【正文】 ，附加相移約為180o，為了使時的小于0dB，即不滿足自激振蕩的幅值條件，反饋系數(shù)的上限值應(yīng)為60dB，即的上限值為103。，引入合適的負反饋，分別達到下列目的，要求畫出電路圖來。(1) 實現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路；(2) 實現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路(3) 實現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路；(4) 實現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。解：可實現(xiàn)題目(1) (2) (3) (4) (a) (b) (c) (d）所示。(a) (b)(c) (d) 。(1)試通過電阻引入合適的交流負反饋，使輸入電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流。 (2)若時，則反饋電阻RF應(yīng)取多少？ 解：(1)引入電流串聯(lián)負反饋，通過電阻Rf將三極管的發(fā)射極與T2管的柵極連接起來， 所示。(2)首先求解，再根據(jù)求解。 代入數(shù)據(jù) ，所以。(a)所示放大電路的波特圖如圖(b)所示。(1)判斷該電路是否會產(chǎn)生自激振蕩？簡述理由。(2)若電路產(chǎn)生了自激振蕩，則應(yīng)采取什么措施消振？要求在圖(a)中畫出來。(3)若僅有一個50pF 電容，分別接在三個三極管的基極和地之間均未能消振，則將其接在何處有可能消振？為什么？ (a) (b)解：(1)電路一定會產(chǎn)生自激振蕩。因為在時，附加相移為45o；在時，附加相移為135o；在時，附加相移為225o。因此附加相移為180o的頻率在之間，此時，故一定會產(chǎn)生自激振蕩。(2)可在晶體管T2的基極與地之間加消振電容。(注：方法不唯一)(3)可在晶體管T2的基極和集電極之間加消振電容。因為根據(jù)密勒定理，等效在基極與地之間的電容比實際電容大得多，因此容易消振。（即構(gòu)成自舉電路），如有，則在電路中標出，并簡述正反饋起什么作用。設(shè)電路中所有電容對交流信號均可視為短路。 (a) (b) 解：圖(a)所示電路中通過CR3引入了正反饋，作用是提高輸入電阻，改善跟隨特性。圖(b)所示電路中通過CR3引入了正反饋，作用是提高第二級跟隨范圍，增大放大倍數(shù)，使輸出的正方向電壓有可能高于電源電壓。，已知A 為電流反饋型集成運放，試問：(1)中頻電壓放大倍數(shù)；(2)上限截止頻率。 解： 所示。因為ro很小，反相輸入端電位為： 所示電路（參閱P310 ~P311 ) ，可得： 而 ∴ 即： ∴(1) ；(2)上限截止頻率為： 。（1）電路中引入了哪種反饋？測試晶體管穿透電流的原理是什么？（2）選擇合適的R，在Multisim環(huán)境下測試晶體管的穿透電流。 解：（1）電路中引入了電壓并聯(lián)負反饋；圖中可見。（2）由于小功率管的在μA數(shù)量級，R的選擇范圍應(yīng)在幾百kΩ數(shù)量級。 所示，試說明電路引入的是共模負反饋，即反饋僅對共模信號起作用。 解：若增大，則產(chǎn)生下列過程： 說明電路對共模信號有負反饋作用。試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓，則當R2的滑動端位置變化時，輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為多少？ 解：UO的調(diào)節(jié)范圍約為即第7章 信號的運算和處理自測題一、現(xiàn)有電路： 選擇一個合適的答案填入空內(nèi)。(1)欲將正弦波電壓移相＋90o，應(yīng)選用( C )。(2)欲將正弦波電壓轉(zhuǎn)換成二倍頻電壓，應(yīng)選用( F )。(3)欲將正弦波電壓疊加上一個直流量，應(yīng)選用( E )。(4)欲實現(xiàn)A u=?100 的放大電路，應(yīng)選用( A )。(5)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成三角波電壓，應(yīng)選用( C )。(6)欲將方波電壓轉(zhuǎn)換成尖頂波波電壓，應(yīng)選用( D )。二、填空：(1)為了避免50Hz 電網(wǎng)電壓的干擾進入放大器，應(yīng)選用( 帶阻 )濾波電路。(2)已知輸入信號的頻率為10kHz ~12kHz ，為了防止干擾信號的混入，應(yīng)選用( 帶通 )濾波電路(3)為了獲得輸入電壓中的低頻信號，應(yīng)選用( 低通 )濾波電路。(4)為了使濾波電路的輸出電阻足夠小，保證負載電阻變化時濾波特性不變，應(yīng)選用( 有源 )濾波電路。三、模擬乘法器的乘積系數(shù)k大于零。試分別求解各電路的運算關(guān)系。 (a) (b)解：圖(a)所示電路為求和運算電路，圖(b)所示電路為開方運算電路。它們的運算表達式分別為： (a) (b) 習題本章習題中的集成運放均為理想運放。：(1) ( 同相比例 )運算電路可實現(xiàn)Au＞1 的放大器。(2) ( 反相比例 )運算電路可實現(xiàn)Au＜0 的放大器。(3) ( 微分 )運算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)( 同相求和 )運算電路可實現(xiàn)函數(shù)，a、b和c均大于零。(5) ( 反相求和 )運算電路可實現(xiàn)函數(shù)，a、b和c均小于零。(6)( 乘方 )運算電路可實現(xiàn)函數(shù)。，集成運放輸出電壓的最大幅值為177。14V，填表。 (a) (b)uI/VuO1/VuO2/V 解： ； 。當集成運放工作到非線性區(qū)時，輸出電壓不是+14V , 就是14V。 uI/VuO1/V151014uO2/V1114 設(shè)計一個比例運算電路，要求輸入電阻，比例系數(shù)為100。解：可采用反相比例運算電路，(a)所示。 ； 。 ，試求其輸入電阻和比例系數(shù)。解：由圖可知，而 解得： ，集成運放輸出電壓的最大幅值為177。14V，為2V的直流信號。分別求出下列各種情況下的輸出電壓：(1)R2短路； (2) R 3短路； (3) R 4短路； (4) R 4斷路。解：(1) R2短路時，R 4相當于開路（R 4上無電流流過）?！?；(2) R 3短路時，R 4對反饋網(wǎng)絡(luò)無影響?！?；(3) R 4短路時，電路無反饋。 ∴；(4) R 4斷路時。(a) (b) (c) (d) 解：在圖示各電路中，集成運放的同相輸入端和反相輸入端所接總電阻均相等。各電路的運算關(guān)系式分析如下：(a) (b) (c) (d) ，集成運放的共模信號分別為多少？寫出表達式。解：因為集成運放同相輸入端和反相輸入端之間凈輸入電壓為零，所以它們的電位就是集成運放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運放的共模信號分別為：(a) (b) (c) (d) ，已知穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，試求負載電阻中的電流。解：。(1)寫出與、的運算關(guān)系式；(2)當RW的滑動端在最上端時，若，則=？(3)若的最大幅值為177。14V，輸入電壓最大值，為了保證集成運放工作在線性區(qū)，R2的最大值為多少？解：(1) A2同相輸入端電位輸出電壓 或 (2) 將， 代入上式，得。(3) 根據(jù)題目所給參數(shù)，的最大值為20mV 。若R1為最小值，則為保證集成運放工作在線性區(qū)，=20mV時集成運放的輸出電壓應(yīng)為＋14V ，寫成表達式為故。 (a) (b) (c) 解：圖(a)所示為反相求和運算電路；圖(b)所示的A1組成同相比例運算電路，A2組成加減運算電路；圖(c)所示的AAA3均組成為電壓跟隨器電路，A4組成反相求和運算電路。(a)設(shè)RRR5的節(jié)點為M ，則 (b)先求解，再求解。 (c)AAA3的輸出電壓分別為uIuIuI3，由于在A4組成的反相求和運算電路中反相輸入端和同相輸入端外接電阻阻值相等，所以(a)所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如圖(b)所示，當t=0時uC =0。試畫出輸出電壓uO的波形。 (a) (b) 解：輸出電壓的表達式為當uI為常量時：若t=0時uO =0；則當t=5mS時。 當t=15mS時。 (b)所示，且當t=0時uC =0。試畫出輸出電壓uO 的波形。 解：圖中可見，即：；∴輸出電壓與輸入電壓的運算關(guān)系為：或：設(shè)當t=0時，uC =0。 (a) (b) (c) (d) 解：利用節(jié)點電流法，可解出各電路的運算關(guān)系分別為：( a ) ( b ) 設(shè)兩電容的充電電流為:(方向向右),則( c )反相端：同相端： 代入上式，得( d ) ，已知。(1)試求出uO與uI的運算關(guān)系。(2)設(shè)t=0時uO=0，且uI由零躍變?yōu)?V，試求輸出電壓由零上升到＋6V 所需要的時間。解：(1)因為A2構(gòu)成電壓跟隨器，電容上的電壓。A1為求差運算電路，利用疊加原理，求出其輸出電壓：電容的電流：（利用了上式）因此，輸出電壓：(2)，故tl = 。 秒輸出電壓達到6V 。 所示電路的運算關(guān)系。 解：設(shè)A2的輸出為uO2。因為R1的電流等于C 的電流，所以：又因為A2組成以uO為輸入的同相比例運算電路，所以： 比較以上兩式，得：，已知uI1= 4V ，uI2=1V ?；卮鹣铝袉栴}：(1)當開關(guān)S 閉合時，分別求解A 、B 、C 、D 和uO的電位；(2)設(shè)t =0時S 打開，問經(jīng)過多長時間uO= 0 ? 解：(1) 對AA2而言，都工作在同相比例運算狀態(tài)，∴；。由于三個R從上而下流過同一電流，∴；。當開關(guān)S 閉合時，A3輸出， ∴ 。 (2) t =0時S 打開，A3為積分電路，；因為A4為求差電路，∴。 令上式為零，求出 。，(1)標出集成運放的同相輸入端和反相輸入端；(2)求出uO和uIuI2的運算關(guān)系式。 解：(1)為了保證電路引入負反饋，A 的上端為“+”，下端為“? ”。(2)根據(jù)模擬乘法器輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系和節(jié)點電流關(guān)系，可得 ； 所以。 (a) (b)解：電路(a)實現(xiàn)求和、除法運算，電路(b)實現(xiàn)一元三次方程。它們的運算關(guān)系式分別為:(a) ， (b) 。，應(yīng)分別采用哪種類型（低通、高通、帶通、帶阻）的濾波電路。 (1)抑制50Hz 交流電源的干擾； (2)處理具有1Hz 固定頻率的有用信號； (3)從輸入信號中取出低于2kHz 的信號； (4)抑制頻率為100kHz 以上的高頻干擾。解：(1)帶阻濾波器； (2)帶通濾波器(3)低通濾波器 (4)低通濾波器 ，是幾階濾波電路。(a) (b) (c) (d) 解：圖(a)所示電路為一階高通濾波器。 圖(b)所示電路二階高通濾波器。圖(c)所示電路二階帶通濾波器。 圖(d)所示電路二階帶阻濾波器。 和二階LPF的通帶放大倍數(shù)均為2 ，通