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康光华电子技术基础(模拟部分)第五版习题选解
1.2.1
解:正弦波电压表达式为,由于,于是得
(1)
(2)
(3)
(4)
1.2.2
解:(1)方波信号在电阻上的耗散功率
(2)可知直流分量、基波分量、三次谐波分量分别为、、,所以他们在电阻上的耗散功率为
直流分量:
基波分量:
三次谐波分量:
(3)三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:
1.4.1
解:由图可知,,所以
(1)时,,
,则源电压增益为。
同理可得
(2)
(3)
(4)
1.5.1
解:电压增益
电流增益
功率增益
1.5.2
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
而
则
1.5.3
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。根据,则输出电阻为
1.5.4
解:根据题意可得输出电阻
由于放大电路开路输出电压为,电流信号源电流,负载电阻,于是可得
1.5.5
解:由于高输入电阻放大电路对信号源衰减小,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联组成的放大电路如图解1.5.5所示。
图解1.5.5在该放大电路中,输入信号源为、内阻的电压源;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压分别为,于是
放大电路输出功率:
1.5.6
解:根据电路可得
则
1.5.7
解:设输入电压为;中频区输出电压为,电压增益为;上限频率点输出电压为,增益。依题意
又因为
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0.708。
2.3.1设图题2.3.1中的运放为理想器件,试求出a、b、c、d中电路输出电压v0的值。
图题2.3.1
解:利用虚短和虚断的概念:,
图(a) 可知,,
式中 , 则
图(b) 可知,
式中 , 则
图(c) 可知, 则
图(d) 可知, 则
2.4.1一高输入电阻的桥式放大电路如图题2.4.1所示,试写出的表达式()。
解:因A1、A2为电压跟随器,有
,
、为差分式运算电路A3的输入信号电压,即有
图题2.4.1
2.4.2 图题2.4.2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2.4.2
解 A1、A2是电压跟随器,有
利用虚短和虚断概念,有
将上述方程组联立求解,得
故
2.4.5同相输人加法电路如图题2.4.5a、b所示。(1)求输出电压v0表达式。当R1=R2=R3=R4时,v0=?求图b中输出电压的表达式,当R1=R2=R3时,v0=?解: (1)输出电压为 ,式中
即
若R1=R2=R3=R4 ,则
图题2.4.5a
(2) 输出电压为 ,式中
即
若R1=R2=R3 ,则
图题2.4.5b
2.4.6 加减运算电路如图题2.4.6所示,求输出电压vO的表达式。
解:方法一:应用虚短概念和叠加定理。
令,则
再令,则
将与叠加得输出电压为
方法二:利用虚断列节点方程
令,联立求解上述方程,结果与方法一同。
图题2.4.6
2.4.7 电路如图题2.4.7所示,设运放是理想的,试求vO1、vO2及vO的值。
图题2.4.7
解 A1、A2组成电压跟随电路
A3组成加减电路。利用叠加原理。
当V3=0,反相加法时,A3的输出电压为
当vO1=0,vO2=0,V3=+3V时,A3的输出电压为
式中
即
与叠加得输出电压为
2.4.8积分电路如图题2.4.8a所示,设运放是理想的,已知初始态时,试回答下列问题:(1)当R=100kΩ,C=2μF时,若突然加入的阶跃电压,求1s后输出电压的值;(2)当R=100kΩ,C=0.47μF,输入电压波形如图题2.4.8b所示,试画出的波形,并标出的幅值和回零时间。
图题2.4.8
解:(1)当输入电压为的阶跃电压,t=1s时,输出电压波形如图解2.4.8a所示,其的幅值为
(2)R=100kΩ,C=0.47μF时,如图题2.4.8b所示,波形如图解2.4.8a所示,当t1=60ms时,其的幅值为
而当t1=120ms时,其的幅值为
图解2.4.8
2.4.9 电路如图题2.4.9所示,A1、A2为理想运放,电容器C的初始电压。(1)写出与、和之间的关系式;(2)当电路中
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