电路与模拟电子技术第5章复习题解答
Multisim电路设计与仿真电子仿真5章模拟习题参考答案
习题参考答案：5.1 建立共射放大电路如图1所示。
XSC1图1 共射放大电路（1）静态工作点测量：执行菜单命令Simulation/Analysis ，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point ，在弹出的对话框中的Output V ariables 选项卡中选择1、2、4节点作为仿真分析节点。
单击Simulate 按钮，得到在图示参数下的静态工作点的分析结果，如图2所示。
图2 静态工作点从结果来看，集电极电流I CQ=1.08722mA，放大电路的U ce=V4—V1=6.45518—1.21295=45.24223V，电源电压为12V，可见该电路的静态工作点合适。
（2）交流放大倍数测量：单击Simulate下的Run按钮，双击示波器XSC1，得到如图3所示的输入输出波形。
图3 单管共射放大电路输入输出波形从图3可以看出，在测试线1处，当输入信号电压幅值为4.998mV时，输出信号幅值为-98.881mV，并且输出电压没有失真，电压放大倍数Au=Uo/Ui=-98.881/4.998≈-19.78 （3）测量输入电阻：删除虚拟双踪示波器，在放大电路的输入回路接电流表XMM1和电压表XMM2。
在放大器的输入端串接一个1k的电阻R7作为信号源的内阻，连接后的电路如图4所示。
图4 输入电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图5所示，电压为2.622mA，电流为913.663nA，那么输入电阻为Ri=Ui/Ii≈2.54kΩ。
图5 输入电阻测量结果（4）输出电阻测量：将图1电路中的信号发生器XFG1短路，负载R6开路，在输出端接电压源、电压表和电流表，连接后的电路如图6所示。
图6 输出电阻测量双击虚拟电流表，将它切换在交流电流档，双击虚拟电压表，将它切换在交流电压档，开启仿真开关，测得的数据如图7所示，电压为707.106mV，电流为152.491uA，那么输出电阻为Ro=Uo/Io≈4.64kΩ。
模电第五章答案解析
【例5-1】电路如图 (a)、(b)所示。
（1）判断图示电路的反馈极性及类型；（2）求出反馈电路的反馈系数。
图(a) 图(b)【相关知识】负反馈及负反馈放大电路。
【解题思路】（1）根据瞬时极性法判断电路的反馈极性及类型。
（2）根据反馈网络求电路的反馈系数。
【解题过程】（1）判断电路反馈极性及类型。
在图(a)中，电阻网络构成反馈网络，电阻两端的电压是反馈电压，输入电压与串联叠加后作用到放大电路的输入端（管的）；当令=0时，＝0，即正比与；当输入信号对地极性为♁时，从输出端反馈回来的信号对地极性也为♁，故本电路是电压串联负反馈电路。
在图（b）电路中，反馈网络的结构与图（a）相同，反馈信号与输入信号也时串联叠加，但反馈网络的输入量不是电路的输出电压而是电路输出电流（集电极电流），反馈极性与图（a）相同，故本电路是电流串联负反馈电路。
（2）为了分析问题方便，画出图(a) 、(b)的反馈网络分别如图（c）、(d)所示。
图(c) 图(d)由于图(a)电路是电压负反馈，能稳定输出电压，即输出电压信号近似恒压源，内阻很小，计算反馈系数时，不起作用。
由图（c）可知，反馈电压等于输出电压在电阻上的分压。
即故图(a)电路的反馈系数由图（d）可知反馈电压等于输出电流的分流在电阻上的压降。
故图(b)电路的反馈系数【例5-2】在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。
（1）若从放大电路的输出回路有通路引回其输入回路，则说明电路引入了反馈。
（2）若放大电路的放大倍数为“＋”，则引入的反馈一定是正反馈，若放大电路的放大倍数为“−”，则引入的反馈一定是负反馈。
（3）直接耦合放大电路引入的反馈为直流反馈，阻容耦合放大电路引入的反馈为交流反馈。
（4）既然电压负反馈可以稳定输出电压，即负载上的电压，那么它也就稳定了负载电流。
（5）放大电路的净输入电压等于输入电压与反馈电压之差，说明电路引入了串联负反馈；净输入电流等于输入电流与反馈电流之差，说明电路引入了并联负反馈。
(完整版)模拟电子技术5章习题答案.docx
5 放大电路的频率响应自我检测题一．选择和填空1． 放大电路对高频信号的放大倍数下降，主要是因为C 的影响；低频时放大倍数下降， 主要是因为A的影响。
(A. 耦合电容和旁路电容； B. 晶体管的非线性；C. 晶体管的极间电容和分布电容 )2．共射放大电路中当输入信号频率为f L 、f H 时，电路放大倍数的幅值约下降为中频时的A；或者说是下降了DdB ；此时与中频相比， 放大倍数的附加相移约为 G度。
(A. 0.7 ，B. 0.5 ，C. 0.9) ； (D. 3dB ，E. 5dB ，F. 7dB)； (G. -45°， H. -90 °， I. -180 ° )3． 某放大电路 &3 所示。
由图可见，该电路的中频电 | A v |的对数幅频响应如图选择题& ； 上限频率 f H = 10 8 Hz ； 下限频率 f L = 102Hz ； 压增益 | A vM | =1000当 ff H 时电路的实际增益 =57dB ；当 ff L 时电路的实际增益 =57dB 。
20lg A v / dB80 +20dB/ 十倍频程-20dB/ 十倍频程60 40 2011021041061081010 f / Hz图选择题 34． 若放大电路存在频率失真，则当v i 为正弦波时， v o D。
（ A. 会产生线性失真B. 为非正弦波C.会产生非线性失真D. 为正弦波）D。
（ A. 输5． 放大电路如图选择题 5 所示，其中电容Ｃ１增大，则导致入电阻增大B. 输出电阻增大C.工作点升高D.下限频率降低）?+V CCR 1R 2C 1???RLv s _R 3v o? _?图选择题 5二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）1．改用特征频率 f T 高的晶体管， 可以改善阻容耦合放大电路的高频响应特性。
（ √ ）2．增大分布电容的容量，可以改善阻容耦合放大电路的低频响应特性。
模拟电子技术基础学习指导与习题解答(谢红主编)第五章 思考题与习题解答
第五章 思考题与习题解答5-1 什么是功率放大电路?对功率放大电路有哪些特殊要求?解 以输出功率为主的放大电路称功率放大电路。
对功率放大电路有四点要求：①输出功率要足够大，输出电阻越小越好。
所谓足够大的功率是指能带动负载作功的功率。
输出电阻越小，带负载能力越强。
②效率高。
也就是说，在电源电压一定的情况下，输出功率要大，而管耗要小。
③非线性失真小。
④有过载保护措施。
这是一种防止过载时由于大电流导致烧管的安全措施。
一般是设计保护电路。
5-2 什么是交越失真?它是怎么产生的?用什么方法消除它?解 交越失真是指在正弦波形的正、负半周交界处出现台阶现象的失真情况。
其原因是晶体管存在死区电压，它的特性为非线性特性，因此交越失真属于非线性失真。
克服的办法是加小偏置，使在无信号输入时，小偏置电压等于晶体管的死区电压(或开启电压)，一旦有信号加入，晶体管立刻进入线性工作区，这样就不会出现交越失真了。
5-3 功率放大电路按工作状态不同可分为哪三种?它们各有什么优缺点?解 功率放大电路按工作状态不同可分为甲类、乙类、甲乙类三种。
甲类的最大优点是在信号周期内不失真。
缺点是效率低，在不加信号时也消耗能量，而且静态管耗最大，严重抑制了效率的提高。
乙类的优点是效率高。
静态时管耗为零。
缺点是有削半波失真，只能输出半个周期。
甲乙类是介乎于甲类和乙类两种工作状态之间的一种，其效率比较高，失真情况介乎于以上二者之间，是一种经常采用的工作状态。
※※5-4 甲乙二人在讨论功率放大电路的供电问题时，甲认为从能量守恒的概念出发，当输出功率大时，电源给出的电流理应增加；乙则认为只要输出幅度不失真，电流应在静态值附近上下波动，不管输出幅度大小，其平均值应不变。
你同意哪一种观点?解 对于甲类功放，乙说得对。
因为此时V CQ1cm I I I ==。
而对于乙类功放，甲说得对。
因为此时V cm 2πI I =。
两种功放均符合能量守恒。
※※5-5 甲乙二人在讨论功率放大管的发热问题时，甲认为当输出功率最大时管子最热，因为电流消耗大；乙则认为此时最冷，因损耗在管子中的功率已经都转换成输出功率。
模拟电子技术课后习题答案第五章负反馈放大电路答案
习题5-1 交流负反馈可以改善电路哪些性能？ 解：提高了放大倍数的稳定性、减小非线性失真、展宽频带、变输入和输出电阻 5-2 分析图5-14电路中的反馈： （1）反馈元件是什么？ （2）正反馈还是负反馈？ （3）直流、交流还是交直流反馈？ （4）本级反馈还是极间反馈？ 解：a R 1构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
b R E 构成反馈网络、负反馈、直流反馈、本级反馈。
c R 3构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 6构成反馈网络、负反馈、交直流反馈、本级反馈。
R 7、C 构成反馈网络、负反馈、交流反馈、极间反馈。
5-3 试判断图5-15的反馈类型和极性。
解：a 电流并联负反馈。
b 电流串联正反馈。
au iR 1u oCb ＋V CCu 图5-14 习题5-2图u iu oc5-4 由集成运放组成的反馈电路如图5-16所示，试判断反馈类型和极性。
解：图5-15 习题5-3图CCu u oabL CC＋ －u o cCC＋ －u u o d＋V CCu u o u io R 2bu iu ocu iu o＋ －图5-16 习题5-4图c 电流并联负反馈。
5-5 图5-17中，要达到以下效果，反馈电阻R f 在电路中应如何连接？ （1）希望稳定输出电压； （2）希望稳定输出电流； （3）希望增大输入电阻； （4）希望减小输出电阻。
解：（1）如图，引入R f1。
（2）如图，引入R f2。
（3）如图，引入R f1。
（4）如图，引入R f1。
5-6 如图5-18中，希望稳定输出电流、减小输入电阻，试在图中接入相应的反馈。
解： 如图。
图5-17 习题5-5图RL ＋ －u u o 图5-18 习题5-6图2u iRL ＋ －u u o 2u i5-7 有一电压串联负反馈放大电路，放大倍数A =1000，反馈系数F =0.1，求闭环放大倍数，如果放大倍数A 下降了20%，则此时的闭环放大倍数又为多少？解：9.91.010*******1f ≈⨯+=+=AF A AA 下降20%时，闭环放大倍数的相对变化量为A dA AF A dA ⋅+=11f f =%10120%)20(1011-=-⋅ 94.79.9%)101201()1(f f f f ≈⨯-=+='A A dA A 5-8 有一负反馈放大电路，其开环增益A =100，反馈系数F =0.01，求反馈深度和闭环增益各为多少？解： D =1+AF=25001.010011001f =⨯+=+=AF A A5-9 有一负反馈放大电路，当输入电压为0.01V 时，输出电压为2V ，而在开环时，输入电压为0.01V ，输出为4V 。
电路与模拟电子学课后习题详解 第5章
uo /V
+
4.65
ui D 2
+
V3
uo
T 2
O
4.65
T 2
t /s
10k
10V
题图 5.16
图 5.16(1)
1 解 (1)(a) 输出 电压由仅 由 10V 决定时， uo = (10 U D ( on ) ) 4.65V 。此时， 2
V1 V2 U D ( on ) 0.7V，又 V2 ui ，故 ui 4.65V ；
5.14
一个受噪声污染的脉冲信号如题图 5.14（a）所示，希望将其中最大的
所示） ， 试设计一个完成此功能的电路。 一个正脉冲选出来 （如题图 5.14 （b） 解 如图 5.14(1)所示。
ui (t )
uo (t )
O
t
(a)
O
t
(b)
题图 5.14
Vcc
R
D1
R
ui (t )
R
D2
A
uo (t )
IL (Io )
IZ DZ
+
U 当电网电压增大， 整流滤波输出电压 U s 增大， s
Uo
经限流电阻和负载电阻分压， 使 U o (即 U Z ) 增大； U Z 增大将导致 I Z 剧增； I Z 剧增，流
RL
图 5.13
因为 U o Us U R ， 过限流电阻的电流也要增大， 从而限流电阻上得压降 U R 增大； 从而抵消了 U s 的增大值。当电网电压减小时，上述变化过程刚好相反，结果同 样使 U o 稳定。 (2)设电网电压不变而负载电阻 RL 不稳定
5.4
模拟电子技术课程习题-第五章--放大电路的频率响应
模拟电⼦技术课程习题-第五章--放⼤电路的频率响应第五章放⼤电路的频率响应5.1具有相同参数的两级放⼤电路在组成它的各个单管的截⽌频率处,幅值下降[ ]A. 3dBB. 6dBC. 10dBD. 20dB5.2在出现频率失真时，若u i 为正弦波，则u o 为 [ ] A. 正弦波 B. 三⾓波 C. 矩形波 D. ⽅波5.3 多级放⼤电路放⼤倍数的波特图是 [ ] A. 各级波特图的叠加 B. 各级波特图的乘积C. 各级波特图中通频带最窄者D. 各级波特图中通频带最宽者 5.4 当输⼊信号频率为f L 或f H 时，放⼤倍数的幅值约为中频时的 [ ]倍。
A.0.7 B.0.5 C.0.9D.0.15.5 在阻容耦合放⼤器中，下列哪种⽅法能够降低放⼤器的下限频率？[ ]A ．增⼤耦合电容B ．减⼩耦合电容C ．选⽤极间电容⼩的晶体管D ．选⽤极间电容⼤的晶体管 5.6 当我们将两个带宽均为BW 的放⼤器级联后，级联放⼤器的带宽 [ ] A ⼩于BW B 等于BW C ⼤于BW D 不能确定 5.7 填空：已知某放⼤电路电压放⼤倍数的频率特性为6100010(1)(1)1010u fjA f f j j =++ （式中f 单位：Hz ）表明其下限频率为，上限频率为，中频电压增益为 dB ，输出电压与输⼊电压在中频段的相位差为。
5.8 选择正确的答案填空。
幅度失真和相位失真统称为失真(a.交越b.频率)，它属于失真(a.线性b.⾮线性)，在出现这类失真时，若u i为正弦波，则u o为波(a.正弦b.⾮正弦)，若u i为⾮正弦波，则u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
饱和失真、截⽌失真、交越失真都属于失真(a.线性b.⾮线性)，在出现这类失真时，若u i为⾮正弦波，则u o为波(a.正弦b.⾮正弦)，u o与u i的频率成分(a.相同b.不同)。
5.9 选择正确的答案填空。
晶体管主要频率参数之间的关系是。
《电路与模拟电子技术》课后习题答案
U=IR+US=2×1+4=6V
PI=I2R=22×1=4W，
US与I为关联参考方向，电压源功率：PU=IUS=2×4=8W，
U与I为非关联参考方向，电流源功率：PI=-ISU=-2×6=-12W，
验算：PU+PI+PR=8-12+4=0
1.5求题1.5图中的R和Uab、Uac。
解：对d点应用KCL得：I=4A，故有
RI=4R=4，R=1Ω
Uab=Uad+Udb=3×10＋（-4）=26V
Uac=Uad-Ucd=3×10-(-7)×2=44V
1.6求题1.6图中的U1、U2和U3。
解：此题由KVL求解。
对回路Ⅰ，有：
U1-10-6=0，U1=16V
对回路Ⅱ，有：
U1+U2+3=0，U2=-U1-3=-16-3=-19V
UT=4IT+2I1-2I1=4IT
因此，当RL=R0=4Ω时，它吸收的功率最大，最大功率为
第三章正弦交流电路
3.1两同频率的正弦电压， ，求出它们的有效值和相位差。
解：将两正弦电压写成标准形式
，
其有效值为
，
3.2已知相量 ，试写出它们的极坐标表示式。
解：
3.3已知两电流 ,若 ，求i并画出相图。
解： ，两电流的幅值相量为
解：以结点a，b，c为独立结点，将电压源变换为电流源，结点方程为
解方程得
Ua=21V,Ub=-5V,Uc=-5V
2.12用弥尔曼定理求题2.12图所示电路中开关S断开和闭合时的各支路电流。
解：以0点为参考点，S断开时，
， ，
，IN=0，
S合上时
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第五章 电路的暂态分析5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态，求换路后电流i 的初始值和稳态值。
解：（a ）A i i L L 326)0()0(===-+，换路后瞬间 A i i L 5.1)0(21)0(==++ 稳态时，电感电压为0， A i 326==（b ）V u u C C 6)0()0(==-+， 换路后瞬间 02)0(6)0(=-=++C u i 稳态时，电容电流为0， A i 5.1226=+=（c ）A i i L L 6)0()0(11==-+，0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路，故 0=i（d ）2(0)(0)6322C C u u V +-==⨯=+ 换路后瞬间 6(0)63(0)0.75224C u i A ++--===+(a)(b)(d)(c)CC2Ω2+6V -题5.1图i稳态时电容相当于开路，故 A i 12226=++=5.2 题5.2图所示电路中，S 闭合前电路处于稳态，求u L 、i C 和i R 的初始值。
解：换路后瞬间 A i L 6=，V u C 1863=⨯= 06=-=L R i i031863=-=-=C L C u i i0==+R C L Ri u u ，V u u C L 18-=-=5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。
设换路前电路已处于稳态。
解：换路后，0)0()0(==-+L L i i ， 4mA 电流全部流过R 2，即(0)4C i mA +=对右边一个网孔有：C C L u i R u R +⋅=+⋅210由于(0)(0)0C C u u +-==，故2(0)(0)3412L C u R i V ++==⨯=5.4 题5.4图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的i 、i L 和 u L 。
解：对RL 电路，先求i L (t)，再求其它物理量。
10(0)(0)0.520L L i i A +-=== 电路换路后的响应为零输入响应20.140||(2020)L S R τ===+，故A e e i t i t t L L 10/5.0)0()(--+==τ换路后两支路电阻相等，故Ω+u L -题5.2图题5.3图C+u L-i L 题5.4图A e t i t i t L 1025.0)(21)(-==， 10()()(2020)10t L u t i t e -=-+=-V5.5 题5.5图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的u C 和i 。
解：对RC 电路，先求u C (t)，再求其它物理量V u u C C 24242481244)0()0(=⨯++==-+S 合上后，S 右边部分电路的响应为零输入响应 1(8||24)23RC S τ==⨯=2/24)0()(t t C C eeu t u --+==τ2211()24()432t tC du i t C e e A dt --==⨯⨯-=-5.6 题5.6图所示电路中，已知开关合上前电感中无电流，求0 ()()L L t i t u t ≥时的和。
解：由题意知，这是零状态响应，先求L iA i L 23233||2624)(=+⨯+=∞s R L 416||321=+==τ 故 A e e i t i t t L L )1(2)1)(()(4/---=-∞=τ V e e dtdi Lt u t t LL 448421)(--=⨯⨯==5.7 题5.7图所示电路中，t=0时，开关S 合上。
已知电容电压的初始值为零，求u C (t)和i (t)。
解：这也是一个零状态响应问题，先求C u 再求其它量题5.5图题5.6图+C-300()2015100300(25100||300)0.055C u VRC Sτ∞=⨯=+==+⨯=V e e u t u t t C C )1(15)1)(()(2.0/---=-∞=τA e e dtdu Ct i t t CC 2.02.015.02.01505.0)(--=⨯⨯== 0.20.20.22515(1)250.150.15300300t t tC C C u i e e i i e ---+-+⨯=+=+A e t )1125.005.0(2.0-+=5.8 题5.8图所示电路中，已知换路前电路已处于稳态，求换路后的u C (t)。
解：这是一个全响应问题，用三要素法求解(0)(0)102010()6010164060C C C u u Vu V+-==-∞=⨯+=+ s RC 46104.2101060||40--⨯=⨯⨯==τ τ/)]()0([)()(t C C C C e u u u t u -+∞-+∞=V e t )616(/τ--=5.9 题5.9图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后u C (t)的零输入响应、零状态响应、暂态响应、稳态响应和完全响应。
解：电路的时间常数s RC 261041010)40004000(||8000--⨯=⨯⨯+==τ V u u C C 8108101)0()0(33=⨯⨯⨯==--+ 零输入响应为：te258-VV u C 2884414)(=⨯++⨯=∞零状态响应为：V e t )1(225-- 稳态响应为：2V ，+C-题5.8图+u C-题5.9图暂态响应为：V e e et t t252525628---=-全响应为：V e e u u u t u t t C C C C )62()]()0([)()(25/--++=∞-+∞=τ5.10 题5.10图所示电路中，换路前电路已处于稳态，求换路后的i(t)。
解：用三要素求解A i i L L 4312)0()0(===-+由弥尔曼定理可求得A i L 10636312)(=+=∞s R L 216||31===τA e e i i i t i t t L L L L )610()]()0([)()(2/--+-=∞-+∞=τ5.11 题5.11图所示电路中，U S=100V ，R 1=5k Ω，R 2=20k Ω，C=20μF ，t=0时S 1闭合，t=0.2S 时，S 2打开。
设u C (0-)=0，求u C (t)。
解：00.2t s <≤为零状态响应，110.1R C s τ== V e e U t u t t S C )1(100)1()(10/1---=-=τ 0.2t s >为全响应，212()0.5R R C s τ=+=，V e u C )1(100)2.0(2--=，V u C 100)(=∞22(0.2)()100100(1)100 t C u t e e ---⎡⎤=+--⎣⎦)8.0(2100100+--=t e V5.12 题5.12图(a)所示电路中，i (0-)=0，输入电压波形如图(b)所示，求i (t)。
题5.10图+u C-题5.11图题5.12图(a)(b)解：V t t t u S )1(2)(2)(--=εε，s R L 65==τ， V u S 2=时，A i 122)(==∞65()(1)t i t e A -'=-故 )1()1()()1()()1(5656----=---t et et i t t εε5.13 题5.13图(a)所示电路中，电源电压波形如图(b)所示，u C (0-)=0，求u C (t)和i (t)。
解：V t t t t u S )6.0(2)2.0(4)(2)(-+--=εεε，0.5RC s τ== 单位阶跃响应为V e t S t )1()(2--=V t e t e t e t u t t t C )6.0(]1[2)2.0(]1[4)()1(2)()6.0(2)2.0(22--+----=-----εεε5.14 要使题5.14图所示电路在换路呈现衰减振荡，试确定电阻R 的围，并求出当R=10Ω时的振荡角频率。
解：临界电阻20R ===Ω， 即R<20时，电路在换路后呈现衰减振荡，R=10Ω时3310 2.510/22210R rad s L δ-===⨯⨯⨯， s /rad .LC33301052102010211⨯=⨯⨯⨯==ω--故衰减振荡角频率题5.13图(a)(b)+C-题5.14图s rad /1033.43220⨯=-='δωω5.15 题5.15图所示电路中，换路前电路处于稳态，求换路后的u C 、i 、u L 和i max 。
解：由于R C L ==⨯=-2000101226 故换路后电路处于临界状态s rad L R /1012200030=⨯==ωδV e t e t U t u t t C 10000)10001(10)1()(--+=+=δδ A te dt du ct i t C100010)(-=-= V e t dtdiL t u t L 1000)10001(10)(--==011000=-t 时，即t=10-3S 时，i 最大A e I 313max 1068.31010---⨯=⨯=i 题5.15图+u L-+10V -。