电子技术基础模拟部分习题全解

绪论信号的频谱写出下列正弦波电压信号的表达式（设初始相角为零）：峰，频率峰值

，）有效值频率峰，周峰值期峰峰，角频率值

解：正弦波电压表达，于是得，由于式为（）；

）；（；（

中的方波电压信主教材图图题号加在一个电阻计算信号两端，试用公式在电阻上耗散的功率；然后根据式①分别计算方波信号的傅里叶展开式中直流分量、基波分量、三次谐波分量个分量在电阻上耗散功率之和占电阻在电阻上耗散的功率，并计算这上总耗散功率的百分比。解：方波信号在电阻上的耗散功率：

可知，直由式流分量、基波分量、三次谐波分量分别为所以它们在电阻上的耗散功率为直流分量：

①指主教材中的公式号，后续章节类似情况均为此意。基波分量：三次谐波分量：

图题方波的时域表示

个分量占电阻上总耗散功率的百分比：前三者之和为：

所占百分比：放大电路模型电压放大电路模型如主教材图所示，设输出图题。试分别计算下列开路电压增益条件下的源电压增益

；；（

解：由图可所以知，时，，则源电压增益为同理可得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分别和为电输出端接阻负载，测量到正弦电压信号峰

值为。试计算该放大电、路的电流增益电压增益、功率增益别换算成数表示。

解：电压增益

电流增益功率增益时，电压放大电路输出电压比当负载电阻负载开路时输，求该放大电路的输出电阻出电压减少解：设负载开路时输出电压为，负载电阻时输出电压为根据题意

图题电压放大电路模型放大电路的主要性能指标峰值峰，并分

而则一电压放大电路负载电阻时，输出电压为，负输出端接载电阻断开时，输出电压上升到，求该放大电路的输出电阻

解：设为负载电阻断开时的输出电压，即；负载电阻

时，输出电压为。根据，则输出电阻为

电某放大电流源路输入电阻，如果用内阻为

驱动，放大电路输出短路电流为，开路输出电压为。求放大电路接

负载电、电流增益、功率增益阻时的电压增益，并分别换算成数表示。解：根据题意可得输出电阻

，电流信号源电流由于放大电路开路输出电压为，负载电阻

，于是可得

有以下三种放大高输入电阻型：电路备用：高增益型：。用这三种放低输出电阻型：大电路组功率的放大器负载合，设计一个能在电阻上提供至少。已知信（有效值），内阻为号源开路电压为

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连组所示。成的放大电路如图解的在该放大器中，输入信号源为、内阻电压源；图解前级放大电路的受控源及输出电阻是后级放大电路的信号源和内阻，而后级放大电路的输入电阻则是前级放大电路的负载电阻。设三个放大电路模型的输入电和，于是压分别为

放大器输出功率（图题所示电流放大电路的输出端直接与输入端相连，求输入电阻

图题电流放大电路解：根据电路可得解：设输入电压为率点输出电压为

又因为

则在电压放大电路的上限频率点，电压增益比中频区增益下降，这时在相同输入电压条件下，与中频区比较，输出电压下降到多少？

。，电压；中频区输出电压为；上限频增益为，增益。依题意

所以在相同输入电压条件下，上限频率点的输出电压约下降到中频区的所示，运放的，设输出电压的最大饱和电压值，试求输出电压？实际，画出它的传输特性。

运算放大器集成电路运算放大器所示，运放的开环电压增益电路如图题主教材图

，，电源电压，输入电阻输出电阻求运放输出电压为饱和值时输入电压的最小幅值输入电流

图题输入电压的最小幅值时解：

，当

输入电流主教材图电路如图题

如果上设应为多少？

解：因为此，所以不能小于，因此不时运放已饱和，可能达到时，横轴取，即取

）两点作传输特性，线性区斜率为

图解）

基本线性运放电路中设图题的为理想器件，试求出图的值。解：利用虚短和虚断的概念：由图可知

由图由图（）可知由图（）可知纵轴以取，参见图解中电路输出电压）可得图题所示，设运放是理想的电路如图题，图电路中的

，图，图

电路中的电路中的

求各放大电路的输和出电压图中各支路的电流。解：图利用虚短、虚断的概念：

图（）因图题图的输出电压为（运算电路差分式运算的输出电压为电路

）所示，其闭环增益设计一同相放大电路，如图题

的和求最小，时，流过每一电阻的电流小于当

所示）设计一反相放大电路，如图，要求电压增益值；

时的电流小于和，流过和，求，当输入电压

的最小值。

图题同相放大电所示，解：路如图题反相放大电所示，路如图题电流电压转换器如图题所示。设光探测试仪的输出电流作为运放输入电流；信号，试证明输出电压内阻

图题解：因为，所以，则

所电路如图题的示，设运放是理想的，三极管若求出三极管的各极的电位值；电压表读数为

，试求三极管电流的值。放大系数解：利用虚短概念，各极电位为

三极值管的

所以电流放大系数图题有解：因为电压跟随器，

为差分式运算电路

图题同相输入和反相输入放大电路的其他应用一高输入电阻的所示，试写出桥式放大电路如图题的表达式

的输人信号电压，即有图题所示为一增益线性调节运放电路，试求出该电路的电压增益的表达式。

图题是电压跟随器，有解：

利用虚短和虚断概念，有

将上述方程组联立求解，得故仪用放大器电路如图题为一固定电阻之间可调，求所需电阻

所示主教材图，设电路中串联，若和一电位器要求电压增益在的阻值范围和。并选取但电路中每个电阻值必须小于

可当最大增益时解：由式知，图题设，当，得

，取最小时，为电压增益

取取（电位器）可满足在（之间可调。设计一反相加法器，使其输出电压，允许使用的最大电阻为，求各支路的电阻。解：设反相加法器各支路的电阻为，反馈支路电阻为可写由为

由上式可知最大电阻应为，故选，所以各支路电阻分别为由已计算出的电阻值，可画出设计的反相加法器电路如图解所示。同相输入加法电路如图题所示。求中输图

出电压。表达式。当达？时，式，当

图题解图：的输出电压为

式中即，若则

图解时？，求图中输出电压。表

由于是电压跟随器的输出电压为，故图同相端电压而加减运算电路如图题解：方法一：应用虚短概念和叠加原理。，则令的所示，求输出电压表达式。

图题和将叠加便得到总的输出电压令，联立求解上述方程，结果与方法一同。电路如图题的值。

解：压为

与叠加得输出电压为

所示，设运放是理想的及，试求图题组成电压跟随电路

，反相加法的输出电组成加减电路。利用叠加原理，当时，

所示，设运积分电路如图题放是理想的，已知初始状态时，试回答下列问题当时，若突然加入：后输出的值；当的阶跃电压，求电压时，输入电压波形如所示，试画出的波形，并标出图题的幅值和回零时间。时解：当输入电压为的阶跃电压，，输出电压所的幅值为的波形如图解示，其

图题时，如图所的波形如当示，题

图解所示，当时，的幅值为

而当时，幅值

图解差分式积分运算电路如图题上的初始电，且容器压求与（时，推导的关）当

与的系当时，关推导；

。同当时加入时，写出系；

的关系式，并说明电路与功能。

解：时，为同相积分电路，对于同相端电压为

电路为理想运放，电容的初始电压所示，如图题写与和之间的关系式；写出当电路中电阻出时，输出电压的表达式。

图题组成组成积分电路。的输出电压为解：差分式运算电路，

所示。设运放是理想的，电已知。若。

图题