电子技术基础-模拟部分-课后复习思考题答案

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1、1 模 拟 电 子 技 术 习题答案 电工电子教学部 2012.22012.2 2 第一章绪论第一章绪论 一、填空题： 1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器传感器将非电量转换为电量，即 电信号电信号。 2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的频谱频谱。 3. 通过傅立叶变换可以实现信号从时域时域到频域的变换。 4. 各种信号各频率分量的振幅振幅随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。 5. 各种信号各频率分量的相位相位随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。 6. 周期信号的频谱都由 直流分量直流分量 、基波分量基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量无穷多项高次谐波分量 组成。

2、7.在时间上和幅值上均是连续的信号在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。 8.在时间上和幅值上均是离散的信号在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。 9. 放大电路分为电压放大电路电压放大电路 、电流放大电路电流放大电路、互阻放大电路互阻放大电路 以及 互导放大电路互导放大电路四类。 10.输入电阻输入电阻 、输出电阻输出电阻 、增益增益 、 频率响应频率响应 和 非线性失真非线性失真等主要性能指标是衡量放大电路的标准。 11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量的能力。 12. 放大电

3、路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是 dB lg20 v A电压增益电压增益、dB lg20 i A电流增益电流增益。 13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化输入信号频率连续变化 的稳态响应。 14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率电压增益的模与角频率 之间的关系 。 15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。 二、某放大电路输入信号为 10pA 时，输出为 500mV，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解：105 A10 V5

4、0 pA10 mV500 10 11 i o r . i v A属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为 1M，输出电压为 1V（有效值） ，如果直接将它与 10扬声器连接，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，它的输入电阻 Ri=1M，输出电阻 Ro=10， 电压增益为 1，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方便？ 解：直接将它与 10扬声器连接， 扬声器上的电压V10V1 10 10 V1 10M1 10 5 6 o V 在拾音头与扬声器之间接入放大电路后，使用电压放大电路模型电压放大电路模型，则等效电路如下图所示 3 V50V1 1MM1

5、 M1 s is i i .V RR R V 扬声器上的电压V250V501 1001 01 ivo oL L o VA RR R V 四、试说明为什么常选用频率可连续变化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 以测量放大电路的哪些性能指标？ 答：因为正弦波信号在幅值、频率、初相位均为已知常数时，信号中就不再含有任何未知信息。并且任何 信号都可以展开为傅里叶级数表达式，即正弦波信号各次谐波分量的组合。正因为如此，正弦波信号常作 为标准信号用来对模拟电子电路进行测试。用它可以测量放大电路的输入电阻、输出电阻、增益、频率响 应和非线性失真。 五、在某放大电路输入端测量到输入正弦信

6、号电流和电压的峰峰值分别为 10A 和 25mV，输出端接 4k 电阻负载，测量到正弦电压信号的峰峰值 1V。试计算该放大电路的电压增益 Av、电流增益 Ai、功率增益 Ap，并分别换算成 dB 数表示。 解：(32dB)40 5mV2 V1 i o v v v A (28dB)25 A 10 V/4k1 i o i i i A (30dB)10002540 ivp AAA 六、某音响系统放大电路的幅频响应如图所示，放大电路的带宽是多少？半功率点是哪两个点？半功率点 处的增益较中频区的增益下降了多少分贝？折合百分比为多少？ 答：带宽=fH- fL=2104-202104Hz 半功率点指增益较中

7、频区增益下降 3dB 的频率点（即对应fH、fL），其输出功率约等于中频区输出功率 的一半。增益较中频区增益下降所折合的百分比为 70.7。 4 第二章运算放大器第二章运算放大器 一、填空题： 1理想运算放大器的性能参数均被理想化，即输入电阻为无穷大无穷大 ，输出电阻为零零，开环电压增 益为无穷大无穷大 ，输出电压为接近正负电源值接近正负电源值。 2运算放大器有两个工作区。在 线性线性 区工作时，放大器放大小信号；当输入为大信号时，它工作在 非线性非线性区，输出电压扩展到饱和值饱和值。 3运算放大器工作在线性区时，具有虚短虚短和虚断虚断两个特点，凡是线性电路都可利用这两个概念 来分析电路的输入

8、、输出关系。 4反相比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地虚地 点，而同相比例运算电路中集成运放两个输入端对 地的电压基本上相等相等。 5 同 相同 相比例运算电路的输入电流等于零，而反相反相比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻的 电流。 6同相同相运算电路的电压增益 Au1；反相反相运算电路的电压增益 Au0。 7 反相求和运算电路中集成运放的反相输入端为虚地点， 流过反馈电阻的电流等于各输入端电流的 和和。 8同相同相比例运算电路的输入电阻大，而反相反相比例运算电路的输入电阻小。 9反相求和反相求和运算电路可实现函数 YaX1bX2cX3，a、b 和 c 均小于零。 10微分微分运算电路

9、可将三角波电压转换成方波电压；积分积分运算电路可将方波电压转换成三 角波电压。 二、选择题： 1. 现有电路： A. 反相比例运算电路B. 同相比例运算电路 C. 积分运算电路D. 微分运算电路E. 加法运算电路 选择一个合适的答案填入空内。 （1）欲将正弦波电压移相90O，应选用D。 （2）欲将正弦波电压叠加上一个直流量，应选用E。 （3）欲实现 Au100 的放大电路，应选用A。 （4）欲将方波电压转换成三角波电压，应选用C。 （5） A中集成运放反相输入端为虚地，而B中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 2. 集成运放在作放大电路使用时，其电压增益主要决定于（A） 。 A. 反馈网络

10、电阻B. 开环输入电阻C. 开环电压放大倍数 三、计算题： 1电路如图所示，其中 R1=10k ，R2= R3= R4=51k 。 试求： （1）输入电阻 Ri； （2）vo与 vi之间的比例系数。 （3）平衡电阻 R 。 5 解： （1）Ri=R1=10k (2) 2 4n 1 ni 3 o4 4 4 2 4n 0 R vv R vv R vv R v R vv i4o ii 1 2 4 3153 15 v.vv v.v R R v (3)k848 2 3 214321 .R/RR/RR/RR 2电路如图所示，图中集成运放输出电压的最大幅值为14V，试将计算结果填如表 2.1 中。 解：vO

11、1(Rf/R) vI10 vI，vO2(1+Rf/R ) vI11 vI。 当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是14V，就是14V。 表 2.1 vI/V0.10.51.01.5 vO1/V15 1014 vO2/V1.15.51114 3求解图示电路中 vO与 vI之间的运算关系。 解：图示电路的 A1组成同相比例运算电路，A2组成差动运算电路。先求解 vO1，再求解 vO。 6 I 4 5 I2I1 4 5 I2 4 5 I1 1 3 4 5 I2 4 5 O1 4 5 O I1 1 3 O1 11 11 1 1 v R R vv R R v R R v R R R R v R R v

12、 R R v v R R v 4一高输入电阻的桥式放大电路如图 所示，试写出 vo= f ()的表达式 （= R/R） 。 解： i 1 2 o2 21 2 1 2 o1 1 2 o ii Bo2 i Ao1 24 1 22 2 v R R v RR R R R v R R v v RR Rv vv v vv 5图示电路中，A1，A2，A3均为理想运放。 （1）A1，A2，A3分别组成何种基本运算电路； （2）列出 vO1，vO2，vO的表达式。 7 解： （1）同相比例运算电路、反相求和运算电路、差动运算电路。 （2） )23(2)(2 150 100 50 100 12 2 3 i3i2i

13、1o2o1o2o1o i3i2o2i1o1 vvvvvvvv vvvvv 6试写出图示加法器对vI1、vI2、vI3的运算结果：vO= f (vI1、vI2、vI3)。 解：A2的输出 vO2=-(10/5)vI2-(10/100)vI3=-2vI2-0.1vI3 vO=-(100/20)vI1-(100/100)vO2=-5vI1+2vI2+0.1vI3 7在 图 示 电 路 中 ， 已 知 输 入 电 压 vi的 波 形 如 图 （ b） 所 示 ， 当 t 0 时 ， 电 容 C 上 的 电 压 vC0。试画出 输出电压 vo的波形。 8 解： V52)52(1010(-5)-100 1

14、5ms -2.5V, 5ms, V521055100 ms5 , 0 , 0 ) ()- ( -100) () ( 1 ) ( 1 3 o2C1 3 o2C1 1C12i1C12ioi 1Cio 2 1 vtvt .vtvt tvttvtvttv RC vv tvdtv RC v t t 时若 时若 为常数时当 8设计 一反相放 大器 ，电路 如图所示 ，要求 电压增益 Av=vo/vi=-10，当输 入电压 vi=-1V 时， 流过 R1和 R2的电流小 于 2mA，求 R1和 R2的最小值 。 解： 5.1k 510 5k k50 mA 2 V1 01 10 21 21 1 i i 12

15、1 2 i o v RR R.R R v v RR R R v v A ，取 ，时，有当 第三章 二极管及其基本电路第三章 二极管及其基本电路 一、填空题： 1制作电子器件的常用材料主要采用硅和锗硅和锗。 2二极管最主要的特性是单向导电性单向导电性。 3 本征半导体是指完全纯净的、 结构完整的半导体晶体完全纯净的、 结构完整的半导体晶体。 P 型半导体中的少子是电子电子， 多子是空空 穴穴， N 型半导体中的少子是空穴空穴，多子是电子电子。 4半导体中参与导电的有 两两 种载流子，分别是电子电子和空穴空穴，导体中参与导电的有 一一种载流 子，是电子电子。 5当环境温度升高时，二极管的反向饱和电流 IS将增大，这是因为此时 PN 结内部的B。 A.多数