低频电子线路2013-2014试题A

武汉大学 2013-2014 学年度第一学期《低频电子线路》试卷 A
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2014 年 1 月第一版 12 月第 12 次印刷
5. OTL 功率放大电路如图 5 所示，偏置 电路恰好克服交越失真。电源VCC 12V ， 各晶体管的导通电压均为VBE(on) 0.60V ， 晶体管T1 和T2 的饱和压降均为VCES 1.0V ， T3 的饱和压降可忽略。负载 RL 5.0k 。 (1) 判断三极管T1 的组态。 (2) 求最大不失真输出信号幅度Vom (3) 求晶体管T1 的最大不失真功耗： ① 输入正弦波；② 输入三角波。 图 5 OTL 功率放大电路 6. 设计一个多路电流源(见图 6)，要求 输出 3 路电流。现有 9.0V 电池 1 节，4.2k 电阻 1 个，以及同型号同批次晶体管若干， 电流传输系数 足够大，VBEQ 0.60V 。 (1) 求参考电流 I REF 。 (2) 求输出电流 I O1 。 (3) 怎样使 I O2 2.0mA ，I O3 4.0mA ? 请把电路补充完整。 7. 有源滤波器的幅频特性如图 7 所示， 各滤波器均由无源滤波器( RC 环节)和集成 运放电压跟随器组成。 (1) 求低通滤波器的截止频率和阶数。 (2) 若高通滤波器中的电容 C 10 F ， 求电阻 R 。 (3) 求(1-2)串联滤波器的通带类型(低通 /高通/带阻/带通)和带宽。 8. 双门限比较器如图 8 所示。供电电压 VCC 9V ，硅稳压管 DZ1 、 DZ2 的稳压值 VZ1 5.3V 、 VZ2 3.3V ， 正向VD(on) 0.7V 。 电阻 R1 50k ， R2 100k ， R3 R4 。 (1) 求集成运放的反相端输入电压 vN 。 (2) 画出该比较器的传输特性曲线。 (3) 说明稳压管反向串联的原因。 9. W7812 是正电压三端输出稳压器， 输出端(3 号引脚)与公共端(2 号引脚)的电位 稳压电路如图 7 所示， 差恒等于稳压值 12V 。 其中 R1 : R2 : R3 : R4 : Rw 1 : 2 : 3 : 4 : 5 。 (1) 求电阻 R2 上的电压。 (2) 求输出电压VO 的调节范围。 (3) 说明电阻 R4 的作用。 图 9 可调式输出稳压电路 注意事项： 1. 请用钢笔或圆珠笔在答卷纸、试卷和草稿纸上署名，并将答案(包括图表)写在答卷纸上。 2. 考试结束时，请立即停止答题，依次将答卷纸、试卷和草稿纸叠放整齐，不得带出考场。 3. 请遵守考场纪律，不得将通讯工具携带到座位上，未经许可不得互借文具(包括计算器)。 不得夹带与考试内容有关的物品、资料或自带草稿纸。不得违规就座、交头接耳、吸烟喧哗 或擅自离开考场。严禁抄袭、传递、冒名顶替，严禁组织、协助或胁迫他人实施舞弊行为。
★2. 三极管放大电路如图 2 所示。 设三极管 T 的电流传输系数 100 ， VBEQ 0.60V ， VCC 13.2V ， 忽略 rbb 、rce 。 Rs 4.0k ， R1 R2 =2.0k ， Rc Re 1.0k ，电容C 1 、 C c 对交流信号 可视为短路，负载 RL 开路。 (1) 求静态工作点( I BQ , I CQ ,VCEQ )。 (2) 画出低频交流小信号等效电路。 (3) 求放大器的输入电阻 Ri 和源电压 增益 Avs 。 图 2 三极管放大电路
5. 展宽共发射极放大电路频带的方法有 C. 输入级前接共集电极电路 D. 输出级后接共基极电路 6. 在深度负反馈条件下，利用集成运算放大器和反馈网络组成运算电路，实现的运算 与图中“？”元器件对应关系正确的有 A. 积分：电容 B. 微分：电感 C. 指数：二极管 D. 对数：三极管(基极接地) 二、填空题 (每空 1 分，共 18 分) 1. 同一半导体材料中自由电子的迁移率 n 比空穴 p ⑴ 。二极管指数模型 iD ⑵ 。 2. 耗尽型金属氧化物绝缘栅场效应管(MOSFET)的电流方程是 iD I DSS 1 vGS /VP


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其中VP 是夹断电压，将其栅极接地并以适当方式接入上图中的反馈网络，可实现 ⑶ 运算。 3. 某放大电路中，三极管处于放大状态，流出某两极的电流分别为 10 A 和 2.1mA ，该 管属于 ⑷ 型，另一极所连接的区掺杂浓度最 ⑸ 。长尾型差分放大电路发射极偏置电阻 REE 100k 折合到差模半边等效电路的电阻 REEd ⑹ ， 折合到共模半边等效电路的电阻 REEc ⑺ k 。将跨接在输入、输出两端的结电容 C bc 分别折合到两端可借助 ⑻ 定理。 4. 某放大器差模电压增益为 10 倍， 共模电压增益 60dB ， 共模抑制比 K CMR ⑼ dB 。 5. 恒流源的交流阻抗较 ⑽ ，可用于有源负载。桥式整流电路可以实现 ⑾ 波整流。 6. 理想情况下，乙类功放的最大传输效率 ⑿ %。 7. 某单级共发射极放大器输入 vi 2 sin(2 t ) 2 sin(2 100t ) 2 sin(2 10000t ) 时，输 出 vo sin(2 t 135) 2 sin(2 100t 180) sin(2 10000t 225) 。放大器的上限截止 频率 fH ⒀ Hz ，中频电压增益 Av 0 ⒁ dB 。该信号发生了 ⒂ 性失真。 8. 由集成运放组成的反相放大器的输入阻抗 ⒃ 于同相放大器的输入阻抗。 ⒄ ， 9. 反馈放大器自激时， 闭环增益 A 可通过引入相位补偿避免 T 时环路 f 增益 T AB ⒅ 。
3. 设计一个差分放大器， 要求差模电压 增益 Avd 20dB ，输入电阻 Rid 20k ，而 电路如图 3 所示。 共模抑制比 K CMR 80dB ， 设 Rb1 Rb2 ， Rc1 Rc2 ，VCC VEE 12V ， 硅三极管T1 、T2 的电流传输系数 200 。 (1) 若测得VC1Q 6.6V ，VC2Q 6.0V ， 可能是什么原因，怎样调节电位器？ 可能是什么 (2) 若 Avd 达不到设计需求， 原因， 怎样修改电路？请至少列出 3 种方案。 可能是什么 (3) 若 Rid 达不到设计需求， 原因， 怎样修改电路？请至少列出 3 种方案。
载流子的扩散运动增强 空间电荷区的宽度变宽
4. 某 3 级放大器各级均由某种特定组态晶体管单管放大电路组成，考虑电源和负载后 各级电流增益依次约为 0dB、20dB 和 40dB，电压增益依次约为 20dB、40dB 和 0dB A. C. A. 该放大器适宜采用电流源驱动 放大器的总功率增益约为 120dB 减小输入级耦合电容 C b B. D. B. 输出级近似理想的电压放大器 放大器的总电压增益约为 60dB 增大发射极旁路电容 C e
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学院 专业 班 学号 姓名 分数
闭卷考试，时间 120 分钟，满分 100 分。请在试卷和答卷纸上署名。不交试卷按违规处理。 一、不定项选择题 (每题 2 分，共 12 分。全对 2 分，选对但不全 1 分，选错或未作答 0 分) 1. 在本征半导体中掺入微量+5 价元素磷(P) A. 室温下杂质原子几乎全部电离 B. 形成了P型半导体 C. 空穴浓度主要取决于掺杂浓度 D. 自由电子浓度主要取决于温度 正离子 D. 负离子 2. PN结空间电荷区不能移动的带电粒子有 A. 空穴 B. 自由电子 C. 3. PN 结 P 区接正电源正极，N 区接地 A. 内、外电场的方向相反 B. C. 势垒随电压上升而降低 D.
图 3 差分放大电路
★4. 反馈放大电路如图 4 所示。 (1) 判断 Rf1 引入了哪种类型 的反馈（电压/ 电流、串联/ 并联、 正/负） 。 (2) 画出将上述反馈拆环后的 基本放大器的等效电路图。 (3) Rf2 接在图中哪一点 ( A 、 B1 、 B2 、 C 1 、 C 2 、 D 、 E )可以 稳定互阻增益？求深度负反馈条件 下的闭环增益 Avf 。 图 4 反馈放大电路
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三、解答题 (共 9 题，选做 5 题。第 2、4 题必做，其余 3 题任选。每题 14 分，共 70 分) 1. 电路如图 1 所示。其中V1 1.5V ， 二极管VD(on) 0.6V ，输入 v I 2V1 sin 2 t 。 (1) 说明电路的功能。 (2) 求 vO 随 v I 变化的传输特性表达式。 (3) 画出 vO 在一个周期内的波形。 图 1 二极管应用电路
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V R IREF
IO1
IO2
IO3
图 6 多路电流源
图 7 滤波器的幅频特性
图 8 双门限比较器
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