第三章 常用放大器-电子技术基础与技能 辅导与练习(第二版)

2025-04-15
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教辅

内容正文:

162 2.在画交流通路时注意 R3 的左边由于 C1 短路到地,右边由于直流电源短路到地,所以 R3 在交流通路被短路。 (六)计算题 1. VUBQ 4.3 VUEQ 7.2 mAII EQCQ 1 VUCEQ 3.5 AIBQ 10 92Au kri 9.2 kro 4 2. kRb 582  6.16uA mVUAU iuo 830506.16  放大电路只放大信号的幅 度,不改变信号的频率,所以输出信号的频率是 1kHz。 第三章 常用放大器 一、课堂练习题 (一)填空题 1.输入级 中间级 输出级 2.同相端 3.开环差模电压放大倍数 Aod为∞ 差模输入 电阻 idr 为∞ 共模抑制比 CMRK 为∞ 输出电阻为 or 为 0 4.差动放大器 5.温度变化 6.输入信号为零时 差动放大器 7.相同 相同 相同 相反 8.差模 共模 ∞ 9.虚短 0 NP ii 10.放大器 反馈网络 11.正反馈 负反馈 12.负 正 13.输出电压 电阻 带负载能力 14.串联 15.电压跟随器 电压串联 输出信 号 输入端 高 低 相近 相同 1 16.直流 17. 0.01 18.电压并联 相反 反相 例运算放大器 i f U R R  1 fRR //1 19.反相加法器 20.过零电压比较器 OPPU OPPU 21.输入信号限幅 V7.0 输出限幅 V4 22.大 23.甲 乙 甲乙 甲 乙 甲乙 24.对称正负双电源 0V 单电源 2/Ec 输出耦合电容 25.OTL 功率放大器 激励管 功放管 输出耦合电容 中点电压调节电位器 增大 为功放管提供静态偏置 26.复合管 9600 27.同相输入端 输出端 OCL 28.电压 输入阻抗高 栅极 G 漏极 D 源极 S 29.NPN 30.结型 绝缘栅型 源 漏 增强型 耗尽型 31.自偏压 分压式偏置 32.中规模 大规模 超大规模 33.LC 并联回路 最强 34.阻抗匹配 35.双调谐放大器 36.并联 串联 37. 9 38. 6 39. 8 (二)单项选择题 BDADC DBCDB AABCB BCCCD CBCBC DCDCA DDDAA (三)判断题 ××××√ ×√×√√ √√×√√ ×××√× ×√××√ √×√×√ ×√√√√ √√√×√ ×××√√ √√√ (四)简答题 1.见教材 2.见教材 3.见教材 4.见教材 5.见教材 6.见教材 163 7.见教材 8.若 RP 触头往上调有:RP 的阻值↑→VT1的 IB↓→VT1的 IC↓→VT1的 Uc↑→VT2的 UB↑, 导通程度↑,c、e等效电阻↓;VT3的 UB↑,导通程度↓,c、e等效电阻↑。→中点电位↑。 9.见教材 10.见教材 11.R4、C3 构成自举升压电路 (五)作图题 1. +-C2VT1R2R1R4R5R4C1UiC4VT2R7R6R8R10R9EcC3Uo+-C6VT2R12R11R13R15R14C7RLC5Rf3Rf1Rf2 2.见教材 3.见教材 4.见教材 5. Uo1 0 π 2π Uo2 0 π 2π+9V-9V +4V-4V 6.见教材 (六)分析计算题 1.-500mV -1000mV 500mV 1000mV 2.RP 触头的输出电压范围:-0.5~+0.5V 输出电压 Uo 的范围:-5.5~+5.5V 3. -3V 4. 0.9V 5. -0.5V 6.分析 Uo 与 Ui 的关系式,画出符合这个关系式的比例放大器,计算出元件参数的即可。 ∞-++R120kR220kR320kRf100kR46.2kUoU1U2U3 ∞-++Rf100kR150kR3100kR250kU1U2Uo 164 7.电路为 OTL 功率放大器 Ec=20V Po=12.5W 8. 9. 二、自我检测题 (一)填空题 1.增强 减弱 2.稳定静态工作点 改善动态性能 3.电压 电流 4.电流并联 5.电压 串联负 输出 6.串联 7.直接耦合 零漂 差动放大器 8.为零 9. R1 Rf 10.反相 比例运算放大器 相同 1+Rf/R1 11.同时增大 UC1-UC2 12.发射 VT1 VT2 13. 4000 14. 1 15.结 耗尽 16. L C (二)单项选择题 CDACC CBBCD (三)判断题 ×√××× ×√××× (四)简答题 1.见教材 2.见教材 (五)作图题 略 (六)分析计算题 1. 240mV 2.略 3.Ec=26V Po=21.125W 165 第四章 直流稳压电源 一、课堂练习题 (一)填空题 1.调整元件 取样电路 基准电路 比较放大电路 放大 2.电压负反馈 复合管 3.固定式 可调式 固定式 可调式 4.串联型 并联型 5.开关调整管 储能电路 取样比较放大电路 基准电路 脉冲调宽电路 6.饱和 截止 (二)判断题 √√√√× × (三)单项选择题 BBD (四)简答题 见教材 二、自我检测题 (一)填空题 1.电网电压变化 负载 调整元件 取样电路 基准电路 比较放大电路 2. 调整元件 取样电路 基准电路 比较放大电路 调整元件 3. 调整管 电压降 调整管 电 压降 4.输入端 输出端 公共端 5.+12V -9V 1.2~37V 可调 (二)判断题 ××√×√ ×√√×√ (三)单项选择题 DDABB CB (四)综合题 1.具有放大环节的串联稳压电源 滤波电容 上正下负 调整管 输出电压 比 较放大管 变化量 取样电路 升高 基准电压 电流 2.见教材 3.见教材 第五章 正弦波振荡电路 一、课堂练习 (一)填空题 1.相位  n2 ( n取自然数) 幅度 1FAu 2. 3 180 3.串并 移相式 4.电感 L 电容支路 5.放大器 LC 并联选频 正反馈 6.放大器 选频电路 正反馈网络 (二)判断题 √×√×√ √ (三)单项选择题 BCAC (四)简答题 第三章 常用放大器 学习目标 (1)掌握集成运放的组成; (2)了解差动放大器的主要作用、结构和基本工作原理; (3)掌握负反馈的概念和结构,学会判断负反馈的类型; (4)了解负反馈对放大器性能的影响; (5)掌握同相比例、反相比例运算放大器的电路结构和计算方法; (6)理解加法器、减法器的电路结构,会简单的计算; (7)了解电压比较器的结构、工作原理及应用范围; (8)掌握OCL、OTL放大器的基本电路结构、工作原理,会计算各类电路的输出电压; (9)了解集成功率放大器; (10)了解场效应管的工作原理、种类及基本放大电路; (11)了解调谐放大器的作用、种类、基本工作原理。 知识要点 一、集成运算放大器及应用 1.集成运放的结构 集成运算放大器是利用集成电路工艺制成的具有高放大倍数的直接耦合放大器,其 内部结构框图如图31所示,一般由输入级、中间级、输出级、偏置电路4部分组成。 ①各个组成部分的构成、作用及特点见教材中的叙述,这里不重复介绍。 ②集成运放的输入级一般采用差动放大器(又称为差分放大器),可较好地解决直接 耦合放大器的零点漂移问题。 所谓零点漂移,是指放大器在没有输入信号时,输出端静态电压出现忽大忽小、忽快 忽慢的无规则变化的现象。零点漂移通常简称零漂。零漂现象与温度变化、电源电压波 动、电路元件老化等因素有关。 2.基本差动放大器 ①电路结构:基本的差动放大器由两个参数完全对称的基本放大器构成,信号由两个三 34 图31 图32 极管的基极同时输入,从两个三极管的集电极同时输出。基本差动放大器如图32所示。 ②抑制零漂的原理:差动放大器采用了对称的电路形式,当温度变化引起零漂时,由 于电路的对称性,两边的零漂是同相的,在输出端会相互抵消,使输出电压的变化量等于 零,从而完全抑制了零漂。 ③正确理解共模信号、差模信号的定义,以及共模抑制比的含义,对同学们掌握和应 用集成运放至关重要。共模信号是无用的干扰信号,必须设法抑制;差模信号是从信号源 输入至放大器的有用信号,必须采取保护措施使其能够得到应有的放大。 3.集成运放的符号 集成运算放大器的符号有两个输入端,分别是同相输入端(用“+”或“P”表示)和反 相输入端(用“-”或“N”表示),一个输出端。 4.理想集成运算放大器的主要参数 开环差模电压放大倍数:Aud=∞; 开环差模输入电阻:ri=∞; 开环差模输出电阻:ro=0; 共模抑制比:CMRR=∞; 开环带宽:fbw =∞。 5.理想集成运放的特点 ①两输入端电位相等,即 uP=uN,称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度 负反馈。 ②两个输入端的电流均等于零,即ip=iN=0,称为“虚断”。 “虚短”和“虚断”是分析集成运放电路的两个重要依据。在分析集成运放的各种应 用电路时,利用这两个概念可以很方便地推导出某些电路的输出———输入关系,给解决问 题带来了很大的方便。 6.集成运放的应用 ①引入深度负反馈构成比例(线性)放大器,用于对交、直流小信号的放大。 ②开环运用或引入正反馈,构成电压比较器,用于比较两个信号的大小。 当集成运放开环(没有反馈)运用时,可以构成过零比较器和任意电压比较器,这两 种统称为单限电压比较器。其中,过零比较器是任意电压比较器的特例。分析要点是: up >un,uo=+UOPP;up<un,uo=-UOPP。主要用于A/D(模数)转换、波形变换等场合。 44 ③使用集成运放的注意事项有6点,详见教材。 7.比例运算放大器 由运放构成的基本放大器有反相比例运算放大器和同相比例运算放大器。这两种电 路的相关特点见表31。 表31 反相比例放大器与同相比例放大器比较 放大器名称 比较项目 反相比例放大器 同相比例放大器 电路结构 主要特点 ①信号由反相输入端输入;输出信号与 输入信号相位相反 ②采用电压并联负反馈 ③up =un=0;ip=in=0,反相输入 端又称为“虚地” ④R2=R1//Rf,R1=Rf时,电路成为 反相器 ①信号由同相输入端输入;输出信号与 输入信号相位相同 ②采用电压串联负反馈 ③up =un;ip =in =0 ④R2 =R1//Rf,R1开路后时,电路成 为电压跟随器 电压放大倍数 Au =- Rf R1 Au =1+ Rf R1 ri 低(ri=R1) 高(理想时为∞) ro 低(理想时为0) 低(理想时为0) 8.加法器和减法器 集成运放可以实现多路信号的加减法运算。加法器可以分为反相加法器和同相加法 器。加法器与减法器的比较见表32。 表32 加法器和减法器电路比较 电路名称 比较项目 加法器 减法器 电路结构 54 续表 电路名称 比较项目 加法器 减法器 主要特点 ①多个信号同时由反相输入端输入 ②输出信号与输入信号相位相反 ①信号由反相端和同相端同时输入 ②一般情况下,Rp =Rf 运算关系 uo=-Rf u1 R1 + u2 R2 + u3 R3( ) uo= Rf R1 (u2-u1) 二、反馈 1.反馈及类型 反馈是将输出信号的部分或全部从输出端沿反向传送回输入端。反馈放大器由基本 放大电路和反馈网络两部分组成。 ①根据反馈信号使电路的净输入量增加还是减少,可分正反馈和负反馈。在放大电 路中一般情况下引入负反馈。 ②根据反馈信号是直流成分还是交流成分,可分为直流反馈、交流反馈和交直 流反馈。 ③根据反馈信号是取自于输出电压还是输出电流,可分为电压反馈和电流反馈。 ④根据反馈信号反馈回输入端的连接方式可分为串联反馈和并联反馈。 2.分立元件放大器反馈类型的判断 (1)判别有无反馈 看输入、输出回路之间是否存在反馈通路,即有无起联系作用的反馈元件、反馈网络, 或看输入回路与输出回路有无共有的元件(一般是电阻器或电容器),若有,则可能存在 反馈,否则没有反馈。 (2)判别交、直流反馈 电路中存在反馈,如果反馈信号仅有直流成分,则为直流反馈;如果反馈信号仅有交 流成分,则为交流反馈;如果反馈信号中交、直流成分都有,则为交直流反馈。若反馈环路 中有隔直耦合电容,则该反馈环只能引入交流反馈;若反馈环路中无隔直耦合电容,则该 反馈环可同时引入交直流反馈。 (3)判别正、负反馈 可用瞬时极性法判别正反馈或负反馈,其步骤如下: ①先设定输入信号的瞬时极性为正(也可以为负)。 ②在输入端假设输入一个正弦信号,该信号处于某一瞬时极性,用、号表示瞬时 性的正、负,根据电路类型,依次推出电路中各有关点及输出端的瞬时极性。 ③如果将输入和反馈两个信号接到输入回路的同一电极上,则两者极性相反时为负 反馈,极性相同时为正反馈。如果将输入和反馈两个信号接到输入回路的两个不同的电 极上,则两者极性相同时为负反馈,极性相反时为正反馈。 64 采用瞬时极性法判别反馈极性的原则如下: 共发射极电路,其输入、输出相位相反,即“射同集反”。 共集电极电路,其输入、输出相位相同,即基极与发射极相位相同。 共基极电路,其输入、输出相位相反,即发射极和集电极相位相同。 (4)判别电压、电流反馈 反馈信号取自于输出端。将输出电压短路,若反馈信号不复存在,则为电压反馈;若 反馈信号仍然存在,则为电流反馈。可简单记忆为“电压、电流看输出”。 (5)判别串联、并联反馈 把输入端短路,若反馈信号同样被短路,即净输入信号为零,则是并联反馈;若反馈信 号并不为零,则是串联反馈。可简单记忆为“并联、串联看输入”。 从电路结构来看,输入信号与反馈信号加在放大电路的不同输入端为串联反馈;输入 信号与反馈信号并接在同一输入端为并联反馈。 共射极放大电路判别反馈类型的简便方法,见表33。 表33 共射极放大电路判别反馈类型的简便方法 输入端的接法 类 型 输出端的接法 类 型 反馈信号加在e极 串联反馈 共射电路从c极取反馈信号 (共集电路从e极取反馈信号) 电压反馈 反馈信号加在b极 并联反馈 共射电路从e极取反馈信号 电流反馈 3.集成运放反馈类型的判别 ①反馈极性运用瞬时极性法判别。若uf与ui极性相同,为负反馈;否则为正反馈。 ②并联、串联看输入。反馈元件直接接在信号输入线上是并联反馈;否则是串联反馈。 ③电压、电流看输出。反馈信号直接接在输出线上是电压反馈;否则是电流反馈。 集成运放负反馈电路的类型如图33所示。 图33 74 4.负反馈对放大器性能的影响 负反馈对放大器性能的影响主要有:使放大倍数下降、提高了放大器的稳定性、减小 非线性失真、展宽频带、改变输入输出电阻、减小内部噪声。电压负反馈能稳定输出电压, 能使输出电阻减小,提高带负载能力;电流负反馈能稳定输出电流,使输出电阻增大,因此 接近于恒流源特性。串联负反馈能使输入电阻增大,减小向信号源索取的电流;并联负反 馈使输入电阻减小。 三、功率放大器 1.功率放大器的任务和要求 ①功率放大器的任务是对信号进行放大(包括电压放大和电流放大),以足够大的功 率去驱动负载正常工作。 ②对功率放大器的要求:输出功率尽可能大;效率尽可能高;非线性失真尽可能小;散 热要好,具有过热、过压、过流等保护措施。 2.功率放大器的分类 按照功放管静态工作点的设置不同,功率放大器可分为甲类、乙类和甲乙类。甲类功 率放大器的输出信号无交越失真,但效率很低,一般只有30%;乙类功率放大器的效率最 高,可达78.5%,但存在严重的交越失真。在实用中,一般情况下采用甲乙类功率放大器。 按照被放大信号的频率不同,功率放大器可分为低频功率放大器和高频功率放大器。 按照输出方式的不同,功率放大器可分为 OTL功率放大器、OCL功率放大器和 BTL 功率放大器。 3.典型功率放大器 功率放大器的常见电路形式有OCL和OTL两种,见表34。 表34 OCL、OTL功率放大器电路形式比较 电路名称 比较项目 OCL功率放大器 OTL功率放大器 电路结构 84 续表 电路名称  比较项 OCL功率放大器 OCL功率放大器 主要特点 ①采用正负对称双电源供电 ②采用直接耦合输出 ③中点电压为0V ①采用单电源供电 ②采用电容耦合输出 ③中点电压为1/2EC 输出功率 Po= E2c 2RL 比较高 Po= E2c 8RL 比较低 功放管导通状态 微导通 微导通 交越失真 无 无 最大管耗 0.2Pom 0.2Pom 理想效率 50%~78.5% 50%~78.5% 适用范围 输出功率较大的场合 输出功率较小的场合 4.复合管的组合原则 ①复合前后各只三极管的各电极电流方向正确且不相互抵触。 ②复合管的类型与前一只三极管类型相同。 ③复合管的电流放大系数为两只三极管电流放大系数的乘积。 5.集成功率放大器 教材中介绍了几种集成功率放大器,使用时应注意集成块的参数、引脚功能及外围元 件的作用。 6.场效应管放大器 场效应管是一种电压控制器件,具有输入阻抗高、噪声低等特点,特别适合用作放大 器的输入级。表35列出场效应管的种类和符号。 表35 场效应管的种类和符号 种 类 符 号 结型 N沟道 P沟道 94 续表 种 类 符 号 绝缘栅型 增强型N沟道 增强型P沟道 耗尽型N沟道 耗尽型P沟道 场效应管放大器有共源极和共漏极放大器。场效应管放大器也需要建立合适的静态 工作点,常用的有自偏压式电路和分压式偏置电路,但自偏压式电路只能提供负电压,仅 适用于耗尽型MOS和结型场效应管。 7.调谐放大器 ①调谐放大器主要应用于无线电发射机的高频放大级和无线电接收机的高频、中频 放大级。 ②常见的具有选频能力的调谐放大器有单调谐放大器和双调谐放大器。 用LC并联谐振回路去取代共射极放大器中的集电极负载 Rc,就构成一个单调谐放 大器。双调谐放大器克服了单调谐放大器中选择性和通频带不能兼顾的缺点,主要是靠 原边回路(L1,C1)的并联谐振和副边回路(L2,C2)的串联谐振来实现选频。双调谐放大 器一般工作于临界耦合状态。 图34 解题示例 例31 电路图如图34所示,输入信号为100mV,求:①当RP滑到最左端时输出电 压Uo的幅度。②要使输出电压达到-4.5V, RP应调到多少欧姆。 【分析】 对于由运放构成的电路,首先要 能够正确识别电路的类型,找到公式中的元件 在实际电路图中的位置,然后再根据公式进行 计算。本题是一个典型的反相比例运算 放大器。 解:①当RP滑到最左端时,电路中Rf的值 就是R2的值,所以,先计算出电路的电压放大 05 倍数,再计算出输出电压的值。有: Au1=- Rf R1 =- R2 R1 =-30kΩ 2kΩ =-15 uo=Auui=-15×100mV=-1.5V ②要求输出电压为-4.5V,求 Rf的大小,应先依据输入输出电压的值计算出电压放 大倍数,再求Rf的值。 Au2= uo ui = -4.5V 100mV =-45 Rf=-AuR1=-(-45)×2kΩ=90kΩ RP=Rf-R2=90kΩ-30kΩ=60kΩ 例32 电路如图35所示,求输出电压uo的值。 图35 【分析】 本题是一个两级集成运算放大器,第一级是反相比例运算放大器,第二级 是反相加法器,在计算时,应从前至后逐级计算。 解:先计算第一级的输出电压:uo1=uiAu=ui - R2 R1( ) =30V×- 30kΩ 2kΩ( ) =-0.45V 第一级的输出电压uo1作为第二级的输入电压之一,将 uo1和 ui2代入加法器的计算公 式,得:uo=-R5 ui1 R1 + ui2 R2( ) =-30kΩ× -0.45V 2kΩ + -0.3V 2kΩ( ) =11.25V。 例33 试指出如图36所示电路中的反馈类型。 图36 【分析】 一般根据以下步骤判断反馈的 类型:第一步,先找出电路是否存在反馈,有反 馈就找出反馈元件。第二步,利用瞬时极性法 判断是正反馈、是负反馈。第三步,判断是交 流、直流反馈。第四步,判断电压、电流反馈。 第五步,判断串联、并联反馈。 解:第一步,判断电有无反馈,并找出反馈 元件。 在第一级放大电路中 Re1,Re2存在于电路 的公共端,所以是反馈元件;在第二级放大电 路中Re3既存在于输入回路又存在于输出回 15 图37 路,所以是反馈元件;在第一级与第二级放大电 路之间 Rf的跨接于电路的输入端与输出端之 间,所以是反馈元件。 第二步,判断是正反馈或负反馈。 下面以Rf为例说明瞬时极性法的运用。设 V1的基极电位为“+”,V1的集电极电位为“-”, V2的基极电位为“-”,V2的发射极电位为“-”, 经Rf反馈回V1的基极电位为“-”,反馈信号反 馈到基极且与输入信号极性相反,所以 Rf为负 反馈,极性标示如图37所示。同样方法可判断 出Re1,Re2和Re3均为负反馈。 第三步,判断是交流反馈或直流反馈。 由于Ce与Re2并联,所以Re2中无交流信号,Re2为交流反馈;由于C2的隔直作用,所以 Rf中无直流信号,Rf为交流反馈;Re1与Re3中既有交流信号又有直流信号,所以 Re1与 Re3 是交直流反馈。 第四步,判断是电流反馈或电压反馈。 由于第一级放大器为共发射极放大器,集电极是输出端,所以Re1、Re2存在于公共端, 没有直接接在输出端上,所以是电流反馈;第二级是共集电极放大器,发射极是电路的输 出端,Rf、Re3均直接接在输出端上,所以是电压反馈。 第五步,判断是串联反馈或并联反馈。 由于第一级放大器为共发射极放大器,基极是输入端,所以Re1、Re2存在于公共端,没 有直接接在输入端上,所以是串联反馈;第二级是共集电极放大器,基极是电路的输入端, Re3没有直接接在输入端上,所以是串联反馈;Rf的直接接在输入端(V1的基极)是并联。 综上所述,Re1是电流串联负反馈,反馈信号是交直流信号;Re2是电流串联负反馈,反 馈信号是直流信号;Re3是电压串联负反馈,反馈信号是交直流信号;Rf是电压并联负反 馈,反馈信号是交流信号。 例34 在图38(a)中,引入能满足要求的负反馈。要求:①要求引入级间反馈,能 减轻信号源的负担,增强电路带负载的能力。②要求引入极间反馈,能稳定输出电流,减 小输入电阻。 25 图38 【分析】 根据要求引入负反馈是在实际工作中经常遇到的问题,本题主要考查负反 馈对放大器性能的影响这一知识点。 解:①串联负反馈能增大放大器的输入电阻,减小信号源的负担;电压负反馈能减小 输出电阻,增强电路带负载的能力,所以应引入电压串联负反馈,如图38(b)所示。 ②电流负反馈能稳定输出电流,并联负反馈能减小输入电阻。所以引入电流并联负 反馈,如图38(c)所示。 图39 例35 电路原理如图 39所示,请回答以下问题: ①电路中功放三极管按静态工作点来分,工作于哪一种方 式?②R2与VD1的作用是什么?③试分析输入信号在正 半周时,电路的工作原理。④试分析 V2的 c、e极击穿后 的后果。 【分析】 本题主要考查对OCL电路的知识。 解:①由于电路中利用 R2与 VD1作为功放管 V2、V3 的静态偏置电路,使功放管V3处于微导通,所以本电路的 功放三极管工作在甲乙类状态。 ②R2与VD1的主要作用是给功放管 V2、V3提供偏置 电压,使其工作于微导通(甲乙)状态。VD1还具有温度补 35 偿作用。 ③当输入信号ui为正半周时,经激励级V1倒相放大后为负半周,V1的集电极电位下 降,V2截止,V3导通,负载RL中的电流流向是:GND→RL→V3e→V3c→-Ec,形成回路,负 载RL得到负半周的信号。 ④若V2的c、e极击穿后,+Ec将直接加在负载两端,在负载上形成极大的直流电流, 负载将被烧坏。所以,在实用的功放电路中,必须对负载采取有效保护措施。 课堂练习题 一、填空题 1.集成运放由 、 、 和偏置电路组成。 2.当信号从集成运放的 输入时,输入输出信号的相位相同。 3.集成运放的理想参数是 、 、 、 和开环 带宽fbw无穷大。 4.集成运放的输入级一般采用 电路,以减小“零漂”对输出的影响。 5. 变化是产生零漂的主要原因。 6.零漂是指放大电路 为零时,由于温度变化等因素导致直接耦合 放大器输出电压为零的现象。抑制零漂最有效的方法是采用 。 7.共模信号是指大小 ,极性 的信号,常见的共模信号是温度变 化所引起的电路参数变化。差模信号是指大小 ,极性 的信号,有用 信号就是差模信号。 8.共模抑制比KCMR是指放大器对 信号的电压放大倍数 Aud与对 信号 的 电 压 放 大 倍 数 Auc 之 比。即 KCMR = Aud Auc 。KCMR 越 大 越 好,理 想 状 态 为 。 9.分析集成运放的两个重要依据是:① ,数学表达式为 uP=uN; ②虚断,数学表达式是 。 图310 10.请把如图310所示的反馈放大电路 框图补充完整。 11.若反馈信号使净输入量增强是 ,一般情况在振荡电路将引入这 种反馈。若反馈信号使净输入量减小是 ,一般情况在放大电路将引入这种反馈。 12.在共发射极电路中,设输入信号的极性为“+”,若反馈信号反馈到发射极的极性为 “+”,则该电路引入的是 反馈。若反馈信号反馈到基极的极性为“-”,则该电 路引入的是 反馈。 13.电压负反馈能稳定 ,减小输出 ,提高 。 45 14.在放大器中引入 负反馈能减小信号源的负担。 15.射极输出器也叫 ,是典型的 负反馈放大器,它将 全部反馈到它的 。它具有输入电阻 ,输出电阻 ,输 入和输出电压幅度 、相位 、电压放大倍数近似为 等特点。 16.在放大器中引入 负反馈能稳定电路的静态工作点。 17.某放大器引入负反馈前的电压放大倍数是1000,引入负反馈后电压放大倍数为 100,则反馈系数为 。 18.在图311中,Rf是 负反馈,电路的输入输出信号的极性 , 电路名称是 ,uo= ,R2= 。 19.将多个输入信号同时输入集成运算放大器的反相端,将构成 。 20.在图312中,电路名称是 ,当ui>0时,输出电压uo= 。当 ui<0时,输出电压uo= 。    图311 图312    图313 21.在图313中,二极管 VD1、VD2的作用 是 ,当输入信号的电压幅度绝对 值超过 V时将被限制。稳压二极管 VZ1、VZ2的作用是 ,Uo的信 号幅度绝对值将小于 V。 22.功 率 放 大 器 的 功 放 三 极 管 工 作 于 信号状态,所以对散热的要求较高。 23.功率放大器按工作点的高低来分,可以分为 类, 类, 类。其中失真最小,效率最低是 类;效率最高但会产生交越失真的是 类;适用范围最广的是 类。 24.OCL功率放大器采用 电源供电,中点电压为 V;OTL功率放大 器采用 电源供电,中点电压为 V,如图314所示 OTL电路中 VT3的电源由 提供。 25.在图314中,该电路的名称是 ,V1的名称是 ,V2、V3 的名称是 ,C2的名称是 ,RP的名称是 。若RP往 上调,中点电位将 ;若 RP往下调,中点电位将 ,VD1、VD2的作 用是 。 26.采用 管可以增大大功率三极管电流放大倍数,常用功放管2SC5200的β= 60,2SC2073的β=160,这两只三极管复合后的电流放大倍数是 。 55 图314 27.TDA2030集成功放的①脚是 , ②脚是 反 相 输 入 端,③ 脚 是 负 电 源,④ 脚 是 ,⑤脚是正电源;TDA2030集成功放可以 接成 电路,也可以接成OTL电路。 28.场效应管是一种 控制型器件,具 有 ,噪声低等优点。场效应管的3只引脚 分别是 、 和 。(选做题) 29.两只三极管复合后,若IB流向管内,这只复合 管的类型是 。 30.场效应管可分为 型和 型两 大类,其中结型场效应管的 极和 极 可以互换。绝缘栅型场效应管又分为 型和 型。(选做题) 31.场效应管放大器常用的偏置电路形式有 和 。(选做题) 32.集成电路按集成元件的多少可分为小规模集成电路、 集成电路、 集成电路和 集成电路。 33.在共射极放大器用 取代集电极负载Rc就构成单调谐放大器。单调谐 放大器对频率为f0附近的信号放大能力 ,而对远离 f0的信号其放大能力迅速 减小。 34.在调谐放大器中,LC并联回路的电感以抽头的形式接入电路是为了实 现 。 35.在对通频带和选择性要求较高的场合,应选用 。 36.双调谐放大器是利用原边回路的 谐振和副边回路的 谐振 来实现选频的。 37.某OCL功率放大器,电源电压Ec=12V,负载电阻RL=8Ω,其最大输出功率Pom= W。 38.已知 OTL功放电路的电源电压 Ec=12V,在正常工作时其输出端静态电位为 V。 39.在OTL功率放大电路中,已知电源电压Ec=8V,负载电阻 R=4Ω,(忽略三极管 饱和压降UCES)。该电路的最大输出功率Pomax为 W。 二、选择题 1.以下选项中,(  )不是集成运放的组成部分。 A.输入级 B.阻容耦合放大器 C.中间级 D.输出级 2.差动放大器最主要的作用是(  )。 A.电压放大倍数高 B.电流放大倍数高 C.具有选频能力 D.抑制零漂 65 3.下列集成电路中,是集成运放的是(  )。 A.LM358 B.TDA2030 C.NE555 D.LA76810 4.以下信号中,是差模信号的是(  )。 A.温度变化 B.电源电压波动 C.电磁干扰 D.音频信号 5.以下信号中,是共模信号的是(  )。 A.音频信号 B.图像信号 C.温度变化 D.都不是 6.集成运放产生虚断ip=in=0现象的原因是(  )。 A.共模抑制比∞ B.输出电阻为0 C.开环差模电压放大倍数∞ D.输入电阻∞ 7.(  )能稳定放大电路的静态工作点 A.交流反馈 B.直流反馈 C.级间反馈 D.本级反馈 8.在图315中,引入了电流串联负反馈的放大器是(  )。 9.在图315中,引入了电流并联负反馈的放大器是(  )。 10.在图315中,引入了电压串联负反馈的放大器是(  )。 11.在图315中,引入了电压并联负反馈的放大器是(  )。 12.在图315中,反相比例运算放大器是(  )。 图315 13.某放大器的开环电压倍数为10000,反馈系数为0.01,则该放大器的闭环电压放 大倍数约为(  )。 A.1000 B.100 C.10 D.10000 14.电压跟随器是(  )特例。 A.反相比例运放 B.反相加法器 C.同相比例运放 D.减法器 75 15.在图316中,电路中运放A3级的名称是(  )。 A.反相比例运放 B.电压跟随器 C.同相比例运放 D.减法器 图316 16.在图316中,A1级的电压放大倍数是(  )。 A.5 B.-5 C.6 D.-6 17.在图316中,电路中总的放大倍数是(  )。 A.8 B.-8 C.15 D.-15 18.减法器的两个信号应从(  )输入。 A.同相端 B.反相端 C.同相端反相端同时输入 D.无法确定 19.乙类功率放大器的效率高达(  )。 A.30% B.50% C.78.5% D.79.5% 20.OCL功率放大器,静态时中点电压为(  )。 A.+Ec B.-Ec C.0V D.Ec/2 21.OTL功率放大器,静态时中点电压为(  )。 A.+Ec B.-Ec C.0V D.Ec/2 22.在图317中,正确构成复合管的是(  )。 图317 23.互补对称乙类功率放大器的效率最高,但会存在(  )。 A.饱和失真 B.两边失真 C.交越失真 D.无法确定 24.下列集成电路中,是集成功放的是(  )。 A.JRC4558 B.TDA2030 C.NE555 D.LM324 25.场效应管放大器中,自偏压电路适用于(  )型场效应管。(选做题) A.增强型N沟道 B.增强型P沟道 85 C.耗尽型N沟道 D.以上都不是 26.具有选频特性的放大电路是(  )。 A.功率放大器 B.反相比例运放 C.场效应管放大器 D.调谐放大器 27.单调谐放大器实现选频能力是靠(  )来实现。 A.电感L B.电容C C.LC并联回路 D.LC串联回路 28.要使放大电路的输出电流稳定,输入电阻减小,可引入的负反馈类型是(  )。 A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 29.如图318所示为同相比例运放电路,R1=10kΩ,Rf=100kΩ,R2=R1//Rf,则uo/ui 为(  )。 A.-11 B.-10 C.11 D.10 图318 图319 30.如图319所示为集成运算放大器构成的放大电路,其负反馈类型是(  )。 A.电压串联 B.电压并联 C.电流串联 D.电流并联 31.如图319所示集成运放构成的放大电路,输出电压 uo与输入电压 ui的比值为 (  )。 A.- Rf R1 B.- Rf 1+R1( ) C. Rf R1 D.1+ Rf R1 32.如图320所示,放大电路中R4支路构成(  )。 A.电流串联负反馈 B.电流并联负反馈 C.电压串联负反馈 D.电压并联负反馈 图320 33.如图321所示运算放大电路,能实现Uo=-Ui功能的电路是(  )。 95 图321 34.如图3所示两级放大电路,Rf引入的反馈类型是(  )。 A.电流并联负反馈 B.电流串联负反馈 C.电压串联负反馈 D.电压并联负反馈 35.欲增大输入电阻、减小输出电阻,应在放大电路中引入(  )。 A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流并联负反馈 D.电流串联负反馈 三、判断题 1.差动放大器的电路对称性越差,共模抑制比就越小,抑制共模信号的能力就越好。 (  ) 2.集成运放的中间级由差动放大器构成。 (  ) 3.只有直接耦合放大器才存在零漂,阻容耦合放大器中没有零漂。 (  ) 4.在集成运放的内部由多级阻容耦合放大器构成。 (  ) 5.差动放大器的主要作用是抑制零漂。 (  ) 6.差动放大器是由两个完全对称的共集电极电路构成。 (  ) 7.差模信号是指大小相等,极性相反的信号。 (  ) 8.理想集成运放的差模电压放大倍数为无穷大,差模输入电阻为0。 (  ) 9.集成运放的“虚短”只有在引入深度负反馈的情况下才存在。 (  ) 10.集成运放的“虚短”的数学表达式为uP=uN。 (  ) 11.反馈信号的传递方向是由放大电路的输出端到输入端。 (  ) 12.根据反馈信号使净输入量增强和减弱可分为正反馈和负反馈。 (  ) 13.电压负反馈能稳定输出电压,减小输出电阻,增大输入电阻,提高带负载能力。 (  ) 14.直流负反馈能稳定放大电路的静态工作点,交流负反馈能改善放大器的动态性能。 (  ) 06 15.能稳定输出电流的,增大输出电阻的是电流负反馈。 (  ) 16.负反馈能减小放大器的失真,也可以减小信号本身的失真。 (  ) 17.负反馈能增加放大器的交流放大倍数,展宽电路的通频带。 (  ) 18.由于电压跟随器的输入输出信号相等,所以电压跟随器没有实用性。 (  ) 19.反相比例运算放大器的输入输出信号的极性相反。 (  ) 20.反相加法运算电路中不存在“虚地”现象。 (  ) 21.在电压比较器中,当up<un时,输出电压uo=-uOPP。 (  ) 22.当运放单电源运用时,应在输入端加直流偏置电压,设置合适的静态工作点,以便 能正常放大正半周和负半周的信号。 (  ) 23.甲类功率放大器的失真最小,效率最高,可高达78.5%。 (  ) 24.甲乙类功率放大器在静态时,功放三极管的ICQ=0。 (  ) 25.OCL功率放大器的两只功放三极管从直流通路看是串联,从交流通路看是并联。 (  ) 26.OTL、OCL功率放大器的中点电压,是判断电路工作是否正常的关键点。其中OTL 功率放大器的中点电压为Ec/2,OCL功率放大器的中点电压为0V。 (  ) 27.在图314中,C2的作用是耦合输出信号,且为V2供电。 (  ) 28.使用复合管的主要目的是提高三极管的电流放大倍数。 (  ) 29.TDA2030只能连接成为OCL功率放大器。 (  ) 30.三极管是电流控制器件,场效应管是电压控制器件。 (  ) 31.结型场效应管的输入阻抗比绝缘栅型的输入阻抗更高。 (  ) 32.绝缘栅型场效应管的栅极与源极、漏极是完全绝缘的。 (  ) 33.结型场效应管的D、S极可以对调使用,三极管的C、E极不能对调使用。 (  ) 34.LC并联回路在谐振时,L或 C中的电流是总电流的 Q倍,所以 LC并联谐振又称 为电流谐振。 (  ) 35.单调谐放大器的Q值越大,电路的幅频曲线越尖锐,选频能力就越好。 (  ) 36.负反馈用以改善放大器的性能,均以牺牲放大倍数为代价。 (  ) 37.对于正弦波振荡电路而言,只要不满足相位平衡条件,即便是放大电路的放大倍 数很大,它也不能产生正弦波振荡。 (  ) 38.与甲类功率放大电路相比,乙类互补推挽功率放大电路的主要优点是效率较高。 (  ) 39.正弦波振荡电路中的反馈网络,只要满足正反馈电路就一定能产生振荡。(  ) 40.差动放大电路的对称性越差,抑制共模信号(干扰信号)的能力就越差。 (  ) 41.负反馈使放大器的失真减小,电压放大倍数增加。 (  ) 42.“虚短”是指集成运放的两个输入端短路,两输入端电位完全相等。 (  ) 43.多级放大器的总电压放大倍数为各级放大器的电压放大倍数之和。 (  ) 44.同相比例运算放大器的闭环放大倍数必定大于或等于1。 (  ) 45.负反馈能减小放大电路的非线性失真。 (  ) 16 46.调谐放大器对谐振频率为f0的信号放大能力最强,适用于选频放大。 (  ) 47.引入负反馈能有效拓展放大电路的通频带。 (  ) 48.与RC正弦波振荡器相比较,石英晶体振荡器的优点是频率稳定度高。 (  ) 四、简答题 1.简述常见集成电路(单列直插式和双列直插式)引脚的识别方法。 2.交流负反馈对放大器性能可产生哪些影响? 3.什么叫“虚短”“虚断”? 4.什么叫“虚地”?(选做) 5.画出基本差动放大器原理图,并简述工作原理。 6.简述集成运放的理想参数。 7.简述对功率放大器的要求。 8.试分析图314中,中点电位的调节原理。 26 9.试分析图39的工作原理。 10.简述甲类、乙类、甲乙类功率放大器的特点。 图322 11.分析图322,回答下列问题。(选做题) ①图 322电路名称是 。R4、C3构 成            电路。VD1,VD2的 作用是          和         。V2、V3的名称是       ,C2的名称是       ,作用是        和        。 ②输入信号正弦波信号后,电路的工作原理是:        。 五、作图题 1.请按照下列要求在图323中引入适当的负反馈。 ①请将Rf1连接为电流串联负反馈。 ②请将Rf2连接为电压并联负反馈。 ③请将Rf3连接为电压串联负反馈。 图323 36   2.请将图324中的三极管构成复合管。 图324 3.请画出典型的OCL功率放大器电路图。 4.请画出反相比例运算放大器、反相加法器的电路图。 5.电压比较器和输入波形如图325所示,请作出输出波形。 图325 6.请画出单调谐放大器的电路原理图和幅频特性曲线。(选做题) 46 六、分析与计算题 1.电路如图 326所示,请计算当输入信号幅度分别为 50mV,100mV,-50mV, -100mV时电路的输出电压。 图326 2.在图327中,计算输出电压uo的可调范围。 图327 3.计算图328的输出电压uo。 图328 图329 4.计算图329中输入电压ui。 56   5.计算图330的输出电压。(选做题) 图330 6.试分别设计出能完成uo=-5(u1+u2+u3)和uo=2(u1-u2)运算的运放电路图, Rf取100kΩ。 7.在图314中,已知负载阻抗为8Ω,电路的额定功率是6.25W,求此时电路的电源 电压。若保持电源电压不变,将两个阻抗为8Ω的负载并联接在输出端,此时电路的输出 功率是多少? 8.如图331所示运算放大电路中,U1A为加法器,U1B为电压跟随器,输入电压 ui1= 1V,ui2=ui3=2V,电阻 R1=R2=R3=10kΩ,R4=3kΩ,Rf=20kΩ。请计算输出电压 uo1 和uo2。 图331 66 9.图332所示为理想运放构成的反相比例运算电路,该运放电源电压为±12V。已知 R=10kΩ,R=100kΩ,R=9.1kΩ。试求: (1)uN和uP的大小关系。 (2)该电路电压放大倍数Au; (3)若ui=1V,则uo为多少? 图332 自我检测题 一、填空题 1.正反馈是指反馈信号使净输入信号 的反馈。负反馈是指反馈信号使净输 入信号 的反馈。 2.放 大 电 路 引 入 直 流 负 反 馈 能 稳 定 ,引 入 交 流 负 反 馈 能 。 3.反馈信号与输出电压成正比的反馈是 反馈。反馈信号与输出电流成正比 的反馈是 反馈。 4.要稳定输出电流,并要向信号源索取较大的电流,放大器应引入 负 反馈。 5.共集电极电路的 Re是 反馈,所以共集电极电路的输出电阻很小,在 功率放大器的 级应用广泛。 6.当信号源的输出阻抗很高时,与之相接的放大器应引入 负反馈。 7.集成运放内部均采用 耦合放大器,输入级产生的 对放大器级影 响最严重,所以集成运的输入级要采用 。 8.集成运放的输入电阻 rid=∞,而输入电压的值是有限的,所以两输入端电 流 。 9.反相比例运算放大器输出电压的大小由 和 的 比值决定,与运放的参数无关。 10.如图 333所示,该电路的名称是 ,输出信号与输入信号的相位 ,电路的电压放大倍数Au= 。 11.在图334中,当温度升高,V1和V2中的电流将 ,V1和 V2的集电极电 76 位Uc1和Uc2将等量下降,所以输出电压Uo= =0,这就是差分放大器抑制零漂 的原理。 图333   图334   图335 12.在图335所示的乙类功率放大器中,信号由两只功放三极管的基极输入,由两只 功放三极管的 极输出,输入信号正半周时 导通,负半周时 导通。 13.两只三极管电流放大倍数分别是β1=20,β2=200,若将这两只三极管构成复合管, 则复合后的电流放大倍数是 。 14.一个电源电压为8V的OTL功率放大器,接上一个阻抗为8Ω的负载,则该电路 的输出功率是 W。 15.在场效应管中,若 UGS为0时,漏极电流不为0的是 型和 型。(选做题) 16.在调谐放大器中,可以通过改变 或 来改变电路的固有频率,以 实现对外来信号的选择。 二、选择题 1.能增大输入电阻,减小输出电阻,稳定输出电压的是(  )负反馈。 A.电压并联 B.电流并联 C.电压串联 D.电流串联 图336 2.在图336中,Rf的反馈类型是(  )。 A.电压并联直流负反馈 B.电压串联直流负反馈 C.电压并联交直流负反馈 D.电压并联交流负反馈 3.放大器引入负反馈后,会对放大器性能产生影响,下列说法 不正确的是(  )。 A.减小输入信号的非线性失真 B.改变输入输出电阻 C.展宽通频带 D.降低放大倍数 图337 4.在OCL功率放大电路中,输入信号为正弦波电压,输出电流波形 如图337所示,这说明电路中出现(  )。 A.饱和失真 B.双边失真 C.交越失真 D.没有失真 86 5.LC并联回路发生并联谐振时,LC回路对外呈(  )。 A.感性 B.容性 C.纯电阻性 D.无法确定 6.集成运放的输出级一般采用(  )。 A.共射极放大器 B.差动放大器 C.互补对称功放 D.共基极放大器 7.如图338所示,该放大器的输出电压uo为(  )。 A.-0.5V B.-1V C.1V D.0.5V 8.如图339所示,该放大器的输出电压uo为(  )。 A.-0.5V B.-1V C.1V D.0.5V   图338 图339   9.过零比较器实质上是(  )。 A.反相比例放大器 B.同相比例放大器 C.任意电压比较器 D.电压跟随器 10.以下对单调谐放大器的描述,不正确的是(  )。 A.单调谐放大器的组态是共发射极 B.单调谐放大器是利用LC并联谐振来实现选频 C.单调谐放大器对频率为fo的信号有较高的放大倍数。 D.单调谐放大器对频率远离fo的信号有较高的放大倍数。 三、判断题 1.集成运算放大器是直流放大器,所以只能放大直流信号,不能放大交流信号。 (  ) 2.同相比例运算放大器的输入电阻比反相比例运算放大器的输入电阻更高。(  ) 3.从集成运放的符号可以看出集成运放只有3个引脚。 (  ) 4.由集成运放构成的电压比较器仍然具备“虚短”的特点。 (  ) 5.在反相比例运算放大器中引入的反馈属于电压串联负反馈,在同相比例运算放大 器中引入的反馈属于电压并联负反馈。 (  ) 6.只要有信号输入,差动放大电路就可以有效地放大输入信号。 (  ) 7.甲乙类功率放大器能消除交越失真,是因为两只晶体三极管有合适的偏置电流。 (  ) 96 8.OTL功率放大器输出电容的作用仅仅是将信号传递到负载。 (  ) 9.负反馈可减小放大器的放大倍数,但在一些放大倍数较小的放大器中我们可以通 过正反馈来增大放大倍数,而不必采用多级放大器。 (  ) 10.负反馈可以消除放大器的非线性失真。 (  ) 四、简答题 1.什么是零漂?产生零漂的主要原因是什么?怎么消除零漂? 2.什么是交越失真?如何消除交越失真? 五、分析作图题 1.试判断图340中Rf1和Rf2的反馈类型。 图340 2.画出基本OTL放大器的电路原理图。 07   3.试画出图341所示复合管的等效电路图。 图341 六、计算题 1.电路如图342所示,请计算出输出电压uo。 图342 2.请分别设计出满足uo=11ui和uo=-8ui的放大器的电路原理图,R1取20kΩ。 3.在OCL电路中,已知负载的阻抗为8Ω,输出功率为42.25W,求电源电压;保持电 源电压不变,将两个阻抗为8Ω的负载串联起来接到电路中,此时电路的输出功率是多 少瓦。 17

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第三章 常用放大器-电子技术基础与技能 辅导与练习(第二版)
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