Vi1=0.6V，Vi2=0.4V，Vi3=-1V。（。（1）试求）试求Vo1，Vo2和和Vo3的值；的值；（2）设电容的初始电压值为零，求使）设电容的初始电压值为零，求使Vo=-6V所需的时间所需的时间t=?解（解（1）

13、例例例例7-37-3理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压Vi1=0.6V，Vi2=0.4V，Vi3=-1V。（。（1）试求）试求Vo1，Vo2和和Vo3的值；的值；（2）设电容的初始电压值为零，求使）设电容的初始电压值为零，求使Vo=-6V所需的时间所需的时间t=?（2）求积分时间）求积分时间t 例例例例7-47-4电路如下图所示。（电路如下图所示。（1）写出）写出uO与与uI1、uI2的运算关系式；的运算关系式；（2）当）当RW的滑动端在最上端时，若的滑动端在最上端时，若uI110mV，uI220mV，则，则uO？（3）若）若uO的最大幅值为的

14、最大幅值为14V，输入电压最大值，输入电压最大值 uI1max10mV，uI2max20mV，最小值均为，最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区则为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少？的最大值为多少？解：（解：（1）根据虚短和虚断）根据虚短和虚断（2）将）将uI110mV，uI220mV 代入上式，得代入上式，得uO100mV(3)根据题意，根据题意，(uI2-uI1)的最大值为的最大值为20mV。若。若R1为最小值，则为保证集成为最小值，则为保证集成运放工作在线性区，运放工作在线性区，(uI2-uI1)20mV时集成运放的输出电压应为时集成运放的输出电压应为14V。写。写

15、成表达式为成表达式为故，故，R1min143R2maxRWR1min（100.143）k9.86k 例例例例7-47-4电路如下图所示。（电路如下图所示。（1）写出）写出uO与与uI1、uI2的运算关系式；的运算关系式；（2）当）当RW的滑动端在最上端时，若的滑动端在最上端时，若uI110mV，uI220mV，则，则uO？（3）若）若uO的最大幅值为的最大幅值为14V，输入电压最大值，输入电压最大值 uI1max10mV，uI2max20mV，最小值均为，最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区则为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少？的最大值为多少？例例例例7-57-5试求出

16、下图所示电路的运算关系。试求出下图所示电路的运算关系。解：设解：设A2的输出为的输出为uO2。因为。因为R1的电的电流等于流等于C的电流，所以的电流，所以又因为又因为A2组成以组成以uO为输入的同相比例为输入的同相比例运算电路，所以运算电路，所以(1)(2)根据式根据式(1)、（、（2）得）得 例例例例7-67-6在下图所示电路中，已知在下图所示电路中，已知R1R2RRfR100k，C1F。（1）试求出）试求出uO与与 uI的运算关系。（的运算关系。（2）设）设t0时时uO0，且，且uI由零跃变为由零跃变为1V，试求输出电压由零上升到试求输出电压由零上升到6V所需要的时间。所需要的时间。解：（

17、解：（1）因为）因为A1的同相输入端和反的同相输入端和反相输入端所接电阻相等，所以电压相输入端所接电阻相等，所以电压电容的电流电容的电流电容上的电压电容上的电压uCuO，所以其输出电压，所以其输出电压uO10uIt110（1）t1V6V（2）根据题意有：）根据题意有：故即经故即经0.6秒输出电压达到秒输出电压达到6V。t10.6S。例例例例8-18-1如下图所示为一波形发生器电路。（如下图所示为一波形发生器电路。（1）试简要说明各单元电路作用；）试简要说明各单元电路作用；（2）定性画出）定性画出A、B、C各点的输出波形。各点的输出波形。解：解：(1)各单元电路的作用各单元电路的作用:A1级为文

18、氏电桥振荡电路，作用是产生频率为级为文氏电桥振荡电路，作用是产生频率为的正弦波；的正弦波；A2级为过零比较器，将正弦波变换成方波。级为过零比较器，将正弦波变换成方波。A3级为积分电路，由于级为积分电路，由于uo2为方波，为方波，故故uo3为三角波。为三角波。(2)各点工作波形如右图所示各点工作波形如右图所示。例例例例8-18-1如下图所示为一波形发生器电路。（如下图所示为一波形发生器电路。（1）试简要说明各单元电路作用；）试简要说明各单元电路作用；（2）定性画出）定性画出A、B、C各点的输出波形。各点的输出波形。例例例例8-28-2下图所示为方波下图所示为方波三角产生电路。（三角产生电路。（1

19、）定性画出）定性画出uO1和和 uO的波形；的波形；（2）估算振荡频率。）估算振荡频率。解解：(1)uO1和和 uO2的波形如下图所示。的波形如下图所示。(2)由图可知，三角波从零上升到由图可知，三角波从零上升到Uom的时间的时间T/4。振荡频率振荡频率故电路的振荡周期故电路的振荡周期 例例例例8-38-3下图所示电路为一比较器，运放下图所示电路为一比较器，运放A1、A2和二极管和二极管D1、D2均为理想的，均为理想的，URH=6V，URL=2V，UZ=5V。（。（1）简要分析电路的工作原理；（）简要分析电路的工作原理；（2）试求电路的）试求电路的电压传输特性，即画出电压传输特性，即画出Uo/

20、Ui的传输波形；的传输波形；解：（解：（1）这是一个窗口比较器，其工作原理）这是一个窗口比较器，其工作原理如下：如下：当当uI6V时，时，A1输出低电平输出低电平uA1=-UOM，D1导导通，同时通，同时A2输出高电平输出高电平uA2=UOM，D2截止；截止；所以所以uO=-5V。当当uI2V时，时，A1输出高电平输出高电平uA1=UOM，D1截截止，同时止，同时A2输出低电平输出低电平uA2=-UOM，D2导通；导通；所以所以uO=-5V。当当2uI2V时，时，A1输出高电平输出高电平uA1=UOM，D1导通，同时导通，同时A2输出低电平输出低电平uA2=-UOM，D2截止；截止；所以所以u

21、O=Uz=6V。当当uI-2V时，时，A1输出低电平输出低电平uA1=-UOM，D1截止，同时截止，同时A2输出高电平输出高电平uA2=UOM，D2导通；导通；所以所以uO=Uz=6V。当当-2uI2时，时，A1、A2均输出低电平均输出低电平uA1=uA2=-UOM，D1、D2均截止；均截止；uO=0V。（2）窗口比较器的电压传输特性如右图所示：）窗口比较器的电压传输特性如右图所示：例例例例9-19-1在图示电路中，在图示电路中，Rf和和Cf均为反馈元件，设三极管饱和管压降为均为反馈元件，设三极管饱和管压降为0V。（1）为稳定输出电压）为稳定输出电压uO，正确引入负反馈；，正确引入负反馈；（2

22、）若使闭环电压增益）若使闭环电压增益Auf=10，确定，确定Rf=？（3）求最大不失真输出电压功率）求最大不失真输出电压功率Pomax=？以及最大不失真输出功率时的输入？以及最大不失真输出功率时的输入电压幅值为多少？电压幅值为多少？解：（解：（1）电压串联负反馈。）电压串联负反馈。(图略图略)（2）求）求RfRf=90k（3）求求Pomax最大输出时最大输出时Uom=VCC=AufUim，Uim=1.5V 例例例例9-29-2在下图所示电路中，已知在下图所示电路中，已知VCC16V，RL4，T1和和T2管的饱和管压降管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。试问：，输入电压足够大。试问：（1

23、）最大输出功率）最大输出功率Pom和效率和效率各为多少？各为多少？（2）晶体管的最大功耗）晶体管的最大功耗PTmax为多少？为多少？（3）为了使输出功率达到）为了使输出功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？，输入电压的有效值约为多少？解：（解：（1）最大输出功率和效率分别为）最大输出功率和效率分别为（2）晶体管的最大功耗）晶体管的最大功耗（3）输出功率为）输出功率为Pom时的输入电压有效值时的输入电压有效值 例例例例9-39-3在下图所示电路中，已知在下图所示电路中，已知VCC15V，T1和和T2管的饱和管压降管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。求解：，输入电压足够大。求解：（1）

24、最大不失真输出电压的有效值；）最大不失真输出电压的有效值；（2）负载电阻）负载电阻RL上电流的最大值；上电流的最大值；（3）最大输出功率）最大输出功率Pom和效率和效率。解：（解：（1）最大不失真输出电压有效值）最大不失真输出电压有效值（2）负载电流最大值）负载电流最大值（3）最大输出功率和效率分别为）最大输出功率和效率分别为 例例例例9-49-4某功率放大器的电路如下图所示。设某功率放大器的电路如下图所示。设RL=8，UCES=2V。（1）说明电路中引入了哪些反馈，对于交流负反馈则说明其反馈组态；）说明电路中引入了哪些反馈，对于交流负反馈则说明其反馈组态；（2）求电路总的放大倍数；）求电路总

25、的放大倍数；（3）求最大输出功率和效率的表达式；）求最大输出功率和效率的表达式；（4）说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值；）说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值；（5.）说明）说明D1D3和和RW的作用，的作用，C1C4的作用；的作用；（6）说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。）说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。解：解：(1)电路中电路中的反馈：的反馈：T3、T4、T5、T6的的发射极引入了交发射极引入了交直流反馈，属于直流反馈，属于级间电流串联负级间电流串联负反馈，在输出级反馈，在输出级与放大器（运放）与放大器（运放）之间引入了电压之间引入了电压并联负反馈；并联负反馈

26、；（2）电路总的放大倍数：）电路总的放大倍数：（3）最大输出功率和效率：）最大输出功率和效率：（4在输出最大功率时在输出最大功率时输入电压的有效值：输入电压的有效值：最大输出时最大输出时UomVCC=AufUim，所以所以Uim=1.5V（5.）D1D3和和RW：主要是用于给功放末级提供开启电压（静态工作点）；：主要是用于给功放末级提供开启电压（静态工作点）；C1用于输入信号耦合，用于输入信号耦合，C2用于消除运放的高频噪声；用于消除运放的高频噪声；C3C4主要用于滤除高主要用于滤除高频杂音。频杂音。（6）T1、T2、R7、R8构成输出过流电路。其原理是：当输出过流时，构成输出过流电路。其原理

27、是：当输出过流时，R7、R8上的电压增大，使上的电压增大，使T1、T2饱和导通，短路了饱和导通，短路了T3、T4的输入信号，从而保护的输入信号，从而保护了输出级。了输出级。例例例例10-110-1电路如下图所示，已知稳压管的稳定电压电路如下图所示，已知稳压管的稳定电压UZ6V，晶体管的，晶体管的UBE0.7V，R1R2R3300，UI24V。判断出现下列现象时，分析因为电路。判断出现下列现象时，分析因为电路产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。（1）UO24V；（2）UO23.3V；（；（3）UO12V且不可调；且不可调；（4）UO6V且不可调；且不可调；

28、（5）UO可调范围变为可调范围变为612V。解：解：（1）T1的的c、e短路；短路；（2）Rc短路；短路；（3）R2短路；短路；（4）T2的的b、c短路；短路；（5）R1短路。短路。例例例例10-210-2某直流稳压电源电路如下图所示。某直流稳压电源电路如下图所示。（1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；（2）电路由哪些部分组成？其作用是什么？）电路由哪些部分组成？其作用是什么？（3）UI21V，R1R2R3300，UZ6V，UCES3V，UO？（4）取样电阻的取值应大些还是小些，为什么？它们有上限值吗？）取样电阻的取值应大些还是小些，为什么？它们有

29、上限值吗？（5）若电路输出纹波电压很大，则其原因最大的可能性是什么？）若电路输出纹波电压很大，则其原因最大的可能性是什么？（6）简述图中过流保护电路的原理。）简述图中过流保护电路的原理。解：解：解：解：（1）取样信号接）取样信号接反相端，基准信号接同反相端，基准信号接同相端；相端；（2）由）由D1D4和和C1构成整流滤构成整流滤波电路，由波电路，由R1、R2、R3(取样取样),（基准电压）和运放（基准电压）和运放A组成误差放大组成误差放大电路电路，去控制由去控制由T1、T2构成的复合调整电路。构成的复合调整电路。（3）输出电压：）输出电压：（4）取样电阻可以取大些，但也不能太大，这与运放的输入

30、失调电流参数有关，）取样电阻可以取大些，但也不能太大，这与运放的输入失调电流参数有关，一般取几百欧与几千欧都是可以的。一般取几百欧与几千欧都是可以的。（5）如果输出纹波很大）如果输出纹波很大,最大的可能是整流二极管有一个开路或滤波电容失效等。最大的可能是整流二极管有一个开路或滤波电容失效等。（6）过流保护的原理是：当输出过流时，）过流保护的原理是：当输出过流时，R0上的电压增大，使上的电压增大，使T3饱和导通，饱和导通，T1、T1发射结电压迅速下降到截止，从而保护了稳压电源。发射结电压迅速下降到截止，从而保护了稳压电源。例例例例10-310-3输出电压扩展电路如下图所示。设输出电压扩展电路如下图所示。设试证明：试证明：解：由解：由KVL定律：定律：由由KVL定律定律：根据虚短根据虚短，即，即（分压公式）（分压公式）则输出电压：则输出电压：例例例例10-310-3输出电压扩展电路如下图所示。设输出电压扩展电路如下图所示。设试证明：试证明：