学院___________________ 系别____________ 班次_____________ 学号__________ 姓名________________………….……密…..……….封……..……线………..…以………..…内………....答…………...题…………..无…….….效…..………………..电子科技大学二零一零至二零一一学年第 1 学期期末考试模拟电路基础课程考试题A卷(120 分钟)考试形式:开卷考试日期2011年1 月 5 日课程成绩构成:平时20 分,期中20 分,实验0 分,期末60 分一二三四五六七八九十合计复核人签名得分签名一、填空题(共30分,共 15个空格,每个空格2 分)1、共发射极放大器(NPN管),若静态工作点设置偏高,可能产生_饱和__失真,此时集电极电流会出现__上___(上、下)削峰失真。
2、某晶体管的极限参数P CM = 200 mW,I CM = 100 mA,U(BR)CEO = 30 V,若它的工作电压U CE为10 V,则工作电流不得超过20 mA;若工作电流I C = 1 mA,则工作电压不得超过30 V。
4、电路及直流测试结果如图1所示,分别指出它们工作在下列三个区中的哪一个区(恒流区、夹断区、可变电阻区)。
图1(a) 恒流区 ; (b) 可变电阻区。
5、由三端集成稳压器构成的直流稳压电路如图2所示。
已知W7805的输出电压为5V,I Q=10 mA,晶体管的β=50,|U BE|=0.7 V,电路的输入电压U I=16 V,三极管处于放大(放大,饱和,截止)状态, R1上的电压为5.7 V,输出电压U o为9V。
图2 得分6、设图3中A 均为理想运放,请求出各电路的输出电压值。
U 01= 6 V; U 02= 6 V; U 03= 4 V; U 04= 10 V; U 05= 2 V; U 06= 2 V 。
二、 选择题(共10分,每题2 分)1.桥式整流电路由四个二极管组成,故流过每个整流管的平均电流为( C )。
A .4I 0; B. I 0; C. I 0/2; D. I 0/4 (I 0为负载输出平均电流)2. 直流稳压电源中,滤波电路的作用是( C )。
A .将脉动的交流电压变为平滑的直流电压;B .将双向脉动电压变为单向脉动电压;C .将脉动的直流电压变为平滑的直流电压;D .将高频的正弦电压变为低频的方波电压3.在OCL 乙类功放电路中,若最大输出功率为1W ,则电路中功放管的集电极最大功耗约为( D )。
A .1W ; B .0.6W ; C .0.5W ; D .0.2W4.通用型集成运放的输入级采用差动放大电路,这主要是因为它的( D )。
A.输入电阻高 B.输出电阻低 C. 电压放大倍数大 D.共模抑制比大5.功放电路采用甲乙类工作状态的原因是为了消除( D )。
A .截止失真;B .饱和失真;C .电源纹波;D .交越失真图3得分得分三、简答题(共15分,每题5 分)1、试简答功率放大电路的基本要求、主要性能指标以及功率放大管的选取原则。
答:基本要求:输出功率尽可能大;效率尽可能高;主要性能指标:最大输出功率P om;转换效率 ;功放管选取原则:晶体管集电极或发射极电流的最大值不得超过最大集电极电流I CM,最大管压降不得超过c-e反向击穿电压U(BR)CEO,集电极消耗功率的最大值不得超过集电极最大耗散功率P CM。
2、分析在图4示电路的输入级(T1管级)和输出级(T3管级)之间能够引入哪些组态的交流负反馈?不能引入哪些组态的交流负反馈?请简述理由。
答:1)(T1管的基极和T3管集电极之间)可以引入电压并联负反馈;2)(在T1管的发射极和T3管的发射极之间)可以引入电流串联负反馈;3)不能引入电流并联负反馈;4)不能引入电压串联负反馈。
3、电路如图5所示,已知变压器副边电压有效值为10V,电容足够大,试分析当:1)D1短路时,2)D1开路时可能会出现什么现象并简述判断理由。
图5图5答:1)D1短路时,u2正半周,对电容充电;u2负半周,u2电压全加在D2上,极易损坏D2管(电流过大),且此时电容得不到充电,只有通过RL放电,故输出电压对应半波整流,约为6V<uo<12V。
2)D1开路,电路变成半波整流电路,因电容放电时间比全波整流长,故输出电压6V<uo<12V。
四、电路如图6所示,A 1和A 2均为理想运算放大器,已知I u 求输出电压o u 的表达式。
(10分)本题运放的极性标反了,解:其它情况如下处理:设R 2上的电压为u 2,由图可知u 2=u I ,那么T 1管集电极电位即R3上的电压()3122Iu u R R R =⨯+; R4上的压降()123444323I u R R u u R R R R R +=⨯=⨯ 输出电压()()1234124223I Io u R R u u u u R R R R R R +=+=⨯++⨯141423231I R R R R u R R R R ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭142311I R R u R R ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭五、某阻容耦合放大电路电压放大倍数的表达式为2350.1(1)(1)(1)1010010u f A f f f j j j =+++(式中的f 的单位为Hz ),(1)求解该电路的中频电压放大倍数um A ,估算该电路的上限频率H f 和下限频率L f 各约为多少?(2)画出该电路的折线化波特图。
(15分) 解: (1)变换电压放大倍数的表达式:35100101001111010010u f f j j A f f f j j j ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭或者351001010011110u A f j jf jf -=⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭由上式可以得出:100umA=-,即40dB ,1210100L L f Hz f Hz =<<=,所以100L f Hz ≈在上式中512310H H H f f f Hz ===,所以整个电路的上限频率10.5252H H f f kHz ≈=。
(2)折线化波特图如侧,视完成情况给分得 分得 分图61 10 102 103 104 105 106403020100°-45°-90°-135°-180°-270°-315°-360°-450°1 10 102 103 104 105 106f / Hzf / Hz20log|Au|/dB φ40dB/十倍频20dB/十倍频-60dB/十倍频六、某放大电路如图7所示。
已知15~VT VT 电流放大系数分别为15~ββ,b-e 间动态电阻分别为15be be ,12ββ=,12be be r r =,12c c R R =。
(1)分析给出图7电路的交流负反馈组态,求深度负反馈条件下uuf A 的表达式;(2) 求图7中断开级间反馈元件R f 后的带载电压放大倍数u A 表达式;(3) 为保证图中L R 变化时,输出电压o U 有稳压作用,反馈应如何改动?(在原有级间交流反馈元件上画叉,再加上新的反馈网络),并求出此时深度负反馈条件下uuf A 的表达式。
(20分) 解:解:(1)电路交流反馈组态为电流串联负反馈,并且输出电压与输入电压反相:42244224e ob f b f e e b ui oob f e R I R U R R R R R F I I R R R ++==-=-++深度负反馈下电路的电压放大倍数为:()()'244'42//1b f e c L o o L uufL i f ui e b R R R R R U I R A R U U F R R ++=≈=⨯=-(2)画出断开级间反馈元件R f 后的交流小信号模型得出:+U i -I i R b1R b2r be1r be2β1i b1β2i b2R c1R c2r be3r be4β3i b3β4i b4R c4R e3R c3R e4R LR i2R i3图7得 分第一级为双端输入单端输出的差分放大电路:(){()}11333112111212121//1//2c be e c i o u I b b be be b b be R r R R R u A u R R r r R R r βββ++⎡⎤∆⎣⎦==-=-∆+++++第二级为PNP 型管组成的共射放大电路:()(){()}()33444333222333333//1//11c be e c i o u I be e be e R r R R R u A u r R r R βββββ++⎡⎤∆⎣⎦==-=-∆++++第三级为NPN 型管组成的共射放大电路:()()44333444//1c L o u I be e R R u A u r R ββ∆==-∆++整个电路的电压放大倍数:123ou u u u I u A A A A u ∆==⋅⋅∆(3)为保证图中RL 变化时输出电压Uo 有稳压作用,应将电流负反馈改为电压负反馈的形式,为满足反馈要求,将反馈电阻跨接在VT4的集电极和VT1的基极,经分析可知其组态为电压并联负反馈(2分),此时1of f iu oofU I R F U U R -===-在深度负反馈条件下,电压放大倍数1111f o uufi iu b b R U A U F R R =≈⋅=-。