春季学期模拟电子技术第一次作业.docx
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春季学期模拟电子技术第一次作业
2011年春季学期模拟电子技术第一次作业
一、单项选择题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）
1.对差模输入信号和共模输入信号，单输出端运放的输出电阻是（）。
A.
不同的
B.相同的C.很大
2.电压增益是输出电压变化量与输入电压变化量之比。
在某个放大电路中，当输入电压为15mV时，输出电压为6.5V；输入电压为20mV时，输出电压为7V（以上为瞬时电压），该放大电路的电压增益为（）。
A.700B.100C.-100
3.有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的电压信号源进行放大。
在负载开路的条件下测得A的输出电压小。
这说明A的（）。
A.输入电阻大B.输入电阻小C.输出电阻大D.输出电阻小
4.在电压放大电路的上限截止频率点或下限截止频率点，电压增益比中频区增益下降3dB，这时在相同输入电压条件下，与中频区比较，输出电压下降为（）倍。
A.1B.10C.1.414D.0.707
5.共模抑制比是（）之比的绝对值。
A.差模输入信号与共模输入信号B. 输出量中差模成分与共模成分C.差模放大倍数与共模放大倍数D.差模放大倍数与共模放大倍数
二、多项选择题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）
1.
使放大器增益比中频增益小3dB的频率称为（）。
A.截止频率B.3dB频率C.单位增益频率
2.下面选项中，（）是模拟信号。
A. 正弦波电压B. 三角波电流C.矩形波电压
3.
（1）要使放大电路的输出电压稳定，应引入（）、（）负反馈。
（2）要使放大电路的输出电流稳定，应引入（）、（）负反馈。
（3）要使放大电路的输入电阻增大，应引入（）、（）负反馈。
（4）要使放大电路的输出电阻减小，应引入（）、（）负反馈。
A.电压
B.电流
C.串联
D.并联
4.下面选项中，（）是电子系统的组成部分。
A.传感器B.滤波器C.放大器D.信号处理电路
5.下面选项中，（）是电力系统的组成部分。
A.发电厂B.输电网C.配电网D.
电力用户
E.无线电发射机
三、主观题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）
1.开环状态情况下，运算放大器的输出电压与差模输入电压的函数关系称为______。
如果输入差模电压较小，则输出电压随差模输入电压近似线性变化，曲线的斜率就是______。
2.什么是电压并联负反馈？
有何特点？
3.信噪比越大，信号质量______。
负反馈使输出信号的信噪比比没有反馈时______。
4.正反馈的效果是使闭环增益比开环增益______，使放大电路的性能______。
负反馈的效果是使闭环增益比开环增益______，可以______放大电路的性能。
5.负反馈对输出电阻的影响只与反馈在输出端的连接方式有关，即______和______反馈有关。
6.什么是虚断和虚短？
7.负反馈使放大电路的闭环增益小于开环增益，为什么还要在放大电路中引入负反馈？
8.
9.负反馈电路，自激振荡的条件是什么？
仅满足相位平衡条件，电路能否振荡？
10.电流-电压转换电路具有什么功能？
电流-电压转换电路引入什么反馈？
四、填空题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）
1.______是由若干互相联接和相互作用的基本电子电路组成的、实现特定功能的电路整体。
2.级联放大器总的电压增益等于各个单级放大器的______，总的输入电阻等于第一级的______，总的输出电阻等于______的输出电阻。
3.信号幅度与频率的关系称为______，信号相位与频率的关系称为______，它们统称为信号的频谱。
4.负反馈使放大电路能够抑制______的非线性失真。
5.波特图的频率坐标是______标注的，反映的频率范围______
6.深度串联负反馈的______趋于∞，______的输入电阻趋于0。
______的输出电阻趋于0，深度电流负反馈的______趋于∞。
7.输入信号为零时直流电源引起的输出电压称为______，理想运放的输出应为______。
8.电流-电压转换电路的增益幅值称为电流-电压转换器的______，具有______量纲。
9.______电压-电流转换电路的增益幅值称为电压-电流转换电路的，具有______量纲。
10.直流负反馈可以输出失调电压，稳定运放输出端的。
五、判断改错题（本大题共10分，共5小题，每小题2分）
1.虽然传感器输出的电压信号很微弱（例如，微伏级或毫伏级的电压信号），但是可以直接转换为数字信号。
2.
3.反馈深度等于环路增益。
4.输出失调电压是运放的直流电源作用的结果。
5.图1电路中，哪些是稳定输出电压？
哪些是稳定输出电流？
哪些是减小输出电阻或增大输出电阻？
哪些是减小输入电阻或增大输入电阻？
（多级只判断级间反馈）。
六、计算题（本大题共35分，共7小题，每小题5分）
1.
2.下图中电路满足深度负反馈的条件，若R1=R2=5kΩ，RL=16Ω。
试近似计算电路的闭环互导增益和闭环电压增益。
3.
4.
5.放大电路的开环幅频特性如图1所示，设反馈网络为电阻性，当f=103Hz时，试问：
（1）反馈系数F=1时，电路是否会产生自激振荡？
（2）若想引入负反馈后电路稳定，｜F｜的值最大约为多少？
6.
7.电路如下图所示，R1=10kΩ，R2=100kΩ，RN=RP=R3，运放的共模抑制比为104，输入失调电压为1.5mV，输入失调电流为100nA，当输入电压为20mV时，求输出误差和输出电压各为多少？
误差比为多少？
七、简答题（本大题共10分，共10小题，每小题1分）
1.简述有源滤波器的特点。
2.简述放大电路输入电阻对信号源的影响。
3.有源二阶高通滤波器的通带可以延伸至无穷大频率吗？
4.列出运放在线性区的输出电压表达式，说明理由
5.
6.如何区分滤波器的阶？
7.在下列几种情况下，应分别采用哪种类型的滤波电路。
（1）从输入信号中提取100kHz～200kHz的信号；
（2）抑制1MHz以上的高频噪声信号；（3）有用信号频率为1GHz以上的高频信号；（4）干扰信号频率介于1kHz～10kHz；
8.写出二阶滤波器的一般传递函数表达式，并说明系数对滤波特性的影响。
9.带通滤波器可以由低通和高通滤波器级联组成吗？
10.“闭环增益带宽积等于开环增益带宽积”的意义是什么？
八、问答题（本大题共5分，共5小题，每小题1分）
1.何谓信号？
信号包含的重要信息是什么？
2.正弦信号包含哪些信息？
3.什么是虚地？
4.何谓反馈信号？
何谓净输入信号？
5.什么是频率补偿？
九、设计题（本大题共10分，共2小题，每小题5分）
1.图1所示电路用来测量放大电路的输入、输出电阻，当开关K1合上时，电压表V1＝50mV；当K1断开时，电压表V1＝100mV，求Ri的值。
2.
有以下三种放大电路备用：
（1）高输入电阻型：
Ri1=1MΩ，AVO1=10，RO1=10kΩ；
（2）高增益型：
Ri2=10kΩ，AVO2=100，RO2=1kΩ；
（3）低输出电阻型：
Ri3=10kΩ，AVO3=1，RO3=20Ω。
用这三种放大电路组合，设计一个能在100Ω负载电阻上提供至少0.5W功率的放大器（用等效模型表示）。
已知信号源开路电压有效值为30mV，内阻为RS=0.5MΩ。
答案：
一、单项选择题（5分，共5题，每小题1分）
1.B2.B3.B4.D5.C
二、多项选择题（5分，共5题，每小题1分）
1.AB2.AB3.ABCD4.ABCD5.ABCD
三、主观题（10分，共10题，每小题1分）
1.
参考答案：
开环传输特性；开环差模电压增益
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
输入端是并联、输出端是电压取样的负反馈连接方式称为电压并联负反馈。
适合电流信号源，并且可以稳定输出电压。
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
越好；增大
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
大；不稳定；小；改善
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
电压；电流
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
9.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
电流-电压转换电路将输入电流变换为与其成正比的输出电压（负载电压）。
电流-电压转换电路通常引入深度电压并联负反馈。
解题方案：
评分标准：
四、填空题（10分，共10题，每小题1分）
1.
参考答案：
电子系统
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
增益之积；输入电阻；最末级
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
幅度频谱；相位频谱
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
反馈环内
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
以10为底的对数；宽
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
输入电阻；深度并联负反馈；深度电压负反馈；输出电阻
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
输出失调电压；0
解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
灵敏度；电阻
解题方案：
评分标准：
9.
参考答案：
灵敏度；电导
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
抑制；静态工作点
解题方案：
评分标准：
五、判断改错题（10分，共5题，每小题2分）
1.
参考答案：
错
解题方案：
数字信号通常是伏级的信号，微弱电压信号不能直接转换为数字信号。
评分标准：
2.
参考答案：
对
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
错
解题方案：
反馈深度等于环路增益加1的绝对值。
评分标准：
4.
参考答案：
是
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
正确，电压负反馈稳定输出电压，电流负反馈稳定输出电流；串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。
答案：
图1（a）：
R2、R3引入直流电压并联负反馈。
直流负反馈稳定静态工作点，对交流特性没有影响。
图1（b）：
R1和R4对运放A1和A2引入交直流电压串联负反馈，是极间反馈；稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
图1（c）：
R2、R3引入交直流电压串联正反馈。
稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
图1（d）：
R2对运放A1引入交直流电压串联负反馈；R3对运放A1和A2引入交直流电压并联负反馈，是极间反馈；稳定输出电压，减小输出电阻，增大输入电阻。
图1（e）：
R2引入直流电压串联负反馈。
直流负反馈稳定静态工作点，对交流特性没有影响。
图1（f）：
R2引入交直流电流串联负反馈。
稳定输出电流，增大输出电阻，增大输入电阻。
图1（g）：
R2和Rf引入交直流电流并联负反馈。
稳定输出电流，增大输出电阻，减小输入电阻。
解题方案：
评分标准：
六、计算题（35分，共7题，每小题5分）
1.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
七、简答题（10分，共10题，每小题1分）
1.
参考答案：
有源滤波器由无源元件（电阻和电容）和有源元件（双极型管、单极型管、集成运放）组成。
有源滤波器的优点是：
通带内的信号不仅没有能量衰减，而且还可以放大；隔离了负载对滤波电路频率响应的影响，利用简单的级联很容易构成高阶滤波器；滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽（由于不使用电感元件）。
缺点是：
通带范围受有源器件（如集成运算放大器）的带宽限制；需要直流电源供电；可靠性不如无源滤波器高；在高压、高频、大功率的场合不适用。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
输入电阻越大，信号源发出的电流越小，输出的信号功率就越小。
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
有源二阶高通滤波器的通带不可以延伸至无穷大频率，主要受运放的增益带宽积的限制。
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
由电路理论可知，任意集中参数线性电路的传递函数均是复频域变量s的实系数有理函数，即2个s的多项式之比。
分母多项式中的最高阶次定义为滤波器电路的阶数。
解题方案：
评分标准：
7.
参考答案：
（1）带通滤波器；
（2）低通滤波器；（3）高通滤波器；（4）带阻滤波器。
解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
9.
参考答案：
带通滤波器可以由低通和高通滤波器级联组成。
条件是低通滤波电路的截止频率大于高通滤波电路的截止频率。
解题方案：
评分标准：
10.
参考答案：
说明负反馈对放大电路通频带宽的改善必须满足增益带宽积为常数这一规律。
所以，为了获得性能优秀的宽带放大电路，必须采用频率特性非常优秀的基本放大电路。
解题方案：
评分标准：
八、问答题（5分，共5题，每小题1分）
1.
参考答案：
信号是随时间变化的某种物理量，是信息的表现形式与传送载体。
信号包含的重要信息是频谱信息。
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
电路中电位近似等于零的节点称为虚地。
在信号从反相端输入和深度负反馈的情况下，基本放大器（运放）的反相输入端是虚地。
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
反馈信号与输出信号有关，且作为基本放大电路的输入信号。
净输入信号是基本放大电路的输入信号，是输入信号和反馈信号的代数和。
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
频率补偿就是在负反馈放大电路中增加一些修改环路增益频率特性的电路元件（称为补偿元件），破坏自激振荡条件，形成具有一定稳定裕度的负反馈放大电路。
补偿元件可以插入在基本放大电路的内部（修改开环增益的频率特性），称为内部频率补偿；也可以安排在基本放大电路的外部（修改反馈系数的频率特性），称为外部频率补偿。
解题方案：
评分标准：
九、设计题（10分，共2题，每小题5分）
1.
参考答案：
[P_60DA7719EAAE9B51C1CDAC4C013BBBC7]
解题方案：
当开关K1合上时，电压表V1＝50mV，测得放大电路输入电压；当K1断开时，电压表V1＝100mV，测得信号源电压。
评分标准：
2.
参考答案：
[P_DF81C3C304FA22C49DA94E25E866B3FD]
[P_7F54D267F80BD745EF5A672D6DCC0043]
解题方案：
级联放大器总的电压增益等于各个单级放大器的增益之积，总的输入电阻等于第一级的输入电阻，总的输出电阻等于最末级的输出电阻。
评分标准：
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