07模电试卷A

( 密 封 线 内 不 答 题 ) ???????????????密??????????????????封???????????????线?????????????? 学院 专业 座位号 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《 模拟电子技术 》试卷A （电类07级，2009.07.06） 注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 选择题和填空题在试卷首页的相应空白处作答，其它题直接答在试卷纸上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 题 号 得 分 一 1~7 二 8~15 16 17 18 19 三 20 21 22 23 总分 _____________ ________ 评卷人 一、 选择题 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 二、 填空题 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. ； . ； ； ； . ； . ； . ； . ； . ； . ； . 姓名 学号 《模拟电子技术》试卷第 1 页 共 10 页 一、 选择题（在题末的备选答案中选出一个正确答案的号码。每小题2分，共14分） 1． 电路如图1所示，二极管的导通电压UD?0.7V，则图1

中二极管的工作状态及输出电压值为（ ）。

A.D1导通，D2截止，UOB.D1截止，D2导通，UOC.D1截止，D2截止，UOD.D1导通，D2导通，UO?0.7V

12VD16V图1VCC(?12V)C23kΩD2+UO_??5.3V ?12V ?0.7V

Rc3kΩRbC1??ui?2． 图2所示共射放大电路，设静态时ICQ?2mA，晶体管饱和

管压降UCES?0.6V，当输入信号幅度增大到一定值时，电路将首先出现（ ）失真，其输出波形的( )将削去一部分。

A. 饱和；底部 C. 截止；底部

B. 饱和；顶部 D. 截止；顶部

??RL3kΩuO?图23． 在图2所示电路中，已知UT=26mV，静态时ICQ?2mA，晶体管参数：??100，

。 rbb'?200?，正弦交流输入电压ui?0.022sin?t ，则交流输出uo为（ ）

A．uo?22sin(?t??) C．uo?42sin(?t??)

B．uo?22sin(?t) D．uo?42sin(?t)

4． 根据不同器件的工作原理，可判断下图中（ ）可以构成复合管。

（A）（B）（C）（D）

5． 对于RC耦合单管共射放大电路，若其上、下限频率分别为fH、fL，则当f?fL时，

下列描述正确的是（ ）。

?滞后U?45? A．Uoi?超前U?45? C．Uoi

?滞后U?135 B．Uoi??超前U?135 D．Uoi?6． 某负反馈放大电路，其开环增益Aiu?9.9mS，反馈系数Fui?10k?，开环输入电阻

?=（ ）。 Ri??5.0K?，可推算出其闭环输入电阻RifA. 500k?；

B. 50k?； C.50?； D. 5?

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7． 如下图4所示单相桥式整流、电容滤波电路，电容量足够大时，已知副边电压有效值

为U2?10V，测得输出电压的平均值UO(AV)?4.5V，则下列描述正确的是（ ）。 A. 电路正常工作

B. 电容C开路

D. 电容C和二极管D1同时开路

C.负载RL开路

图4

二、填空题（8~15每小题2分，共16分）

8． 现有两只稳压管，它们的稳定电压分别是6V和8V，正向导通电压为0.7V，将它们

并联可以得到两种稳压值 ， 。

9． BJT放大电路中，测得三个电极①、②、③对地电位分别为12V、12.7V、15V，据此

可判定BJT为 型三极管，其三个电极分别为：①为 极，②为 极，③为 极.

10． 在三种组态（共基、共射、共集）放大电路中，带负载能力最强的为 组态；输入电阻最低的为 组态。

11． J-FET构成的共源放大电路如图5(a)所示，其转移特性如图5(b)所示，则静态时

UGSQ? ，漏极电流IDQ? 。

12． 图5(a)所示电路中，已知J-FET的低频跨导gm?1mS，漏极电阻Rd及放大电路的负

载RL均为5kΩ，则放大电路的电压增益Au? ，输入电阻Ri? 。

Rd5kΩVDD(?10V)?iD/mAC24?C1321??uI?Rg1MΩRs2kΩ+RL5kΩuO?-4-3-2-1C3图5(a)

图5(b)0u/VGS

13． RC耦合放大电路中,当耦合电容容量增加时,下限截止频率fL将 ，放大电路

通频带BW将 。

14． 在四种类型(低通、高通、带通、带阻)滤波电路中，若已知输入信号的频率为20-20kHz，

为了防止干扰信号混入，应选用 滤波电路；为了避免50Hz电网电压的干扰进入放大器，应选用 滤波电路。

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15． 在图6所示为基本串联型稳压电源中，如果输出电压Uo的变化范围是9~18V，R1?R2?R3?1k?，则么Uz?_____ V ；如果考虑电网的电压波动为?10%，UCES=3V，UI至少选取_____ V。

图6

三、 分析计算题（共70分）

16. （10分）电路如图题16，所有电容对交流信号均可视为短路。二极管D的导通压降

为Uon，其交流等效电阻为rd：三极管T的UBEQ和?参数以及热力学电压UT为已知。 （1） 求三极管T和二极管D的静态电流ICQ和IDQ（写出表达式）； （2） 求电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro（写出表达式）； （3） 当电压V增大时，调节电压放大倍数|Au|增大还是减小？请说明原因.

图题16

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17. （12分）电路如图题17所示，所有晶体管均为硅管，?均为100，rbb?200?，静态

'时UBEQ?0.6V。试求：

(1) 静态时T1、T2管和T3的集电极电流IC1、IC2、IC3；

?VCC?10V(2) 若静态时uO?0，求电路的输入电阻Ri，输出电阻Ro和电压增益Au?UoUi.

Rc417kΩRe34.6kΩT3iC1Rc210kΩiC2T2IR??uIT1iC3Rc35kΩ?uOT5T4?Re5Re41.2kΩ2.4kΩ?VEE?10V

图题17

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18. （8分）电路如图题18，已知 Cgs?Cgd?5pF,gm?5mS,Cs?10?F.试求 fH，fL各约为多少，并写出当信号频率为0~?时源电压增益Aus?UoUs 的表达式。

VDDRd10kΩ?Rsi?RL2kO?ΩuRR3.3kΩus+uIg1MΩ1kΩCs?s?10μF?

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18

图题19． （10分）在如图题19所示电路中，已知?VCC??15V，T1、T2的饱和管压降

UCES?1V，集成运放的最大输出电压幅值为?13V，二极管的导通压降可忽略。试

回答：

（1）D1、D2的作用是什么？

（2）若输入电压幅度足够大，则电路的最大不失真输出功率Pom为多少？

（3）为了提高输入电阻，稳定输出电压，应引入哪种组态的交流负反馈？请在图中标出连接方式。

（4）若输入电压有效值Ui?0.1V时，输出电压有效值为Uo?10V，求反馈电阻Rf的值。

+VCC+134R1RR1kΩN(+15V)T1P+A-R2uI-25D1D2RLT28Ω-VCC(-15V)euo??a图题19

Rfb

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20． （10分）请用一个运算放大器设计一个加减运算电路，要求uo?8ui1?10ui2?20ui3，

反馈电阻Rf选取240kΩ。试按要求画出电路图并求出相关电阻的阻值。

21． （4分）电路如图题21所示，已知R1?R2，试说明该

电路实现什么功能，并求解输出uO与输入uI之间的运算关系式：uO?f(uI)??

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图题21

22． （6分）电路如图题22所示：

（1）为使电路产生正弦波振荡，试在图中标出集成运放的“+”和“﹣”端。

?下限值应为多少； （2）为使电路产生正弦波振荡，接入电路部分Rw（3）已知R2在0~100kΩ可调，试求电路振荡频率的调节范围。

Rf?RwR12kΩC0.01μFR1R210kΩ20kΩAuoR110kΩ

0.01μFR2C100kΩ图题22

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23． (10分)图题23所示电路，已知uO1和

D1D2CR1R2uO2的峰-峰值均为12V，二极管均为

理想二极管。试求：

（1）稳压管稳压值Uz和R4的阻值； （2）定性画出uO1、uO2的波形图； （3）求解振荡波形uO2的周期T。

0.02?FR4iR3uO110k?A1A2R5500?DZUZuO2O图题23 ( a )( b )

20090706《模拟电子技术》A答案

一、选择题（在题末的备选答案中选出一个正确答案。每空1分，共14分）

题号 答案 1 B 2 D 3 A 4 D 5 B 6 A 7 D 二、填空题（共8题，每空1分，共16分）

1. 0.7V；6V

2. NPN；发射极(e) ； 基极(b) ； 集电极(c) . 3. 共集； 共基 4. -2V； 1mA 5. -2.5； Rg=1MΩ 6. 变小（下降）；变宽 7. 带通；带阻 8. 6；70/3=23.33.

三、分析计算题（共70分）

16.

（10分）解：

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（1）ICQ???VCC?UBEQRb?(1??)Re，IDQ?V?Uon R （2分）

（2）电路的微变等效电路如下，其中，rd是二极管的交流等效电阻 ， rd?UT IDQ

Ri?Rb//[rbe?(1??)(Re∥rd∥R)]，Au???(Rc∥RL)，Ro?Rc （6分）

rbe?(1??)(Re∥rd∥R) （

3

）

|Au|增大，这是因为

Re∥R＞＞rd，Au??

17．（12分）解：

?(Rc∥RL)，V??IDQ??rd??Au?

rbe?(1??)rd

（2分）

IE4?IR?VCC?VEE?|UBEQ|RC4?RE4?10?(?10)?0.6?1mA17?2.4

（3分）

（1）IC5?IE5?Re42.4IE4??1?2mARe51.21IC5?1mA2?IC1?IC2?(IC2?IB3)Rc2?IB3(1??)Re3?UBEQ,?IB3??IC3??IB3??IC2Rc2?UBEQRc2?(1??)Re3?100?IC2Rc2?UBEQRc2?(1??)Re3, (2分)

1?10?0.6?2mA10k?(1?100)?4.6k或者：∵依题意，静态时uo?0，∴IC3?VEE/Rc3?10V/5k??2mA （2）rbe1?rbe2?rbb???UT26?200?100??2.8k? IC11 （1分）

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rbe3?rbb???UT26?200?100??1.5k? IC32 （1分）

； Ro?Rc3?5k?， （1分） Ri?2rbe1?5.6k?， （1分）

RL1?Ri2?Ri2'?rbe3?(1??)Re3?1.5?101?4.6?466.1k?RL1'?Rc2//RL1?10?466.1?9.79k?10?466.11?1100Au1??RL1'???9.79?174.822rbe122.8Au2??

?Rc3Ri2'??100?5??1.073466.1Au?Au1Au2?174.8?(?1.073)??187.5 (3分)

18．（8分）解:该共源放大电路在全频段的微变等效电路如下:

gd?Rsi2kΩ??CgsRg1MΩUgsgmUgsRd10kΩRL3.3kΩ?Uo?s+?UsUi??Rs1kΩCs10μF? ??3.3//10?2.481k?，Ausm?（1）RL

（1分）

RgRg?Rsi?)??12.4?(?gm?RL

C'gs?Cgs?(1?gmR'L)Cgd?5pF?(1?5?2.481k?)?5pF?72pF（2）g?s间等效电容：

（1分）

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上限频率 fH?

（2分）

11??1.1?106HZ?92?(Rs//Rg)C'gs2??2?72?10

（3）由Cs决定的下限频率：Rss?Rs//Rs11??k??0.1667k?， gm1?gmRs6

fL?11??95.5Hz2?Rss?Cs2??0.1667?10?10?3

（2分）

（4）所以 Aus?Ausm(1?jfLf)(1?j)ffH?

（2分）

?12.495.5f(1?j)(1?j)f1.1?106

19．（10分）

解：（1）D1、D2是用来克服交越失真。 （1分） （2）UOM2UOM132??10.56W ?13V，Pom?2RL2?8+VCC+134R1RR1kΩN(+15V)T1P+A-R2 （3分）

（3）应引入电压串联负反馈，连接如图中粗线所示。

（3分）

（4）电路引入深度负反馈，其电压增益为：

uI-25D1D2RLT28Ω-VCC(-15V)euo??Au?1?RfR?Uo10??100，?Rf?99k? Ui0.1aRf图题19

b （3分） 20。（10分） 解：（1）拟定电路：（4分）

根据题意设计加减运算电路如图题20所示，其中R4为静态平衡电阻。 （2）求电路参数（6分）：

根据拟定电路，同相端直流电阻为：R?P?R1//R2//R4

反相端直流电阻为：R?N?R3//Rf，电路须满足静态平衡，即：

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Rfui3ui2ui1R3R2R1NP-A+uO图题20R4R?P?R?N，由此可得出输出与输入的运算关系式为：uo?

（1分）

RfR1ui1?RfR2ui2?RfR3ui3

根据题意要求，可知：，

RfR1

?8，

RfR2?10，

RfR3?20

（3分）

，

取Rf?240k?，可得：R1?30k?，R2?24k?，R3?12k? 因

此

可

算

得

R?N?R3//Rf?12//240k??80/7k?40//R4 3

R?P?R1//R2//R4?30//24//R4?根据静态平衡R?P?R?N，可得R4?80k? 21。（4分）

（2分）

解：（1）（1.5分）当uI?0时，A2输出小于0，D截止，A2开环应用，A1构成加减运算电路：uo?(1?R2R)?uI?2?uI?uI R1R1

（2）（1.5分）当uI?0时，A2输出大于0，D导通引入负反馈，A2线性应用，uN2?uP2?0，A1构成反相比例运算电路：uo??R2?uI??uIR1

（3）由（1）（2）可知，uO?|uI|，该电路实现了求绝对值的功能。

（1分）

22．（6分）解：

(1) 运放下“+”上“-”；

（1分）

Rf?Rw??2R,Rw??4kΩ （2）Rf?Rw（2分）

R12kΩC0.01μFR1R220kΩAfomax （3）

1??1.6kHz;2?R1C1?145Hz;2?(R1?R2)CuoR110kΩ （3分）

fomin?10kΩ0.01μFR2C100kΩ图题22

23． (10分) 解：（1）A2构成同相滞回比较器，A1构成反相积

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分器

uN2?0，uP2?R3R4uO1?uO2，UT?uO1R3?R4R3?R4uN2?uP2??R3uO2 R4?当uo2?UOH?UZ时，UT?UT??R31UZ；D1导通，uO1??UZdt ； ?R4R1C?当uo2?UOL??UZ时，UT?UT?R31UZ；D2导通，uO1?UZdt。 R4R2C?

（2分）

依题意Uo2(p?p)?2UZ?12V，故UZ?6V；

Uo1(p?p)?2R3UZ?12V，故R4?R3=10k? R4 （2分）

u/V6uO2uO1（2）波形如右图所示：（2分）

（3）a. 设t=0时，比较器输出高电平，即uO2?UOH?UZ?6V，对应

0???UZ?6V，UT?UT??UZ??6V；假设积分器的初值为uO1(0)?UTt1t2t-6则其输出：

uO1??111Udt??U?t?u(0)??UZ?t?UZ， ZZO1R1C?R1CR1C?uO1随时间负向线性增大，设当t=t1时，uO1(t1)?UT??UZ??6V，则比较器A2状态翻

转，其输出由高电平跃变为低电平，即uO2?UOL??UZ??6V， 由uO1(t1)??1UZ?t1?UZ??UZ可求得uO2高电平持续时间tH?t1?2R1C R1C?b. t=t1时，比较器输出低电平，即uO2?UOL??UZ??6V，对应UT?UT?UZ?6V；

假设积分器的输出为：uO1?1UZ?(t?t1)?UZ， R2C?uO1随时间线性增大，设当t=t2时，uO1(t2)?UT?UZ?6V，则比较器A2状态翻转，其

输出由低电平跃变为高电平，重复过程a，如此周而复始，在uO1、uO2分别形成三角波和矩形波。

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由uO1(t2)?1UZ?t2?t1)?UZ?UZ可求得uO2低电平持续时间tL?t2?t1?2R2C R2C

（4分）

?振荡周期T?tH?tL?2(R1?R2)C

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