【正文】 0。設(shè)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(hào)為矩形波，設(shè)電容的初始電壓為零，試計(jì)算t=0、10s、20s時(shí)u01和u0的值，并畫(huà)出u01和u0的波形。解：A1構(gòu)成積分電路A2構(gòu)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(hào)大于零，求輸出電壓u0，說(shuō)明此電路完成何種運(yùn)算功能。解：AA2構(gòu)成對(duì)數(shù)運(yùn)算電路，A3成反相加法電路，A4構(gòu)成指數(shù)運(yùn)算電路， 由于輸入信號(hào)大于零，故是一反相乘法電路。 ，試寫(xiě)出輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系，并分析電路正常工作時(shí)，輸入電壓極性和k值正負(fù)的要求。解：乘法器輸出 u01=kuI2u0，而 故 為使運(yùn)放正常工作，引入的反饋應(yīng)是負(fù)反饋，這要求u01與u0的極性相同，即要求kuI2＞0，因此，當(dāng)輸入電壓uI2＞0時(shí)，應(yīng)選用同相乘法器，而當(dāng)uI2＜0時(shí)，應(yīng)選用反相乘法器 。解： u01=k1uo2，u02=k1k2uo3，若引入的反饋是負(fù)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(wú)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(dǎo)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(shè)R=R1=10。（1）計(jì)算通帶截止頻率fp和通帶電壓放大倍數(shù)；（2）示意畫(huà)出電壓放大倍數(shù)的對(duì)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(zhì)因數(shù)，由得 設(shè)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(duì)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(huà)出電路的電壓傳輸特性和輸出電壓波形。解：（a）uI4V時(shí)，uo=6V，uI4V時(shí)，uo=6V，電壓傳輸特性和輸出電壓波形如圖所示。（b），時(shí)，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(dāng)uIUT時(shí)，u0=+6V, uIUT時(shí)，u0=6V，電壓傳輸特性和輸出電壓波形如圖所示。 ，設(shè)，求門限電壓和回差電壓，并畫(huà)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(shè)，，運(yùn)放的最大輸出電壓，試畫(huà)出輸出電壓的波形。解：uIUA=10V時(shí)，A1輸出12V，A2輸出12V，D1導(dǎo)通，D2截止，u0==，uIUB=10V時(shí)，A1輸出12V，A2輸出12V，D1截止，D2導(dǎo)通，u0==UBuIUA時(shí)，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(huà)出各輸出電壓、和的波形，標(biāo)出有關(guān)電壓值。解：運(yùn)放A1構(gòu)成積分電路，RC=10103106=103s，如時(shí)間以ms計(jì)，則6—0地在 u01的波形如圖(c)所示。運(yùn)放A2構(gòu)成滯回比較器，由于，故門限電壓 uo1uT1時(shí)，uo2=6V，uo1uT2時(shí)uo2=6V運(yùn)放A3構(gòu)成一電壓跟隨器，u0=u02。波形如圖(c)所示。第十章 信號(hào)產(chǎn)生電路 證明：證明：Z1=，以運(yùn)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(shí)數(shù)，即 =0。因此，當(dāng)+0時(shí)、即0時(shí)，電路就有可能產(chǎn)生自激振蕩。與0對(duì)應(yīng)的關(guān)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(shí)，電路才能起振？估算R3=4kΩ時(shí)輸出電壓的幅值。 解： 由起振條件：AF≥1 得 。設(shè)R3=4kΩ時(shí)，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(gòu)成文氏電橋振蕩電路。，負(fù)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(dāng)輸出電壓增大、電阻溫度增高時(shí)，放大倍數(shù)減小，因此，負(fù)溫度系數(shù)電阻應(yīng)是RF。由振蕩頻率公式 得由平衡條件 得 ，并說(shuō)明理由。 解：電路a不能產(chǎn)生自激振蕩。因?yàn)闀r(shí)，=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(dāng)時(shí)，=360176。，0，+360176。，滿足相位平衡條件。 ，CB、CC、CE足夠大，試問(wèn)哪些電路不可能產(chǎn)生自激振蕩，請(qǐng)加以改正，并寫(xiě)出振蕩頻率公式。解：三個(gè)電路均不能產(chǎn)生自激振蕩。a電路中，對(duì)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(jí)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(yīng)重新連線，改成電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩頻率c圖電路中，集電極交流接地，故無(wú)交流輸出，加入放集電極電阻RC并改變L2的同名端，則對(duì)并聯(lián)諧振頻率有 =180176。，由選取合適的M，使為負(fù)實(shí)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(jì)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(yùn)放A1的同相端電位 當(dāng)鋸齒波的幅值為u+=0時(shí)，uO1跳變，此時(shí)， 即t1≤t≤t2時(shí)，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(huà)出uo1和uo2的波形，標(biāo)明電壓幅值；（3）計(jì)算uI=5V時(shí)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(yīng)如何改動(dòng)才能正常工作？當(dāng)uI變化時(shí)，三角波和矩形波的幅值是否變化，為什么？解：uI＜0，|uI|UZ，時(shí)，為使電路能正常工作，二極管D應(yīng)反接，如圖所示。這樣，設(shè)通電后，uO1=+Uz，則D導(dǎo)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(guò)R4放電，uO線性上升，至UOm后uO1再跳度為+UZ，D導(dǎo)通，電容快速充電。如此反復(fù)，產(chǎn)生周期信號(hào)。由于uO的幅值由RR2和UZ決定，因此，uI變化時(shí)，三角波和矩形波的幅值不會(huì)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(fù)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(kāi)，畫(huà)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(kāi)，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(diǎn)間的電壓：(1)電路電路正常工作；(2)電容C開(kāi)路；(3)負(fù)載RL開(kāi)路；(4)二極管D1開(kāi)路。解：（1）橋式整流、電容濾波電路的輸出電壓U0==24V。（2）電容開(kāi)路。電路為橋式整流電路，輸出電壓U0= U2=18V。（3）負(fù)載開(kāi)路，電容無(wú)放電回路，U0=U2m==28V。（4）D1開(kāi)路，輸出電壓為半波整流電路的輸出電壓，U0==9V。 設(shè)計(jì)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(fù)載電阻最小要達(dá)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(shuō)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(guò)電容的儲(chǔ)能作用，使電容電壓即輸出電壓在輸入電壓變化時(shí)保持基本不變；而電感濾波是通過(guò)電感的儲(chǔ)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(fù)載電阻越大，濾波效果就越好，因此較適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合，而電感濾波，負(fù)載電阻越小，濾波效果載好，因此適用于負(fù)載電阻較小、負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。 ，設(shè)U2=30V，電源頻率為50HZ，L=5H，試估算RL等于100Ω和1kΩ時(shí)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(duì)二次諧波， ，RL=100Ω=，RL上二次諧波分量的幅值RL=1kΩ時(shí)，對(duì)四次諧波 RL=，RL=1kΩ時(shí)，因此，RL=100Ω時(shí) 紋波電壓的幅值為，RL=1kΩ時(shí)，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(shí)，RP中的電流為 ，因此，負(fù)載電流最大（500mA）時(shí)，R3中的電流為533mA。取樣電阻R3=（設(shè)晶體管T2為硅管） ，試寫(xiě)出輸出電壓的表示式。解：（a）U0=U32+UZ=UXX+UZ （b）公共端電流II1時(shí)，流過(guò)電阻R2的電流與I1相等，因此 ，已知三端穩(wěn)壓器的型號(hào)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(yùn)放接成負(fù)反饋，u+=u=U2，故有 電路的輸出電壓 U0=由于78L，故負(fù)載電阻RL應(yīng)滿足即 ，R1R4R2R3，試證明輸出電壓為證明：由運(yùn)放虛斷得運(yùn)放接成負(fù)反饋，故有U+=U= 而 ，U3=UO故 。當(dāng)R1在1Ω~100Ω范圍內(nèi)變化時(shí)，求恒流電流IO的變化范圍。（設(shè)Iadj≈0）。，充電電流為50mA時(shí)，求電池的等效電阻，并確定R1的值。解：CW317的基準(zhǔn)電壓U21=，忽略調(diào)整端的電流，則 Iomnx=，Iomin=。I0=50mA時(shí) 電池的等效電阻