北京航空航天大学自动化学院模电数电考研真题及解析

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1、模拟电路与数字电路(I)放大电路题注:从本期学习专刊开始数模电小组会按照专题出复习题,由于每年的考研试题有一定的固定题型,所以会最先将固定大题覆盖到,然后出概念题和模拟题。如果大家有建议,可以向数模组反映。本次专题为放大电路的分析,挑选0105年的考研真题和我系的一份期末考试试题,应该说这种题型有极大的固定性,希望大家能切实掌握。一(2001) 放大电路如图所示,已知 ,1.画出整个电路的微变等效电路;2.写出放大器的电压放大倍数=/,输入电阻,输出电阻的表达式。解答如下:1) 整个电路的微变等效电路如下:2) 放大器的电压放大倍数,输入电阻,输出电阻的表达式如下: 二(2002) 放大电路如

2、图所示,已知,r, 1画出电路的微变等效电路; 2写出输入电阻表达式; 3写出输出电阻表达式; 4写出放大倍数A= 的表达式解答如下:1) 电路的微变等效电路如下:2) 输入电阻表达式如下:3) 输出电阻表达式如下:4)放大倍数A= 如下:三(2003)放大电路如图所示,已知, ,1画出电路的微变等效电路; 2写出输入电阻表达式; 3写出输出电阻表达式;4写出放大倍数A=/;解答如下:1) 电路的微变等效电路如下:2) 输入电阻表达式如下:3)输出电阻表达式如下:4)放大倍数A=V/V如下:四(2004)放大电路如图所示,已知,1画出电路的微变等效电路; 2写出输入电阻表达式和输出电阻表达式;

3、 3写出放大倍数A=/;解答如下:1)电路的微变等效电路如下: 2) 输入电阻表达式和输出电阻表达式如下:3)放大倍数A=V/V如下:微变等效电路图中应为共漏极。输入电阻: 输出电阻:从b极向右看的等效电阻为:; 从e极向右看的等效电阻为: 则输出电阻为 :;由(1)中的交流等效电路图有:为源极电压, 即为栅极电压 由 有:;又 由以上两式得: ;又 ,则有 五(2005)放大电路如图所示,已知,1画出交流等效电路;2写出输入电阻表达式和输出电阻表达式;3写出放大倍数A=/;解答如下:1) 电路的微变等效电路如下:2)输入电阻表达式和输出电阻表达式如下:3)放大倍数如下:六(2001-2002

4、期末试题)由N沟道增强型场效应管与NPN型晶体三极管构成的放大电路如图所示,参数已知。1. 画成交流等效电路;2. 写出输入电阻表达式;3. 写出输出电阻表达式;4. 写出放大倍数A=表达式;解答如下:(1)电路的微变等效电路如下:(2)输入电阻表达式如下:(3)输出电阻表达式如下:(4)放大倍数如下:总结如下:1 画微变等效电路,只需掌握五种微变等效电路:共射 共集 共基 共源 共漏;2 求输出电阻,对于多级放大电路,输入电阻就是其第一级的出入电阻 Ri=Ri1 方法可为 Ri=Ui/Ii 或者采用直接观测的方法;3 求输出电阻,对于多级放大电路,输出电阻就是其最后一级的输出电阻 RO=RO

5、N 方法可为短路US,在输出端加UO,则RO=UO/IO 或者采用直接观测的方法;4 直接观测的原则:、从集电极往三极管内看入的电阻为无穷大;从基极b看射级e,电阻扩大(1+)倍;从射极e看基极电阻缩小(1+)倍;从源极看电阻为1/gm;从漏极看电阻为无穷大;从栅极看电阻为无穷大;5 多级放大电路的Au等于各级放大电路倍数之积,注意题中有时会要求求出Au=VO/VS,需要在 Au=VO/VI前 乘上分压比。模拟电路与数字电路(II)具有无关项逻辑函数的化简具有无关项逻辑函数的化简重要概念:布尔代数,逻辑函数,最小项,卡诺图,任意项,约束项,无关项根据前五年的试卷,用卡诺图化简逻辑函数,2001

6、,2003,2004和2005年每年均出现,分值为10分,以四输入逻辑变量为主,主要考察带有无关项的化简。一(2001)用卡诺图化简下面的函数:解:(1).逻辑函数需化为最小项之和的形式,所给函数已经化为最小项和的形式(带有任意项), 表示任意项之和,在所学的课本中没有使用过此符号,但应该知道其含义。(2)逻辑函数中最小项的十进制标号化为二进制,对应卡诺图位置上为1,无关项填X,没有出现项填0。CDAB000111100001101110比如项对应二进制0111即 项,项对应二进制1000(),填X;第六项0110()没有出现,填0;其余项照此方法对应填入。完成后如图(2)例子中看作1,看作0

7、图(1) 图(2) (3)合并最小项:X项即可以看作1,又可以看作0,当它加入相邻1项可以以个项合并时(必须为矩形状),把看做1。注意:1边界项可能合并。如0,2,8,10项的四个角可合并。2最小项可重复使用。3不是所有的矩形块均能合并如第5,7,9,11,13,15项组成矩形块但不符和项条件。4组成的矩形块要尽量多的包含最小项。5卡诺图中所有的1均需要覆盖在某个矩形内,但有可能自己一项为一个矩形(周围全部为0时)。(4)写出化简后的逻辑函数二(2001)在约束=0的条件下,用卡诺图化简下面的三输出函数。解:任意项,约束项统称为无关项,他们两除了在电路功能上意义不同外,在逻辑函数化简中方法完全

8、一样。对四输入三输出化简实际上是化简三个四变量的卡诺图,Z2 (4)Z1 (3)Z3 (5)三(2003)用卡诺图法化简下面二输出逻辑函数:;,约束条件为;解:把任意项和约束项看作无关项。Z1 (6)Z2 (7)在Z1的化简中,卡诺图中的0多于1,求0的组合项比较简单,这样求出的结果是,然后得出Z1。四(2004)用卡诺图法化简下面二输出逻辑函数:;约束条件是BC=0;解: Z2 (9) Z1 (8)五(2005)用卡诺图法化简下面二输出逻辑函数;约束条件为:;解: 模拟电路与数字电路()差分电路专题例1:二00三年(第七题)差分对管参数理想对称,1.当RW滑动端在中点位置时,求差模放大倍数A

9、d;2.当RW滑动端在任意位置时,对差模放大倍数Ad是否有影响?+Vcc RwRcRc+ V0 +V1RE Vcc解:(1)交流电路如下:+Rc+UoUi/2Rw/2 (2)微分等效电路如下:+ +Rc UiRw RCAd不受影响。例2:二00四:(第八题)差分对管参数理想对称,gm已知,RW滑动端在任意位置,写出差模放倍数Ad表达式: VDD Rw RcRc + Vo + RL + V1 RS Vss解:由差分电路的对称性知,左管上开,左管下降,则左管口处电流增加,右管漏极电流减少,故电位器触点与VDD间无交流电流。微变电路如下: g + +RcUisRLUoRw gRc 放大倍数如下:例3

10、:二00五年(第八题)差分对管、rbe、gm已知,写出差模电压放大倍数表达式:+VI+Ui1Ui2+ uo RL V解:由电路图有,设两晶体管基极电压分别为U01,U02,则:又 则有 又 , 则有:总结:1.差分电路可以抑制温漂,但却不能抑制由于电源纹波大,元件老化等引起的零点漂移 Vcc2.抑制温度漂移的方法Rb IcRb2(1) 在电路中引入直流负反馈,TIcUB(IB很小,UBQ认为不变) UBC IB IC(2) 利用热敏元件进行温度补偿(3) 差分放大电路3Re(或R s的作用:抑制共模信号4对于解决差分电路问题的几个注意点:(1) 将输入信号分解为差模信号与共模信号(2) 找准电

11、路应属于四种类型中的哪一种(3) 找出电流源,在大家的中印象是电源,其实型如 也是电流源充分利用对称性,无论电路的负载是否对称,对于三极管只要UBE相等,对于MOS管只要Ugs相等,由就可以推出各参数相等。(4) 在求解输出电压时,不光要注意差模输出,还要注意共模输出,典型的情况在单入双出时uo=Ad+AcUi/2(5) 四种接法的动态参数归纳如下:P156的(1)(2)(3)(6) 直流表测输出电压时,不仅测出放大的交流电压,还包括静态电位,在仅求输入Ui时,应首先减去静态电位得到动态电压,在KCMR无穷大时,动态电压除以差模电压放大倍数即为输入电压的数值,但KCMR不为无穷大时,则应写出U

12、O与Ui的关系式而后求Ui。 模拟电路与数字电路()放大电路专题2001年第四题理想运放电路如图所示,试求 1.2.解:设图中A点电位为.由虚短虚断原则, 代入阻值 -由KCL,得 即 代入阻值 - 联立 又 即 2002年第三题理想运放构成的电路如图所示,写出放大倍数表达式+-解:由虚短虚断原则, 且CE支路无电流 又 又 又 2003年第三题理想运放构成的电路如图所示,写出放大倍数表达+ - 解:由虚短虚断原则 得 得 又V0=VFVC VC=-(V0+VC) 2004年第三题理想运放构成的电路如图所示,写出放大倍数表达式 +-解:由虚短虚断原则, 整理可得:2005年第三题理想运放构成的

13、电路如图所示,写出表达式。解:法1:由虚短虚断原则, 两式相加:法2;对参数进行拉氏变换 拉氏反变换 2004学年2005学年第二学期(第六题)写出与的运算关算:解: 得 在时间内的表达式: 关于理想运放相关问题的一个小结1 解决理想运放相关的问题,有一个最基本的原则是虚短虚断。常用的方法是标出所在节点的电压,找出电位相等的点和电流相等的支路,以此列出方程求解。2 对于纯电阻网络的运放题目,大家在电路课上也学过,因此比较熟悉,所以请大家务必重视极其容易被忽略的两类电路:微积分电路和乘法器电路。对微积分电路不但要掌握其输入输出关系的推导,还要掌握其各节点电压的波形关系。3 理想运放是实际运放性能

14、参数理想化的结果:(1)开环差模增益Aod= (2)差模输入电路RNd=(3)输出电阻 (4)共模抑制比 (5)上限截止频率 (6)失调电压 失调电流和它们的温漂 ,均为0,且无内部任何躁声。以上基本概念需要我们了解。4 理想运放在开环状态下,为非线性元件,其传输特性为:U0联系一下自动控制原理,想一想理想运放的描述函数是什么 的描述函数是什么 理,想一想理想运放 的描述函数是什么 制原 理,想一想理想运放 的描述函数是什么制原 理,想一想理想运放 的描述函数是什么 UM U0UN 如果你在复习自控原理的非线性部分时,面对型如下图这样的系统 r=0 N GH 你完全可以考虑用理想运放搭接这样一

15、个系统(在工程实践中很少再用运放来搭接这个系统,而采用微处理器),但这样让自己所学的知识并不是孤立起来.这也告诉我们控制原理是我们设计电路的依据,而电路的设计是对控制原理的具体实现.模拟电路与数字电路()稳压电源专题2003(六)由集成三端稳压器构成的电路如图所示,写出表达式。解:对于A 点运用KCL整理得: 2004(七)2004(七)由集成三端稳压器构成的电路如图所示,写出表达式。解:由运放的虚短虚断性质,可知CE支路无电流 V+ =V_2005(七)由集成三端稳压器构成的电路如图所示,写出表达式。解:对运放1的虚短虚断性质, 当时 当时 的范围为 , 20012002期末五 1、由三端稳

16、压器构成的恒流源电路如图所示,写出恒流IL的调节范围。2、试过线性稳压电源与开关电源各自的特点。解:由虚短虚断原则, 当 时 当 时 恒流IL的调节范围为-5mA, 5mA(2)线性电源的输出电压稳定,但功耗较大,电路的效率低。开关电源的功耗小,电路效率高,但一般输出的纹波电压较大,适用于输出电压调节范围小,负载对输出纹波要求不高的场合。20042005学年期末试题(十)直流压电源如图,写出输出电压V01,V02表达式解:由题可有 则 又根据下面的运放的虚短,有输出两端的中间端电压为0,则有即 小结:有关三端稳压器与理想运放结合的题目,主要把握两个原则:1 三端稳压器的第公共端的电流为0,输出

17、的稳定电压指的是输出端与公共端的电压。2 理想运放在负反馈条件下有虚短虚断。模拟电路与数字电路()方波发生电路专题2002年(四)方波发生电路如图。1、 定性画出与波形;2、 写出振荡周期表达式; Vz解:比较器的输出电压: 阈值电压 电路中电容正向充电与反向放电时间常数均为RC,且幅值相等,在一个周期内, 与 与 的时间相等 。在 时间内(在 时) 对上式进行拉氏变换得: 即 拉氏反变换 在0时间内以上升为,可得:与联立得上述推导也可用电路中一阶RC电路三要素法求解: Vc (1) 根据滞回比较器的电压传输特性和RC回路延迟的作用可知:(课本P422423) 注意图中Vc 不是线性的。 V0

18、(2) 振荡周期的推导见上述过程表达式为 2003(四)波形发生电路如图,定义占空比为输出高电平持续时间与振荡周期之比,当改变某一电路参数时其它参数不变。选择(增大、不变、减少)之一填入每个空内:(1)增大时的占空比_,振荡频率_ ,幅度_;(2)滑动端上移时的占空比_,振荡频率_,幅度_;(3)滑动端上移时的占空比_,振荡频率_,幅度_。V011、 首先可以判断该电路是一个占空比可调的锯齿波发生器,画出,的大致波形2、 由阈值电压为=0,得(根据回路) V02 3、 在电容充电过程中,即上升段导通(由回路)dt 即= =同理 占空比 答案(1)(2)(3)2004(四)画出下图电压传输特性,

19、并求出阈值、输出高电平、输出低电平。分析双向稳压二极管知,它可能工作于稳压状态或是截止状态,若工作于截止状态,则理想运放工作于正反馈状态,则,将稳压击穿而工作于稳压状态,当工作于稳压状态时,构成负反馈通路,则满足虚短状态(稳压管在 -Vz和Vz之间转换时可认为电流为0)则 , 即 又 u01传输特性如右: -VT +VT +uOL2005(四)方波发生电路如图。1、 定性画出与波形;2、 写出振荡周期表达式;3、 写出占空比表达式。解:本题为可调占空比的矩形波发生器图中Vc不是线性的当D1导通时,V0通过RW1,D1向C充电,忽略D1的导通等效电阻,当D2导通时,V0通过RW2,D2反向向C充

20、电,忽略D2的导通等效电阻, Vc2、3、占空比:V0T20042005年第二学期(七)三角波发生电路如图,画出与波形,写出振荡周期表达式。UZU0的上升和下降均是线性的且上升时间U01和下降时间相等。Uz 阈值电压t正向积分U0从UT上升到+UT,时间为2/TU0得 Ut 可得: T/2总结:、1、 方波发生电路是以比较器为基础,由滞回电压比较器和在运放的负反馈网络中起延时作用的无源RC积分电路组成,输出端通过反馈电压引到比较器的同相端,输出电压又经过RC积分电路把另一个反端电压加到反相端。同相端与反相端互相制约互为条件,互相促进对方向现实所处状态的相反状态转换,从而形成脉冲波形。2、 波形

21、发生电路问题的解答,常常需要解决以下几个方面:波形图,电压传输特性(即输入电压,阈值电压,输出电压之间的关系),周期,占空比,解题步骤也是常常先定性画出波形图,然后根椐理想运放,RC电路的特性求出阈值电压,输出电压,最后求出周期,占空比。模拟电路与数字电路()小结放大电路的分析与求解:放大电路的分析与求解是很基本的题型,只要掌握了基本的做题方法是很容易拿分的,下面针对具体的题目分析之。首先是交流微变等效电路的画法,此解乃关键所在,应注意如下几个问题:电容不论是外部的隔直或去耦合电容一律视为短路;第二凡是与恒定电位相接的地方一律视为接地点,如在交流微变中,电源和地是连在一起的;第三是熟记三极管和

22、场效管的中频微变等效电路,在做具体题目时,建议把三极管和场效管的模型画在一起,标上b,c,e,和G,D,S,在画好其它部分地区微变后,再把这两种元器件的模型填入即可,此时应注意受控电流三源的电流流向,特别是场效应管,在判断受控电流向时,可以简单归纳为两种,对P型,则上流,形成而对N型,则向下流,形成其中横轴指示极型,大家不妨验证一下。输入电阻的求法,即外加电源法,也可以通过几个后面的几个简单结论加以推证,输出电阻不包括负载RL,求法和输入电阻没有实质区别。而放大倍数的求取一般是通过分别求出逐级的放大倍数,而后通过相乘即可获取整个电路的放大倍数。先推证如下结论:对共射电路,其微分电路如下:则由电

23、路理论知,Iin=ib, Vin= 代入 则*ib 而=0 (KVL)ib=0, Iin=0则 从c,e间看的电阻为 ib对共基电路,从e,b间看输入电阻:则RO=RLR1而I=-(1+)ibVin=-由= 对于共集极皿放大电路,同样可以证明b,c间的电阻为基极电阻与射极电阻的倍之和;e,c 间的电阻为基极电阻与射极电阻的倍之和;简单归纳为如下三句话:从b看进去,电阻为基极电阻与射极电阻的倍之和;从c看进去,电阻为无穷大;从e看过去,电阻为射极与基极电阻的倍之和;对于场效应管,同样可以归纳为如下三句话:从g看进去,电阻为无穷大;从D看进去,电阻为无穷大;从s看过去,电阻为;一定要注意:以上六句

24、话适用于从模型的端口看进去,没考虑模型旁并联的电阻,实际分析时应考虑它们。下面以2004年考研真题验证一下。二、放大电路如图所示,已知,rbe,gm。1、画交流等效电路;2、写出输入电阻、输出电阻表达式;3、写出放大倍数的表达式。解:(1)先保留三极管和场子效应管画出其交流微变等效电路如下:R0代入三极管和场效管模型即得微变等效电路:场效应管模型 三极管模型(2)下面分析输入电阻,在(1)的基础之上加以分析如下又由于从g看进去的电阻为无穷大,=又由于从Re看过去的电阻为基极电阻的倍,从(1)可知=又由于从s看过去,电阻为,则RO=RERe=RE (3)放大倍数,由于电压源有电阻RS,VSVin

25、,而且放大电路分为二段,故应分为三步求解,求解如下:又 而,(Rs指S往右看的输入电阻)而用上面求输入电阻同样的办法可知,=即 ,其中 综合可得:其中,=总结:由上述解题过程可知,此类题目只要按部就班的认真计算即可,最后套用韩亮老师的一句话共勉之“模电只有知道与不知道的题,没有难题”,最后希望大家多总结,争取全知道。一道波形发生电路习题的求解题目(8.23)电路如图所示,已知集成运放的最大输出电压输出为12V,U1的数值在U01的峰峰值之间。(1) 要解U03的占空比与U1的关系式(2) 设U1=2.5V,画出U01,U02和U03的波形。 29当我们在考试中面对这样一道复杂题目时,我们首先应

26、当判断应该选择哪一部分知识来解决问题,信号运算电路和波形发生电路中都可能采用多片运放,但其有着一个较为显著的区别,即运放的状态。信号运算电路中的运放,引入了负反馈,处于线性工作区;波形发生电路中的运放,不是工作在正反馈下,就是开环状态,即处于非线性区。当然绝大数实际电路不能如此简单地判断,但对于考题,这种方法不是很有效的。本题中A2处于正反馈状态下,A3为开环状态,我们基本可以确定这是一个有关波形发生的电路。 分析复杂电路时,我们应该采用“分而化之,各个击破”的方法,即将复杂电路划分成一个个小模块,弄清楚每个模块的功能,再将其进行组合即可。很多同学将这种方法应用在多级放大电路的分析时很得心应手

27、,但一加上反馈就有些措手不及了。其实方法是一样的,只是在分模块时,可以将跨模块的反馈去掉,组合时再加上反馈即可。本题中R1所在支路为反馈通路,我们在处断开,就会很清楚的发现A1及其周围电路组成了一个积分电路,A2及周围电路组成了一个滞回开关,A3则相对独立,是一个比较器,这时我们可以联想一下,这和我们所熟悉的三角波发生电路的组成很是相似,只是电路的前后发和了变化,于是我们组合时,调整一下元件的位置,如图:很明显左边方框中的电路就是三角波发生电路,右边方框中电路为比较器,如果细心的话,可以发现这就是电力电子中PWM波发生电路,调节UI的大小,可以改变U03输出矩形的占空比。接下来我们就要分析电流

28、回路等一系列细节及定量关系。由于,因此要使 当, ,电容充电, 不断上升,当时,的状态发生改变,而U01不能突变,,电容放电,U01不断下降,直到U01=-6v时,再次为0,A2的状态发生改变,电路重复上述过程,因此产生自激振荡,大致可以画出和和波形图:根椐积分电路的运算性质充电过程 ()放电过程: ()至此有关三角波发生电路所有问题都已经分析清楚,需要作一个补充,就是关于时间常数的求解,有的同学在波形发生器这部分总是弄不清楚时间常数求法,本题可以这样看充放回路可以看出时间常数为=R1C,其实我们可以简单地得利用积分电路的模型直接来做,直接利用公式即可解决。 利用相似三角形简单的数学知识,可以

29、求解U03占空比与UI的关系,时,为低电平,当,为高电平,由图可见,综上所述,对波形发生器类的题目,我们有以下思路,首先我们应当找到所给电路与几种典型电路(文氏电桥,几种比较器,锯齿波发生电路)的联系,力争将所给电路转换为典型电路;其次,要分析充放电过程,并把大致波形画出;第三,就是根据波形列出方程,列方程的依据为运放在状态转换时有虚短虚断和积分公式,其中最关健的就是求出阈值电压;第四,求解周期等一系列量;最后,精确地画出波形,并利用周期等已求的量去求解其它电路参数。总之,“牢记典型电路,找准充放回路”,是这一类问题的核心。模拟电路与数字电路()数模电之TTL电路求解和反馈组态的判断专题之TT

30、L电路第一题:TTL逻辑门输出高电平3.6V,输出低电平0.3V,阈值1.4V,写出各电压表指示值。(本试题为2001年考研试题第八大题)解:TTL门电路问题的求解首先弄通两个问题。第一个问题是它的门电路传输特性;第二个问题是它的输入特性问题。第一个问题的本质上解决的是输入与输出关系问题,这可以从门电路符号解决;第二个问题针对输入端接入电阻后,对输入端的电位确定问题原则如下:只要是悬空高阻态或接入电压表均视为无穷大,此时可视为输入为高电平1.4V,而小电阻一般视为低电平。本题V1视为输入特性V1=1.4V, 同样与非门100处也视为输高电平,则输出为低电平,V3=0.3V,同时第一行的三态门处

31、于高阻态,故可以认为V2上无电流,视为等势体,V2=0;第二题:TTL逻辑门输出高电平3.6V,输出低电平0.3V,阈值1.4V,写出各电压表V1、V2、V3、V4指示值。(本试题为2002年考研试题第六大题)解:规定各门电路器件从左到右标号一次为1,2,3,4,5 。三态门一正常工作,输出为低电平,V1=0.3V;三态门三由于使能端不符合要求而处于高阻态,与V2并联后,相当于二个大电阻并联接至与非门4的输入端,由输入特性知视为高电平,另一端100K也视为输入高电平,则与非门输出为低电平,则V4=0.3V,由于V4为低电平,则第一行三态门5处于高阻态,同样的道理V3通道相当于等势体,故V3=0

32、;补充:下面补充一个小结论,这种是专门针对于课后习题2.10的那种类型。题目如下所示:结论如下:只要,则V= :当1.4V时,则V=1.4V结论的证明基于数字电路技术基础P63页的典型电路图,当时,则T1的基极从射极抬高0.7V,再又降低0.7V,接电压表负载,故V=;一旦1.4V时,则三极管T2,T5等通,此时T1的基极被嵌位到2.1V, 输入倒相而处于截止态,故V的示数恒为1.4V。 这种TTL门,还可扩展为集电极开路的OC门,只不过在输出态测量的是输出与的差值,而不是输出值了。总之,这类题目,一般的记住了传输特性,输入特性和对电路结构有一定的了解都可以得到正确答案的。专题负反馈之快速解决

33、负反馈问题 有关于负反馈的问题,分值不大,但基本上每年都会出现,如何利用较为巧秒的方法在一两分钟内快速并且准确的解决问题是我们追求的目标。 负反馈问题分为四个层次:1、有没有反馈,极性。2、直流反馈还是交流反馈3、反馈的组态。4、求解F,AS。由定性到定量,我们依次解决。 判断有没有反馈,我们首先看放大电路中输出回路与输入回路之间有没有通路连接,如果没有,那一定没有反馈,若有,我们还要看输出是否影响了净输入。如果没有影响,则没有反馈存在。若有,其中净输入变小,为负反馈,反之为正反馈。我们采用瞬时极性法来完成这个过程。第一题: 图1如图1,假设此时输入信号正处于正弦信号的正半周,由于它是从A1的

34、反相端输入,则A1的输出(即A2的输入)为负。对于A2,输入信号从同相端输入,则为负,通过反馈支路,回到输入端,削弱了输入信号,使减小,因此为负反馈。第二题:如图2,该电路为分立元件搭接的电路,第一级与第二级均为共射电路,则输入与输出信号反向,通过反馈回路,提高了UE1的电位,使得Ube1减小,因此可以判断其为负反馈。 就这样,我们采用瞬时极性法,可以很容易地判断反馈极性,需要注意的是,对于运放,从同相端输入,输入输出同极性;从反相端输入,则输入输出极性相反,净输入指的是。对于分立元件搭接的放大电路,C极与B极同相位。关于直流反馈与交流反馈的问题,我们只要分别画出直流通路与交流通路。利用瞬时极

35、性法来判断即可,这里就不再累述。判断电路反馈组态,可以采用以下方法:(1) 除公共地线外,若输出线与反馈线接在同一点上,则为电压反馈;若接在不同点上则为电流反馈。(2) 除公共地线外,若反馈信号与输入信号线接在同一点上,则为并联反馈;接在不同点(一个接基极,一个接发射极)或两个不同输入(如差动电路,运放)则为串联反馈。拿图1电路分析,输出端与反馈线接在同一点,为电压反馈,输入端与反馈线也接、在一起,为并联反馈,所以该电路反馈组态为电压并联负反馈,再以图示2为例,可以同样判断出该电路反馈组态为电压并联负反馈。对于求解反馈系数和放大电路倍数,我们主要要弄清楚F是哪两个量的比值,这里就不再细说。除了

36、以上问题,关于负反馈对放大电路性能的影响方面有一些基本概念,希望大家能在复习中看到。模拟电路与数字电路()模电之如何判断振荡电路能否起振判断的步骤(一) 判断是否存在放大电路,选频网络,正反馈网络以及用晶体管非线性特性所实现的稳幅环节。(此条件大部分体都满足)(二) 判断放大电路是否正常工作(即判断交,直流通路是否存在短路,开路现象使电路不具备合适的静态工作点)。(三) 瞬时极性法判断电路是否相位平衡条件,此步最为重要,具体方法为:断开反馈,在断开处给放大电路加频率为f0的输入电压,并给定瞬时极性,根据电路的接法逐次判断出输出电压,反馈电压的瞬时极性,若与极性相同,电路可能起振。(四) 幅值条

37、件:求出,判断|AF|是否大于1(在满足相位条件后,幅值一般默认成立)2003年(五)2、判断如下振荡电路能否满足起振解:图(1)中电感直接与晶体管的基极和集电极相连,在直流通路中使两极近似短路,没有合适的静态工作点不能起振。图(2)为共基组态,将反馈输出与T的射极断开,设瞬时极性为+。如图所示,反馈的极性与输入的极性相同,可以起振。2004(五)2、根椐相位平衡条件判断如下振荡电路能否起振?(1a) (2a) (3a)2005(五)2、判断如下振荡电路能否满足相位条件? (1b) (2b)(3b)解:2004年的图(1a),(2a) , (3a) , 公别与2005年的图(1b),(2b),

38、(3b)大体上一样。但结论完全不一样。图(1a)为共基组态,瞬时极性如图所示,可以起振。图(1b)是图(1a)将射极电阻去掉得到的,交流通路基极,发射极短路,不能正常工作,不能起振。图(2a)为共基组态,瞬时极性如图所示,可以起振。图(2b)是图(2a)稍作改动,成为共射组态,瞬时极性如图所示,反馈与输入极性相反,不可以起振。图(3a)为共射组态,石英晶体充当电感,瞬时极性如图所示,可以起振。图(3b)是图(3a)改动,直流通路,晶体管不满足稳下的静态工作点,不可以起振。数电之组合电路的设计:二00一(九)用双四选一数椐选择器实现全加器,允许附加必要的逻辑门。D0YD3D0YD3A1 A0解:

39、根椐全加器定义,可得出S= CO= 其中,A.B 为两加数,CI为来自低位的进位,S为和,CO为向高位的进位,则又因4选1的选择器为Y= + 对比与Y可有,令A1=A,A0=B,D0=D3=,D1=D2=CI即可实现其功能,又=+ = + =+A+ =1+A+AB0则对比Y可有,令A1=A,A0=B,D0=1,D3=0,D2=D1=,即可实现其功能,则有其方案为,总结:对于组合电路的设计,特别是利用已知器件来进行设计时,采用的方法为两边凑的方法,即一方面是通过逻辑抽象,写真值表。卡诺图化简得表达式,另一方面是熟记芯片输入输出关系,采用对比法来设计,若形式相同,当然好;若形式类同,特别是芯片输入

40、输出最大项变量数与待实现功能的变量数一致时,只用对多于项令1或0即可,如本题;若芯片的逻辑函数式的表达式中变量数少于输入变量和乘积项,这时一般通过扩展(级联或采用附加少量其他部件)组成要求的电路。二00一(十)用38译码器实现全加器。解:全加器逻辑函数见上题,又38译码器的输入,输出逻辑函数为= = - =令A2=A,A1=B,A0=CI CI为来自低位的进位又由上一题中有+=+对照有 则有方案为下面是另一常见芯片实现全加器,即ROM由上可知又S=+ +CIABCO= CI+CIA+AB而采用4位地址输入4位数据输出164位Rom,将CI,A,B 3个输入变量分别接至地址输入端A2,A1,A0

41、,其中A3置1,按照逻辑函数要求存入相应的数据即可在数据传输端D3 D2 D1 D0 得到S和CO,由于每个输入地址对应A3,A2,A1,A0的最小项,并使地址译码器一条输出线(字线)为1,而每一位数据输出都是等于字线输出的逻辑或,故列出ROM存储阵内的数据表如下:S=CO=总结:对于组合电路的设计问题,一般为三类。一类是用与或非等简单电路搭接,只要逻辑抽象,化简正确,按表达式搭接即可;第二类是利用中小规模集成芯片。如1、2例所示,关键在于记住芯片功能,第三类就是ROM模拟电路与数字电路()同步时序电路的设计 前言:同步时序电路的设计是对大家数字电路是否学好的综合考察,因此一直是考试的重点和难

42、点,分值也很高。这部分知识复习的与坏至关重要。下面将详细分析几个例子,让大家对解决这方面问题有一个大致的思路。拿2002年试题的第八题为例,题目是这样说的:“用JK触发器设计一个自动售机的时序逻辑电路,每次只允许投入一枚伍角硬币或一枚一元硬币,累计投币一元时售票一张。若投币五角后再投币一圆,则售票的同时找币伍角。”这是一道非常精典的习题。下面将对其详细分析。首先,我们要用电路去实现这个实际装置的功能,就必须将这种功能描述性的语言转化为用0,1信号构成的逻辑语言。说的通俗一些,我们应该将实际问题抽象为逻辑问题,把投币的行为认定为输入变量A,B,(A=1表示投入一元硬币,B=1表示投入伍角硬币,A

43、=0或B=0均表示未投入相应硬币),把售票与找钱的行为认定为输出变量Y,Z(Y=1表示售票,Y=0表示未售票,Z=1表示找钱,Z=0表示未找钱),同时可以硬定该电路只能有两个状态,S0,S1(S0表示初始状态,S1表示售货机内已投入伍角钱)其次,我们要进行状态化简,由于该问题比较简单,状态只有两个,且无法再继续化简,只需要1个触发器即满IB时 即可调节R3,R4,使b1,与b2之间的电压差为的任意倍数.因此称为倍增电路,也就能够达到使b1与b2之间电压差增大的目的,从而防止交越失真。(2)套用公式可有又 则 =16W(3)由图可有 即总结:对于功率放大电路的求解,没有什么难点,关键注意的一点是

44、输出点,在分析静态工作点时,此处电压应为V=0,而对于交流分析来说,一般情况下应是等于输入电压,即为一种电压跟随器。不过上题由于使用了一个运放而有所不同。模拟电路与数字电路()查漏补缺章节一之知识点查漏补缺:本期针对以往提出的问题进行一次解答.1. 关于反馈的问题下图差分电路中,哪些支路引入了反馈,属于什么组态的反馈。(2001年考研第三道题)(对差模信号和共模信号分别讨论)解:此题经确认为双入双出型(向韩老师证实),这一步很必要,因为反馈必须反输出反馈,所以必须把输出定位出来。针对共模信号,二个三极管均为共射放大电路,放大倍数为负。则当上下均为正时,则可见RF接在集电极端均为负,经RF实现负反馈;当R0接地时(此时由于R0中点接地,可视为集电极均交流接地),RF无反馈;又由于输出通过RF直接与输入相连,为电压并联负反馈。针对差模信号,同样的方法,经判别为电压并联正反馈。 此题的目的在于抑制共模放大倍数,提高差模放大倍数。以达到提高共模抑制比的目的。2、下图运放电路中引入了哪些反馈,判断反馈的极性的组态。、解:本题的解答必须分为局

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