重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题
重庆大学模电(唐治德版)第3章 负反馈放大
xi
+-
xid
基本放大电 路 A 反馈网络
xo
xf
F
vi vid
+
-
+
A
vo
R1 RL
R2 vf vo R1 R2
与输出电 压成正比
+
vf
R2
当输入电压一定时，电压负反馈具有稳定输出电压的作用：
例如，如负载电阻RL减小，引起输出电压下降，电路将进行下述 自动调节过程，稳定输出电压：
RL 放大电路外部因素 vo 电压负反馈 v f vid vo |
例3.4 试判断电路是电压反馈或是电流反馈。 io +
R2 iid R3 RL + v - o
反馈是通过负载电阻接至运放的输 出端，则为电流反馈。
vi
ii
if
R1
电流并联负反馈。
R2
iid
+
A R1
io
vo
RL
vi
ii i f
反馈直接取自运放的输出端，为电压 反馈
电压并联负反馈
15
例3.5 试判断电路是电压反馈或是电流反馈。
+
（+）
A RL R1
vo
vo
（+）
vf
解:
(a)
vf
R1
(b)
图(a) vi vid vo v f vid 图(b) vi vid vo v f vid
负反馈
正反馈
如果使净输入稳定：负反馈 如果使净输入不稳定：正反馈
7
例3.2 试判断电路的反馈极性。
ro
模拟电子技术基础答案(唐治德)3.docx
习题三3.1放大电路屮何谓开环和闭环？何谓正反馈和负反馈？解：开环是没有反馈的放人电路，而闭环则是指有反馈的放人电路。
在外加输入信号不变时，如果反馈使基本放人电路的净输入信号比没有反馈时增加了，则这种反馈称为止反馈。
正反馈的效果是：在外加输入信号不变吋，正反馈使输出信号增大, 导致闭环增益比开环增益大。
在外加输入信号不变时，如果反馈使基本放人电路的净输入信号比没有反馈时减少了，则这种反馈称为负反馈。
负反馈的效果是：在外加输入信号不变时，负反馈使输出信号减小, 导致闭环增益比开环增益小。
3.2题图3.2电路中电容对交流信号可视为短路。
判断是哪些元件引入了反馈，是止反馈还是负反馈，是电压反馈还是电流反馈，是串联反馈还是并联反馈，是直流反馈还是交流反馈。
多级只判断级间反馈。
R2⑴题图3.2解：图(a)： R2、R3引入直流电压并联负反馈。
图(b)： R3对运放A2引入交直流电压并联负反馈；Ri和旳对运放A】和A?引入交直流电压串联负反馈，是极间反馈；图(c)： R2> R3引入交直流电压串联正反馈。
图(d)： R2対运放A|引入交直流电压串联负反馈；R3对运放A|和A?引入交直流电压并联负反馈，是极间反馈；图(e)： R2引入直流电压串联负反馈。
图(f)： R?引入交直流电流串联正反馈。
图(g)： R2和Rf引入交直流电流并联负反馈。
3.3题图3.3电路中，要获得很好的反馈效果，说明是采用内阻较小的电压信号源，还是采用内阻较大的电流信号源(在图中画出)，为什么？题图3.3解：图(a)中，R?引入电压并联负反馈，采用电流源反馈效果较好。
图(b)屮，R?引入电流串联负反馈，釆用电压源反馈效果较好。
3.4题图3.3 (a)电路中,若运放的开环电压增益A”。
、输入电阻斑很大。
(1)判断反馈的组态；(2)试求证/〜-旦；(3)说明电路的功能。
解：(1)电压并联负反馈。
（2）电路引入深度负反馈，故虚用和虚断成立。
重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题7
e + vi _ Re rbe
c +
ib
b
RC
RL
vo _
（d）
解：画出图(d)电路的小信号等效电路：
Av
( Rc // RL )
rbe
rbe Ri Re // 1
Ro Rc
表达式(略)
7.18分别画出题7.18图所示电路的小信号等效电路，并注意标出各电压电流的正 方向;写出各图的电压增益Av及输入电阻Ri、输出电阻Ro的表达式。
Rb1 C1 Rc
+VCC
C2
ib
+ vi _ Rb3
b rbe e
c
ic
ib
+
RL
+ vi
Rb3 Rb2
Re1 Ce
vo
RC Re1
RL
7.20电路如题7.20图(a)所示，晶体管T1、T2的参数分别为β1、β2，rbe1、rbe2，Q点 合适。（1）画出小信号等效电路；（2）写出电压增益Av、输入电阻Ri和输出电 阻Ro的表达式。
+VCC
R3 R1 C1 Rs vs + + vi R2 R4 T1 R6 C2 C4 vo T2 R5 C3 +
解：
(2) C1，C2 为耦合电容，起通交流隔直流的作用。 Ce 为发射极旁路电容，将交流信号旁路。 (3)相同点：都起稳定静态工作点的作用； 不同点：Re2对交流无负反馈作用，而Re1却有。
Rb1 C1 Rs
Rc
+VCC
模电课后习题解答
解：由题意
vi＝6sinωt(V)波形如图2.1.7所示：
当 时，二极管D1导通，vo＝3.7V，
当 时，二极管D2导通，vo＝−3.7V，
当 时，二极管D1、D2截止，vo＝vi。
2.2.2已知稳压管的稳压值VZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。求题图2.2.2所示电路中VO1和VO2各为多少伏。
解：（1）当VI＝10V时，若VO1＝VZ＝6V，则稳压管的电流为
，
大于其最小稳定电流，所以稳压管击穿。故 。
（2）当VI＝10V时，若VO2＝VZ＝6V，则稳压管的电流为
对于图b所示的电路，当 时，稳压管DZ反向击穿，vo＝VZ，当 时，稳压管DZ未击穿，vo＝vi。
2.2.4已知题图2.2.4所示电路中稳压管的稳定电压VZ＝6V，最小稳定电流IZmin＝5mA，最大稳定电流IZmax＝25mA。
（1）分别计算vi为10V、15V、35V三种情况下输出电压vO的值；
（2）若vi＝35V时负载开路，则会出现什么现象?为什么？
解：（1）当vi＝10V时，若vO＝VZ＝6V，则稳压管的电流为4mA，小于其最小稳定电流，所以稳压管未击穿。故
当vi＝15V时，稳压管中的电流大于最小稳定电流IZmin，所以
vO＝VZ＝6V
同理，当vi＝35V时，vO＝VZ＝6V。
主观检测题
2.1.1试用电流方程式计算室温下正向电压为0.26V和反向电压为1V时的二极管电流。（设 ）
解：由公式
由于 ，VT=0.026V
正向偏置VD=0.26V时
当反向偏置 时
重庆大学模电(唐治德版)第2章 集成运算放特性
( f ) A
fH –上限截止频率
AV
f
o 有用信号频段 (a) 理想放大器的频率特性
AV 0.707AV
中频增益增益
中频区
f
o fL fH 低频区 有用信号频段 高频区 (b) 实际放大器的频率特性
有用信号频段的增益称为中频增益增益（Av），使增益下降为 中频增益的0.707倍所对应的频率称为截止频率或3dB频率。
2.1.1 放大电路的概念
信号放大是对信号乘比例系数的运算，比例系数称为增益或 放大倍数。
+V 音频 放大器 扩音机放大电路框图
当无声波输入时，拾音器输出 电压为0，音频放大器的输出电压亦 为0，扬声器没有声波输出，即直流 电源+V不直接产生输出电压。
当有声波输入时，拾音器将声波转换为电压信号，音频放大 器将其幅度和功率放大并驱动扬声器，扬声器将输出电压信号还 原成较强的声波。
io
+
-
+ Vo -
RL
vo Avo vi
RL
电压受控源 电流受控源 io Agsvi Ro RL
(4) 互导放大模型 互导增益：
VS +
RS + Vi -
Ri
io Ag vi
短路互导增益：
输入电阻和输出电阻不变
io Ags vi
RL 0
4种放大模型可以互相等效变换，所以，可采用任何一种模型 表示实际放大器。无特别声明，通常采用电压模型。
f
V A V 20lg VO 20lg o i 3dB V A V VH i H
o fL fH 低频区 有用信号频段 高频区 (b) 实际放大器的频率特性
模电课后习题答案
BabbaCbcbaBcb1．PN结加正向电压时，空间电荷区将（ B ）。
a.变宽b.变窄c. 基本不变2．在本征半导体中加入（A）元素可行成Ｎ型半导体。
a.五价b.四价c.三价3．当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为（B）。
a.前者反偏、后者正偏；b.前者正偏、后者反偏；c.前者正偏、后者正偏；4．直接耦合放大电路存在零点漂移的主要原因是（ B ）。
a.电阻阻值有误差b.晶体管参数受温度影响c.电源电压不稳5．当信号频率等于放大电路的或时，放大增益下降（A）．ａ．３dB b．4dB c.．5dB6．交流负反馈是指（C）a. 直接耦合放大电路中引入的负反馈b. 只有放大直流信号时才有的负反馈c. 在交流通路中的负反馈7．稳定放大电路的放大倍数（增益），应引入（ B ）。
a. 直流负反馈b. 交流负反馈c. 正反馈8．为了增大放大电路的输入电阻，应引入（ C ）负反馈。
a. 电压b. 电流c. 串联d. 并联9．欲将正弦波电压移相，应选用（ B ）电路。
a. 反相比例运算b. 同相比例运c. 微分运算10．欲将方波电压转换为三角波电压，应选用（A）电路。
a. 积分运算 b .乘方运算 c. 同相比例运算11．为了获得输入电压中的低频信号，应选用（ B ）滤波电路。
a. 高通b. 低通c. 带通12．一个实际的正弦波振荡绝大多数属于正反馈电路，它主要由（ C ）组成。
a：负反馈b：放大电路和反馈网络c：放大电路、反馈网络和选频网13．功率放大电路的转换效率是指（ B ）。
ａ．输出功率与晶体管所消耗的功率之比ｂ．最大输出功率与电源提供的平均功率之比ｃ．晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比。
模电课后习题答案
模电典型例题分析第二章题2.1 如图所示电路，已知集成运放开环差模电压增益为∞，其电源电压±VCC=±14V ，Ui=1V ；R1＝10k,Rw=100k 。
请问：当Rw 滑动端分别在最下端、最上端和中点时时，输出Uo ＝？V ； 解：14V ,1V,6V题2.2 在题图所示的放大电路中，已知Ω=====k R R R R R 1087521，Ω===k R R R 201096∶① 列出1O u 、2O u 和O u 的表达式；② 设V u I 3.01=，V u I 1.02=，则输出电压?=O u注：此图A 1的同相端、反相端标反。
解分析：本题中，运放A 1构成反相比例运用电路，A 2构成同相比例运用。
而A 3则构成了一个减法电路，由于可将运放当作理想器件，又在线线场合下使用，所以可使用“虚短”及“虚断”的两个基本概念来对电路进行分析。
（1）211111522216101010311202O I I I O I I I R u u u u R R u u u u R =-=-⨯=-⎛⎫⎛⎫=+=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 对A 3，103222281020210203O O O I R u u u u u R R +=⨯===++因为0133079u u u u R R ---=－ 332011I I u u u u u -+===-()()90313212712201023O I I I I I R u u u u u u u R u u -=--=---=+（2）120.3,0.120.330.10.9I I O u V u Vu V ===⨯+⨯=题2.3 加减运算电路如图所示，求输出电压O u 的值。
R u分析：本题中运放A 构成了差分减法电路，由于运放可作理想器件，且工作在线性区，可用“虚短”和“虚断”的基本概念来分析电路。
此电路的同相和反相端分别有两个输入信号，因此可用叠加原理来分析。
重庆大学模电(唐治德版)课后习题答案习题
② 试画出电压vo1和vo的波形图，并在图上标出电压的幅值以及振荡周期的值。
vo
1 RC
t
t0 vo1dt vo (t0 ) vI
RR33 vo1 R4
vo
VT
R1 R2
VZ
VZ
T/2 T/2
斜率-VZ/RC
VT
R1 RvO21
VZ
VZ
VOH=VZ
R1 R2 DZ
解: （1）为便于分析，可先画出 vo 和
波形示意图如图(b)所示。
vc
的
R
D1
RW
UF
R1
R1 R2
VZ
电路为振荡电路
C
_
D2
vC
A +
vO •
_
R3
+_ + R1_
_
R2
DZ
±VZ
11.21 （教材例题：P292）电路如题11.21图，运放A和二极管D1、D2都是理想器件， 稳压管DZ的稳压值为UZ。要求：2）证明调节电位器RW改变矩形波占空比时， 周期T将保持不变。 ；
VT 同相
补充 电路如图所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输 题2： 入信号下的输出电压波形。 反相
解：（1）门限电压
vI
vp
R2 R1 R2
vO
VO
10V
VT
R2VOH R1 R2
5V
VT
R2VOL R1 R2
5V
（2）传输特性
（3）输出电压波形
补充题3 解：
解：（1）根据起振条件
模电课后题答案详解
习题解答第1章1.1简述半导体的导电特性。
答：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
半导体一般呈晶体结构，其原子核对价电子的束缚较弱，当半导体受到外界光和热的刺激时，它便释放价电子，从而使导电能力发生变化。
例如纯净的锗从20℃升高到30℃时，它的电阻率几乎减小为原来的1/2。
又如一种硫化镉薄膜，在暗处其电阻为几十兆欧姆，受光照后，电阻可以下降到几十千欧姆，只有原来的百分之一。
利用这些敏感性可制成各种光敏元件和热敏元件。
若在纯净的半导体中加入微量的杂质，则半导体的导电能力会有更显著的增加，例如在半导体硅中，只要掺入亿分之一的硼，电阻率就会下降到原来的几万分之一，这是半导体最显著的导电特征。
利用这个特性，可制造出各种半导体器件。
1.2 简述PN结是如何形成的。
答：当P型和N型半导体结合在一起时，由于交界面两侧多数载流子浓度的差别，N区的多数载流子电子向P区扩散，P区的多数载流子空穴也要向N区扩散，于是电子与空穴复合，在交界面附近P区一侧因复合失去空穴而形成负离子区，N区一侧也因复合失去电子而形成正离子区。
这些不能移动的带电离子形成了空间电荷区，称为PN结。
PN结内存在一个由N区指向P区的内电场。
内电场的形成将阻止多数载流子的继续扩散，另一方面又会促进少数载流子的漂移，即N区的少数载流子空穴向P区移动，P区的少数载流子电子向N区移动。
因此，在交界面两侧存在两种对立的运动，漂移运动欲使PN结变窄，扩散运动运动欲使PN结变宽。
当扩散运动产生的扩散电流和漂移运动产生的漂移电流大小相等，两种运动达到动态平衡时，PN结宽度不再变化，即PN结维持一定的宽度。
由于内电场的存在，使载流子几乎不能在PN结内部停留，所以，PN 结也称为耗尽层。
1.3 二极管的特性曲线有哪几个区域？二极管的单向导电能力是指特性曲线上的哪个区域的性质？二极管的稳压能力又是指特性曲线上的哪个区域性质？答：二极管的特性曲线有正向特性、方向特性和反向击穿特性三个区域。
重庆大学模电(唐治德版)第10章非线性运算电路
VOH VOL
Von Vz1 (Von Vz2 )
vI 0 vI 0
D1 D2
vI
R
A
vO
图10.5.3反相过零比较器
过零比较器应用： 波形变换 输入为正负对称的正弦波
时，输出为方波。
电压传输特性
vO VOH
vI o
VOL
同相
vO Avo (VP VN )
图示为另一种形式的单门限电压比较器，试求出其门限电
补 压(阈值电压)VT，画出其电压传输特性。设运放输出的高、 充：低电平分别为VOH和VOL。
门限电压(阈值电压)VT：使输出发生 跳变的输入电压值。
解： 利用叠加原理可得
vp
R2 R1 R2
VREF
R1 R1 R2
vI
因为vP＝vN＝0，即
R2 R1T
R1
R2
R2
VR
R1
R1
R2
VZ
VT
R1
R2
R2
VR
R1 R1 R2
vO
下限阈值电压:
VT
R1
R2
R2
VR
R1
R1
R2
VZ
回差电压ΔVT:
VT
VT
VT
2R1 R1 R2
VZ
中心电压是上限阈值电压和下限阈值电压的平均值
V0
VT
R1
R2
R正1 反馈
vO VOH VZ
在运放输出负饱电压VOsat-时，稳压管DZ被击 穿稳压，电阻R3限流保护DZ，输出低电平