1、第6章 習(xí)題答案1. 概念題：（1）由運(yùn)放組成的負(fù)反饋電路一般都引入 深度負(fù)反饋，電路均可利用 虛短路 和 虛斷路 的概念來求解其運(yùn)算關(guān)系。（2）反相比例運(yùn)算電路的 輸入阻抗 小，同相比例運(yùn)算電路的 輸入阻抗 大，但會(huì)引入了 共模干擾 。（3）如果要用單個(gè)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)：Au10的放大電路，應(yīng)選用 A 運(yùn)算電路；將正弦波信號(hào)移相90O，應(yīng)選用 D 運(yùn)算電路；對(duì)正弦波信號(hào)進(jìn)行二倍頻，應(yīng)選用 F 運(yùn)算電路；將某信號(hào)疊加上一個(gè)直流量，應(yīng)選用 E 運(yùn)算電路；將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成三角波信號(hào)，應(yīng)選用 C 運(yùn)算電路；將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波信號(hào)，應(yīng)選用 D 運(yùn)算電路。A. 反相比例 B. 同相比例 C. 積分 D. 微

2、分 E. 加法 F. 乘方（4）已知輸入信號(hào)幅值為1mV，頻率為10kHz12kHz，信號(hào)中有較大的干擾，應(yīng)設(shè)置 前置放大 電路及 帶通濾波 電路進(jìn)行預(yù)處理。（5）在隔離放大器的輸入端和輸出端之間加100V的電壓會(huì)擊穿放大器嗎？（ 不會(huì) ）加1000V的交流電壓呢？（ 不會(huì) ）（6）有源濾波器適合于電源濾波嗎？（ 不適用 ）這是因?yàn)?有源濾波器不能通過太大的電流或太高的電壓 。（7）正弦波發(fā)生電路中，輸出端的晶體管一定工作在放大區(qū)嗎？（ 一定 ）矩形波發(fā)生電路中，輸出端的晶體管一定工作在放大區(qū)嗎？（ 不一定 ）（8）作為比較器應(yīng)用的運(yùn)放，運(yùn)放一般都工作在 非線性區(qū) ，施密特比較器中引入了 正

3、反饋，和基本比較器相比，施密特比較器有 速度快 和 抗干擾性強(qiáng) 的特點(diǎn)。（9）正弦波發(fā)生電路的平衡條件與放大器自激的平衡條件不同，是因?yàn)?反饋耦合端的極性 不同，RC正弦波振蕩器頻率不可能太 高 ，其原因是 在高頻時(shí)晶體管元件的結(jié)電容會(huì)起作用 。（10）非正弦波發(fā)生器離不開 比較器 和 延時(shí) 兩個(gè)環(huán)節(jié)。（11）當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振頻率時(shí)，石英晶體呈 阻性 ；當(dāng)信號(hào)頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí)，石英晶體呈 感性 ；其余情況下石英晶體呈 容性 。（12）若需要1MHz以下的正弦波信號(hào)，一般可用 RC 振蕩電路；若需要更高頻率的正弦波，就要用 LC 振蕩電路

4、；若要求頻率穩(wěn)定度很高，則可用 石英晶體 振蕩電路。（13）設(shè)計(jì)一個(gè)輸出功率為20W的擴(kuò)音機(jī)電路，若用乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大，則應(yīng)選至少為 4 瓦的功率管兩個(gè)。（14）對(duì)于甲類變壓器音頻功率放大電路，在沒有輸入信號(hào)時(shí)，揚(yáng)聲器不發(fā)聲，這時(shí)管子的損耗最小。對(duì)嗎？（ 不對(duì)，此時(shí)管子功耗最大 ）（15）線性電源的調(diào)整管工作在 放大 區(qū)，所以稱為線性電源，線性電源因 調(diào)整管消耗功率較大 ，工作效率 低 。（16）開關(guān)電源調(diào)整管工作在 非線性區(qū) 區(qū)，或在 飽和/可變阻 區(qū)、或在 截止 區(qū)，所以開關(guān)電源 功耗 小、 體積 小，工作效率高。（17）在線性電源中，所謂并聯(lián)式穩(wěn)壓電路是指 負(fù)載與調(diào)整管并聯(lián) ，串聯(lián)式

5、穩(wěn)壓電路是指 負(fù)載與調(diào)整管串聯(lián) ，有人說后者是在前者的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，你說對(duì)嗎？（ 對(duì) ）（18）最常見的整流電路是 二極管整流電路 ，整流只能用二極管嗎？（ 不一定 ）（19）濾波的實(shí)質(zhì)就是 儲(chǔ)存和釋放能源 ，在中小功率電源中常用 電容 來濾波，在輸出電流較大時(shí)需要用 電感和電容 來濾波。開關(guān)電源中因 工作頻率 較高，用較小容量的濾波元件就可以達(dá)到很好的濾波效果。（20）目前常見的數(shù)碼產(chǎn)品充電器是開關(guān)電源嗎？（ 是 ）（21）你認(rèn)為線性電源和開關(guān)電源那種更容易持續(xù)提供大電流電源？（ 開關(guān)電源 ）開關(guān)電源的缺點(diǎn)是 會(huì)產(chǎn)生射頻干擾 。圖6-113 習(xí)題2電路圖2. 理想運(yùn)放組成如圖6-113所

6、示電路。（1）導(dǎo)出uo與ui的關(guān)系式；（2）若要求電路的閉環(huán)增益Auf=100，Ri100k，在R2=R3=500k條件下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)R1、R4的參數(shù)。 解：根據(jù)虛短路和虛斷路有： 可求得： 即： 可得，（2）因要求RiR1100k，可取R1150K，將Auf=100代入上式得R417.86 K。3. 理想運(yùn)放組成如圖6-114所示各電路，試求出輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的關(guān)系式。 (a) (b) (c) (d)圖6-114 習(xí)題3 電路圖 解:（a）（b）（c）（d）4. 在圖6-114所示各電路中，集成運(yùn)放的共模信號(hào)分別為多少？要求寫出表達(dá)式。解: 共模信號(hào)即為運(yùn)放同相端或反相端的電壓。（a）（b）（

7、c）（d）5. 試設(shè)計(jì)一多項(xiàng)式電路，使輸入輸出滿足關(guān)系為uo=5 ui1+10 ui22ui30.5 ui450 ui5，要求電路改變一個(gè)電阻值就能改變多項(xiàng)式的相應(yīng)系數(shù)。習(xí)題5 答案圖 解：取Rf=100K，則：R1=20K，R2=10K，R3=50K，R4=200K，R5=2KR6、R7為輸入端平衡電阻，6. 如圖6-115所示電路中，運(yùn)放均為理想器件。（1）假設(shè)Rw的滑動(dòng)端位于中間位置，寫出uo1、uo與ui的關(guān)系式；（2）當(dāng)RW的滑動(dòng)端由下而上移動(dòng)時(shí)，uo怎樣變化？ 圖6-115 習(xí)題6電路圖 解:（1）A1構(gòu)成反相比例運(yùn)算電路，A2為電壓跟隨器，A3為反相加法運(yùn)算電路。所以，其中，為戴

8、維南定理等效的5V電壓源支路。（2）當(dāng)RW的滑動(dòng)端由下而上移動(dòng)時(shí)，uo的反向偏移量將增大。7.積分器及輸入波形如圖6-116所示，電源電壓為15V。（1）設(shè)通電之前，設(shè)uC=0V，作出輸出電壓uo的對(duì)應(yīng)波形圖；（2）當(dāng)R或C分別變化時(shí)，請(qǐng)用圖描述uo的對(duì)應(yīng)波形圖變化趨勢(shì)。 (a) (b) 圖6-116 習(xí)題7 電路圖 t2120t/ms6ui/V0uo-6t1600-7.66t/ms解:（1）代入數(shù)據(jù)，可得t=t1時(shí)，uo=-7.66VR或C變小t2120t/mst/ms6ui/V0uo-6t1600-7.66-15R或C特別小（2）R或C變大時(shí)，t=t1時(shí)的uo幅值變??；反之，幅值變大，但不

9、能超過電源電壓15V，趨勢(shì)圖如下：t2120t/ms6ui/V0uo-6t1600-7.66t/msR或C變大8.在圖6-117所示電路中，設(shè)所有電阻均為10k，試求該電路的電壓放大倍數(shù)。 圖6-117 習(xí)題8電路圖解:運(yùn)放A2的輸出設(shè)為u02,有再根據(jù)運(yùn)放A1的虛短與虛斷，有可得：uo0.5 ui (a) (b) (c) (d)圖6-118 習(xí)題9 電路圖9. 試分別求解圖6-118所示各電路的電壓傳輸特性。 解:圖（a）所示電路為單限比較器；圖（b）所示電路為窗口比較器；圖（c）所示電路為參考電壓不為0的遲滯比較器；圖（d）所示電路為參考電壓為0的遲滯比較器。電壓傳輸特性如解圖所示。說明：

10、設(shè)圖（b）中運(yùn)放電源電壓為12V；Vcc=12V，R2R1 （a） （b）（c） （d） 習(xí)題9 答案圖 10. 寫出下列圖6-119（a）、（b）的輸入、輸出電壓關(guān)系。 （a） （b）圖6-119 習(xí)題10 電路圖解:(a)（b）圖6-120 習(xí)題11 電路圖11.如圖6-120為一種不隨輸入頻率變化的不失真限幅放大器。在一定的頻率范圍內(nèi)，輸出電壓uo的幅值恒等于VE，請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析其基本原理。（修正：圖6-120中去掉D2、D3（分別短路），乘法器M的系數(shù)Kxy改為-1/2）解：電路由以下幾部分組成：輸入信號(hào)ui通過電阻分壓產(chǎn)生uo1=1/2 ui；D1、C3和A1組成峰值保持電路，uo2輸出

11、為uo1的峰值，設(shè)峰值為VC；A2為減法電路，uo3=VE-uo2=VE-VC；A3與乘法器S構(gòu)成除法運(yùn)算，uo4=- uo3/KxyVC=（VC-VE）/KxyVC，當(dāng)乘法器S的系數(shù)Kxy=1/2時(shí)，uo4=2(VC-VE)/VC；M為乘法器，其系數(shù)Kxy=-1/2，uo5=Kxy uo4 ui=-(VC-VE)ui/VC；于是：。此式表明，當(dāng)ui幅值變大時(shí)，峰值VC也變大，故輸出uO不變。12. 在下列各種情況下，應(yīng)分別采用哪種類型（低通、高通、帶通、帶阻）的濾波電路。（1）傳輸3003400Hz的音頻信號(hào)；（2）傳輸頻率低于10HZ的緩慢變化信號(hào)； （3）抑制頻率為50Hz交流電源的干擾

12、；（4）抑制頻率為1kHz以下的信號(hào)。解:（1）帶通（2）低通（3）帶阻（4）高通13.圖6-121所示為幾種有源濾波電路。（1）從電路圖直接判斷各電路圖為什么類型的濾波器，分別為幾階；（2）推導(dǎo)圖（d）的傳遞函數(shù)、頻率特性表達(dá)式及濾波參數(shù)表達(dá)式。 （a） （b） （c） （d）圖6-121 習(xí)題13電路圖解:（1）（a）圖為一階高通濾波器；（b）圖為一階低通濾波器；（c）圖為二階帶通濾波器；（d）圖為二階高通濾波器；（2）（d）圖為二階無限增益多路反饋高通濾波器。其中，14.已知某有源濾波器的傳遞函數(shù)為：分析該傳遞函數(shù)具有哪種濾波器的特性，并計(jì)算該濾波器的特征頻率、品質(zhì)因數(shù)及通帶增益。解:該

13、傳遞函數(shù)為二階壓控電壓源低通濾波器（見教材公式6-26），式中的頻率越高，Au越小，說明是低通。 其中：通帶增益，特征頻率 得：品質(zhì)因素15.電路如圖6-122所示，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)電路可能振蕩，哪個(gè)不能，并簡述理由。 （a） （b） （c） （d）圖6-122 習(xí)題15 電路圖 解:圖（a）所示電路有可能產(chǎn)生振蕩。圖中三級(jí)移相電路為超前網(wǎng)絡(luò)，在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為2700，因此存在使相移為180的頻率，加上運(yùn)放的反相，可滿足振蕩的相位條件。圖（b）所示電路有可能產(chǎn)生振蕩。圖中RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振點(diǎn)相移為零，所以電路構(gòu)成正反饋，可滿足振蕩的相位條件。圖（c）所示電路不能產(chǎn)生振蕩

14、。圖中RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振點(diǎn)相移為零，所以電路構(gòu)成負(fù)反饋，不能滿足振蕩的相位條件。圖（d）所示電路兩級(jí)放大產(chǎn)生360的相移形成正反饋，有可能產(chǎn)生振蕩。圖6-123 習(xí)題16電路圖16.如圖6-123所示RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路，運(yùn)放為理想運(yùn)放。（1）標(biāo)出運(yùn)放A兩輸入端的極性；（2）若要求振蕩頻率為840Hz，試確定R的阻值。（3）寫出振蕩平衡時(shí)Rf與R1的關(guān)系表達(dá)式，并說明Rf的大小對(duì)輸出的影響。（4）對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)，使其具有穩(wěn)幅功能。解:（1）運(yùn)放A兩輸入端的極性為上負(fù)下正。（2）根據(jù)振蕩頻率，得R18.95K。（3）在振蕩平衡時(shí)要求Rf2R1；當(dāng)Rf小于2R1時(shí)會(huì)停振；當(dāng)Rf大于2R1時(shí)，

15、波形會(huì)失真。（4）通常用兩種方法。方法一是R1選用正溫度系數(shù)的熱敏電阻；方法二是類似教材中圖641所示在Rf上串聯(lián)兩個(gè)正反并接的二極管。17.電路如圖6-124所示，試用相位平衡條件判斷哪個(gè)電路可能振蕩。 （a） （b） （c） （d） （e） （f）圖6-124 習(xí)題17 電路圖 【修正：教材中該題圖6-124（b）中變壓器應(yīng)標(biāo)出同名端，初級(jí)在上，次級(jí)在下】解:（a）不能；（b）可能；（c）可能；（d）不能；（UCEQ=0）（e）可能；（f）不能；18. 已知圖6-125所示電路。已知VCC12V，R10k，C0.1F，R140k， R210k。圖6-125 習(xí)題18 電路圖（1）說明電路功

16、能；（2）畫出電路輸出波形，標(biāo)注周期、脈寬和幅值。解：（1）電路為占空比可控的矩形波發(fā)生電路。 （2）忽略二極管動(dòng)態(tài)電阻振蕩周期：習(xí)題18 答案圖脈沖寬度：uo波形如下。19. 已知圖6-126所示電路為壓控振蕩電路，場(chǎng)效應(yīng)管T工作在開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)其截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)斷開，當(dāng)其導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合，管壓降近似為零；ui0。圖6-126 習(xí)題19 電路圖（1）分別求解T導(dǎo)通和截止時(shí)uo1和 ui的運(yùn)算關(guān)系式uo1f（ui）；（2）求出uo和 uo1的關(guān)系曲線uof（uo1）；（3）定性畫出uo和 uo1的波形；（4）求解振蕩頻率f和ui的關(guān)系式。解：（1）當(dāng)T導(dǎo)通時(shí)（uo=+12V），u1+ui /

17、3。當(dāng)T截止時(shí)(uo=-12V)，A1的正反相輸入端疊加。 t+12u/Vt00+6-12-6uouo1t1t2（2）A2為遲滯比較器。UTH=6V, Uo=12V。uo和 uo1的關(guān)系曲線如圖所示。uo1/V+12uo/V0-6+6-12（3）uo和 uo1的波形如圖所示。（4）先求周期： 因?yàn)?得：再求振蕩頻率：f=1.39ui20.如圖6-127所示由運(yùn)放組成的全波整流電路。（1）詳細(xì)說明電路的工作原理及運(yùn)放的作用；（2）畫出ui、uo1、uo2、uo的對(duì)應(yīng)波形。圖6-127 習(xí)題20 電路圖解：在許多場(chǎng)合我們只須測(cè)量交流電壓的平均值，這時(shí)可采用如圖6-127所示的電路，該電路實(shí)質(zhì)上是全

18、波整流電路。運(yùn)放A1為正向放大器提供一定增益使輸入阻抗提高，運(yùn)放A2和A3組成含源精密整流。在Va的正半周期A2輸出為負(fù)，D2導(dǎo)通，D1截止，R5習(xí)題20 答案圖為反饋電阻。；在Va的負(fù)半周期A2輸出為正。D1導(dǎo)通，D2截止，b點(diǎn)的電位等于a的電位，Vb0?？梢奦b為半波整流輸出。A3組成加法器。按照?qǐng)D中的電阻取值，即R9=R7=20K,R3=R5=R6=10K，在Va的正半周uo-(2VbVa)；在Va的負(fù)半周uo為-(Va0)，uo為Va的全波整流；各點(diǎn)輸出波形如圖所示。圖6-128 習(xí)題21電路圖21. 在圖6-128所示電路中，已知VCC12V，RL8，靜態(tài)時(shí)的輸出電壓為零，在忽略UC

19、ES的情況下，試問： （1）求當(dāng)ui的有效值為6V時(shí)的輸出功率和效率。（2）求當(dāng)輸入信號(hào)足夠大時(shí)的最大輸出功率Pom、效率及晶體管的最大功耗；（3）給出管子功耗最大和最小時(shí)的輸出電壓值。（4）說明D1、D2的作用，若其中一個(gè)管子虛焊，有可能會(huì)產(chǎn)生什么后果?解：（1）（2）（3）uo=0.6VCC=7.2V，功耗最大;uo=0時(shí)功耗最小。（4）消除交越失真。若其中一個(gè)二極管虛焊，功放管有可能燒毀圖6-129 習(xí)題22電路圖22.如圖6-129所示功率放大電路。設(shè)VCC=9V，RL=8，R=1K。T2、T4管的參數(shù)為ICM=2A，U（BR）CEO=40V，PCM=4W，UCES=1V。（1）以穩(wěn)定

20、輸出電壓為目的，給電路引入合適的反饋。（2）如若希望得到10倍的電壓增益，估算反饋電阻Rf的值。 （3）說明電路中各晶體管的用途；（4）換成4的負(fù)載，功放管是否安全工作？解：（1） 反饋電阻Rf接在負(fù)載和運(yùn)放反向端之間，構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋；（2）（3）T1管和電阻R3、R4構(gòu)成UBE倍增電路，給功放管提供1.4的偏壓；T2、T3組成NPN型復(fù)合管，T4、T5組成PNP型復(fù)合管，構(gòu)成復(fù)合管乙類互補(bǔ)輸出。（4）不安全圖6-130 習(xí)題23 電路圖23.圖6-130所示功放電路。（1）調(diào)節(jié)哪個(gè)電阻可使T1的發(fā)射極電位在靜態(tài)時(shí)為1/2VCC；（2）忽略晶體管的基極電流，求靜態(tài)時(shí)R3電阻上電流的表達(dá)式。

21、（3）說明電容C2的作用；（4）估算輸入信號(hào)足夠大時(shí)的最大輸出功率Pom。解：(1)調(diào)R3（2）(3)電容起自舉作用，用來提高輸入阻抗（4）圖6-131 習(xí)題24電路圖24. 如圖6-131所示電路為能輸出兩種電壓的整流電路。已知變壓器副邊電壓有效值U220V、U3U410V。負(fù)載電阻RL1=1k，RL2=100。試求：（1）RL1和RL2兩端電壓的平均值，并標(biāo)注電壓的極性；（2）各個(gè)二極管的平均電流及所承受的最高反向電壓。 解：（1）UO1=-0.45U2=9V,負(fù)電壓輸出；UO2=0.9U3=9V，正電壓輸出；(2)ID1（AV）= 0.45U2/RL1=9mA，UD1=1.4 U2=28

22、V；ID2(AV)= ID3(AV)=1/2 UO2/RL2=90mA，UD2=2.8 U4=28V；圖6-132 習(xí)題25 電路圖25單相橋式整流電容濾波電路如圖6-132所示，已知負(fù)載電阻RL=200，要求輸出電壓15V。（1）試確定副邊電壓U2及濾波電容C的數(shù)值；（2）當(dāng)出現(xiàn)其中一個(gè)二極管接反時(shí)輸出電壓UO有何變化，會(huì)產(chǎn)生什么后果？（3）當(dāng)RL斷開時(shí)輸出電壓UO有何變化？ 解：(1)U2=UO/1.212.1VC=0.04/RL=200F(2)UO=0，變壓器次級(jí)短路，電流過大，時(shí)間長了有可能燒毀線圈；(3) UO=1.4U2=16.8V26.如圖6-133所示直流穩(wěn)壓電源，輸入電壓有效

23、值Ui為18V，穩(wěn)壓管的參數(shù)為UZ=9V，rZ=100，最小穩(wěn)定電流IZmin為4mA，最大穩(wěn)定電流IZmax為40mA。圖6-133 習(xí)題26 電路圖（1）如果電網(wǎng)電壓波動(dòng)為10，負(fù)載變動(dòng)范圍為450到無窮大，求限流電阻R的值；（2）求負(fù)載為450時(shí)的穩(wěn)壓系數(shù)；（3）在什么情況下，電路不可空載。 解： 橋式整流電容濾波的輸出電壓即穩(wěn)壓電路的輸入電壓UI=1.2Ui=21.6V，當(dāng)Ui波動(dòng)10%時(shí)： （3） 在輸入電壓較高時(shí)，如果空載，穩(wěn)壓管會(huì)流過較大電流，當(dāng)這個(gè)電流超過額定值時(shí)會(huì)損壞穩(wěn)壓管。圖6-134 習(xí)題27電路圖27.如圖6-134所示為差分放大構(gòu)成的串聯(lián)穩(wěn)壓電路，其中穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ=4.7V。（1）電路由哪幾部分組成？