3 模拟电子系统的基本问题
自我检测题
一．选择和填空
1． 戴维宁 等效或 诺顿 等效是电信号源的两种等效形式，它们之间的互换关系是vs=isRs。
2. 连续变化的锯齿波信号是 模拟 信号。
3. 二极管的直流简化模型有三种，分别是 理想模型 、恒压降模型、和 折线模型 ，其中 折线模型 最接近实际情况。
4．可以利用叠加定理分析模拟电子系统，前提条件是二极管、三极管、场效应管等非线性器件工作于 线性 区。
5. 放大电路的放大能力大小常用电压放大倍数为多少倍或电压增益为多少分贝（dB）表示。例如，电压放大倍数100倍折合成电压增益为 40 dB；电压增益100dB折合成电压放大倍数 105 倍。
6. 某直接耦合放大电路在输入电压为 0.1V时，输出电压为 8V；输入电压为 0.2V时，输出电压为 4V（均指直流电压）。则该放大电路的电压放大倍数为 C 。
（A．80 ，B．40，C．－40，D．20）
7．有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大，在负载开路的条件下测得A的输出电压比B的小，这说明A的 A （A．输入电阻， B．输出电阻〕比B的 D 。(C．大， D．小）。
二．判断题（正确的在括号内画√，错误的画×）
1．无法求解的非线性电路都可以用图解法解决。 （ × ） 2. 直流工作时的二极管既可以用理想模型，也可以用恒压降模型或折线模型代替，它们之间没有差别。 （ × ） 3．二极管的微变等效模型描述二极管的动态工作情况，是动态参数，但与静态工作点有关。 （ √ ）
4. 电压放大倍数可定义为输出电压瞬时值与输入电压瞬时值之比。 （ × ） 5．电压放大倍数可定义为输出电压变化量的幅值与输入电压变化量的幅值之比。（ √ ）
6．对于正弦信号，电压放大倍数可定义为输出电压正弦有效值与输入电压正弦有效值之比。 （ √ ）
7．输入电阻是从放大电路输入端看进去的交流等效电阻。 （ √ ） 8．输入电阻可以定义为输入电压正弦有效值与输入电流正弦有效值之比。 （ √ ）
9．输出电阻是从放大电路输出端看进去的交流等效电阻。 （ √ ） 10．输出电阻可以定义为输出电压正弦有效值与输出电流正弦有效值之比。 （ × ）
习题
3.1 求图题3.1所示电路的戴维宁等效或诺顿等效电路。
1io?20W14VIo?5W1W9V3vo41W2?2W_3voVo_(a)1Wi1V1W_(b)4
a图题3.1
解：（a）Ro?205?4W
voc?14?920?55?9?10VRo
+voc_ （b）设置节点如图，4节点为虚拟地，则节点 1的电压即开路电压，并设2节点与3节点间的电 流为i，列节点电压方程：
11113(?)voc?vn2?vn3?voc12124?111voc?(?)vn2?i 111b
?111voc?(?)vn3??i 212vn2?vn1?1V
联接上四式，得voc?1.33V 再令独立电源为零，电路等效为：
io?io?1W3vo41W2Wvo3vo47W6vo_1W1W_
则 (vo?io)4376?vo io即 vo??所以
283
?9.33WRo??voio
3.2 图题3.2所示开关电路，其中R1和R2是两个继电器的线圈等效电阻，均为10kW,设D1、D2都是理想二极管。当通过继电器线圈的电流大于2mA时，继电器导通。试用戴维宁定理判断两个继电器是否导通。
200V60kW40kW40V30kW-100VD1R1D2R2
图题3.2
解：对两个二极管之外的电路进行戴维宁等效： 所有独立电源为零时 用叠加定理求开路电压：
Voc?4040?30603060?20060?40304030??10030?40604060?13.3?44.4?44.4?13.3VRo?403060?13.3kW
等效电路为
Ro+Voc_D1R1D2R2
所以，D1反向截止，D2的电流为ID2小于2mA，也不能导通。
3.3设图题3.3所示中D为普通硅二极管，正向压降为 0.7V，试判断D是否导通，并计算VO的值。
10kW10kW?VocRo?R2?13.313.3?10?0.57mA
5VD1kWDVo5V3V1kWVo( a )( b )
图题3.3
解：
（a）设D断开，求得VO?－0.45V，小于硅二极管的死区电压，所以D截止，
VO?－0.45V （b）D导通，VO＝2.3V
Vth13.4 图题3.4所示的电路中，二极管可以用如下的折线模型近似：锗管D1的门坎电压
正向电阻rD1?20W；硅管D2的门坎电压Vth2?0.5V，正向电阻rD2?15W。设R?10kW，?0.2V，
，求流过D1、D2的电流I1、I2。
RAI1I2D2V?100VVD1B
图题3.4
解：两个二极管并联，门坎电压小的D1先导通，D1导通后
I1?V?Vth1R?rD1?100?0.210000?20?2?10mA
VAB?I1rD1?Vth1?10?20?0.2?0.4?Vth2所以，D2不能导通，I2=0
3.5 图题3.5所示的电路中，电阻R保持不变，vs?0.2sin?t（v）。当直流电源电压V增大时，试分析：二极管D的动态电阻rd是增大、减小还是不变？
DvsRVDD
图题3.5
解：由图3.2.8二极管的微变等效模型可知，直流电源电压V增大时，二极管的工作点增高，动态电阻rd减小。
3.6 图题3.6所示的电路中，输入交流信号的有效值为VsCvs?5mV，二极管的导通压降为
0.7V，若电容对交流信号的容抗可以忽略不计，问输出电压的有效值为多少？
25W?D5.1kW6Vvo_
图题3.6
解：该电路可以等效为
Cvs25W?DDID25W?5.1kW6Vvo_6V5.1kWvs5.1kWrdvo_
直流电源作用时，电容C开路，流过二级管的直流电流为
ID?6?0.75.1?1.04mA
二极管的动态电阻为
rd?26mV1.04mA?25W
交流电源vs单独作用时，电容短路，由微变等效模型得
vo?vs25?5100//rd?5100//rd?0.5vs
所以，输出电压的有效值为Vo?0.5?5?2.5mV
3.7某放大电路在输入电压不变的条件下，当接入负载电阻RL1＝3kW 时，测得输出电压Vo1＝3V；当接入负载电阻RL2＝500W时，测得输出电压Vo2＝1V。试求该放大电路的输出电阻Ro 。
解：列方程组
Vo1?Vo?Vo2?Vo?RL1RL1?RoRL2RL2?Ro
两式相比得即
31?Vo1Vo2?RL1(RL2?Ro)RL2(RL1?Ro)
3(0.5?Ro)0.5(3?Ro)，解得Ro＝2kW。
3.8有人用电压表测得放大电路的开路输出电压为4.8V，接上20kW的负载电阻后测得的电压值为4V。已知电压表的内阻为120kW，求该放大电路的输出电阻Ro和真实的开路输出电压Vo?。
解：列方程组
Vo?120Ro?120?4.8
Vo?20//120Ro?20//120?4解得：Ro=4.1kW，Vo??4.96V
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