中南大学模电试题四套

---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………中南大学考试试卷2011~2012学年2学期模电II课程时间100分钟48学时，3学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%题号一二三四五六七八合计得分评卷人复查人—、填空题(10分，每空1分)1.在本征半导体中加入__五价___元素可形成N型半导体，加入__三价___元素可形成P型半导体。2.集成运放的输入级采用差动放大电路的原因是__减小温漂__。3.对于放大电路，所谓开环是指_无反馈通路_，而所谓闭环是指__存在反馈通路__。4.交流负反馈是指__在交流通路中的负反馈___。5.为了稳定静态工作点，应引入直流负反馈；为了稳定放大倍数，应引入交流负反馈。6.为了获得输入电压中的低频信号，应选用低通滤波电路。7.功率放大电路的转换效率是指__最大输出功率与电源提供的平均功率之比_。二、已知稳压管的稳定电压UZ=6V，稳定电流的最小值IZmin=5mA，最大功耗PZM=150mW。试求图所求电路中电阻R的取值范围。（10分）解：稳压管的最大稳定电流IZM＝PZM/UZ＝25mA电阻R的电流为IZM～IZmin，所以其取值范围为k8.136.0ZZI～IUUR得分评卷人得分评卷人三、电路如图所示，晶体管的=60，rbb=100。求解Q点、uA、Ri和Ro；(15分）解：Q点：ARRUVIebBEQCCBQ31)1(mAIIBQCQ86.1VRRIVUecEQCCCEQ56.4)(uA、Ri和Ro的分析：952mV26)1(EQbb'beIrr952bebirRR∥95)(beLcrRRAu∥k3coRR四、通用型集成运放一般由几部分电路组成？每一部分常采用哪种基本电路？通常对每一部分性能的要求分别是什么？（10分）解：通用型集成运放通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分组成。对于由双极型管组成的集成运放，输入级多用差分放大电路，中间级为共射电路，输出级多用互补输出级，偏置电路是多路电流源电路。输入级又称前置级它往往是一个双端输入的高性能差分放大电路。一般要求其输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小。中间级是整个放大电路的主放大器，其作用是使集成运放具有较强的放大能力，多采用共射放大电路。而且为了提高电压放大倍数，经常采用复合管做放大管，以恒流源做集电极负载。输出级应具有输出电压线性范围宽、输出电阻小（即带负载能力强）、非线性失真小等特点。集成运放的输出级多采用互补对称输出电路。偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点。与分立元件不同，集成运放采用电流源电路为各级提供合适的集电极（或发射极、漏极）静态工作电流，从而确定了合适的静态工作点。得分评卷人得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………四、电路如图所示。（１）合理连线，接入信号源和反馈，使电路的输入电阻增大，输出电阻减小；（２）若20iouUUA，则Ｒf应取多少千欧？(15分)解：（1）应引入电压串联负反馈，如图所示。（2）。，故因190k201f1fRRRAu得分评卷人＋－＋－六、设计一个运算电路，要求输出电压和输入电压的运算关系式为uO=10uI1-5uI2-4uI3。（15分）解：七、电路如图所示，试求解：（1）Rw的下限值；（2）振荡频率的调节范围。(15分)解：（1）根据起振条件22'W'Wf＞，＞RRRRkΩ。故RW的下限值为2kΩ。（2）振荡频率的最大值和最小值分别为kHz6.1π211max0CRfHz145)(π2121min0CRRf得分评卷人得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………八、试求出图示电路的电压传输特性。（10分）解：图示电路为同相输入的过零比较器，其电压传输特性为：得分评卷人八、电路如图所示。（1）分别标出uO1和uO2对地的极性；（2）uO1、uO2分别是半波整流还是全波整流？（3）当U21=U22=20V时，UO1(AV)和UO2(AV)各为多少？（10分）解：（1）均为上“＋”、下“－”。（2）均为全波整流。（3）UO1（AV）和UO2（AV）为UO1（AV）＝－UO2（AV）≈0.9U21＝0.9U22＝18V得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………中南大学考试试卷2011~2012学年2学期模电II课程时间100分钟48学时，3学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%题号一二三四五六七八合计得分评卷人复查人—、填空题(10分，每空1分)1.在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的__杂质浓度___，而少数载流子的浓度则与__温度___有很大关系。2.稳压二极管是利用PN结的__反向击穿特性__。3.工作在放大区的某三极管，如果当IB从12μA增大到22μA时，IC从1mA变为2mA，那么它的β约为_100_。4.在由NPN管组成的单管共射放大电路中，当Q点__太高___时，将产生饱和失真。当Q点太低时，将产生截止失真。5.差动放大电路采用了对称的三极管来实现参数补偿，其目的是为了克服零点漂移。6.欲减小电路从信号源索取的电流，增强带负载能力，应在放大电路中引入引入负反馈的类型是电压串联负反馈。7.为了消除交越失真，应当使功率放大电路工作在甲乙类状态。得分评卷人二、图示画出了某单管共射放大电路中晶体管的输出特性和直流、交流负载线。由此可以得出：（1）电源电压CCV=6V；（2）静态集电极电流CQI=1mA；集电极电压CEQU=3V；（3）集电极电阻CR=3kΩ；负载电阻LR=3kΩ；（4）晶体管的电流放大系数=50，进一步计算可得电压放大倍数vA=－50；（'bbr取200）；（5）放大电路最大不失真输出正弦电压有效值约为1.06V；（6）要使放大电路不失真，基极正弦电流的振幅度应小于20μA。（10分）三、已知图示电路中晶体管的＝100，rbe=1kΩ。（1）现已测得静态管压降UCEQ＝6V，估算Rb约为多少千欧；（2）若测得iU和oU的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少千欧？（15分）得分评卷人得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………四、电路如图所示，已知T1和T2的饱和管压降│UCES│＝2V，直流功耗可忽略不计。回答下列问题：（1）R3、R4和T3的作用是什么？（2）负载上可能获得的最大输出功率Pom和电路的转换效率η各为多少？（3）设最大输入电压的有效值为1V。为了使电路的最大不失真输出电压的峰值达到16V，电阻R6至少应取多少千欧？（15分）得分评卷人得分评卷人五、判断图示电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。如若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的交流负反馈，并计算电路的反馈系数及其在深度负反馈条件下的电压放大倍数。（15分）解：电路引入了交直流负反馈，是电压串联负反馈。311ofRRRUUF12foiof1RRUUUUAu六、设计一个比例运算电路，要求输入电阻Ri＝20kΩ，比例系数为－100。(15分)解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图所示。R＝20kΩ，Rf＝2MΩ。得分评卷人---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………七、电路如图所示，图中Cb为旁路电容，C1为耦合电容，对交流信号均可视为短路。为使电路可能产生正弦波振荡，试说明变压器原边线圈和副边线圈的同名端。（10分）解：变压器原边线圈的下端和副边线圈的上端为同名端；或者说原边线圈的上端和副边线圈的下端为同名端。得分评卷人八、电路如图所示，变压器副边电压有效值为2U2。（1）画出u2、uO的波形；（2）求出输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）的表达式；（3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压URmax的表达式。（10分）解：（1）全波整流电路，波形如下所示。（2）输出电压平均值UO（AV）和输出电流平均值IL（AV）为L2L(AV)2O(AV)9.09.0RUIUU（3）二极管的平均电流ID（AV）和所承受的最大反向电压UR为2RL2D2245.0UURUI得分评卷人u2ωtOuOωtO---○---○------○---○---学院专业班级学号姓名…………评卷密封线………………密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理………………评卷密封线…………中南大学考试试卷2011~2012学年2学期模电II课程时间100分钟48学时，3学分，闭卷，总分100分，占总评成绩70%题号一二三四五六七八合计得分评卷人复查人—、选择正确答案填入空内。(10分)1.二极管加正向电压时，其正向电流是由（A）。A.多数载流子扩散形成B.多数载流子漂移形成C.少数载流子漂移形成D.少数载流子扩散形成2.稳压二极管是利用PN结的（D）。A.单向导电性B.反偏截止特性C.电容特性D.反向击穿特性3.只用万用表判别晶体管3个电极，最先判别出的应是B。A.c极B.b极C.e极4.集成运放电路采用直接耦合方式是因为C。A．可获得很大的放大倍数B.可使温漂小C．集成工艺难于制造大容量电容5.通用型集成运放适用于放大B。A．高频信号B.低频信号C.任何频率信号6.已知交流负反馈有四种组态：A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C或D。（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入B；（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入C；（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入A；（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入D。得分评卷人二、在图所示电路中，已知晶体管的＝80，rbe＝1kΩ，iU＝20mV；静态时UBEQ＝0.7V，UCEQ＝4V，IBQ＝20μA。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“”，否则打“×”。（12分）（1）200102043uA（×）（2）71.57.04uA（×）（3）4001580uA（×）（4）20015.280uA（√）（5）k1k)2020(iR（×）（6）k35k)02.07.0(iR（×）（7）k3iR（×）（8）k1iR（√）（9）k5oR（√）（10）k5.2oR（×）（11）sU≈20mV(×)（12）sU≈60mV(√)三、图示电路参数理想对称，晶体管的β均为50，'bbr=100Ω，UBEQ≈0.7。试计算RW滑动端在中点时T1管和T2管的发射极静态电流IEQ，以及动态参数Ad和Ri。(13分)解：IEQ=0.517mAAd=－97Ri=20.5kΩ得分评卷人得分评卷人---○---○------○---○---学院专业