1.26在图P1.26中,假设运算放大器是理想,试写出该传递函数的表达式T?s?? Vo?s?Vi?s?。
R2R1CC2vi∞ A (a) voviR1C1R2∞ A (b) vo
图P1.26
解:(a) Z1?R1?1SC,Z2?R2,传递函数的表达式
Z2Z1SR2C1?SR1C1SC2T?s??Vo?s?Vi?s?1SC1????
(b) Z1?R1?,Z2?R2//Z2Z1,传递函数的表达式
T?s??Vo?s?Vi?s?????SR2C1?1?SR1C1??1?SR2C2?
1.27一个同相积分器电路如图P1.27所示。使求vo与vi的关系式,假设运算放大器器是理想的。
RR∞ A vivo RCR
图P1.27
R??解:设同相端的电压为V?,则vo??1??V??2V?,因此有
R??iC?vi?V?R1C?vo?V?R1RC?1R?vi?vo?2V???viR
又V???iCdt??vidt?12vo,因此vo?2RC?vidt
1.28图P1.28为实用的单电源供电的自举式同相交流电压放大器电路,假设运算放大器是理想的。已知R1?R3?R4?10K?,R5?100K?。C1?C2?C3?10?F,R2?100K?,
VCC??15V。问:
(a)运算放大器的各信号端口的直流电位为多少? (b)交流放大倍数
vovi为多少,输入阻抗Ri为多大?
VCC R2C1R3∞ C3 R1viRiC2A vo R4R5
图P1.28
解:(a) 各信号端口的直流电位为(b)其等效交流放大电路为
R4R3?R4VCC?12VCC?7.5V
R1R2∞ A vo viRiR5R4R3
则交流放大倍数为G?vovi?1?R2R1?11
输入阻抗为Ri?R5?R4//R3?105K?
第二章 习题解答
2-1 电话线路上的直流电压约为50V,用于电话机通话时的直流电源。话机内部电路对电压有极性的要求。话机电路中有一个导向电路,如题2-1图所示。外线与话机引线相接时不必考虑电压极性。试说明其工作原理。
答:当外线与话机引线相接时,如果话机引线的上端接正、下端接负,则电源正端经过D1,话机内的其他电路、D4到电源负端,形成电流回路,此时二极管D1、D4正向导通,D2、D3截止。如果话机引线的下端接正、上端接负,则电源正端经过D2、话机内的其他电路、D3到电源负端,形成电流回路。由此或见,无论话机引线的上端接正还是下端接正,对于话机内的其他电路来说都符合对电压极性的要求,这就是导向电路所起的作用。
2-2 已知硅和锗PN结的反向饱和电流分别为10-14A和10-8A。若外加电压为0.25V、0.45V、0.65V时,试求室温下各电流I,并指出电压增加0.2V时,电流增加的倍数。
解:根据式(1-2-4) I?IS?ev/v?1?,室温时VT?26mV
T对于硅PN结:IS?10?14A,则
外加电压V eV/VT0.25V 14993.7 1.5?10?100.45V 3285 7556 3.3?10?70.65V 10 7.20×107.2?10?4 I A A?0.33?A A ?0.72mA
电压增加0.2V时电流增加的倍数为
e0.2V/26mV?e200mv/26mV?2191倍
对于锗PN结,IS?10?8A,则 外加电压V eV/VT0.25V 14993.7 1.5?10?40.45V 3285 7556 0.33A 0.65V 7.20×1010 2 I A?0.15mA7.2?10A 电压增加0.2V时电流同样增加2191倍。
2-3 在室温时锗二极管和硅二极管的反向饱和电流分别为1μA和0.5pA,若两个二极管均通过1mA正向电流,试求它们的管压降分别为多少。 解:根据二极管的伏安特性 I?IS?eV/V?1?
T当V>>VT时 I?ISeV/V 则eV/V?TTIIS
?v?VTlnIIS
若锗二极管的IS?1?A, I?1mA,则
V?26mV?ln1010?3?6?0.026ln10?0.18V3
若硅二极管的IS?0.5PA,I?1mA,则
V?26mV?ln10?120.5?10?3?0.026ln2?10?9??0.557V
2-4 两个硅二极管在室温时反向饱和电流分别为2×10-12A和2×10-15A,若定义二极管电流I=0.1mA时所需施加的电压为导通电压,试求各VD(on)。若I增加到10倍,试问VD(on)增加多少伏。 解:根据二极管的伏安特性 I?IS?eV/V?1?
T当I>>IS时 I?ISeV/V 则eV/V?TTIIS
?v?VTlnIIS
当硅二极管的IS?2?10?12时,I?0.1mA,则
VD?on??26mvln10?4?122?10?461mV?0.461V
当硅二极管的IS?2?10?15时,I?0.1mA,则
VD?on??26mvln10?4?152?10?641mV?0.641V
若I增加到10倍,则
?VD?on??26mVln10?60mV

