小信号分析法练习题

小信号分析法练习题 精品文档 小信号分析法练习题 以一个CCM模式的BOOST电路为例 其增益为: 其增益曲线为: 其中M和D之间的关系是非线性的。但在其静态工作点M附近很小的一个区域范围内，占空比的很小的扰动 和增益变化量 之间的关系是线性的。因此在这个很小的区域范围内，我们可以用线性分析的方法来对系统进行分析。这就是小信号分析的基本思路。 因此要对一个电源进行小信号建模，其步骤也很简单，第一步就是求出其静态工作点，第二步就是叠加扰动，第三步就是分离扰动，进行线性化，第四步就是拉氏变换，得到其频域特性方程，也就是我们说的传递函数。 要对一个变换器进行小信号建模，必须满足三个条件,首先要保证得到的工作点是“静”态的。因此有两个假设条件: 1，一个开关周期内，不含有低频扰动。因此叠加的交流扰动小信号的频率应该 远远小于开关频率。这个假设称为低频假设 2，电路中的状态变量不含有高频开关纹波分量。也就是系统的转折频率要远远小于开关频率。这个假设称为小纹波假设。 1 / 9 精品文档 其次为了保证这个扰动是在静态工作点附近，因此有第三个假设条件:，交流小信号的幅值必须远远小于直流分量的幅值。这个称为小信号假设。 对于PWM模式下的开关电源，通常都能满足以上三个假设条件，因此可以使用小信号分析法进行建模。 对于谐振变换器来说，由于谐振变换器含有一个谐振槽路。在一个开关时区或多个开关时区内，谐振槽路中各电量为正弦量，或者其有效成分是正弦量。正弦量的幅值是在大范围变化的，因此在研究PWM型变换器所使用的“小纹波假设”在谐振槽路的小信号建模中不再适用。 对于谐振变换器，通常采用数据采样法或者扩展描述函数法进行建模。 以一个CCM模式下的BUCK电路为例，应用上面的四个步骤，来建立一个小信号模型。对于一个BUCK电路 当开关管开通时，也就是在区间。其状态方程为 当开关管S断开时，二极管D导通，忽略二极管D的压降，可得到等效电路 其状态方程为: 将状态变量在一个开关周期内求平均， 简化后得到: 这便是一个开关周期内的状态方程，基于上面的低频和小纹波假设，变换器在一个开关周期内是稳定的，因此这 2 / 9 精品文档 也是其静态工作点的方程。 对上面的稳态方程叠加扰动，可以得到以下方程: 进行分解后为: 将稳态方程代入分解后的扰动方程，便可将扰动方程进行分离: 基于上面的第三个假设，即小信号假设，因此可以忽略掉 BUCK的小信号方程: ,因此可以得到CCM模式下 对于一个开关电源，我们的控制目标是输出电压，控制变量是占空比D。因此，我们可以忽略掉输入电压扰动，得到占空比扰动所对应的输出电压的扰动方程。 对上面的方程进行拉氏变换，得到其频域方程: 将两个方程进行整合，可以得到占空比的扰动与输出电压扰动之间的关系: 化简后就可以得到: 从上面的方程已经很清晰的看到输出电压扰动与占空比扰动之间的关系，将其移项便可以得到CCM BUCK的传递函数: 小信号分析法 主要是状态空间平均法，由美国加里福尼亚理工学院的R.D.Middlebrook于1976年提出，可以说这是电力电子 3 / 9 精品文档 学领域建模分析的第一个真正意义的重大突破。后来出现的如电流注入等效电路法、等效受控源法、三端开关器件法等，这些均属于电路平均法的范畴。平均法的缺点是明显的，对信号进行了平均处理而不能有效地进行纹波分析;不能准确地进行稳定性分析;对谐振类变换器可能不大适合;关键的一点是，平均法所得出的模型与开关频率无关，且适用开关电源条件是电路中的电感电容等产生的自然 称量分析法的应用练习题 一、填空 1.在Ba2+形成的难溶化合物中，以 的溶解度最小，化学组成稳定，符合称量分析法对沉淀形式的要求。 2.在BaCl2中加入 ，生成 色沉淀，常用于鉴定Ba2+的存在。 3. BaCl2.2H2O中结晶水含量的测定采用的是称量分析法中的，钾盐含量的测定采用的是称量分析法中的 ，沉淀剂是 。 4. BaSO4属于 沉淀，因此测定BaCl2含量时，是在热的 中加入稍过量的 溶液，使Ba2+形成BaSO4沉淀，经过 后，过滤，洗涤，洗涤液应选用 和 ，其目的分别是和，然后进行烘干和灼烧，灼烧温度应控制在 。 5.硫酸盐的测定与测定BaCl2含量相同，选用的沉淀剂是 。 4 / 9 精品文档 二、选择 1.在测定Ba2+时，如BaSO4中有少量BaCl2共沉淀，测定结果会 A(偏高B(偏低C(无影响D(无法确定 2.如果测定SO42时，BaSO4中带有少量2SO4时，测定结果会，若有少量— BaCl2时，测定结果会。 A(偏高B(偏低C(无影响D(无法确定 3.在测定Ba2+时，如BaSO4中有少量Fe23共沉淀，测定结果会 A(偏高B(偏低C(无影响D(无法确定 4. BaSO4沉淀洗涤完毕，最后用10g/L的NH4NO3溶液洗涤的目的不包括下列选项中的哪一项 A(使沉淀更纯净B(除去残留的的H2SO4 C(防止滤纸烘干时炭化D(促进滤纸灰化时氧化 5.称量分析中使用的“无灰滤纸”是指每张滤纸的灰分 A(=0.2mg B(0.2mg D(几乎没有重量 6.用洗涤的方法能有效地提高沉淀纯度的是 A(混晶共沉淀 B(吸附共沉淀C(包藏共沉淀 D(后沉淀 7.盐效应使沉淀的溶解度，同离子效应使沉淀的溶解 5 / 9 精品文档 度。一般来说，后一种效应较前一种效应 A(增大，减小，小得多 B(增大，减小，大得多 C(减小，减小，差不多 D(增大，减小，差不多 三、简答 1.在用硫酸沉淀Ba2+时，怎样使阴离子不发生共沉淀, 2.过滤所用的滤纸应该是什么类型的,过滤时应注意的的事项有哪些, 《模拟电子技术》考型 一、判断/思考题 二、填空/改错题 三、分析与选择题 四、计算题 五、设计题 模拟电子技术习题 一、填空题 1)根据导电能力来衡量，自然界的物质可以分为、和三类。 2)P型半导体的多数载流子是，少数载流子是;N型半导体的多数载流子是，少数载流子是。 3)PN结具有性能，即加正向电压时PN结导通，加反向电压时的PN结截止。 6 / 9 精品文档 4)硅二极管导通时的正向压降约V，锗二极管导通时的正向压降约V。 5)交流电流可以无失真地通过二极管. 6)晶体三极管有两个PN结，即结和结;有三个点极，即极、极、极，分别用字母、、表示。 7)晶体三极管的输出特性可分为三个区域，即区、区、区。 8)放大电路按三极管的连接方式可分为、、。 9)在放大状态下的,,,型三极管,必定VcVB，VeVB. 在饱和状态下的,,,型三极管,必定VcVB，VeVB. 10)三极管的共射直流电流放大系数βo的定义是. 共射交流电流放大系数 β的定义是. 11) 三极管的交流输入电阻RBe与管子的电流放大系数β无关，与集电极电流，c有关。 12)为防止失真，放大器发射结电压直流分量UBEO应比输入信号峰值，并且要大于发射结的 。 13)负反馈可分为有，，和等四种基本形式。 14)功率放大器一般按工作状态可分为放大、放大和放大三类。 15) 单级共射放大器的输出电阻与负载电阻有关，与三极管的集电极电流，c无关。 7 / 9 精品文档 16) 某个放大电路的电压放大增益是100DB、80DB、40DB，所表示的放大倍数各是，，。 17) 欲稳定放大器的输出电压，应采用负反馈，欲提高放大器的输入电阻，应采用负反馈 18)人们总希望放大器有输入电阻和输出电阻。 二、判断题 在硅或锗晶体中掺入五价元素形成P型半导体。 PN结正向偏置时电阻小，反向偏置时电阻大。 晶体二极管是线性元件。 无论哪种类型的晶体二极管，其正向电压都是0.3V左右。 当反向电压小于反向击穿电压时，二极管的反向电流很小;当反向电压大于反向击穿电压后，其反向电流迅速增加。 发射结正向偏置的晶体三极管一定工作在放大状态。 发射结反向偏置的晶体三极管一定工作在截止状态。 放大电路的交流负载线比直流负载线陡。 近似估算法同样可以应用于功率放大器。 功率放大器的电压和电流放大倍数都大于1。 自激振荡器建立振荡的条件是AUF>1。 石英晶体震荡器的特点是频率稳定度高。 零漂一般是折算到输出端来衡量的。 8 / 9 精品文档 差动放大电路的共模放大倍数实际上为零。 共模抑制比越小，差动放大电路的性能越好。 三、简答题 为什么温度对二极管的正向特性影响小，而对反向特性却影响很大, 放大器为什么要设置静态工作点, 如何确定放大器的静态工作点, 什么叫作运算放大器的“虚短”“虚断”和“虚地”, 功率放大器与小信号电压放大器有哪些不同, 四、分析题 、用万用表测得处在放大状态的晶体三极管三个电极的对地电位是UA=9.5V，UB=-5.9V，UC=-6.2V，试根据 此判断晶体三极管的管脚、与类型。 测得某三极管，其电流如图所示，在图中标出各管的管脚，并说明三极管是NPN型还是PNP型, 五、计算题4.3.54.3.114.4.3 ? ? 4、 5、 9 / 9