模拟电子技术基础习题(新).ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,模拟电子技术基础习题,第三章,双极型晶体管及其放大电路,第四章 场效应晶体管及其基本放大电路,第五章,集成运算放大器及其应用,第六章,负反馈放大电路,第七章,功率放大电路,第九章,波形发生和变换电路,第八章,有源滤波器,第一章,电子系统基础知识,第二章,半导体二极管及其应用电路,第十章,直流稳压电源,四、分析计算题,16.2.1,比例运算,1,.,反相比例运算,(1),电路组成,以后如不加说明，输入、输出的另一端均为地,(,),。,(2),电压放大倍数,因,虚短,所以,u,=,u,+,=0,，,称,反相输入端“虚地”,反相输入的重要特点,因,虚断，,i,+,=i,=0,，,i,f,i,1,i,i,+,所以,i,1,i,f,因要求静态时,u,+,、,u,对地电阻相同，,所以,平衡电阻,R,2,=,R,1,/,R,F,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,例,:,电路如下图所示，已知,R,1,=10 k,，,R,F,=50 k,。,求,:1.,A,u,f,、,R,2,；,2.,若,R,1,不变,要求,A,u,f,为,10,则,R,F,、,R,2,应为多少？,解：,1.,A,u,f,=,R,F,R,1,=50,10=5,R,2,=,R,1,R,F,=10 50,(,10+50),=8.3,k,2.,因,A,uf,=,R,F,/,R,1,=,R,F,10,=,10,故得,R,F,=,A,u,f,R,1,=(,10),10=100,k,R,2,=10 100,(,10+100)=9.1,k,u,O,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,2.,同相比例运算,因,虚断，,所以,u,+,=,u,i,(1),电路组成,(2),电压放大倍数,因,虚短，,所以,u,=,u,i,，,反相输入端不,“,虚地,”,因要求静态时,u,+,、,u,对地电阻相同，,所以,平衡电阻,R,2,=,R,1,/,R,F,u,o,R,F,u,i,R,2,R,1,+,+,+,+,u,+,u,6-7,如图,6-31,所示的两个电路中集成运放的最大输出电压为,12V,。试分别说明，在下列三种情况下，是否存在反馈？若有是何反馈类型？输出电压是多少？,(1),当,m,点接,a,点时；,(2),当,m,点接,b,点时；,(3),当,m,点接地时。,当,m,点接,a,点时,：,有反馈，电压串联正反馈，输出电压不是,12V,就是,-12V,当,m,点接,b,点时,:,有反馈，电压并联负反馈，输出电压为,4.5V,当,m,点接地时：无反馈,6-7,如图,6-31,所示的两个电路中集成运放的最大输出电压为,12V,。试分别说明，在下列三种情况下，是否存在反馈？若有是何反馈类型？输出电压是多少？,(1),当,m,点接,a,点时；,(2),当,m,点接,b,点时；,(3),当,m,点接地时。,当,m,点接,a,点时,：,有反馈，电压并联正反馈，输出电压不是,12V,就是,-12V,当,m,点接,b,点时,:,有反馈，电压串联负反馈，输出电压为,5V,当,m,点接地时：无反馈,6-9,有一反馈电路开环放大倍数,A,=10,5,，反馈网络的反馈系数为,F,=0.1,，反馈组态为电压并联负反馈，试计算：,（,1,）引入反馈后，输入电阻和输出电阻如何变化？变化了多少？,（,2,）闭环放大倍数稳定性提高了多少倍？若 为,25%,，问,为多少？,解：,（,1,）由于并联负反馈会使输入电阻减小，其反馈后的电阻值与无反馈时的电阻关系是：,16.3.3,电压比较器,电压比较器的功能：,电压比较器用来比较输入信号与参考电压的大小。当两者幅度相等时输出电压产生跃变，由高电平变成低电平，或者由低电平变成高电平。由此来判断输入信号的 大小和极性。,用途：,数模转换、数字仪表、自动控制和自动检测等技术领域，以及波形产生及变换等场合。,运放工作在开环状态或引入正反馈。,理想运放工作在饱和区的特点：,1.,输出只有两种可能,+,U,o,(sat),或,U,o,(sat),当,u,+,u,时，,u,o,=+,U,o,(sat),u,+,u,时，,u,o,=+,U,o,(sat),u,+,u,时，,u,o,=,U,o,(sat),即,u,i,U,R,时，,u,o,=,U,o,(sat),可见，在,u,i,=,U,R,处输出电压,u,o,发生跃变。,参考电压,u,i,t,O,U,R,O,u,o,t,+,U,o,(sat),U,o,(sat),t,1,t,2,单限电压比较器：,当,u,i,单方向变化时，,u,o,只变化一次。,U,R,u,o,u,i,R,2,+,+,R,1,+,+,+,电压传输特性,U,o,(sat,),+,U,o,(sat,),u,i,u,o,O,U,R,u,i,U,R,，,u,o,=+,U,o,(sat),u,i,U,R,，,u,o,=,U,o,(sat),U,R,u,o,u,i,R,2,+,+,R,1,+,+,+,u,i,u,o,U,R,R,2,+,+,R,1,+,+,+,U,o,(sat,),+,U,o,(sat,),u,i,u,o,O,U,R,输入信号接在反相端,输入信号接在同相端,电压传输特性,U,o,(sat,),+,U,o,(sat,),u,i,u,o,O,U,R,U,R,u,o,u,i,R,2,+,+,R,1,+,+,+,u,i,u,o,U,R,R,2,+,+,R,1,+,+,+,O,t,+,U,o,(sat,),U,o,(sat,),u,o,输入信号接在反相端,输入信号接在同相端,u,i,t,O,U,R,O,u,o,t,+,U,o,(sat),U,o,(sat),t,1,t,2,输出带限幅的电压比较器,设稳压管的稳定电压为,U,Z,，,忽略稳压管的正向导通压降,则,u,i,U,R,，,u,o,=,U,Z,U,Z,U,Z,电压传输特性,U,o,(sat,),+,U,o,(sat,),u,i,u,o,O,U,R,u,i,U,R,时，,u,o,=,U,o,(sat),u,o,R,D,Z,U,R,u,o,u,i,R,2,+,+,R,1,+,+,+,过零电压比较器,利用电压比较器,将正弦波变为方波,U,R,u,o,u,i,R,2,+,+,R,1,+,+,+,电压传输特性,U,o,(sat,),+,U,o,(sat,),u,i,u,o,O,U,R,=0,t,u,i,O,t,u,o,+,U,o,(sat,),U,o,(sat,),O,15.9.2,互补对称放大电路,互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由于省去了变压器而被称为无输出变压器,(,Output,Transformerless,),电路，简称,OTL,电路。若互补对称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容,(,Output,Capacitorless,),电路，简称,OCL,电路。,OTL,电路采用单电源供电，,OCL,电路采用双电源供电。,1.,OTL,电路,(1),特点,T,1,、,T,2,的特性一致；,一个,NPN,型、一个,PNP,型,两管均接成射极输出器；,输出端有大电容；,单电源供电。,(2),静态时,(,u,i,=,0,),I,C1,0,，,I,C2,0,OTL,原理电路,电容两端的电压,R,L,u,i,T,1,T,2,+,U,CC,C,A,u,O,+,+,-,+,-,R,L,u,i,T,1,T,2,A,u,o,+,-,+,-,(3),动态时,设输入端在,U,CC,/2,直流,基础上加入正弦信号。,T,1,导通,、,T,2,截止,；,同时给电容充电,T,2,导通,、,T,1,截止,；,电容放电，相当于电源,若输出电容足够大，其上电压基本保持不变，则负载上得到的交流信号正负半周对称。,i,c1,i,c2,交流通路,u,o,输入交流信号,u,i,的正半周,输入交流信号,u,i,的,负半周,(4),交越失真,当输入信号,u,i,为正弦波时，,输出信号在过零前后出现的,失真称为交越失真。,交越失真产生的原因,由于晶体管特性存在非线性，,u,i,1,，,因为,|,F,|=1/3,，则,考虑到起振条件,A,u,F,1,一般应选取,R,F,略大,2,R,1,。,如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。,由运放构成的,RC,串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。,带稳幅环节的电路,(1),热敏电阻具有负温度,系数，利用它的非线性可,以自动稳幅。,在起振时，由于,u,O,很,小，流过,R,F,的电流也很小，,于是发热少，阻值高，使,R,F,2,R,1,；即,A,u,F,1,。,随着振荡幅度的不断加强,，,u,O,增大，流过,R,F,的电流也,增大，,R,F,受热而降低其阻,值，使得,A,u,下降，直到,R,F,=2,R,1,时，稳定于,A,u,F,=1,，,振荡稳定。,半导体,热敏电阻,R,+,+,R,F,R,1,C,R,C,u,O,+,