哈工大模电期末考试题及答案

哈工大 2008 年 秋 季学期
模拟电子技术 试 题
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数
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01
2f RC
π=的信号，反馈信
号U f 与输出信号U o 反相，因此在电路中引入了正反馈环节，能产生正弦波振荡。

（ × ）
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班号 姓名
C C R
R
+
+
+
+R R 3
4
o
U ?f
U ?t
图1
二、（18分）基本放大电路及参数如图2所示，U BE =0.7V ，R bb ’=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：u
A &，R i 和R o （5） 若观察到输出信号出现了底部失真，请问应如何调整R b 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=I BQ *R b +U BEQ +(1+β) I BQ *R e ，即15= I BQ *200k Ω+0.7V+51* I BQ *8k Ω， ∴I BQ =0.0235mA （2分） ∴I CQ =βI BQ =1.175mA ， （2分） ∴U CEQ =V cc-I CQ *R C -I EQ *R E ≈V cc-I CQ *(R C +R E )=15-1.175*10=3.25V （2分） （3）微变等效电路
o
（4分）
（4）r be =r bb ’+(1+β)U T /I EQ =0.2+51*26/1.175=1.33K Ω A u =-β(R c //R L )/r be =-50*1.32/1.33=-49.6
（2分） Ri=R b //r be ≈1.33K Ω; （2分） Ro ≈Rc=2K Ω
（2分） （5）是饱和失真，应增大R b
（1分）
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三、（24分）回答下列各问。

1、已知u I1=0.1V ，u I2=－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
O
-0.1
t /s
O
2134
u I1u I2/V
/V
t /s
3
-3
图3
t=1s 时刻，uo1=-3u I1=-3V （2分） uo2=-1/(RC)∫u I2dt=- u I2*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u I =0.1V ，稳压管稳压值±U Z =±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）u o1=-2u I =-0.2V （2分） uo*(-5)*(-0.1)*R 5/(R 5+R 6)=u o1
∴u 0=uo1*(1+R6/R5)/(-0.1)/(-5)=-0.2*3/0.5=-1.2V
（2分）
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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。

u o1=u s1+I*R2=u s1+(u s1-u s2)*R2/R1，
u o2=u s2-(u s1-u s2) *R2/R1（2分）
(u s1-u s2)/R1=(u o1-u o2)/(R1+2R2)，∴(u o1-u o2)=(u s1-u s2)*(1+2R2/R1)
∴uo3=u o2-∫(u o1-u o2)/(RC)dt= [u s2-(u s1-u s2) *R2/R1]-(1+2R2/R1)/(RC)∫(u s1-u s2) dt（2分）
（2）u o1=1.5u s1-0.5u s2; u o2=1.5u s2-0.5u s1;
u o3= u o2-∫(u s1-u s2)* (1+2R2/R1)/(RC)dt +u o3(0)= [1.5u s2-0.5u s1]-2×103∫(u s1-u s2)dt+u o3(0);
∴u o2(0)=1.5*0.5-0.5*1.5=0V，因电容上初始电荷为0，故u o3(0)=0V
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画出u o2波形2分，u o3波形1分，u o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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（b ）
（C ）
图6
（a ）电流并联负反馈。

（2分）（U s /R1+U o /R L =(-R 2/R 1)U s /R 3，∴uo=213
(1)L s R R
u R R -
+（1分） （b ）电压串联负反馈。

（2分）Uo=(1+R 5/R 6)u i （1分）
（c ）电压串联负反馈。

（2分）Uo=(1+R 4/(R 2//R 3))u i （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。

+V CC
R 1
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C 1
3
(c)
u o
(d)
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。

220V
~
u 1
图6
（1）假设电容C 开路，求电压U I 的平均值，若此时VD2开路，求输出电压U I 的平均值。

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（2）电容C连接正常，求此时电压U I的平均值。

（3）求电流I O的值。

（4）假设R L可调范围为0-5Ω，计算输出电压U O的可调范围。

答：（1）C开路，U I=0.9U2=9V，此时VD2开路，则U I=0.45U2=4.5V （2分）
（2）U I=1.2U2=12V （2分）
（3）I O=5V/5Ω=1A （2分）
（4）U O=5V+I O*R L=5+1*R L，U O可调范围为5-10V（3分）
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