电子技术基础模拟部分

电子技术基础模拟部分 第一章 绪论

1、写出下列正弦电压信号的表达式（设初始相角为零）： （1）峰-峰值10V ，频率10 kHz; （2）有效值220 V ，频率50 Hz; （3）峰-峰值100 mV ，周期1 ms ； （4）峰-峰值0.25 V ，角频率1000 rad/s;

解:正弦波电压表达式为 )t sin(V = (t)m θω+v ，由于0=θ，于是得到： （1） V )105sin(2 = (t)4t v π⨯； （2） V 001sin 2220 = (t)t v π； （3） V 00020.05sin = (t)t v π； （4） V 00010.125sin = (t)t v ；

2、电压放大电路模型如图( 主教材图 1.4. 2a ) 所示，设输出开路电压增益10=vo A 。试分别计算下列条件下的源电压增益s vs A υυο=:

( 1 ) si i R R 10= ，οR R L 10=； ( 2) si i R R = ，οR R i =； ( 3) 10si i R R = ，10οR R L =；

( 4 ) si i R R 10= ，10οR R L =。

电压放大电路模型

解：由图可知，)(i si i i s R R R v v +=

，i v L

L

A R R R v νοοο⋅+=，所以可得以下结果: （1）si i R R 10=，οR R L 10=时，i i si i i s v R R R v v 1011)(=+=，i i v L L v A R R R v 1011

10

⨯=⋅+=νοοο，则源电压增益为26.810

1111

100≈==

i i s vs v v v v A ο。 同理可得： （2）5.225===

i

i

s vs v v v v A ο （3）0826.0111110≈==

i

i s vs v v v v A ο （4）826.010

111110≈==

i i s vs v v v v A ο

3、在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰-峰值分别为5μA 和5mV ，输出端接2k Ω电阻负载，测量到正弦电压信号峰-峰值为1V 。试计算该放大电路的电压增益v A 、电流增益i A 、功率增益p A ，并分别换算成dB 数 。

解：电压增益 200005.01===

V

V

v v A i v ο dB A v 46)10lg 2(lg 20)102lg(20200lg 20lg 2022≈+=⨯== 电流增益 100105200016=⨯Ω==

-A

V i i A i i ο dB A i 40100lg 20lg 20==

功率增益 200001051052000)1(6

32=⨯⨯⨯Ω

==--A

V V P P A i p ο dB A P 4320000lg 10lg 10≈=

4、当负载电阻Ω=k R L 1时，电压放大电路输出电压比负载开路)(∞=L R 时输出电压减少20%，求该放大电路的输出电阻οR 。

解:设负载开路时输出电压为ο'v ，负载电阻Ω=k R L 1时输出电压为οv ，根据题意 οοο'8.0'%)201(v v v =-= 而 )('L L R R R v v +=οοο

则 Ω=Ω⨯⨯-=-=250101)18.01()1'(3L R v v R οοο

5、一电压放大电路输出端接1k Ω负载电阻时，输出电压为1V ，负载电阻断开时，输出电压上升到1.1V ，求该放大电路的输出电阻οR 。

解:设ο'v 为负载电阻断开时输出电压，即V v 1.1'=ο; 负载电阻Ω=k R L 1时，输出电压为V v 1=ο。根据)('L L R R R v v +=οοο，则输出电阻为

Ω

=Ω⨯⨯-=-=100101)111.1()1'(3V V R v v R L οοο

6、某放大电路输入电阻Ω=k R i 10，如果用1μA 电流源(内阻为∞)驱动，放大电路输出短路电流为10mA ，开路输出电压为10V 。求放大电路接4k Ω负载电阻时的电压增益v A 、电流增益i A 、功率增益P A ，并分别换算成dB 数表示。

解:根据题意可得输出电阻

Ω=⨯=-k A V R 1)1010(103ο

由于放大电路开路输出电压为V v 10'=ο，电流信号源电流A i s μ1=，负载电阻Ω=k R L 4,于是可得

800

1010101104101(10410)('3

6)333=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅+⋅==-i s L L i v R i R R R v v v A οοο dB

A v 58800lg 20lg 20≈=

2000101)104101(10)('633=⨯⨯+⨯=+==-s L s i i R R v i i A οοο

dB

A i 662000lg 20lg 20≈=

6

3

26323332222106.11010)101(104)]104101(10410[)]('[⨯=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅+=

⋅==-i

s L

L L i s L i p R i R R R R v R i R v P P A οοοο

dB A P 62)106.1lg(10lg 106≈⨯=

7、有以下三种放大电路备用: （1）高输入电阻型：Ω=M R i 11，101=οv A ，Ω=k R 101ο；

（2）高增益型：Ω=k R i 102，1002=οv A ，Ω=k R 12ο；(3 )低输出电阻型：Ω=k R i 103，13=οv A ，Ω=203οR 。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。已知信号源开路电压为30mV(有效值)，内阻为Ω=M R si 5.0。

解:由于高输入电阻放大电路对电压信号源衰减小，所以输入级(第一级)宜采用高输入电阻型放大电路;低输出电阻放大电路带负载能力强，所以输出级(第三级)宜采用低输出电阻型放大电路;中间级(第二级)用高增益型。于是三种放大电路模型互联组成的放大电路如图解所示 。