北京交通大学模拟电子技术试卷2.doc

试卷2
一、简答下列问题(24分,每题3分)
1.评价放大电路的性能指标主要有那些?
答:放大增益,输入电阻,输出电阻,通频带,非线性失真系数,最大不失真输出电压,最大输出功率和效率。
2. 场效应管与晶体管相比,有哪些特点?
答:电压控制元件,单极性器件,温度特性好,抗辐射能力强,输入电阻高,功耗低,便于集成、跨导较低、工作频率偏低、存在背栅效应(即衬底调宽效应等)。
3.电流源电路在集成电路中,主要作用有那些?
答:有源负载,偏置电路
4.一个稳定的振荡器除了需要满足平衡条件,还需要满足哪两个条件?常用的正弦振荡器有那些?
答:平衡条件,稳定条件;LC振荡器,三点式,RC振荡器,晶体振荡器等。
5.负反馈对放大器性能有那些影响?
答:增益减小,放大器的稳定性提高,通频带增加,非线性失真减小,输出、输出阻抗也发生一定的变化。
6.若一个运算放大器是理想的,那么它具有那些性能?
答:开环增益无穷大,输入电阻无穷大,输出电阻为0,频带宽度无穷大,共模抑制比无穷大,失调、漂移和内部噪声为零。
7.CMOS有源负载放大器与CMOS互补放大器相比,哪个放大器的电压增益较大?请说明原因。
答:CMOS互补放大器电压增益是CMOS有源负载放大器的2倍。
CMOS有源负载放大器,CMOS互补放大器
8.一阶低通有源滤波器和积分器电路结构相同,解释为何有两种不同的名称?
答:当信号频率比较高,输出与输入满足积分关系,此时称为积分电路。此时的输入与输出波形完全不同。
当输入信号频率比较底时,在通带内,输出信号和输入信号基本相同。如低频方波信号,仅仅上升沿和下降沿满足输入输出之间的积分关系,其他状态输出与输入波形基本相同。
二、(12分)电路如题二图所示,已知三极管β= 50,UBEQ = 0.7V,Ucc=12V,Rb1=8kW,Rb2=2kW,Rc=2 kW,Re=850W,RL=3 kW,rbb’=100Ω。C1、C2、Ce电容足够大。试求:1.静态工作点值;
2.画出小信号等效电路;
3.放大倍数Au,输入电阻ri,输出电阻ro 。
解答:(1)
第1放大电路的静态工作点计算如下。
第2放大电路的静态工作点与第1级完全相同。
(2)略
(3)
电路的输入电阻和输出电阻分别为
电路的增益计算:
三、(12分)
放大电路如题三图a所示,它的幅频特性曲线如题三图b所示。设晶体管VT的hfe=100,hie=200Ω, Rs=1KΩ,RB=100KΩ。
(1)确定Rc的值。
(2)说明通常放大器为什么会出现低频效应和高频效应。
(3)若某级联放大电路的电压增益函数为
,
其中频增益是多少?下限频率fL和上限频率fH值是多少?
题三图
解答:
(1)
(2)晶体管有结电容的存在,因此有高频效应,放大电路中如果有耦合电容和旁路电容,因此有低频效应。
(3)增益为100dB。下限频率为1000/2π=15.9Hz,上限频率为10000000//2π=159KHZ
四、(10分)电路如题图4所示。假设β1=β2=β3=100,hie1=hie2=5kΩ,hie3=1.5 kΩ。
1.静态时,若要求Uo=0,请估计Io值应为多少?
2.计算电压增益Au=Uo/Ui 。
题四图
解答:
解:(解法一:近似计算)
若Uo=0,则
采用输入电阻法计算级联放大器在增益。
第一级放大器为单输入单输出差分放大器,其对应的差模和共模输入信号分别为
第二级的输入电阻Ri2,
(解法二:较精确计算)
若Uo=0,则
采用输入电阻法计算级联放大器在增益。
首先计算第二级的输入电阻Ri2,
五、(12分)
题五图示电路是没有画完的功率放大电路,已知输入电压ui为正弦波,运算放大电路为理想运放。
1.标出三极管VT1和VT2的发射极箭头,并合理连接输入信号ui和反馈电阻Rf,使电路具有输入电阻小、输出电阻小的特点;
2.如果使电路输入电阻大、输出电压稳定,又应该如何连接输入信号和反馈电阻?
3 .设三极管VT1和VT2的饱和管压降可忽略不计,计算VT1和VT2的极限参数大体应满足什么条件?
4.电路最大的输出功率有多大?(Pomax =?)
解答:
(1)VT1为NPN,VT2为PNP。输出电压Uo接V-,1接2,3接地。
(2)Uo接2端,1接3。
(3)
(4)
六、(10分)
已知输出电压为6V,负载为RL;画出电路中A、B、C点的波形;
解答:见讲义相关单元,略
七、(12分)
1.判断如题七图a、b反馈类型(正或负反馈,交流或直流反馈,电压或电流反馈,并联或串联反馈)。
2. 一个多级放大电路如题七图c所示。为了进一步稳定各直流工作点,应该分别引入什么反馈组态?画出引入反馈后的电路图。求出深负反馈下的电压增益。
解答:
(1)电压串联正反馈
(2)电压串联正反馈。
(3)电压串联负反馈,输出接VT1的发射极。
八、(4分) 已知题八图中,C=100nF,R=10kΩ,R1=2 kΩ, R2=1 kΩ,电路参数是否满足振荡条件?如果满足振荡频率是多少?
题八图
解答:
(1)满足
(2)
九、(8分)判断题九图中的四个电路是否能够对交流电压信号进行线性放大。
题九图
解答:
(1)不能,无静态工作点。
(2)可以。无静态工作点,交流通路正常。
(3)不可以。静态时,GS有正偏电压。
(4)不可以,没有合适的静态工作点,