《电路与模拟电子技术》试卷二参考答案

第1页（共6页）uu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）_∞++RRR1CCR2+12VDRFADuB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）第2页（共6页）IabIR6.一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）+ER1R2aIs1R3Is2bR4（a）R1R2aIs1R3Is2bR4（b）解：（1）恒压源E单独作用，恒流源置零。Ua′b电压是R3上的电压为：U′=1×36=9V4分ab4（2）恒流源作用，恒压源置零如图(b)。Uab=20−9=11V6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U为参考向量，向量图如图所示。2分C10iCab45o102IUabLR2Lu第3页（共6页）ab+UCS2abI=I+I=10∠0o2分CLU=U+RI=50∠0o⇒Uab=150V1因为，Uab=ICXC=10×ωC=150V所以，ω=10×1150×10×10−6=6.7×103rad/s2分又因为：U=IR2+X2=2R×102=150VabL2L2150所以R2==7.5Ω；2分20L=XL=R2=7.5=1.12mH2分ωω6.7×103四、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110（2）原功率因素cosϕ==0.5220⇒ϕ=60o2分补偿后功率因素cosϕ=0.9⇒ϕ=25.842o2分补偿电容参数为：C=PωU2(tgϕ−tgϕ′)=402π×50×2202(tg60o−tg25.842o)=3.28μF3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uC(t)，并画出其变化曲线。（8分）解：1S−R2R1uC(0)=R+RUS1=2V+2+u(0−)=u12(0+)=2V2分US1－+US2uCR2C－CC－τ=(R1//R2)⋅C=2ms2分u(∞)=R2U=4V2分R1+R2第4页（共6页）R+R4u(t)=u(∞)+[u(0+)−u−t(∞)]eτ=4−2e−500tVt≥02分CCCC六、某二端网络的端电压和电流采用关联参考方向，分别为u(t)=6+3sin314t−2cos(628t−π)+sin(1570t+π)+0.5cos(2836t−15°)V63i(t)=sin(314t−50°)+0.5sin628t+0.1sin2198t+cos(1256t−π)+0.25sin(2836t+45°)A8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：U=62+1(32+22+1+0.52)=6.567V2分2I=1(1+0.52+0.12+1+0.252)=1.078A2分2（2）平均功率：P=1×3×1×cos50o+1×(−2)×0.5×cos(−30o)+1×0.5×0.25×cos(−15o−45o)分222=0.9642−0.433+0.03125=0.562W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Au，ri，r0解：（1）求静态工作点5分U=RB2U=3VBCCB1B2IB=UB−UBERB1//RB2+(1+β)(RE′+RE′)=0.026mAIC=βIB=1mAUCE=UCC−ICRC−IERE=7.6V第5页（共6页）AuAuu=−uC（2）微变等效电路如图所示，4分ibuiRB1//RB2rbeβibRERCRLo（3）Au=UoU=−βrRC//RL+(1+β)R′′=−6.92分ibeEr=R1//R2//[r+(1+β)R′′]=4.8kΩ2分iBBbeEr=R=2.4kΩ1分o八、图示电路中，试求u01、u02、u0。（10分）+2V-4V2kΩ8kΩ24kΩ-∞1+12kΩ6kΩ-∞+013++0∞-4kΩA2kΩ-2V解：2++02u0124×2−24×(−4)=−12V3分28u=(1+4)×(-2)=-6V3分02u=−60122u01+(1+6)u1202=6+(−9)=−3V4分第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。320ΩCU2KDZUZRL解法1：（1）开关K断开时，无电容滤波。5分UC=0.9U2=9VU'−UU'−U根据omaxz≤R≤ominzIZM+ILmIZ+ILM得：0.3KΩ≤R≤0.43KΩ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UC=1.2U2=12V0.6KΩ≤R≤0.86KΩ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UC=0.9U2=9V限流电阻中电流I=9−6=9.375mA，R3207mA=IZ+ILmax≤IR≤IZmax+ILmin=10mA限流电阻R是合适的。（2）开关K闭合时，有电容滤波。5分UC=1.2U2=12V限流电阻中电流I=12−6=18.75mA，R320IZmax=10mAIR，稳压管要损坏，所以限流电阻R是不合适的。