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1、电子技术基础（模拟部分）5版 康华光1.2.1解：正弦波电压表达式为，由于，于是得（1）（2）（3）（4）1.2.2解：（1）方波信号在电阻上的耗散功率 （2）可知直流分量、基波分量、三次谐波分量分别为、，所以他们在电阻上的耗散功率为 直流分量：基波分量：三次谐波分量：（3）三个分量占电阻上总耗散功率的百分比：前三者之和为：所占百分比：1.4.1解：由图可知，所以（1）时，则源电压增益为。同理可得（2）（3）（4）1.5.1解：电压增益 电流增益 功率增益 1.5.2解：设负载开路时输出电压为，负载电阻时输出电压为，根据题意 而 则 1.5.3解：设为负载电阻断开时的输出电压，即；负载电阻时，
2、输出电压。根据，则输出电阻为1.5.4解：根据题意可得输出电阻由于放大电路开路输出电压为，电流信号源电流，负载电阻，于是可得1.5.5解：由于高输入电阻放大电路对信号源衰减小，所以输入级（第一级）宜采用高输入电阻型放大电路；低输出电阻放大电路带负载能力强，所以输出级（第三级）宜采用低输出电阻型放大电路；中间级（第二级）用高增益型。于是三种放大电路模型互联组成的放大电路如图解1.5.5所示。图解1.5.5在该放大电路中，输入信号源为、内阻的电压源；前级放大电路的受控源及输出电阻是后级放大电路的信号源和内阻，而后级放大电路的输入电阻则是前级放大电路的负载电阻。设三个放大电路模型的输入电压分别为，于
3、是放大电路输出功率：1.5.6解：根据电路可得 则 1.5.7解：设输入电压为；中频区输出电压为，电压增益为；上限频率点输出电压为，增益。依题意 又因为所以 在相同输入电压条件下，上限频率点的输出电压约下降到中频区的0.708。2.3.1设图题2.3.1中的运放为理想器件，试求出a、b、c、d中电路输出电压v0的值。图题2.3.1解：利用虚短和虚断的概念：，图(a) 可知，式中 ， 则图(b) 可知， 式中 ， 则图(c) 可知， 则图(d) 可知， 则2.4.1一高输入电阻的桥式放大电路如图题2.4.1所示，试写出的表达式（）。解：因A1、A2为电压跟随器，有，、为差分式运算电路A3的输入信
4、号电压，即有图题2.4.12.4.2 图题2.4.2为一增益线性调节运放电路，试求出该电路的电压增益的表达式。图题2.4.2解 A1、A2是电压跟随器，有利用虚短和虚断概念，有将上述方程组联立求解，得故2.4.5同相输人加法电路如图题2.4.5a、b所示。(1)求输出电压v0表达式。当R1R2R3R4时，v0？(2)求图b中输出电压的表达式，当R1R2R3时，v0？解： (1)输出电压为，式中 即若R1R2R3R4 ，则图题2.4.5a(2) 输出电压为，式中 即若R1R2R3 ，则图题2.4.5b2.4.6 加减运算电路如图题2.4.6所示，求输出电压vO的表达式。解：方法一：应用虚短概念和
5、叠加定理。令，则再令，则将与叠加得输出电压为方法二：利用虚断列节点方程令，联立求解上述方程，结果与方法一同。图题2.4.62.4.7 电路如图题2.4.7所示，设运放是理想的，试求vO1、vO2及vO的值。图题2.4.7解 A1、A2组成电压跟随电路A3组成加减电路。利用叠加原理。当V30，反相加法时，A3的输出电压为当vO10，vO20，V3+3V时，A3的输出电压为式中即与叠加得输出电压为2.4.8积分电路如图题2.4.8a所示，设运放是理想的，已知初始态时，试回答下列问题：（1）当R=100k，C=2F时，若突然加入的阶跃电压，求1s后输出电压的值；（2）当R=100k，C=0.47F，
6、输入电压波形如图题2.4.8b所示，试画出的波形，并标出的幅值和回零时间。 图题2.4.8解：（1）当输入电压为的阶跃电压，t=1s时，输出电压波形如图解2.4.8a所示，其的幅值为（2）R=100k，C=0.47F时，如图题2.4.8b所示，波形如图解2.4.8a所示，当t1=60ms时，其的幅值为而当t1=120ms时，其的幅值为图解2.4.82.4.9 电路如图题2.4.9所示，A1、A2为理想运放，电容器C的初始电压。（1）写出与、和之间的关系式；（2）当电路中电阻R1R2R3R4R5R6R时，求输出电压的表达式。 图题2.4.9 解:（1）A1组成差分式运算电路，A2组成积分电路。A
7、1的输出电压为A2的输出电压为（2）当R1R2R3R4R5R6R时，2.4.11 微分电路如图题2.4.11a所示，输入电压如图题2.4.11b所示，设电路R=10k，C=100F，设运放是理想的，试画出输出电压的波形，并标出的幅值。图题2.4.11解：当时，的幅值为当时，故当时，的幅值为其输出的电压的波形如图解2.4.11所示。图解2.4.112.4.14 电路如图题2.4.14a所示。设运放是理想的，电容器C上的初始电压为零。，幅值为，周期T=2s的矩形波。（1）求出、和的表达式；（2）当输入电压、如图题2.4.14b所示时，画出的波形。图题2.4.14（a）电路 (b)输入电压、的波形图
8、解：（1）、和的表达式由图可看出，A1、A2、A3分别组成反相比例运算电路、反相积分电路和反相求和电路，因此有将给定的参数代人上式得，（2）画出波形当t=0时，则有 当t=1s时，则有 当t=2s时，由+3V变到-3V，输出电压为 由以上结果可以画出波形，如图解2.4.14所示。图解2.4.143.2.1 在室温（300K）情况下，若二极管的反向饱和电流为1nA，问它的正向电流为0.5mA时应加多大的电压？设二极管的指数模型为，其中n=1，VT=26mV。解：将已知参数代入二极管指数模型得 3.4.2 电路如图题3.4.2所示，电源vs为正弦波电压，试绘出负载RL两端的电压波形，设二极管是理想
9、的。 图题3.4.2 图解3.4.2解：由于二极管是理想的，所以无正向导通压降。根据二极管的单向导电性，vs0时，D2、D4导通，vL=vs；vs0时，D1、D3导通，vL= -vs。故vL波形如图解3.4.2所示。3.4.3电路如图题3.4.3所示。（1）利用硅二极管恒压降模型求电路的ID和 Vo的值（VD0.7V）；（2）在室温（300K）的情况下，利用二极管的小信号模型求vo的变化范围。 图题3.4.3 图解3.4.3解：（1）求二极管的电流和电压（2）求vo的变化范围图题3.4.3的小信号模型等效电路如图解3.4.3所示，温度 T300 K。当rd1=rd2=rd时，则的变化范围为，即
10、1.406V1.394V。3.4.4 在图题3.4.3的基础上，输出端外接一负载RL1k时，问输出电压的变化范围是多少？题解3.4.4解：外接RL后，图题3.4.3的恒压降等效电路及小信号模型等效电路分别如图解3.4.4a和b所示。图解3.4.4a求得图解3.4.4b求得vo的变化范围是： (Vo+vo)(Vo-vo)，即1.407V1.393V3.4.5二极管电路如图题3.4.5所示，试判断图中的二极管是导通还是截止，并求出AO两端电压VAO。设二极管是理想的。图题3.4.5解： 图a：将D断开，以O点为电位参考点，D的阳极电位为6 V，阴极电位为12 V，故 D处于正向偏置而导通，VAO=
11、6 V。图b：D的阳极电位为15V，阴极电位为12V，D对被反向偏置而截止，VAO12V。图c：对D1有阳极电位为 0V，阴极电位为12 V，故D1导通，此后使D2的阴极电位为 0V，而其阳极为15 V，故D2反偏截止，VAO=0 V。图d：对D1有阳极电位为12 V，阴极电位为0 V，对D2有阳极电位为12 V，阴极电位为6V故D2更易导通，此后使VA6V；D1反偏而截止，故VAO6V。3.4.6 试判断图题 3.4.6中二极管是导通还是截止，为什么？ 图题 3.4.6解： 图a：将D断开，以“地”为电位参考点，这时有D被反偏而截止。 图b：将D断开，以“地”为参考点，有D被反偏而截止。图c
12、：将D断开，以“地”为参考点，有 D被正偏而导通。3.4.7 二极管电路如图题 3.4.7a所示，设输入电压vI（t）波形如图 b所示，在 0t5ms的时间间隔内，试绘出vo（t）的波形，设二极管是理想的。图题 3.4.7 图解 3.4.7解： vI（t）6V时，D截止，vo（t）6V；vI（t）6V时，D导通vI（t）10V时，vo（t）8V。vo（t）的波形如图解 3.4.7所示。3.4.8 使用恒压降模型，重复题3.4.7。题解3.4.8解：图题3.4.7a电路的恒压降等效电路如图解3.4.8a所示。vI(t)6.7V时，D截止；vo(t)6V；vI(t)6.7V时，D导通，vI(t)1
13、0V时，vo(t)7.65V。vo波形如图解3.4.8b所示。3.4.9电路如图题3.4.9所示，D1，D2为硅二极管，当 vi 6 sint（V）时，试用恒压降模型绘出输出电压 vo的波形。图题3.4.9 图解3.4.9 解： 恒压降等效电路如图解3.4.9a当0|Vi|0.7V时，D1、D2均截止，vovi；当vi0.7V时；D1导通，D2截止，vo 0.7V；当vi0.7V时，D2导通，D1截止，vo07V。vi与vo波形如图解3.4.9b所示。3.5.1 电路如图题3.5.1所示，所有稳压管均为硅管，且稳定电压Vz8V，设vi=15sintV，试绘出vo1和vo2的波形。图题3.5.1解：图a电路，-0.7VviVz(=8V)时，Dz截止，vo1=vi；viVz时，Dz反向击穿，vo1=Vz
