程解题趣 模拟电子技术 解题题典 张企民编 百北工业大学出版社
前言 学习模拟电子技术课程,做少题是学习过程中·个不 叮缺少的环节,是强化基本概念、掌握分析方法的重要途 径。好的引题可以激发学生的解题欲望,开阔思路,从中提 高分析问题和解决问题的能力。为此,根据高等学校电子 类专业模拟电子技术(线路)课程要求,结合本人多年从事 电子线路教学工作的经验编写了这本习题題解 本书按多数教材讲授的内容和顺序分为8章,依次为 半导体器件、基本放大器、放大器的频率响应、集成运算放 大器电路、负反馈放大器、集成运放应用电路、波形产生电 跻和功率电路。题解范围基本覆盖∫本课程考核的所有知 识点。其中.对场效应管、负反馈电路、运放应用电路等內 容,适当增大了训练考核的难度。在题目编制上:具有以下 特点: 1.习题突出基木概念、基木电路类型识别及基本分析 方法的训练。尽订能避免繁琐的数学运算 2.题型多样,题意新颖难易适度,能激发读者的解题 欲望。题解灵活,留有思考回味的余地。 3有意将某些分析问题转换为设计问题,其目的在于 设计中的逆向思考将有助于读者开拓思路,发挥创意。附 录中给出了一套综合试题及答案。 本书可作为高等学校电∫类专业本科、专科生学习模 拟电∮(线路)课程的辅导书,也可作为相关专业考研学生 的复习参考资料。建议阅读时,采用先做题,后对答案,再 总结规律的方法,这样学习效果会更好。 承蒙江晓安教授审阅了本书全部的习題和答案,并提 出了许多宝贵的意见和建议。西北上业大学出版社为本书 的出版做了大量的作,在此并表示衷心的感谢
由于本人水平有限,题目编制和解答中难免有许多错误和不妥之处,敬请 各位读者批评指正 编者 2001年10月于西安电子科技大学
目录 第一章导体器件 ……………1 第二章教大器基础………………27 第三章教火器的頻阜响应……………50 第四章集成运算放大器电路………66 第五章真灰镜效大器………………94 第六章集成运算放大器的左用……127 第七章波形产生电路………………169 第八章功庫电路……………………… 189 附录 203 参考文献 …………………216
第一章导体暑件 1-1理想二极管电路如图1-1所示,试判别电路中 的二极管是导通还是截止,并求输出端电压u 解(a)D1管导通D2管截止。un=-6V (b)由于D2管导通后将使40=0,因而D管无法导 通故此D1截止,D2导通。u。=0 (c)假设D管导通,D2管截止,则A点电位UA为 A≈6~6 6) 12+6 12=6-8=-2V 所以D2截止的假设不成立。重设D,D2均导通。此时, 按叠加原理求得UA为 ∥6 2+(6∥6×6+ 126 6+(12/6)X(-6)=-1.2V 可见,D1D2均导通的假设成立,且u=U=-1.2V 1-2理想二极管电路如图1-2所示,已知 5 singt v试分别画出a的波形 解图1-2(a)电路为高电平选择电路,即输出总是 取两个输入中较高的电压由于D2管的一端接地,因而有 u,=0时,D1,D2均导通,。=0;>0时,D1导通,D2 截止,=;1<0时,D2截止,D2导通,=0。当v.为 正弦电压时,可画出a。的波形如图1-3(b)所示。 图1-2(b〉为低电平选择电路即输出总是取两个输 入中较低的电压。由于此时两个输入电压的极性相反,因而
t=0时,两管均导通,u=0:.:>0时,D.截止,D2导通,to=-l1;u4<0时, D1导通,D2截止,Mn=u.在正炫输入下,。的波形如图1-3(b)所示 2V 4V 2kQ R R oka 2V D2 6k0 10v 5Y
IN. 1-3图1-4所示出了4个硅二极管限幅电路。当输入,为幅度等于4 V的三角波时,试分别画出v的波形。 。_T。 (b) + D 本D 2V 2V (d) 图1-4 解设二极管的导通电压为0.7V,导通电阻为0,而截止时的电阻为(x (1)当≥-1.3V时,D管导通,o=x-0.7;u<-1.3V时,D臂截 止,则a=-2V对应输入信号下的输出波形如图1-5(a)所示,图中输入三
角波电压用虚线表示。 (2)当v1≤1.3V时,D管导通t=4+0.7;1>1.3V时,D管截止, 则u=2V。M。波形如图1-5(b)所示。 (3)当≤2.7V时,D管截止0=u1;1>2.7V时,则D眢导通, un=2.7V。u。波形如图1-5(c)所示。 (4)当≥-27V时,1)管截止,l=x1;1<-2.7V时,则D管导通, kn=-2.7V。x波形如图1-5(d)所示 由以上分析可知,当考虑到二极管导通时有0.7V的压降,因而对于图 1-5(a)串联下限幅电路,输出波形相对输入应以限幅电平为限下移0.7V, 对于图1-5(b)串联上限輻电路输出波形则应上移0.7V。然而对于并联型 限幅电路,只需移动门限电平。如图1-5(c)上限幅电路,限幅电平将上移 0.7V,而图1-5(d)下限輻电中则下移0.7V 07 (b) 27 27卜---- 图1-5 1-4理想二极管电路如图1-6所示,试求输出与输入的传输特性。 解(1)当v1≥-3V时,D管导通,此时u。为 5+10×(-3)+ 5+10 1十 这是一条始于点(-3,-3)且斜率为子的直线。当4<一3V时D管截止
3V。按上述分析画出的传输特性如图1-7(a)所示。 (2)当<2V时,D管截止,un=l。这是一条斜率为1且终止于点 (2,2)的直线。当u1≥2V时,D管导通,此时M为 a=2+ 8+24=2+a 是一条始于点(2,2)且斜率为1/5的直线。完整的传输特性如图1-7(b)所示。 t 5kQ 8k9 R,10ko koR 2/024 1-5双向限幅电路如图1-8所示,设二极管为理想的。若输入电压 10 sinu v试画出输出电压的波形。 A D lkΩ 6k9 图1-8
解若输入v使D1截止时,则D2导通,此时A点电位UA为 (6+8)=4V 1+6 因此,当>4V时,D1截止,n=UA=4V当4V≥u1≥-8V时,D1,D2 均导通,=l1而u1<-8V时,因D2截止,则=-8V根据上述分析,画 出的u波形如图1-9所示。图中虚线波形为输入电压 -8}--- 图1-9 16在图1-10所示的电路中,设二极管为理想二极管。当输入电压u1 由0随时间线性增大到10V时,试画出输出电压a对应输入变化的曲线 解当D,管截止时,,“R;R“ R 。而截止条件为,2V< <4V,即4V<a<8V。当x,≤4V时,D:截止,D2导通,uo=2V。 4≥8V时,D导通,D2截止,M=4V此画出u相对于u1变化的关系曲 线如图1-11所示。 10 10ko D,平D2大 10k|R2 2 4 图1-1 1-7二极管取样门电路如图1-12(a)所示,图中U为恒定电压,c为