【導(dǎo)讀】在N型半導(dǎo)體中如果摻入足夠量的三價(jià)元素，可將其改型為P型半導(dǎo)體。因?yàn)镹型半導(dǎo)體的多子是自由電子，所以它帶負(fù)電。PN結(jié)在無光照、無外加電壓時(shí)，結(jié)電流為零。處于放大狀態(tài)的晶體管，集電極電流是多子漂移運(yùn)動(dòng)形成的。結(jié)型場效應(yīng)管外加的柵一源電壓應(yīng)使柵一源間的耗盡層承受反向電壓，才能保證其大的特點(diǎn)。若耗盡型N溝道MOS管的大于零，則其輸入電阻會(huì)明顯變小。PN結(jié)加正向電壓時(shí)，空間電荷區(qū)將A。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在C。UGS=0V時(shí)，能夠工作在恒流區(qū)的場效應(yīng)管有A、C。所示電路中UO1和UO2各為多少伏。解：左圖中穩(wěn)壓管工作在擊穿狀態(tài)，故UO1=6V。六、測得某放大電路中三個(gè)MOS所示，它們的開啟電壓也在表中。,二極管導(dǎo)通電壓UD=,常溫下，電容C對交流信號可視為短路；為正弦波，有效值為10mV。

　　

【正文】 數(shù)的上限值應(yīng)為60dB，即的上限值為103。，引入合適的負(fù)反饋，分別達(dá)到下列目的，要求畫出電路圖來。(1) 實(shí)現(xiàn)電流一電壓轉(zhuǎn)換電路；(2) 實(shí)現(xiàn)電壓一電流轉(zhuǎn)換電路(3) 實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路；(4) 實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。解：可實(shí)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(fù)反饋，使輸入電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電流。 (2)若時(shí)，則反饋電阻RF應(yīng)取多少？ 解：(1)引入電流串聯(lián)負(fù)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(huì)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(gè)50pF 電容，分別接在三個(gè)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(huì)產(chǎn)生自激振蕩。因?yàn)樵跁r(shí)，附加相移為45o；在時(shí)，附加相移為135o；在時(shí)，附加相移為225o。因此附加相移為180o的頻率在之間，此時(shí)，故一定會(huì)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?yàn)楦鶕?jù)密勒定理，等效在基極與地之間的電容比實(shí)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(biāo)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(yùn)放，試問：(1)中頻電壓放大倍數(shù)；(2)上限截止頻率。 解： 所示。因?yàn)閞o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(fù)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(fù)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(fù)反饋?zhàn)饔?。試問：若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓，則當(dāng)R2的滑動(dòng)端位置變化時(shí)，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(yùn)算和處理自測題一、現(xiàn)有電路： 選擇一個(gè)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(gè)直流量，應(yīng)選用( E )。(4)欲實(shí)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(jìn)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(fù)載電阻變化時(shí)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(yùn)算關(guān)系。 (a) (b)解：圖(a)所示電路為求和運(yùn)算電路，圖(b)所示電路為開方運(yùn)算電路。它們的運(yùn)算表達(dá)式分別為： (a) (b) 習(xí)題本章習(xí)題中的集成運(yùn)放均為理想運(yùn)放。：(1) ( 同相比例 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＞1 的放大器。(2) ( 反相比例 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)Au＜0 的放大器。(3) ( 微分 )運(yùn)算電路可將三角波電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓。(4)( 同相求和 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)，a、b和c均大于零。(5) ( 反相求和 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)，a、b和c均小于零。(6)( 乘方 )運(yùn)算電路可實(shí)現(xiàn)函數(shù)。，集成運(yùn)放輸出電壓的最大幅值為177。14V，填表。 (a) (b)uI/VuO1/VuO2/V 解： ； 。當(dāng)集成運(yùn)放工作到非線性區(qū)時(shí)，輸出電壓不是+14V , 就是14V。 uI/VuO1/V151014uO2/V1114 設(shè)計(jì)一個(gè)比例運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(shí)，R 4相當(dāng)于開路（R 4上無電流流過）。∴；(2) R 3短路時(shí)，R 4對反饋網(wǎng)絡(luò)無影響?！?；(3) R 4短路時(shí)，電路無反饋。 ∴；(4) R 4斷路時(shí)。(a) (b) (c) (d) 解：在圖示各電路中，集成運(yùn)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(yùn)算關(guān)系式分析如下：(a) (b) (c) (d) ，集成運(yùn)放的共模信號分別為多少？寫出表達(dá)式。解：因?yàn)榧蛇\(yùn)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(yùn)放的共模輸入電壓。圖示各電路中集成運(yùn)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(fù)載電阻中的電流。解：。(1)寫出與、的運(yùn)算關(guān)系式；(2)當(dāng)RW的滑動(dòng)端在最上端時(shí)，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(yùn)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(yùn)放工作在線性區(qū)，=20mV時(shí)集成運(yùn)放的輸出電壓應(yīng)為＋14V ，寫成表達(dá)式為故。 (a) (b) (c) 解：圖(a)所示為反相求和運(yùn)算電路；圖(b)所示的A1組成同相比例運(yùn)算電路，A2組成加減運(yùn)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(yùn)算電路。(a)設(shè)RRR5的節(jié)點(diǎn)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(yùn)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(dāng)t=0時(shí)uC =0。試畫出輸出電壓uO的波形。 (a) (b) 解：輸出電壓的表達(dá)式為當(dāng)uI為常量時(shí)：若t=0時(shí)uO =0；則當(dāng)t=5mS時(shí)。 當(dāng)t=15mS時(shí)。 (b)所示，且當(dāng)t=0時(shí)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(yùn)算關(guān)系為：或：設(shè)當(dāng)t=0時(shí)，uC =0。 (a) (b) (c) (d) 解：利用節(jié)點(diǎn)電流法，可解出各電路的運(yùn)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(yùn)算關(guān)系。(2)設(shè)t=0時(shí)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(shí)間。解：(1)因?yàn)锳2構(gòu)成電壓跟隨器，電容上的電壓。A1為求差運(yùn)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(dá)到6V 。 所示電路的運(yùn)算關(guān)系。 解：設(shè)A2的輸出為uO2。因?yàn)镽1的電流等于C 的電流，所以：又因?yàn)锳2組成以uO為輸入的同相比例運(yùn)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(dāng)開關(guān)S 閉合時(shí)，分別求解A 、B 、C 、D 和uO的電位；(2)設(shè)t =0時(shí)S 打開，問經(jīng)過多長時(shí)間uO= 0 ? 解：(1) 對AA2而言，都工作在同相比例運(yùn)算狀態(tài)，∴；。由于三個(gè)R從上而下流過同一電流，∴；。當(dāng)開關(guān)S 閉合時(shí)，A3輸出， ∴ 。 (2) t =0時(shí)S 打開，A3為積分電路，；因?yàn)锳4為求差電路，∴。 令上式為零，求出 。，(1)標(biāo)出集成運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端；(2)求出uO和uIuI2的運(yùn)算關(guān)系式。 解：(1)為了保證電路引入負(fù)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(diǎn)電流關(guān)系，可得 ； 所以。 (a) (b)解：電路(a)實(shí)現(xiàn)求和、除法運(yùn)算，電路(b)實(shí)現(xiàn)一元三次方程。它們的運(yùn)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 ，通帶截止頻率分別為100 Hz 和2k Hz 。試用它們構(gòu)成一個(gè)帶通濾波電路，并