西安石油大学模拟电子技术 江晓安复习

专题四：模拟电子电路部分

1. 二极管电路如下图所示，D1、D2为理想二极管，求图1的AB两端的电压UAB。及图2中VX和VY

A

D

B

yx

图1

图2

2.在图示电路中，ui 12sin tV，US 6V，二极管D的正向压降可忽略不计，试分析图中二极管的状态并画出输出电压uo的波形。

答：ui US，二极管D导通，输出电压uo ui；

ui US，二极管

D截止，输出电压uo US（3分）波形如：（3分）

*.在图8示电路中，ui 12sin tV，US 6V，二极管D的正向压降可忽略分析图中二极管的状态并画出输出电压uo的波形。

+

图8

-

3. 电路如图所示，已知ui 8sin tV，其中二极管的正向压降忽略不计，试分析二极管的导通情况，并画出ui，uo的波形。（8分）

+uo

2

3V

图4

4．图所示电路中，二极管为理想元件，则二极管D1、D2的工作状态为（ ）。

A.D1导通、D2截止；

B.D1截止、D2导通； C.D1、D2均导通；

D.D1、D2均截止

5. 图中的二极管为理想二极管，试判断它们是否导通，并求UO

oo

(a) (b)

6.电路如图所示。其中RG、RS、gm均已知，rds可以忽略，各电容器的容量足够大，电源电压VDD的大小足以保证管子能工作于恒

，流区。请回答该电路的组态并写出动态参数A Ri和R0的表达式。u

i

2

VV

DD

图7

7. 在图7示电路中，已知场效应管的UGS(off) 6V，在下列三种情况中，管子分别工作在什么区？ （1）UGS 10V，UDS 5V ------- 截止区， （2）UGS 3V，UDS 5V---放大区（恒流区）， （3）UGS 3V，UDS 1V-------可变电阻区

8. 下图两个电路是否能不失真地放大交流信号？请简要说明理由。

CC

u

图a 图b

9. 已知图a放大电路的输入、输出电压波形如图b所示，回答：波形失真的类型及应采取什么措施消除它。

RuS

o

图a 图b

10. 电路如图所示。VCC 12V，RC 6K ，RB 300K ， 80，UCES 0V，判断分别当Ui

3V和Ui 10V时三极管T的工作状态。

VCC

U 图9

（Ui 3V时，T工作于放大区； Ui 10V时，T工作于饱和区）

11. 已知图9中稳压管的稳定电压UZ 5V，R1 R2 1K ，要使输出电压达到30V，求R3的值；三极管T的压降UCE 3V时才能正常工作，求Ui的最小值。

13. 放大电路如图所示，已知晶体管的 容对交流信号可视为短路，要求： （1）计算静态工作点IC，UCE的值； （2）画出放大电路的微变等效电路；

60，UBE 0.7V，各电

（3）计算电压放大倍数Au，输入电阻ri和输出电阻ro的值。

RuS

o

10

15 3V 40 10

3 0.7

1.15mA IC IE 2

答：（1）VB

UCE UCC IC(RC RE) 15 1.15 8 5.8V （4分） （2）

（2分）

（3）rbe

300 (1 60)

26

1.68k 1.15

Au

(RC//RL)

rbe

60 3

107 1.68

ri RB1//RB2//rbe rbe 1.68k r0 RC 6k （6

分）

概念

1.在稳压管稳压电路中，已知DZ1、DZ2的稳定电压分别为5.5V和

8.5V

，则两只稳压管串联稳压的电路其输出电压为

A．5.5V B．3V C．8.5V D．14V

图4 2.图4是共射放大电路的输入、输出波形，问该放大电路出现的失真为 。

A．信号太大 B．饱和失真 C．截止失真 D．频率失真

3.N型半导体主要靠P型半导体主要靠 来导电。PN结具有 特性。 4.晶体管有、和三种工作状态。当晶体三极管处于放大状态时，它的发射结必须是 偏置，集电结必须是 偏置。

5.用直流电压表测量NPN型晶体三极管电路，晶体三极管各电极

对地电位是UB 4.7V， UC 4.3V，UE 4Ｖ，则该晶体三极管的工作状态是（ ）。

A．截止状态 B．放大状态 C．饱和状态 6．双极型晶体管放大作用需要的外部条件

是 。静态工作点的设置对双极型晶体管构成的放大电路能否不失真的放大交流信号至关重要。若静态工作点偏高，则电路容易发生__________失真，若静态工作点偏低，则电路容易发生__________失真。

7．放大器引入负反馈后，电压放大倍数将__________，但有以

下作用：（1）提高___________________（2）减小__________________（3）展宽___________________（4）抑制_____________________________。负反馈电路产生自激振荡的幅度条件是 ，相位条件是 。 8．全波整流电路中负载平均电流I0=____U2/RL；若负载两端并联滤波电容，则负载平均电流I0=____U2/RL。其中，U2为交流变压器副边电压有效值，RL为负载电阻。

9．在差分放大电路中，输入信号大小相等，极性相同时，称为________输入，输入信号大小相等，极性相反时，称为________输入。差分放大电路能够放大________信号，抑制________信号。

10．正弦波振荡电路由， 和 四部分构成。 判断：

1．放大器的输入电阻是从输入端看进去的直流等效电阻。 2．单极型器件是仅依靠单一的多数载流子导电的半导体器件，

因此双极型晶体管为单极型器件。 3．

就效率而言，甲类功放不超过50%，乙类功放不超过

78.5%，甲乙类则介于二者之间。 4．

集成运算放大器的内部电路一般采用直接耦合方式，因此

它只能放大直流信号，不能放大交流信号。 5．

场效应管也是一种由PN结组成的半导体器件，它利用电

场强弱来改变导电沟道的宽窄。在基本上不取信号电流的情

况下实现对漏极电流的控制，是电压控制器件。

4. 分析图示电路，T1和T2参数完全对称，写出IO的表达式。（6分）

IO

T1

2

计算题

1．放大电路如图1所示。其中 50，RB1 30K ，RB2 10K ，RC 3K ，

RE 1.5K ，VCC 12V，RL 6K 。①画出该电路的直流通路并计算静态工作

,R，R 点；②画电路的微变等效电路，计算AoiV

V

CC

L

+

us

uo

-

U

图1 图2

*如图2所示,已知该放大电路的参数为:RS 600 , 50,UBE 0.6V，

VCC 10V,Rb 500 ,RC RL 4 ,rbb/ 300 各电容对交流信号可视为短路，要求：（1）求静态Q点参数；

； （2）画出微变等效电路，计算电压放大倍数Au和源电压放大倍数Aus（3）计算放大电路的输入电阻ri和输出电阻ro的值。

2.如图电路，判断负反馈的类型并在深度负反馈条件下估算Auf

u0

的值。

ui

u

3. .已知运放为理想器件，求电路的输出和输入之间的关系

ui

uo

u

3R

uiui

计算下图中开关S断开和闭合时的电压放大倍数Auf。

4．电路如图，RL 8 。，USEC

0。问：①该电路为何种电路？D1、D2起什么

作用？当uim 6V时，计算 ②求Pom，若BJT的极限参数为ICM 4A，

BR CEO 20V，PCM 5W，检验所给BJT是否能够安全工作？

VCC

12V

vi

ui

12V

VCC 图*

*功率放大电路如图所示，已知VCC 15V，RL 10 ，静态时的输出电压为零，在忽略UCES的情况下，问①电路中R1和D1、D2的作用是什么？若仍有较小失真存在，调整静态工作点时，应调整电路中的哪个电阻？ ②电路的最大输出功率是多少？电路的最大效率是多少？ ③当管耗最大时，此时电路的输出功率和效率是多少？

5.如图a是由运算放大器构成的音频信号发生器简化电路。已知运放的

Uomx 10V①标出运放A的同相端和反相端，问R1大约调到多大电路才能起振？②RW为双联电位器，可从0调到14.4k ，试求振荡频率的变化范围。其中：

R 1.6k ，R1 3.3k ，Rf1 2k ，Rf2 1k ，C 0.1μF。③电路中二极管的

作用是什么？④现将图a电路的输出信号作为图b电路的输入信号，要求画出图b电路对应的输入和输出波形。已知UR 2.5V,UZ 5V。

图a 图b

6．理想运算放大器组成的反馈电路如图所示。其中，R1 R2 1K ，R3 3K ，

R4 2K ，R5 0.5K 。①为保证电路为负反馈，试指明运放的两个输入端哪个为同相端，哪个为反相端，在图中标出；②当输出分别为uo1和uo2时，判断负反馈的类型，并求

uo2

ui

uuO1

uO2

7．用理想运放组成的正弦振荡电路如图所示。R1 R 10K ，图中Rt为热敏电阻，两个电容C为双连电容，即可同时调整其大小的电容器。 （1）试标出运放A的同相、反相端；

（2）说明Rt的作用，并确定其阻值及温度系数特性；

（3）要求振荡频率在500 Hz～5 KHz范围内连续可调，确定电容C的调整范围。

uo

*放大电路如图7所示。其中RC 2K ，UCC 12V，

50，

求：要使得静态时UCE 6V，基极电阻RBRL 2K ，UBE忽略不计。为多少？要求画直流通路。 *如7图所示： .

A

A

A

o

20 A

CE V

专题二：正弦稳态电路的分析

1.在下图电路中，

表的读数分别为60V、80V，则：表读

数为________V，表读数为________A，容抗XC为________ 。

8V

图

2

2. 电路如图所示，已知各电压表的读数均为有效值，试求电压

表○V的读数。

答：V =62 82 10V

3、求图示正弦交流电路中的电流i。（分流关系应用）

答：解：I Sm 6 0 A（2

1

(j20 )ISm

j

5.3 13.4 A 分）；I m

1

(j20 ) (5 j2)

j

i(t) 5.3sin(2t 13.4 )A （2分）

4.已知正弦电流i的有效值为7.07A，频率f =100 Hz，初相角 =-60 ，写出电流的瞬时表达式？

=380 13 V，5．已知某三相四线制电路的线电压UAB =380 107 V， U =380 133 V，当 t=12s 时，求三个相电压UCABC

之和？（对称三相电源概念）

6、下图中，已知U=220V，R=22Ω，XL=22Ω，XC=11Ω，试求电流IR，IL， IC和I。（欧姆定律相量关系式的应用）

U

R

在下图1中，电压电流的关系式为 。

图1 图2

1.阻值为3 的电阻和容抗为3 的电容并联，总复数阻抗为 。

A．3 3j( ) B．3 3j( ) C．3(1 j)( ) D．3(1 j)( )

2

2.u 2sin( t 60 )V的相量表示式为

2 60 B．U 20 60 A．U

20ej( t-60) D．U 2ej( t-60) C．U

3.在Y-Y联接的三相对称电路中，负载的线电压和相电压的大小

关系是 ，相电流与线电流相等。 A．相电压等于线电压的 C．相电压等于线电压的

3

7. 已知图示电路中I 2 0A，求电压US，并作电路的相量图。

2

B．相电压滞后线电压300

D．相电压滞后线电压600

图8 答：（正弦稳态电路阻抗的计

算及欧姆定律相量关系式的应用）

8. 如图正弦电路中,已知：Ù2=6∠60°V ,R1=2Ω , R2=2Ω, XL= Xc =2Ω求ZAB ， I ， Ù1 。

9.写出对称三相电源：相电压、线电压的表达式。 10.三相负载Z 3

j4 ，接成星形，与线电压

380V电源连接。

求三相负载所吸收的平均功率，若三相负载改接成三角形，求其平均功率。

答：①三相负载接成星形，线电流为 Il Ip

UpZ

3803 4

2

2

44A 0.6

功率因数：cos

33 4

2

2

三相平均功率为 ：PY UlIlcos 17376W （4分）

②负载接成三角形时，线电流为 ：Il Ip 3

Ul

131.6A Z

三相平均功率为 ：P 3UlIlcos 51970W （2分） R、C电路的时间常数为_____________，RL电路的时间常数为______________。

对称三相负载采用三角形连接，IL IP，相电压UP和线电压

UL的关系为_。

1.已知电压u 311sin(314t 60 )V，则其有效值是伏，频率为 HZ，初相角为 。

2.纯电阻正弦交流电路中，功率因数cos = ；纯电感正弦交流电路中，功率因数cos = ；纯电容正弦交流电路中，功率因数cos = 。

3.u 2sin( t 60 )V的相量表示式为（ ）。

2 60 A．U

j( t-60 ) B．U 20e

20 60 D．U 2ej( t-60) C．U

4.某 三 相 电 路 的 三 个 线 电 流 分 别 为

iA=18sin(314t+23 )A，iB=18sin(314t－97 )A，

iC=18sin(314t +143 ) A，当

t=10s时，这 三 个 电 流 之 和

18

A 2

为 ( )。A．18 A B．

C． 0 A

专题三：暂态电路的三要素法分析

1.已知R1=10 Ω，R2=30 Ω，C= 4μF，Us=10V。换路前电容的初

始储能为零，求换路后的Uc(t) 和 ic(t)。 （10分）

+US

R2

-

解：利用三要素法：

(1) 初始值Uc(0+)= Uc(0-)=0 (2) 稳态值Uc(∞)＝

R2

RUs＝7.5 V 1 R2

(3) 时间常数为 (R1并R2)*C=3*10-5 S Uc (t)=7.5*(1-e-t/3*10-5) V ic(t)= e-t/3*10-5 A 1．如图示电路，已知输入为一阶跃电压u=12v (t≥0),

R1=2Ω，

R2=4Ω，R3=4Ω，C=3uf，用三要素法求i3(t), (t)

答：uc(0+)= uc(0-) = 0V (2分)

uc

i3(0+) = 12v／〔R1+( R2∥R3) 〕×1／2=1.5mA (2分) uc(∞)=［ 12v／(R1+R3) ］×R3=8v (2分) i3(∞)= 12v／(R1+R3) =2mA (2分) て=RC=〔R2+( R1∥R3) 〕×C=16×10 S (3分) uc(t)=8－8e

-t／16×10

3

-3

v (2分)

3

i3(t)=2－0.5 e

-t／16×10

mA (2分)

2.、电路如下图所示， t=0时电路发生换路(开关由1切换到2)，换路前电路处于稳定状态。试用三要素法求电压u(t)（t>0）的暂态响应。（本题10分）

+

u(t)-

1. 已知IS 0.6A，R1 100 ，R2 400 ，R3 80 ，L 80mH，换路换路前电路已处于稳定状态，在t 0时开关闭合。求开关闭合后电感上的电流iL(t)及电阻R1中的电流i(t)。（12分）

I答：iL(0 ) 0.5A=iL(0 ) i(0 ) 0.4A ，（3分）

iL( ) 0， i( ) 0； （3

分）

L

5 10 4s ， （2R

分）

iL(t) 0.5e 2000tA（2

分） i(t) 0.4e 2000tA （2分）

L

图6

如图6电路，t 0时电路稳定。t 0时开关打开，求流iL和电压uL。

11．应用戴维宁定律求电桥结构电路的变量:

②计算下图电路中的电流 I1 。

dc

12V

t 0时的电

1．电路如图8所示，求电流I。

R1

图8

图9

电路如9图所示，用戴维宁定理求流过负载RL的电流Iab。

G

I1

E12

A 1.2AR1 R25 5

2

E12

A 0.8A

R3 R410 5

Uo = I1 R2 – I2 R4= I2 R3 – I1R1 = 2V 求等效电源的内阻 R0

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