作者：查丽斌
出版社：电子工业出版社
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模拟电子技术习题及实验指导试读：
前言
本书是《模拟电子技术》的配套用书，可以作为学生的习题册和实验指导书。
近年来为了提高高等学校的教学质量，教育部和各高校都投入了很大的力量，采取了很多有效措施。为了提高“模拟电子技术”课程的教学质量，除了要求学生在课堂上认真听讲外，还必须要求学生在课外多做练习，认真完成作业，同时加强实践性环节的训练。本书正是在这样的背景下为满足教学需求而编写的。
本书共9章，前8章对应主教材的内容，即运算放大器及其线性应用、半导体二极管及直流稳压电源、晶体三极管及其基本放大电路、场效应管及其基本放大电路、多级放大电路与模拟集成运算放大器单元电路、滤波电路及放大电路的频率响应、负反馈放大电路和波形产生电路等，每章包括知识要点总结、重点与难点、重点分析方法和步骤、填空题和选择题、习题等5部分内容。其中，知识要点总结、重点与难点、重点分析方法等内容，可帮助学生在完成课后作业前，系统地复习和总结每章的内容；填空题和选择题是对主教材内容的补充，有助于学生对基本概念的理解和掌握。第9章包含7个典型实验，除“常用仪器的使用”为操作型实验外，其余均为设计型实验，每个实验都给出了实验内容和实验电路的设计方法，不给出具体参数，不针对具体的实验板设计，通用性较强。每个实验需要3～4学时，可以满足实验学时数在26学时以下的教学要求。
学生使用本书，可以省去抄题目和画图的时间，从而可以把更多的精力投入到题目的思考上，提高学习效率。交作业时，沿虚线撕下即可，建议每章交一次作业，内容较多的章节可以交两次作业。对于教师，本书可以减轻收发大量作业本的负担，提高批改作业的效率，从而可以把更多的精力投入到教学中。
本书向教师提供习题参考答案和实验参考结果，请登录华信教育资源网http：//www.hxedu.com.cn注册下载。
本书由查丽斌策划、组织和统稿，第1～6章、第8章由查丽斌编写，第7章由张凤霞编写，第9章由胡体玲编写，李自勤参与了第3章、第4章部分内容的编写，刘建岚参与了第1章、第8章部分内容的编写，王宛苹参与了本书的校对工作。在本书的编写过程中，许多本校教师和兄弟院校的教师都提出了诸多中肯的意见和建议，在此一并表示衷心的感谢！
在本书的编写过程中，参考了一些已经出版的教材和文献，在此表示衷心的感谢！
由于作者水平有限且编写时间仓促，书中难免存在错误和不妥之处，诚恳地希望读者提出宝贵的意见和建议，以便今后不断改进。
作者第1章 运算放大器及其线性应用1.1 知识要点总结一、放大的基本概念及性能指标
1.放大的基本概念
模拟电子电路是指包含电子管、晶体管、场效应管、运算放大器等有源器件，并完成一定功能的电路。放大是指在有源器件的控制下实现能量的转换。放大电路的功能是将微弱的电信号不失真地放大到所需的值。
2.放大的模型和性能指标
放大电路可视为双口网络。根据输入和输出量的不同，可将放大电路分为电压放大、电流放大、互阻放大和互导放大4种电路形式。
放大电路的性能指标主要包括增益、输入电阻、输出电阻、通频带、非线性失真、功率和效率等。二、模拟集成运算放大器的组成及特点
1.模拟集成运算放大器组成
模拟集成运算放大器是高性能的直接耦合集成电压放大电路，通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路4部分电路组成。
2.集成运算放大电路的电压传输特性
集成运算放大电路的电压传输特性是指输出电压与输入电压的关系曲线，即u =f（u ），如图1.1.1所示。oid图1.1.1 集成运放的电压传输特性三、理想集成运算放大电路
1.理想集成运算放大电路的特点
所谓理想运放，就是将集成运放的性能指标理想化，即（1）开环电压增益A=∞od（2）开环输入电阻 r=∞id（3）开环输出电阻 r =0o（4）转换速率 S=∞R
一个理想运放可看成一个电压u控制的受控电压源。id
2.理想集成运算放大电路工作在线性区的特点
当运放工作在线性区，即输出电压与输入电压呈线性关系时，具有两个主要特点。（1）u=u（“虚短”）+-（2）（“虚断”）“虚短”和“虚断”是两个非常重要的概念，是分析工作在线性区的理想运放应用电路中输入与输出函数关系的基本关系式。集成运放必须引入深度负反馈，才能保证其工作在线性区。工作在线性区的应用电路主要包括运算电路、有源滤波电路等。
3.理想集成运算放大电路工作在非线性区的特点
当运放工作在非线性区，具有如下两个主要特点。（1）（2）i=i=0-+四、基本运算电路
理想运放组成的基本运算电路如表1.1.1所示。1.2 本章重点与难点
1.放大的基本概念和放大电路的性能指标。
2.集成运放的组成和理想化集成运放的特性。
3.利用虚短、虚断的概念分析由集成运放组成的各种运算电路。1.3 重点分析方法与步骤
下面介绍运算电路的分析方法。
1.利用“虚短”和“虚断”进行分析（1）根据电路结构判断运放是否工作在线性区，若除运放外还
有其他的元器件连接输出和反相输入端，则判断运放工作在线性区，可应用“虚短”和“虚断”。（2）利用 KCL 列写节点电流方程∑i=0。注意，不要列写运放输出端所接的节点方程，因为输出电流未知。（3）将“虚断”i=i=0和“虚短”u=u的关系式代入节点电流-++-方程，求运算电压的运算关系式。
2.利用叠加定理进行分析
由于许多运算电路都是在反相比例电路、同相比例电路或积分电路的基础上发展起来的，所以在分析方法上，除可以采用“虚短”和“虚断”进行分析外，还可以采用叠加定理进行分析，具体分析步骤如下：（1）保留其中任一输入电压，令其他输入电压为零。（2）利用同相比例电路、反相比例电路或积分电路的基本关系式，求出任一输入电压作用时的输出电压。（3）根据电路的“叠加定理”，求出电路总的运算关系。表1.1.1 基本运算电路（续表）1.4 填空题和选择题
一、填空题
1.4.1 放大电路有___________、___________、___________、___________4种电路形式。
1.4.2 某放大电路的上下限截止频率分别为100kHz和20Hz，则通频带 f ≈___________。BW
1.4.3 集成运算放大电路的输入级通常为差分电路，主要是为了___________。
1.4.4 理想集成运放的 A =___________，输入电阻odr=___________，输出电阻r=___________。idod
1.4.5 要实现电压放大倍数 A =100的放大电路，应选用uf___________运算电路，要将正弦波电压转换成余弦波电压，应选用___________运算电路。
1.4.6 电压跟随器的输出电压uo
1.4.7 一个放大电路的中频增益为 60dB，则在截止频率处，实际的增益为___________dB。
1.4.8___________比例运算电路中，运放的反相输入端为虚地，而___________比例运算电路中，运放的两个输入端对地电压基本等于输入电压。
1.4.9___________比例运算电路的特例是电压跟随器，它具有输入电阻大和输出电阻小的特点，常用做缓冲器。
1.4.10 流过___________求和电路反馈电阻的电流等于各输入电流的代数和。
二、选择正确的答案填空
1.4.11 与工作在非线性工作状态的运放不同，运算电路中的运放通常工作在___________。
A.开环 B.深度负反馈状态 C.正反馈状态
1.4.12 将三角波电压转换为方波电压可选用___________。
A.反相比例电路 B.微分电路
C.积分电路 D.同相比例电路
1.4.13 当集成运放工作在线性放大状态时，可运用___________两个重要的概念。
A.开环和闭环 B.虚短和虚断
C.虚短和虚地 D.线性和非线性
1.4.14 某放大电路在负载开路时的输出电压为 4V，接入12kΩ 的负载电阻后，输出电压降为 3V，则放大电路的输出电阻为___________。
A.10kΩ B.4kΩ C.3kΩ D.2kΩ
1.4.15 某放大电路负载开路时，输出电压为4V，负载短路时，输出电流为10mA，则该电路的输出电阻为___________。
A.200Ω B.300Ω C.400Ω D.500Ω
1.4.16 实现u =-（u+u ）的运算，应采用___________运算电oi1i2路。
A.反相比例 B.反相积分 C.减法 D.反相加法
1.4.17 集成运算放大器实质上是一种___________。
A.高增益的直接耦合电压放大器
B.高增益的阻容耦合电压放大器
C.高增益的直接耦合电流放大器
D.高增益的阻容耦合电流放大器1.5 习题1
1.5.1 当负载开路（R =∞）时测得放大电路的输出电压=2V，L当输出端接入R=5.1kΩ的负载时，输出电压下降为u=1.2V，求放大Lo电路的输出电阻R。o
解：
1.5.2 当在放大电路的输入端接入电压u=15mV，内阻R=1kΩ的SS信号源时，测得电路的输入端的电压为u=10mV，求放大电路的输入i电阻R。i
解：
1.5.3 当在电压放大电路的输入端接入电压u=15mV，内阻SR=1kΩ的信号源时，测得电路的输入端的电压为u=10mV；放大电Si路输出端接R=3kΩ 的负载，测得输出电压为u=1.5V，试计算该放Lo大电路的电压增益A和电流增益A ，并分别用dB（分贝）表示。ui
解：
1.5.4 某放大电路的幅频响应特性曲线如图 1.5.1 所示，试求电路的中频增益A、下限截止频率 f、上限截止频率 f和通频带 f 。umLHBW图1.5.1 习题1.5.4电路图
解：
1.5.5 电路如图1.5.2所示，当输入电压为0.4V时，要求输出电压为4V，试求解R和R的阻值。12图1.5.2 习题1.5.5电路图
解：
1.5.6 集成运算放大器工作在线性区和非线性区各有什么特点。解：
1.5.7 电路如图 1.5.3 所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，求输入电压u分别为200mV和2V时输出电压u的值。io图1.5.3 习题1.5.7电路图
解：
1.5.8 电路如图1.5.4所示，试求每个电路的电压增益、输入电阻R及输出电阻R。io图1.5.4 习题1.5.8电路图
解：图1.5.4 习题1.5.8电路图（续）
1.5.9 电路如图1.5.5所示，求输出电压u与各输入电压的运算关o系式。图1.5.5 习题1.5.9电路图
解：图1.5.5 习题1.5.9电路图（续）
1.5.10 电路如图1.5.6所示，假设运放是理想的：（1）写出输出电压u的表达式，并求出u的值；（2）说明运放A和A各组成何种oo12基本运算电路。图1.5.6 习题1.5.10电路图
解：
1.5.11 采用一片集成运放设计一个反相加法电路，要求关系式为u =-5（u+5u+3u ），并且要求电路中最大的阻值不超过100kΩ，oi1i2i3试画出电路图，并计算各阻值。
解：
1.5.12 采用一片集成运放设计一个运算电路，要求关系式为u o=-10（u-u ），并且要求电路中最大的阻值不超过 200kΩ，试画出i1i2电路图，计算各阻值。
解：
1.5.13 电路如图1.5.7所示，设运放是理想的，求输出电压u的表o达式。图1.5.7 习题1.5.13电路图
解：
1.5.14 图1.5.8所示为带T形网络高输入电阻的反相比例运算电路。（1）试推导输出电压u 的表达式；（2）若选 R=51kΩ，R o12=R=390kΩ，当u =-100u时，计算电阻R的阻值；（3）直接用R代3oi42替T形网络，当R=51kΩ，u =-100u ，求R的值；（4）比较（2）、1oi2（3）说明该电路的特点。图1.5.8 习题1.5.14电路图
解：
1.5.15 电路如图 1.5.9 所示，设所有运放都是理想的，试求：（1）u、u、u及u的表达式；（2）当R=R =R时，u的值。o1o2o3o123o图1.5.9 习题1.5.15电路图
解：
1.5.16 电路如图 1.5.10 所示，运放均为理想的，试求电压增益的表达式。图1.5.10 习题1.5.16电路图
解：
1.5.17 电路如图1.5.11所示，运放均为理想的，试求输出电压uo的表达式。图1.5.11 习题1.5.17电路图
解：
1.5.18 积分电路如图1.5.12所示。设u（0）=0，在t=0时输入阶C跃电压u =-1V，若t=1ms时，输出电压达到10V，求所需的时间常i数。图1.5.12 习题1.5.18电路图
解：
1.5.19 电路如图1.5.13（a）所示，已知运放的最大输出电压U =±12V，输入电压波形如图1.5.13（b）所示，周期为0.1s。试画出om输出电压的波形，并求出输入电压的最大幅值U 。im图1.5.13 习题1.5.19电路图
解：
1.5.20 电路如图 1.5.14 所示，运放均为理想的，电容的初始电压为u （0）=0。（1）写出输出电压u与各输入电压之间的关系式；co（2）当R=R =R=R =R =R =R时，写出输出电压u的表达式。123456o图1.5.14 习题1.5.20电路图
解：
1.5.21 电路如图1.5.15（a）所示，运放均为理想的。（1）A、1A、和A各组成何种基本电路；（2）写出u的表达式；（3）23oR=100kΩ，C=10μF，电容的初始电压u （0）=0，已知u的波形2co1如图 1.5.15（b）所示，画出u的波形。o图1.5.15 习题1.5.21电路图
解：
1.5.22 电路如图1.5.16（a）所示，运放均为理想的，电容的初始值u （0）=0，输入电压波形如图1.5.16（b）所示。（1）写出输出c电压u的表达式；（2）求t=0时u、u的值；（3）画出与u相对应的oo1oiu和u的波形，并标出相应的幅度。o1o图1.5.16 习题1.5.22电路图
解：
1.5.23 图 1.5.17（a）所示的反相微分电路中，当输入信号u为对i称的三角波时，其波形如图1.5.17（b）所示，试画出输出信号u的o波形。图1.5.17 习题1.5.23电路图
解：
1.5.24 电路如图1.5.18所示，运放均为理想的，写出u与u的关oi系式，说明电路的功能。图1.5.18 习题1.5.24电路图
解：
1.5.25 图 1.5.19 为实用的单电源供电的自举式同相交流电压放大电路，假设运算放大器是理想的。已知R=R=R =10kΩ，R =R 13425=100kΩ，C=C =C=10μF，V =+15V。问：（1）运算放大器的各123CC信号端口的直流电位是多少?（2）交流放大倍数u/u是多少，输入阻oi抗R是多大?i
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]