模拟电子技术习题解.ppt

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1、习题解答模拟电子技术时间连续、数值连续时间连续、数值连续时间离散、数值连续时间离散、数值连续时间连续、数值离散时间连续、数值离散时间离散、数值离散时间离散、数值离散思考思考1.3.1 根据信号的连续性和离散性分析，根据信号的连续性和离散性分析，(a)气气温属于四类信号中的哪一类？温属于四类信号中的哪一类？(b)水银温度计显示的水银温度计显示的温度值属于哪一类信号？温度值属于哪一类信号？(c)气象观察员定时从水银气象观察员定时从水银温度计读出的温度值属于哪一类信号？温度计读出的温度值属于哪一类信号？abc第1章 绪论1习题解答模拟电子技术思考思考1.4.1 某放大电路输入信号为某放大电路输入信号

2、为10pA时，输出为时，输出为500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？解：解：该放大电路的增益为该放大电路的增益为它属于互阻放大电路。它属于互阻放大电路。对数增益（对数增益（dB）？）？第1章 绪论()2习题解答模拟电子技术思考思考1.4.2 某电唱机拾音头内阻为某电唱机拾音头内阻为1M时，输出电压为时，输出电压为1V（有效值），如果直接将它与（有效值），如果直接将它与10扬声器相连，扬声器上的电扬声器相连，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻它的输入电阻R

3、i=1M，输出电阻，输出电阻Ro=10，电压增益为，电压增益为1，试，试求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最求这时扬声器上的电压。该放大电路使用哪一类电路模型最方便？方便？解：解：直接连接时，扬声器上的电压为直接连接时，扬声器上的电压为接接有放大电路有放大电路时，扬声器上的电压为时，扬声器上的电压为vL2=2.5105 vL1源内阻大源内阻大、负载电阻小负载电阻小，宜采用，宜采用电流放大电路电流放大电路。第1章 绪论3习题解答模拟电子技术思考思考1.5.1 某放大电路开路输出电压为某放大电路开路输出电压为vo时，短路输出电流时，短路输出电流为为ios，求其输出电阻，求其输出电阻

4、Ro。解：解：输出短路时输出短路时vo全部加在输出电阻之上，故输出电阻为全部加在输出电阻之上，故输出电阻为第1章 绪论思考思考1.5.2 说明为什么常选用频率连续可变的正弦波信号发生说明为什么常选用频率连续可变的正弦波信号发生器作为放大电路的实验、测试信号源。用它可测量放大电路器作为放大电路的实验、测试信号源。用它可测量放大电路的哪些性能指标？的哪些性能指标？答：答：放大电路放大电路需要测量其需要测量其频率响应频率响应和和非线性失真非线性失真，正弦波只，正弦波只含有单一频率，避免信号与非线性谐波的混淆而影响测试。含有单一频率，避免信号与非线性谐波的混淆而影响测试。用它可测量放大电路的用它可测量

5、放大电路的输入电阻输入电阻、输出电阻输出电阻、增益增益、频率响频率响应应和和非线性失真非线性失真等性能指标。等性能指标。4习题解答模拟电子技术思考思考1.5.3 对于一个正弦波信号，经有效带宽的放大电路放大对于一个正弦波信号，经有效带宽的放大电路放大后，是否有可能出现频率失真，为什么？后，是否有可能出现频率失真，为什么？答：答：第1章 绪论思考思考1.5.4 你或朋友的随身听使用的是几节几伏的电池？它输你或朋友的随身听使用的是几节几伏的电池？它输出电压信号的最大出电压信号的最大峰峰值峰峰值约为多少？如果驱动约为多少？如果驱动8的扬声器，的扬声器，其最大其最大输出功率输出功率约多少？约多少？答：

6、答：若采用若采用2节节1.5V的电池，在不考虑有升压电路，忽略放大的电池，在不考虑有升压电路，忽略放大器的饱和压降，输出电压信号的器的饱和压降，输出电压信号的最大最大峰峰值峰峰值为为如果驱动如果驱动8的扬声器，其最大的扬声器，其最大输出功率输出功率为为5习题解答模拟电子技术1.2.1 写出下列正弦波电压信号的表达式（设初相角为零）写出下列正弦波电压信号的表达式（设初相角为零）（1）峰）峰-峰值峰值10V，频率，频率10kHz；（2）有效值）有效值220V，频率，频率50Hz；（3）峰）峰-峰值峰值100mV，周期，周期1ms；（1）峰）峰-峰值峰值0.25V，角频率，角频率1000rad/s。

7、解：解：正弦信号三要素正弦信号三要素幅度幅度Vm 频率频率f 相位相位幅度幅度(峰值峰值)Vm=VPP/2有效值有效值角频率角频率=2 f初相位初相位0瞬时相位瞬时相位=(t+0)第1章 绪论6习题解答模拟电子技术1.5.1 某放大电路输入正弦信号电流和电压的峰峰值分别为某放大电路输入正弦信号电流和电压的峰峰值分别为5A和和5mV，2k负载上的正弦电压峰峰值为负载上的正弦电压峰峰值为1V。求该放大器。求该放大器的电压增益的电压增益Av、电流增益、电流增益Ai、功率增益、功率增益AP，并以，并以dB数表示。数表示。解：解：电压增益电压增益第1章 绪论电流增益电流增益功率增益功率增益有效值有效值7

8、习题解答模拟电子技术1.5.6 图题图题1.5.6所示电流放大电所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连，路的输出端直接与输入端相连，求输入电阻求输入电阻Ri。解：解：第1章 绪论8习题解答模拟电子技术解：解：9习题解答模拟电子技术第2章 运算放大器2.3.3（1）设计一同相放大电路，其闭环增益）设计一同相放大电路，其闭环增益Av=10，当，当vi=0.8V时，流过每一电阻的电流小于时，流过每一电阻的电流小于100A，求，求R1和和R2的最的最小值；（小值；（2）设计一反相放大电路，其闭环增益）设计一反相放大电路，其闭环增益Av=-8，当，当vi=-1V时，流过每一电阻的电流小于时，流过每一电

9、阻的电流小于20A，求，求R1和和R2的最小的最小值。值。解：解：（1）由）由“虚短虚短”概念，有概念，有vn=vp=vi=0.8V，则，则R1min=0.8/(10010-6)=8(k)由同相放大器电压增益表达式有由同相放大器电压增益表达式有R2min=9R1min=72(k)R1和和R2必须保持必须保持R2=9R1关系。关系。（2）R1min=50(k)，R2min=8R1min=400(k)取值方案取值方案R1=9.1kR2=82k10习题解答模拟电子技术第2章 运算放大器2.3.3（1）设计一同相放大电路，其闭环增益）设计一同相放大电路，其闭环增益Av=10，当，当vi=0.8V时，流

10、过每一电阻的电流小于时，流过每一电阻的电流小于100A，求，求R1和和R2的最的最小值；（小值；（2）设计一反相放大电路，其闭环增益）设计一反相放大电路，其闭环增益Av=-8，当，当vi=-1V时，流过每一电阻的电流小于时，流过每一电阻的电流小于20A，求，求R1和和R2的最小的最小值。值。解：解：（1）由）由“虚短虚短”概念，有概念，有vn=vp=vi=0.8V，则，则R1=0.8V/100A=8(k)的电流小于的电流小于100A，求，求R1和和R2的最小值；（的最小值；（2）设计一反相）设计一反相放大电路，其闭环增益放大电路，其闭环增益Av=-8，当，当vi=-1V时，流过每一电阻的时，流

11、过每一电阻的电流小于电流小于20A，求，求R1和和R2的最小值。的最小值。11习题解答模拟电子技术第2章 运算放大器2.4.5 同相输入加法电路如图题同相输入加法电路如图题2.4.5a、b所示。（所示。（1）求图求图a中输出电压中输出电压vo表达式。表达式。当所有电阻值都相同时，当所有电阻值都相同时，vo=？（？（2）求图求图b中输出电压中输出电压vo表达式。表达式。当所有电阻值当所有电阻值都相同时，都相同时，vo=？解：解：（1）12习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路 1.1.在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与在杂质半导体中多子的数量与

12、 （a.a.掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。温度）有关。温度）有关。2.2.在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与在杂质半导体中少子的数量与 （a.a.掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、掺杂浓度、b.b.温度）有关。温度）有关。温度）有关。温度）有关。3.3.当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量当温度升高时，少子的数量 （a.a.减少、减少、减少、减少、b.b.不变、不变、不变、不变、c.c.增多）。增多）。增多）。增多）。abc 4.4.在外加电压的作用下，在外加电压的作用下，在外

13、加电压的作用下，在外加电压的作用下，P P 型半导体中的电流型半导体中的电流型半导体中的电流型半导体中的电流主要是主要是主要是主要是 ，N N 型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是型半导体中的电流主要是 。（a.a.电子电流、电子电流、电子电流、电子电流、b.b.空穴电流）空穴电流）空穴电流）空穴电流）ba13习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路3.2.1 空间电荷区是由电子和空穴还是由施主离子和受主离子空间电荷区是由电子和空穴还是由施主离子和受主离子构成的？空间电荷区又称为耗尽区或势垒区，为什么？构成的？空间电荷区又称为耗尽区或势垒区，为什么？空间电荷

14、区中的多空间电荷区中的多数载流子扩散到分数载流子扩散到分界处，并复合掉了界处，并复合掉了空间电荷区中的内电空间电荷区中的内电场阻止多子继续扩散场阻止多子继续扩散3.2.2 如需使如需使PN结处于正向偏置，外接电压的极性如何确定？结处于正向偏置，外接电压的极性如何确定？外加电压的正、负极分别接外加电压的正、负极分别接PN结的结的P、N区区正向偏正向偏置置，简称，简称正偏正偏；反之，则为反之，则为反偏反偏。空间电荷空间电荷14习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路3.2.3 PN结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？还是减

15、少，为什么？外加电场使得外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开两区中的多数载流子进一步离开PN结，结，耗尽区的的宽度增加。耗尽区的的宽度增加。3.2.4 PN结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？外加电压时。外加电压时。3.2.5 PN结的电容效应是怎样产生的？结的电容效应是怎样产生的？PN结外加电压变化，将引起结外加电压变化，将引起PN结耗尽层内的空间电荷量结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电电容效应。是扩散电容和势垒电容的综合反映。容和势垒电容的综合反映。15习题解答模拟电

16、子技术第3章 二极管及其基本电路3.3.1 为什么说在使用二极管时，应特别注意不要超过最大为什么说在使用二极管时，应特别注意不要超过最大整流电流和最高反向工作电压？整流电流和最高反向工作电压？整流电流大，整流电流大，PN结导通功耗大；超过结导通功耗大；超过“最高反向工作电压最高反向工作电压”，可能发生反向击穿，反向电流剧增，可能发生反向击穿，反向电流剧增，PN结功耗大。结功耗大。管管子发热，过热烧毁子发热，过热烧毁3.3.3 比较硅、锗两种二极管的性能。在工程实践中，为什比较硅、锗两种二极管的性能。在工程实践中，为什么硅二极管应用得较普遍？么硅二极管应用得较普遍？硅管：导通压降大，耐压可以做得

17、很高，电流容量大。自硅管：导通压降大，耐压可以做得很高，电流容量大。自然界中，硅元素多，容易得到。然界中，硅元素多，容易得到。16习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路3.4.1 在在图图3.4.1电路中，若电路中，若将电阻将电阻R增大一倍，负载线增大一倍，负载线将如何变化？若电阻将如何变化？若电阻R不变，不变，VDD减小一半，负载线将如减小一半，负载线将如何变化？若将何变化？若将VDD的正、负的正、负极性颠倒，负载线又将如何极性颠倒，负载线又将如何变化？变化？17习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路3.2.3 PN结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加结二极管处于反向

18、偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？还是减少，为什么？外加电场使得外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开两区中的多数载流子进一步离开PN结，结，耗尽区的的宽度增加。耗尽区的的宽度增加。3.2.4 PN结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？外加电压时。外加电压时。3.2.4 PN结的电容效应是怎样产生的？结的电容效应是怎样产生的？PN结外加电压变化，将引起结外加电压变化，将引起PN结耗尽层内的空间电荷量结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电电容效应。是扩散电容和势垒电容的

19、综合反映。容和势垒电容的综合反映。18习题解答模拟电子技术第3章 二极管及其基本电路3.2.3 PN结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加结二极管处于反向偏置时，耗尽区的的宽度是增加还是减少，为什么？还是减少，为什么？外加电场使得外加电场使得P、N两区中的多数载流子进一步离开两区中的多数载流子进一步离开PN结，结，耗尽区的的宽度增加。耗尽区的的宽度增加。3.2.4 PN结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？结的单向导电性在什么外部条件下才能显示出来？外加电压时。外加电压时。3.2.4 PN结的电容效应是怎样产生的？结的电容效应是怎样产生的？PN结外加电压变化，将引起结外加电压变化，

20、将引起PN结耗尽层内的空间电荷量结耗尽层内的空间电荷量和耗尽层外的载流子数量的变化和耗尽层外的载流子数量的变化电容效应。是扩散电电容效应。是扩散电容和势垒电容的综合反映。容和势垒电容的综合反映。19习题解答模拟电子技术20习题解答模拟电子技术21习题解答模拟电子技术22习题解答模拟电子技术23习题解答模拟电子技术24习题解答模拟电子技术25习题解答模拟电子技术 在图示放大电路中，已知在图示放大电路中，已知UCC=12V,RC=6k,RE1=300，RE2=2.7k，RB1=60k，RB2=20k RL=6k，晶体管晶体管=50，UBE=0.6V,试求试求:(1)静态工作点静态工作点 IB、IC

21、 及及 UCE；(2)画出微变等效电路；画出微变等效电路；(3)输入电阻输入电阻ri、ro及及 Au。例例:RB1RCC1C2RB2CERE1RL+UCCuiuo+RE226习题解答模拟电子技术解解:(1)由直流通路求静态工作点由直流通路求静态工作点。直流通路直流通路直流通路直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+UCEIEIBICVB27习题解答模拟电子技术(2)由微变等效电路求由微变等效电路求Au、ri、ro。R RS S微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路r rbebeR RB BR RC CR RL LEBC+-+-+-R RE1E128习题解答模拟电子技术由由此此可可得得深深度度负负反反馈馈条条件件下下，基基本本放放大大电电路路“两虚两虚”的概念的概念29