海南风光模拟电子习题讨论课清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编
2002年 4月例 1
+
+
–
+
+
–
RFR
R
R
R u
o1
uo2ui2
ui1
R′
R?
已知,R,RF,ui1,ui2 。
求：（ 1） uo2与 ui1,ui2间的关系式；
（ 2） R′,R? 。
例 2 推导 三运放电路的输出与输入的关系式。
+ +?
A1
- +?
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
R1
R1
- +?
A3
R2
R2
uo
+
电路特点：是输入电阻高的差动放大器。
W
ba
W
2o1o
R
uu
RR2
uu
W
2i1i
R
uu
1o2o uu )uu(
R
RR2
1i2i
W
W
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
三运放电路 (续 )
ib1-
ib2-
ib+ =0ib- =0,
u-= u+
1ia uu? 2ib uu?
,
R,RW,R三个电阻可视为串联
1o2o uu )uu(
R
RR2
1i2i
W
W
三运放电路 (续 )
uo
R1
R1
+ +?
A3
R2
R2uo1
uo2
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
)uu(
R
Ru
1o2o
1
2
o
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
uo=
例 3 由三运放放大器组成的温度测量电路
uo
R1
R1
+ +?
A3
R2
R2
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
+
U=+5V
R
R
R
Rt
ui
ui = Rt - R2(Rt+R) U
Rt 热敏电阻
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
uo= ui =
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
Rt - R
2(Rt+R U
Rt=f(T° C)
集成化,仪表放大器例 4 求电压放大倍数 Au=uo/ui 。
ib+ =0ib- =0,
u-= u+=0
_
+
+
RF
R1
RP
ui uo
i1
iF
ib-
ib+ R
2
R3
i2
i3
uF
i1 =iF = i2 +i3
ui
R1
-uF
RF=
=
-uF
RF
uF -uo
R2
uF
R3+
uo = - uiR
1
RF + R2 + RF R2R
3 R
1
RF + R2 + RF R2R
3Au= –
RP=R1//(RF + R2 //R3)
例 5 A/D变换器要求其输入电压的幅度为 0~+5V，现有信号变化范围为 -5V~+5V。试设计一电平抬高电路
，将其变化范围变为 0~+5V。
+5V
-5V
+5V
+2.5V
电平抬高电路 A/D 计算机ui uo
uo = (ui /2)+2.5 V
例 5(续 )
uo = (ui /2)+2.5 V
= (ui +5) /2
_
+
+
10k?20k?
+5V
5k?
ui
20k?
uo1 uo
_
+
+
20k?
20k?
10k?
uo1=-(10/20)(ui+5)=- (ui+5)/2
uo=-(20/20)uo1=- uo1 =(ui+5)/2
例 6 按下列运算关系画出运算电路，
给定 RF=10k?。
123 iio uuu
_
+
+
RF
R1
RP1
ui2
_
+
+
RF
R3
RP2
R2
ui1
uo
31
FRR?
23 iu?
FRRR 32
123 iio uuu
答案不唯一！
例 7求下列滤波器电路的传递函数，并求其幅频特性。
说明是何种滤波器。
0
1
1
1
//
j
R
R
R
Cj
R
U
U
FF
F
i
o
FF CR
1
0
2
0
)(1
1
R
R
U
U F
i
o
一阶低通滤波器
R
_
+
+
RF
Ru
i
CF
uo
R?
RR F //
例 8（题 1）
从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电路对输入的正弦交流信号 ui有无放大作用，并说明原因。假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在 10mV
以内。
RB
+EC
R
E
C1
C2T
ui u
o
无放大作用静态 IB,IC=0
RE
+EC
RC
C1
C2
T
ui uoC
E
无放大作用。
输入信号通过直流电源对地短路例 8（题 2 ）
例 8（题 3 ）
无放大作用。
输入信号通过电容 C3及直流电源对地短路
RE
+EC
RC
C1
C2
T
ui uoC
E
C3 RB
例 8（题 4）
无放大作用。
无 RC，输出电压 =0
RE
+EC
C1
C2
T
ui uo
RB
例 8（题 5 ）
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui uo
无放大作用。
PNP三极管，无静态电流例 8（题 6 ）
PNP三极管，接负电源 - EC
IC
IE
IB
电解电容极性倒过来
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui uo
+
+
电解电容 -EC
+
+
例 9 PNP三极管放大器
R1
-EC
RC
C1
C2
T
ui uoR2 RE
+
+
+
RL
电解电容读图练习：六管超外差式晶体管收音机 清华大学电机系唐庆玉 2002.4.7编
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
R17
6V
D
线路图输入电路高放变频中放 检波 低放 功放
T1 T
2 T3 D T4 T5 T6
方框图六管超外差式晶体管收音机波形图 2002.4.7
输入电路高放变频中放 检波 低放 功放
T1 T
2 T3 D T4 T5 T6
方框图波形图调幅收音机载波频率
f0
载波频率
465KHz
音频具有直流分量音频信号六管超外差式晶体管收音机 去耦滤波原理 2002.4.7
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
R17
6V
D
线路图电源的 RC-?型滤波器
（去耦滤波）原理 +
-
6V向功放级供电向前级供电
R17
六管超外差式晶体管收音机直流通道 2002.4.7
直流通道
R7
R8 R
9
T3
-6V
R4
R5
R6
T2
-6V
RW
R1
R2 R
3
T1
-6V
R11
R12 R
13
T4
-6V R14
R15 R
16
T5
-6V
T6
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
六管超外差式晶体管收音机输入电路 2002.4.7
输入电路 —RLC串联谐振（作用：调谐选台）
LCf?2
1
0?f
2
f1
f0 L
C
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
L两端获得频率为 f0的电压最大
f0
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
六管超外差式晶体管收音机输入电路 2002.4.7
高频放大、变频级六管超外差式晶体管收音机高放、变频级 2002.4.7
高频放大、变频级
T1
R1
R2 R3
R3
T1u
i
输出
f0
T1
R2 R3
R1
-6V
高频放大本机振荡器
+
-
+-
+
-
+
+
-
KHz4 6 5
2
1
0
3
f
CL
f
B
B
R3
T1u
i
输出 uo
f0
uB
fB调谐电容与本振电容联动 输出 u
o的频率？
变频电路原理
R3
T1u
i
输出 uo
f0
uB
fB输出 uo的频率？
设：
)2s i n ()( 0 tftAu i
)2s i n ( tfBu BB
tfftfftBA
tfBtftAuuu
BB
BBio
)(2c o s)(2c o s
2
)(
)2s in ()2s in ()(
00
0
K H zff B 4 6 50
tfttBA )4 6 52(2c o s)4 6 5(2c o s
2
)(
0固定中频 高频积化和差六管超外差式晶体管收音机中放级 2002.4.7
中频放大器（选频放大器）
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
中周变压器并联谐振电路
B3B2B1
变频级输出 uo
输出至下一级
B1
选频放大原理（并联谐振）
变频级输出 uo
输出至下一级
uo
中周变压器
C7 L5
K H zCLf 4652 1
75
中
uo频率成分,465KHz
2f0+465KHz
六管超外差式晶体管收音机中放级 2002.4.7
中频放大器（选频放大器）
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
3级选频,B1,B2,B3
2级中频放大,T2,T3
并联谐振频率 465KHz
B3输出较纯净的 465KHz信号六管超外差式晶体管收音机检波级 2002.4.7
检波
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
B3输出载波为 465KHz正弦信号包络为音频信号二极管检波后的波形电容滤波后的波形六管超外差式晶体管收音机音频放大级 2002.4.7
音频放大器
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
检波后的波形
RW音量调节 隔直电容将检波后的波形经过分压
（音量调节），隔直，放大，
然后变压器耦合输出 放大后的波形六管超外差式晶体管收音机功放级 2002.4.7
功率放大器
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
变压器耦合推挽式功率放大器将音频放大后的信号进行功率放大，
然后由变压器耦合输出，推动喇叭发声。
自动增益控制原理 2002.4.7
自动增益控制
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
作用：近台，信号强，增益小些；
远台，信号弱，增益大些。
C8
R10
RW
R5
C8
T2
R4
R6
-6V
近台 UB IB?
rbe AV?
自动增益控制原理作用：近台，信号强，增益小些；
远台，信号弱，增益大些。
R10
RW
R5
C8
T2
R4
R6
-6V
检波后的波形近台远台
R5C8低通滤波近台远台直流负反馈直流分量
2002年 4月例 1
+
+
–
+
+
–
RFR
R
R
R u
o1
uo2ui2
ui1
R′
R?
已知,R,RF,ui1,ui2 。
求：（ 1） uo2与 ui1,ui2间的关系式；
（ 2） R′,R? 。
例 2 推导 三运放电路的输出与输入的关系式。
+ +?
A1
- +?
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
R1
R1
- +?
A3
R2
R2
uo
+
电路特点：是输入电阻高的差动放大器。
W
ba
W
2o1o
R
uu
RR2
uu
W
2i1i
R
uu
1o2o uu )uu(
R
RR2
1i2i
W
W
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
三运放电路 (续 )
ib1-
ib2-
ib+ =0ib- =0,
u-= u+
1ia uu? 2ib uu?
,
R,RW,R三个电阻可视为串联
1o2o uu )uu(
R
RR2
1i2i
W
W
三运放电路 (续 )
uo
R1
R1
+ +?
A3
R2
R2uo1
uo2
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
ui1
ui2
uo1
uo2
a
b
+
)uu(
R
Ru
1o2o
1
2
o
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
uo=
例 3 由三运放放大器组成的温度测量电路
uo
R1
R1
+ +?
A3
R2
R2
+ +?
A1
_
+
A2
R
R
RW
+
U=+5V
R
R
R
Rt
ui
ui = Rt - R2(Rt+R) U
Rt 热敏电阻
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
uo= ui =
)uu(
R
RR2
R
R
1i2i
W
W
1
2
Rt - R
2(Rt+R U
Rt=f(T° C)
集成化,仪表放大器例 4 求电压放大倍数 Au=uo/ui 。
ib+ =0ib- =0,
u-= u+=0
_
+
+
RF
R1
RP
ui uo
i1
iF
ib-
ib+ R
2
R3
i2
i3
uF
i1 =iF = i2 +i3
ui
R1
-uF
RF=
=
-uF
RF
uF -uo
R2
uF
R3+
uo = - uiR
1
RF + R2 + RF R2R
3 R
1
RF + R2 + RF R2R
3Au= –
RP=R1//(RF + R2 //R3)
例 5 A/D变换器要求其输入电压的幅度为 0~+5V，现有信号变化范围为 -5V~+5V。试设计一电平抬高电路
，将其变化范围变为 0~+5V。
+5V
-5V
+5V
+2.5V
电平抬高电路 A/D 计算机ui uo
uo = (ui /2)+2.5 V
例 5(续 )
uo = (ui /2)+2.5 V
= (ui +5) /2
_
+
+
10k?20k?
+5V
5k?
ui
20k?
uo1 uo
_
+
+
20k?
20k?
10k?
uo1=-(10/20)(ui+5)=- (ui+5)/2
uo=-(20/20)uo1=- uo1 =(ui+5)/2
例 6 按下列运算关系画出运算电路，
给定 RF=10k?。
123 iio uuu
_
+
+
RF
R1
RP1
ui2
_
+
+
RF
R3
RP2
R2
ui1
uo
31
FRR?
23 iu?
FRRR 32
123 iio uuu
答案不唯一！
例 7求下列滤波器电路的传递函数，并求其幅频特性。
说明是何种滤波器。
0
1
1
1
//
j
R
R
R
Cj
R
U
U
FF
F
i
o
FF CR
1
0
2
0
)(1
1
R
R
U
U F
i
o
一阶低通滤波器
R
_
+
+
RF
Ru
i
CF
uo
R?
RR F //
例 8（题 1）
从静态工作点的设置和微变等效电路上，判断各电路对输入的正弦交流信号 ui有无放大作用，并说明原因。假设各电容对交流信号均可视为短路。 ui 幅度很小，在 10mV
以内。
RB
+EC
R
E
C1
C2T
ui u
o
无放大作用静态 IB,IC=0
RE
+EC
RC
C1
C2
T
ui uoC
E
无放大作用。
输入信号通过直流电源对地短路例 8（题 2 ）
例 8（题 3 ）
无放大作用。
输入信号通过电容 C3及直流电源对地短路
RE
+EC
RC
C1
C2
T
ui uoC
E
C3 RB
例 8（题 4）
无放大作用。
无 RC，输出电压 =0
RE
+EC
C1
C2
T
ui uo
RB
例 8（题 5 ）
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui uo
无放大作用。
PNP三极管，无静态电流例 8（题 6 ）
PNP三极管，接负电源 - EC
IC
IE
IB
电解电容极性倒过来
RB
+EC
RC
C1
C2
T
ui uo
+
+
电解电容 -EC
+
+
例 9 PNP三极管放大器
R1
-EC
RC
C1
C2
T
ui uoR2 RE
+
+
+
RL
电解电容读图练习：六管超外差式晶体管收音机 清华大学电机系唐庆玉 2002.4.7编
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
R17
6V
D
线路图输入电路高放变频中放 检波 低放 功放
T1 T
2 T3 D T4 T5 T6
方框图六管超外差式晶体管收音机波形图 2002.4.7
输入电路高放变频中放 检波 低放 功放
T1 T
2 T3 D T4 T5 T6
方框图波形图调幅收音机载波频率
f0
载波频率
465KHz
音频具有直流分量音频信号六管超外差式晶体管收音机 去耦滤波原理 2002.4.7
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
R17
6V
D
线路图电源的 RC-?型滤波器
（去耦滤波）原理 +
-
6V向功放级供电向前级供电
R17
六管超外差式晶体管收音机直流通道 2002.4.7
直流通道
R7
R8 R
9
T3
-6V
R4
R5
R6
T2
-6V
RW
R1
R2 R
3
T1
-6V
R11
R12 R
13
T4
-6V R14
R15 R
16
T5
-6V
T6
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
六管超外差式晶体管收音机输入电路 2002.4.7
输入电路 —RLC串联谐振（作用：调谐选台）
LCf?2
1
0?f
2
f1
f0 L
C
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
L两端获得频率为 f0的电压最大
f0
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
六管超外差式晶体管收音机输入电路 2002.4.7
高频放大、变频级六管超外差式晶体管收音机高放、变频级 2002.4.7
高频放大、变频级
T1
R1
R2 R3
R3
T1u
i
输出
f0
T1
R2 R3
R1
-6V
高频放大本机振荡器
+
-
+-
+
-
+
+
-
KHz4 6 5
2
1
0
3
f
CL
f
B
B
R3
T1u
i
输出 uo
f0
uB
fB调谐电容与本振电容联动 输出 u
o的频率？
变频电路原理
R3
T1u
i
输出 uo
f0
uB
fB输出 uo的频率？
设：
)2s i n ()( 0 tftAu i
)2s i n ( tfBu BB
tfftfftBA
tfBtftAuuu
BB
BBio
)(2c o s)(2c o s
2
)(
)2s in ()2s in ()(
00
0
K H zff B 4 6 50
tfttBA )4 6 52(2c o s)4 6 5(2c o s
2
)(
0固定中频 高频积化和差六管超外差式晶体管收音机中放级 2002.4.7
中频放大器（选频放大器）
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
中周变压器并联谐振电路
B3B2B1
变频级输出 uo
输出至下一级
B1
选频放大原理（并联谐振）
变频级输出 uo
输出至下一级
uo
中周变压器
C7 L5
K H zCLf 4652 1
75
中
uo频率成分,465KHz
2f0+465KHz
六管超外差式晶体管收音机中放级 2002.4.7
中频放大器（选频放大器）
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
3级选频,B1,B2,B3
2级中频放大,T2,T3
并联谐振频率 465KHz
B3输出较纯净的 465KHz信号六管超外差式晶体管收音机检波级 2002.4.7
检波
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
B3输出载波为 465KHz正弦信号包络为音频信号二极管检波后的波形电容滤波后的波形六管超外差式晶体管收音机音频放大级 2002.4.7
音频放大器
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
检波后的波形
RW音量调节 隔直电容将检波后的波形经过分压
（音量调节），隔直，放大，
然后变压器耦合输出 放大后的波形六管超外差式晶体管收音机功放级 2002.4.7
功率放大器
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
DB3B2B1
变压器耦合推挽式功率放大器将音频放大后的信号进行功率放大，
然后由变压器耦合输出，推动喇叭发声。
自动增益控制原理 2002.4.7
自动增益控制
T1 T2 T3 T4
T5
T6
R1
R2 R3
R4
R5 RWR6
R7
R8 R9
R10
R11
R12 R13
R14
R15
R16
6V
D
作用：近台，信号强，增益小些；
远台，信号弱，增益大些。
C8
R10
RW
R5
C8
T2
R4
R6
-6V
近台 UB IB?
rbe AV?
自动增益控制原理作用：近台，信号强，增益小些；
远台，信号弱，增益大些。
R10
RW
R5
C8
T2
R4
R6
-6V
检波后的波形近台远台
R5C8低通滤波近台远台直流负反馈直流分量
