浙江理工大学模电试题及答案

浙江理工大学2011—2012学年第 二 学期 《 模拟电子技术 》期末试卷（A ）卷
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一、在图1半波整流电路中，变压器二次侧电压有效值为12.6V （50Hz ），
F C R μ000,25,15=Ω=,假定二极管导通电压为V U on 0.1=，求整流电路的直流输出电压、
直流输出电流、纹波电压、导通间隔与导通角。

（12分）
二、 图2所示电路是什么电路？（2分）图中min L R 是多少？（5分）若100Z R =Ω，当1L R k =Ω和2L R k =Ω时，输出电压分别是什么？（8分）根据计算结果，能得到什么结论？（3分）
三、已知已知V U V A K M R k R V U TN n G D DD 1/2602103.32
==Ω=Ω==、、、、μ ，计
算图3所示两电阻偏置MOSFET 放大电路的工作点Q(DS
D U I 、)，判断晶体管工作区域。

（10
分）
-
V
3.3+
四、电路如图4所示，晶体管的 ＝100。

A 、R i和R o；（12分）
（1）求电路的Q点、
u
（2）若电容C e开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？（6分）
五、设计一个比例运算电路，要求输入电阻R i＝20kΩ，比例系数为－100。

（10分）
六、判断图5所示电路能否正常放大输入信号？（2分）为什么？（3分）如果在T的栅极和电源间接上一个电阻R，对电路有什么影响？（3分）画出修改后的交流小信号电路模型（5分）。

写出放大倍数表达式。

（3分）
七、图6所示的功率放大器产生8V p-p的正弦波，确定其效率。

（8分）
八、图9所示电路中，R1＝200Ω、R2是200Ω可调电阻，假设7805的静态电流为6mA，计算输出电压U O的取值范围。

（8分）
图9
浙江理工大学2011—2012学年第 二 学期
《 模拟电子技术 》期末试卷（A ）卷标准答案和评分标准
一、在图1半波整流电路中，变压器二次侧电压有效值为12.6V （50Hz ），
F C R μ000,25,15=Ω=,假定二极管导通电压为V U on 0.1=，求整流电路的直流输出电压、
直流输出电流、纹波电压、导通间隔与导通角。

（12分）
解：假定导通电压为1V ，纹波电压远小于
输出电压（
dc
r U U <<），导通间隔远小于
信号周期（T T <<∆）。

V
V U U U on p dc 8.16)126.12(=-=-= 图1 电源提供的直流电流：
A V
R U I dc dc 12.1158.16=Ω==
设电容放电时间为
s
T 501
=
，则纹波电压： V F s
V C T R U U dc r 896.0105.250/1158.162
=⨯⨯Ω==
-
导通角：。

或2.19317.08
.17896
.022rad U U T p
r c =⨯=
=
∆=ωθ
导通间隔是：
ms T c 01.1100317
.0===
∆πωθ
校验：纹波电压是输出电压的5.35%，满足输出电压恒定的假设，导通时间是 1.01ms ，满足
T T <<∆的假设。

二、 图2所示电路是什么电路？（2分）图中min L R 是多少？（5分）若100Z R =Ω，当1L R k =Ω和
2L R k =Ω时，输出电压分别是什么？（8分）根
据计算结果，能得到什么结论？（3分）
解：（1）该电路是稳压电路
（2）0>Z I 时二极管工作在反向击穿区，能够稳压。

稳压时可列出方程：
R
V
R U U I Z S S ）520(-=
-=
L
L Z L R V
R U I 5==
为保证起稳压作用，0)1
1(>+-=
-=L
Z S L S Z R R U R U I I I 从上式解得L R 可取的最小值： ⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛->
1Z S L U U R R ，即Ω=k R L 67.1min
（3）设负载上的输出电压为L U ，可列出节点方程：
A U R L L )1005
500020()1001150001(
+=++ 即A U R L L 5000
270
)1500051(
=+ 当1L R k =Ω时，V U L 82.4= 当2L R k =Ω时，V U L 05.5=
（4）负载电阻改变时，输出电压并非理想，即输出随负载变化，这是由于稳压管的齐纳
电阻引起的。

三、已知Ω==k R V U D DD 103.3、 ，
、、2/2602V A K M R n G μ=Ω=
=TN U 1V 。

计算图3所示两电阻偏置MOSFET
放大电路的工作点Q(
DS
D U I 、)。

（10分）
-
V
3.3+
解：设00==B G I I 、可知GS DS U U =，
分析：假设管子工作在饱和区
GS D D DD DS U I R U U =-=
将饱和区电流方程代入：
2)(2
TN GS D
n DD GS U U R K U U --
= 24
4)1(2
10106.23.3-⨯⨯-=-GS U
解得V
U V U GS GS 00.2769.021=-=、，显然V U GS 00.22=符合要求，
A I D μ13010/)00.23.3(4=-=。

V U U U V U TN GS DS DS 12=->=、，对增强型NMOS 管，电路工作在饱和区。

四、电路如图4所示，晶体管的β＝100。

（1）求电路的Q 点、u
A 、R i 和R o ；（12分） （2）若电容C e 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？
（6分）
解：（1）静态分析：
V
7.5)( A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ
EQ
BQ e f BEQ
BQ EQ CC b2b1b1
BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β
图4
动态分析：
Ω
==Ω≈++=-≈++-=Ω≈+=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 63.2mV
26)
1(c o f be b2b1i f
be L c EQ
be R R R r R R R R r R R A I r u
ββββ∥∥∥
（2）R i 增大，R i ≈4.1k Ω；u A 减小，e
f '
L
R R R A u
+-≈ ≈－1.92。

五、设计一个比例运算电路， 要求输入电阻R i ＝20k Ω，比例系数为－100。

（10分）
解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图所示。

R ＝20k Ω，R f ＝2M Ω。

六、判断图5所示电路能否正常放大输入信号？（2分）为什么？（3分）如果在T 的栅极和电源间接上一个电阻R ，对电路有什么影响？（3分）画出修改后的交流小信号电路模型（5分）。

写出放大倍数表达式。

（3分）
解：（1）不能放大输入信号 （2）因为没有合理偏置，T 截止
（3）栅漏极之间接电阻，提供了地和负电源之
间的直流通路，栅极电位有可能形成导电沟道，为放大输入信号提供合理偏置 （4）小信号模型：
图 5
（5）//m d
u g d
g R A R R =-
七、图6所示的功率放大器产生8V p-p 的正弦波，确定其效率。

（8分）
解：首先求出信号电压的有效值：
p-p U=(U 2) 0.707 =40.707 = 2.83V ⨯⨯
计算输出功率：
2P = U =2.83280 = 0.1W R
在甲类放大器中直流输入功率不变,，因此效率是：
ac dc =(P / P )100% =(0.1W 1.6W )100% = 6.25%η⨯⨯
八、图9所示电路中，R1＝200Ω、R2是200Ω可调电阻，假设7805的静态电流为6mA ，计算输出电压U O 的取值范围。

（8分）
解：
()21
2255()55(0.006)20050.031O Q V
U V R I R V
V R A R V
=++
=++Ω
=+ 由于20100R ≤≤Ω，
图9 则O 5V U 8.1V ≤≤
即输出电压U O 的取值范围：5V~8.1V 。