【正文】 電路A3為減法電路 、u02和u0。設R1=R2=10 kΩ，R3=R4=5kΩ。解：AA2均成電壓跟隨器，因此，u01=uI1,u02=uI2同相輸入端虛斷，由彌漫定理可得 由虛短和虛斷得 。解：（a）圖電路是一積分加法電路，由虛短可得 u=0由虛斷得（b）圖是一微分電路，由虛短和虛斷可得 ，輸入信號為矩形波，設電容的初始電壓為零，試計算t=0、10s、20s時u01和u0的值，并畫出u01和u0的波形。解：A1構成積分電路A2構成反相加法電路t=0，u01=uc=0， uo=，故 V， t=20s, u01=20+20=0, u0=各輸出波形如圖形示。 ，TTT3為相同的三極管，輸入信號大于零，求輸出電壓u0，說明此電路完成何種運算功能。解：AA2構成對數(shù)運算電路，A3成反相加法電路，A4構成指數(shù)運算電路， 由于輸入信號大于零，故是一反相乘法電路。 ，試寫出輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關系，并分析電路正常工作時，輸入電壓極性和k值正負的要求。解：乘法器輸出 u01=kuI2u0，而 故 為使運放正常工作，引入的反饋應是負反饋，這要求u01與u0的極性相同，即要求kuI2＞0，因此，當輸入電壓uI2＞0時，應選用同相乘法器，而當uI2＜0時，應選用反相乘法器 。解： u01=k1uo2，u02=k1k2uo3，若引入的反饋是負反饋，即u02與u0極性相同，k1k2＞0，則 由此得： （是低通、高通、帶通、還是帶阻濾波器，是有源還是無源濾波，幾階濾波？）。解：（a）是二階低通濾波器，（b）是雙T帶阻濾波器，（c）是一階高通濾波器，（d）是二階帶通濾波器。 。試推導電路的電壓放大倍數(shù)，并求出3dB截止頻率。解：這是一階有源低通濾波器，截止頻率即3dB頻率 ， ，設R=R1=10。（1）計算通帶截止頻率fp和通帶電壓放大倍數(shù)；（2）示意畫出電壓放大倍數(shù)的對數(shù)幅頻特性。解：（1）特征頻率通帶電壓放大倍數(shù) 電路的等效品質因數(shù)，由得 設3dB截止頻率，則有由此解得k=，故：fp=159=202HZ（2）在f=f0處， Au=Aup=2, 增益為20 lg|Au|=6dB 在l0f0處， 增益為40+6=34dB在100f0處 增益為80+6=74dB對數(shù)幅頻特性曲線如圖所示，曲線以40dB/十倍頻的速度下降。 ，試畫出電路的電壓傳輸特性和輸出電壓波形。解：（a）uI4V時，uo=6V，uI4V時，uo=6V，電壓傳輸特性和輸出電壓波形如圖所示。（b），時，輸出跳變，因此門限電壓UT=2V。 由于輸入端接在同相端，因此，當uIUT時，u0=+6V, uIUT時，u0=6V，電壓傳輸特性和輸出電壓波形如圖所示。 ，設，求門限電壓和回差電壓，并畫出電路的電壓傳輸特性和輸出電壓波形。解：（a）門限電壓，回差電壓，電壓傳輸特性和輸出電壓波形如圖(a)所示。（b）由疊加定理可得 門限電壓滿足方程 門限電壓，回差電壓,傳輸特性和輸出波形如圖(b)所示。 ，設，，運放的最大輸出電壓，試畫出輸出電壓的波形。解：uIUA=10V時，A1輸出12V，A2輸出12V，D1導通，D2截止，u0==，uIUB=10V時，A1輸出12V，A2輸出12V，D1截止，D2導通，u0==UBuIUA時，AA2均輸出12V，DD2均截止，u0=0，輸出電壓波形如圖所示。 （a）所示電路中，輸入電壓uI的波形如圖（b）所示，已知電容的初始電壓為零。（1）指出AAA3各組成何種電路；（2）畫出各輸出電壓、和的波形，標出有關電壓值。解：運放A1構成積分電路，RC=10103106=103s，如時間以ms計，則6—0地在 u01的波形如圖(c)所示。運放A2構成滯回比較器，由于，故門限電壓 uo1uT1時，uo2=6V，uo1uT2時uo2=6V運放A3構成一電壓跟隨器，u0=u02。波形如圖(c)所示。第十章 信號產(chǎn)生電路 證明：證明：Z1=，以運放的同相端作為放大電路的輸入端，反饋系數(shù)電壓放大倍數(shù)為大于零的為實數(shù)，即 =0。因此，當+0時、即0時，電路就有可能產(chǎn)生自激振蕩。與0對應的關系式為即 因此振蕩頻率為 ，R1=2kΩ，R2=1kΩ，R3=，RF=10kΩ,R3大致調(diào)到多大時，電路才能起振？估算R3=4kΩ時輸出電壓的幅值。 解： 由起振條件：AF≥1 得 。設R3=4kΩ時，電路有穩(wěn)定的正弦電壓輸出，則根據(jù)平衡條件，有，RD=2kΩ，故有 Uom= ，構成文氏電橋振蕩電路。，負溫度系數(shù)電阻為4kΩ，試確定電阻R和R1的阻值。 解：電路要求當輸出電壓增大、電阻溫度增高時，放大倍數(shù)減小，因此，負溫度系數(shù)電阻應是RF。由振蕩頻率公式 得由平衡條件 得 ，并說明理由。 解：電路a不能產(chǎn)生自激振蕩。因為時，=180176。，而0，不滿足相位平衡條件：+0；電路b能產(chǎn)生自激振蕩。當時，=360176。，0，+360176。，滿足相位平衡條件。 ，CB、CC、CE足夠大，試問哪些電路不可能產(chǎn)生自激振蕩，請加以改正，并寫出振蕩頻率公式。解：三個電路均不能產(chǎn)生自激振蕩。a電路中，對并聯(lián)諧振頻率，=180176。，而 即 0因此，要使電路能自激振蕩，需再接入一級反相放大電路，使=360176。b圖電路中，uB=0。電路不可能有交流輸出，要產(chǎn)生自激振蕩，應重新連線，改成電容三點式振蕩電路，振蕩頻率c圖電路中，集電極交流接地，故無交流輸出，加入放集電極電阻RC并改變L2的同名端，則對并聯(lián)諧振頻率有 =180176。，由選取合適的M，使為負實數(shù)，即180176。，從而滿足相位平衡條件。 ，已知R1=R2=R=20 kΩ，C=，UZ=7V。計算矩形波的頻率和uC的幅值。 解：矩形波的振蕩周期電容電壓的幅值 (a)所示電路的方波—三角波產(chǎn)生電路中，已知UZ=7V，R1=20 kΩ，C=，三角波的峰峰值為14V，頻率為500HZ，試確定RR4的阻值。 解：三角波峰值，故R2=R1=20kΩ由頻率公式 得 證明 (a)所示鋸齒波產(chǎn)生電路的周期公式()。證明：運放A1的同相端電位 當鋸齒波的幅值為u+=0時，uO1跳變，此時， 即t1≤t≤t2時，電容放電，從t1到t2，輸出電壓的變量為故 從t2到t3，電容充電，輸出電壓的變量為 故 ，UZ=6V，u I為小于6V的正電壓，D為理想二極管。(1)分析電路的工作原理；（2）畫出uo1和uo2的波形，標明電壓幅值；（3）計算uI=5V時的振蕩頻率。解：把A1放在A2后就可看出，（a）所示的壓控振蕩電路完全相同，因此，u01和u02的波形分別是鋸齒波和方波，（b）所示，方波幅值為6V，鋸齒波幅值Um滿足方程：解得 由電壓控振蕩器的頻率公式（）得 (a)所示的壓控振蕩電路中，若uI0，電路應如何改動才能正常工作？當uI變化時，三角波和矩形波的幅值是否變化，為什么？解：uI＜0，|uI|UZ，時，為使電路能正常工作，二極管D應反接，如圖所示。這樣，設通電后，uO1=+Uz，則D導通，電容快速充電，uO由零快速下降至UOm，UO1跳變?yōu)閁z，二極管截止；電容再通過R4放電，uO線性上升，至UOm后uO1再跳度為+UZ，D導通，電容快速充電。如此反復，產(chǎn)生周期信號。由于uO的幅值由RR2和UZ決定，因此，uI變化時，三角波和矩形波的幅值不會變化。第十一章 直流穩(wěn)壓電源 ，已知變壓器副邊電壓為10V（有效值），RL=10Ω。不考慮二極管的正向壓降，求(1) 負載RL上的直流電壓UO；(2) 二極管中的電流ID和承受的最大反向電壓URM；(3) 如果D1斷開，畫出uI和uo的波形，并求UO的值。解：（1）直流電壓UO==10=9V（2）二極管電流 二極管承受的最大反向電壓 （3）二極管D1斷開，電路變成半波整流電路，整流二極管為DD4，u2和uO的波形如圖所示，UO== ，已知U2=20V，求下列情況下A、B兩點間的電壓：(1)電路電路正常工作；(2)電容C開路；(3)負載RL開路；(4)二極管D1開路。解：（1）橋式整流、電容濾波電路的輸出電壓U0==24V。（2）電容開路。電路為橋式整流電路，輸出電壓U0= U2=18V。（3）負載開路，電容無放電回路，U0=U2m==28V。（4）D1開路，輸出電壓為半波整流電路的輸出電壓，U0==9V。 設計一橋式整流、電容濾波電路，要求其直流輸出電壓為15V，最大直流輸出電流為100mA，已知交流電源的頻率為50HZ，電壓為220V，試確定變壓器的變比、選擇整流二極管的參數(shù)，并大致確定濾波電容的容量。解：由U0= 得 變壓器的變比 取n=18由于最大輸出電流為100mA，因此負載電阻最小要達到濾波電容 二極管中平均電流ID=50mA，二極管上的最大反向電壓為U2=。，選取25V、100mA的硅管。 試說明電感濾波電路和電容濾波電路的區(qū)別。解：從工作原理上講，電容濾波是通過電容的儲能作用，使電容電壓即輸出電壓在輸入電壓變化時保持基本不變；而電感濾波是通過電感的儲能作用，使電感電流即輸出電流保持基本不變。從濾波效果上講，電容濾波電路，負載電阻越大，濾波效果就越好，因此較適用于負載電流較小的場合，而電感濾波，負載電阻越小，濾波效果載好，因此適用于負載電阻較小、負載電流較大的場合。 ，設U2=30V，電源頻率為50HZ，L=5H，試估算RL等于100Ω和1kΩ時輸出電壓中的紋波電壓。解：橋式整流電壓作為RL串聯(lián)電路和輸入電壓，式中 ，ω=314rad/s對二次諧波， ，RL=100Ω=，RL上二次諧波分量的幅值RL=1kΩ時，對四次諧波 RL=，RL=1kΩ時，因此，RL=100Ω時 紋波電壓的幅值為，RL=1kΩ時，紋波電壓幅值為。 ，UZ=，求輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。若要求最大輸出電流為500mA，試確定取樣電阻R3的值。解：輸出電壓 輸出電壓最大時，RP中的電流為 ，因此，負載電流最大（500mA）時，R3中的電流為533mA。取樣電阻R3=（設晶體管T2為硅管） ，試寫出輸出電壓的表示式。解：（a）U0=U32+UZ=UXX+UZ （b）公共端電流II1時，流過電阻R2的電流與I1相等，因此 ，已知三端穩(wěn)壓器的型號是CW7815，RP=510Ω，欲使輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍為20~30V，試確定RR2的值。解：電路的輸出電壓即 解方程得： R1=1020Ω，R2=510Ω 。解：運放接成負反饋，u+=u=U2，故有 電路的輸出電壓 U0=由于78L，故負載電阻RL應滿足即 ，R1R4R2R3，試證明輸出電壓為證明：由運放虛斷得運放接成負反饋，故有U+=U= 而 ，U3=UO故 。當R1在1Ω~100Ω范圍內(nèi)變化時，求恒流電流IO的變化范圍。（設Iadj≈0）。，充電電流為50mA時，求電池的等效電阻，并確定R1的值。解：CW317的基準電壓U21=，忽略調(diào)整端的電流，則 Iomnx=，Iomin=。I0=50mA時 電池的等效電阻81