模擬電子技術基礎(王淑娟)課后答案-資料下載頁

【導讀】取決于載流子的流動；因而它又稱做器件。效應管的類型，并求其主要參數。測試時電流iD的參考。方向為從漏極D到源極S。N溝道耗盡型MOSFET，夾斷電壓GS4VU??已知圖所示電路中場效應管的轉移特性如圖所示。電路如圖所示，設MOS管的參數為UGS=1V，IDO=500uA。為VDD=5V，－VSS=－5V，Rd=10kΩ，R=，IDQ=。若流過Rg1、Rg2的電流是IDQ. 的1/10，試確定Rg1和Rg2的值。Au=uo/ui和源電壓增益Aus=uo/us。由以上三個式子可求出電路的靜態工作點。設電容在交流通路中可視為短路。為顯著提高|Au|，應在RS兩端并聯旁路電容。場效應管放大電路如圖所示，其中Rg1=300?k，CS的容量足夠大，VDD＝16V，設FET的飽和電流mA1DSS?

　　

【正文】 1T2T4RR 3ZU4RR 3ZUU Z ＜ U S 圖 題 810 電路圖 解： A1 構成滯回比較器，經雙向穩壓管得到幅度為 ?UZ 的方波；經 A2 構成積分器后，得到三角波或鋸齒波輸出。這要由流經 R2 的充電電流和放電電流二者的相對大小關系來確定，當充電電流等于放電電流時為三角波；當充電電流大于放電電流時為負向鋸齒波；當充電電流小于放電電流時為正向鋸齒波。至于充 電電流和放電電流的大小，則取決于電阻 R2 兩端的電位差，充電時 UZ 為正， UZ＞ US；放電時 UZ 為負， UZ＜ US。所以，調節 Rw 即可得到三角波或正向鋸齒波或負向鋸齒波。 uo 波形見圖 1315(b)。 uo的峰峰值取決于滯回比較器的翻轉， A1的閾值電壓為 43Z343o4T H 1 RR URRR uRU ??? ?? 43Z343o4T H 2 RR URRR uRU ??? ??? 根據上兩式，當閾值過０時，即可求出輸出電壓的幅值 4Z3oo 2 RURuu ????? 【 811】 一壓控振蕩電路如圖 所示，1RR，硅穩壓管 VDZ 的穩定電壓為 ZU? ，UI 為負的直流控制電壓，集成運放 A1， A2 的性能理想。試求 uo 的峰峰值及電路振蕩頻率 f0的表達式，并畫出 uo1 及 uo 的波形。 ZU2R1Ro 1uZ3R++?2A?+UIRC++ ?1Au owRVDVD 解： A1 構成積分器， A2 構成過 0 比較器，積分器在 負的直流控制電壓 Ui 作用下工作。 uo1和 uo 共同決定 A2 的閾值，設初始狀態， uo= UZ，所以 ??2u ＜０，于是二極管截止，積分 器在 Ui 作用下正向積分，并拉動 ??2u 向 0 靠近， A2 的第一個閾值為 Zo1w Zww o1w2 )1()1( kUukR UkRR uRku ????????? ? A2 的第二個閾值為 Zo1w Zww o1w2 )1()1( kUukR UkRR uRku ???????????? ? 當閾值過 0 時，比較器翻轉，可求出 uo1 的峰峰值 kkUuuu ??????? 12 Zo1o1o1pp uo 的峰峰值為 2 UZ。 uo1 及 uo 的波形見圖 1316(b)。因 121 TTTT ??? ,其中 T1 期間，輸出電壓 1iZo1pp 12 TRCUkkUu ??? iZ1 )1(2 UkkRCUT ?? ，Zi0 2 )1(1 k R CUUkTf ??? 。 O touO tu o1TZ?ZU?o1U39。1T2To1U 圖 1316(b) 題 1316 的波形圖 圖 題 811 電路圖 【 812】 圖 給出的是能產生方波和三角波輸出的壓控振蕩電路，設運放都是理想的，電源電壓為 ?15V， VD VD2 是理想的二極管， 0V＜ Ui＜ 10V，雙向穩壓管的工作電壓為 ?10V，請回答下列問題： 1．說明電路的工作原理； 2．推導輸出信號頻率與輸入電壓的關系式； 3．定量畫出當 Ui =4V、 k= 時， Uo3 和 Uo4 的波形（需明確標出幅值和時間參數的數值和單位）。 RC++?++?+ +?+ +?U io 4UZV D2V D1V Dw)1( Rk?wk R ?o 3Uo 2Uo 1UwR ?k1 ?k1 0 ? ?k1 0 ?k1 ?k1 ?UpUAAAAA 圖 題 812 電路圖 解： 1. 已知運放 A1 為同相輸入的電壓跟隨器；運放 A2 為反相器；運放 A3 為積分器；運放A4 為 滯回電壓比較器 。設積分器的輸入為 UA，電路初始條件為：當 t=0 時， UO3=0V，UO4=+UZ=10V，且已知輸入電壓 UI 為 I0 V 10 VU?? 。 電路初始 O1 0U ? ， O2 0U ? ， UO4=+UZ； 因此 D1 截止， D2 導通， UA=UI0，給積分電容 C 充電， UO3下降，當 UO3下降使運放 A4 的同相端電壓 UP0 時， UO4 變為－ UZ；此時D1 導通， D2 截止 ， UA= UO2= UI0，使電容 C 反向充電， UO3隨之上升，當 UO3 上升使 UP0時， UO4 變為 +UZ； 如此循環往復， UO4 輸出方波， UO3輸出三角波。 …… .…. (4 分 ) 2. 根據滯回電壓比較器工作原理計算三角波輸出 UO3 的幅值為 P O 3 O 4(1 )U k U K U? ? ? O 3 m Z(1 )kUUk?? ? 根據積分電路的表達式計算電路振蕩周期為 1O 3 m A012 TU U d tRC? ? O 3 m Z1AI2 2 ( 1 )U k UT R C R CU k U? ? ? ?? Z1I24 (1 )kUT T R C kU? ? ? ?? I IZ1 1 1 1 (k H z)44k U kfUT R C k U k??? ? ? ? ? ?……………… .(4 分 ) 3. 當 UI =4V、 k= 時，計算出三角波幅值為 O3m 10VU ?? ，振蕩周期為 1msT? 。電路工作波形如 圖 所示。 …… ...… .…………………… ..…………… ..……………( 4 分 ) 1 0 V 1 0 V1 0 V 1 0 Vt ( m s )t ( m s )0 .2 5 0 .7 5 1 .2 5Uo 3Uo 4 圖 【 91】 在下列各種情況下，應分別采用哪種類型 (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 1kHZ 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； 2. 帶通； 3. 低通； 4. 低通。 【 92】 試說明圖 所示各電路，屬于哪種類型的濾波電路，是幾階濾波電路，圖 (b)中 2 2 1 1R C RC? 。 AR fR 1RCiUamp。 oUamp。( ) a( ) bA 1R 1C 1iUamp。oUamp。R 2C 2A 2 圖 題 92 電路圖 解： （ a）一階高通濾波器；（ b）二階帶通 【 93】 設一階 LPF 和二階 HPF 的通帶放大倍數均為 2，通帶截止頻率分別為 3kHZ和 2kHZ，試用他們構成一個帶通濾波電路，并畫出頻率特性。 解： 把二者串聯即可。 【 94】 分別導 出圖 所示各電路的傳遞函數，并說明他們屬于哪種類型的濾波電路 ?寫出通帶截止頻率的表達式。 ( )aAR 2R 1iUamp。oUamp。C 1R 3( )bAR 2R 1iUamp。oUamp。CR 3 圖 題 94 電路圖 解： （ a）高通濾波器， o 20i111jU RUR ??? ? ? ?， 截止頻率0 1112πf RC? （ b）低通濾波器， o 2i1011jU RUR ??? ? ? ?，截止頻率0 212πf RC? 【 95】 在圖 所示電路中 ，已知通帶放大倍數為 2，截止頻率為 1kHZ， C1＝ C2=1μF 。試選取電路中各電阻的阻值。 AR 2R 1RR M PC 1 C 2U i ( s ) U o ( s ) 圖 題 95 電路圖 解： 1210kRR?? R= 【 96】 簡述開關電容濾波電路的特點。 解： 1. 易集成，單片集成化。 2. 其時間常數依賴于電容的比值，可以實現大時間常數，且濾波器的參數準確性和穩定性高。 3. 與數字濾波器相比，它可以對模擬量的離 散值直接進行處理，不需要模 /數轉換器，省略量化過程。 【 97】 什么是調制？什么是調幅、調頻和調相？什么是解調 ？ 解： 將低頻信息加載到作為信息載體的高頻信號上，以便傳輸的信號處理過程，稱為 調制 ；解調 是調制的逆過程，是指將調制信號與載波信號分離的信號處理過程。 用調制信號改變載波信號的幅度、頻率、相位，相應的調制方法分別稱為 調幅 、 調頻 和 調相調幅波 的特點是頻率與載波信號的頻率相等，幅度隨輸入信號幅度的變化而變化； 調頻波 的特點是幅度與載波信號的幅度相等，頻率隨輸入信號幅度的變化而變化； 調相波 的特點是幅度與載 波信號的幅度相等，相位隨輸入信號幅度的變化而變化。 【 98】 電路 的波形圖如圖 所示，它是什么調幅波形？在圖中標出調制信號和載波信號。 圖 題 98 波形圖 解： 標準調幅波，（ a）為調制信號，（ b）為載波信號。 【 99】 如圖 所示，如果 F1和 F2分別表示調制信號頻率的上下限， Cf 為載波信號頻率，試寫出上下邊帶范圍。 圖 題 99 頻帶 圖 解： 下邊帶： c 2 c 1( ) ~ ( )f F f F??，上邊帶： c 1 c 2( ) ~ ( )f F f F?? 【 910】 一個調幅電路，調制信號的頻率為 10kHZ~20kHZ，載波信號頻率為 10MHZ，試畫出該調幅波的頻譜圖。 解： 【 911】 圖 (a)和 (b)均為調幅波電路原理圖，問同步檢波器和峰值檢波器分別可以對哪一種調幅波電路進行解調，為什么？ (a) (b) 圖 題 911 電路圖 解： （ a）同步檢波；（ b）峰值檢波；（ a）圖產生的為雙邊帶信號，無法用峰值檢波。 【 912】 對于 峰值檢波器電路，調制信號的頻率范圍 100Hz～ 10kHz，載波信號頻率 1MHz，峰值檢波器的負載 R=3k?，試計算電容參數和選擇檢波二極管的型號。 解： 根據峰值檢波電路的原理，其時間常數應遠大于載波信號的周期，才能保證將載波信號濾出；而又必須遠小于調制信號的周期，才能保證輸出能跟上調制信號的變化。故有1 s 100 sRC??，可求 得 33 0 pF 0. 03 3 FC ?；可取 C=3300pF 【 913】 鎖相環有什么特點？如何利用鎖相環實現調頻信號的解調？ 解： 鎖相環 電路是一個自動相位控制系統，在輸入信號頻率改變或含有噪聲的情況下，產生與輸入信號頻率保持同步的輸出信號。環路鎖定時，其輸出信號頻率與輸入信號頻率相等，二者保持一個固定的相位差值。 調頻波的特點是頻率隨調制信號幅度的變化而變化。當載波信號的頻率與鎖相環的固有振蕩頻率 ω 0相等時，壓控振蕩器輸出信號的頻率將保持 ω 0不變。若壓控振蕩器的輸入信號除了有 鎖相環低通濾波器輸出的信號 uc 外，還有調制信號 ui，則壓控振蕩器輸出信號的頻率就是以 ω 0為中心，隨調制信號幅度的變化而變化的調頻波信號。由此可得調頻電路可利用鎖相環來組成，由鎖相環組成的調頻電路組成框圖如圖所示。 【 914】 有一個頻率合成電路如 圖 所示。已知 kHz1000R ?f ，分頻系數 M= N=10，寫出信號的頻率 ?of ？ 0f0fRfMf /RNf /OP L L分頻器 N分頻器 M 圖 題 914 方框圖 解： fR/M=fo/N f0=N/M* fR=2020kHz 【 915】 設圖 中模擬乘法器 (K 0)和運算放大器均為理想器件。 1．該電路能在幾個象限工作？ 2．推導 uo 與 ui ui2 之間的關系式，指出該電路具有何種運算功能。 3．設 K=， R1=10k?， R2=1k?， ui1 和 ui2 極性相同且絕對值均為 10V，問輸出電壓 uo=？ A?yxRRuo 1uoxyK21u i 1ui 2R 圖 題 915 電路圖 解： 1. 要求 uI2＞ 0，即為正極性，該電路只能在第一、第二象限工作。 2. 2 i1o 1 i21Ruu R K u? ? ? ?，該電路具有除法運算功能。 3. o 1Vu ?? 【 916】 圖 中的運算放大器和模擬乘法器都具有理想的特性，求 ou 的表達式，已知 0REF?U 。 A?yxu i u oxyKR 1R 2U REF 圖 題 916 電路圖