2009年华南理工大学期末考试 《 模拟电子技术 》试卷A及答案

2009年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）
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0.7V D U =，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，0.7V O
U =
B.D1截止，D2导通， 5.3V O U =-
C.D1截止，D2截止，12V O U =
D.D1导通，D2导通，0.7V O
U =
2． 图2所示共射放大电路，设静态时2mA CQ I =，晶体管饱和
管压降0.6V CES U =，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
B. 饱和；顶部
C. 截止；底部
D. 截止；顶部
3． 在图2所示电路中，已知U T =26mV ，静态时2mA CQ I =，晶体管参数：100β=，
bb'200r =Ω
，正弦交流输入电压i t u ω=，则交流输出o u 为（ ）。

A
．o )u t ωπ=+ B
．o )u t ω= C
．o )u t ωπ=+
D
．o )u t ω=
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H f 、L f ，则当L f f =时，
下列描述正确的是（ ）。

A ．o U 滞后i U 45︒
B ．o U 滞后i
U ︒
135 C ．o U 超前i
U ︒45
D ．o U 超前i
U 135︒
6． 某负反馈放大电路，其开环增益9.9mS iu A =，反馈系数10ui F k =Ω，开环输入电阻
图1
5.0i R K '=Ω，可推算出其闭环输入电阻if
R '=（ ）。

A. 500k Ω；
B. 50k Ω；
C.50Ω；
D. 5Ω
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210V U =，测得输出电压的平均值() 4.5V O AV U =，则下列描述正确的是（ ）。

A. 电路正常工作
B. 电容C 开路
C.负载R L 开路
D. 电容C 和二极管D 1同时开路
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
GSQ U = ，漏极电流DQ I = 。

12． 图5(a)所示电路中，已知J-FET 的低频跨导1m g mS =，漏极电阻d R 及放大电路的负
载L R 均为5k Ω，则放大电路的电压增益u A = ，输入电阻i R = 。

图5(a)
I
u +
-
g R 1M Ω
d
R 5k Ω
L R 5k Ω
2
C +
O
u +
-
(10V)+DD V s R 2k Ω
+
1
C +
3
C
图5(b)
-1
-21
234
/mA
D i /V
GS
u 0-3-4
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L f 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。

15． 在图6所示为基本串联型稳压电源中，如果输出电压o
U 的变化范围是9~18V ，1231k R R R ===Ω，则么
z U =_____ V ；如果考虑电网的电压波动为10%±，CES U =3V ，I U 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on U ，其交流等效电阻为d r ：三极管T 的BEQ U 和β参数以及热力学电压T U 为已知。

（1） 求三极管T 和二极管D 的静态电流CQ I 和DQ I （写出表达式）； （2） 求电压放大倍数u A 、输入电阻i R 、输出电阻o R （写出表达式）； （3） 当电压V 增大时，调节电压放大倍数||u A 增大还是减小？请说明原因.
图题16
17. （12分）电路如图题17所示，所有晶体管均为硅管，β均为100，'
200bb r =Ω，静态
时0.6V BEQ U ≈。

试求：
(1) 静态时1T 、2T 管和T 3的集电极电流I C1、I C2、I C3；
(2) 若静态时0=O u ，求电路的输入电阻i R ，输出电阻o R 和电压增益u o i A U U =.
u
图题17
18. （8分）电路如图题18，已知 5,5,10.gs gd m s C C pF g mS C F μ====试求 L H f f ，各
约为多少，并写出当信号频率为0~∞时源电压增益us o s A U U = 的表达式。

u R 2k
图题18
19． （10分）在如图题19所示电路中，已知15V CC V ±=±，T1、T2的饱和管压降
1V CES U =，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P om 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0.1V i U =时，输出电压有效值为10V o U =，求反馈电阻f R 的值。

L
R T1
T22
R 8Ω1D 2
D 1
R -CC
V (-15V)
+CC
V (+15V)R 5
N
P
1k Ωe
f
R a
b
+-A +
o
u -
R
I
u +
-1
234
图题19
20． （10分）请用一个运算放大器设计一个加减运算电路，要求12381020o i i i u u u u =+-，
反馈电阻f R 选取240k Ω。

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12R R =，试说明该
电路实现什么功能，并求解输出O u 与输入I u 之间的运算关系式：()?O I u f u ==
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。

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

o
图题22
23． (10分)图题23所示电路，已知1O u 和
2O u 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z U 和4R 的阻值； （2）定性画出1O u 、2O u 的波形图； （3）求解振荡波形2O u 的周期T 。

O
( b )
i
20090706《模拟电子技术》A 答案
二、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 1 2 3 4 5 6 7 答案
B
D
A
D
B
A
D
三、 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； R g =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：
（1）BEQ (1)CC CQ b e
V U I R R ββ-=⋅
++，on
DQ V U I R
-=
（2分）
（2）电路的微变等效电路如下，其中，d r 是二极管的交流等效电阻 ， T
DQ
d U r I =
be e d //[(1)()]i b R R r R r R β=++∥∥，c L be e d ()
(1)()
u R R A r R r R ββ=-
++∥∥∥，o c R R =
（6
分）
（3）
||
u A 增大，这是因为
c L e
d DQ d b
e d
()
(1)u u R R R R r A V I r A r r ββ≈-
↑→↑→↓→↑++∥∥＞＞，，
（
2
分）
17．（12分）解：
（1）BEQ 444
45545125||
10(10)0.6
117 2.4
2.4
121.21
12
CC EE E R C E e C E E e C C C V V U I I mA
R R R I I I mA R I I I mA -----≈=
=
=++≈=
=⨯=∴=≈
=
（
3
分）
22BEQ 23233BEQ 323
22BEQ 3323
()(1),,
(1)1100.6
1002(1)10(1100) 4.6C c C B c B e B c e C c C B c e I R U I I R I R U I R R I R U I I mA
R R k k
ββββ
β--=++∴=++-⨯-∴===⨯
≈++++⨯ (2分)
或者：∵依题意，静态时0o u =，∴33/10/52C EE c I V R V k mA ==Ω= （2）12126
200100 2.81
T be be bb C U r r r k I β'==+=+⨯=Ω （1
分）
3326200100 1.52
T be bb C U r r k I β
'=+=+⨯=Ω （1
分）
12 5.6i be R r k ==Ω， （1分）； o c35k R R ==Ω， （1分）
122331211113
2'
212'(1) 1.5101 4.6466.110466.1
'//9.7910466.1
11100'9.79174.82
22 2.81005
1.073466.1
174.8( 1.073)187.5 L i i be e L c L u L be c u i u u u R R R r R k R R R k A R r R A R A A A βββ===++=+⨯=Ω⨯==
=Ω
+=⋅=⨯⨯≈⨯=-
=-
≈-==⨯-=- (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:
+
-
R 2k s
U i
U +
-gs
U s
m gs
g U o
U （1） 3.3//10 2.481L
R k '=≈Ω，()12.4g usm m L
g si
R A g R R R '=⨯-⨯≈-+
（1分）
（2）g s -间等效电容：'(1')5(15 2.481)572gs
gs m L gd C C g R C pF k pF pF =++=++⨯Ω⨯≈ （1分）
上限频率 Z
gs g s H H C R R f 69
101.110
72221
')//(21⨯≈⨯⨯⨯≈=
-ππ
（2分）
（3）由s C 决定的下限频率：11//
0.166716
s ss s m m s R R R k k g g R ===Ω≈Ω+，
3
11
95.5220.16671010L ss f Hz
R Cs ππ-=
=≈⋅⨯⨯⨯
（2分）
（4）所以 612.4
95.5(1)(1)(1)(1) 1.110usm
us L H
A A f f
f j
j j
j f f f -=
=-+-+⨯
（2分）
19．（10分）
解：（1）D1、D2是用来克服交越失真。

（1分） （2）13OM
U V =，2
2
1310.56W 228
OM om L U P R =
=≈⨯ （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：
10
11000.1
f
o u i R U A R U =+===，99f R k ∴=Ω
（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4R 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：124////P R R R R ∑=
反相端直流电阻为：3//N f R R R ∑=，电路须满足静态平衡，即：
P N R R ∑∑=，由此可得出输出与输入的运算关系式为：
1231
2
3
f f f o i i i R R R u u u u R R R =
+
-
（1
图题19
f
u +
-R
分）
根据题意要求，可知：，
1
8f R R =，
2
10f R R =，
3
20f R R =
取240f R k =Ω，可得：130R k =Ω，224R k =Ω，312R k =Ω
（
3
分） 因
此
可
算
得
3//12//24080/7N f R R R k k ∑==Ω=Ω
，
1244440
////30//24////3
P R R R R R R ∑===
根据静态平衡P N R R ∑∑=，可得480R k =Ω
（
2
分） 21。

（4分）
解：（1）（1.5分）当0I u >时，A2输出小于0，D 截止，A2开环应用，A1构成加减运算电路：2211
(1)o I I I R R
u u u u R R =+
⋅-⋅=
（2）（1.5分）当0I u <时，A2输出大于0，D 导通引入负反馈，A2线性应用，220N P u u ==，A1构成反相比例运算电路：2
1
o I I R u u u R =-
⋅=-
（3）由（1）（2）可知，||O I u u =，该电路实现了求绝对值的功能。

（1分）
22．（6分）解：
(3) 运放下“+”上“-”；
（1分） （2）2,4k Ωf w
w R R R R ''+>>
（2分）
（3）
max
1min 121 1.6kHz;21
145Hz;
2()o o f R C
f R R C
ππ===
=+ （3分）
23． (10分) 解：（1）A2构成同相滞回比较器，A1构成反相积分器
A
o
u f R w
R '1
R 1R 2R 2
R R C
C 10k 12k Ω
20k Ω
0.01μF 0.01μF 10k Ω
100k Ω
图题22
20N u =，34
2123434
P O O R R u u u R R R R =
+++，22
3
1
24
N P T O u u O R U u u R ===-
当2o OH Z u U U ==时，34T T Z R U U U R +
==-
；D1导通，111O Z u U dt R C =-⎰
； 当2o OL Z u U U ==-时，34T T Z R U U U R -
==
；D2导通，121O Z u U dt R C
=⎰。

依题意2()212o p p Z U U V -==，故6Z U V =；
（2分）
3
1()4
2
12o p p Z R U U V R -==，故43R R ==10k Ω （2分）
（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26O OH Z u U U V ===，对应
6T T Z U U U V +==-=-；假设积分器的初值为1(0)6O T Z u U U V -===，
则其输出：
11
111111
(0)O Z Z O Z Z u U dt U t u U t U R C R C R C
=-
=-⋅+=-⋅+⎰， 1O u 随时间负向线性增大，设当t=t 1时，11()6O T
Z u t U U V +
==-=-，则比较器A2状态翻转，其输出由高电平跃变为低电平，即26O OL Z u U U V ==-=-， 由11111
()O Z Z Z u t U t U U R C
=-
⋅+=-可求得2O u 高电平持续时间112H t t R C == b. t=t 1时，比较器输出低电平，即26O OL Z u U U V ==-=-，对应6T T Z U U U V -
===；
假设积分器的输出为：1121
()O Z Z u U t t U R C
=
⋅--， 1O u 随时间线性增大，设当t=t2时，12()6O T
Z u t U U V -
===，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1O u 、2O u 分别形成三角波和矩形波。

由122121
())O Z Z Z u t U t t U U R C
=
⋅--=可求得2O u 低电平持续时间2122L t t t R C =-=
u t
∴振荡周期122()H L T t t R R C =+=+
（4分）。