模拟电子技术第七章习题解答.docx

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模拟电子技术第七章习题解答

习题

题71试从以下几方面对有源滤波器与电压比较器两种信号处理电路进行比较:

①电路中得集成运放工作在哪个区域（非线性区,线性区）;

②集成运放得作用（开关元件,放大元件）;

③电路中就是否引入反馈以及反馈以及反馈得极性（开环,负反馈,正反馈）。

解:

有源滤波器:

集成运放工作于线性区,其作用就是放大元件,电路中一般引入负反馈甚至就是深度负反馈;

电压比较器:

集成运放工作于非线性区,其作用就是开关元件,电路一般工作于开环状态,或引入正反馈。

有些利用稳压管得比较器,当稳压管反向击穿时引入深度负反馈。

题72假设实际工作中提出以下要求,试选择滤波电路得类型（低通、高通、带通、带阻）

①有效信号为20Hz至200kHz得音频信号,消除其她频率得干扰及噪声;

②抑制频率低于100Hz得信号;

③在有效信号中抑制50Hz得工频干扰;

④抑制频率高于20MHz得噪声。

解:

①带通;②高通;③带阻;④低通

题73试判断图P73中得各种电路就是什么类型得滤波器（低通、高通、带通还就是带阻滤波器,有源还就是无源滤波,几阶滤波）。

（a）（b）

（c）（d）

图P73

解:

（a）一阶高通滤波器;（b）二阶低通滤波器;

（c）双T带阻滤波器（d）二阶带通滤波器

题74在图712（a）所示得二阶高通有源滤波电路中,设R=R1=RF=10kΩ,C=0、1μF,试估算通带截止频率f0与通带电压放大倍数Aup,并示意画出滤波电路得对数幅频特性。

解:

（1）特征频率

通带电压放大倍数

电路得等效品质因数:

由:

得:

设3dB截止频率,,则有

由此解得k=1、27,故fp=1、27×159=202Hz

（2）在f=f0处,Au=Aup=2,增益为

在f=10f0处,增益为

在f=100f0处,增益为

对数幅频特性曲线如图所示,曲线以40dB/十倍频得速度下降

题75在图717（a）所示得过零比较器中,当uI=10sinωt时,试画出uo得波形图（在时间上要对应）。

设Uz=±6V。

答:

图略。

题76在图P7－6（a）所示得单限比较器电路中,假设集成运放为理想运放,参考电压UREF=－3V,稳压管得反向击穿电压Uz=±5V,电阻R1=20kΩ,R2=30kΩ:

①试求比较器得门限电平,并画出电路得传输特性;

②若输入电压uI就是图P78（b）所示幅度为±4V得三角波,试画出比较器相应得输出电压uo得波形。

（a）（b）

图P76

解:

①:

门限电平为:

输出特性如图所示

②输出电压波形如图所示。

题77在图P77（a）所示电路中,设集成运放A1、A2、A3、均为理想运放,且其最大输出电压为UOPP=±12V。

①A1、A2与A3各组成何种基本应用电路？

②A1、A2与A3各工作在线性区还就是非线性区？

③若输入信号Ui=10sinωt（V）,请在图P79（b）上画出相应得uo1、uo2与uo3得波形,并在图上标出有关电压得幅值。

（a）

（b）

图P77

解:

①A1组成反相器,A2组成比较器,A3组成跟随器（缓冲器）

②A1、A3工作在线性区,A2工作在非线性区;

③

题78在图P78（a）电路中,设A1、A2均为理想运放,稳压管得Uz＝±4V,电阻R2=R3=10kΩ,电容C=0、2μF,当t=0时电容上得电压为零。

输入电压uI就是一个正弦波,如图P78（b）所示,试画出相应得uo1与uo2得波形,在图上注明电压得幅值。

（a）

（b）

图P78

解:

A1过零比较器;A2积分电路

A2:

u+=u=0;uo1=i1R2=iCR2

t=0~1ms时,=2000t

t=1ms时,uo2=2000*0、001=2V

t=1~2ms时,uo2=2000（t0、001）+2

t=2ms时,uo2=2000（0、0020、001）+2=0V

图P79

题79在图P79所示得滞回比较器电路中,已知R1=68kΩ,R2＝100kΩ,RF=200kΩ,R＝2kΩ,稳压管得Uz＝±6V,参考电压UREF＝8V,试估算其两个门限电平UT+与UT－,以及门限宽度ΔUT得值,并画出滞回比较器得传输特性。

解:

UREF为参考电压;输出电压为+Uz或Uz;UI为输入电压。

当U+=U时,输出电压得状态发生改变。

比较器有两个不同得门限电平,故传输特性呈滞回形状。

当当UI逐渐增大时,使Uo由+Uz跳变为Uz所需得门限电平UT+

=7、3V

当当UI逐渐减小时,使Uo由Uz跳变为+Uz所需得门限电平UT

=3、3V

回差（门限宽度）:

题710图P710中就是正向输入滞回比较器得电路图,试估算其两个门限电平UT+与UT－以及门限宽度ΔUT,并画出正向输入滞回比较器得传输特性。

图P710

解:

=8V;

=

当u=u+时跳变:

此时得uI对应门限电平:

题711在图P714所示电路中

①分析电路由哪些基本单元组成;

②设uI1=uI2=0时,电容上得电压Uc=0,uo=±12V,求当uI1=－10V,uI2=0时,经过多少时间uo由+12V变为12V。

图P711

解:

①A1构成得电路为积分电路,A2为比较电路

②

当uI1=－10V,uI2=0时,

当uo=+12V时,

当时,即100t>2V时,uo=+12V变为uo=12V

100t=2,t=0、02s

712设图P712中各集成运放均为理想运放:

①分析A1、A2、A3、A4与A5就是否“虚地”或“虚短”;

②各集成运放分别组成何种基本应用电路？

③根据电路参数值写出uo1、uo2、uo3与uo4得表达式;

④假设uI1＝1V,uI2＝－1V,uI3=－0、5V,uI4=0、5V,试问当T=1s时uo4与uo5分别等于多少？

已知运放最大输出为±15V,当t=0时电容C上电压为零。

解:

①A1有虚地与虚短;A2无虚地有虚短;A3无虚地有虚短;A4有虚地有虚短;A5不存在虚地,但又虚断。

②A1为反相求与运算电路,;A2为电压跟随器,;A3为差分比例运算电路,;A4为积分电路,;A5为反相输入过零比较器。

③

④uI1＝1V,uI2＝－1V,uI3=－0、5V,uI4=0、5V时,;;

当t=1s时uo4与uo5分别等于uo4=24V,uo5=15V

图P712

题713将正弦信号uI=Umsinωt分别送到图P713（a）、（b）与（c）三个电路得输入端,试分别画出它们得输出电压uo得波形,并在波形图上标出各处电压值。

已知Um=15V,而且:

①图（a）中稳压管得稳压值Uz=±7V;

②图（b）中稳压管参数同上,且参考电压UREF=6V,R1=R2=10kΩ;

③图（c）中稳压管参数同上,且UREF=6V,R1=8、2kΩ,R2=50kΩ,RF=10kΩ。

（a）（a）（b）

（c）

图P713

解:

①图（a）

②稳压管参数同上,且参考电压UREF=6V,R1=R2=10kΩ;

代入得到

当ui＜时,uo=+UZ=+7V;当ui＞时,uo=UZ=7V。

波

③图（c）中稳压管参数同上,且UREF=6V,R1=8、2kΩ,R2=50kΩ,RF=10kΩ。

由图可以瞧出

可求出上下门限电平分别为

当uI>6、8V时,uo将从+7V跳变为－7V;

当uI<4、8V时,uo将从－7V跳变为+7V、

题714若将上题中得输入信号加到图P714所示得双限比较电路中,并设UA＝＋10V,UB＝－10V,集成运放A1、A2得最大输出电压UOPP=±12V,二极管得正向导通电压UD＝0、7V,试画出对应得输出电压波形。

图P714

解:

ui>UA时,A1输出为正,uo1=+12V,VD1导通;必然大于UB,A2输出为负,uo2=12V,VD2截止,输出电压等于120、7=11、3V

ui

UB