模拟电路第十章 综合测试题及参考答案.docx
- 文档编号:8760401
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:41
- 大小:50.89KB
模拟电路第十章 综合测试题及参考答案.docx
《模拟电路第十章 综合测试题及参考答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模拟电路第十章 综合测试题及参考答案.docx(41页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
模拟电路第十章综合测试题及参考答案
第10章
综合测试题及参考答案
10.1综合测试题一
1、(30分,每空2分)
(1)硅半导体三极管三个电极相对于“地”的电压如图10.1.1所示,由此可判断该管的工作状态为。
vGS/V
-6V
图10.1.1
(2)图10.1.2所示为某MOSFET的转移特性,试判断该管属于何种导电沟道?
是
增强型管还是耗尽型管?
并确定开启电压VT或夹断电压VP的值。
(3)某放大电路在负载开路时的输出电压为6V,当接入2kΩ负载电阻后,输出电压降为4V,这表明该放大电路的输出电阻为。
(4)设图10.1.3所示电路中硅稳压管DZ1和DZ2的稳定电压分别为5V和8V,正向压降均为0.7V,则电路的输出电压VO=。
1
1kΩ
图10.1.3
(5)由三端集成稳压器W7805组成的电路如图10.1.4所示,当R2=5kΩ时,电路的输出电压VO=。
(6)设计一个输出功率为20W的扩音机电路,若用乙类OCL互补对称功放电路,则应选PCM至少为W的功率管两个。
(2分)
(7)当电路的闭环增益为40dB时,基本放大器的增益变化10%,反馈放大器的闭环增益相应变化1%,则此时电路的开环增益为dB。
(8)图10.1.5所示电路中,T1、T2、T3管特性相同,VBE1=VBE2=VBE3=0.7V,β1=β2=β3且很大,试确定IREF=,IC2=,V1-V2=。
图10.1.6
IC2
图10.1.5
(9)放大电路如图10.1.6所示,若将一个6800pF的电容错接在b、c极之间,则其中频电压增益的绝对值│Avm│将,fL将,fH将。
2、(12分)放大电路如图10.1.7所示。
设各电容均足够大,三极管的参数β1,β2,rbe1,rbe2,rce2已知,并且VBE=0.7V。
(1)指出T1,T2各起什么作用?
(2)估算静态工作点电流ICQ1。
(3)写出中频时电压放大倍数Av,输入电阻Ri和输出电阻Ro的表达式。
3、(8分)判断图10.1.8所示电路中级间交流反馈的极性和组态。
如是负反馈,则计算在深度负反馈下的反馈系数和闭环电压增益Avf=Vo/Vi,设各三极管的参数β,rbe为已知,电容为足够大。
+12V
T1
图10.1.8反馈放大器
图10.1.7放大器电路
4、(10分)在图10.1.9所示的放大电路中,已知三极管的参数如下:
β=100,VBE=0.7V,rbe1=rbe2=43.7kΩ,稳压管DZ的稳压值VZ=6.7V,A为理想运放。
试求:
vo
Av=
vi1-vi2
(1)电压放大倍数的值;
(2)运算放大器A的共模输入电压VIC的值;共模输出电压VOC的值。
5、(8分)一种增益可调的差动放大电路如图10.1.10所示,设A为理想运放。
试推导其输入与输出之间的关系式。
A
RC
100kΩ
图10.1.10运算放大器电路
6、(8分)由理想运放组成的电路如图10.1.11所示,设vi=VMcosωt,β>>1,试求输出电流io的关系式。
V
图10.1.11运算放大器电路
图10.1.12测温电路
7、(12分)图10.1.12所示是用热敏电阻Rt作检测元件的测温电路。
设Rt每度变化1Ω,在0oC时Rt=1kΩ,三极管的β>>1,VBE=0.7V。
(1)试问电压计的表头每伏对应几度?
(2)设集成运放的A1,A2共模抑制比为无穷大,A3的共模抑制比KCMR=100dB,试估
算由此引进的测量误差是多少度?
8、(12分)锯齿波发生器如图10.1.13所示。
设图中A1,A2为理想运放。
(1)画出vo1,vo2的波形,要求时间坐标对应,标明电压幅值;
(2)求锯齿波的周期T(回程时间不计);
(3)如何调节锯齿波频率。
VT
-1V
参考答案
1、
(1)放大
(2)P沟道增强型VGS(th)=-4V
(3)1kΩ
(4)5V
(5)10V
(6)4
(7)60
(8)1.43mA1.43mA7.85V
(9)不变不变减小
2、
(1)T1管组成共集电极放大电路起电流放大作用。
T2和R4,R5,R3构成恒流源电路,
做T1管的射极恒流源,起深度负反馈作用。
(2)ICQ1≈IEQ1=ICQ2≈IEQ2=6mA
β2R3
RL′=RL∥rce21+
R3+rbe2+(R4∥R5)
(1+β1)RL′
Av=
R1+rbe1+(1+β1)RL′
(3)其中
R1+rbe1
Ro=rce2∥
1+β1
Ri=R1+rbe1+(1+β1)RL′
3、从输出端反馈到输入端的反馈网络由T2,R3组成,构成的是电压串联负反馈。
Vo11rbe
Avf=≈==
ViFvVf/VoβR3
0
4、
(1)Av=Av1·Av2≈1988
(2)VIC=9VVOC=0
2(1+k)R2
vo=(vi2-vi1)
R1
5、
VM
io=-cosωt
5R1
6、
7、
(1)20oC
(2)1%oC
8、
(1)如图10.1.14所示。
Vm
T=T1=-R5C=120ms
VT
图10.1.14
(2)
(3)可调节偏移支路VT、R5的参数,也可以调整R2、R3的大小。
10.2综合测试题二
1、(40分,每空2分,只填写答案的字母标号)选择填空
(1)共模抑制比KCMR是之比(a.差模输入信号与共模输入信号;b.输出量中差模成分与共模成分;c.差模放大倍数与共模放大倍数(绝对值);d.交流放大倍数与直流放大倍数(绝对值))。
KCMR越大,表明电路(a.放大倍数越稳定;b.交流放大倍数越大;c.抑制
温漂能力越强;d.输入信号中差模成分越大)。
(2)在放大电路中,为了稳定静态工作点,可以引入;若要稳定放大倍数,应入;某些场合为了提高放大倍数,可适当引入;希望展宽频带,可以引入;如要改变输入或输出电阻,可以引入;为了抑制温漂,可以引入。
(a.直流负反馈;b.交流负反馈;c.交流正反馈;d.直流负反馈和交流负反馈)
(3)比例运算电路的输入电流基本上等于流过反馈电阻上的电流,而比例运算电路的输入电流几乎等于零。
(a.同相;b.反相)
反相比例放大电路的输入电阻较,同相比例放大电路的输入电阻较。
(a.高;b.低)
在进行反相比例放大时,集成运放两个输入端的共模信号VIC≈;若同相输入端接VI,则由集成运放组成的比例放大电路的共模信号VIC≈。
(4)一个实际的正弦波振荡电路绝大多数属于(a.负反馈;b.正反馈)电路,它主要由(a.放大电路和反馈网络;b.放大电路、反馈网络和稳频网络;c.放大电路、反馈网络和选频网络)组成。
为了保证振荡幅值稳定且波形好,常常还需要(a.屏蔽;b.延迟;c.稳幅;d.微调)环节。
5、多级放大电路放大倍数的波特图是(a.各级波特图的叠加;b.各级波特图的乘积;c.各级波特图中通频带最窄者)。
具有相同参数的两级放大电路在组成它的各个单管的截止频率处,幅值下降
(a.3dB;b.6dB;c.20dB),直接耦合式多级放大电路与阻容耦合式(或变压器耦合式)多级放大电路相比,低频响应(a.差;b.好;c.差不多)。
2、(60分,应有必要的运算过程)计算题
vo
Avd=
vi1-vi2
(1)(15分)某差动放大电如图10.2.1所示,已知RB=300kΩ,RC=10kΩ,Rs=20kΩ,Ro=10kΩ,+VCC=+12V,-VEE=-12V,设对管的β=50,rbb′=300Ω,VBE=0.7V,RW的影响可以忽略不计。
试估算:
①T1、T2的静态工作点;②差模电压放大倍数
图10.2.1差分放大器电路
(2)(20分)设图10.2.2中各运放均为理想运算放大器,试求各电路的输出电压。
(b)
10kΩ
(a)
20kΩ
20kΩ
(d)
(c)
图10.2.2运算放大器电路
(3)(5分)某负反馈放大电路,其A=104,反馈系数kf=0.01,如果由于参数变化(受环境温度影响)时A变化了±10%(即A可能低到9000或高到11000),求Af的相对变化量为多少?
(4)(10分)有一个由三级同样的放大电路组成的多级放大电路,为保证总的上限频率为0.5MHz,下限频率为100Hz,问每级单独的上限频率、下限频率应当是多少?
(5)(10分)有一个两级共射放大电路,每一级的上限截止频率都是2MHz,下限截止频率都是50Hz,若将f=1kHz的理想方波电压加到输入端上,求输出电压的上升时间和倾斜率。
参考答案
1、(40分)
(1)cc
(2)abcbbd(3)baba0VI(4)bcc(5)abb
2、(60分)
(1)(15分)
①ICQ1=ICQ2≈0.6mA②Avd≈-22
(2)(20分)VO1=6VVO2=6VVO3=2VVO4=4V
(3)(5分)±0.099%
(4)(10分)fH1=fH2=fH3≈1MHzfL1=fL2=fL3≈50Hz
(5)(10分)tr≈0.27μsδ≈4.88%
10.3综合测试题三
1、(44分,每空2分)填空
(1)双极型晶体管iC与vBE的关系式为;相应的因果关系vBE与iC的关系式为。
(2)结型和耗尽型MOS管的iD与vGS的关系式为iD=;
(3)晶体管和场效应管的跨导gm的定义分别为gm(BJT)=;gm(FET)=。
在同样的电流条件下,晶体管的跨导比场效应管的跨导。
因为晶体管的iC与vBE成关系,而场效应管的iD与vGS成关系。
(4)运算放大器的主要指标有Av、KCMR、Ri、VIO、IIO、IB、BWG、SR等。
如果信号的频率很宽或变化速度很快,在选择运算放大器的型号时,应特别注意运放的、
两个指标。
而当信号是频率较低、变化缓慢和十分微弱的电流时,应特别注意运放的、两个指标。
(5)由晶体管和MOS管组成的电流源电路分别如图10.3.1(a)、(b)所示,试求
(W/L)2
(W/L)1
R2=;“宽长比”之比A==。
I0=0.25mA
IR=1mA
图10.3.1电流源电路
(6)功率放大电路如图10.3.2所示,设T1和T2的特性完全对称,vi为正弦电压,VCC=10V,
RL=16Ω。
试完成下列各题:
①该电路属于OTL还是OCL?
②负载上获得的最大输出功率Pom=;
③静态时,电容C2两端的电压是多少?
;
④动态时,若输出波形产生交越失真,应调整哪一个电阻?
如何调?
。
D2
+
VO
-
图10.3.3整流滤波电路
(7)整流滤波电路如图10.3.3所示。
设图中变压器副边电压的有效值V2=10V,参数满
足RLC>>(3~5)T/2。
输出电压的平均值VO=,接入滤波电容C后与未
接C时相比较,输出直流电压是增大还是减小?
整流管的导通角是增大还
是减小?
2、(26分)一个在有噪声和干扰的背景下,利用相关检测原理来检测“压力”的框图如图10.3.4所示,试分析和回答如下问题:
移相器
(延时器)
图10.3.4“压力”检测电路原理框图
(1)(4分)若图10.3.4中压力传感器的激励源由正弦波振荡器和功率放大器组成,其电路如图10.3.5所示。
若振荡器的输出峰峰值VPP=2V,那么要求功放输出vo的最大峰峰值VOPP=12V,试确定电阻R2的大小。
(2)(6分)若图10.3.4中压力放大器电路如图10.3.6所示,试问:
vo1
Av2==?
vi1-vi2
①A2组成何种功能的电路?
其增益
vo
Av3=
vo1
②A3组成何种功能的电路?
其最大增益和最小增益各为多少?
图10.3.6放大器电路
图10.3.5压力传感器的激励源
(3)(8分)若图10.3.4中移相器电路如图10.3.7所示,试推导其传输函数A(jω)的表达式,并画出幅频特性及相频特性曲线。
C
ω
图10.3.7移相器电路
(4)(8分)图10.3.4中相关器电路如图10.3.8(a)所示,这是一个相敏检波器或乘法
器电路,试分析:
①当场效应管开关T3的VG为高电平时(T3导通时),电路的增益Av为多少?
②当场效应管T3截止时(VG<VGS(off)),电路的增益Av为多少?
③分别画出如图10.3.8(b)、(c)所示两种情况下的输出波形,并定性标出输出波形的
平均值。
10k
t
T3
(a)
图10.3.8相敏检测器电路
3、(8分)反馈放大器电路如图10.3.9所示。
(1)判断该电路属于何种反馈类型的电路?
vo
Avf==?
vi
(2)估算闭环增益
(3)输入电阻Ri=?
图10.3.9反馈放大器
β=100
图10.3.10差分放大器
4、(10分)差分放大器电路如图10.3.10所示,试回答:
(1)输出端的直流电平VOQ=?
vo
Av==?
vi
(2)放大倍数
R3
1kΩ
(3)若容性负载CL=100pF,试求因CL引入高频下降的上限频率fH=?
5、(12分)一正弦波振荡电路如图
10.3.11所示,设运放是理想器件,
试问:
(1)为满足相位平衡,图中运放A
的a、b两个输入端中哪个是同相端,
哪个是反相端?
(2)电路的振荡频率f0是多少?
(3)电路中R4、D、C1和T的作用
是什么?
(4)假设vo幅值减小,电路是如何
自动稳幅的?
图10.3.11正弦波振荡电路
参考答案
iC
vBE=VTln
IS
vBE
VT
1、
(1)
vGS
iD=IDSS(1-)2
VGS(off)
(2)
iC
gm(BJT)=
vBEQ
iD
gm(FET)=
vGSQ
(3)大指数平方律。
(4)BWGSRRiIIO
(5)R2=4kΩA=1/4
(6)①OTL②Pom≈0.78W③5V④R2调大
(7)12V增大减小
R2
Avf=1+=6
R1
2、
(1)因为,所以R2=5R1=5kΩ。
R4
Av2=
R3
(2)①A2组成差分放大电路,
R6
Av3min=-
R5
R6+R7+R8+R9
Av3max=-
R5
②A3组成增益可变的反相放大器,
1-jωRC
A(jω)=
1+jωRC
(3)其幅频特性及相频特性如图10.3.12所示。
Vav=2Vom/π
-180o
图10.3.13
图10.3.12
(4)①Av=-1;②Av=+1;③如图10.3.13所示。
3、
(1)电压串联负反馈;
(2)Avf≈1;(3)Ri≈1.5MΩ+(47kΩ∥47kΩ)。
4、
(1)VOQ=15-ICQRC=15-(Io/2)RC=15-1×2=13V
2626
rbe≈(1+β)=(1+100)×=2.626kΩ
ICQ1
1βRC1100×2
Av=-=≈28
2RB+rbe21+2.626
(2)
(3)因为输出电阻RC=2kΩ,所以由CL引入的高频下降的上限频率为
11
fH==≈796kHz
2πRCCL2×3.14×2×103×100×10-12
5、
(1)a是同相端,b是反相端
(2)f0≈10kHz
(3)R4为隔离电阻,用来减小二极管的负载效应;D和C1组成整流滤波电路,将vo
转换为直流电压,作为场效应管的栅极控制电压。
场效应管T工作在可变电阻区,当vo幅值变化时,在VGS的控制下,使漏源电阻RGS改变,从而达到稳幅和减小非线性失真的目的。
(4)Vom↓→VGS↓→ID↑→RGS↓→│Av│↑→Vom↑
10.4综合测试题四
1、(36分,每空2分)填空题:
(1)双极型晶体管(BJT)工作在放大区的偏置条件是。
增强型N沟道MOS管工作在放大区的偏置条件是。
(2)射极跟随器具有,,等三个特点。
(3)差分放大器的基本功能是。
(4)在信号源内阻小,负载电阻大的场合,欲改善放大器的性能,应采用反馈。
(5)在阻容耦合放大器中,若要降低下限频率,应将耦合电容的值。
(6)为消除基本共发射极放大器产生的饱和失真,应将静态工作电流。
(7)乙类推挽放大器的主要失真是,要消除此失真,应改用。
(8)理想运算放大器工作在线性放大区时具有和特性。
(9)在集成运放内部电路中,恒流源主要用来和。
(10)桥式整流和半波整流电路相比,在变压器副边电压相同的条件下,电路
的输出电压平均值高了一倍;若输出电流相同,就每个整流二极管而言,则电
路的整流平均电流大了一倍;采用电路,脉动系数可以下降很多。
2、(20分)分析与计算
(1)(10分)基本放大器电路如图10.4.1所示,C1,C2,CE均可视为中频交流短路,已知管子的β=100,rbb′=200Ω,VBE=0.6V,RE=2.4kΩ,I1≈I2=10IBQ。
C1
I1
图10.4.1放大器电路
①欲使静态工作点ICQ=1mA,VCEQ=6V,请确定RB1,RB2及RC的值。
②设RL=3.6kΩ,计算其中频电压增益。
(2)(10分)电路如图10.4.2所示,C1,C2,CE均可视为交流短路,
①电路中有哪些级间反馈?
试判断级间反馈的类型和极性。
并指出是交流反馈还是直
流反馈。
②在深度负反馈的条件下,计算其闭环电压增益Avf的值。
3、(20分)作图
(1)(10分)电路及其输入vi1,vi2的波形如图10.4.3所示,两管参数相同,且rbb′≈0,β很大,I0=1.2mA,并假设KCMR→∞,温度的电压当量VT=25mV。
请画出vo的波形(要求标出关键点的坐标值)。
vi1/mV
t/s
RC
5kΩ
图10.4.3
(2)(10分)电路及参数如图10.4.4(a)所示,设所有运放是理想的,DZ1,DZ2组合后
的稳定电压为±6V,电容C的初始电压为0,输入vI的波形如图10.4.4(b)所示。
请
画出vo1及vo的波形(要求标出关键点的坐标值)。
-1
(a)
图10.4.4运算放大器电路
图10.4.5运算放大器电路
4、(12分)放大器电路及参数如
图10.4.5所示,设运放是理想的。
(1)试推导其频响表达式
vo(jω)
Av(jω)=
vi(jω)
(2)估算上、下限频率fH、fL
及中频增益Avm各为多少。
5、(12分)一正弦波振荡电路如图10.4.6所示,设运放是理想器件,试问:
(1)为满足相位平衡,图中运放A的a、b两个输入端中哪个是同相端,哪个是反相端?
(2)电路的振荡频率f0是多少?
(3)为了达到稳幅的目的,Rt应具有正温度系数还是负温度系数?
若R1不慎断开,输
出电压vo的波形是怎样的?
(4)在理想情况下,最大输出功率Pom是多少?
图10.4.6正弦波振荡电路
参考答案
1、
(1)发射结正偏,集电结反偏VGS>VGS(th),VDS>VGS-VGS(th)
(2)输入电阻高输出电阻低电流增益大
(3)放大差模信号,抑制共模信号
(4)电压串联负反馈
(5)增大
(6)减小
(7)交越失真甲乙类功放
(8)虚短虚断
(9)作静态偏置作有源负载
(10)桥式整流半波整流桥式整流
2、
(1)①RB1=90kΩ,RB2=30kΩ,RC=3.6kΩ
β(RC∥RL)
Av=-≈-64
rbe
②
(2)①通过Rf的交流电压串联负反馈;通过R1的直流电流并联负反馈。
Rf
Avf=1+=21
RE1
②
图10.4.8
3、
(1)如图10.4.7所示。
(2)如图10.4.8所示。
012345
Vo(jω)jωRFCi
Av(jω)==-
Vi(jω)(1+jωRiCi)(1+jωRFCF)
4、
(1)
(2)fH=6.05kHzfL=43.9HzAvm≈0.62
5、
(1)a是反相端,b是同相端
(2)f=4081Hz
(3)Rt应具有正温度系数,vo近似为方波
(4)Pom=4.5W
10.5综合测试题五
1、(35分,每空1分)填空
(1)三极管特性曲线的安全区由参数、、决定。
(2)在某放大器中,加上电流并联负反馈后,对其工作性能的影响是、、
、、、。
(3)在单管共射放大电路中,输出电压与输入电压的极性;在单管共集放大电
路中,输出电压与输入电压的极性;在单管共基放大电路中,输出电压与输入
电压的极性。
(4)在差动放大电路中,共模抑制比为,在理想情况下其值为。
(5)若电源变压器次级电压的有效值为V2,则单相半波整流电路的输出电压平均值
为,单相全波整流电路的输出电压平均值为,单相桥式整流电路的输
出电压平均值为。
(6)在正弦波振荡电路中,RC振荡器用在频率较的场合,LC振荡器用在频
率较的场合,而晶体振荡器用在要求频率的场合。
(7)OCL功率放大电路的输出波形如图10.5.1所示,这说明电路中出现了失真,
为了改善输出波形,应如何做?
图10.5.1
+
.
图10.5.2放大器电路
(8)在图10.5.2所示的放大电路中,如果分别改变下列参数,则放大电路指标将如何变
化?
(填增大、.减小、不变或基本不变)
①增大电容C1,则中频电压放大倍数│Avm│,下限频率fL,上限频率
fH。
②减小电阻RC,则中频电压放大倍数│Avm│,下限频率fL,上限频率
fH。
(9)在串联型石英晶体振荡电路中,晶体等效为;而在并联型石英晶体振
荡电路中,晶体等效为。
(10)某MOS场效应管的IDSS为6mA,而IDQ自漏极流出,大小为8mA,由此可判断
该管为沟道型管。
(11)电流源电路的特点是:
输出电流,直流等效电阻,交流等效
电阻。
2、(65分)分析计算题
(1)(15分)电路如图10.5.3所示,已知β1=β2=50,rbe1=rbe2=1kΩ。
①画出微变等效电路;
②求Av1、Av2、Av;
③求Ri、Ro;
④前级采用射极输出器有何好处?
RE1
27kΩ
图10.5.3放大电路
(2)(10分)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模拟电路第十章 综合测试题及参考答案 模拟 电路 第十 综合测试 参考答案