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电工6章 习题解答

第6章 稳压电源习题答案6-1 如何画出一个基本放大电路的直流通路和交流通路?解:直流通路:画直流通路时,将电容视为开路,电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻),信号源视为短路,但应保留其内阻。

交流通路:画交流通路时,将容量大的电容(如耦合电容)视为短路,无内阻的直流电源视为短路,其他不变。

6-2 什么是静态工作点?如何设置静态工作点?解:直流工作点,又称为静态工作点,简称Q 点,是指在静态工作情况下,晶体管各电极的直流电压和直流电流的数值,我们将晶体管的基极电流B I 、集电极电流CI 、b-e 间的电压BE U 、管压降CEU 称为放大电路的静态工作点Q ,常将这四个物理量记作BQ I 、CQI 、BEQU 、CEQU 。

设置静态工作点通常采用估算法和图解法。

6-3 为什么交流负载线一定要过静态工作点? 6-4 分压式偏置稳定电路是如何稳定工作点的? 6-5 简述共射电路、共集电路和共基电路的用途。

6-6 从电路的结构来看,如何区分串联反馈和并联反馈? 6-7什么是交越失真?如何改善? 6-8 什么是零点漂移?如何改善? 6-9 对集成运放组成部分有哪些要求?6-10 理想运放工作在线性区和非线性区各有什么特点?解:工作在线性区特点:集成运放接成负反馈电路,把运算放大器看成理想运算放大器,集成运放线性应用时有以下两个特性,即:(1)虚短(2)虚断工作在非线性区特点:集成运放不是处于开环状态(即没有引入反馈),就是只引入了正反馈,理想运放工作在非线性区的两个特点是:(1)输出电压Ou 只有两种可能的情况,分别为omU ±。

当+u >-u 时O u =+Om U ;当+u <-u 时O u =-Om U 。

(2)由于理想运放的差模输入电阻无穷大,故净输入电流为零,即+i =-i =0。

6-11 为什么说共模抑制比愈大,电路抗共模能力越强?解:共模抑制比等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值,即ucud CMR A A K =,也常用分贝表示。

CMRK 值大表示共模放大倍数比差模放大倍数越小,所以对共模信号的抑制能力强。

理想运放的∞→CMR K 。

6-12画出图6-61所示各电路的直流通路和交流通路。

设所有电容对交流信号均可视为短路。

图6-61 习题6-12图解:略6-13电路如图6-62所示,晶体管的β=80,'bb r =100Ω。

分别计算RL =∞和RL =3kΩ时的Q 点、uA 、Ri 和Ro 。

解:Q 点: UBE=0.7V2.08mAA 2680BQ CQ =⨯==μβI I4.6V2.085V 15C CQ CC CEQ =⨯-=-=R I V U当Ω=K R L 3时Ω≈=K r R R be b i 1//oR ≈CR =5K Ω6-14已知图6-63所示电路中晶体管的β =100,rbe=1k Ω。

(1)现已测得静态管压降UCEQ =6V ,估算Rb 约为多少千欧?(2)若测得i U 和o U 的有效值分别为1mV 和100mV ,则负载电阻RL 为多少千欧?解:(1)由CCQ CC CEQ R I V U -=,可得()CCEQ CC R U V I -=CQ =2MaμA 265607.015b CC BQ =-=-≈R U V I BE 150beL i o u -='-=='r R U U A βA mAI I CQμβ201002BQ ===由BQCQ I I β= ,可得由b CC BQ R U V I BE-=,可得Ω=-=-=K mA I U V R BQBE b 56502.07.012CC(2)由1000-=-==∙∙∙iU U io uU U A由be cu //r R R A Lβ-=,所以cR //LR =Ω=∙k r ube A 1β由Ω=K R C 3,LR = 1.5ΩK6-15 电路如图6-64所示,若晶体管的V U BE 7.0=,VU sat CE 3.0)(=。

(1)估算工作点Q 点 (2)求uA 、Ri 和Ro解:(1)估算工作点Q 点:BEQU =0.7V()AR U V I b BEQ CC μ20560/)7.012(BQ =-=-=mAA I I 12050BQ CQ =⨯==μβVR I V U 81412c CQ CC CEQ =⨯-=-=(2)uA 、Ri 和Ro()()Ω=+=+=K mA I mV r BQ 6.102.02630026300be5.626.1)4//4(50u-=-='-=be L r R A βΩ=≈=K r r R R b i 6.1//be beΩ==K R R c o 46-16 分压工作点稳定电路如图6-65所示,已知晶体管的β =60,V U BE 7.0=,VU sat CE 3.0)(=。

(1)估算工作点Q 点 (2)求uA 、Ri 和Ro解:(1)估算工作点Q 点:BEQU =0.7V()VR R R V U b b b CC BQ 4212=+≈()mA R U U I I e BEQ BQ CQ 65.1EQ =-=≈V R R I V R I R I V U 75.7)23(65.116)(e c CQ CC e E c C CC CEQ =+-=+-≈--=AmA I I CQ μβ5.2760/65.1BQ ===(2)uA 、Ri 和Ro()()Ω=+=+=K mA I mV r BQ 2.10275.02630026300be1002.1)6//3(60u -=-='-=be L r R A β Ω===K r R R R b 1.12.1//60//20////be 2b1iΩ==K R R c o 36-17 判断图6-67所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈?图6-67 习题6-17图解:a )引入正反馈 b )引入负反馈,电流并联负反馈 在图6-67所示电路中,若mV u i 101=mVu i 202=,试计算输出电压ou 的大小。

图6-68 习题6-18图u O∞+解:该电路为差分比例运算电路,所以: mVu u u R R u R R R R R u R R u R R R R R u i i i i i f i f o 20)(222221112121123231=-=-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=试写出图6-68所示电路的输出电压的ou 值。

图6-69习题6-19图解:该电路为电压跟随器电路:所以o u =iu =2V6-20电 路 如 图6-70 所 示 , 求 输 出 电 压 u O 与 输 入 电 压 u I 之 间 运 算 关 系 的 表 达 式。

图6-70 习题6-20图解: 对节点A ,由KCL 定律得: i i i 243+=u R R u A I =-21 i u R 44=-A i u R 21=I3O A 3R u u i -=将 i2,i3,i4 代 入得 :u R u R u u R I A A O143+-=-() 3O A 341I )11(R u u R R R u -=+-u R R R R R R R u uR I I O13423413++=-() 故 u R R R R R R R R u R R R R R R R R u O I I =-++=-++()31232414342324146-21 求图6-71所示电路的输入、输出关系图6-71习题6-21图解:由A1组成的第一级放大电路为反向比例放大电路,所以输出电压if u R R u )(11-=由A2组成的第二级放大电路为反向积分电路,所以输出电压⎰⎰⎰=--=-=dtu C R R R dt u RR C R dt u C R u iff i fff o 311313)(116-22 求图6-72示电路的电压传输特性,图中R1=Rf 、双向稳压管的稳定电压为5V 。

图6-72习题6-22图解:这是一个迟滞比较器,迟滞比较器由两个门槛电压,应先根据反馈电阻与输出电压的状态求出门槛电压。

求得上、下限门槛电压为()V U R R R U om fth 5.2111-=-+=VU R R R U om fth 5.2112=+=所以,此电路的传输特性如图所示,6-23 滞回比较器电路如图a 所示,图中R1=Rf 、双向稳压管的稳定电压为5V ,请求回差电压。

如果在其输入端加上如图6-73b 所示输入波形,请画出其输出。

图6-73 习题6-23图解:由题可求得上、下限门槛电压为()VU R R R U om fth 5.2111-=-+=VU R R R U om fth 5.2112=+=回差电压th U ∆=2th U -1th U =5V电路输出波形:。

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