模拟电子技术胡宴如主编耿苏燕版习题解答第5章

《模拟电子技术》胡宴如主编 耿苏燕版 (第四版)习题解答 第5章

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第5章

写出图所示各电路的名称,分别计算它们的电压放大倍数和输入电阻。 解：(a)反相比例运算电路,Auf20'20,Rif1k 120'21,Rif (b) 同相比例运算电路, Auf11

图

2020')20,Rif21k 1201(c)同相比例运算电路, Auf(1运算电路如图所示,试分别求出各电路输出电压的大小。

图 解: (a) UO62(121.5)V6.2V 20103024224210)V2.8V(b) UO(1)(1010241024

(c)

Uo60(122010)V(160)1.5V6V20102010

2

运放应用电路如图所示,试分别求出各电路的输出电压Uo值。

解（a） UA5R1V5V RRUOUAUA2UA10V

R图

（b） UA2V

UO2R1UA4V R1图所示的电路中,当uI=1V时，uo=-10V,输入电阻为3 kΩ，试求电阻RF。的值。

解：R1=3 kΩ AufuO1010uI1

3

而由图可得AufRF 3k图 故RF10(3)k30k R2=R1∥RF= kΩ

图是利用集成运算放大器构成的电流-电压转换器，试求该电路输出电压uo与输入电流is的关系式。

图

解：uo=-iFRF=-isRF uo与is成正比。

由集成运放组成的三极管电流放大系数β的测试电路如图所示，设三极管的UBE=。求三极管的C、B、E各极的电位值；若电压表读数为200mV，试求三极管的β值。

图 解：根据“虚短”，由运放A1可知UC=5V；由运放A2可知UB=0V，UE=。由运放A1构成的电路可得

IC(105)V1mA 5k由运放A2构成的电路可得

4

IBUOUB200mV20A R210k故三极管的β为

5

IC1mA50 IB20A 在图所示的积分电路中，若R1=10kΩ，CF=1μF，uI=-1V,求uo从起始值0V达到+10V所需的积分时间。

解：由图可得

1tuo(t)uIdtR1CF0(t)(V)100t(V)10103106

故uo从0V达到+10V所需的积分时间为

t10s0.1s 100图 图(a)所示的积分电路中，已知输入电压波形如图(b)所示，且t=0时uC=0，集成运放最大输出电压为±15V，试分别画出电路的输出电压波形。

图

解：由图（a）所示的积分电路可得

uo(t)1tuIdtuo(to) tRC0由于 RC301030.01106s0.3ms

uO(0)=uC(0)=0

故在0~1ms时间段内

5

uo(t)10.3103t0(3)dtuo(0)

104t(V)uot1ms104103V10V

而在1~3ms时间段内

6

uo(t)10.3103t1ms3dtuot1ms

[104(t1103)10]V(20104t)Vuot3ms20104310310V

图解 可见，在uI=-3V时，uo线性增大，最大值为10V；在uI=3V时，uo线性减小，最小值为-10V。由于uo值小于集成运放最大输出电压值（15V），故输出电压与输入电压间为线性积分关系。由于uI为对称方波，故可作出uo波形如图解所示，为三角波。

图所示电路中，当t=0时，uC=0，试写出uO与uI1、uI2之间的关系式。

解：根据虚地，可得

iFuI1uI2 R1R2图 故

1t1tuI1uI2uOiFdt()dt

C0C0R1R2 电路如图所示，试写出输出电压uO与输入uI的

6

关系式。

解：uOKuI(KuI2)K2uI3

图 7

RC电路如图所示，试求出各电路的转折频率，并画出电路的波特图。

图 解：（a）图（a）为低通电路，其转折频率为

fH11Hz133KHz 2RC21.210310001012该电路的幅频和相频特性波特图如图解（a）（b）所示。

图解 （b）图（b）为高通电路，其转折频率为

fL11Hz159Hz 2RC2103106该电路的幅频和相频特性波特图如图解（c）（d）所示。

7

RC电路如图所示，试求出各电路的转折频率，并作出电路的幅频特性波特图。

图

解：（a）用戴维宁定理，将图（a）改画成图解（a）所示，图中

R21kUUiUi0.77Ui

R1R20.3k1k'iR1∥R2=（∥1）kΩ=Ω

由图解（a）可见，该电路为低通电路，其电路转折频率即为上限频率fH

fH11Hz3.46MHz

2(R1//R2)C20.231032001012

该电路的电压传输系数为

UoUi'0.77 Au'fUiUiUi1jfHUo所以，通带内对数电压传输系数等于

20lgAu20lg0.772.3dB

根据fH及通带对数电压传输系数，可作出电路的幅频特性波特图如图解（b）

所示。

（b）图（b）为一高通电路，由图可写出电压传输系数为

8

AuUoUiRL(R1RL)1jCRL/(R1RL)R/(R1RL)L1f11jLfj(R1RL)C9

式中

fL11Hz12.5Hz

2(R1RL)C2(360910)10106即为该高通电路的转折频率，由此可得电路的幅频特性为

AuRL/(R1RL)1(fL/f)2

可见通带内对数电压传输系数等于

20lgAu20lgRL91020lg2.9dB

R1RL360910所以，可作出电路的幅频特性波特图，如图解（c）所示。

(c) 图解 有源低通滤波器如图所示，已知R=1kΩ、C=μF，试求出电路的截止频率，并画出它的幅频特性波特图。

解：

fH11Hz995Hz 2RC21030.16106图 9

AuUoUiAuf1j(f/fH)10

Auf11010,20lgAuf20dB 1.1fH其幅频特性波特图如图解所示。

图解 在图所示的二阶有源低通滤波器电路中，R1=10kΩ、RF=Ω、R=Ω、C=μF，试计算截止频率、通带增益及Q值，并画出其幅频特性。

解：

Auf1RF5.8611.586R110

20lgAuf20lg1.586dB4dBQ因此

110.707

3Auf31.586fHfn其幅频特性如图解所示。

11Hz2kHz 362RC21.85100.04310图 图解 已知有源高通滤波电路如图所示，R1=10kΩ、RF=16 kΩ、R= kΩ、C=μF，试求截止频率并画出其幅频特性波特图。

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解： Auf1RF1612.6 R110图 图解

20lgAuf20lg2.6dB8.3dB 11fLHz2.57kHz382RC26.21010其幅频特性如图解所示。

由集成运算放大器构成的小信号交流放大电路如图所示，已知集成运放的BWG=4MHz，试求出Auf，上限截止频率fH和下限截止频率fL。

解：由图可得，放大电路的电压增益，下限频率fL和上限截止频率fH分别为

AuffL1fL2uoR10k216.7uiR10.6k11Hz26.5Hz62R1C126001010113.2Hz362R2C225101010fLfL126.5HzBWG4106fH240103HzAuf16.711

三极管的参数βo=79、Cb’c=、rbb’=30Ω、fT=750MHz，如工作点电流

IEQ=5mA，试画出该管的混合π型高频等效电路，并求出各参数。

解：三极管混合π型高频等效电路如图解所示，图中 rb'eU26(1o)T(80)416IEQ5IEQUT5S0.192S26图解 图 gm'Cbe

gm0.19212Cb'c(2.510)F62fT27501038.31012F38.3pF 已知三极管的βo=50，fT=500MHz，试求该管的fα和fβo若re=5Ω，试问Cb’e等于多少（设Cb’c可忽略）

解： ffTo50010MHz 50fa(1o)f5110510MHz12

Cb'e111262.410F62.4pF 62fare2510105 试分析图P5-19所示电路中各元件的作用，说明电路构成什么类型的负反馈，求出闭环增益及最大不失真输出功率（令功率管饱和压降为0V）。

解：(a)采用双电源供电，输出构成OCL电路。R3﹑ R2构成电压串联负反馈；

R322133.4(30.5db)R20.68

1162Pom32W24Auf1 (b) 采用单电源供电，构成OTL电路，C7为输出电容。R5﹑ R4构成电压串联负反馈；

Auf12233.4(30.5db)0.682

Pom88W24

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