电路与模拟电子技术_殷祥瑞_期末复习题及解答

电路与模拟电子技术期末复习题纲要及解答- 殷瑞祥
1．电阻：特性——欧姆定律
在关联参考方向下，电阻两端电压与流过电阻的电流成正比，比例系数为电阻元件的参数——电阻值电容：功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身不消耗能量（无损）。

，
电感：功率可正可负，有时吸收能量，有时放出能量，但本身不消耗能量（无损）。

电压源：实际电压源（简称电压源）随着输出电流的增大，端电压将下降，可以用理想电压源和一个内阻R0串联来等效。

电流源：实际电流源（简称电流源）可以用理想电流源与内阻并联来表示，当电流源两端电压愈大，其输出的电流就愈小。

当实际电流源的内阻比负载电阻大得多时，往往可以近似地将其看作是理想电流源。

2．理想电压源特点：理想电压源两端的电压值不随电流变化，因此，理想电压源的两端不能被短路（电阻值为0），否则，将流过无穷大电流。

常用的电池在正常工作范围内近似为理想电压源（恒压源）。

使用中不能将其两个电极短路，否则将损坏。

理想电流源特点：流过理想电流源的电流值不随电压变化，因此，理想电流源的两端不能被开路（电阻值为∞），否则，将产生无穷大电压。

现实世界中理想电压源和理想电流源都是不存在的，它们只是实际电源在一定条件下的近似（模型）。

3.最大功率条件：最大功率传输定理：若（等效）电源参数确定（U S和R0），当且仅当负载电阻R L= R0时负载从电源（电源传输给负载）获得最大功率。

4.三相交流电星型接法的相电压与线电压的区别及定义
线电压幅度是相电压的根号3倍，线电压相位比对应相电压超前30度。

5.阻抗的定义——正弦稳态电路中，无源二端网络(元件)的电压相量与电流相量之比称为该二端网络的阻抗，记作Z，阻抗具有电阻的量纲，单位欧姆(W)。

Z=U/I=1/Y其中Y为导纳。

复数的实部与虚部的定义：
一般情况下，阻抗Z和导纳Y是复数，而且都是频率的函数。

电阻元件的阻抗为实数，是纯阻元件，阻抗角为0°
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1
4
U
P
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电感元件的阻抗为正虚数，是纯电抗元件(感抗X L=w L)，阻抗角为90°
电容元件的阻抗为负虚数，是纯电抗元件(容抗X C=1/w C)，阻抗角为-90
6.安全用电根据环境不同，我国规定有相应的电压等级：在有触电危险的场所，安全电压为42V；在多导电粉尘的场所，安全电压为36V；在特别潮湿的井下，安全电压为12V。

7．换路定律
能量守恒：电路中储能元件的储能不会发生突变！
不能突变定律：（如果电路中电流有限，）换路瞬间电容电压不发生突变；
（如果电路中电压有限，）换路瞬间电感电流不发生突变。

8.三极管放大的外部和内部条件
内部条件：发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，且掺杂浓度最低。

外部条件：集电结反偏，发射结正偏，都接正电压。

9. 非线性失真：
①. 饱和失真（输出平底）：工作点偏高，输入信号I b1的正半周靠近峰值的一段时间内晶体管进入饱和而产生，导致集电极电流产生顶部失真。

又输出电压U0与R C上的电压的变化相位相反，从而导致U0波信号产生底部失真。

②. 截止失真（顶端变形）：工作点偏低，晶体管电压U BE小于其死区电压，晶体管截止，基极电流ib2将产生底部失真，由于输出电压U0与R C上电压的变化相位相反，造成U0顶部失真。

10.虚短虚断
虚短：由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80dB以上。

而运放的输出电压是有限的，一般在10～14V。

因此运放的差模输入电压不足1mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。

开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。

即：两输入端近似等电位，相当于“短路”。

开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。

（开环放大倍数很大，两个输入电压接近零且相等，如同一根导线，但不是短路，叫虚短）
虚断：由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。

因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。

故，通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。

“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。

显然不能将两输入端真正断路。

（运算放大器输入电阻很大，因此输入电流为零，，但又不是真正的断路，所以叫做虚断）
虚地：同相输入端接地（接电位为零），叫虚地。

11．反馈
定义：基本放大电路中，有源器件（晶体管）具有信号单向传递性，被放大信号从输入端输入，放大以后输出，只有输入信号对输出信号的控制；如果在电路中存在一些通路，将输出信号的一部分馈送到放大器的输入端，与外部输入信号叠加，产生基本放大电路的净输入信号，实现输出信号对输入的控制，即称构成了反馈。

没有反馈时，净输入就是外部输入；有反馈时，Xd=Xi-Xf
如果加反馈后X d<X i则称此反馈为负反馈，输出将稳定在
某一值。

如果加反馈后X d>X i则称此反馈为正反馈，输出将越来越
大，因此放大电路将出现不稳定，在放大电路中，不希望出现正反馈。

在反馈放大电路中，输入、输出可分别取电压或电流，因此共有四种反馈放大电路组态：
负反馈以降低放大电路的放大倍数为代价，放大倍数的稳定性提高了1+AF 倍
电压负反馈稳定输出电压；电流负反馈稳定输出电流。

实际上，负反馈通过降低净输入来压缩非线性器件的工作范围达到改善线性的目的，但同时输出幅度也降低了。

注意，负反馈只能改善放大器自身非线性器件引入的非线性失真。

12. 甲类，乙类，甲乙类，OTL、OCL功率放大器
OTL 特点两管交替工作，在负载上得到完整的信号波形，但每个管的电流波形都只有半个周期。

两晶体管在静态时处于弱导通状态，从而克服信号过零电平时的交越失真。

OCL特点对于静态零偏置的电路，当输入信号接近0电平时，不足以使任一管导通，从而产生交越失真。

使用正负两个电源，那么就可以不接输出电容，进一步改善放大电路的频率响应。

13.桥式整流电路的电流流向，输出电压的计算。

见附录
14.场效应晶体管(Field Effect Transistor)与双极性晶体管不同，导电过程中只有一种载流子参与，所以又称为单极型晶体管。

开启电压U GS控制漏极电流I d 。

15．用正反馈产生振荡的条件：该信号通过放大和反馈后得到反馈电压u f，如果u f与u i同相位，即为正反馈，并且反馈电压大于输入电压（|uf|>|ui|），也就是说环路增益AF大于1。

相位条件：放大电路的相移+反馈网络的相移=零或2π的整数倍。

幅度条件：反馈电压幅度>原输入电压幅度，即环路增益模值要大于1。

用正反馈维持振荡的条件：即反馈振荡的平衡条件
相位条件——环路总相移为0（或∠AF=2np）即构成正反馈。

幅度条件——环路总增益为1（或|AF|=1）。

二、判断题——答案写在方框中
1.共集电极——射级跟随器的特点
射极输出器特点：高输入电阻低输出电阻电压跟随、电流放大。

共集电极放大电路又称压跟随器，主要用途：
①多级放大电路的第一级，减小对信号源的影响；
②多级放大电路的输出级，隔离负载对放大电路的影响，特别适用于低阻值负载的情况（如扬声器）；
③用于多级放大的中间级，隔离前后级，实现电路的阻抗匹配。

2.共发射极——共射放大器的特点
？？？？
3.三相四线制供电如何接，开关的接法。

三相四线制供电线路中性点都是接地的。

为了确保中性（零）线在运行中不断开，其上不允许接任何断路器（保险丝、刀闸等）。

4.反馈（共发射放大器，各个电阻产生什么作用）
5.运算放大器R F 的作用。

R F 是反馈电阻，用于连接输入与输出端，控制反馈电压或电流，改变整个电路电压或电放大倍数。

运算放大器原理图
作用
⏹ 输入级：尽量减小零点漂移,尽量提高K CMRR , 输入阻抗尽可能大。

一般采用双端输入差动放大
电路结构。

⏹ 中间级：提供足够大的电压放大倍数；同时把双端输入变换为单端输出。

采用共射（源）或共基极电压放大电路。

⏹ 输出级：主要提高带负载能力，给出足够的输出电流，输出阻抗小。

采用直接耦合推挽功率放大
电路。

⏹ 偏置电路：提供直流低电阻、交流高阻抗，给放大电路作为偏置电路，提高放大电路的放大能力
和共模抑制能力，采用镜像恒流源电路。

⏹
保护电路：提供过流、过压保护，避免电路受到损坏。

6.虚短虚断应用的范围与条件。

见选择题10. 7.LC 并串联谐振
①并联
②串联
8.多级放大电路的连接方式。

⏹多级放大电路的级间耦合
⏹阻容耦合：高、低频特性差，要求电容容量大，电路结构简单，前后级静态无影响，适用
于中低频放大。

⏹变压器耦合：电路笨重，高、低频特性差，具有阻抗变换作用，适用于中低频放大。

⏹直接耦合：电路结构简单，低频特性很好，前后级静态互相影响存在零点漂移。

适用于集
成电路。

⏹光电耦合：抗干扰能力强，前后级电隔离，高频特性较差。

原则：多级放大电路的输入级与信号源相连，因此要求它的输入电阻和信号源匹配，如：要求高电阻（几百千欧到几兆欧），就需要采用射级输出器或场效应管放大电路；如果要求低输入电阻几百欧以下），可采用共基极电路；如无特殊要求，则一般采用共发射极道路。

为改善放大电路的低频特性，输入级往往采用直接耦合方式输入级对全电路的噪声影响最大，所以要求输入级选用低噪声的高频晶体管，并且为输入级设置较低的静态工作点，一把硅管集电极电流设置为0.2—2mA，锗管集电极电流设置为0.1—1mA。

9.换路定律。

见选择题7.
10.振荡电路的振荡条件。

①起振条件
利用正反馈，将放大电路输出信号反馈到输入端，与输入信号叠加（加强），如果反馈回的信号恰好与原输入信号大小相同，那么，这时即使撤除输入信号，也能在输出端维持输出。

要维持输出，必须要反馈信号与原输入信号不仅幅度相同，而且相位相同。

相位条件——环路总相移为0（或环路总相移∠AF=±2nπ (2π的整数倍)）即构成正反馈。

幅度条件——环路总增益为1（或|AF|>1）。

②振荡器的平衡条件：
相位条件——环路总相移为0（或环路总相移∠AF=±2nπ）即构成正反馈
幅度条件——环路总增益为1（或|AF|=1）即反馈电压等与输入电压，振荡幅度不再增加。

为了使振荡频率稳定，振荡回路的总相频在谐振频率处应具有负斜率。

其中：环路增益定义为：包含选频网络在内的基本放大电路A的相移与反馈网络F的相移之和：ψa+ψb 。

11.运算放大器做比较器的特点。

运算放大器特别适合于模拟信号处理电路，具有价廉、高效、容易使用等特点。

在自动化系统中，在信号处理方面经常遇到的是，信号幅度的比较、信号幅度的选择、信号的采样和保持等。

比较器是对输入信号进行鉴别和比较的电路，视输入信号是大于给定值还是小于给定值来决定输出状态。

它在测量、监控以及各种非正弦波发生器等电路中得到广泛应用。

比较器也是运算放大器工作于非线性区
的最基本电路。

12.负反馈（四种状态）对电路性能的影响。

见填空题11.
13.D-A转换
D/A转换电路的目的是将数字式信号（一列数码脉冲）转换成幅度对应于数码值的模拟电信号，它是数字设备与模拟设备通信的必备部件。

D/A转换电路一般由基准电压源/电流源、模拟开关、电阻网络、运算放大器等部分组成。

14.功率放大器的特点，甲类、乙类、甲乙类。

见选择题12.
15.开关电源、截止、饱和，对开关管的要求。

三．计算题。

1.用节点电流法计算某个电流值。

做2
2.2
3.2
4.2
5.2
6.2
7.2
8.2
9.30题。

其中考两题。

2．同上。