模拟电路复习 课件.ppt

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1、模拟电子技术期末复习（主观题部分）,例2-1电路如右图所示，晶体管的100，UBEQ0.7V。（1）求电路的Q点、Au、Ri和Ro；（2）已知UCES0.7V，在空载情况下，当输入信号增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真？若带负载的情况下呢？,解：（1）求静态工作点,（2）求电压放大倍数,（3）求输入、输出电阻,（4）空载时首先出现饱和失真。带负载时,与负载的大小有关，可能会同时出现饱和截止失真。,例2-2电路如右图所示，晶体管的100，rbe=1.5K。（1）现已测得静态管压降UCEQ6V，估算Rb约为多少千欧；（2）若测得Ui和Uo的有效值分别为1mV和 100mV，则负载电阻RL为多

2、少千欧？（3）设静态时ICQ2mA，晶体管饱和管压降UCES0.6V。试问：当负载电阻RL和RL3k时电路的最大不失真输出电压各为多少伏？,解：（1）求Rb,（2）求RL,（3）求最大不失真输出电压UOM,如前分析，当静态时ICQ2mA，UCEQ6V，负载电阻RL时，为避免产生饱和失真，UOM6V-0.6V=5.4V。,当RL3k时，为避免产生截止失真，UOMICQRC/RL=2mA1.5K=3V。,解（1）直流Q点计算,由图电路的直流通路，可以有,Rb=Rb1Rb2=39/11=8.58 k,ICQ=IBQ=9918.76mA=1.857mA,例2-3有一基本放大电路如图所示，已知VCC=1

3、5V、Rc=3k、Rb1=39k、Rb2=11k、Re=1.3 k、RL=10k，UBE=0.7V，=99，耦合电容的容量足够大。试计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,=18.76uA,UCEQ=VCC ICQRc-IEQRe=VCC-ICQ(Rc+Re)=15-1.857(3+1.3)=15-7.98=7.02V,由微变等效电路可得电压增益的表达式,（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,输入电阻,输出电阻,=3 k,=1.7+130/39/11=8.06 k,（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,例2-4电路如下图所示，晶体管的60，rbb=100。（1）求解Q点、Au、Ri

4、 和Ro；（2）设Us10mV（有效值），问Ui？Uo？（3）若C3开路，则Ui？Uo？,解(1)Q点、Au、Ri和Ro的分析,(2)设Us10mV（有效值），则,若C3开路，则,例2-4电路如下图所示，晶体管的60，rbb=100。（1）求解Q点、Au、Ri 和Ro；（2）设Us10mV（有效值），问Ui？Uo？若C3开路，则 Ui？Uo？,例2-5电路如下图所示，晶体管的80，rbe=1k。（1）求出Q点；（2）分别求出RL和RL3k时电路的Au和Ri；（3）求出Ro。,解：（1）求解Q点：,（2）求解输入电阻和电压放大倍数：,RL时,RL3k时,（3）求解输出电阻：,例2-5电路如下图所

5、示，晶体管的80，rbe=1k。（1）求出Q点；（2）分别求出RL和RL3k时电路的Au和Ri；（3）求出Ro。,例2-6电路如下图所示，晶体管的100，rbb=100。(1)求电路的Q点、Au、Ri 和Ro；(2)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？,解(1)Q点、Au、Ri和Ro的分析,(2)Ce开路分析,即Ce开路时，Ri增大，减小。,例2-6电路如下图所示，晶体管的100，rbb=100。(1)求电路的Q点、Au、Ri 和Ro；(2)若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？,例7-1电路如下图所示。R1=10K，R2=10K，R3=5K，

6、R4=5K，R5=10K。两个运放均采用CF741，最大输出电压13V。求：（1）当ui1=1V，ui2=3V，求输出电压uo1、uo2；（2）当ui1=4V，ui2=3V，求输出电压uo1、uo2。,解：A1为反相比例放大电路，A2为双端输入求差放大电路，所以（1）当ui1=1V，ui2=3V时,（2）当ui1=4V，ui2=3V时,由于CF741，最大输出电压13V，所以uo2=13V。,例7-2在下图所示电路中，设A1、A2、A3均为理想运算放大器，其最大输出电压幅值为12V。（1）试说明A1、A2、A3各组成什么电路？（2）A1、A2、A3分别工作在线形区还是非线形区？（3）若输入为1

7、V的直流电压，则各输出端uO1、uO2、uO3的电压为多大？,解：（1）A1组成反相比例电路，A2组成单值比较器，A3组成电压跟随器；（2）A1和A3工作在线性区，A2工作在非线性区；（3）uO1=-10V，uO2=12V，uO3=6V。,差分放大电路如下图所示，已知=50，rbb=200，UBEQ=0.6V，试：（1）求ICQ1、UCQ1；（2）画出H等效电路；（3）求差模电压放大倍数Aud、差模输入电阻Rid和输出电阻Ro；（4）求共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值。,解：（1）求ICQ1、UCQ1,式中：,故：,（2）单端输入/单端输出的H等效电路在单端输入的情况下，输入

8、差模信号的同时总是伴随着共模信号输入，其等效电路如下图(a)；在差模信号作用下其H等效电路等同双端输入，如下图(b)；在共模信号作用下的H等效电路如下图(c)。,(3)差模电压放大倍数Aud、差模输入电阻Rid和输出电阻Ro,(4)共模电压放大倍数Auc和共模抑制比KCMR的分贝值,例7-3理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压Vi1=0.6V，Vi2=0.4V，Vi3=-1V。（1）试求Vo1，Vo2和Vo3的值；（2）设电容的初始电压值为零，求使Vo=-6V所需的时间t=?,解（1）,例7-3理想运放组成的电路如下图所示，已知输入电压Vi1=0.6V，Vi2=0.4V，Vi3=-1V。

9、（1）试求Vo1，Vo2和Vo3的值；（2）设电容的初始电压值为零，求使Vo=-6V所需的时间t=?,（2）求积分时间t,例7-4电路如下图所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；（2）当RW的滑动端在最上端时，若uI110mV，uI220mV，则uO？（3）若uO的最大幅值为14V，输入电压最大值 uI1max10mV，uI2max20mV，最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少？,解：（1）根据虚短和虚断,（2）将uI110mV，uI220mV 代入上式，得uO100mV,(3)根据题意，(uI2-uI1)的最大值为20mV。若R1为最小值，则为保证集

10、成运放工作在线性区，(uI2-uI1)20mV时集成运放的输出电压应为14V。写成表达式为,故，R1min143,R2maxRWR1min（100.143）k9.86 k,例7-4电路如下图所示。（1）写出uO与uI1、uI2的运算关系式；（2）当RW的滑动端在最上端时，若uI110mV，uI220mV，则uO？（3）若uO的最大幅值为14V，输入电压最大值 uI1max10mV，uI2max20mV，最小值均为0V,则为了保证集成运放工作在线性区,R2的最大值为多少？,例7-5试求出下图所示电路的运算关系。,解：设A2的输出为uO2。因为R1的电流等于C的电流，所以,又因为A2组成以uO为输

11、入的同相比例运算电路，所以,(1),(2),根据式(1)、（2）得,例7-6在下图所示电路中，已知R1R2RRfR100k，C1F。（1）试求出uO与 uI的运算关系。（2）设t0时uO0，且uI由零跃变为1V，试求输出电压由零上升到6V所需要的时间。,解：（1）因为A1的同相输入端和反相输入端所接电阻相等，所以电压,电容的电流,电容上的电压uCuO，所以其输出电压,uO10uIt110（1）t1V6V,（2）根据题意有：,故即经0.6秒输出电压达到6V。,t10.6S。,例8-1如下图所示为一波形发生器电路。（1）试简要说明各单元电路作用；（2）定性画出A、B、C各点的输出波形。,解：(1)

12、各单元电路的作用:,A1级为文氏电桥振荡电路，作用是产生频率为,的正弦波；,A2级为过零比较器，将正弦波变换成方波。A3级为积分电路，由于uo2为方波，故uo3为三角波。,(2)各点工作波形如右图所示。,例8-1如下图所示为一波形发生器电路。（1）试简要说明各单元电路作用；（2）定性画出A、B、C各点的输出波形。,例8-2下图所示为方波三角产生电路。（1）定性画出uO1和 uO的波形；（2）估算振荡频率。,解：(1)uO1和 uO2的波形如下图所示。,(2)由图可知，三角波从零上升到Uom的时间T/4。,振荡频率,故电路的振荡周期,例8-3下图所示电路为一比较器，运放A1、A2和二极管D1、D

13、2均为理想的，URH=6V，URL=2V，UZ=5V。（1）简要分析电路的工作原理；（2）试求电路的电压传输特性，即画出Uo/Ui的传输波形；,解：（1）这是一个窗口比较器，其工作原理如下：当uI6V时，A1输出低电平uA1=-UOM，D1导通，同时A2输出高电平uA2=UOM，D2截止；所以uO=-5V。当uI2V时，A1输出高电平uA1=UOM，D1截止，同时A2输出低电平uA2=-UOM，D2导通；所以uO=-5V。当2uI 6时，A1、A2均输出高电平uA1=uA2=UOM，D1、D2均截止；uO=5V。,（2）窗口比较器的电压传输特性如右图所示：,例8-4下图所示电路中，运放A1、A

14、2和二极管D1、D2均为理想的，URH=2V，URL=-2V，UZ=6V。（1）分析电路的工作原理；（2）试求电路的电压传输特性，即画出UO/UI的传输波形。,解：（1）这是一个窗口比较器，其工作原理如下：当uI2V时，A1输出高电平uA1=UOM，D1导通，同时A2输出低电平uA2=-UOM，D2截止；所以uO=Uz=6V。当uI-2V时，A1输出低电平uA1=-UOM，D1截止，同时A2输出高电平uA2=UOM，D2导通；所以uO=Uz=6V。当-2uI2时，A1、A2均输出低电平uA1=uA2=-UOM，D1、D2均截止；uO=0V。,（2）窗口比较器的电压传输特性如右图所示：,例9-1

15、 在图示电路中，Rf和Cf均为反馈元件，设三极管饱和管压降为0V。（1）为稳定输出电压uO，正确引入负反馈；（2）若使闭环电压增益Auf=10，确定Rf=？（3）求最大不失真输出电压功率Pomax=？以及最大不失真输出功率时的输入电压幅值为多少？,解：（1）电压串联负反馈。(图略),（2）求Rf,Rf=90 k,（3）求Pomax,最大输出时Uom=VCC=AufUim，Uim=1.5V,例9-2在下图所示电路中，已知VCC16V，RL4，T1和T2管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。试问：（1）最大输出功率Pom和效率各为多少？（2）晶体管的最大功耗PTmax为多少？（3）为了使输出

16、功率达到Pom，输入电压的有效值约为多少？,解：（1）最大输出功率和效率分别为,（2）晶体管的最大功耗,（3）输出功率为Pom时的输入电压有效值,例9-3在下图所示电路中，已知VCC15V，T1和T2管的饱和管压降UCES2V，输入电压足够大。求解：（1）最大不失真输出电压的有效值；（2）负载电阻RL上电流的最大值；（3）最大输出功率Pom和效率。,解：（1）最大不失真输出电压有效值,（2）负载电流最大值,（3）最大输出功率和效率分别为,例9-4某功率放大器的电路如下图所示。设RL=8，UCES=2V。（1）说明电路中引入了哪些反馈，对于交流负反馈则说明其反馈组态；（2）求电路总的放大倍数；（

17、3）求最大输出功率和效率的表达式；（4）说明如何估算在输出最大功率时输入电压的有效值；（5.）说明D1D3和RW的作用，C1C4的作用；（6）说明哪些元件构成过流保护电路及其原理。,解：(1)电路中的反馈：T3、T4、T5、T6的发射极引入了交直流反馈，属于级间电流串联负反馈，在输出级与放大器（运放）之间引入了电压并联负反馈；,（2）电路总的放大倍数：,（3）最大输出功率和效率：,（4在输出最大功率时输入电压的有效值：最大输出时Uom VCC=AufUim，所以Uim=1.5V,（5.）D1D3和RW：主要是用于给功放末级提供开启电压（静态工作点）；C1用于输入信号耦合，C2用于消除运放的高频

18、噪声；C3C4主要用于滤除高频杂音。,（6）T1、T2、R7、R8构成输出过流电路。其原理是：当输出过流时，R7、R8上的电压增大，使T1、T2饱和导通，短路了T3、T4的输入信号，从而保护了输出级。,例10-1电路如下图所示，已知稳压管的稳定电压UZ6V，晶体管的UBE0.7V，R1R2R3300，UI24V。判断出现下列现象时，分析因为电路产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。,（1）UO24V；（2）UO23.3V；（3）UO12V且不可调；（4）UO6V且不可调；（5）UO可调范围变为612V。,解：,（1）T1的c、e短路；（2）Rc短路；（3）R2短路；（4）T2的b、c短路；（5

19、）R1短路。,例10-2某直流稳压电源电路如下图所示。,（1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；（2）电路由哪些部分组成？其作用是什么？（3）UI21V，R1R2R3300，UZ6V，UCES3V，UO？（4）取样电阻的取值应大些还是小些，为什么？它们有上限值吗？（5）若电路输出纹波电压很大，则其原因最大的可能性是什么？（6）简述图中过流保护电路的原理。,解：（1）取样信号接反相端，基准信号接同相端；,（2）由D1D4和C1构成整流滤波电路，由R1、R2、R3(取样),（基准电压）和运放A组成误差放大 电路，,去控制由T1、T2构成的复合调整电路。,（3）输出电压：,（4）取样电阻可以取大些，但也不能太大，这与运放的输入失调电流参数有关，一般取几百欧与几千欧都是可以的。,（5）如果输出纹波很大,最大的可能是整流二极管有一个开路或滤波电容失效等。,（6）过流保护的原理是：当输出过流时，R0上的电压增大，使T3饱和导通，T1、T1发射结电压迅速下降到截止，从而保护了稳压电源。,例10-3 输出电压扩展电路如下图所示。设,试证明：,解：由KVL定律：,由KVL定律：,根据虚短,，即,（分压公式）,则输出电压：,例10-3 输出电压扩展电路如下图所示。设,试证明：,