2025年《电工电子技术》试题及答案

2025年《电工电子技术》试题及答案一、选择题（每题3分，共15分）1.如图1所示电路中，已知U₁=12V，U₂=6V，R₁=2Ω，R₂=4Ω，R₃=6Ω，当仅考虑U₁单独作用时，R₃两端的电压为（）。A.4VB.6VC.8VD.10V2.电路中二极管D₁、D₂均为理想二极管，如图2所示，输出电压U₀为（）。A.-6VB.0VC.3VD.6V3.某NPN型三极管放大电路中，测得三个电极电位分别为V₁=3.2V，V₂=3.9V，V₃=12V，则该三极管的工作状态为（）。A.截止B.饱和C.放大D.击穿4.逻辑函数F=AB+AC+BC的最简与或表达式为（）。A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（无法化简）5.一阶RC电路中，电容初始电压为0V，t=0时接入10V直流电源，若5ms时电容电压达到6.32V，则该电路的时间常数τ为（）。A.1msB.2msC.5msD.10ms二、填空题（每空2分，共20分）1.欧姆定律的数学表达式为______（线性电阻元件）。2.戴维南定理指出，任何线性有源二端网络都可以等效为一个______和一个______的串联组合。3.半导体三极管有三种工作状态：______、______和______。4.集成运放的两个重要特性是______和______。5.数字电路中，常用的数制除十进制外，还有______、______和十六进制。三、分析计算题（共55分）1.（10分）如图3所示电路，已知I₁=2A，I₂=3A，R₁=1Ω，R₂=2Ω，R₃=3Ω，R₄=4Ω，求a、b两点间的电压Uₐᵦ。2.（12分）图4为分压式偏置共射极放大电路，已知Vcc=15V，Rb1=30kΩ，Rb2=10kΩ，Re=2kΩ，Rc=3kΩ，β=50，rbe=1kΩ，忽略UBE。（1）计算静态工作点Q（IBQ、ICQ、VCEQ）；（2）画出微变等效电路，计算电压放大倍数Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。3.（10分）设计一个三人表决逻辑电路，要求：当至少两人同意（用1表示）时，表决通过（输出F=1），否则不通过（F=0）。（1）列出真值表；（2）写出逻辑表达式并化简；（3）用与非门实现该电路，画出逻辑图。4.（11分）图5为RC桥式正弦波振荡电路，已知R=10kΩ，C=0.01μF，Rf=20kΩ，R1=10kΩ。（1）说明电路中R1、Rf的作用；（2）计算振荡频率f₀；（3）分析电路起振的幅值条件是否满足。5.（12分）图6为单相桥式整流滤波电路，输入交流电压u₂=20√2sinωt（V），C=1000μF，RL=1kΩ，二极管为理想二极管。（1）计算整流后未滤波时的输出电压平均值Uo(AV)；（2）计算滤波后的输出电压平均值Uo(AV)（取2倍周期估算）；（3）若电容虚焊（开路），输出电压平均值如何变化？若负载RL减小，滤波效果如何变化？四、综合应用题（20分）设计一个基于555定时器的光控报警电路，要求：当环境光照强度低于设定值时（光敏电阻RG阻值增大），扬声器发出频率约为1kHz的报警信号；光照正常时无输出。（1）画出电路原理框图（包含555定时器、光敏电阻、比较器、扬声器等模块）；（2）说明各模块的功能及参数设计思路（需给出555振荡频率的计算公式，并代入参数示例）；（3）分析光照强度变化时电路的工作过程。答案一、选择题1.A解析：U₁单独作用时，U₂短路，R₂与R₃并联后与R₁串联，总电阻R=2+(4×6)/(4+6)=2+2.4=4.4Ω，总电流I=12/4.4≈2.727A，R₂、R₃并联电压U=I×(4×6)/(4+6)=2.727×2.4≈6.545V，R₃电压=U×4/(4+6)=6.545×0.4≈2.618V？（注：原题参数可能调整，正确计算应为：U₁单独作用时，R₂与R₃并联，分压比为(R₂∥R₃)/(R₁+R₂∥R₃)，即(4×6)/(4+6)=2.4Ω，总电阻=2+2.4=4.4Ω，U₁在R₂∥R₃上的分压=12×2.4/4.4≈6.545V，R₃两端电压=6.545×4/(4+6)=2.618V，与选项不符，可能题目参数调整为R₁=1Ω，R₂=2Ω，R₃=3Ω，U₁=6V，则计算为：R₂∥R₃=1.2Ω，总电阻=1+1.2=2.2Ω，分压=6×1.2/2.2≈3.27V，R₃电压=3.27×2/(2+3)=1.31V，仍不符。可能正确选项为A，具体以实际电路为准。）2.C解析：D₁阳极接3V，阴极接-6V，正向偏置导通；D₂阳极接3V，阴极接0V，反向偏置截止。导通后D₁相当于短路，U₀=3V。3.C解析：V₂-V₁=0.7V（发射结正偏），V₃>V₂（集电结反偏），故处于放大状态。4.A解析：F=AB+AC+BC=AB+AC（利用冗余律：AB+AC+BC=AB+AC，当BC为冗余项时）。5.C解析：一阶RC电路充电时，uC(t)=U(1-e^(-t/τ))，t=τ时uC=63.2%U，即5ms时达到6.32V（10V的63.2%），故τ=5ms。二、填空题1.I=U/R2.理想电压源；等效内阻3.截止；放大；饱和4.虚短；虚断5.二进制；八进制三、分析计算题1.解：以b为参考点，a点电位Va=I₁R₁+I₂R₂=2×1+3×2=2+6=8V；b点电位Vb=-I₂R₃+I₁R₄=-3×3+2×4=-9+8=-1V；故Uₐᵦ=Va-Vb=8-(-1)=9V。2.解：（1）静态工作点：UB=Vcc×Rb2/(Rb1+Rb2)=15×10/(30+10)=3.75VUE=UB-UBE≈3.75V（忽略UBE）IEQ=UE/Re=3.75/2=1.875mA≈ICQIBQ=ICQ/β=1.875/50=0.0375mA=37.5μAVCEQ=Vcc-ICQ(Rc+Re)=15-1.875×(3+2)=15-9.375=5.625V（2）微变等效电路：输入接信号源，基极通过rbe到地，集电极接Rc到Vcc，发射极通过Re交流短路（旁路电容）。电压放大倍数Au=-β(Rc∥RL)/rbe（假设RL开路，Au=-50×3/1=-150）输入电阻Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≈30∥10∥1≈0.9kΩ（因rbe=1kΩ远小于Rb1、Rb2）输出电阻Ro=Rc=3kΩ3.解：（1）真值表（A、B、C为输入，F为输出）：ABC|F000|0001|0010|0011|1100|0101|1110|1111|1（2）逻辑表达式：F=ABC’+AB’C+A’BC+ABC=AB+AC+BC（化简后）（3）用与非门实现：F=AB+AC+BC=((AB)’(AC)’(BC)’)’，逻辑图为三个与非门输入A、B；A、C；B、C，输出接一个三输入与非门。4.解：（1）R1、Rf构成负反馈网络，Rf为反馈电阻，用于稳定输出幅度并满足起振条件（|AF|>1）。（2）振荡频率f₀=1/(2πRC)=1/(2×3.14×10×10³×0.01×10⁻⁶)=1/(6.28×10⁻⁴)≈1592Hz（3）起振幅值条件要求|AF|>1，其中A为运放增益（A=1+Rf/R1=1+20/10=3），F为RC串并联网络反馈系数（F=1/3），故|AF|=3×(1/3)=1，刚好满足起振条件（实际需略大于1，可能题目中Rf取21kΩ则满足）。5.解：（1）未滤波时，桥式整流输出电压平均值Uo(AV)=0.9U₂=0.9×20=18V（U₂为有效值）。（2）滤波后，Uo(AV)≈1.2U₂=1.2×20=24V（电容滤波，RLC≥(3-5)T/2，T=1/50=20ms，RLC=1000×1000×10⁻⁶=1s=50T，满足条件）。（3）电容开路时，退化为桥式整流无滤波，Uo(AV)=18V（降低）；RL减小（负载加重），时间常数τ=RLC减小，滤波效果变差，输出电压纹波增大。四、综合应用题（1）原理框图：光敏电阻RG与固定电阻R1构成分压器→电压比较器（同相端接RG分压，反相端接参考电压Vref）→比较器输出控制555定时器的复位端（或阈值端）→555构成多谐振荡器→输出经功率放大驱动扬声器。（2）模块功能：光敏检测：RG随光照减弱而增大，分压V+=(RG/(RG+R1))Vcc增大；比较器：当V+>Vref（光照弱）时，输出高电平，555启动振荡；555振荡：外接R2、R3、C构成多谐振荡器，频率f=1/[0.7(R2+2R3)C]（假设放电端接R3），取R2=1kΩ，R3=1kΩ，C=0.1μF，则f≈1/[0.7×(1000+2000)×0.1×10⁻⁶]≈4762Hz（需调整R3=3kΩ，f≈1/[0.7×(1000+6000)×0.1×10⁻⁶]≈2041Hz；再调R