《电子技术基础模拟部分》习题答案2

ui/V1010203040t/s

（c） 图题5.7

解：输出电压波形如图解5.7所示。

uo/V10-40103040t/s-10-4

图解5.7

5.8 电路如图题5.8所示，求uo的表达式。

1

RCui1ui2RRRui3-+∞+R-R+R1

∞+uo图题5.8

解：uo1RC(ui2ui3ui1)dt

5.9为了使图题5.9所示的电路实现除法运算： （1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。 （2）求出uo的表达式。

ui1R1∞+uoKu1u2ui2RR

图题5.9

解：（1）上面为同相端，下面为反相端

（2）uo

5.10 电路如图题5.10所示，试证明u01u1u2Ku32ui1Kui2

2

Ku1u2ui3Rui1ui2RRR1-+∞+uo

图题5.10

证明：设乘法器的输出为u，则u＝Kui3uo 对集成运放来说，u+＝u-＝0 所以：uuRui1Rui2R0

化简可以得到u01ui1ui2Kui3

5.11 电路如图5.11所示，双向稳压二极管为理想的，画出传输特性，并说明电路的功能，

DZuiR-+R1

∞+uo图题5.11

解：传输特性如图解5.11所示，电路为一个带有限幅功能的过零比较器。

3

uoUZ0ui

-UZ图解5.11

5.12 一个比较器电路如图题5.12所示，UZ＝6V，求门限电压值，画出传输特性。

R-+∞+uoDZui5KΩ15KΩR1R2

图题5.12

解：UTR1R2UZ56152V

UTR1R2UZ56152V

传输特性如图解5.12所示。

uo/V6-202ui/V-6

图解5.12

5.13 电路如图题5.13（a）所示，输出电压uo的最大幅值为10V。输入波

4

形如图题5.13（b）所示，画出输出电压的波形。

u1、u2Vu1u1u2R-R+u2∞+uoOts（a）（b）

图题5.13

解：输出电压的波形如图解5.13所示。

uo/Vt/s

图解5.13

5.14 双限比较器可以检测输入电压是否在规定的两个电压之间。某双限比较器如图题5.14所示，UREF1>UREF2，画出其传输特性。

UREF1RR-+∞+D1uiR+-∞+uoD2UREF2R

图题5.14

解：传输特性如图解5.14所示。

5

uoUT-UT+ui

图解5.14

5.15 在图题5.14中，已知UREF1＝3V，UREF2＝-3V，输入信号为ui＝5sin（ωt），试画出输出波形。

解：如图解5.15所示。

ui53Ots-3-5uoOts

图解5.15

5.16 要对信号进行以下的处理，那么应该选用什么样的滤波器？

（1）信号频率为1KHZ至2KHZ为有用信号，其他的为干扰信号。 （2）低于50HZ的信号是有用信号。 （3）高于200KHZ的信号为有用信号。 （4）抑制50HZ电源的干扰。 解：（1）带通滤波器（2）低通滤波器（3）高通滤波器（4）带阻滤波器

5.17 在图题5.17所示的低通滤波电路中，试求其传递函数及截止角频率ω0。

6

R1-∞+uiRCuo+

图题5.17

解：传递函数为：A(j)截止角频率ω0＝1/RC

第6章习题及答案

6.1 分析判断下列说法是否正确，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。 （1）在功率放大电路中，输出功率愈大，功放管的功耗愈大。（ ） （2）功率放大电路的最大输出功率是指在基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。（ ） （3）当OCL电路的最大输出功率为1W时，功放管的集电极最大耗散功率应大于1W。（ ） （4）功率放大电路与电压放大电路、电流放大电路的共同点是： 1）都是输出电压大于输入电压；（ ） 2）都是输出电流大于输入电流；（ ）

3）都是输出功率大于信号源提供的输入功率。（ ） （5）功率放大电路与电压放大电路的区别是： 1）前者比后者电源电压高；（ ） 2）前者比后者电压放大倍数数值大；（ ） 3）前者比后者效率高；（ ）

解：（1）×（2）√（3）×（4）× × √（5）× × √

6.2 已知电路如图题6.2所示，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝3V，UCC＝15V， RL＝8Ω。选择正确答案填入空内。

UO(j)Ui(j)11jRC，

7

UCCR1D1uID2T1T2RLuoUCC-R2图题6.2

（1）电路中D1和D2管的作用是消除 。

A．饱和失真 B．截止失真 C．交越失真 （2）静态时，晶体管发射极电位UEQ 。

A．＞0V B．＝0V C．＜0V （3）最大输出功率POM 。

A．≈28W B．＝18W C．＝9W

（4）当输入为正弦波时，若R1虚焊，即开路，则输出电压 。 A．为正弦波 B．仅有正半波 C．仅有负半波 （5）若D1虚焊，则T1管 。

A．可能因功耗过大烧坏 B．始终饱和 C．始终截止 解：（1）C （2）B （3）C （4）C （5）A

6.3 一双电源互补对称电路如图题6.3所示，设已知UCC=12V，RL=8Ω，ui为正弦波。试求：

（1）在晶体管的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，负载可能得到的最

大输出功率Pom和效率η；

（2）每个管子允许的管耗PCM至少是多少？

8

+UCCT1uiT2iLRLuO-UCC

图题6.3

POUOIOUom2Uom2RL12UomRL2解：（1）

当UomUCC时，输出功率最大：

Pom1U22CCRL121282W9W

电压供给的功率：

PV2UCCUomRL2U2CCPomPVRL21282W11.46W

效率：78.5%

（2）

PCM0.2Pom0.291.8W

6.4 在图题6.3中，设ui为正弦波，RL=16Ω，要求最大输出功率Pom=10W。在晶体管的饱和压降UCES可以忽略不计的条件下，试求： （1）正、负电源UCC的最小值（计算结果取整数）；

（2）根据所求UCC的最小值，计算相应的ICM、U(BR)CEO的最小值；

9

（3）输出功率最大时，电源供给的功率PV； （4）每个管子允许的管耗PCM的最小值； （5）当输出功率最大时的输入电压有效值。

Pom1U22CC解：（1） 取

RL，所以得到

UCCRL1816UCC2RLPom17.V

UCC18VUomRLIomA1.125A （2） 故

ICMIom1.125A

UBRCEO2UCC36VPCM0.2Pom2W2UCC2

PV （3）

RL12.W

（4）根据射极输出器的跟随特性，求得输出功率最大时：

UiUoUCC212.7V

6.5 估算图题6.5所示电路T2和T4管的最大集电极电流、最大管压降和集电极最大功耗。

10

UCC(18V)R2R3D1T1T2D2T3T5T4uIR1RL32uo-1KUCC(18V)

图题6.5

解：功放管的最大集电极电流、最大管压降、最大功耗分别为

ICmaxUCEmaxVCCUCESRL0.5A2VCCUCES34VVCC2RL2PTmax0.21W

6.6 在图题6.6所示电路中，已知UCC＝15V，T1和T2管的饱和管压降│UCES│＝2V，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η。

11

UCCuIR1R2D1T1R40.5D2R50.5T2R38RLuo-

解：（1）最大不失真输出电压有效值

RL(UCCUCES)2UCC图题6.6

UomR4RL8.65V

（2）负载电流最大值 iLmaxUCCUCESR4RL1.53A

（3）最大输出功率和效率分别为Pom

U2om2RL9.35W，%

6.7 在图题6.6所示电路中，R4和R5可起短路保护作用。试问：当输出因故障而短路时，晶体管的最大集电极电流和功耗各为多少？

解：当输出短路时，功放管的最大集电极电流和功耗分别为

iCmaxPTmaxVCCUCESR4VCCπR42226A46W

12

6.8 OTL电路如图题6.11所示。

UCC(24V)R2R3D1T1T2C1RL8D2T3T5T4uI-R1uo-

图题6.11

（1）为了使得最大不失真输出电压幅值最大，静态时T2和T4管的发射极电位应为多少？若不合适，则一般应调节哪个元件参数？

（2）若T2和T4管的饱和管压降│UCES│＝3V，输入电压足够大，则电路的最大输出功率Pom和效率η各为多少？ （3）T2和T4管的ICM、U（BR）CEO和PCM应如何选择？ 解：（1）射极电位UE＝UCC /2＝12V；若不合适，则应调节R2。 （2）最大输出功率和效率分别为

(UCC2UCES)2RL2 Pom5.06W

58.9%

（3）T2和T4管ICM、U（BR）CEO和PCM的选择原则分别为

ICMUCC2RL1.5A

U(BR)CEOUCC24V

13

(PCMUCC22)2RL1.82W

第7章习题及答案 7.1 选择题：

1、自激振荡是电路在___ （b）___的情况下，产生了有规则的、持续存在的输出波形的现象。

（a） 外加输入激励 （b） 没有输入信号 （c） 没有反馈信号 2、正反馈是放大电路产生自激振荡的___（a）___。 （a） 必要条件 （b）充分条件 （c） 充要条件

3、根椐输出波形的特点，振荡器分为___ （c）___两种类型。

（a） 矩形波和锯齿波（b） 锯齿波和正弦波（c） 正弦波和非正弦波 4、在正弦波振荡电路中，能产生等幅振荡的幅度条件是___（a）___。

FFF1（b） A1 （c） A1 （a） A5、在正弦波振荡电路中，能产生振荡的相位条件是___（c）___。 （a）AFn （b）AF2n1（c）AF2n 6、正弦波振荡电路的起振条件是___（b）___。

FFF1（b） A1 （c） A1 （a） A7、能产生正弦波振荡的必要条件是___（c）___。

FFF2n 1 （b） A1 （c）arctanA（a）A8、正弦波振荡器通常由基本放大电路、反馈电路、___（c）___组成。 （a）稳幅电路和保护电路（b）检波电路（c）选频网络和稳幅电路 9、振荡电路的振荡频率，通常是由___（c）___决定的。 （a） 放大倍数 （b） 反馈系数 （c） 选频网络参数

10、根据___（c）___的元器件类型不同，将正弦波振荡器分为RC型、LC型和石英晶体振荡器。

（a） 放大电路 （b） 反馈网络 （c） 选频网络 7.2 判断题：

（1）正弦波振荡电路在结构上就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大器。（√）

14

（2）只有正反馈电路才能产生自激振荡，负反馈电路不能产生自激振荡。（×） （3）非正弦波产生电路和正弦波产生电路的振荡条件相同。（×） （4）在放大电路中，只要存在正反馈，就会产生自激振荡。（×） （5）如果能够满足相位平衡条件且AF1就能产生自激振荡。（√）

7.3 判断图题7.3所示各电路是否可能产生正弦波振荡，简述理由。设图（b）中C4容量远大于其它三个电容的容量。

UCCRcRbC1C2C3TR1R2 （a）

UCCRcRbR1R2TC4C1C2C3 （b） 图题7.3

解：（a）有可能产生正弦波振荡。输出电压和输入电压反相（φA＝－180˚），三级移相电路为超前网络，在信号频率为0到无穷大时相移为＋270˚～0˚，因此存在使相移为＋180˚（φF＝＋180˚）的频率，即存在满足正弦波振荡相

F位条件的频率f0 （此时φA＋φF＝0˚）；且在f＝f0时有可能满足起振条件A＞1，故可能产生正弦波振荡。

（b）有可能产生正弦波振荡。输出电压和输入电压反相（φA＝－180˚），三级移相电路为滞后网络，在信号频率为0到无穷大时相移为0˚～－270˚，

15

因此存在使相移为－180˚ （φF＝－180˚）的频率，即存在满足正弦波振荡相位条件的频率f0（此时φA＋φF＝－360˚）；且在f＝f0时有可能满足起振条

F＞1，故可能产生正弦波振荡。 件A

7.4 电路如图题7.4所示，试判断该电路能否产生正弦波振荡，如果不能，应该如何改动？

RfCCAUo.RR

图题7.4

解：不满足起振条件，不能产生振荡。改动如图解7.4所示。

R1RfCCAUo.RR

图解7.4

7.5 电路如图题7.5所示，试求解： （1）RW的下限值； （2）振荡频率的调节范围。

16

10185.1RC0.01F-A++R2C}R210010Rf'RWR1uoR1

图题7.5

解：（1）根据起振条件RfRW＞2R，RW＞2kΩ。 故RW的下限值为2kΩ。

（2）振荡频率的最大值和最小值分别为

f0max12 πR1C12 π(R1R2)C1.6kHz''

f0min

145Hz

7.6分别标出图题7.6所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡

的相位条件。

UCCR1T0.1F300F15250FR2R3Ce0.5F

（a）

17

UCC300FR10.01FTR2R30.02F

（b）

UCCCR1500FTC1Cb0.1FR2R30.01F

（c）

UDDTC300PFRe0.05FCe

（d） 图题7.6

解：各电路中变压器的同名端如图解7.6所示。

18

UccUccR10.1FR1300pF300pFTT15/250pF0.1FR2R2CeR3Ce0.5FR30.2F(a)(b)

UCCR1C500pFCb0.1FUDDTCTC1R2R3(c)0.01F300pFRe0.05FCe(d)

图解7.6

7.7分别判断图题7.7所示各电路是否能够满足正弦波振荡的相位条件。

R1R3UCCLC1TR2R40.1FC4700pFCCe0.5F4700pF

（a）

19

UccR1C5000pFT0.01FCbR2Re （b）

UCCR15000FC0.1FTR2CbR30.1FCe

（c）

UCCCR14700pFCCb0.01FR2

（d） 图题7.7

解：（a）满足 （b）不满足 （c）不满足 （d）满足

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第8章习题及答案

8.1．设有一个不加滤波的整流电路，负载为RL，如果使用单相半波整流方式和使用单相桥式整流方式其输出电压平均值均为UO，则两种方式下电路中流过整流二极管的平均电流ID是否相同？二极管承受的最大反向电压呢？ 解：（1）单相半波整流IDIo，桥式整流ID12Io，由于负载相同，输出电

压也相同，所以两种整流方式下输出电流也相同，因此流过整流二极管的平均电流ID不同。

（2）半波整流UDM最大反向电压相同。

8.2．电路如图题8.2所示，已知变压器的副边电压有效值为2U2。 （1）画出二极管D1上电压uD1和输出uo的波形；

（2）如果变压器中心抽头脱落，会出现什么故障？

（3）如果两个二极管中的任意一个反接，会发生什么问题，如果两个二极管都反接，又会如何？

2U2，桥式整流UDM2U2，所以二极管承受的

Tru1+u2D1+D2uO-+-u2-RL

图题8.2

解：（1）电路为全波整流电路，波形如图解8.2所示。

21

u22U20uO2U2234t022U20uD1tt

图解8.2

（2）如果中心抽头脱落，电路无法形成回路，也就不会有输出。 （3）如果两个二极管中的任意一个反接，则在u2的某个半周，D1、D2会同时导通，有可能烧坏二极管和变压器。如果两个二极管都反接，电路能正常工作，但输出电压极性正好反过来。

8.3．单相桥式整流电路如图题8.3所示，现测得输出直流电压UO=36V，流过负载的直流电流IO=1.5A，试选择整流二极管。

Tr+u1u2-+uOiORL

-图题8.3

解：ID12Io121.50.75A

U360.9变压器副边电压：U2O0.940V

整流二极管承受的最大反向电压：

UDM2U224056.6V

可选用型号为1N5392的整流二极管，其最大整流电流为1.5A，最高反向工作电压为100V。

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8.4．单相桥式整流电路同题8.3所示电路，已知副边电压U2=56V，负载RL=300Ω。（1）试计算二极管的平均电流ID和承受的最高反向电压UDM。（2）如果某个整流二极管出现断路、反接，会出现什么状况？ 解：（1）UOU20.950.4V，IO1212UORL0.168A

∴IDIO0.1680.84A，UDM2U279.1V

（2）如果某个整流二极管出现断路则电路变成半波整流电路。如果反接，会出现短路现象，烧坏变压器和其他二极管。

8.5．试比较电容滤波电路和电感滤波电路的特点以及适用场合。

解：电容滤波电路输出电压的平均值较高，体积比较小，成本低，但输出电压不稳定，在负载变化时波动较大。由于电容的充放电，整流二极管导通角小，存在较大的冲击电流，容易损坏二极管。电容滤波电路适用于负载电流较小且负载变化不大的场合。

电感滤波电路输出电压较低，整流二极管导通角较大，冲击电流小，输出特性较平坦，当负载变化时，对输出电压的影响不大。但由于使用电感，体积大，成本高，制作复杂，并且存在较大的电磁干扰，电感滤波电路适用于输出电压较低、负载电流较大、负载变化大的场合。

8.6．如图题8.6所示稳压管稳压电路中，输入电压UI=15V，波动范围±10%，负载变化范围1kΩ~2kΩ，已知稳压管稳定电压UZ=6V，最小稳定电流IZmin=5mA，最大稳定电流IZmax=40mA，试确定限流电阻R的取值范围。

IR+UI-RDZIO+IZRLUO-

图题8.6

解：由给定条件知：UImaxUI(110%)16.5V

UIminUI(110%)13.5V

UZIOminRLmax3mA，IOmaxUZRLmin6mA

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代入式

UImaxUOIZmaxIOminRUIminUOIZminIOmax得：244R682

8.7．试分析图题8.7所示电路是否可以实现稳压功能？此电路最可能会出现什么故障？

+u1u2-TrC+DZRL+UO-

图题8.7

解：不能，缺少限流电阻R。电路是利用稳压管两端电压微小的变化来引起稳压管电流显著的变化，通过电阻R的电压调整作用，来维持输出电压的稳定。另外，电阻R还起到限流作用，由于没有接此电阻，当输入电压较高时，稳压管会因电流过大而损坏。

8.8．试对稳压管稳压电路和串联型稳压电路做个比较，分析一下这两种电路适用的场合。 解：稳压管稳压电路结构简单，是利用稳压管两端电压微小的变化来引起稳压管电流显著的变化，通过电阻R的电压调整作用，来维持输出电压的稳定，但负载电流不能太大，且输出电压不可调，稳定性不高，交流电源电压波动和负载电流变化的范围较大时，稳压效果较差，适用于要求不高且输出功率较小的场合，一般只用于提供基准电压，不作为电源使用。 串联型稳压电路采用电压负反馈来使输出电压得到稳定，电路中调整管工作在线性放大区，输出电压连续可调，稳定性高，能够输出较大电流，但损耗较大，效率低。适用于输出功率较大、对电压稳定性要求较高的场合。

8.9．串联型稳压电路如图题8.9所示，试找出图中存在的错误并改正。

+RUI-T∞UFR1RL+UO-

++UREFA-RPDZR2 24

图题8.9

解：三极管T的集电极和发射极，稳压二极管DZ的极性，运算放大器的同相端、反相端均接反了。

8.10．要获得固定的+15V输出的直流稳压电源，应选用什么型号的三端集成稳压器？试画出应用电路。 解：应选用输出正电压的集成稳压器，可选择型号为CW7815的三端稳压器。电路如图解8.10所示。

D+UIC1-17815320.33μC20.1μC310μ++UO-

图解8.10

8.11．如图题8.11所示为正负对称输出稳压电路，如果都采用电解电容，试确定图中电容C1、C2、C3、C4的极性。

+C11780532+5VC2UI-C+C331C427905-5V

图题8.11

解：电容极性均为上正下负。

8.12．三端固定输出集成稳压器CW7912构成的电路如图题8.12所示，请分析是否能在负载上得到-12V的电压。

Tr+u1u2-3CW791212C1+C2+RL

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图题8.12

解：三端集成稳压器CW7912是负电压输出，要求输入端送入负极性电压，但此桥式整流滤波电路提供的是个正极性输入电压，电路不能工作，所以不能在负载上得到-12V的电压。

8.13．试将CW317三端可调输出集成稳压器接入图题8.13所示的电路中。

CW317+UIC10.1μD26.2kΩR1210Ω+1μR2C310μC2UO-解：接法如图解8.13所示。

-

图题8.13

CW317132231+UIC10.1μD26.2kΩR1210Ω+1μR2C310μC2UO--

图解8.13

8.14．试说明开关型稳压电源的特点，并判断下面哪种情况下适宜用线性稳压电源，哪种情况下适宜用开关型稳压电源？ （1）效率要能达到85%～90%。

（2）输出电压的纹波和噪声尽量小。 （3）电路结构简单，稳压性能要好。

（4）输入电压在180V～250V范围内波动。

解：特点：输入电压范围宽、功耗小、效率高、体积小、重量轻，但干扰严重，输出电压中纹波和噪声成分较大，电路结构复杂，故障率高，维修难度大。（1）开关型稳压电源；（2）线性稳压电源；（3）线性稳压电源；（4）开关型稳压电源。

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