华工电工学试卷

第1页（共6页）华南理工大学期末考试参考答案与评分标准《电路与模拟电子技术》一二三四五六七八九总分2010101088141010100一、填空题（20分）1.当PN结加正向电压时，则PN结导通；当PN结加反向电压时，则PN结截止。这一特性称为PN结的单向导电性。（3分）2.图1是一个未完成的正弦波振荡电路，请将电路连接完成；为了能够起振，R1和R2之间需要满足的关系是R1≥2R2。（5分）图1图23.电路如图2所示，二极管为同一型号的理想元件，uA=3sinωtV，uB=3V，R=4KΩ，则：uF=3sinωtV。（3分）4.晶体管处于放大状态时，集电结的偏置为：反向偏置；发射结的偏置为：正向偏置。(2分)5.在共发射极接法的单级交流电压放大电路中，负载电阻愈小，则电压放大倍数愈小，发射级电阻RE（无旁路电容）愈大，则电压放大倍数愈小。（3分）uAuBuFDD+12VR_∞++1R2RRRCC第2页（共6页）6.一个固定偏置单级共射晶体管放大电路，为使最大不失真输出幅度尽可能大，其静态工作点应设在交流负载线中点；如果因设置不当，出现输出波形的底部失真，这是饱和失真，消除这种失真的办法是降低静态工作点。（4分）二、图(a)中，已知E=36V，R1=R2=R3=R4，Uab=20V。若将恒压源E除去如图(b)，求这时Uab的值为多少？（10分）解：（1）恒压源E单独作用，恒流源置零。abU′电压是R3上的电压为：13694abUV′=×=4分（2）恒流源作用，恒压源置零如图(b)。20911abUV=−=6分三、在图示电路中，已知电容电流的有效值为10A，电感电流的有效值为102A，电压U=250V，R=5Ω，并且在电路工作频率XL=R2，电容的容量为10微法，求电路总电流I、电阻R2、电感L、电路工作角频率ω。（10分）解：设abU为参考向量，向量图如图所示。2分45oLIIabUCI1010245oLIIabUCI10102CLR2RiuabCLR2Riuab+ER1R2aIs1R3Is2bR4（a）R1R2aIs1R3Is2bR4（b）第3页（共6页）12SRCUUuCS1S2R21+－+－+－o100CLIII=+=∠2分oabab500UURIU=+=∠+⇒ab150UV=因为，ab110150CCUIXVCω==×=所以，361106.710/1501010radsω−=×=×××2分又因为：22ab222102150LLUIRXRV=+=×=所以21507.520R==Ω；2分237.51.126.710LXRLmHωω====×2分四、今有40W的日光灯一盏，接在220V50Hz的交流电源上，设灯管在点亮状态等效为纯电阻，其两端电压为110V，镇流器等效为电感，若想将该日光灯的功率因数提高到0.9，应怎样接入补偿元件？补偿元件的参数是多大？（10分）解：（1）并联电容补偿；3分（2）原功率因素110cos0.5220ϕ==⇒o60ϕ=2分补偿后功率因素cos0.9ϕ=⇒o25.842ϕ=2分补偿电容参数为：oo2240()(6025.842)3.28250220PCtgtgtgtgFUϕϕμωπ′=−=−=××3分五、图示电路原已稳定，t=0时开关S由1换接至2。已知：R=1kΩ，R2=2kΩ，C=3μF，US1=3V，US2=6V。求换路后的utC()，并画出其变化曲线。（8分）解：2112(0)2VCSRuURR−==+(0)(0)2CCuuV−+==2分12(//)2RRCmsτ=⋅=2分2212()4VCSRuURR∞==+2分第4页（共6页）500()()[(0)()]42Vt0ttCCCCutuuueeτ−+−=∞+−∞=−≥2分六、某二端网络的端电压和电流采用关联参考方向，分别为Vtttttu)152836cos(5.0)31570sin()6628cos(2314sin36)(°−+π++π−−+=Atttttti)452836sin(25.0)81256cos(2198sin1.0628sin5.0)50314sin()(°++−+++°−=π求该网络的电压、电流的有效值和二端网络的平均功率。（8分）解：（1）有效值：222216(3210.5)6.5672UV=++++=2分2221(10.50.110.25)1.0782IA=++++=2分（2）平均功率：oooo11131cos50(2)0.5cos(30)0.50.25cos(1545)2220.96420.4330.031250.562WP=×××+×−××−+×××−−=−+=4分七、已知UCC=12V，RB1=39KΩ，RB2=13KΩ，RC=2.4KΩ，RL=5.1KΩ,R′E=1.8KΩ，R″E=0.2KΩ，β=40，rbe=1.2KΩ，UBE=0.6V。（14分）（1）求静态工作点；（2）画出微变等效电路；（3）求uA，ir，0r解：（1）求静态工作点5分2123VBBCCBBRUURR==+120.026mA//(1)()BBEBBBEEUUIRRRRβ−==′′′+++1mACBIIβ==7.6VCECCCCEEUUIRIR=−−=第5页（共6页）（2）微变等效电路如图所示，4分RB1//RB2RCRLuiuorbeβibibRERB1//RB2RCRCRLRLuiuiuouorberbeβibβibibibRE（3）o//6.9(1)CLuibeEURRAUrRββ==−=−′′++2分12////[(1)]4.8kiBBbeErRRrRβ′′=++=Ω2分o2.4kCrR==Ω1分八、图示电路中，试求u01、u02、u0。（10分）解：0124242(4)12V28u=−×−×−=−3分024(1)(-2)=-6V2u=+×3分0010266(1)6(9)3V1212uuu=−++=+−=−4分∞-+A2+∞-+A1+∞-+A3++2V-4V-2Vu02u0u012kΩ2kΩ8kΩ24kΩ12kΩ6kΩ4kΩ第6页（共6页）九、桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路如图所示，已知U2=10V（有效值）；稳压管的稳压值UZ=6V，Iz=2mA,Izmax=10mA；最大负载电流为5mA。试求下列两种情况下限流电阻是否合适。（10分）（1）开关K断开；（2）开关K闭合。解法1：（1）开关K断开时，无电容滤波。5分C20.99VUU==根据omaxzominz''ZMLmZLMUUUURIIII−−≤≤++得：Ω≤≤Ω0.43KR0.3K题给限流电阻R=320KΩ，所以是合适的。（2）开关K闭合时，有电容滤波。5分C21.212VUU==Ω≤≤Ω0.86KR0.6K题给限流电阻R=320KΩ，所以是不合适的。解法2：（1）开关K断开时，无电容滤波。5分C20.99VUU==限流电阻中电流969.375mA320RI−==，ZLmaxZmaxLmin7mA=++10mARIIIII≤≤=限流电阻R是合适的。（2）开关K闭合时，有电容滤波。5分C21.212VUU==限流电阻中电流12618.75mA320RI−==，Zmax=10mARII，稳压管要损坏，所以限流电阻R是不合适的。CKDZRL320ΩU2UZ