哈工大模电期末考试题及答案.doc
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哈工大模电期末考试题及答案.doc
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一、填空(16分)
1、在电流控制方式上,双极型晶体管是__电流控制电流源____型,而场效应管是__电压控制电流源___型;二者比较,一般的由_____场效应管___构成的电路输入电阻大。
2、放大电路中,为了不出现失真,晶体管应工作在___放大___区,此时发射结___正偏______,集电结___反偏______。
3、负反馈能改善放大电路性能,为了提高负载能力,应采用___电压___型负反馈,如果输入为电流源信号,宜采用___并联___型负反馈。
4、正弦波振荡电路应满足的幅值平衡条件是___AF=1____。
RC振荡电路、LC振荡电路及石英晶体振荡电路中,___石英晶体振荡电路___的频率稳定性最好。
5、直流电源的组成一般包括变压器、_整流电路__、_滤波电路_和_稳压电路_。
6、下列说法正确的画√,错误的画×
(1)放大电路的核心是有源器件晶体管,它能够实现能量的放大,把输入信号的能量放大为输出信号的能量,它提供了输出信号的能量。
( × )
(2)共集组态基本放大电路的输入电阻高,输出电阻低,能够实现电压和电流的放大。
( × )
(3)图1所示的文氏桥振荡电路中,对于频率为的信号,反馈信号Uf与输出信号Uo反相,因此在电路中引入了正反馈环节,能产生正弦波振荡。
( × )
图1
第1页(共8页)
试题:
班号:
姓名:
二、(18分)基本放大电路及参数如图2所示,UBE=0.7V,Rbb’=300Ω。
回答下列各问:
(1)请问这是何种组态的基本放大电路?
(共射、共集、共基)
(2)计算放大电路的静态工作点。
(3)画出微变等效电路。
(4)计算该放大电路的动态参数:
,Ri和Ro
(5)若观察到输出信号出现了底部失真,请问应如何调整Rb才能消除失真。
图2
答:
(1)是共射组态基本放大电路 (1分)
(2)静态工作点Q:
Vcc=IBQ*Rb+UBEQ+(1+β)IBQ*Re,即15=IBQ*200kΩ+0.7V+51*IBQ*8kΩ,
∴IBQ=0.0235mA (2分)
∴ICQ=βIBQ=1.175mA, (2分)
∴UCEQ=Vcc-ICQ*RC-IEQ*RE≈Vcc-ICQ*(RC+RE)=15-1.175*10=3.25V (2分)
(3)微变等效电路
(4分)
(4)rbe=rbb’+(1+β)UT/IEQ=0.2+51*26/1.175=1.33KΩ
Au=-β(Rc//RL)/rbe=-50*1.32/1.33=-49.6 (2分)
Ri=Rb//rbe≈1.33KΩ; (2分)
Ro≈Rc=2KΩ (2分)
(5)是饱和失真,应增大Rb (1分)
第2页(共8页)
试题:
班号:
姓名:
三、(24分)回答下列各问。
1、已知uI1=0.1V,uI2=-3V,电容上初始电压为0。
计算t=1s时刻图3中uo1,uo2和uo各点电压值
图3
t=1s时刻,uo1=-3uI1=-3V (2分)
uo2=-1/(RC)∫uI2dt=-uI2*t/10=0.3V (2分)
uo=0V (2分)
2、由模拟乘法器构成的电路如图4所示,已知K=-0.1,若uI=0.1V,稳压管稳压值±UZ=±5V,其余电阻值如图所示。
(1)为了使得虚线框内电路工作在线性区,Vcc应该取+10V还是-10V?
(2)在此情况下计算uo1,uo的电压值。
图4
(1)Vcc取-10V (2分)
(2)uo1=-2uI=-0.2V (2分)
uo*(-5)*(-0.1)*R5/(R5+R6)=uo1
∴u0=uo1*(1+R6/R5)/(-0.1)/(-5)=-0.2*3/0.5=-1.2V (2分)
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试题:
班号:
姓名:
3、
(1)写出uo2,uo3与us1,us2关系的表达式。
(2)若R1=2kΩ,R2=1kΩ,R=1kΩ,C=1uF,并假设电容初始电荷为0,画出图5中uo2,uo3,uo各点波形,要求标明波形幅值。
图5
(1)
假设电流I流向为从uo1到uo2,则I=(us1-us2)/R1。
uo1=us1+I*R2=us1+(us1-us2)*R2/R1,
uo2=us2-(us1-us2)*R2/R1 (2分)
(us1-us2)/R1=(uo1-uo2)/(R1+2R2),∴(uo1-uo2)=(us1-us2)*(1+2R2/R1)
∴uo3=uo2-∫(uo1-uo2)/(RC)dt=[us2-(us1-us2)*R2/R1]-(1+2R2/R1)/(RC)∫(us1-us2)dt(2分)
(2)uo1=1.5us1-0.5us2; uo2=1.5us2-0.5us1;
uo3=uo2-∫(us1-us2)*(1+2R2/R1)/(RC)dt+uo3(0)=[1.5us2-0.5us1]-2×103∫(us1-us2)dt+uo3(0);
∴uo2(0)=1.5*0.5-0.5*1.5=0V,因电容上初始电荷为0,故uo3(0)=0V
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试题:
班号:
姓名:
画出uo2波形2分,uo3波形1分,uo波形1分
四、(12分)判断下列反馈的组态(若为多级则只需写出级间反馈类型)。
若为负反馈,写出深度负反馈条件下电压闭环放大倍数。
(a)
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试题:
班号:
姓名:
(b)
(C)
图6
(a)电流并联负反馈。
(2分)(Us/R1+Uo/RL=(-R2/R1)Us/R3,∴uo=(1分)
(b)电压串联负反馈。
(2分)Uo=(1+R5/R6)ui (1分)
(c)电压串联负反馈。
(2分)Uo=(1+R4/(R2//R3))ui (1分)
五、(12分)判断下列电路是否会产生正弦波振荡。
如果可以振荡,请写出振荡频率的表达式。
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试题:
班号:
姓名:
图7
(a)能振荡。
(1分) (1分)
(b)能振荡。
(1分) (1分)
(c)能振荡。
(1分) (1分)
(d)不能振荡。
六、(10分)为了获得稳定的+5V输出电压,电路如图6所示,其中变压器次级电压有效值为10V,回答下列各问。
图6
(1)假设电容C开路,求电压UI的平均值,若此时VD2开路,求输出电压UI的平均值。
第7页(共8页)
试题:
班号:
姓名:
(2)电容C连接正常,求此时电压UI的平均值。
(3)求电流IO的值。
(4)假设RL可调范围为0-5Ω,计算输出电压UO的可调范围。
答:
(1)C开路,UI=0.9U2=9V,此时VD2开路,则UI=0.45U2=4.5V (2分)
(2)UI=1.2U2=12V (2分)
(3)IO=5V/5Ω=1A (2分)
(4)UO=5V+IO*RL=5+1*RL,UO可调范围为5-10V (3分)
第8页(共8页)
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