1、电路与电子技术基础总复习题及解2013.111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:diuLtdtui23、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、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 (t + u )对应的相量表示为 。2 uU3、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,31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 0tftfffe3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
3、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
4、 信号,放大 差模 信号。4、 当 NPN 型晶体管工作在放大区4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
5、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 。53、自激震荡的条件是:(1) 振幅条件: ;1| |FAO(2) 相位条件: ,其中 n 是整数。n2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
6、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CL1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9.022U).1.( )53(LTCR6功率还是吸收
7、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=8V73、 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
8、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 + I3R38这表明电路中任意两点间的电压 Uab 等于
9、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?abu解:顺势绕向: -6+I+2I+3=0I=1AUab= -11+6=5V所以 等于 5Vabu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 2.39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:i s=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:u s=5*2=10V
10、, 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。10(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 VU3 = 13.6 10*(-0.6) =19.6 V(二) 节点电压法:(1/6 + 1/4)U 4 = 1
11、0/6 + 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。11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,R L50, R1 25,R
12、 275。求:用分压表达式求 U1 的电压;用分流表达式求电流 I2。12补充图 2.1解: R=R2/RL= R2 RL /( R2+ RL )=75*50/(75+50)=30U1=R/(R+R1)*U=30/(30+25)*220=120VI=U/( R1+ R)=220/(25+30)=4AI2=R2/( R2+ RL)*I=75/(70+50)*4=2.4A5、补充 2补充 图 2.2136、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)sci电压 Uab。14补充图 2.3解:顺时绕向: 2I+4I=6=I=1Asci断开 a、b ,此时回路中没电流,
13、则开口电压 Uab 为:-Uab+6*1 = 0 ,U ab=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:158、 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:1617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0tS 打开。求 时的 ,并求
14、t=2ms 时电容储存的能量。0tCit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= R 0C=0.04S=1/25S三要素法:uC(t)=12+(6-12) e-t/ =12-6 e-25t0CCtftuufffe特 解 通 解18 25 62525(6*)10*21 3 t tCCtduit eeemAt=2ms 时uC(t)=6.293 V=396*10-6 J21CCUW2、补充 12021第四章解题:1、解:u 1=50 sin(t+30)= 50
15、 sin(2*100t+30)= 2 250 sin(200t+30)U2=-100 sin(t-150 )= -100 sin(200t-150)2= 1- 2=30-(-150)=180 222、解: 9010101 10)(* 1010 10)/( ,12121 jj jjIjUII VjCUjjUIILS 3、4.10 试求题 4-10 所示各电路的输入阻抗 Z 和导纳 Y。j1 j1 bcj40 j4040 40 R +jL _IrId题 4-10图j2 j1a解:(a) Z=R+L/C=1+j1*(-j2)/(j+(-2j)=1+2/(-j)=1+2j= artan25 Y=1/Z
16、= /5-artan2 S5(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 S5(c) Z=(40+40j)/(40-40j)= (40+40j)* (40-40j)/( 40+40j+40-40j)23=1600-1600(-1)/80=3200/80=40Y=1/Z=1/40=25*10-3 S(d) U=jLI+(-rI)Z=U/I=jL-r4、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
17、定要算出相位角)? 解答:分析:设电压为 0U13.543 )4(9043)9(1 j jLjZUILRL 总电流 I =( 3 2 + 42 )1/2 = 5 A, 13.5)4arctn( 第五章解题书上习题:241、 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
18、,所以等效电感为Lab=L1+ L2-2M=5+6-2*2=7H253、 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 nN 1N 2 应为多少?解:电流源等效为电压源:US=iS*RSRO=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=1/926n=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: dtiMtiLu211对于 L2 线圈: titi122对于
19、 L1 线圈,i 1 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,i 2 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。27(a) 习题图 6-3解:(a)D 1 二端断开(开路)时,D 1 正向电压为:U D1=12V,D2 二端断开(开路)
20、时,D 1 正向电压为:U D2=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+ U AB=0,U AB= -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=0.7V283、补充在下图 4 所示电路中,已知 UZ1=7 V ,U Z2=9 V,则输出电
21、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,I B0;集电结反偏,U CE0。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:29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 ,U BEQ0.7V,估算
22、静态工作点IBQ,I CQ,U CEQ;(3)更换一只 100 的三极管,重新估算 IBQ,I CQ,U CEQ,此时电路能否正常放大?CEbeImKVr2630)()1( 30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; C 2 为输出隔直电容,R L为负载电阻; T 为 NPN 晶体三极管。(2)I BQ=(UCC- UBEQ)/Rb=(12-0.7)/(600*10 3)=18.8AICQ=I BQ=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*10 3)=18.8AICQ=I BQ=100*18.8*10-6=1.88 mAUCEQ= UCC - ICQ*RC=12-1.88*10-3*6*103=0.72V因 U CEQ 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