电子技术口试题

1、模拟电路运算放大器：是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。其输入级都是用差动放大器组成的，中间级电路一般具有很大的放大倍数，输出级一般用射极跟随器。理想化的条件主要是： u 开环电压放大倍数Au0u 差模输入电阻ridu 开环输出电阻ro0u 共模抑制比KCMRR运算放大器的应用： 线性应用：指运放器工作在其特性的线性区，运放内部的三级管都工作在放大区，运放的输入输出关系成线性关系。基本电路有反相比例、同相比例、加法、差动、积分、微分等各种运放电路。 非线性应用：指运放器工作在其特性的非线性区，运放内部的三级管都工作在饱和区或截止区，运放的输入输出关系成非线性关系。基本电

2、路有比较器，用比较器可以组成电平比较、波形变换以及波形产生等各种应用电路。l “虚短”的定义：如果以U表示反相端的电位、以U+表示同相端的电位，可以得出：UU+ 这种情况称为“虚短”，意思是两个输入端犹如短路一样，其电位是相等的。l “虚地”的定义：按照运放工作的特点，运放的同相输入端接地，电阻上又没 有电流，因此同相输入端的电位U+为0，按照“虚短”的原则，反相输入端的电位U也应为0。由于0电位就是地电位，因此，可以把反相端的电位称之为“虚地”。一、根据图，试问该电路是什么电路？其作用是什么？在已知输入波形下定性画出输出波形? 设：UB=0.11;，计算输出波形转折点相对应的电压值？解：（1

3、）、该电路分为两个部分：N1组成差动运算电路，因为它有负反馈，所以为线性应用。N2组成滞回特性比较器，非线性应用。N1： 因为： 所以： N2： 输出波形：改变或各个电阻值对电路的性能及波形有何影响？ 答：改变UB使得U01上下移动；改变UR使得U02左右移动；改变N1上的电阻，改变了放大倍数（斜率）；改变N2上的电阻，改变了窗口宽度。 二、看图回答问题。如何区分运放组成的电路是线性应用还是非线性应用？这两种用法各有什么特点？图中属于哪种用法？电路起什么作用？画出电路输出波形？说明波形的频率、幅度分别与什么有关？分析： （1）、线性应用：电路中有负反馈；非线性应用：电路中无负反馈。 （2）、特

4、点：看输出。 非线性：输出为两个极限值（断续）； 线性：输出为除极限值以外的任意值（连续）。（3）、N1：组成滞回特性比较器（同相输入），非线性应用。输出矩形波。 N2：组成积分器 输出锯齿波 RC：时间常数 Ui/RC：电压速率 U0(0)：初始值上式的物理意义为：当输入电压为恒定的直流时，输出电压将是一个在U0(0)的基础上随时间线性增大（或减小）的变动电压，电压的变化速率与时间常数RC有关，时间常数RC大则变化慢，反之则变化快。式中负号是由于输入电压是从反相输入端输入的缘故。 当输入电压为正值时，输出电流是从左向右，在电容器左端的电位为0V（虚地）时，电容器右端的电位就会变得越来越负，波

5、形如下：答： 该电路是一个矩形波三角波发生器。工作原理：运放N1组成的滞回特性比较器输出电压不是+Uz就是-Uz。比较器是在运算放大器同相输入端的电压过0时翻转的，同相输入端的电压比0略大就输出+Uz，否则就输出-Uz。比较器的输入电压就是积分器的输出电压u02，根据传输特性，可得放大器同相输入端的电压过0时，电压u02（即翻转点的电压）应该为：设比较器初始时输出正电压Uz，积分器在正电压作用下，二极管导通，积分器通过电阻R5对电容充电，运放N2输出线性下降的负电压，待输出电压u02达到翻转电压时，比较器输出翻转，u01输出负电压-Uz。此时积分器的输出电压u02上升，二极管截止，积分器通过电

6、阻R4使电容放电（接着反向充电）。由于电阻R4比R5要大的多，电路的积分时间常数大大增大，输出电压u02的上升速度就大大减慢。待电压上升到翻转电压时，比较器输出再次翻转.如此振荡不已。根据原理可得：正向积分时间常数： 反向积分时间常数：该电路的输出电压波形：波形的频率、幅度与R2/R1的比值有关。三、指出图示电路名称，在已知波形的作用下画出其输出波形，计算出波形各转折点的电压值及4ms时的电压值（初始电压值为0）。解：（1）、此电路为积分器。在自动控制系统中，积分器往往有两个输入端，两个输入电阻相等，其中一个接输入电压ui一个接反馈电压uf。在负反馈情况下，这两个电压的极性总是相反的，因此电流

7、Ii与If的实际方向也总是相反的。当系统稳定时，反馈与输入电压绝对值相等，输入电流也相等，积分电容上没有电流流过，积分器的输出电压就会维持在一个固定的数值上，系统在稳定状态下；当改变输入电压ui或由于外界的扰动使得系统的输出产生变动，对应的反馈电压uf也会变动，这时电容器上有电流流过，积分器的输出电压就会变动，以调整系统的输出，使得系统工作保持稳定。 （2）、计算公式为： 所以可得：在01ms时：所以在1ms末时，U01V在12ms时：所以在2ms末时，U01V在23ms时：所以在3ms末时，U00V在34ms时：所以在4ms末时，U02V输出波形如下：四、根据图，简述工作原理及电路如何起振、

8、频率如何计算？工作原理： 图为RC振荡电路（又称文氏电路），由选频电路（RC串并联电路）和同相比例运算电路组成。对RC选频电路讲，振荡电路的输出电压u0是它的输入电压；它的输出电压ui送到同相输入端，是运算放大器的输入电压。u0和ui同相，也就是电路具有正反馈。起振时，使。随着振荡幅度的增大，能自动减小，直到满足时，振荡幅度达到稳定，以后并能自动稳幅。（1）、同相输入时的放大倍数： 因为 =3（推导出的数值）所以：即： 时，电路起振。（2）、频率计算：注： 当任何原因使输出电压的幅度发生变化时，都可改变RF的阻值（即改变）使振荡幅度稳定。振荡频率的改变，通过调节RC的数值来实现，它的振荡频率一

9、般不超过1HZ，如要产生更高的频率，可采用LC振荡器。五、根据图，简述电路的工作原理及如何计算出、的电压？工作原理：此电路为滞回特性比较器。输入电压ui加到反相输入端,从输出端通过电阻R2联到同相输入以实现正反馈,属于非线性应用。当输出电压时:当输出电压时:滞回比较器的传输特性如图,称为上门限电压,称为下门限电压，两者之差称为回差。优点：（1）、引入正反馈后能加速输出电压的转变过程，改善输出波形在跃变时的陡度。（2）、回差提高了电路的抗干扰能力。输出电压一旦转变为或后，随即自动变化，必须有较大的反向变化才能使输出电压转变。六、根据图，简述工作原理及电路的计算？（1）、工作原理：（2）、计算：七

10、、根据图，简述工作原理及电路的计算？答：该电路为同相比例放大电路。（1）、分析：差动放大电路：为了对两个输入信号都有相同的放大倍数（但是，输出的符号相反），通常电路都采用对称的结构，即取R1= R2, R3= R4,在此条件下，电路的运算关系为：即输出电压与两个输入电压之差成正比，电路的运算关系可以用叠加原理得出。 当单独作用，输入端接地时，电路就是一个反相比例放大电路,输出电压： 当单独作用， 输入端接地时，电路就是一个同相比例放大电路,输出电压： 故叠加可得出输出电压：（2）、计算：八、根据图回答问题：试问此电路是几进制计数器？是否有自启动能力？分析步骤：（1）、列出时针方程及驱动（激励）

11、方程： 时针方程： 驱动方程： 特征（特性）方程： ：次态（新状态） ：现态（老状态，指脉冲未到时的状态） （2）、将驱动方程代入特征（特性）方程得到状态方程：、 、 、 （3）、计算： （4）、画状态转移图，并得出结论： 结论：所示图是一个五进制计数器。并有自启动能力。什么是自启动（自校正）：如果某种原因使电路出现无效状态，在经过两个脉冲以后电路能够进入有效状态，则说明该电路有自启动能力，反之称为无自启动能力。 有效状态：指脉冲来时出现的状态，如001、010、011、100等； 无效状态：指脉冲来时没有出现的状态：如111、110、101等。九、试用J-K触发器接成一个三位二进制加法计数器

12、（异步上升沿翻转）。答：JK触发器是一种多功能触发器，也是一种双输入端触发器。它在完整脉冲的下降沿时翻转。真值表如下：JKQnQn+1说明0000保持不变110100置“0”101001置“1”111101翻转（计数）10 特征（特性）方程：状态转移图：三位二进制加法计数器（异步上升沿翻转）：输出波形：十、根据图回答问题：二个555组成什么电路？画出其输出波形？计算波形的周期和脉冲宽度？说明电路为什么能显示被测信号的周期？电路多少时间采样一次？分析：再555定时器的应用中，最常用的就是由它构成的施密特触发器、多谐振荡器和单稳态触发器，它们有各自的特点：（1）、施密特触发器施密特触发器具有两个稳

13、定状态，其最主要的应用是，将正弦波或其它不规则的波形变换成矩形波，由于该电路具有滞回特性，因此抗干扰能力较强。电路的组成：如图，将555定时器的TH,端连接起来就可以了。 工作原理：当时，输出为高电平；当增加，满足时，电路维持不变，即；当继续增加，满足时，输出由高电平变为低电平；之后再增加，只要满足，电路不变，如下降只要满足，电路状态仍维持不变。只有当时电路才再次将翻回高电平，其过程的波形图如下：由上面的分析可以看出，上升时引起电路状态改变的输入电压是，这个时候电路输出由高电平变为低电平；下降时引起电路状态改变的输入电压是，这个时候电路输出由低电平变为高电平；这两者之差称为回差电压，即：该电路

14、的电压传输特性如下图：回差电压可通过改变CO（即555定时器的5号脚）端的电压达到。一般来说，CO端电压越高，回差电压就越大，抗干扰能力也就越强，但同时也降低了触发灵敏度。控制端CO不用时，一般经0.01uF电容接地，以防干扰的引入。（2）、多谐振荡器多谐振荡器是一种无稳态电路，它在接通电源后，不需要外加触发信号，能自动产生周期性矩形波信号输出。由于矩形波中的谐波分量很多，故称为多谐振荡器。电路的组成如下图： 工作原理：多谐振荡器不具有稳态，只具有两个暂态。暂态的时间长短由电路的定时元件确定，电路就工作在两个暂态之间来回转换。具体工作如下： 接通电源前，电容器两端电压，电源刚接通时因输入为0(

15、),所以，为高电平，D端处于悬空状态。电源电压通过R1、R2对C进行充电，此时充电电路的三要素为： 当电容器两端电压上升到时，所以，输出为低电平，D端接地（开关管V导通），这段时间称为第一暂态。开关管V导通时，电容C通过R2和开关管放电，电路进入第二暂态期，其放电过程的三要素为： 当电容器放电到时，触发器状态变为，输出为高电平，开关管截止，再次对电容充电。如此反复，就可以得到以下输出的矩形波：此电路的振荡周期可按以下公式计算： 和分别表示充放电的时间，计算公式为：所以： 输出的矩形波的频率。可见，通过改变R1，R2和C的值即可改变振荡频率。实际上我们也可以通过改变CO端的电压UCO来改变参考电

16、压，从而达到改变振荡频率的目的。 在实际中常常需要调节和，波形的占空比为：（3）、单稳态触发器 单稳态触发器是一种波形变换电路，其主要特点是只有一个稳态；可在外加触发信号的作用下暂时离开稳态而形成暂稳态；暂稳态维持一段时间后，将自动返回到稳态。暂稳态维持的时间TW仅取决于电路RC的参数，而与触发脉冲的宽度无关。通常把TW叫为脉冲宽度 电路的组成如下图：工作原理：单稳态触发器工作分三个阶段，即静止期、工作期和恢复期。静止期是指触发信号处于高电平，电路处于稳态时。根据555工作原理可以知道为低电平，D端接地，电容C两端电压。 工作期是指当负脉冲（低电平小于的外加触发信号）加进来，使为高电平，D端悬

17、空，电源通过电阻R对电容充电。这是一个暂态过程，其三要素是： 当电容充电到时，,输出电压由高电平变为低电平。此时D端接地，电容通过555内部的放电管快速放电，进入恢复期。在此过程中由于外界触发脉冲的加入，使电路输出电压由低电平变为高电平到再次变为低电平，这段时间就是暂稳态时间TW， 其计算公式如下：由公式可以看出，改变R或C就可以改变延时时间TW。改变参考电压也可以改变TW，一般通过在CO端外接电源或电阻就可以实现。恢复期是指当开关管V导通时，电容C通过放电管迅速放电，直到恢复到静止期状态。恢复期的时间很短。其工作波形如下图：根据以上三个触发电路的分析，可以对本题作出解答：注：该电路充电时通过

18、二极管，故充电时间短，放电时通过300K电阻，故时间长。（1）、输出波形：（2）、计算：脉冲宽度(充电时间)： 放电时间： =0.7300K1010-62.1s周期：2.1007s暂稳态时间：（3）、因为开放时间为1秒，所以能显示被测信号的周期。（4）、电路大约2秒左右采样一次。（5）、如果要显示被测信号频率，电路作何修改？ 答：调节可调电阻220K的值，使TW1.0007s（6）、电路对被测信号的波形有什么要求？如果达不到有何改进？ 答：被测信号要整齐划一； 信号达不到要求应该进行整形，可用单稳态电路或施密特电路进行整形。十一、D型触发器有什么逻辑功能？如何用D型触发器组成移位寄存器？采用D锁存器是否可以达到同样功能？画出D型触发器组成的三位扭环形计数电路及输出端波形，并说明电路是否具有自启动功能？ 分析：A、维持阻塞型D触发器 维持阻塞型D触发器具有在时钟脉冲上升沿触发的特点，其逻辑功能为：输出端Q的状态随着输入端D的状态变化而变化，但总比输入端状态的变化晚一步，即某个时钟脉冲来到之后Q的状态和该脉冲来到之前D的状态一样。于是可写成特征（特性）方程：下图是它的图形符号和逻辑图：真值表：DnQn+10011工作波形图如下： 工作原理： （1）、 D0 当时钟脉冲到来之前，（即C0）时，G3、G4和G6的输出均为“1”，G5输出为“