电路与电子技术基础总复习题及解.doc

电路与电子技术基础总复习题及解2013.11电路与电子技术基础总复习题及解 2013.11一、问 答第一章答题 1. 电流与电压为关联参考方向是指什么？答：电流参考方向（箭头方向）与电压降参考方向（“+”到“-”的方向）一致的方向。第二章答题1. 应用叠加定理时，理想电压源不作用时视为短路，理想电流源不作用时视为 开路。2、求含有受控源单口网络的戴维南（诺顿）等效电路的内阻时，屏蔽掉电源后须用 外施电压、电流 法求得。第三章答题1、对于电容C和电感L，电压和电流间的关系为： ， 2、换路定律是指：3、全响应解的两种表达式： （1）全响应=（零输入响应）+（零状态响应）（2）三要素法： 第四章答题1、直流电路中，感抗为0，容抗为无穷大。2、正弦电压 u(t) =U cos (wt + qu )对应的相量表示为 。3、任意一个相量乘以j相当于该相量逆时针旋转90o 。4、三相对称电源星型联结，相、线电压的关系为相电压是线电压的倍，且相电压滞后对应线电压30。 对称电源接线时，线电流、相电流之间关系为线电流等于倍相电流，相位滞后对应相电流30。5、电阻元件的电压电流的有效值满足 ：U=IR，关联参考方向下电压和电流同相位，即 第五章答题无第六章答题1、本征半导体电子浓度 等于 空穴浓度；N型半导体的电子浓度 大于 空穴浓度；P型半导体的电子浓度 小于 空穴浓度。2、场效应管属于 电压 控制型器件，晶体三极管则属于 电流 控制器件。3、晶体三极管工作在放大状态时，应使发射结 正向 偏置；集电结反向 偏置。4、 稳定二极管稳压时是处于 反向 偏置状态，而二极管导通时是处于 正向 偏置状态。5、 PN结的单向导电性，就是PN结正偏时 导通 ，反偏时 截止 。6、 当温度升高时，三极管的集电极电流Ic 增加 ，发射结压降UBE 减小 。第七章答题1、 共模抑制比KCMR 是 差模放大倍数与共模放大倍数（绝对值） 之比。2、 抑制温漂（零漂）最常用的方法是采用 差放 电路。3、 差分放大电路能够抑制 共模 信号，放大 差模 信号。4、 当NPN型晶体管工作在放大区时，各极电位关系为UC UB UE 。5、 共射放大电路的输入电压与输出电压的相位差为 180 。6、 分压式偏置放大电路具有 稳定Q点 的作用。7、 乙类互补功放存在 交越 失真，可以利用 甲乙 类互补功放来克服。8、 与甲类功率放大器比较，乙类功率放大器的主要优点是 效率高 。 第八章答题1、通用型集成运放的输入级多采用 差分接法 。2、理想运放的工作有 线性 和 非线性 两种状态 。3、 深度负反馈的实质是 反馈信号Xf 和外加输入信号Xi 近似相等 ，尽输入信号Xi 近似于0 。4、当运放工作在线性状态时，两输入端电压相等，即u+ = u-，称这种现象为虚短。同时，输入电流也为零，即i+ = 0， i- = 0，称这种现象为虚断。线性状态工作的运放如果是反相输入的，则其反相输入端电压为零，称之为虚地。第九章答题1、振荡器与放大器的区别在于：振荡器 不外加输入信号 就有信号输出，而放大器的输入端都 接有信号源。2、产生低频正弦波一般可用 RC 振荡电路；产生高频正弦波可用 LC 振荡电路；要求频率稳定性很高，则可用 石英晶体 振荡电路 。3、自激震荡的条件是：（1） 振幅条件： ; (2) 相位条件： ，其中 n 是整数。相位条件意味着振荡电路必须是 正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的 放大倍数 达到。4、正弦波振荡器的振荡频率由 选频网络而定。5、.石英晶体L、C、R串联谐振时的阻抗特征是 ，这时的回路阻抗Z 最小 。第十章答题1、桥式整流电路比全波整流电路多用了二个二极管，但对二极管的参数要求却与半波整流基本相同， 效率却提高一倍， 整流输出的脉动成分大大减少。2、输出电压与变压器次极电压的关系为：半波整流电路 UO=0.45U2；全波整流电路UO=0.9U2；电容滤波电路（通常取 ， ）二、解 题第一章解题：1、 书上习题 1.2 试计算如习题图1.2所示各元件的功率，并指明是生产功率还是吸收功率。习题图1.2解： （a）P=VI= -5*1= -5W , 生产功率 (b) P=VI= -6*(-2)= 12W ，吸收功率 (c) P=VI=4*(-3)= -12W , 生产功率 思考： 若 则P又当如何？ 这时： P= - IV= - (-2)*(-6)= - 12 W , 生产功率2、 书上习题 1.10 某段电路如习题图1.9所示，试求Uab。习题图1.9解： Uab=10-8*2+18-2*2=8V3、 图1-1所示电路中共有3个回路，各段电压参考方向已给定，若已知U1=1 V，U2=2 V，U5 = 5 V，求未知电压U3、U4的值。 解答：分别选取各回路绕行方向如图所示，则由KVL可得： 大回路： -U1 + U5 + U3 = 0 代入数据，求得 U3 = U1 - U5 = 1-5 = - 4 V 右回路： -U2 + U5 U4 = 0 代入数据，求得 U4 = -U2 + U5 = -2 + 5 = 3 V 4、 图1-2所示是某网络中的部分电路，a、b两结点处没有闭合，求Uab。解答：按图中所选绕行方向，据KVL可得 Uab - I3R3 + I2R2 - Us2 - I1R1 + Us1 = 0 所以 Uab = -Us1 + I1R1 + Us2 - I2R2 + I3R3 这表明电路中任意两点间的电压Uab等于从a点到b点的任一路径上各段电压的代数和。 5、 下图所示单口网络的开路电压等于几V？ 解：顺势绕向： -6+I+2I+3=0I=1A Uab= -11+6=5V所以 等于 5V第二章解题：1、书上2.3 将习题图2.3所示电路等效化简为一个电压源或电流源。 习题图2.3解答：（a）等效为一个电流源， I=5-3=2A，方向朝下。 （b）化简为电流源模型。 电流源的电流为电压源的短路电流：is=6/3=2A , 电流源的电流方向为电压的 指向 + 的方向；电阻仍为3。 （c）化简为电压源模型（3电阻不起作用）。 电压源的电压为电流源的开路电压：us=5*2=10V , 电压源的的 指向 + 的方向与电流源的电流方向一致；电阻仍为2。 （d）化简为独立电流源（10电阻不起作用）。 化简、等效后的图如下：2、书上2.6 电路如习题图2.6所示，求u3。习题图2.6解： 设电流源电流向如图。 (一) 支路电流法： 左孔回路： 6 i1 + 4 i2 10 = 0 节点电流： i2 - i1 4 = 0右孔回路： 4 i2 u3 - 10 i1= 0 解得： i2 = 3.4 A ， i1 = - 0.6 A , U4 = 4* i2=13.6 V U3 = 13.6 10*(-0.6) =19.6 V （二） 节点电压法： （1/6 + 1/4）U4 = 10/6 + 4 得 U4 = 13.6 V 左孔： - 6 i1+ 10 = U4 ， i1 = - 0.6 A 右孔： U3 = 13.6 10*(-0.6) =19.6 V3、书上2.13加 用节点分析法计算习题图2.12所示电路的节点电压u1与u2。习题图2.12解：设节点如图: (1+1)u1 u2=I- u1 + (1+1+1/2) u2 u3 = 0- u2 + (1+1) u3=5-Iu1- u3=2u2解得: 代掉I, u1=15/4V, u2=5/3V , u3 =5/12V4、补充1、 如补充图2.1，所示电路，已知U220 V，RL50， R125，R275。求：用分压表达式求U1的电压；用分流表达式求电流I2。 补充图 2.1解： R=R2/RL= R2 RL /( R2+ RL )=75*50/(75+50)=30 U1=R/(R+R1)*U=30/(30+25)*220=120V I=U/( R1+ R)=220/(25+30)=4A I2=R2/( R2+ RL)*I=75/(70+50)*4=2.4A5、补充2 补充 图 2.2 6、补充图2.3所示单口网络的短路电流及a点、b点断开后的开口（路）电压Uab。 补充图2.3解： 顺时绕向： 2I+4I=6 =I=1A 断开a、b ，此时回路中没电流，则开口电压Uab为：-Uab+6*1 = 0 ，Uab=6V7、补充，由习题2.18 改变，求补充习题图2.18-1所示单口网络的戴维南等效电路。解： 开口(路)电压Uoc：开口时I=0，所以开口电压 Uoc =4*2/(2+2)=2V求R0 ，屏蔽掉独立电源后，看进去的内阻。R0=3+2/2=3+2*2/(2+2)=4所以戴维南等效电路为：8、 补充 受控源的电流源变为电压源（注意：求的电压源的-、+向与原电流源的方向一致。）： 9、补充 书上：第三章解题：1、 3.20 题3-20所示电路中开关打开以前电路已达稳态，时开关S打开。求时的，并求t=2ms时电容储存的能量。解：本题为t=0时 实行全响应。 uC(0-)=1/（1+1）*12=6V， uC(0+)= uC(0-)=6VuC()=12V 电压源短路，求时间常数电阻R0=R+R=2K = R0C=0.04S=1/25S三要素法：uC(t)=12+(6-12) e-t/=12-6 e-25tt=2ms时 uC(t)=6.293 V =396*10-6 J2、补充1 第四章解题：1、 解：u1=50sin(t+30)= 50sin(2*100t+30)= 50sin(200t+30)U2=-100sin(t-150)= -100sin(200t-150) =1-2=30-（-150）=1802、解： 3、4.10 试求题4-10所示各电路的输入阻抗Z和导纳Y。解：（a） Z=R+L/C=1+j1*(-j2)/(j+(-2j)=1+2/(-j)=1+2j=artan2 Y=1/Z=/5-artan2 S (b) Z=1+(-j)/(1+j)=1+(-j)* (1+j)/( -j+1+j)=1+1-j=2-j=artan-1/2 Y=1/Z=/5-artan-1/2 S (c) Z=(40+40j)/(40-40j)= (40+40j)* (40-40j)/( 40+40j+40-40j) =1600-1600(-1)/80=3200/80=40 Y=1/Z=1/40=25*10-3 S(d) U=jLI+(-rI) Z=U/I=jL-r 4、补充电阻与电感元件并联如图，它们的电流有效值分别为3A 和4A。试写出总电流的复数代数式，并计算出总电流有效值为多少（不一定要算出相位角）？ 解答：分析：设电压为 总电流 I =( 32 + 42 )1/2 = 5 A，第五章解题书上习题：1、 5.4 如习题图5-2所示具有互感的两线圈，已知线圈位置及绕向，试判断同名端（标上标记）。习题图5-2解： 根据右手定则：（a）a和d为同名端(b) a和d为同名端2、 5.5 求如习题图5-3所示各电路ab端的等效电感Lab。习题图5-3解： （a） 为顺向串联 ，所以等效电感为Lab=L1+ L2+2M=4+3+2=9H (b) 为逆向串联 ，所以等效电感为Lab=L1+ L2-2M=5+6-2*2=7H3、 5.9 如习题图5-7所示的正弦稳态电路。已知电源内阻Rs1k，负载电阻RL9k，为使负载上获得最大功率，变压器的变比nN1N2应为多少?解： 电流源等效为电压源： US=iS*RS RO=RS 当N1/N2=n:1时，次级对初级电路的等效电路如图：使负载上获得最大功率 RO=n*n*RLn2= RO/ RL=1/9n=1/3即 N1/N2=1：34、补充 写出下图每一个互感线圈上的电流电压关系。解：互感线圈上的电流电压关系为： 对于L1 线圈： 对于L2 线圈： 对于L1 线圈，i1与u1非关联，所以L1前为 “-”；又同名端电流反向，M前应为“-”，但自感L1前为“-”，所以M前最终为“+”。对于L2 线圈，i2与u2关联，所以L2前为 “+”；又同名端电流向相反，M前符号为“-”，且自感L2前为“+”，所以M前最终还是为“-”。第六章解题1、 书上6.5 判断如习题图6-3 （a）所示电路中各二极管是否导通，并求A，B两端的电压值。设二极管正向压降为0.7 V。 (a) 习题图6-3解：（a）D1二端断开（开路）时，D1正向电压为：UD1=12V,D2二端断开（开路）时，D1正向电压为：UD2=12-6=6V。所以D1导通，电压为：IR-12+0.7=0 ， IR=12-0.7=11.3V-UAB+IR-12=0， UAB= IR-12=11.3-12=-0.7V（或取D1与AB端口的回路，0.7+ UAB=0，UAB= -0.7V）2、 6.9设硅稳压管DZ1和DZ2的稳定电压分别为5V和10V，求习题图6-5所示电路的输出电压Uo。已知稳压管的正向压降为0.7 V。习题图6-5解： DZ1导通，输出恒压为Uo=0.7V3、补充在下图4所示电路中，已知UZ1=7 V ，UZ2=9 V，则输出电压UO为 多少？图4解答：UZ1 导通，为 7 V。UZ2 截止。4、书上 6.12 要使晶体管具有电流放大作用，其发射结和集电结应满足什么条件? 答：条件为电压须： 发射结正偏UBE0，IB0；集电结反偏，UCE0。5、书上 6.13 半导体三极管为什么可以作为放大器件来使用，其放大的原理是什么?答：主要是电流放大作用，i C= i B ，i E= i B+i C= i B(+1) =( i C/)*( +1)三极管的微变等效电路: 第七章解题1、 7.13 基本共发射极放大器如习题图7-12所示。（1）试简述电路中各元件的作用；（2）当三极管50，UBEQ0.7V，估算静态工作点IBQ，ICQ，UCEQ；（3）更换一只100的三极管，重新估算IBQ，ICQ，UCEQ，此时电路能否正常放大?习题图7-12解：(1) C1 为输入隔直电容； Rb 为基极电流控制电阻； RC 为Uce电压控制电阻； C2 为输出隔直电容，RL为负载电阻； T为NPN晶体三极管。 （2）IBQ=(UCC- UBEQ)/Rb=(12-0.7)/（600*103）=18.8AICQ=IBQ=50*18.8*10-6=0.94 mAUCEQ= UCC - ICQ*RC=12-0.94*10-3*6*103=6.36VUCEQ大于0较多，处于放大区。 （3）若100，则 IBQ=(UCC- UBEQ)/Rb=(12-0.7)/（600*103）=18.8A ICQ=IBQ=100*18.8*10-6=1.88 mA UCEQ= UCC - ICQ*RC=12-1.88*10-3*6*103=0.72V因 UCEQ 值太小，所以三极管处在饱和区，电路不能放大。2、补充 设补充图7.1所示电路中各电容对交流信号可视为短路，晶体管的b=50，rbb=200W,UBEQ=0.6V,求： （1）静态工作点ICQ、UCEQ 各为多少？ （2）画出交流微变等效电路。（3）输入电阻Ri ,输出电阻Ro各为多少？（4）电压放大倍数Au为多少？补充图7.1解：（1） IBQ=(UCC- UBEQ)/R1 （2）交流微变等效电路如补充图7.1-1 （3） 补充图7.1-1交流微变等效电路Ri =R1/rBE= 输出电阻Ro=R2=3 K （4）= 第八章解题1、 书上习题8.3 在习题图8-3中，A为理想运算放大器，D为理想二极管，试分析Uo和Ui的函数关系。习题图8-3解： 根据“虚短”u+= u-=0，“虚断”i+= i-=0。 ii=if ，ui/R1=-uo1/RfuO1=-(Rf/R1)uiuO= uO1-0.6= -(Rf/R1)ui-0.6 V2、 书上习题8.5 在习题图8-5中，A为理想运算放大器。已知Ui=0.5V,试求负载电阻RL上的电压Uo、电流IL以及集成运放的输出电流Io。习题图8-5解：根据“虚短”u+= u-=0，“虚断”i+= i-=0。 这时， i1 = if if =i1 =(ui u-) /(50*103)=0.5/(50*103)=10A uO=-（Rf/R1）ui=-(100/50)*0.5= -1V IL= uO/RL=-1/(10*103)= -100A if= IO+ IL IO= if- IL=10-（-100）=110A3补充： 在补充习图3（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如补充习图3（b）所示，当t0时uO5。试画出输出电压uO的波形。补充习图3解：为一积分电路，输出电压的表达式为 当uI为常量时 若t0时uO5，当 t10ms时 ,ui=5, t=0到10时， uO2005(10-0)103V + 5 5V。当t20mS时, ui=-5,t=10到20时， uO100(5)(20-10)103（5）V5V。当t30mS时, ui=5,同理得， uO-5V 解补充习图3因此输出波形如 解补充习图3所示。4、【例8.5】在图8-39所示反馈电路中：（1） 所示电路中引入的是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈；若为交流负反馈，则说明反馈的组态。（2）已知R1=10k，R2=100k，R3=2k，RL=5k。求在深度反馈条件下的。图8-39 例8.5用图【解】 （1）如下图的极性，因为uD=uI-uF，所以为串联反馈。令输出电压uo=0，即RL将短路，反馈电压uF依然存在，与uD的关系不变，故电路中引入的是电流反馈。所以反馈的类型为电流串联负反馈。（2）电路中引入了电流串联负反馈，R1、R2和R3组成了反馈网络，利用分流原理可得 由第二章的分流公式：虚断 i-=0 IR1=U/(R1+R2)=IOR/( R1+R2) =【IOR3(R1+R2)/( R1+R2+ R3)】/( R1+R2) 反馈系数F =Xf /Xo 5、补充： 试判断补充习图4放大电路的反馈极性。是什么组态类型的电路？反馈电压和电流的表达式是怎样的？解：设输入信号电压的瞬时极性为（+），从运放的同相输入端接入，放大后运放输出端电压的瞬时极性为（+），加到三极管的基极，放大后三极管集电极输出电压的瞬时极性为（-），发射极输出电压的极性为（+），则回送到运放反相输入端的反馈电压极性也为（+），见 解补充习图4，净输入电压：减小，因此为负反馈。因输入信号电压从同相输入端接入，反馈信号电压从反相输入端接入，所以为串联反馈。又因反馈电流反馈电压即反馈信号与输出电流成正比，因此为电流反馈。由此可见，补充习图4为电流串联负反馈电路。6、补充： 试判断补充习图5电路的反馈组态。解：见解补充习图5，设运放A1反相输入端电压的瞬时极性为(+)，则A1输出电压为（-），A2输出电压为 (+)，通过R1和R4分压反馈电压 的瞬时极性为(+)，与反相串联在A1输入端，使净输入电压减小，为负反馈；反馈信号从运放的同相输入端接入，输入信号从反相输入端接入，因此为串联反馈；反馈电压与输出电压成正比，比例系数为R1/( R1+ R4)，若 为零，则也为零，因此为电压反馈；综上所述该电路为电压串联负反馈电路。第九章解题1、 补充 改错：改正补充图9-1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。图9-1解： （a）加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。如下图。 （b）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同铭端。如下图。2、补充 分别标出补充图9-2所示各电路中变压器的同铭端，使之满足正弦波振荡的相位条件。补充图9-2解：补充图9-2所示各电路中变压器的同铭端如解补充图9-2所示。 解补充图9-23、补充 判断下图9-1 电路能否产生正弦振荡 ,在图上标出瞬时极性 。 图9-1解： 能产生正弦振荡的极性如解图9-1。 解图9-14、补充 标出图9-2 变压器的同名端使之能产生正弦振荡。 图9-2解：能产生正弦振荡的 极性 和同名端 如解图9-2。 解图9-2第十章解题1、