西安交通大学模拟电子技术基础考试题

277

R

R

2

1

u

i

o

u C

R 附录1 西安交通大学模拟电子技术基础考试题（2001年12月）

一、填空题（每空1分，共15分）：请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整。

1．PN 结的主要的特性是＿＿＿＿＿

2．多级放大电路的耦合方式有＿＿＿＿耦合、________ 耦合和变压器耦合三种。 3．硅稳压管常使其工作在＿＿＿＿ 状态，用来稳定直流电压。

4．N 沟道结型场效应管要求输入回路的PN 结_______偏置，且管子工作在放大区的条件是DS u ＿＿＿＿ 。

5．增强型场效应管当DS u _________ , GS u ＿＿＿＿＿ 时，有电流流过沟道。 6．场效应管组成_________ 、＿＿＿＿ 和共漏三种基本放大电路。

7．如果电路需要稳定输出电流，且增大输入电阻，可以选择引入＿＿＿＿反馈。 8．反馈放大电路发生自激振荡的条件是________ 。

9．图1所示的电路是 ＿＿＿＿滤波器。 10．试判断图2所示电路能否振荡。 （a ）图 _________，（b ）图 ＿＿＿＿。

图1

（a ） （b ）

图2

二、（20分）电路如图3所示，设F 10321μ===C C C ，F 474μ=C ，F 20L p C = ，

10021==ββ，Ω='300b b r 。试求：

1．各级电路的静态工作点（包括I CQ1和U CEQ1，I CQ2和U CEQ2）； 2．画出电路的微变等效电路；

3．电路总的电压增益i

o /U U A u =； 4．电路的输入电阻i R 和输出电阻o R ；

L

1

C

278

5．近似估算电路的下限截止频率L f 和上限截止频率H f ；

6．现有一个μF 100的电容器，你将替换C 1～C 4中哪个电容，就能明显改善电路的低频特性。

图3

三、（6分）电路如图4所示，如果电路需要引入反馈来稳定输出的电压，则反馈支路应加在电路的什么位置（指A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 点）哪两个点之间，回答在答题纸上。

图4

四、（5分）电路如图5所示，设运放A 1和A 2都是理想运放，试分析：

1．电路的反馈极性和类型；（电压、电流、串联、并联、正、负）； 2．若电路是负反馈，写出电路电压增益的表达式。

五、（15分）电路如图6（a ）所示，运放A 1和A 2都是理想运放，Ω==k 1031R R ，Ω=k 202R ，Ω=k 14R ，Ω=k 100R ，μF 1=C ，V 6Z =U 。设0=t 时加入输入信号i u ，波形如图6（b ）

所示，电容初始电压为0V ，试分析：

C

R u +-

279

1．电路由哪两部分单元电路构成； 2．画出输出电压u o1～u i 的传递特性图；

3．画出输出电压u o1和u o2的波形，要有分析的过程。

图5 （a ）

（b ）

图6

六、（15分）电路如图7所示，运放为理想运放，电阻Ω=k 100R ，C ＝0.01μF ，

Ω===k 10431R R R ，Ω=8L R ,V CC ＝18V ，U CES ＝3V 。

2

46-4-6

-

280

1．求输出电压u o 的频率；

2．电路正常工作时，电阻R 2应选用多大？

3．电路的最大输出功率和最大能量转换效率分别是多少？ 4．二极管D 1和D 2的作用是什么？

图7

七、（11分）直流稳压电源如图8所示，已知U Z ＝6V ，R W ＝1k Ω，

1．标明电路有哪些环节组成，回答在答题纸上； 2．已知输出电压U O ＝8～12V ，求电阻R 1和R 2的阻值。

图8

八（10分）用两只集成运放设计电路，使输入和输出电压满足下列关系：

)(3)(5)(I2I1o t u dt t u t u -=?

要求：要有分析和设计过程。

C

O

u i

u

281

附录2 西安交通大学模拟电子技术基础考试题（2002年12月）

一、填空题（每空1分，共20分）：请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整。

1．稳压二极管根据击穿机理可以分为 击穿和 击穿，其中 击穿具有正的温度系数， 击穿具有负的温度系数。

2．NPN 型晶体管共射极放大电路的静态工作点较高时，增加输入信号首先出现的是 失真；静态工作点较低时，增加输入信号首先出现的是 失真；这两种失真与 失真一起，都属于非线性失真的范畴。

3．N 沟道结型场效应管工作于放大状态的条件是：0≥U GSQ > ，U DSQ > ；而N 沟道增强型MOS 场效应管工作在放大状态的条件是：U GSQ > ，U DSQ > 。

4．已知图1复合管电路T 1、T 2管的电流放大倍数分别为β1、β2，基极与发射极之间的等效电阻分别为r be1、r be2，复合管的电流放大倍数β

＝ ，r be ＝ 。 图1

5．负反馈放大电路产生自激振荡的条件可分别表示为：幅值条件F A

= 、相位条件=?+?F A ?? 。

6．在四种负反馈放大电路中，能够稳定输出电流，并能减小输入电阻的负反馈是 负反馈。

7．图2所示的电路属于 滤波器。 8．直流稳压电源是由电源变压器、 、

和 四个部分组成。 图2

二、分析计算题（共80分）

1．(20分)电路如图3所示，已知+V CC =12V ，β1=β2＝150，C 1=C 2=C 3=10μF ，C 4=C 5=47μF ，U BE =0.7V ，r bb ’=300Ω。试求：

(1) 各级电路的静态工作点； (2) 画出电路的微变等效电路；

(3) 计算电路的放大倍数A u ，输入电阻R i 和输出电阻R o ；

(4) 如果电路的下限截止频率过高，通过改变电路中的哪些电容可以显著地降低电路的下限截止频率，该如何改变；

(5)假设晶体管的结电容和分布电容的影响均可忽略不计，若在负载电阻R L 上并联一个

O

282

200pF 的电容，计算放大电路的上限截止频率f H 。

图3

2．(9分)电路如图4所示，已知+V DD =28V ，耗尽型MOS 场效应管的I DSS =4mA ，U GS(o ff) = －4V ，各电容器的电容量都足够大，试求：

(1)放大电路的静态工作点I DQ 、U GSQ 、U DSQ ； (2)画出电路的微变等效电路；

(3)求放大电路的u

A 、R i 、R o 。

图4 图5

3．(8分)电路如图5所示，其中A 1、A 2、A 3、A 4均为理想运放，试推导出输出电压u O

与输入电压u I1、u I2的关系式。

4．(16分)电路如图6(a)所示，已知R=2.4KΩ，C=0.1μF，集成运算放大器的性能理想，运放的电源电压为±8V，由A1组成的电路能够产生稳定的正弦波输出，R4=R5=10kΩ，U R=2V，稳压管的稳定电压为±6V，试回答下列问题：

(1)在图中标出A1的同相输入端和反相输入端(直接标在试卷上)；

(2)写出R t与R1的关系表达式，指出R t应具有正还是负温度系数；

(3)求出输出正弦波的频率f0；

(4)画出输出电压u O与u O1的传输特性曲线；

(5)在图6(b)中画出输出电压u O的波形(写出分析过程)。

图6

5. (6分) 试判断图7所示的两个电路是否有可能产生正弦波振荡，如可能振荡，指出该电路属于什么类型，并写出其振荡频率的近似表达式，设电容C b，C e很大，在交流通路中可

283

284

视为短路，图(a)中L 1、L 2之间的互感为M 。

图7

6．(15分) 电路如图8所示，已知+V CC =15V ，―V CC =―15V 各晶体管的参数相同，且β＝100，r be ＝1k Ω，各个电阻的参数标于图中，各晶体管均处于放大状态，T 4和T 5的饱和压降U CES =2V ，晶体管T 2集电极的输出电压为O1u ，试求：

(1) 断开C 2和T 3的发射极之间的连接，计算由T 1和T 2组成的差分放大电路的差模电压放大倍数I

O1ud u u A ??=

，以及差模输出电阻R od ；

(2) 若通过电阻R F 引入负反馈使输出电压稳定，且增大放大电路的输入电阻，则应引入什么类型的负反馈，说明R F 的两端应怎样连接（给出文字说明），假设引入的负反馈满足深度负反馈条件，当输入电压的有效值为0.6V 时，求此时电路的输出功率P o 以及输出级的能量转换效率η；

(3) 二极管D 1和D 2的作用是什么，它使晶体管T 4和T 5工作在什么放大状态，为了充分利用电源电压，当输入信号为多大时电路具有最大的输出功率，求出此最大输出功率P om 以及此时的能量转换效率ηm 。

285

图8

7．(6分)电路如图9所示，已知I W =10mA ，U I 足够大，C 3是容量较大的电解电容器，试说明该电容的极性，并求出输出电压U O 的大小。

图9

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附录3 西安交通大学模拟电子技术基础考试题（2003年12月）

一、填空题（每空1分，共20分）：请在空格中填上合适的词语，将题中的论述补充完整。

1．共射极放大电路中，若增加输入信号，首先出现输出电压顶部削平的失真，这种失真是_____失真，原因是静态工作点偏_____。

2．晶体管的极限参数U (BR)CEO , U (BR)CES , U (BR)CBO 中数值最大的（指同一种晶体管）是_____，最小的是_____。

3. 场效应管的转移特性如图1所示。由图可知该管的I DSS ＝_____，U GS(off)＝_____。 4．负反馈放大电路产生自激振荡的幅度条件是_____，相位条件是_____。 5.在放大电路中，引入电压负反馈可以稳定_____、降低_____。

图1

图2

6. 放大电路的线性失真包括_____失真和_____失真。若某直接耦合放大电路的上限截止频率f H =10kHz,当输入正弦信号的频率等于30kHz ，且电路无非线性失真，这时输出电压_____（回答会、不会）产生线性失真。

7．多级放大电路常见的三种耦合方式为：阻容耦合、_____耦合和_____耦合。 8．集成运放的种类繁多，但结构基本相同，通常由_____电路、输入级、_____和输出级四部分组成。

9．功率放大电路如图2。（设U BE >0

时，管子立即导通，忽略管子的饱和压降）电路最大

S

)

)C C o

输出功率P

Omax ＝_____，最大效率

max

η=_____，T1和T2的耐压

BR)CEO

(

U至少应为_____。

二、判断题（共12分，每题4分）

1．电路如图3（a）和（b）所示。试用相位平衡条件判断它们是否有可能产生振荡。图中电容C E、C B、C S、C G的容量足够大，对交流来说可视为短路。

R

B1

R

B2

L

(a) (b)

图3

2．电路如图4（a）和（b）所示。试分析其场效应管工作于放大区、截止区、可变电阻区中的哪一个工作区。已知T1的I DSS=3mA、U GS(off)=－5V；T2的K=2.25mA/V2、U GS(th)=2V。

R

Ω

.3k

10V

R

G

k

100

Ω

.1k

15V

(a)(b)

图4

3．电路如图5（a）和（b）所示。图中各电容的容量足够大，试判断电阻R引入的反馈类型。（说明电路中的反馈是正、负、交流、直流、电压、电流、串联、并联反馈）

287

288

u O

R u s

(a)

(b)

图5

三、分析计算题 （共68分）

1．（20分）放大电路及参数如图6所示。其中，管子的β＝50，r bb ’=300Ω，U BE ＝0.6V ， （1）估算电路的静态工作点I BQ 、I EQ 、U CEQ ；

（2）计算电路的放大倍数u

A 、输入电阻R i 和输出电阻R o 的值；

（3）估算电路的下限截止频率f L 。

图6

2．（15分）由差动放大电路和运算放大电路组成的反馈放大电路如图7所示。其中，U BE1

＝U BE2＝U BE3＝0.7V ，回答下列问题：

（1）当u

I ＝0时，求 U C1，U C2；

C C

u O

R u s k 1)

289

（2）判断电路中存在的

反馈的类型；

（3）设A 为理想运放，求电路的闭环电压放

大倍数i

o U

U A u =。

图7

3．（10分）文氏电桥振荡电路如图8所示。 （1） 请在图中标出运算放大器A 两个输

入端的正、负极性；

（2）估算满足起振条件时电阻R 1至少应为多少？

（3）若要求振荡频率为480Hz ，试确定R 的阻值（用标称值）。设运放A 具有理想的特性。

图8

4．（15分）电路如图9所示。图中A 1～A 4均为理想运算放大器，稳压管D Z 的稳压值U Z ＝12V ，u I1与u I2均为直流电压信号。

（1）求u O1，u O2；

（2）写出u O3的表达式，设t ＝0时，u C ＝0；

（3）已知t ＝0时，u O4＝＋12V ，问接通电源多长时间后u O4变为－12V ？画 出u O3、 u O4的波形。

R

290

R u I1

u I2

图9

5．（8分）串联型直流稳压电源电路如图10所示，A 为理想运算放大器。图中输入直流电压U

I ＝30V ，稳压管的稳定电压U Z

等于6V ，试问：

（1）变压器副边电压有效值U 2＝？

（2）输出电压U O 的最大值和最小值各等于多少伏？

U O

图10

291

附录4 西安交通大学研究生入学考试题（2004年1月）

电子技术基础（模拟部分）

一、电路如图1所示，晶体管均为硅管3DG100，β=100， Ω='300b b r 。输入信号频率为1000Hz 。所有电容相对于此交流信号均可视为短路，由于答题原因，图中有些电解电容没有标注极性。其它元件参数如图1中标注。

1．求晶体管T 1 、T 2的静态工作点I CQ1、U CEQ1、I CQ2、U CEQ2。 2．求晶体管T 1 、T 2的be1r 、be2r 。

3．求电压放大倍数i

o U U A u =。

4．当C L =pF 4700，求上限截止频率

二、电路如图2所示。设运放、二极管均为理想器件，电源电压为V CC =12V ，-V CC =-12V 。其它

参数如图2标注。

1．假设图中所有电位器的中心抽头，均被调整至中点。请在相同的时间坐标轴上，定性画出图中标注的关键点o1u 、o2u 、o4u 、5o u 波形，注意仅需要画出各波形的类型（三角波还是方波）、相位关系、直流电平特征。

2．R W2的中心抽头，由中点向上方调整。试从幅度、频率、占空比、直流偏移量上定性描述O2u 的波形改变。

3．R W1的中心抽头，由中点向左方调整。试从幅度、频率、占空比、直流偏移量上定性描述O2u 的波形改变。

4．R W3的中心抽头，由中点向上方调整。试从幅度、频率、占空比、直流偏移量上定性描述O4u 的波形改变。

图1

292

三、以晶体管为核心器件（即不使用集成功率放大器），设计一个乙类互补推挽功率放大电路。已知负载R L =8Ω，要求整个电路的效率大于50％，输出功率大于等于10W 。其中晶体管饱和压降可以忽略。具体设计内容如下：

1．在±5V 、±12V 、±15V 三种电源中选择一种，以满足上述要求。

2．当输入信号有效值为1V ，设计以运放为前置级、含反馈的功放电路。画出电路图，并根据输入信号、输出功率的要求，计算功率放大电路电压放大倍数的最小值。 四、单项选择题（请选择最合适的一个答案）

1．将电话线接入电话机时，为什么不需要区分电话线的正负？ （A ）电话线上传送的是交流电压；

（B ）电话线只传送信号，信号本身不需要区分正负；

（C ）电话线一方面传送话音信号，另一方面也向电话机提供直流电压。由于电话机内部有整流电路，可以自动适应外部连线的反接，因此可以不区分电话线的正负；

（D ）电话机内部有差动放大器，无需区分信号的正负。

2．心电图机的电极直接接触患者的皮肤。为了保证患者不会遭受意外电击，下列哪种方法是有效的？

（A ）在电极对地之间加入稳压管；

（B ）在测量电路中使用隔离放大器和隔离电源； (C) 使用专用的测量放大器；

图2

293

(D) 使用带阻滤波器，滤除可能伤害患者的50Hz 工频电压。

3.有一种触摸开关台灯。当人体轻轻接触台灯表面的一个金属区域（即开关），台灯将打开或者关闭。这种台灯中的控制思路，最可能是下列哪种？

(A)用温度传感器，识别人手指的表面温度，进而控制内部开关； (B)用压力传感器，识别人手指对台灯表面的触压，进而控制内部开关； (C)用场效应管的栅极作为输入端，接受人体的噪声信号，进而控制内部开关； (D)用红外传感器，识别人手指的红外信号，进而控制内部开关。 4.用两个性能一致的晶体管构成差分放大电路，其主要目的是： (A)一个晶体管损坏时，另外一个晶体管备用； (B)抑制共模输入信号，放大差模输入信号； (C)增加输出功率；

(D)使得总电流放大倍数增加为21)1(ββ+。

5．在卡拉OK 厅里，将麦克风置于音响附近，可能会引起很刺耳的“啸叫”。产生这种现象的主要原因是：

(A)自激振荡； (B)深度负反馈； (C)交越失真；

(D)音响功率放大器质量不高，有明显的零点漂移。