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1、习 题 11.1 当负载开路(RL=)时测得放大电路的输出电压=2V;当输出端接入RL =5.1k的负载时,输出电压下降为uo =1. 2V,求放大电路的输出电阻Ro。解:,1.2 当在放大电路的输入端接入电压 us =15mV,内阻 Rs =1k的信号源时,测得电路的输入端的电压为 ui =10mV,求放大电路的输入电阻 Ri 。解:, 1.3 当在电压放大电路的输入端接入电压 us =15mV,内阻 Rs = 1k的信号源时,测得电路的输入端的电压为 ui =10mV;放大电路输出端接 RL = 3k的负载,测得输出电压为uo =1.5V,试计算该放大电路的电压增益 Au和电流增益 Ai
2、,并分别用 dB(分贝)表示。解:, ,1.4 某放大电路的幅频响应特性曲线如图1.1所示,试求电路的中频增益Aum、下限截止频率fL、上限截止频率fH和通频带fBW。解: 图1.1 习题1.4电路图 图1.2 习题1.5电路图1.5 电路如图1.2所示,已知:当输入电压为0.4V时,要求输出电压为4V。试求解R1和R2的阻值。解: 1.6 集成运算放大器工作在线性区和非线性区各有什么特点。解: 线性区: 虚短;虚断 非线性区:输出仅为高、低两种电平;虚断1.7 电路如图1.3所示,集成运放输出电压的最大幅值为,求输入电压分别为200mV和2V时输出电压的值。图1.3 习题1.7电路图解:当2
3、00mV,当2V,因为是同相端输入,所以1.8 电路如图1.4所示,试求每个电路的电压增益,输入电阻Ri及输出电阻RO。图1.4 习题1.8电路图解:(a) ,(b) ,(c) ,1.9 电路如图1.5所示,求输出电压与各输入电压的运算关系式。 (a) (b) (c) (d)图1.5 习题1.9电路图解:(a),(b) (c) (d) 1.10 电路如图1.6所示,假设运放是理想的:(1) 写出输出电压的表达式,并求出的值;(2) 说明运放A1、A2各组成何种基本运算电路。图1.6 习题1.10电路图解: A1 反相比例电路; A2反相加法电路 1.11 采用一片集成运放设计一反相加法电路,要
4、求关系式为,并且要求电路中最大的阻值不超过100k,试画出电路图,计算各阻值。解: 取 则 1.12 采用一片集成运放设计一个运算电路,要求关系式为,并且要求电路中最大的阻值不超过200K,试画出电路图,计算各阻值。解: 取 则 1.13 电路如图1.7所示,设运放是理想的,求输出电压的表达式。解: , 1.14 如图1.8所示为带T型网络高输入电阻的反相比例运算电路。(1)试推导输出电压的表达式;(2)若选,当时,计算电阻的阻值;(3)直接用代替T形网络,当,求的值;(4)比较(2)、(3)说明该电路的特点。解: (1) (2) (3) (4) 由(2)、(3)分析可得:用T型网络代替反馈电
5、阻R2时,可用低阻值的网络得到高增益的放大电路。 图1.7 习题1.13电路图 图1.8 习题1.14电路图1.15 电路如图1.9所示,设所有运放都是理想的,试求:(1) 、及的表达式;(2)当时,的值。图1.9 习题1.15电路图解: 当 时, 1.16 电路如图1.10所示,运放均为理想的,试求电压增益的表达式。图1.10习题1.16电路图解: 对A3 对A4 1.17 电路如图1.11所示,运放均为理想的,试求输出电压的表达式。解:(a) (b) 图1.11 习题1.17电路图1.18 积分电路如图1.12所示。设uC(0) = 0,在t = 0时输入阶跃电压,若时,输出电压达到10V
6、,求所需的时间常数。图1.12 习题1.18电路图解:所以 ,可选择,。1.19 电路如图1.13(a)所示,已知运放的最大输出电压= 12V,输入电压波形如图1.9(b)所示,周期为0.1s。试画出输出电压的波形,并求出输入电压的最大幅值。图1.13 习题1.19电路图解: Uom=12V, T=0.1s Uim=0.24V1.20 电路如图1.14所示,运放均为理想的,电容的初始电压:(1)写出输出电压与各输入电压之间的关系式;(2)当时,写出输出电压的表达式。图1.14 习题1.20电路图解: 当 时 1.21 电路如图1.15(a)所示,运放均为理想的。(1)A1、A2、和A3各组成何
7、种基本电路;(2)写出的表达式;(3)=100kW,=10mF,电容的初始电压,已知的波形如图1.15(b)所示,画出的波形。图1.15 习题1.21电路图解:A1组成减法电路,A2组成积分电路,A3为电压跟随器 1.22 电路如图1.16(a)所示,运放均为理想的,电容的初始值,输入电压波形如图1.12(b)所示:(1)写出输出电压的表达式;(2)求t = 0时、的值;(3)画出与相对应的和的波形,并标出相应的幅度。图1.16 习题1.22电路图解: t=0时,1.23 图1.17(a)所示的反相微分器电路中,当输入信号为对称的三角波时,其波形如图1.17(b)所示,试画出输出信号的波形。图
8、1.17 习题1.23电路图解:微分器的输出为:在时,输入信号为 ,则有在时,输入信号为 ,则有同理可得在不同时间时的输出,其对应的输出波形如图(c)所示。1.24 电路如图1.18所示,运放均为理想的,写出与的关系式,说明电路的功能。图1.18 习题1.24电路图解:A2为减法电路 由虚断可知,流过电容的电流为:所以 实现了积分运算1.25 图1.19为实用的单电源供电的自举式同相交流电压放大电路,假设运算放大器是理想的。已知,。问:(1)运算放大器的各信号端口的直流电位为多少?(2)交流放大倍数为多少,输入阻抗为多大?图1.19 习题1.25电路图解:(1) 反相输入端口及输出端口的直流电
9、位均为(2)习 题 22.1 电路如图2.1所示,测得,试问二极管VD是否良好(设外电路无虚焊)?解:内部PN结或电极已开路,D已损坏。2.2 电路如图2.2所示。已知直流电源的端电压,测得,若将直流电源的电压U提高到10V,试问这时的I是等于、大于还是小于? 图2.1 习题2.1电路图 图2.2 习题2.2电路图解:由于二极管是非线性元件,当U增大时,I将大于2mA2.3 分析判断图2.3所示各电路中二极管是导通还是截止,并计算电压,设图中的二极管都是理想的。图2.3 习题2.3电路图解:(a)断开VD,UD=5+5=10V0,VD导通 ,;(b)断开VD, ,VD截止 ;(c)断开VD1
10、VD2,所以VD优先导通,VD2截止,Uab=0V; (d) )断开VD1 VD2,所以 VD2优先导通, VD1截止,2.4 一个无标记的二极管,分别用a和b表示其两只引脚,利用模拟万用表测量其电阻。当红表笔接a,黑表笔接b时,测得电阻值为500W。当红表笔接b,黑表笔接a时,测得电阻值为100kW。问哪一端是二极管阳极?解:b端是阳极2.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值,其测试结果不一样,为什么?解:因为二极管的正向特性是非线性的,外加不同电压,直流电阻不同,万用表量程不同,加在二极管上的电压不同。2.6 二极管电路如图2.4(a)所示,设输入电压波形如图2.4(b)
11、所示,在的时间间隔内,试绘出输出电压的波形,设二极管是理想的。图2.4 习题2.6电路图解:,断开VD,当时,VD导通,即,当时,VD截止,即,2.7 电路如图2.5所示,二极管导通电压约为0.7V,试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。图2.5 习题2.7电路图解:S断开:断开VD,。所以VD导通, S闭合:断开VD,所以VD截止,2.8 在图2.6所示的电路中,设二极管为理想的,已知,试分别画出输出电压的波形,并标出幅值。图2.6 习题2.8电路图解:(a) 正半波,VD导通,uo=ui,负半波,VD截止,uo=0(b) 正半波,VD导通,uo=0,负半波,VD截止,uo=ui(c)
12、正半波,VD导通,uo=0,负半波,VD截止,uo=0.5ui(d) 正半波,VD截止,uo=0.5ui,负半波,VD导通,uo=02.9 在图2.7所示电路中,输入电压,设二极管的导通电压0.7V,试画出输出电压的波形。图2.7 习题2.9电路图解:(a)断开VD,(b) 断开VD,(c) 断开VD,图同(b)(d) 断开VD,图同(a)2.10 图2.8所示电路中,设二极管为理想的,试画出输出电压的波形以及电压传输特性。图2.8 习题2.10电路图解:断开VD1 VD2,所以时, VD1截止,VD2导通,时, VD1 、VD2均截止,时, VD1导通,VD2截止,2.11 图2.9所示电路中,设二极管是理想的,求图中标记的电压和电流值。图2.9 习题2.11电路图解:(a) 高电平选择电路,VD1截止,VD2导通, (b) 低电平选择电路,VD1导通,VD2截止,2.12 电路如图2.10所示,输入电压,设二极管的正向导通电压为0.7V,电容C1和C2的容量足够大,对信号可视为短路。 (1)画出直流等效电路和交流等效电路;(2)求输出电压。图2.10 习题2.12电路图解:(1) (a)直流等效电路 (b)交流等效电路 (2)由直流等效电路可得二极管交流等效电阻由交流等效电路得由于C2的隔直作用,2.13 在图2.11所示电路中,已知输出电压平均值,负载。(1)输入电压