同等学力申硕《电气工程学科综合水平全国统一考试》章节题库(电网络理论与电磁场数值分析)
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7.4 试说明何谓网络综合，它在电路设计中的作用。 答：所谓网络综合，即按预定条件，根据数学方法和一定的步骤来确定一个电路的结构
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及其构成元件。网络综合可用来设计各类滤波器和模拟电路，如含有运算放大器的有源 RC 网络、有源 RC 滤波器等。
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对应信号流图如图 7-4 所示。
图 7-4 对应信号流图 7.16 用 Mason 公式求出图 7-5 所示的信号流图的增益 x0/xi。
表 7-1 级联法、仿真电感法、FDNR 法之间的相同点与不同点
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7.9 何谓方程的复杂性阶数？ 答：方程的复杂性阶数等于独立的初始条件数，这些初始条件通过变量来表示。由线性 非时变 R、L（M）、C 元件组成的电路的复杂性阶数等于任何时间 t0（特别是 t0＝0）时的 独立电感电流和电容电压的数目。所以，当电路中不存在纯由电感或电感和独立电流源构成 的割集或纯由电容或电容和独立电压源构成的回路，则复杂性阶数等于储能元件的总数。
图 7-3
答：用结点法列写电路方程如下，
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化简可得，
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答：设该二端口网络的阻抗参数矩阵为
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，由各阻抗参数定义式，可以求
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结合功率公式
7.2 用 Mason 公式可以求多个输出对单输入的增益吗？如何求？ 答：可以求解，只需分别对各输出结点应用 Mason 公式即可。
7.3 试比较结点列表方程与普通结点电压方程的特点？ 答：结点电压方程以结点电压为一组独立变量，具有变量较少的特点，但无法直接反应 各支路间的关系。结点列表方程不要求把支路电压和支路电流消去，因此各支路关系可直接 得出；其方程的建立比较简单，且便于包括各种类型的元件而不受过多的限制。
7.7 为什么说灵敏度分析在电路设计中很重要？ 答：一方面实际电路元件都有一定的容差，另一方面元件随温度、湿度等环境影响以及 老化程度会偏离其标称值，这些元件参数的变化势必影响电路性能。灵敏度分析就是研究元 件参数变化对电路性能的影响程度，因此在电路设计中至关重要。
7.8 试比较级联法、仿真电感法、FDNR 法之间的相同点与不同点。 答：见表 7-1。
图 7-2
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i 答：题图所示为单相桥式整流电路，因此有 R
1 R
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，因此 t ，使得
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根据线性非线性的定义可知，此电路按端口非线性。
7.15 给定如图 7-3 所示的电路，用结点法写出电路方程，并画出对应的信号流图。
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时，此二端口有源；
②上述三个条件均不满足，此二端口无源。
7.14 如图 7-2 所示电路中的二极管是理想的。设输入为电压源 u（t），输出为通过电 阻 R 的电流 iR。此电路是否为按端口线性的？
7.11 试叙述有源滤波器与无源滤波器的优缺点。 答：见表 7-2。
表 7-2 有源滤波器和无源滤波器的优缺点
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7.12 常用的逼近函数有哪些？ 答：常用的逼近函数包括：①Butterworth 函数；②Chebyshev 函数；③椭圆函数等 7.13 如图 7-1 所示为一个晶体管的等效电路模型，此二端口是有源的还是无源的？ 在什么条件下？
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第七章 电网络理论与电磁场数值分析
7.1 何谓网络的无源性，何谓网络的无损性，两者的差异是什么？ 答：（1）无源性：对一端口网络，t0 时刻一端口储存的初始能量为 W（t0），从任意初 始时刻 t0 到时刻 t 该网络总能量 W（t）非负，此一端口网络无源；对 N 端口网络，任意 t 时刻的网络总能量 W（t）非负，则此 N 端口无源。 （2）无损性：任意 t 时刻，网络总能量 W（t）＝0，则此网络无损。 （3）差异：无源性表明网络只能吸收、消耗能量，而不能反送能量给电源，也无法进 行能量放大；无损性则表明网络内部无能量消耗。
7.10 频率去归一化在电路设计中起什么作用？阻抗去归一化又起什么作用？ 答：归一化可简化网络综合过程中的计算环节，若按归一化的频率来指定网络函数，要 使求得的电路的工作频率变成实际值，就需要进行归一化的逆过程，也即频率的“去归一化”； 同样的，若按归一化的阻抗来指定网络函数，要使求得的电路的阻抗变成实际值，需要进行 阻抗的“去归一化”。
7.5 请论述归一化和去归一化在网络综合中的作用。 答：通过应用归一化和去归一化，可以①避免计算误差；②便于制作参考用的通用图表； ③便于应用网络综合理论。
7.6 欲设计一高阶有源 RC 滤波器，请问有哪些方法？ 答：设计高阶有源 RC 滤波器的方法包括：①双二次节级联法；②仿真电感法；③FDNR 法；④LF 法。
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及其构成元件。网络综合可用来设计各类滤波器和模拟电路，如含有运算放大器的有源 RC 网络、有源 RC 滤波器等。
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对应信号流图如图 7-4 所示。
图 7-4 对应信号流图 7.16 用 Mason 公式求出图 7-5 所示的信号流图的增益 x0/xi。
表 7-1 级联法、仿真电感法、FDNR 法之间的相同点与不同点
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7.9 何谓方程的复杂性阶数？ 答：方程的复杂性阶数等于独立的初始条件数，这些初始条件通过变量来表示。由线性 非时变 R、L（M）、C 元件组成的电路的复杂性阶数等于任何时间 t0（特别是 t0＝0）时的 独立电感电流和电容电压的数目。所以，当电路中不存在纯由电感或电感和独立电流源构成 的割集或纯由电容或电容和独立电压源构成的回路，则复杂性阶数等于储能元件的总数。
图 7-3
答：用结点法列写电路方程如下，
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图 7-1
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结合功率公式
7.2 用 Mason 公式可以求多个输出对单输入的增益吗？如何求？ 答：可以求解，只需分别对各输出结点应用 Mason 公式即可。
7.3 试比较结点列表方程与普通结点电压方程的特点？ 答：结点电压方程以结点电压为一组独立变量，具有变量较少的特点，但无法直接反应 各支路间的关系。结点列表方程不要求把支路电压和支路电流消去，因此各支路关系可直接 得出；其方程的建立比较简单，且便于包括各种类型的元件而不受过多的限制。
7.7 为什么说灵敏度分析在电路设计中很重要？ 答：一方面实际电路元件都有一定的容差，另一方面元件随温度、湿度等环境影响以及 老化程度会偏离其标称值，这些元件参数的变化势必影响电路性能。灵敏度分析就是研究元 件参数变化对电路性能的影响程度，因此在电路设计中至关重要。
7.8 试比较级联法、仿真电感法、FDNR 法之间的相同点与不同点。 答：见表 7-1。
图 7-2
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i 答：题图所示为单相桥式整流电路，因此有 R
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，因此 t ，使得
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根据线性非线性的定义可知，此电路按端口非线性。
7.15 给定如图 7-3 所示的电路，用结点法写出电路方程，并画出对应的信号流图。
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时，此二端口有源；
②上述三个条件均不满足，此二端口无源。
7.14 如图 7-2 所示电路中的二极管是理想的。设输入为电压源 u（t），输出为通过电 阻 R 的电流 iR。此电路是否为按端口线性的？
7.11 试叙述有源滤波器与无源滤波器的优缺点。 答：见表 7-2。
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7.1 何谓网络的无源性，何谓网络的无损性，两者的差异是什么？ 答：（1）无源性：对一端口网络，t0 时刻一端口储存的初始能量为 W（t0），从任意初 始时刻 t0 到时刻 t 该网络总能量 W（t）非负，此一端口网络无源；对 N 端口网络，任意 t 时刻的网络总能量 W（t）非负，则此 N 端口无源。 （2）无损性：任意 t 时刻，网络总能量 W（t）＝0，则此网络无损。 （3）差异：无源性表明网络只能吸收、消耗能量，而不能反送能量给电源，也无法进 行能量放大；无损性则表明网络内部无能量消耗。
7.10 频率去归一化在电路设计中起什么作用？阻抗去归一化又起什么作用？ 答：归一化可简化网络综合过程中的计算环节，若按归一化的频率来指定网络函数，要 使求得的电路的工作频率变成实际值，就需要进行归一化的逆过程，也即频率的“去归一化”； 同样的，若按归一化的阻抗来指定网络函数，要使求得的电路的阻抗变成实际值，需要进行 阻抗的“去归一化”。
7.5 请论述归一化和去归一化在网络综合中的作用。 答：通过应用归一化和去归一化，可以①避免计算误差；②便于制作参考用的通用图表； ③便于应用网络综合理论。
7.6 欲设计一高阶有源 RC 滤波器，请问有哪些方法？ 答：设计高阶有源 RC 滤波器的方法包括：①双二次节级联法；②仿真电感法；③FDNR 法；④LF 法。