《电路与模拟电子技术》试卷二参考答案

第1页（共 6 页）u 华南理工大学期末考试参考答案与评分标准《电路与模拟电子技术》1. 当 PN 结加正向电压时，则 PN 结导通 ；当 PN 结加反向电压时，则 PN 结 截止。

这一特性称为 PN 结的 单向导电性。

（3 分）2. 图 1 是一个未完成的正弦波振荡电路，请将电路连接完成；为了能够起振，R 1 和 R 2之间需要满足的关系是R 1≥2R 2。

（5 分）u图 1图 23. 电路如图 2 所示，二极管为同一型号的理想元件，u A =3sin ωtV ，u B =3V ，R=4K Ω，则：u F = 3sin ωtV 。

（3 分）4. 晶体管处于放大状态时，集电结的偏置为： 反向偏置 ； 发射结的偏置为：正向偏置。

(2 分)5. 在共发射极接法的单级交流电压放大电路中，负载电阻愈小，则电压放大倍数愈 小 ，发射级电阻 R E （无旁路电容）愈大，则电压放大倍数愈 小 。

（3 分）第2页（共 6 页）I ab6. 一个固定偏置单级共射晶体管放大电路，为使最大不失真输出幅度尽可能大，其静态 工作点应设在 交流负载线中点；如果因设置不当，出现输出波形的底部失真，这是 饱和 失真，消除这种失真的办法是 降低静态工作点 。

（4 分）二、图 (a) 中，已知 E=36V ， R1 = R 2 = R3 =R 4 ， U a b =20V 。

若将恒压源 E 除去如图 (b) ，求这时 U a b 的值为多 少？（ 10 分）2 （ a ）（ b ）解：（1）恒 压 源 E 单 独作用，恒流源置零。

U a ′b 电压是 R3 上的电压为：U ′ = 1× 36 = 9V4 分ab 4（2）恒 流 源作用，恒压源置零如图 (b) 。

U ab = 20 − 9 = 11V6 分三、在图示电路中，已知电容电流的有效值为 10A ，电感电流的有效值为，电压U=250V ，R=5Ω，并且在电路工作频率 X L =R 2，电容的容量为 10 微法，求电路总电流 I 、 电阻 R 2、电感 L 、电路工作角频率ω。

（10 分）解：设U 为参考向量，向量图如图所示。

2 分C第3页（共 6 页）ab + U C S 2ab I = I + I = 10∠0o 2 分C LU= U + RI = 50∠0o ⇒U ab = 150V1因为，U ab = I C X C =10 × ωC= 150V所以，ω = 10 × 1150 ×10 ×10−6= 6.7 ×103 rad / s 2 分又因为：U = I ×=150V ab2150所以 R 2 = = 7.5Ω ； 2 分 20L = X L = R 2 = 7.5= 1.12mH 2 分ω ω 6.7 ×103四、今有 40W 的日光灯一盏，接在 220V50Hz 的交流电源上，设灯管在点亮状态等效为纯 电阻，其两端电压为 110V ，镇流器等效为电感，若想将该日光灯的功率因数提高到 0.9， 应怎样接入补偿元件？补偿元件的参数是多大？（10 分）解：（1）并联电容补偿；3 分 110（2）原功率因素 cos ϕ = = 0.5 220⇒ϕ = 60o 2 分补偿后功率因素 cos ϕ = 0.9⇒ϕ = 25.842o2 分补偿电容参数为：C = P ωU 2(tg ϕ − tg ϕ′) = 40 2π × 50 × 2202(tg 60o − tg 25.842o ) = 3.28μ F 3 分五、图示电路原已稳定，t = 0 时开关 S 由"1"换接至"2"。

已知：R = 1 k Ω，R 2 = 2 k Ω，C = 3 μF ，U S1 = 3 V ，U S2 = 6 V 。

求换路后的u ( t ) ，并画出其变化曲线。

（8 分）解：−R2 u C (0 ) = R + R U S 1 = 2Vu (0−) = u 1 2 (0+ ) = 2V2 分R 2C Cτ = (R 1 // R 2 ) ⋅ C = 2ms 2 分u (∞) = R 2 U= 4V 2 分R 1 + R 2第4页（共 6 页）R + R 4u (t ) = u (∞) + [u(0+) − u − t(∞)]τ= 4 − 2e −500t V t ≥ 0 2 分C C C C六、某二端网络的端电压和电流采用关联参考方向，分别为u (t ) = 6 + 3 sin 314t − 2 cos(628t − π ) + sin( 1570t + π) + 0.5 cos(2836t −15°) V6 3i (t ) = sin(314t − 50°) + 0.5 sin 628t + 0.1sin 2198t + cos( 1256t − π) + 0.25 s in(2836t + 45°) A8求该网络的电压、电流的有效值和二端网络的平均功率。

（8 分） 解：（1）有效值：U 6.567 V2 分I = 1.078 A2 分（2）平均功率：P = 1 × 3×1× cos 50o + 1 × (−2) × 0.5 × cos(−30o ) + 1× 0.5 × 0.25 × cos(−15o − 45o )分2 2 2 = 0.9642 − 0.433 + 0.03125 = 0.562W七、已知U CC =12V ，R B1=39K Ω，R B2=13K Ω，R C =2.4K Ω，R L =5.1K Ω , R ′E =1.8K Ω，R ″E =0.2K Ω，β=40，r be =1.2K Ω，U BE =0.6V 。

（14分）（1）求静态工作点；（2）画出微变等效电路；（3）求 A u， r i ， r 0 解：（1）求静态工作点 5 分U = R B 2U = 3V BCC B 1 B 2I B = U B −U BER B 1 // R B 2 + (1 + β )(R E ′ + R E ′ )= 0.026mAI C = β I B = 1mAU CE = U CC − I C R C − I E R E = 7.6V第5页（共 6 页）=− C （2）微变等效电路如图所示，4 分iu o（3A u= U o U = −β rR C // R L + (1 + β )R ′′ = −6.9 2 分 i be Er = R 1 // R 2 //[r + (1+ β)R ′′] = 4.8k Ω 2 分iB B be Er = R = 2.4k Ω 1 分o八、图示电路中，试求 u 01 、u 02、u 0。

（10 分）-解：u 01 24 × 2 − 24× (−4) = −12V3 分 2 8 u = (1 +4 ) × (- 2)= - 6V 3 分02u =− 6 012 2u 01 + (1 + 6 u12 02= 6 + (−9) = −3V 4 分第6页（共 6 页）九、桥式整流、电容滤波、稳压管稳压电路如图所示，已知 U 2=10V （有效值）；稳压管的 稳压值 U Z =6V ，I z =2mA, I zmax =10mA ；最大负载电流为 5mA 。

试求下列两种情况下限流电 阻是否合适。

（10 分） （1）开关 K 断开； （2）开关 K 闭合。

L解法 1： （1） 开关 K 断开时，无电容滤波。

5 分U C = 0.9U 2 = 9VU ' − U U ' − U 根据 omax z ≤ R ≤omin z I ZM + I Lm I Z + I LM得： 0.3K Ω ≤ R ≤ 0.43K Ω 题给限流电阻 R=320K Ω，所以是合适的。

（2） 开关 K 闭合时，有电容滤波。

5 分U C = 1.2U 2 = 12V0.6K Ω ≤ R ≤ 0.86K Ω题给限流电阻 R=320K Ω，所以是不合适的。

解法 2：（1）开关 K 断开时，无电容滤波。

5 分U C = 0.9U 2 = 9V限流电阻中电流I = 9 − 6 = 9.375mA ，R3207mA=I Z +I Lmax ≤ I R ≤ I Z m ax +I Lmin = 10mA限流电阻 R 是合适的。

（2）开关 K 闭合时，有电容滤波。

5 分U C = 1.2U 2 = 12V限流电阻中电流I = 12 − 6 = 18.75mA ，R320I Zmax =10mA < I R ，稳压管要损坏，所以限流电阻 R 是不合适的。