哈工大模电期末考试题及答案

一、填空（16分）1、在电流控制方式上，双极型晶体管是__电流控制电流源____型，而场效应管是__电压控制电流源___型；二者比较，一般的由_____场效应管___构成的电路输入电阻大。2、放大电路中，为了不出现失真，晶体管应工作在___放大___区，此时发射结___正偏______，集电结___反偏______。3、负反馈能改善放大电路性能，为了提高负载能力，应采用___电压___型负反馈，如果输入为电流源信号，宜采用___并联___型负反馈。4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。RC振荡电路、LC振荡电路及石英晶体振荡电路中，___石英晶体振荡电路___的频率稳定性最好。5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳压电路_。6、下列说法正确的画√，错误的画×（1）放大电路的核心是有源器件晶体管，它能够实现能量的放大，把输入信号的能量放大为输出信号的能量，它提供了输出信号的能量。（×）（2）共集组态基本放大电路的输入电阻高，输出电阻低，能够实现电压和电流的放大。（×）（3）图1所示的文氏桥振荡电路中，对于频率为012fRC的信号，反馈信号Uf与输出信号Uo反相，因此在电路中引入了正反馈环节，能产生正弦波振荡。（×）第1页（共8页）CCRR++++RR34oU?fU?t图1试题：班号：姓名：二、（18分）基本放大电路及参数如图2所示，UBE=0.7V，Rbb’=300Ω。回答下列各问：（1）请问这是何种组态的基本放大电路？（共射、共集、共基）（2）计算放大电路的静态工作点。（3）画出微变等效电路。（4）计算该放大电路的动态参数：uA，Ri和Ro（5）若观察到输出信号出现了底部失真，请问应如何调整Rb才能消除失真。V15CCVRbC1RC50RLk2k200k9.3k8iUoUC2CeRe图2答：（1）是共射组态基本放大电路（1分）（2）静态工作点Q：Vcc=IBQ*Rb+UBEQ+(1+β)IBQ*Re，即15=IBQ*200kΩ+0.7V+51*IBQ*8kΩ，∴IBQ=0.0235mA（2分）∴ICQ=βIBQ=1.175mA，（2分）∴UCEQ=Vcc-ICQ*RC-IEQ*RE≈Vcc-ICQ*(RC+RE)=15-1.175*10=3.25V（2分）（3）微变等效电路RbberRCRLk2k200k9.3iUoU（4分）（4）rbe=rbb’+(1+β)UT/IEQ=0.2+51*26/1.175=1.33KΩAu=-β(Rc//RL)/rbe=-50*1.32/1.33=-49.6（2分）Ri=Rb//rbe≈1.33KΩ;（2分）Ro≈Rc=2KΩ（2分）（5）是饱和失真，应增大Rb（1分）第2页（共8页）试题：班号：姓名：三、（24分）回答下列各问。1、已知uI1=0.1V，uI2=－3V，电容上初始电压为0。计算t=1s时刻图3中uo1，uo2和uo各点电压值uO1AA13A2F100O-0.1t/sO213475kuI1+_uI2+_uO+_uO2uI1uI2/V/Vt/s3-3300k100k100k100k100k100k100k33k图3t=1s时刻，uo1=-3uI1=-3V（2分）uo2=-1/(RC)∫uI2dt=-uI2*t/10=0.3V（2分）uo=0V（2分）2、由模拟乘法器构成的电路如图4所示，已知K=－0.1，若uI=0.1V，稳压管稳压值±UZ=±5V，其余电阻值如图所示。（1）为了使得虚线框内电路工作在线性区，Vcc应该取+10V还是－10V？（2）在此情况下计算uo1，uo的电压值。AyxuoxyKR6R5Vcc±UzA2A1R1R2R3uI+_R71KΩ2KΩ1KΩuo12KΩ1KΩR41KΩ1KΩ图4（1）Vcc取-10V（2分）（2）uo1=-2uI=-0.2V（2分）uo*(-5)*(-0.1)*R5/(R5+R6)=uo1∴u0=uo1*(1+R6/R5)/(-0.1)/(-5)=-0.2*3/0.5=-1.2V（2分）第3页（共8页）试题：班号：姓名：3、(1)写出uo2，uo3与us1，us2关系的表达式。(2)若R1=2kΩ，R2=1kΩ，R=1kΩ，C=1uF，并假设电容初始电荷为0，画出图5中uo2，uo3，uo各点波形，要求标明波形幅值。A3R1RA1uO1R2A2uO2R2uS1uS2RABCuOA3uO3±UZ图5（1）假设电流I流向为从uo1到uo2，则I=(us1-us2)/R1。uo1=us1+I*R2=us1+(us1-us2)*R2/R1，uo2=us2-(us1-us2)*R2/R1（2分）(us1-us2)/R1=(uo1-uo2)/(R1+2R2)，∴(uo1-uo2)=(us1-us2)*(1+2R2/R1)∴uo3=uo2-∫(uo1-uo2)/(RC)dt=[us2-(us1-us2)*R2/R1]-(1+2R2/R1)/(RC)∫(us1-us2)dt（2分）（2）uo1=1.5us1-0.5us2;uo2=1.5us2-0.5us1;uo3=uo2-∫(us1-us2)*(1+2R2/R1)/(RC)dt+uo3(0)=[1.5us2-0.5us1]-2×103∫(us1-us2)dt+uo3(0);∴uo2(0)=1.5*0.5-0.5*1.5=0V，因电容上初始电荷为0，故uo3(0)=0V第4页（共8页）试题：班号：姓名：t/ms12345us11V-1Vt/ms12345uo21V-1Vt/ms123455V-5V1.5V-1V1V-1V-1V1V4Vt/ms12345us21V-1V0.5V1V-1V-2V2V-1V2V1Vt/ms12345uo31V-1Vuo-2V-3V-1V-2V-1V画出uo2波形2分，uo3波形1分，uo波形1分四、（12分）判断下列反馈的组态（若为多级则只需写出级间反馈类型）。若为负反馈，写出深度负反馈条件下电压闭环放大倍数。AuSR3RRL4R1R2Ou+-（a）第5页（共8页）试题：班号：姓名：++-++-R1R2R4R3R5R6uiuoA1A2uo1R3（b）-+U.o+-C1R2R4R5C3R3R6C4C5R7R1T1T2T3+VCC+++VVVU.i（C）图6（a）电流并联负反馈。（2分）（Us/R1+Uo/RL=(-R2/R1)Us/R3，∴uo=213(1)LsRRuRR（1分）（b）电压串联负反馈。（2分）Uo=(1+R5/R6)ui（1分）（c）电压串联负反馈。（2分）Uo=(1+R4/(R2//R3))ui（1分）五、（12分）判断下列电路是否会产生正弦波振荡。如果可以振荡，请写出振荡频率的表达式。R3R2R1+VCCC2C1CL1L2nmkj(a)AAL1L2R1R2（b)第6页（共8页）试题：班号：姓名：VT1R3R2R1C1+VCCC321356C2L(c)++ACSC2C1uo(d)图7（a）能振荡。（1分）1212()LLC（1分）（b）能振荡。（1分）1212()LLC（1分）（c）能振荡。（1分）312(LC（1分）（d）不能振荡。六、（10分）为了获得稳定的＋5V输出电压，电路如图6所示，其中变压器次级电压有效值为10V，回答下列各问。220V~u1u2CUI1000μFVD1VD2VD4VD310V~23W7805C10.1μF1AR21kRLIoR15Uo+图6（1）假设电容C开路，求电压UI的平均值，若此时VD2开路，求输出电压UI的平均值。第7页（共8页）试题：班号：姓名：（2）电容C连接正常，求此时电压UI的平均值。（3）求电流IO的值。（4）假设RL可调范围为0-5Ω，计算输出电压UO的可调范围。答：（1）C开路，UI=0.9U2=9V，此时VD2开路，则UI=0.45U2=4.5V（2分）（2）UI=1.2U2=12V（2分）（3）IO=5V/5Ω=1A（2分）（4）UO=5V+IO*RL=5+1*RL，UO可调范围为5-10V（3分）第8页（共8页）