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1、1模拟电子技术讨论课(二)提纲模拟电子技术讨论课(二)提纲2讨论一、讨论一、多路电流源电路如图所示,已知所有晶体多路电流源电路如图所示,已知所有晶体管的特性均相同,管的特性均相同,V VBEBE均为均为0.7V0.7V。试求。试求I IC1C1、I IC2C2 。3100uA0BEBE3CC=-=RUUVIR当当(1)3时时 100uAC2C1=RIIIC2C1=IIC0I=B2B1=IIB0I=4讨论二、讨论二、以集成运放作为基本放大电路,引入合适的负以集成运放作为基本放大电路,引入合适的负反馈,分别达到下列目的,要求画出电路图。反馈,分别达到下列目的,要求画出电路图。(1 1)实现电流电压
2、转换电路;)实现电流电压转换电路;(2 2)实现电压电流转换电路)实现电压电流转换电路 ;(3 3)实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路;)实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路;(4 4)实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路。)实现输入电阻低、输出电流稳定的电流放大电路。5解:解:6讨论三、讨论三、基本积分电路的输入电压为矩形波,若积分电基本积分电路的输入电压为矩形波,若积分电路的参数分别为以下三种情况,试分别画出相应的输出路的参数分别为以下三种情况,试分别画出相应的输出电压波形。电压波形。R=100 k,C=0.5 F;R=50 k,C=0.5 F;R=10 k,C=0.5
3、 F。已知已知 t=0 时积分电容上的初始电压等于零,时积分电容上的初始电压等于零,集成运放的最大输出电压集成运放的最大输出电压 Uopp=14 V。u uI I/V/V+10+100 01010-10-1030305050t t/ms/ms7u uO1O1=-(=-(t t t t0 0)+)+U UOO(0)(0)RCRCu uI I当当当当 t t=10ms=10ms 时,时,时,时,解:解:R=100 k,C=0.5 F t t=(010)ms=(010)ms 期间,期间,期间,期间,u uI I=+10V,=+10V,U UOO(0)=0(0)=0,=(-200=(-200 t t)
4、V)Vu uO1O1 将以每秒将以每秒将以每秒将以每秒 200 V200 V 的速度负方向增长。的速度负方向增长。的速度负方向增长。的速度负方向增长。u uO1O1=(-200 0.01)V=-2 V=(-200 0.01)V=-2 V-2-2 u uI I/V/V+10+100 01010-10-1030305050t t/ms/mso o u uO1O1/V/Vt t/ms/ms8即即即即 u uO1O1 从从从从 -2 V-2 V 开始往正方向增长,开始往正方向增长,开始往正方向增长,开始往正方向增长,当当当当 t t=20 ms=20 ms 时,得时,得时,得时,得 u uO1 O1=
5、0 V=0 V ,当当当当 t t=30 ms=30 ms 时,得时,得时,得时,得 u uO1 O1=2 V=2 V 。u uO1O1=200(=200(t t 0.01)2 V 0.01)2 V,在在在在 t t=(10 30)=(10 30)msms期间期间期间期间 ,u uI I=-10 V=-10 V ,t t0 0=10 ms,10 ms,U UOO(t t0 0)=-2 V)=-2 V ,+2+2-2-2o o u uO1O1/V/Vt t/ms/ms u uI I/V/V+10+10o o1010-10-1030305050t t/ms/ms9在在在在 t t=(30 50)=
6、(30 50)期间,期间,期间,期间,u uI I=+10 V=+10 V ,u uO1O1 从从从从 +2 V+2 V开始,开始,开始,开始,又以每秒又以每秒又以每秒又以每秒 200 V200 V 的速度往负方向增长,以后重复。的速度往负方向增长,以后重复。的速度往负方向增长,以后重复。的速度往负方向增长,以后重复。+2+2-2-2o o u uO1O1/V/Vt t/ms/ms u uI I/V/V+10+10o o1010-10-1030305050t t/ms/ms10o uO2/Vt/mst=(10 30)ms 期间,期间,uO2=(-400 t )V即即 uO2 将以每秒将以每秒
7、400 V 的速度负方向增长。的速度负方向增长。当当 t=10 ms 时,时,uO2=(-400 0.01)V=-4 V。可见,积分时间常数影响输出电压的增长速度。可见,积分时间常数影响输出电压的增长速度。R=50 k,C=0.5 F在在 t=(0 10)ms 期间,期间,uO2=400(t 0.01)4 V+4-4 uI/V+10o10-103050t/ms11超出超出超出超出 U Uoppopp=14V=14V,达到饱和,达到饱和,达到饱和,达到饱和,R=10 k,C=0.5 Fu uO3O3=(-2000=(-2000 t t )V)V,当当当当 t t=10 ms=10 ms 时,时,
8、时,时,u uO3 O3=(-2000 0.01)V=-20 V=(-2000 0.01)V=-20 V。在在在在 t t=(0 10)ms=(0 10)ms 期间,期间,期间,期间,当当当当 t t=7 ms=7 ms 时,时,时,时,u uO3O3 增长到增长到增长到增长到 14 V14 V。-14-147 7o o u uO3O3/V/Vt/mst/ms u uI I/V/V+10+10o o1010-10-1030305050t t/ms/ms12o o u uO3O3/V/Vt t/ms/mst t =(10 (10 30)ms 30)ms 期间期间期间期间 u uO2O2 =200
9、0(2000(t t 0.01)0.01)14 V14 V当当当当 t t=1717 ms ms 时,时,时,时,u uO3O3 =0 0 V V。当当当当 t t=2424 ms ms 时,时,时,时,u uO3O3 =+14+14 V V。-14-14+14+147 717172424 u uI I/V/V+10+10o o1010-10-1030305050t t/ms/ms13由图可见,当积分时间常数继续减小时,由图可见,当积分时间常数继续减小时,由图可见,当积分时间常数继续减小时,由图可见,当积分时间常数继续减小时,输出电压的增长速度及输出电压幅度将继续增大。输出电压的增长速度及输出
10、电压幅度将继续增大。输出电压的增长速度及输出电压幅度将继续增大。输出电压的增长速度及输出电压幅度将继续增大。但当但当但当但当 u uOO 达到最大值后,将保持不变,达到最大值后,将保持不变,达到最大值后,将保持不变,达到最大值后,将保持不变,此时输出波形成为梯形波。此时输出波形成为梯形波。此时输出波形成为梯形波。此时输出波形成为梯形波。0 0 u uO3O3/V/Vt t/ms/ms-14-14+14+147 717172424 u uI I/V/V+10+100 01010-10-1030305050t t/ms/ms14完整的波形图完整的波形图完整的波形图完整的波形图 u uI I/V/V
11、+10+10o oo oo oo o1010-10-1030305050 u uO1O1/V/V u uO2O2/V/V u uO3O3/V/V-2-2+2+2+4+4-4-4-14-14+14+147 717172424t t/ms/mst t/ms/mst t/ms/mst t/ms/ms15讨论四、讨论四、使用集成运算放大电路设计一个运算电路使用集成运算放大电路设计一个运算电路,输出为:输出为:Vo=3Vi1+2Vi2-4Vi3若输出信号若输出信号Vi1,Vi2,Vi3如下图所示,请画出输出波如下图所示,请画出输出波形。形。16 Vi1/V+2+20 0101020203030t/ms
12、Vi2/V+2+20 0101020203030t/ms Vi3/V+1+10 0101020203030t/ms-2-217+-AR1RFR4vOvi3R3vi2R2vi1优点:优点:元件少,成本低。元件少,成本低。改进:改进:采用双运放电路。采用双运放电路。缺点:缺点:要求要求 阻值的调整计算不方便。阻值的调整计算不方便。vo=3vi1+2vi2-4vi318+-AR2RFR1vo1vi2R1vi1+-AR4RFR2vOvi3R3选取选取RF F =100=100 kvo=3vi1+2vi2-4vi3RF/R1=3=3RF/R2=2=2RF/R3=4=4RF/R4=119 Vo/V0 01
13、010-2V-2V20203030t/ms-8V-8V+6V+6V20讨论五、讨论五、电路如图所示,(电路如图所示,(1)试通过电阻引入合适的)试通过电阻引入合适的交流负反馈,使输入电压交流负反馈,使输入电压uI转换成稳定的输出电流转换成稳定的输出电流iL;(2)若)若uI05V时,时,iL010mA,则反馈电阻,则反馈电阻RF应应取多少?取多少?21解解:电流串联负反馈:电流串联负反馈22电流串联负反馈电流串联负反馈若若uI=05V时时,iL=010mA,求反馈电求反馈电阻阻Rf的值的值.271、VTZ、R1、R7构成什么电路?起什么作用?构成什么电路?起什么作用?2、R6引入反馈的组态和极
14、性?引入反馈的组态和极性?在电路中所起的作用?在电路中所起的作用?3、写出最大输出功率、写出最大输出功率 的表达式。的表达式。4、若输出产生交越失真,则应、若输出产生交越失真,则应调节哪个电阻,怎么调?调节哪个电阻,怎么调?讨论八、讨论八、电路如图所示:电路如图所示:281、构成电流源电路,提供构成电流源电路,提供VT1的静态电流的静态电流2、电压并联负反馈、电压并联负反馈;3、4、增大增大R3或减小或减小R431讨论七、讨论七、已知三极管的电流放大系数已知三极管的电流放大系数 ,饱和管压降饱和管压降 ;输入电压为正弦波,;输入电压为正弦波,试回答:试回答:由电源电压所限,理论由电源电压所限,
15、理论上负载上负载R RL L上能够得到的最上能够得到的最大输出功率大输出功率若信号源能够提供的最若信号源能够提供的最大电流(有效值)为大电流(有效值)为10mA 10mA,忽略偏置电路的交流分,忽略偏置电路的交流分流,实际达到的输出功率流,实际达到的输出功率最大值最大值为达到理想输出最大功率为达到理想输出最大功率至少应取多少?至少应取多少?3233讨论八、讨论八、电路如图所示,若要满足振荡条件,应如何连电路如图所示,若要满足振荡条件,应如何连接该电路?为使电路稳定振荡,则接该电路?为使电路稳定振荡,则R Rf f/R R1 1的比值如何选的比值如何选择?若择?若R R1 1=10 k=10 k
16、,为保证电路起振,为保证电路起振,R Rf f应:应:(a a)大于)大于20 k 20 k;(b b)10 k 10 k;(c c)2020 k k;(d d)略大于)略大于20 k 20 k;124334解解:(1)1 1与与3 3相连,相连,2 2与与4 4相连相连 (2)Rf/R1=2=2(3)(d)35讨论九、讨论九、桥式整流电容滤波电路如图所示,图中变压器桥式整流电容滤波电路如图所示,图中变压器副边电压有效值副边电压有效值V2=20V,R1=50,电容,电容C=2000uf。若。若用直流电压表测量用直流电压表测量R1两端的电压两端的电压Vo,出现下列情况,试,出现下列情况,试分析以
17、下各种情况中哪些属于正常工作时的输出电压,分析以下各种情况中哪些属于正常工作时的输出电压,哪些属于故障情况,并指出故障所在。哪些属于故障情况,并指出故障所在。(1)Vo=28V (2)Vo=18V (3)Vo=24V (4)Vo=9VC36解解:(1)(1)Vo=28V,=28V,此电压值是此电压值是V2的峰值,只有在负载的峰值,只有在负载RL开开路时才可能出现该情况。路时才可能出现该情况。(2)(2)Vo=18V=18V,此电压值是,此电压值是V2的的0.90.9倍,只有无滤波电倍,只有无滤波电容时才出现该情况,说明出现电容容时才出现该情况,说明出现电容C C开路故障。开路故障。(3)(3)Vo=24V=24V,此电压值是,此电压值是V2的的1.21.2倍,电路工作正常。倍,电路工作正常。(4)(4)Vo=9V=9V,此电压值是,此电压值是V2的的0.450.45倍,这是半波整流倍,这是半波整流时出现的情况,所以说明出现了电容开路,且有一只时出现的情况,所以说明出现了电容开路,且有一只二极管开路(未接、虚焊、已烧坏)的故障。二极管开路(未接、虚焊、已烧坏)的故障。
限制150内