模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)期末試題西安交大

1、模電試題三、計(jì)算題（每題10分，共6 0分）1某放大電路輸入電阻Ri = 10kQ,如果用1 UA電流源驅(qū)動,放大電路短路輸岀電流為10mA,開路輸出電壓為10 V。求放大電路接4k Q負(fù)載電阻時(shí)的電壓增益Av、電流增益Ai、功率增益Ap。7 =冷=叫=4辺宀善1.R101A' =1X1O-“；oV氛"=800 兒=(4 + ；xW X10X Z =°-2X 10-2A _ /。_ 2X IO"3 _ “3Al = 1； =10-6= " X 1U 卩。=(fo)L = 4 % I。” x 4 X 1(P = 1. 6 X 10"2WA

2、 _ Po _1. 6 X 102_ I 八八 C6P. = IO-12 X io4 = 10-gW=耳=10=«-=丄 ° x 丄u2 二極管電路如圖題所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求岀AO兩端電壓Vao。設(shè)二極管是理想的。解D是否導(dǎo)通可先將D斷開，求出U+、V_若V>VC 則D導(dǎo)通。若V+<V_, 則二極管截止。由此可得：（a）斷開后，以（）點(diǎn)為零電位，則U.=-6VVL=-12V故D導(dǎo)通V%=-6V = V(b)如(a)中，U+=-15VV_=-12V，XVU故 D截止衛(wèi)q =-12V =匕。 (O 對于= 0,V_! =-12V,Ut >

3、; 故 D 導(dǎo)通。對于 D-U亠2 =-15V,V_2 = V-i =-12V,故 D2 截止= 0Vo(d)對于 D ,V+1 = 12V,V_, = 0,V+1 > Ut ,故 D 導(dǎo)逋。對于Q,匕z = 12V,匕2 =-6V,U+2>Ut，故R亦導(dǎo)通，但D，D2不可能同時(shí)導(dǎo)通，所以比較D，D可知V-V-, = lSV.V-V-. = 12V, 于是0比D)先導(dǎo)通故D?導(dǎo)通,Vao =6也而Di截止。3電路如圖題所不，設(shè)B JT的B = 8 0,Vbe=°6 V,Iceo、Vces可忽略不 計(jì)，試分析當(dāng)開關(guān)S分別接通A、B、C三位置時(shí)，BJT各工作在其 輸出特性曲線

4、的哪個(gè)區(qū)域，并求出相應(yīng)的集電極電流ICo解A當(dāng)S、A相連時(shí),故工作于飽和區(qū)12V-0.6V40 X 1030 0. 3mA當(dāng)Vcc = Vces = 0時(shí)，飽和電流氐=罷=X 1°7 A = 0. 038mA < ZBJc Jcs = 0殞=應(yīng)一 =3mAB.當(dāng)S、B相連時(shí),卅X1()TA = 0. 024mA < 氐工作在線性放大區(qū)，因此Ic = 80 X 0 024mA = 1. 92mACS、C相連時(shí).Vb < K,故BE結(jié)反向偏置，工作在截止區(qū)上=0o4.電路參數(shù)如圖所示,FET工作點(diǎn)上的互導(dǎo)gm= 1 ms,設(shè)r(j»Rdo(1)畫岀電路的小信號

5、模型;(2)求電壓增益Av； (3)求放大器的輸入電阻R i o解（1） G，C“G交流短路，故小信號等效電路如圖4. 22所示。圖 4.21（2）由歐姆定律： 億=一 gm/ Rd，", =于是，A _ 匕 _ gmRd1 X 10 _ o OO役-譏- TT市一幵B一3-33<3)輸入電阻(300 + 100) X 103& = R斎+ （心 /?吃）=3 X 2十烹H 黑、弓經(jīng)心2. 075MQ5 電路如圖所示，假設(shè)運(yùn)放是理想的，試寫岀電路輸岀電壓Vo的值。解4級»a2級分級計(jì)算“】級胡d = o,s = e+ = o所以如S _ &一 PsiR

6、eR】A2級：由虛短斷知g= g所以如 _ s = “ 5） 尺2R輪將S="2代入上式整理得所以輸出電壓:(i 丄 & 丄 Rf2 Rfi% = (1+応M+瓦石隔= (】 +韻"8 +幕 X 髡 X0.6+8V6.由運(yùn)放組成的B JT電流放大系數(shù)B的測試電路如圖所示，設(shè)BJT 的Vbe=O. 7 Vo (1)求出BJT的c、b、e各極的電位值;若電壓 表讀數(shù)為2 0 0 mV,試求BJT的B值。解根據(jù)圖可知：c、b、e各極電位分為% = 6VvH = v+2 = 0VK =0.7V在A)級中由于 Si = V2所以，= VyVi - f 10-映_ 1mA Ij

7、0由虛斷知人=人=1mA9在A2級中宀2 = P2 = 0,故V。=人尺？ 即=器 X”=0. 02mA因此Ic =1 0. 02=50一、選擇題(每題2分，共2 0分)(1)PN結(jié)加正向電壓時(shí),PN結(jié)將。A.變窄B.基本不變C.變寬(2) 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓區(qū)是其工作在。A.正向?qū)˙.反向截止C.反向擊穿(3) 當(dāng)晶體管工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)電壓和集電結(jié)電壓應(yīng)為。A.前者反偏、后者也反偏B.前者正偏、后者反偏C.前者正偏、 后者也正偏(4) 在本征半導(dǎo)體中加入元素可形成N型半導(dǎo)體。A五價(jià)B.四價(jià)C.三價(jià)(5) 當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的反向飽和電流將。A增大B.不變C.減小(6) 工作在放大區(qū)的某三

8、極管，如果當(dāng)Ib從1 2 uA增大到22 u A 時(shí)，Ic從1mA變?yōu)?mA,那么它的B約為。A. 83B.91 C. 1 0 0(7) 已知變壓器副邊電壓有效值U2為1 0V,采用橋式整流RlC23(T/2)(T為電網(wǎng)電壓的周期)。測得輸出電壓平均值Uo可能的數(shù)值為 A.14V Bl 2 VC. 9 VD. 4.5V(8) 功率放大電路的最大輸出功率是在輸入電壓為正弦波時(shí)，輸出基本 不失真情況下，負(fù)載上可能獲得的最大。冬交流功率B.直流功率C.交直流功率(9) 功率放大電路的轉(zhuǎn)換效率是指。A.輸出功率與晶體管所消耗的功率之比d最大輸出功率與電源提供的平均功率之比C.晶體管所消耗的功率與電源提

9、供的平均功率之比(1 0 )在OTL乙類功放電路中，若最大輸出功率為1W,則電路中功 放管的集電極最大功耗約為。A. 1W B 0.5WQ0.2W二、判斷題(每題2分，共20分)(1)因?yàn)镹型半導(dǎo)體的多子是自由電子，所以它帶負(fù)電。(X)(2 ) PN結(jié)在無光照、無外加電壓時(shí)，結(jié)電流為零。(丿)(3) 結(jié)型場效應(yīng)管外加的柵源電壓應(yīng)使柵源間的耗盡層承受反向電壓, 才能保證其Rgs大的特點(diǎn)。(丿)(4) 若耗盡型N溝道MOS管的Ugs大于零，則其輸入電阻會明顯變 小。(X)(5) 只有電路既放大電流又放大電壓，才稱其有放大作用；(X)(6) 可以說任何放大電路都有功率放大作用；(V)(7) 放大電路

10、中輸岀的電流和電壓都是由有源元件提供的;(X)(8) 電路中各電量的交流成份是交流信號源提供的；(X)(9) 放大電路必須加上合適的直流電源才能正常工作；(J)(1 0 )由于放大的對象是變化量，所以當(dāng)輸入信號為直流信號時(shí)，任何放 大電路的輸出都毫無變化；(X)三、計(jì)算題(每題10分，共60分)1 .有以下三種放大電路備用:(1)高輸入電阻型:戎1 = lMQ,Avol = 10, Rol = 10k Q； (2)高增益型：Ri2=10kQ, Avo2= 1 00, Ro2= 1 k Q；(3)低輸出電阻型：Ri3= 1 0 k Q, Av03 = l, R o 3=20 Q。用這三 種放大電

11、路組合,設(shè)計(jì)一個(gè)能在100Q負(fù)載電阻上提供至少0. 5W功率的放大器。已知信號源開路電壓為30mV，內(nèi)阻為R s = 0 5MQ o人 匕=X 1°幾=5 仇R,心 + Ro2 A%IPX io311X0X 100 仏50000IF 114 = 7+X A如仏=100 X 1%105000 立 _ 50000 y二 12 1111 _ 132 nRj幾=吊血=（忌為 X 0.。3 = o. 02V V一轡 X 0. 02 =鄴尋丁/100 2 0.574W >0. 5W,滿足題目要求'2.如圖所示為穩(wěn)壓電路,已知穩(wěn)壓管的Izm a x =20mA,Izmin=5mA,r

12、z= 10 Q,Vz=6V,負(fù)載電阻最大值RLmax=10kQo確定R;確定 最小允許的Rl值；若Rl= 1 kQ,當(dāng)Vi增加IV時(shí)，求AV。值。例1 （東南大學(xué)研究生入學(xué)試題）如圖2. 37所示為穩(wěn)壓電路已知穩(wěn)壓管的7g = 20mAJ誠 5mA,=lOnVz = 6V.負(fù)裁電阻最大值= 10kQ。（1）確定R;（2）確定最小允許的/值；圖 2.37解運(yùn)用稔圧管反向擊穿特性若負(fù)載電阻増大，則幾增大， 通過調(diào)整b.大小便vo穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。等效電路如圖2. 38所示。（1）當(dāng)陽時(shí)人=根據(jù)電路基本定理有Lnux6 十心 5+( + ° + 戸 “)R = 10 'Lmax&

13、#39;由此解得R = i84no(2)當(dāng)最小時(shí)L = /zmin M = 6 + 101*r r 10-(6 + 10 人“)rIo = J,- R將 R = 184Q 和 I,in = 5mA 代人，可解得 Ia = 17mA。 所以晟小允許的&.值為：傘=3530rmaxLmax（3）若& = 當(dāng)匕增加iv時(shí)，求嘰值. = =0.05V3電路如圖所示，已知B JT的B =100,Vbe=07 V。（1）試估算該電路的靜態(tài)工作點(diǎn);（2）畫出簡化的H參數(shù)小信號等效電路；（3）求該電 路的電壓增益Av,輸入電阻Ri、輸岀電阻Ro； （4）若Vo中的交流 成分出現(xiàn)圖所示的失真現(xiàn)彖

14、，問是截止失真還是飽和失真?為消除此失真,應(yīng)調(diào)整電路中的哪個(gè)元件?如何調(diào)整?o-12V300k凱2畑悴jMI環(huán)<) -解（1）/bV"cc VberT12V-0.7V3 x io5n 40ptAffi 3. 20圖 3. 19Ic =卩1 b 比 100 X 40卩A = 4mA VEC = I( Rc =Vcc 即 VE(. H-4 X 2 = 12,所以 VCE =4V。 (2)小信號等效模型如圖3. 21所示。bjLc圖 3-21（3）根據(jù)圖3.21：廠be200Q+ (1 +0)字=856. 5QAv -嚴(yán) & :廠2100 X X 103-85；. 5155.

15、67輸入阻抗R = Rb 廠be，因?yàn)镽b >> 廠be ,R 仏=856. 50輸岀電阻Ro = Rc = 2kf2由于T為BJT管，故當(dāng)血大于某一值如班>-0. 7V時(shí),b <0. 7V,則T截止, 故出現(xiàn)截止失真，應(yīng)減小Rb,使得基極電壓直流分量下降，可以消除失真。5電路如圖所示，設(shè)運(yùn)放是理想的，試求Vol、Vo2及Vo的值。解=3V,同理,=V2 = 4V 因 t|D3 = 0則Rs_V _30“ _ Zv如 _ & +R$ 一 15 + 30% 3V3由KCL定律：5）1 一 P3：乞）2 9一3 = % +3Rx 瓦=瓦9根據(jù)虛短S3 = v+3 =

16、 -yv3，所以=尺3=30 X'2”，匕_匕/3 1 R R2.1 . 1 2V , V.+石+瓦）片s+k+丄+3030X 3 X" + 3030J6積分電路如圖所示，設(shè)運(yùn)放是理想的，已知初始狀態(tài)時(shí)Vc（O）=0,試回答下列問題:當(dāng)Rl = l OOk Q、C=2 nF時(shí)，若突然加入 Vs（ t ） =1 V的階躍電壓，求1 s后輸出電壓Vo值，（2）當(dāng)Rl = 100k Q, C=0.47uF,輸入電壓波形如圖所示，試畫岀Vo的波形，并標(biāo)岀Vo的幅值和回零時(shí)間。%/v-660120|77ms（b）圖& 13解 圖8. 13（a）為積分電路，由虛斷和虛短:iR電容

17、的作用：Vs Vs g Ps-=瓦Pc（r） w（o）=右 LicAt vc（0）=寺所以S（£）=vs（z）dz Vc（0）_ I p u（：（0）= Ky CJ odz =v（）（i）=（1） “（£）= 1V,vc（0） = 0,所以，r7c 100 x io3 X 2 X io6 =otV當(dāng)/ = Is 時(shí) 0(£)=5V(a)(2)根據(jù)圖 8. 13(b)設(shè)/ = 6V圖 8. 14當(dāng)t 60ms時(shí)，由（1）可知：“（£）=一 缶當(dāng)60ms生t M 120ms時(shí),則%(,) = %(60 X 1()7)一 60) X 10*3當(dāng) t = 60m

18、s 和 120ms 時(shí),% =(60mS)一 而X 2X0. 47 占 X 60 X 10-V=- 7. 66VVo (120ms) = Vo(60 X 103) 一 X 60 X 10=一 7. 66 + 7. 66 = 0V于是，的波形圖& 14所示，回零時(shí)間即為120ms信號與系統(tǒng)第3、4、5章練習(xí)一、填空題1. 的傅里葉變換結(jié)果=漢一 1）的傅里葉變換結(jié)果=2 . cos4/的拉普拉斯變換的結(jié)果二3 .丄對應(yīng)的原函數(shù)（拉普拉斯逆變換）是什么=S4.5.亠的傅里葉逆變換結(jié)果是j（o + 2己知系統(tǒng)函數(shù)H（s） =5 + 3(s + l)(s 2)則其初值/（0J=其終值fS=二. 用所學(xué)的性質(zhì)與理論闡述“信號抽樣”的大致過程與原理。 用所學(xué)的性質(zhì)與理論闡述“調(diào)制解調(diào)”的大致過程與原理。三、作圖題1、請給出電感的S域模型（包含有初始狀態(tài)與無初始狀態(tài)兩種情況）2、請給岀電容的S域模型（包含有初始狀態(tài)與無初始狀態(tài)兩種情