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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 。

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