模拟电子

模拟电子
模拟电子

《模拟电子》

第一章半导体器件基础本章练习题或思考题

1.如图1.1所示电路,判定电路中硅二极管的工作状态,并计算U AB的值。设VD正向导通压降为0.7V。

图1.1 图1.2

2.如图1.2稳压管稳压电路,若限流电阻R=1.6KΩ,U Z=12V,I Zmax=18mA。通过稳压管的电流I Z等于多少?限流电阻的值是否合适?

3.如图1.3所示,二极管构成的各电路,设二极管的正向导通压降为0.7V。

(1)判定各电路中二极管的工作状态;

(2)试求各电路的输出电压U o。

图1.3

4.如图1.4所示,当输入电压为u i=5sinωt V时,试对应输入电压u i画出输出电压u o的波形。设二极管的正向导通压降为0.7V。

图1.4

5.如何用万用表确定一个二极管的极性和好坏?

6.稳压二极管稳压电路如图1.5所示,已知稳压管的稳定电压为U Z=8V,正向导通压降为0.7V,当输入电压为u i=15sinωt V时,试对应输入电压u i画出输出电压u o的波形。

图1.5

7.若测得放大状态中的三极管I B=0.025mA,取β=50。试计算I C和I E的值。

8.两个双极型三极管:A管的β=200,I CEO=200μA;B管的β=50,I CEO=50μA,其它参数相同,应选用哪一个?

9.一个工作在放大状态中的三极管,已经测得其三个引出端的电位分别为①3.5V、②6.6V和③2.8V。试问此三极管为什么类型?三个引出端分别对应管子的什么电极?

10.测得电路中三极管的各电极电位如图1.6所示,试判定各个三极管是工作在截止、放大还是饱和状态?

-5.3V 2.4V

图1.6

第二章 基本放大电路和多级放大电路本章练习题或思考题

1.三极管在放大电路中的三种连接方式是什么?

2.①如果一个放大电路的电压放大倍数为100倍,用分贝作单位其电压增益为多少分贝?②若一个放大电路的电压增益为60分贝(dB ),此放大电路的电压放大倍数有多少?

3.如图2.1共射放大电路,输出电压出现的是什么失真?如何调整偏置电阻Rb 的值 可减小此失真?

+6V

+u 0-

+ui -Rb

R C

图2.1 图2.2

4.如图2.2所示电路,已知U CC =10V ,R b =320K Ω,β=80,R c =R L =2K Ω,试估算Q 点的值,计算放大电路的电压放大倍数A u 、输入电阻R i 、输出电阻R o 。若输出电压uo 出现截止失真,如何调整偏置电阻Rb 可以减小此失真?

5.如图2.3所示,已知β=50,试估算电路的静点Q ,计算电阻r be ,画出电路的中频等效电路,并求解A u 、R i 、R 0。

图2.3

6.如图2.4所示的放大电路,已知三级管的U BE =0.7V ,β=50。 (1)试分别画出电路的直流通路、交流通路和小信号等效电路; (2)估算电路的静态工作点Q ; (3)求解电路的A u 、A us 、R i 、R o 。

图2.4 图2.5

7.如图2.5分压式工作点稳定电路,已知β=60。

(1)估算电路的Q点;

(2)求解三级管的输入电阻r be;

(3)用微变等效电路分析法,求解电压放大倍数A u;

(4)求解电路的输入电阻R i及输出电阻R o。

8.在图2.5中,若R b1=20KΩ,R b2=10KΩ,R e=2KΩ,R c=2KΩ,R L=2KΩ,U CC=12V,U BE=0.6V,β=100,试计算放大电路的Q值和电路的A u、R i、R o。

9.如图2.6所示,已知β=60,U BE=0.7V

(1)估算Q

(2)计算r be

(3)用微变等效电路分析法求A u、R i、R o

(4)若R b2逐渐增大到无穷,会出现怎样的情况?

图2.6 图2.7

10.如图2.7所示电路,电路为什么组态放大电路?已知U CC=10V,R b=320KΩ,β=60,R c=2KΩ,R e=2KΩ,R L=2KΩ,R S=500Ω。试估算Q点的值,计算放大电路的电压放大倍数A u、输入电阻R i、输出电阻R o。

11.如图2.8所示电路,电路的输入电阻是多大?输出电阻是多大?

图2.8

图2.9

12.如图2.9所示两级阻容耦合放大电路。若R b1=20K Ω,R b2=10K Ω,R c =2K Ω,R e1=2K Ω,R b =200K Ω,R e2=1K Ω,R L =2K Ω,β1=50,β2=100,U CC =12V 。

(1)判定VT 1、VT 2各构成什么组态电路? (2)分别估算各级的静态工作点。

(3)计算放大电路的电压放大倍数A u 、输入电阻R i 和输出电阻R o 。

13.复合管的电流放大系数β和组成该复合管的各管电流放大系数之间具有怎样的关系? 14.影响放大电路低频响应、高频响应的主要因素是什么?

15.如图2.10所示阻容耦合放大电路的幅频特性,由图可知,电路的中频电压增益是多大?下限频率f L 处的电压放大倍数为多少?上限频率f H 处的电压放大倍数为多少?电路的通频带为多少?

图2.10 图2.11

16.如图2.11所示,此图为直接耦合放大电路的幅频响应,则此电路的通频带为多少?电路的中频电压增益为多少分贝?对应f H 处的电压增益为多少分贝?

第三章 差动放大电路和集成运算放大器本章练习题或思考题

1.直接耦合放大电路存在零点漂移的主要原因是什么? 2.如图3.1差放电路,已知β1=β2=β,r be1=r be2=r be ,则电路的A uD 、A uC 、R 0分别是多少? 3.在图3.2所示差动放大电路中,已知U CC =U EE =12V ,三极管的β=50,R c =30K Ω,R e =27 K Ω,R =10 K Ω,R W =500 Ω, 设R W 的活动端调在中间位置,负载电阻R L =20 K Ω。试估算放大电路的静态工作点、差模电压放大倍数A u d 、差模输入电阻r id 和输出电阻r od 。

I

+U CC

R C

R C

+u 0-T 2

T 1

-U EE

R L u S

图3.1

图3.2

│A u │/dB 0

f H

400K

4.如图3.3所示电路,参数理想对称,β1=β2=β,r be1=r be2=r be。试写出A ud和A uc的表示式。

5.差动放大电路,若输入信号u i1=20mV, u i2=10mV,则电路的共模输入电压u ic=?差模输入电压u id=?

6.集成运算放大器内部电路主要有哪几部分组成?每一部分电路有什么特点?

+U

CC

R

C

R

C

R

E

R

L

u

I

+ u

-

-U

EE

图3.3

第四章反馈放大电路本章练习题或思考题

1.已知反馈放大电路的A=100,F=0.2,则闭环放大倍数A f为多少?

2.一个负反馈放大电路,如果反馈系数F=0.1,闭环增益A f=9,试求开环放大倍数A=?

3.判定图4.1中各电路Rf引入的级间反馈组态;估算图(a)电路深负反馈下的电压增益;说明图(b)反馈的引入对输入电阻及输出电阻的影响。

4.如图4.2电路,判定各图的级间反馈组态;估算图A电路深负反馈下的电压增益;说明图A电路反馈的引入对输入电阻及输出电阻的影响。

图4.1

+U

CC

u

i

R

1

1K

R

2

10K R

3

1K

u

图A

+U

CC

+

-

u

+

u

S

-

R

S

R

f

R

e1

R

e2

R

C1

R

C2

图B

A

图4.2

5.已知某开环放大电路的放大倍数A=1000,由于某种原因,其变化率为10%

dA

A

=。若电路引入负反馈,反馈系数为F=0.009,这时电路放大倍数的变化率为多少?

6.如图4.3所示,根据电路的要求正确连接反馈电阻R f。

(1)希望负载发生变化时,输出电压能够稳定不变,R f应该与点J、K和M、N如何连接才可满足要求?

(2)希望电路的输入电阻减小,R f应该与点J、K和M、N如何连接?

7.如图4.4所示负反馈放大电路,试估算电路的电压增益,并说明负反馈的引入对电路输入电阻、输出电阻所产生的影响。

图4.3

图4.4 图4.5

8.如图4.5所示负反馈放大电路。估算电路的电压增益,并定性说明此反馈的引入对电路输入电阻和输出电阻的影响。

9.如图4.6所示反馈放大电路,判定电路的反馈组态,估算电路的电压增益。

图4.6 图4.7

10.如图4.7所示深度负反馈放大电路,试判定电路的级间反馈组态,估算电路的电压放大倍数。如果输入信号电压u i=100mV,输出电压u o=?

第五章功率放大电路本章练习题或思考题

1.OCL互补对称功率放大电路,若电源电压为12V,则功放管的U CEO至少要多大?

2.已知一个OCL互补对称功率放大电路的最大输出功率为9W,负载电阻为8欧姆,功放管的饱和压降U CES=0V。则每只管子的最大管耗约为?三极管上的最大集电极电流约为?电源电压约为?

3.已知一个OCL互补对称功率放大电路的电源电压为12V,负载电阻为8欧姆,功放管的饱和压降U CES=0V。则可知最大不失真输出功率为?

4.某OCL互补对称电路如图5.1所示,已知三极管VT1、VT2的饱和压降U CES=1V, U CC=18V, R L=8 。

(1)计算电路的最大不失真输出功率P omax;

(2)求每个三极管的最大管耗P Tmax;

(3)为保证电路正常工作,所选三极管的U CEO和I CM应为多大?

图5.1 图5.2

5.OTL互补对称电路如图5.2所示,试分析电路的工作原理。

(1)电阻R1与二极管VD1、VD2的作用是什么?

(2)静态时VT1管射极电位U E=?电容C两端的电压应为多少?负载电流I L=?

(3)若电容C足够大,U CC=+12V,三极管饱和压降U CES≈1V, R L=8Ω,则负载R L上得到的最大不失真输出功率P omax为多大?

(4)动态时,若输出电压u o出现交越失真,可能是什么原因造成的?

6.如图5.3功率放大电路,已知U CES=1.0V,试估算电路的最大不失真输出功率P Omax。

静态时,U0应为多少伏?

7.OCL互补电路如图5.4所示。已知U CC=15V, R L=12Ω, R1=10KΩ, 试回答下述问题或计算有关参数。

(1)要稳定电路的输出电压,应引入何种形式的反馈?请在图中标明相应的反馈之路。

(2)为使电路的闭环增益为80,试确定反馈电阻R F的阻值。

(3)设U CES≈2V,求负载R L上最大不失真的输出功率P omax为多大?

图5.3

R

1

R

2R

L

V

D

1

D

2

T

3T 1

T 2

V

i

+12V

-12V

10Ω

图5.4

第六章集成运算放大器的应用本章练习题或思考题

1.欲实现A u=-100的放大电路,应选用什么运算电路?

2.比例运算电路如图6.1所示,图中R1=10KΩ,R f=30KΩ,试估算它的电压放大倍数和输入电阻,并估算R’应取多大?

3.同相比例电路如图6.2所示,图中R1=3KΩ,若希望它的电压放大倍数等于7,试估算电阻R f应取多大?

图6.1 图6.2

4.理想集成运放构成的电路如图6.3所示,写出u o~u i的关系式。

图6.3

5.理想运放构成的运算电路如图6.4所示,试写出输出电压与输入电压的关系式。

若Rf=10KΩ,R1=2 KΩ,R2=5 KΩ,ui1=1.5V,ui2=0.5V,输出电压uo为多少?

图6.4

6.如图6.5所示电路,各运放理想,试求输出电压u01、u02、u03与输入信号的关系式。

50K

100K

100K

50K

30K

u

S1

u

u

02

u

01

C

R

u

S

u

03

A2

A3

A1

图6.5

7.如图6.6电路,各运放理想,试求各电路的输出电压u01、u o2、u o3的值。

8.为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器,应选用什么类型的滤波电路?

9.如图6.7所示理想运放应用电路,已知t=0时,u0=-6V 。试求电路的门限电压,并画出电路的电压传输特性;对应输入波形画出u o的波形。

U Z

10K

10K

图6.6

u i t

u

6V

图6.7

10.如图6.8理想运放应用电路,试计算电路的门限电压,并对应输入电压画出输出电压的波形。

t

ui

u 0U R =±7V

-10V

图6.8

11.如图6.9所示电路,各运放理想,已知电源电压U CC =±12V ,试对应输入u i 画出u 01及u 02的波形

R u i 0

4V -4V

图6.9

12.如图6.10所示理想运放构成的电路,试对应输入波形画出u o1、u o 的波形。

已知u 0(0)=+6V 。

u 0

图6.10

第七章 信号产生电路本章练习题或思考题

1.已知RC 桥氏振荡电路中16800,22,20C pF R k R k ==Ω=Ω,要使电路产生正弦波振荡,R F 应为多少?电路振荡频率是多少?

2.用相位平衡条件判定图7.1各正弦电路能否振荡。

CC

图7.1

3.用相位平衡判定图7.2各正弦电路能否振荡。

C e

C b

+U CC (C)

C b

L C 1

C 2

u 0(B)R

C

R

u 0

(A)C

-+

∞+

A

∞+

A

图7.2

4.如图7.3正弦振荡电路。图(A )满足相位平衡条件,试在图中正确标出变压器的同名端;用相位平衡判定图(B )有无可能振荡;若图(C )满足相位平衡条件,在图上正确标出运放的+、-端;稳幅振荡时,R f 应该为多大?

R 1

R f

R

C

R C

(C)

2K

∞+

A

u 0

(A)(B)

C e

C b

+U CC

C b

L

1

C 2

+∞+

A

图7.3

第八章 直流稳压电源本章练习题或思考题

1.若直流电源变压器副边电压有效值为20V ,采用桥式整流电路,则整流输出电压的平均值为?整流管所承受的最大反向峰值电压约为?

2.若直流电源变压器副边电压有效值为20V ,采用单相桥式整流电容滤波(电容量足够大),则负载上得到的输出电压平均值约为?

3.一单相桥式整流电容滤波电路如图8.1所示,设负载电阻R L = 1.2 千欧姆,要求输出直流电压U o =30V 。试选择整流二极管和滤波电容。已知交流电源频率50 Hz 。

图8.1

4.如图8.2所示,已知U BE =0.7V 。 (1)求U 0的调节范围。 (2)若U 2=20V ,当U 0从最小到最大时,求调整管的管压降U CE 大约从多大变为多大?调整管可否正常工作?(电容C 足够大)

+U 2-

+

U i -C R

T

D Z

15K 5K

10K R L R 1R 2R 3

+

U

-

R C

6.3V

T 1

图8.2

5.直流电源电路如图8.3所示,已知U Z =6V 。若电容C 足够大,U 2=20V ,求电压U i ; 计算输出电压U 0的调节范围。

+

U

2

-+

U i

-

C

R

T

D

Z

300

100

200

R

L

R

1

R

2

R

3

+

U

-

A

图8.3

6.直流电源电路如图8.4,若U2=10V,电容C足够大,试求U i;若U Z=6V,计算输出电压U0。

+

U

2

-+

Ui

-

C

R

T

D

Z

400

800

R

L

R

1

R

2

+

U

-

2K

A

图8.4

7.直流电源电路如图8.5,已知:U BE=0.7V,U2=20V,U Z=5.3V。

(1)估算输出电压U0的范围。

(2)若C足够大,活动触头在R2中点时,计算T1管上的管压降U CE1。

(3)活动触头在R2中点时,T3管输出端的电位U C3=?

图8.5

8.7805三端集成稳压器,在满足稳压器输入条件的应用电路中,输出的稳定电压约为?

附:考试样题

一.填空:(每空1分,共20分)

1.放大电路中的三极管,其外加电源的极性应使发射结,集电结。

2.三极管是控制器件,场效应管是控制器件。

3.三种组态放大电路,电路输出电阻最小;电路具有电压反相作用;电路不仅可以放大电压也可放大电流。

4.设直接耦合多级放大电路的中频电压增益为80分贝,当信号频率f=f H时,电路的电压增益为分贝;是直接耦合放大电路存在的主要问题。

5.正弦波振荡电路产生持续振荡的幅值平衡条件是,相位平衡条件是。

6.乙类互补对称功率放大电路,输出存在失真。

7.理想运算放大器的开环电压增益为,输出电阻为,输入电阻为。

8.电路中引入电压负反馈,可使输出基本恒定;使输出电阻。若要增大电路的输入电阻,应该引入负反馈。

9.若直流电源变压器副边电压有效值为20V,采用单相桥式整流电路,则整流输出电压的平均值为,整流管所承受的最大反向峰值电压为。

二.分析基本放大电路:(共20分)

如图1分压式工作点稳定电路,已知β=60。(1)估算电路的Q点;(2)求解三级管的输入电阻r be;(3)用微

变等效电路分析法,求解电压放大倍数A u;(4)求解电路的输入电阻R i及输出电阻R o。

图1 图2

三.反馈放大电路如图2所示:(共12分)

判定图各电路Rf引入的级间反馈组态;估算图(a)电路深负反馈下的电压增益;说明图(b)反馈的引入对输入电阻及输出电阻的影响。

四.功率放大电路:(共9分)

互补对称电路如图3所示,静态时电容C2两端的电压应为多少?负载电流I L=?若电容C足够大,U CC=+12V,三极管饱和压降U CES≈1V, R L=8Ω,则负载R L上得到的最大不失真输出功率P omax为多大?

图3 图4

五.直流稳压电源电路:(共8分)

直流电源电路如图4所示,若U2=10V,电容C足够大,试求U i;若U Z=6V,计算输出电压U0。

六、运放应用电路:(共15分)

如图5理想运放应用电路,试求各电路输出电压与输入电压的关系式。

图5

+

U

2

-+

Ui

-

C

R

T

D

Z

400

800

R

L

R

1

R

2

+

U

-

2K

A

C

R C

u

C

e

+U

CC

C

b

1

C

2

-∞

A

-

图6

八、如图7ui 为幅度10V 的正弦波,试对应输入画出电路的输出uo 波形。(10分) 附:章节练习题答案

第一章 1.VD 导通,U AB =0.7V 。

2.I Z =5mA ,合适。 3.(a )VD 截止,U O =3V ;(b )VD1截止,VD2导通,U O =-0.7V 。

4.ui ≥0.7V 时,VD1截止,VD2导通,uo=0.7V ;ui ≤-0.7V 时,VD1导通,VD2截止,uo=-0.7V ;-0.7V <ui <0.7V 时,VD1 和VD2均截止,uo=ui 。波形略。

6.ui ≥8V 时, uo=8V ;ui ≤-0.7V 时, uo=-0.7V ;-0.7V <ui <8V 时,uo=ui 。波形略。

7.I C =βI B =1.25mA ,I E =I C +I B =1.275mA 。

8.选B 管。9.NPN ,①端对应基极,②端对应集电极,③端对应发射极。10.放大,截止,饱和。 第二章2.①40分贝,②1000倍。

3.截止失真,减小Rb 的值。4.参看书上例2-3和例2-6。5.参看书上例2-6。 6.I BQ ≈42μA ,I CQ =2.5mA ,U CEQ =7V ,A u ≈-90,A uS ≈-55,R i ≈0.8K ,R O ≈1.9K 。 7.I CQ ≈2mA ,U CEQ =6V ,A u ≈-120, R i ≈1K ,R O ≈3K 。参看书上例2-7解法。 8.解法同7。9.参看书上例2-8。

10.共集电极,I BQ ≈21μA ,I CQ =1.3mA ,U CEQ =7.4V ,A u ≈1,R i ≈51K ,R O ≈30Ω。 11.R i ≈R g +R g1//R g2,R O ≈Rd 。12.参看书上例2-9。

15.40分贝,70.7,70.7,99.4KHz 。16.400KHz ,60分贝,57分贝。 第三章2.1

//2

,0,2C L

ud uc O c be R R A A R R r β=-

==。3.参看书上例3-1。

4.1//2,2(1)C L

C ud uc

be be e

R R R A A r r R βββ=-=-++5. u ic =15mV ,u id =10mV 。 第四章1.A f =5。 2.A=90。

3.(a )电压并联负反馈,f

uf S R A R =-

;(b )电流串联负反馈,使输入、输出电阻增大。

4.(A )电压串联负反馈,21

111uf R

A R =+=,使输入电阻增大,输出电阻减小;

(B )电流并联负反馈。 5.

11%1f f

dA dA

A AF A

=

?=+6.

(1)在K 和N 之间接Rf ;(2)在J 和M 之间接Rf 。 7.电压串联负反馈,1

1f uf R A R =+

,使输入电阻增大,输出电阻减小。

u i t

u 6V

8.电压并联负反馈,f

uf S

R A R =-

,使输入电阻减小,输出电阻减小。

9.电流串联负反馈,//C L

uf e R R A R =-。

10.电压串联负反馈,1

112f

uf e R A R =+=,u o =A uf u i =1.2V 。

第五章1.U CEO >24V 。 2.P Tmax =0.2P Omax =1.8W ,I C =1.5A ,U CC =12V 。

3.9W 。

4.(1)2

max

()18.12CC CES o L

U U P W R -==,

(2)P Tmax =3.6W ,(3)U CEO >36V ,I CM >2.25A 。 5.(1)为功放管提供偏置电流,(2)U E =U C =1/2U CC ,I L =0, (3)2max 1

()2 1.562CC CES o L

U U P W R -==,(4)R 1值太大。

6.2

max

() 6.052CC CES o L

U U P W R -==,U O =0。

7.(1)电压负反馈,在运放反相端和输出电压之间接R f ;(2)R f =800K ;(3)P omax =7W 。 第六章

1.反相比例。2.111

3,10,//7.5f uf i f R A R R K R R R K R '=-=-====。

3.1

1,18f uf f R A R K R =+=。 4.2241113

,(1)o i o i R R R

u u u u R R R =-=-+。 5.121

2

,8.5f f o i i o R R u u u u V R R =-

-=-。6.1121231

2, 1.5,o s o s s o s u u u u u u u dt RC

=-=+=-

?。 7.u o1=-2V ;u o2=-2V ;u o3=4V 。8.带阻滤波器。

9.门限电压U T +=4V ,U T -=0V ;电压传输特性和波形如图:

8 4

-8 6 t

10.Uth=-6V 。当ui >-6V 时,uo=-7V ;当ui <-6V 时,uo=7V 。波形略。 11.对A1:电压跟随器u o1=ui ;

对A2单限比较器:当uo1>2V 时,uo2=-6V ;当uo1<2V 时,uo2=6V 。波形略。 12.对A1:u o1=1/2ui ;对A2:滞回比较器,门限电压U T ±=±3V 。波形如图:

第七章

1.01

40; 1.062f R K f KHz RC

π>=

=。2.A 能振荡,B 不能,C 不能。

3.(A )能振荡,(B )不能,(C )能。4.(B )不能,(C )R f =4K 。 第八章

1.18V ;28.28V 。2.24V 。3.参看书上例8-1。4.(1)

123123

max min 323

()21;()14o Z BE o Z BE R R R R R R U U U V U U U V R R R ++++=

+==+=+

(2)U CE =1.2U 2-U O =10V ~3V ;可以。

5.

2123123

max min 323

1.22418;12i O Z O Z U U V

R R R R R R U U V U U V

R R R ==++++====+ 6.1

2

22

1.212;9i O Z R R U U V U U V R +==== 7.参考题4。(1)max min 18;12o o U V U V ==;(2)Ui=24V ,Uo=14.4V ,U CE1=9.6V ;

(3)Uc 3=Uo+U BE1+U BE2=15.8V 。

8.5V 。

0 uo

t t

模拟电路第三版课后习题答案详解

N7习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好? 答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。 习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA,试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大?已知温度每升高10℃,反向电流大致增加一倍。 解:在20℃时的反向电流约为:3 210 1.25 A A μμ -?= 在80℃时的反向电流约为:321080 A A μμ ?=

习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ,是大一些好还是小一些好? 答:动态电阻r Z 愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小,稳压性能愈好。 一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流I Z 愈大,则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。 温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。

100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 安全工作区

习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。解:20℃时,()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时,8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==

20个常用模拟电路

一. 桥式整流电路 1二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。 伏安特性曲线; 理想开关模型和恒压降模型: 理想模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V,锗管0.5 V 2桥式整流电流流向过程: 当u 2是正半周期时,二极管Vd1和Vd2导通;而夺极管Vd3和Vd4截止,负载R L 是的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压;在u 2的负半周,u 2的实际极性是下正上负,二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2 截止,负载R L 上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。 3计算:Vo,Io,二极管反向电压 Uo=0.9U 2, Io=0.9U 2 /R L ,U RM =√2 U 2 二.电源滤波器 1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载R L 两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电压得以平滑,达到滤波的目的。 波形形成过程:输出端接负载R L 时,当电源供电时,向负载提供电流的同时也

向电容C充电,充电时间常数为τ 充=(Ri∥R L C)≈RiC,一般Ri〈〈R L, 忽略Ri压 降的影响,电容上电压将随u 2迅速上升,当ωt=ωt 1 时,有u 2=u 0,此后u 2 低于u 0,所有二极管截止,这时电容C通过R L 放电,放电时间常数为R L C,放 电时间慢,u 0变化平缓。当ωt=ωt 2时,u 2=u 0, ωt 2 后u 2又变化到比u 0 大,又开始充电过程,u 0迅速上升。ωt=ωt 3时有u 2=u 0,ωt 3 后,电容通 过R L 放电。如此反复,周期性充放电。由于电容C的储能作用,R L 上的电压波动 大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大,要求电压脉动较小的场合。 2计算:滤波电容的容量和耐压值选择 电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U 2~0.9U 2 之间,输出电压的平均值取决于 放电时间常数的大小。 电容容量R L C≧(3~5)T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中,经常进一步 近似为Uo≈1.2U 2整流管的最大反向峰值电压U RM =√2U 2 ,每个二极管的平均电 流是负载电流的一半。 三.信号滤波器 1信号滤波器的作用:把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度,但同时必须让有用信号顺利通过。 与电源滤波器的区别和相同点:两者区别为:信号滤波器用来过滤信号,其通带是一定的频率范围,而电源滤波器则是用来滤除交流成分,使直流通过,从而保持输出电压稳定;交流电源则是只允许某一特定的频率通过。 相同点:都是用电路的幅频特性来工作。 2LC串联和并联电路的阻抗计算:串联时,电路阻抗为Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC) 并联时电路阻抗为Z=1/jωC∥(R+jωL)= 考滤到实际中,常有R<<ωL,所以有Z≈

模拟电子线路习题习题答案(DOC)

第一章 1.1 在一本征硅中,掺入施主杂质,其浓度D N =?214 10cm 3 -。 (1)求室温300K 时自由电子和空穴的热平衡浓度值,并说明半导体为P 型或N 型。 (2 若再掺入受主杂质,其浓度A N =?31410cm 3 -,重复(1)。 (3)若D N =A N =1510cm 3 -,,重复(1)。 (4)若D N =16 10cm 3 -,A N =14 10cm 3 -,重复(1)。 解:(1)已知本征硅室温时热平衡载流子浓度值i n =?5.110 10 cm 3 -,施主杂质 D N =?21410cm 3->> i n =?5.11010 cm 3-,所以可得多子自由浓度为 0n ≈D N =?214 10cm 3 - 少子空穴浓度 0p =0 2 n n i =?125.16 10cm 3- 该半导体为N 型。 (2)因为D A N N -=14101?cm 3 ->>i n ,所以多子空穴浓度 0p ≈14 101?cm 3 - 少子电子浓度 0n =0 2 p n i =?25.26 10cm 3- 该半导体为P 型。 (3)因为A N =D N ,所以 0p = 0n = i n =?5.11010cm 3 - 该半导体为本征半导体。 (4)因为A D N N -=10-16 1014 =99?1014 (cm 3 -)>>i n ,所以,多子自由电子浓度 0n =?9914 10 cm 3- 空穴浓度 0p =0 2 n n i =14 2101099)105.1(??=2.27?104(cm 3 -)

该导体为N 型。 1.3 二极管电路如图1.3所示。已知直流电源电压为6V ,二极管直流管压降为0.7V 。 (1) 试求流过二极管的直流电流。 (2)二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 各为多少? 解:(1)流过二极管的直流电流也就是图1.3的回路电流,即 D I = A 1007 .06-=53mA (2) D R =A V 3 10537.0-?=13.2Ω D r =D T I U =A V 3310531026--??=0.49Ω 1.4二极管电路如题图1.4所示。 (1)设二极管为理想二极管,试问流过负载L R 的电流为多少? (2)设二极管可看作是恒压降模型,并设二极管的导通电压7.0)(=on D U V ,试问流过负载L R 的电流是多少? (3)设二极管可看作是折线模型,并设二极管的门限电压7.0)(=on D U V ,()Ω=20on D r ,试问流过负载的电流是多少? (4)将电源电压反接时,流过负载电阻的电流是多少? (5)增加电源电压E ,其他参数不变时,二极管的交流电阻怎样变化? 解:(1)100== L R E I mA D 题图1.4 10V + E R L 100Ω + 6V D R 100Ω 图1.3

模拟电子课程设计课设传感器测量系统

模拟电子技术课程设计任务书 姓名:院(系):信息系 专业:班级: 课程设计题目:传感器测量系统的设计 课程设计要求:设计一个放大器系统,当电阻值变化±1%时,放大电路能够产生±6V的输出电压。要求偏差为0时输出为0,偏差为1%时输出为6V,偏差为-1%时输出为-1V,误差不超过±2%。 设计任务总述:对设计题目进行分析,根据设计的要求先确定基准电压源:为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压,然后修改电路,进行参数计算.,测量当电阻值变化±1%时,放大电路能够产生±6V的输出电压;要求偏差为0时输出为0,偏差为1%时输出为6V,偏差为-1%时输出为-6V,误差不超过±2%;最后电路仿真实验。 工作计划及安排: 熟悉课题要求,查找相关资料;甄选资料的相关内容,初步确定设计方案;寻找参考电路,修改电路,进行参数计算.调试(仿真),如不成功,返回第2步整理数据; 撰写课程设计报告。 成绩 指导教师签字___________________ 年月日

摘要: 设计一个放大器系统,当电阻值变化±2%时,放大电路能 够产生±8V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0,偏差为2%时输出为8V ,偏差为-2%时输出为-8V ,误差不超过±5%。 一、电路结构及原理说明: 该电路由四部分组成:基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路、电平转移电路。 电路框图如下所示: 1.基准电压源:为测量电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压,采用5.6V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2.测量电桥电路:当电桥的所有阻值都相同时,输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路,测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路: 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化(ΔV )放大,使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器(作为输入缓冲器)与两级放大器组成,其中第一级放大器为差动放大器,第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 4.电平转移电路: 二、测量电路和参数计算 基准电压源 测量电桥 放大电路 电平转移电路

模拟电子技术基础第三版课后答案

- 习题1-1欲使二极管具有良好的单向导电性,管子的正向电阻和反向电阻分别为大一些好,还是小一些好?答:二极管的正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。理想二极管的正向电阻等于零,反向电阻等于无穷大。习题1-2假设一个二极管在50℃时的反向电流为10μA ,试问它在20℃和80℃时的反向电流大约分别为多大?已知温度每升高10℃,反向电流大致增加一倍。 解:在20℃时的反向电流约为:3210 1.25A A μμ-?=在80℃时的反向电流约为:321080A A μμ?=

习题1-5欲使稳压管具有良好的稳压特性,它的工作电流I Z 、动态电阻r Z 以及温度系数αU ,是大一些好还是小一些好? 答:动态电阻r Z 愈小,则当稳压管的电流变化时稳压管的电压变化量愈小,稳压性能愈好。 一般来说,对同一个稳压管而言,工作电流I Z 愈大,则其动态内阻愈小,稳压性能也愈好。但应注意不要超过其额定功耗,以免损坏稳压管。 温度系数αU 的绝对值愈小,表示当温度变化时,稳压管的电压变化的百分比愈小,则稳压性能愈好。

100B i A μ=80A μ60A μ40A μ20A μ0A μ0.9933.22 安全工作区

习题1-11设某三极管在20℃时的反向饱和电流I CBO =1μA ,β=30;试估算该管在50℃的I CBO 和穿透电流I CE O 大致等于多少。已知每当温度升高10℃时,I CBO 大约增大一倍,而每当温度升高1℃时,β大约增大1% 。解:20℃时,()131CEO CBO I I A βμ=+=50℃时,8CBO I A μ≈() () ()0 5020 011%3011%301301%39 t t ββ--=+=?+≈?+?=()13200.32CEO CBO I I A mA βμ=+==

模拟电子技术,概念

1.集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器,他作为基本的电子器件,可以实现多种功能电路,如电子电路中的比例,积分,微分,求和,求差等模拟运算电路。 2.运算放大器工作在两个区域:在线性区,他放大小信号;输入为大信号时,它工作在非线性区,输出电压扩展到饱和值om V 。 3.同向放大电路和反相放大电路是两种最基本的线性应用电路。由此可推广到求和,求差,积分,和微分等电路。这种由理想运放组成的线性应用电路输出与输入的关系(电路闭环特性)只取决于运放外部电路的元件值,而与运放内部特性无关。 4.对含有电阻、电容元件的积分和微分电路可以应用简单时间常数RC 电路的瞬态相应,并结合理想运放电路的特性进行分析。 5.PN 结是半导体二极管和组成其他半导体器件的基础,它是由P 型半导体和N 型半导体相结合而形成的。绝对纯净的半导体掺入受主杂质和施主杂质,便可制成P 型半导体和N 型半导体。空穴参与导电是半导体不同于金属导电的重要特点。 6.当PN 结外加正向电压(正向偏置)时,耗尽区变窄,有电流流过;而外加反向电压时,耗尽区变宽,没有电流流过或电流极小,这就是半导体二极管的单向导电性,也是二极管最重要的特性。 7.二极管的主要参数有最大整流电流,最高反向工作电压,和反向击穿电压。在高频电路中,还要注意它的结电容,反向恢复时间,最高工作频率。 8.由于二极管是非线性器件,所以通常采用二极管的简化模型来分析设计二极管电路。主要有理想模型,恒压降模型,折线模型,小信号模型等。在分析电路的静态或大信号情况时,根据信号输入的大小,选用不同的模型,只有当信号很微小,且有一静态偏置时,才采用小信号模型。指数模型主要在计算机模拟中使用。 9.齐纳二极管是一种特殊的二极管,常利用它在反向击穿状态下的恒压特性,来构成简单的稳压电路,要特别注意稳压电路限流电阻的选取。齐纳二极管的正想特性和普通二极管相近。 10.其他非线性二段器件,如变容二极管,肖特基二极管,光电、激光、发光二极管等均具有非线性的特点,其中光电子器件在信号处理,存储和传输中获得了广泛的应用。 11.BJT 是由两个PN 结组成的三段有源器件,分NPN 和PNP 两种类型,它的三个端子分别成为发射机e ,基极b 和集电极c 。由于硅材料的热稳定性好,因而硅BJT 得到广泛应用。 12.表征BJT 性能的有输入和输出特性,均称之为V-I 特性,其中输出特性用得较多。从输出特性上可以看出,用改变基极电流的方法可以控制集电极电流,因而BJT 是一种电流控制器件。 13.BJT 的电流放大系数是它的主要参数,按电路组态的不同有共射极电流放大系数β和共基极电流放大系数α之分。为了保证器件的安全运行,还有几项极限参数,如集电极最大允许功率损耗CM P 和若干反向击穿电压,如CER BR V )(等,使用时应予注意。 14.BJT 在放大电路中有共射,共集,共基三种组态,根据相应的电路的输入量和输出量的大小和相位之间的关系,分别将他们称为反向电压放大器、电压跟随器和电流跟随器。三种组态的中的BJT 都必须工作在发射结正偏,集电结反偏的状态。 15.放大电路的分析方法有图解法和小信号模型分析法。前者是承认电子器件的非线性,后者是将非线性特性的局部线性化。通常使用图解法求Q 点,而用小信号模型法求电压增益,输入电阻和输出电阻。 16.放大电路静态工作点不稳定的原因主要是由于受温度的影响。常用的稳定静态工作点的电路有射极偏置电路等,它是利用反馈原理来实现的

模拟电子课程设计仿真

1、集成运放的应用电路 (1)参考电路图如下: (2)应用仿真库元件,3D元件分别进行仿真,熟悉示波器的使用2、电流/电压(I/V)转换器的制作与调试 (1)参考电路图如下:

(2)要求将0~10毫安电流信号转换成0~10伏电压信号。(3)分析电路的工作过程,完成制作与调试。 (4)填写下表,分析结果。 3、电压/电流(V/I)转换器的制作与调试(1)参考电路图如下: (2)要求将0~10伏电压信号转换成0~10毫安电流信号。(3)分析电路的工作过程,完成制作与调试。 (4)填写下表,分析结果。

4、电子抢答器制作 (1)参考电路图如下: (2)电路的工作原理: 本电路使用一块时基电路NE555,其高电平触发端6脚和低电平触发端2脚相连,构成施密特触发器,当加在2脚和6脚上的电压超2/3V CC时,3脚输出低电平,当加在2脚和6脚上的电压低于1/3V CC时,3脚输出高电平。按下开关SW,施密特触发器得电,因单向可控硅SCR1~SCR4的控制端无触发脉冲,SCR1~SCR4关断,2脚和6脚通过R1接地而变为低电平,所以3脚输出高电平,绿色发光二极管LED5发光,此时抢答器处于等待状态。 K1~K4为抢答键,假如K1最先被按下,则3脚的高电平通过K1作用于可控硅SCR1的控制端,SCR1导通。红色发光二极管LED1发光,+9V电源通过LED1和SCR1作用于NE555的2脚和6脚,施密特触发器翻转,3脚输出低电平,LED5熄灭。因3脚输出为低电平,所以此后按下K2~K4时,SCR2~SCR4不能获得触发脉冲,SCR2~SCR4维持关断状态,LED2~LED4不亮,LED1独亮说明按K1键者抢先成功,此后主持人将开关SW起落一次。复位可控硅,LED1熄灭,LED5亮,抢答器又处于等待状态。 220V市电经变压器降压,VD1~VD4整流,C滤波,为抢答器提供+9V直流电压。VD1~VD4选IN4001,C选用220μF/15V。R1和R2选1KΩ,LED1~LED4选红色发光二极管,LED5选绿色发光二极管。SW为拨动开关,K1~K4为轻触发开关,单向可控硅选2P4M,IC 为NE555。 (3)完成电路的制作与调试。 5、交替闪光器的制作与调试 (1)参考电路图如下:

模拟电子线路期末试题和答案(两套)

《模拟电子技术基础(一)》期末试题〔A 〕 一、填空题(15分) 1.由PN 结构成的半导体二极管具有的主要特性是 性。 2、双极性晶体三极管工作于放大模式的外部条件是 。 3.从信号的传输途径看,集成运放由 、 、 、 这几个部分组成。 4.某放大器的下限角频率L ω,上限角频率H ω,则带宽为 Hz 。 5.共发射极电路中采用恒流源做有源负载是利用其 的特点以获得较高增益。 6.在RC 桥式正弦波振荡电路中,当满足相位起振条件时,则其中电压放大电路的放大 倍数要略大于 才能起振。 7.电压比较器工作时,在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中,单限比较器的 输出状态发生 次跃变,迟滞比较器的输出状态发生 次跃变。 8.直流稳压电源的主要组成部分是 、 、 、 。 二、单项选择题(15分) 1.当温度升高时,二极管反向饱和电流将 。 [ ] A 增大 B 减小 C 不变 D 等于零 2.场效应管起放大作用时应工作在漏极特性的 。 [ ] A 非饱和区 B 饱和区 C 截止区 D 击穿区 3.直接耦合放大电路存在零点漂移的原因主要是 。 [ ] A 电阻阻值有误差 B 晶体管参数的分散性 C 晶体管参数受温度影响 D 受输入信号变化的影响 4.差动放大电路的主要特点是 。 [ ] A 有效放大差模信号,有力抑制共模信号;B 既放大差模信号,又放大共模信号 C 有效放大共模信号,有力抑制差模信号; D 既抑制差模信号,又抑制共模信号。 5.互补输出级采用射极输出方式是为了使 。 [ ] A 电压放大倍数高 B 输出电流小 C 输出电阻增大 D 带负载能力强 6.集成运放电路采用直接耦合方式是因为 。 [ ] A 可获得较高增益 B 可使温漂变小 C 在集成工艺中难于制造大电容 D 可以增大输入电阻 7.放大电路在高频信号作用下放大倍数下降的原因是 。 [ ] A 耦合电容和旁路电容的影响 B 晶体管极间电容和分布电容的影响 C 晶体管的非线性特性 D 放大电路的静态工作点设置不合适 8.当信号频率等于放大电路的L f 和H f 时,放大倍数的数值将下降到中频时的 。 A 0.5倍 B 0.7倍 C 0.9倍 D 1.2倍 [ ] 9.在输入量不变的情况下,若引入反馈后 ,则说明引入的是负反馈。[ ] A 输入电阻增大 B 输出量增大 C 净输入量增大 D 净输入量减小

模拟电子技术答案

模拟电子技术答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

四川农业大学网络教育课程考试 模拟电子技术试卷 注意:答案直接填写在word试卷上,保存后再上传到机考平台,点交卷完成考试。 一、问答题(每题4分,共24分) 1、PN结是如何形成的? 答:在 P 型半导体中有许多带正电荷的空穴和带负电荷的电离杂质.在电场的作用下,空穴是可以移动的,而电离杂质(离子)是固定不动的 .N 型半导体中有许多可动的负电子和固定的正离子.当P型和N型半导体接触时,在界面附近空穴从P型半导体向N型半导体扩散,电子从N型半导体向P型半导体扩散.空穴和电子相遇而复合, 载流子消失.因此在界面附近的结区中有一段距离缺少载流子,却有分布在空间的带电的固定离子,称为空间电荷区 .P 型半导体一边的空间电荷是负离子 ,N 型半导体一 边的空间电荷是正离子.正负离子在界面附近产生电场,这电场阻止载流子进一步扩 散 ,达到平衡. 在PN结上外加一电压 ,如果P型一边接正极 ,N型一边接负极,电流便从P 型一边流向N型一边,空穴和电子都向界面运动,使空间电荷区变窄,电流可以顺利通过.如果N型一边接外加电压的正极,P型一边接负极,则空穴和电子都向远离界面的方向运动,使空间电荷区变宽,电流不能流过.这就是PN结的单向导电性. PN结加反向电压时 ,空间电荷区变宽 ,区中电场增强.反向电压增大到一定 程度时,反向电流将突然增大.如果外电路不能限制电流,则电流会大到将PN结烧毁. 反向电流突然增大时的电压称击穿电压.基本的击穿机构有两种,即隧道击穿(也叫齐纳击穿)和雪崩击穿,前者击穿电压小于,有负的温度系数,后者击穿电压大于,有正的温度系数.PN结加反向电压时,空间电荷区中的正负电荷构成一个电容性的器件.它的电容量随外加电压改变. 2、二极管正、负极性的判断方法? 答:(1)观察法 查看管壳上的符号标记,通常在二极管的外壳上标有二极管的符号,带有三角形箭头一端为正极、另一端为负极。对于点接触型玻璃外壳二极管,可透过玻璃看触针,金属触针的一头为正极。另外,在点接触型二极管的外壳上,通常标有色点(白色或红色),一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环,带色环的一端为负极。 (2)万用表检测法 将万用表置于“R×100Ω,”挡或“R×1kΩ,”挡,然后将万用表两表笔分别接到二极管的两端引脚上,测出一个结果后,对调两表笔,再测出一个结果。两次测量的结

模拟电子技术基础_知识点总结

第一章半导体二极管 1.本征半导体 ?单质半导体材料是具有4价共价键晶体结构的硅Si和锗Ge。 ?导电能力介于导体和绝缘体之间。 ?特性:光敏、热敏和掺杂特性。 ?本征半导体:纯净的、具有完整晶体结构的半导体。在一定的温度下,本征半导体内的最重要的物理现象是本征激发(又称热激发),产生两种带电性质相反的载流子(空穴和自由电子对),温度越高,本征激发越强。 ◆空穴是半导体中的一种等效+q的载流子。空穴导电的本质是价电子依次填补本征晶体中空位, 使局部显示+q电荷的空位宏观定向运动。 ◆在一定的温度下,自由电子和空穴在热运动中相遇,使一对自由电子和空穴消失的现象称为 复合。当热激发和复合相等时,称为载流子处于动态平衡状态。 2.杂质半导体 ?在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。 ◆P型半导体:在本征半导体中掺入微量的3价元素(多子是空穴,少子是电子)。 ◆N型半导体:在本征半导体中掺入微量的5价元素(多子是电子,少子是空穴)。 ?杂质半导体的特性 ◆载流子的浓度:多子浓度决定于杂质浓度,几乎与温度无关;少子浓度是温度的敏感函数。 ◆体电阻:通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。 ◆在半导体中,存在因电场作用产生的载流子漂移电流(与金属导电一致),还才能在因载流子 浓度差而产生的扩散电流。 3.PN结 ?在具有完整晶格的P型和N型半导体的物理界面附近,形成一个特殊的薄层(PN结)。 ?PN结中存在由N区指向P区的内建电场,阻止结外两区的多子的扩散,有利于少子的漂移。 ?PN结具有单向导电性:正偏导通,反偏截止,是构成半导体器件的核心元件。 ◆正偏PN结(P+,N-):具有随电压指数增大的电流,硅材料约为0.6-0.8V,锗材料约为0.2-0.3V。 ◆反偏PN结(P-,N+):在击穿前,只有很小的反向饱和电流Is。 ◆PN结的伏安(曲线)方程: 4.半导体二极管 ?普通的二极管内芯片就是一个PN结,P区引出正电极,N区引出负电极。 ◆单向导电性:正向导通,反向截止。

模拟电子技术课程设计报告

课程设计报告 题目方波、三角波、正弦波信号 发生器设计 课程名称模拟电子技术课程设计 院部名称机电工程学院 专业10自动化 班级10自动化 学生姓名吉钰源 学号1004104001 课程设计地点 C206 课程设计学时 1周 指导教师赵国树 金陵科技学院教务处制成绩

目录 1、绪论 (3) 1.1相关背景知识 (3) 1.2课程设计目的 (3) 1.3课程设计的任务 (3) 1.4课程设计的技术指标 (3) 2、信号发生器的基本原理 (4) 2.1总体设计思路 (4) 2.2原理框图 (4) 3、各组成部分的工作原理 (5) 3.1 正弦波产生电路 (5) 3.1.1正弦波产生电路 (5) 3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (6) 3.2 正弦波到方波转换电路 (7) 3.2.1正弦波到方波转换电路图 (7) 3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (8) 3.3 方波到三角波转换电路 (9) 3.3.1方波到三角波转换电路图 (9) 3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理 (10) 4、电路仿真结果 (11) 4.1正弦波产生电路的仿真结果 (11) 4.2 正弦波到方波转换电路的仿真结果 (11) 4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (13) 5、电路调试结果 (13) 5.1正弦波产生电路的调试结果 (13) 5.2正弦波到方波转换电路的调试结果 (14) 5.3方波到三角波转换电路的调试结果 (14) 6、设计结果分析与总结 (15)

1、绪论 1.1相关背景知识 由于物理学的重大突破,电子技术在20世纪取得了惊人的进步。特别是近50年来,微电子技术和其他高技术的飞速发展,致使农业、工业、科技和国防等领域发生了令人瞩目的变革。与此同时,电子技术也正在改变着人们日常生活。在电子技术中,信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域,如医学、教育、化学、通讯、地球物理学、工业控制、军事和宇航等。它是一种不可缺少的通用信号源。 1.2课程设计目的 通过本次课程设计所要达到的目的是:增进自己对模拟集成电路方面所学知识的理解,提高自己在模拟集成电路应用方面的技能,树立严谨的科学作风,培养自身综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过电路设计初步掌握工程设计方法,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法,为后续课程的学习和今后从事的实际工作提供引导性的背景知识,打下必要的基础。 1.3课程设计的任务 ①设计一个方波、三角波、正弦波函数发生器; ②能同时输出一定频率一定幅度的三种波形:正弦波、方波和三角波; ③用±12V电源供电; 先对课程设计任务进行分析,及根据参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。然后运用仿真软件Multisim对电路进行仿真,观察效果并与课题要求的性能指标作对比。仿真成功后,用实物搭建电路,进行调试,观测示波器输出的波形。 1.4课程设计的技术指标 ①设计、组装、调试信号发生器; ②输出波形:正弦波、方波、三角波; ③频率范围在10Hz~10000Hz范围内可调; ④比较器用LM339,运算放大器用LM324,双向稳压管用两个稳压管代替。

模拟电子技术 第二版答案

第八章自我检测题参考答案 一、填空题 1.图Z8.1所示电路,求 ⑴变压器二次电压U2=15V; ⑵负载电流I L=10mA ⑶流过限流电阻的电流I R=24mA;提示:I R=(U C-U O)/R ⑷流过稳压二极管的电流为14mA。 2.78M12的输出电压为12V,最大输出电流为0.5A。 3.CW317三端可调集成稳压器,能够在1.2V至37V输出范围内提供1.5A的最大输出电流。 二、选择题 1.图Z8.2所示电路,若U I上升,则U O(A)→U A(A)→U CE1(C)→U O(B)。 A.增大 B.不变 C.减小 2.PWM开关稳压电源,当电网电压升高时,其调节过程为U O(A)→占空比D(B)→U O(C)。 A.增大 B. 减小 C.不变 3.图Z8.3所示电路装接正确的是(b)。

三、图8.1.3所示电路,写出U O 的表达式,若U Z =6,计算U O 的调节范围。 解: Z P Z P P O U R R R U R R R R R U ??? ? ? ?++=+++= 12 1211 代入数据 U Omin =?? ? ? ?++ 51.0131×6V≈17.9V U Omax =(1+3/0.51)×6V≈41.3V 该电路的输出电压调节范围为17.9V ~41.3V 。 四、将图Z8.3的元器件正确连接起来,组成一个电压可调稳压电源。 解:画出参考接线如下图红线所示。 第八章 习题参考答案 8.1图Z8.1所示电路,若负载不变,当电网电压下降时,I R 、I Z 、U R 、U O 分别如何变化? 解: 图Z8.1所示电路,若负载不变,当电网电压下降时,I R ↓,I Z ↓↓,U R ↓,U O ↑。 8.2在电网电压波动范围为±10%的情况下,设计一输出电压为6V ,负载电阻范围为1kΩ至∞的桥式整流电容滤波硅稳压管并联稳压电源。 提示:U I 可按(2~3)U O 经验公式选取。

二十个基本模拟电路

对模拟电路的掌握分为三个层次 初级层次:是熟练记住这二十个电路,清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者,只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。 中级层次:是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用,每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响,测量时参数的变化规律,掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向,相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小,信号与阻抗的关系。有了这些电路知识,您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。 一、桥式整流电路 1、二极管的单向导电性: 伏安特性曲线: 理想开关模型和恒压降模型: 2、桥式整流电流流向过程: 输入输出波形: 3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。 二、电源滤波器 1、电源滤波的过程分析: 波形形成过程: 2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。 三、信号滤波器 1、信号滤波器的作用: 与电源滤波器的区别和相同点: 2、LC 串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。 3、画出通频带曲线。

计算谐振频率。 四、微分和积分电路 1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。 2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。 3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。 五、共射极放大电路 1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。

模拟电子技术课程设计汇本报告

模拟电子技术课程设计报 告 班级:通信工程 : 学号: 指导教师:锐许良凤

目录 课程设计一、集成直流稳压电源P 3 课程设计二、数据放大器P 7 课程设计三、方波-三角波-正弦波函数信号发生器 P 13

课程设计一 集成直流稳压电源 1.设计指标及要求 输出直流电压可调围V o 9~3V ++=,输出电流最大值mA o 800I max =, 输出电压变化围mV p op 5V ≤?-,稳压系数3v 103S -?≤。 2. 实验用仪器以及已知条件 变压器220V-50HZ ,变压器降压后V2rms=18V ;整流二极管4个1N4001;稳压二极管一个1N4148;电容2200μF ×2,0.1μF ×1,1μF ×1, 10μF ×1;可调式三端稳压器CW317;电位器5k Ω;电阻240Ω,10Ω×2。 3.工作原理

4.电路设计与调试 首先应在变压器的副边接入保险丝FU,以防电路短路损坏变压器或其他器件,其额定电流要略大于Iomax,选FU的熔断电流为1A,CW317要加适当大小的散热片。先装集成稳压电路,再装整流滤波电路,最后安装变压器。安装-一级测试一级。对于稳压电路则主要测试集成稳压器是否能正常工作。其输人端加直流电压V≤12V,调节RP,输出电压V。随之变化,说明稳压电路正常工作。整流滤波电路主要是检查整流二极管是否接反,安装前用万用表测最其正反向电阻。接人电源变压器,整流输出电压V.应为正。断开交流电源,将整流滤波电路与稳压电路相连接,再接通电源输出电压V。为规定值,说明各级电路均正常工作,可以进行各项性能指标的测试。对于图所示稳压电路,测试工作在室温下进行,测试条件是I。=500mA,RL= 18Ω 实物连接图:

模拟电子技术基础第三版课后习题答案

一、(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 二、(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C 三、U O1≈1.3V U O2=0 U O3≈-1.3V U O4≈2V U O5≈2.3V U O6≈-2V 四、U O1=6V U O2=5V 五、根据P CM =200mW 可得:U CE =40V 时I C =5mA ,U CE =30V 时I C ≈6.67mA ,U CE =20V 时I C =10mA ,U CE =10V 时I C =20mA ,将改点连接成曲线,即为临界过损耗线。图略。 六、1、 V 2V mA 6.2 μA 26V C C CC CE B C b BE BB B =-=== =-= R I U I I R U I β U O =U CE =2V 。 2、临界饱和时U CES =U BE =0.7V ,所以 Ω ≈-= == =-= k 4.45V μA 6.28mA 86.2V B BE BB b C B c CES CC C I U R I I R U I β 七、T 1:恒流区;T 2:夹断区;T 3:可变电阻区。 1.1(1)A C (2)A (3)C (4)A 1.2不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系,当端电压为1.3V 时管子会因电流过大而烧坏。 1.3 u i 和u o 的波形如图所示。 1.4 u i 和u o 的波形如图所示。 t t

1.5 u o 的波形如图所示。 1.6 I D =(V -U D )/R = 2.6mA ,r D ≈U T /I D =10Ω,I d =U i /r D ≈1mA 。 1.7 (1)两只稳压管串联时可得1.4V 、6.7V 、8.7V 和14V 等四种稳压值。 (2)两只稳压管并联时可得0.7V 和6V 等两种稳压值。 1.8 I ZM =P ZM /U Z =25mA ,R =U Z /I DZ =0.24~1.2k Ω。 1.9 (1)当U I =10V 时,若U O =U Z =6V ,则稳压管的电流为4mA ,小于其最小稳定电流,所以稳压管未击穿。故 V 33.3I L L O ≈?+= U R R R U 当U I =15V 时,由于上述同样的原因,U O =5V 。 当U I =35V 时,U O =U Z =5V 。 (2)=-=R U U I )(Z I D Z 29mA >I ZM =25mA ,稳压管将因功耗过大而损坏。 1.10 (1)S 闭合。 (2)。 ,Ω=-=Ω≈-=700)V (233)V (Dm in D m ax Dm ax D m in I U R I U R 1.11 波形如图所示。 1.12 60℃时I CBO ≈32μA 。 1.13 选用β=100、I CBO =10μA 的管子,其温度稳定性好。 1.14

模拟电子技术设计考核(2014)

模拟电子技术设计题目及考核方案 目的:引导学生自主性学习、研究性学习,加强团队合作,提高创新意识。 一、设计题目 本设计分为电源设计题(15分)和综合设计题(10分),加在一起占期末总成绩的25%。 1、电源设计题目 (1)利用7805、7905设计一个输出±5V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输 出的电压波形和变压器副边的电流波形; 2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 (2)利用7809、7909设计一个输出±9V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输 出的电压波形和变压器副边的电流波形; 2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 (3)利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输 出的电压波形和变压器副边的电流波形; 2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 (4)利用7815、7915设计一个输出±15V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输 出的电压波形和变压器副边的电流波形; 2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 (5)利用7805、7905设计一个输出±(5~9)V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输 出的电压波形和变压器副边的电流波形; 2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的最大输出电压; 5)求电路中固定电阻阻值和可调电阻的调节范围。 (6)利用7809、7909设计一个输出±(9~12)V、1A的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输

模拟电子技术习题答案1

模拟电子技术 习题答案 电工电子教学部 2012.2

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 将非电量转换为电量,即 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 。 3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。 4. 各种信号各频率分量的 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 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 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。 7. 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 称为数字信号。 9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。 10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 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 的能力。 12. 放大电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 lg 20v A =电压增益 、dB lg 20i A =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 的稳态响应。 14. 幅频响应是指 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 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: Ω105A 10V 50pA 10mV 5001011i o r ?==== -.i v A 属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为1MΩ,输出电压为1V (有效值),如果直接将它与10Ω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R i =1MΩ,输出电阻R o =10Ω,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10Ω扬声器连接, 扬声器上的电压V 10V 1Ω 10Ω 10V 1Ω10M Ω1Ω1056o -=?≈?+= 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,则等效电路如下图所示

数字与模拟电路设计技巧

数字与模拟电路设计技巧 模拟与数字技术的融合 由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考量。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。 虽然计算机计算速度很快,不过包含身边物理事象在内的输入数据都是模拟数据,因此必需透过计算机的A/D转换器,将模拟信号转换成为数字信息,不过模拟的输出信号level比数位信号低几个位数,一旦遇到外部噪讯干扰时,模拟信号会被 噪讯盖住,虽然模拟在恒时微小变化量上具有非常重要的意义,不过若被外部噪讯掩盖时就不具任何价值,尤其是温度、湿度、压力等模拟量是模拟信耗的基础,它对微弱的模拟电路具有决定性的影响。为配合数字机器高速化的趋势,今后对 高速模拟化技术的要求会越来越高。如图1所示随着数字高速化,数字信号也越来越近似模拟信号波形,为了忠实传送如此的信号必需使用模拟式的思维来往处理,也就是说高速化时代数字设计者必需同时需兼具模拟素养。

相关文档
最新文档