1、电子技术基础模拟部分第 1 章 绪论1、写出下列正弦电压信号的表达式(设初始相角为零):(1)峰-峰值 10V,频率 10 kHz;(2)有效值 220 V,频率 50 Hz;(3)峰-峰值 100 mV,周期 1 ms;(4)峰-峰值 0.25 V,角频率 1000 rad/s;解:正弦波电压表达式为 ,由于 ,于是得到: )tsin( =(t)mv0(1) ; 105sin2 =(t)4tv(2) ;V i tt(3) ; 02.5sin =(t)tv(4) ; 1.i tt2、电压放大电路模型如图( 主教材图 1.4. 2a ) 所示,设输出开路电压增益。试分别计算下列条件下的源电压增益
2、 :10voA svsA( 1 ) , ;siiRL10( 2) , ;siii( 3) , ;10sii 10L( 4 ) , 。siiR电压放大电路模型解:由图可知, , ,所以可得以下结果:)(isiisRvivLAv(1) , 时,siiR0L10, ,则源电压增益为iisiis vv)( iivLvR10。26.810isvA同理可得:(2) 5.2isv(3) 086.1isvvA(4) 2.isv3、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰-峰值分别为 5A 和5mV,输出端接 2k 电阻负载,测量到正弦电压信号峰-峰值为 1V。试计算该放大电路的电压增益 、电流增益
3、、功率增益 ,并分别换算成 dB 数 。vAi pA解:电压增益 205.1VvidBAv 46)10lg2()lg(l20lg 22电流增益 1056idBAi 4lg2l0功率增益 2015)(63AVPipdBA43lg0l14、当负载电阻 时,电压放大电路输出电压比负载开路 时输出电压kRL1 )(LR减少 20%,求该放大电路的输出电阻 。R解:设负载开路时输出电压为 ,负载电阻 时输出电压为 ,根据题意vkL1v8.0%)21(v而 LLRv则 2501)8.0()1( 3R5、一电压放大电路输出端接 1k 负载电阻时,输出电压为 1V,负载电阻断开时,输出电压上升到 1.1V,求
4、该放大电路的输出电阻 。R解:设 为负载电阻断开时输出电压,即 ; 负载电阻 时,输出电压v Vv1.kRL1为 。根据 ,则输出电阻为V1 )( LLR10)1.13vR6、某放大电路输入电阻 ,如果用 1A 电流源(内阻为)驱动,放大电路kRi10输出短路电流为 10mA,开路输出电压为 10V。求放大电路接 4k 负载电阻时的电压增益、电流增益 、功率增益 ,并分别换算成 dB 数表示。vAi PA解:根据题意可得输出电阻kAVR1)01(3由于放大电路开路输出电压为 ,电流信号源电流 ,负载电阻v Ais1,于是可得kRL480104(410)( 36)3isLLivRAdBAv58l
5、g2l02010)4()( 633sLsi ivAdBAi2lgl20632632332 10.10)1(4)04(isLLisLip RvRPAdBAP6).lg(l7、有以下三种放大电路备用: (1)高输入电阻型: , ,MRi110vA;(2)高增益型: , , ;(3 )低输出电阻型:kR10 kRi0202vAk2, , 。用这三种放大电路组合,设计一个能在 100 负载电i313vA3阻上提供至少 0.5W 功率的放大器。已知信号源开路电压为 30mV(有效值),内阻为。Msi5.0解:由于高输入电阻放大电路对电压信号源衰减小,所以输入级(第一级)宜采用高输入电阻型放大电路;低输出
6、电阻放大电路带负载能力强,所以输出级(第三级)宜采用低输出电阻型放大电路;中间级(第二级)用高增益型。于是三种放大电路模型互联组成的放大电路如图解所示 。在该放大器中,输入信号源为 、内阻 的电压源;前级放大电路mVs30MRsi5.0的受控源及输出电阻是后级放大电路的信号源和内阻,而后级放大电路的输入电阻则是前级放大电路的负载电阻。设三个放大电路模型的输入电压分别为 、 和 ,于是1iV2i3iVRsisii 02.3.10)5.(611 VVARVivii 1.02.10)1(3212 ivii .)(32323VVARVivL 1201033 放大器输入功率WVPLo 5.074.10)
7、32(2 8、如图所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连,求输入电阻 。iR解:根据电路可得isi Rvii)1()(121 则 iisiRv9、在电压放大电路的上限频率点处,电压增益比中频区增益下降了 3dB,在相同输入电压条件下,该频率点处的输出电压是中频区输出电压的多少倍?解:设输入电压为 ;中频区输出电压为 ,电压增益为 ;上限频率点输出电压为iVVvA,增益 。依题意HVHAdBAvvH3lg20l又因为 VVA HiiHvvH lg20)lg(lllg20所以 VH70.在相同输入电压条件下,上限频率点的输出电压约为中频区的 0.707 倍。10、设一放大电路的通频带为 ,通带电
8、压增益 ,最大kHz20dBAvM40lg2不失真交流输出电压范围是 。 (1)若输入一个 的正弦波信号,V3 mVt)14sin(03输出波形是否会产生频率失真和非线性失真?若不失真,则输出电压的峰值是多大? ( 2 ) 若 ,重复回答(1)中的问题 ;( 3 )若 ,输出mtvi )104sn( tvi )08s(4波形是否会产生频率失真和非线性失真? 为什么 ?解:(1 )由于 ,所以此时输入正弦波信号的频率 ,在302f kHzf2的通频带内, ,输出电压的峰值为kHz02 1vMA,未超出正负 3 伏范围,所以输出波形不会产生非线性失VmVAimv 101真,也不会产生频率失真 。(
9、 2 ) 此时输入信号的频率 ,输出波形的峰值Hfkzf20,输出波形仍不会出现非线性失真。虽然VmVAVimvm 38.47.070. 信号频率已达到放大电路的上限频率,但是由于是单一频率信号,所以也不会出现频率失真(含多个频率成分的信号才有可能出现频率失真)。( 3 ) 此时输入信号的频率 ,超出通频带, 的幅度会明显减小,所以kHzf40mV不会出现非线性失真,又因为 是单一频率的正弦波,所以也不会产生频率失真 。iv第二章 运算放大器1、如图所示电路,当运放的信号电压 时,测得输出电压 。求该运mVvI20Vv4算放大器的开环增益 。vA解:根据图题可知 ,则0Nvj T“mVkvRv
10、IP 102)10(21 NPvA201204mVvANP因此用分贝表示的开环增益为dBAv1062lg02、电路如图所示,运放的开环电压增益 ,输入电阻 ,输出电阻610vA910ir,电源电压 , 。 (1)当运放输出电压的饱和值为电源电压时,75rV10求输入电压 的最小幅值(2) 求输入电流 。NPvIi解:(1)输入电压的最小幅值 ,当 时,有vNPAvVm10VvNP106输入电流 VriiI 8910)( 3、电路如图所示, ,设运放是理想的。(1)求 、 、 、 和 的值;(2)VvS1Ii12iLi求闭环电压增益 、电流增益 和功率增益 ;(3)当最大输出电vA ILiAiPA压 ,反馈支路 、 的电流为 100A,当 时,求 、 的值。V10(max) 1R2 129R12解:(1)理想运放的输入电阻 , ,由图知 ,输出电压为ir0NPIii Vvs1VvRvASS 1)9()1(20NIimAkVvi 1)9(1)(2121 RiL0Aii12(2)理想运放 , 故ir0Ii电压增益 10VvS电流增益 IiA