电大期末考试 最新备考题库 2439 电工电子技术总复习资料

《电工电子技术》期末综合练习题

二、简答题

1、恒压源的性质是什么？

答：（1）它的输出电压始终是恒定的，不受输出电流的影响；（2）通过它的电流不由它本身决定，由与之相连的负载电阻决定。 2、恒流源的性质是什么？

答：恒流源的性质为（1）它的输出电流始终是恒定的，不受输出电压的影响；（2）恒流源的端电压不由它自身决定，由与之相连的负载电阻决定。

3、负载增加的涵义是什么？在近似恒压源供电或近似恒流源供电系统中，负载增加相当于负载电阻增大还是减小？

答：负载增加意指电路的输出功率增加。在近似恒压源供电系统中，负载获得的功率P=UI=

R

U 2，负载增加既是负载电流增大，相当于

负载电阻减小。

在近似恒流源供电的系统中，负载获得的功率P=UI=I 2R ，负载增加既是负载电压增大，相当于负载电阻加大。 4、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么？

答：如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和输出电流对应相等，既是说，对同一外部电路而言，二者的伏

安特性相同，那么两种模型可以等效互换。

5、基尔霍夫定律的基本内容是什么？适用范围如何？

答：KCL 定律：任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。或

∑I =0

KVL 定律：在任意时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周各段电压的代数和恒为零。或

∑U =0

6、作为线性电路分析中的一个重要定理，简述叠加定理的基本内容和适用范围？

答：对于包含有多个电源的线性电路，电路某元件上的电流或电压等于每个电源单独作用在该元件上所产生的电流和电压的代数和。

叠加定理只能分析计算线性电路中的电流和电压，不能用来计算功率。 7、在电路分析与计算中，戴维南定理最适宜应用于哪种情况？

答：如果只需计算电路中某一支路的电流，此时最适宜采用戴维南定理

8、何为三要素？自行在正弦交流电量瞬时波形图上标出3要素。

答：幅值、频率、初相

9、简述RLC 串联电路产生串联谐振的特点？

答：（1）电路的阻抗最小并呈电阻性。 （2）电路中的电流最大。 （3）XL=XC ，串联谐振可在电容和电感两端产生高电压。 10、简述提高功率因数的意义？

答：电源能够传送多少有功功率给负载，与功率因数cos ?的大小有直接关系。cos ?=1，说明输出的功率全部是有功功率，电源设备得

到充分利用。cos

? 的大小说明了电源设备的容量被利用的程度，低功率因数将造成电源设备的浪费。

11、三相交流电路中，负载星形连接时，相电流与线电流，相电压与线电压有何关系？

答相电流与线电流的关系为I P =I L 相电压与线电压的关系为U L =

3U P

12、三相交流电路中，对称负载三角形连接时，相电流与线电流，相电压与线电压有何关系？

答：相电流与线电流的关系为I L =

3I P 相电压与线电压的关系为U P =U L

13、异步电动机起动的要求是什么？说明原因。

答：（1）有足够大的起动转矩，使电动机能克服负载转矩迅速旋转起来。 （2）起动电流不要太大，否则会对供电电网产生比较大的电压降，从而影响电网上其它电气设备的正常工作。 14、三相异步电动机的调速方式主要有哪几种？

答：有三种：（1）改变电源频率调速；（2）改变转差率的调速；（3）异步电动机变极调速。 15、三相异步电动机的控制方式主要有哪几种？

答：直接起动控制（点动、长动），正、反转控制，时间控制，行程控制。 16、如果需要电动机连续运行，那么对于三相异步电动机功率的选择要注意什么？

答：功率选择应该以产生机械所需要的实际功率为依据。选择的过大，效率和功率因数会很低，不经济。选择的过小，电动机长时间工作在外额定过载状态下，不仅不能保证正常工作，还可能造成电动机损坏。 17、与三相鼠笼式异步电动机相比较，绕线式异步电动机的优点是什么？

答：绕线式异步电动机的优点是可以在转子回路中人为的接入附加电阻，用来改善电动机的起动性能，使起动转矩增大，起动电流减小；或者用来调节异步电动机的转速。

18、怎么表示三相异步电动机的起动能力？三相异步电动机在正常工作时，电源电压所允许的波动范围是多少？

答：一般用异步电动机起动转矩与额定转矩的比值T qd /T N 来表示电动机的起动能力，通常情况下，异步电动机起动能力取值T qd /T N 在1.1~2.2之间。三相异步电动机在正常工作时，电源电压所允许的波动范围应该在正常电压的%5 以内。 19、什么是控制电器？什么是低压电器？低压电器分哪两类？

答：所谓控制电器，是指在电路中起通断、保护、控制、调节的电器件。控制电器中额定电压小于500V 的称为低压控制电器。低压控制电器又可分为两类，即手动控制电器和自动控制电器。

20、接触器分为哪两类？接触器的功能是什么？主要用于哪些地方？

答：接触器是一种自动电器，有直流接触器和交流接触器之分，其功能是可以频繁的接通或断开交、直流电路及大容量控制电路。主要用于控制电动机、电热设备、电焊机等，尤其在电力拖动系统中应用广泛。

21、什么是正向偏置和反向偏置？二极管在正向偏置和反向偏置时分别为什么状态？

答：当PN 结的P 区接电源正极，N 区接电源负极时，称为外加正向电压，也叫正向偏置。当P 区接电源负极，N 区接电源正极时，称为外加反向电压，也叫反向偏置。

正向偏置时，二极管处于导通状态；反向偏置时，二极管处于截止状态。 22、稳压二极管是如何起到稳压作用的？

答：稳压二极管有一个相对普通二极管较低的反向击穿电压。在特性曲线上，其反向击穿特性曲线很陡，击穿后在安全的工作电流范围内，能够保证电压变化很小。串接了限流电阻后，能够使稳压二极管很稳定地工作在指定的反向击穿区，只要输出电压取自稳压二极管两端，在输入电压不稳定的情况下稳压二极管便可起到稳定输出电压的作用。 23、为什么说三极管是一个电流控制器件？

答：从能量控制的角度看，基极电流是一个控制信号，它的变化能够对直流电源提供给三极管的较大的能量起到控制作用，并表现为对发射极和集电极电流的变化进行控制。 24、基本放大电路的组成原则是什么？

答：1．电路中既有直流通路，又有交流通路。 2．电路由线性元件和非线性器件组成。 3．三极管工作在放大状态，保证信号失真不超过允许范围。

25、放大电路的信号源内电阻RS 和输入电阻Ri 的大小对电压放大倍数有何影响？

答：由于信号源内阻与输入电阻的分压作用的影响，放大电路的信号源内电阻RS 越高，电路的电压放大倍数越小；输入电阻Ri 越高，电

路的电压放大倍数越大。

26、什么是三极管放大电路的饱和失真和截止失真？如何避免？

答：当输入交流信号较大，因静态工作点设置过高，信号正半周使器件进入饱和区而造成的波形失真，称为饱和失真；反之因静态工作点设置过低，信号负半周使器件进入截止区而造成的波形失真，称为截止失真。这两种失真都是因为器件的非线性特性造成的，所以统称为非线性失真。

为了避免出现饱和失真和截止失真，可以调节电阻RB、RC或电源UCC，使静态工作点沿负载线移动或改变负载线的斜率，而使静态工作点移到合适的位置。

27、分析计算运放电路时常用到的三项理想化指标是什么？

答：（1）开环差模电压放大倍数Aod为无穷大；（2）差模输入电阻Rid无穷大；（3）差模输出电阻Rod为零。

28、引入负反馈对放大电路的性能改善有何益处？

答：能起到稳定静态工作点，提高放大倍数的稳定性，改变输入、输出电阻，减小失真，拓展通频带等。

29、引入电压串联负反馈和电流并联负反馈，对放大电路的输入、输出电阻分别有什么影响？

答：引入电压串联负反馈，会使输入电阻增大，输出电阻减小；引入电流并联负反馈，会使输入电阻减小，输出电阻增大。

30、直流稳压电源一般是由哪几部分组成的？

答：它是由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

31.逻辑代数中，应用反演律将一个原函数变为其反函数，需进行哪些“互换”？

答：三种互换：与运算（·）和或运算（+）互换、逻辑常量1与0互换、原变量与反变量互换（对偶规则进行两种互换，不需原、反变量互换）。

32. 对于或门、或非门，它们的多余输入端应当如何处理？对于与门、与非门，它们的多余输入端又应当如何处理？对于CMOS电路多余输入端是否不允许悬空？

答：对于或门、或非门电路，它们的多余输入端应当接低电位；与门、与非门，多余输入端应当接高电位。（对于TTL电路输入端悬空相当于高电位）CMOS电路输入端不允许悬空。

33. 组合逻辑电路的逻辑功能和电路结构的特点是什么？

答：组合逻辑电路的特点是：从逻辑功能上看：输出只与当时输入的逻辑值有关，而与该时刻之前的输入及电路状态均无关，或称其没有记忆功能。从电路结构上看，构成组合逻辑电路的各门电路之间没有反馈环路。

34. 对组合逻辑电路的分析步骤是什么？

答：在逻辑图中，对每个门的输出端加以标注；写出每个门输出的逻辑函数表达式；将每个门输出的逻辑函数表达式进行迭代，并进行必要的化简；最后写出真值表，并说明该电路的用途。

35. 结合图1电路图，简述其执行置位功能的过程。

答：置位又称为置1，其过程如下：

置位功能：当S=0、R=1时，置位端为有效低电位，使与非门U1输出高电位，实现置位功能，即Q=1。此时，与非门U2的两输入为R=1、Q=1，使输出Q=0。满足两输出为互补条件。

图1

36. 主从型JK触发器，在CP上升沿的作用下，其动作有何特点？

答：主从型触发器，又称为电位触发型方式，其动作特点是：时钟CP上升沿到来前一刻瞬间，J、K接收输入信号，并要求在CP=1期间，输入状态保持稳定。时钟下降沿到来后产生输出。

37. 边沿型JK触发器，在CP脉冲信号的作用下，其动作有何特点？（分为负边沿、正边沿两种情形）

答：负边沿型（下降沿触发型）：CP下降沿到来的前一刻瞬间，J、K接收输入；CP下降沿到来后产生输出。正边沿型（上升沿触发型）：CP上升沿到来前一刻瞬间，J、K接收输入；CP上升沿到来后产生输出。

38.写出JK触发器的特性方程，并确定下述几种情形下的输出次态（Q n＋1）、

说明触发器所对应的功能。

当J=1时，若Q n=0时，

当K=1时，若Q n=1时，

当J=0、K=0时，初态为Q n时，

当J=1、K=1时，初态为Q n时，

答：JK触发器的特性方程是：

Q n＋1=JQ n +KQ n

当J=1时，若Q n=0，则Q n＋1；实现置位功能；

当K=1时，若Q n=1，则Q n＋1= =0；实现复位功能；

当J=0、K=0时，则Q n＋1=Q n；实现保持功能；

当J=1、K=1时，则Q n＋1=Q n；实现翻转功能。

39. 射极输出器有何特点?

答：输出电压与输入电压基本相同(或近似1，或略小于1)，相位相同。输入电阻大。输出电阻小。

三、综合题

1．已知一正弦交流电流，当t=0时，其值i(o)=3

A，并已知其初相角为600，试求其有

效值是多大?若t=0.1秒时，其值i(0.1)=2A，试求此电流的周期和频率。(8分) 解：瞬时值表达式为

1、图11所示电路可用来测量电源的数值及其内阻，图中标出的U 和R 0组成某实际电压源。已知R 1=2.6Ω，R 2=5.5Ω，当开关K 1闭合，K 2打开时，电流表读数为2A ；打开K 1，闭合K 2后，读数为1A ，试求U 和R 0。

解：K 1闭合，K

2打开，有I 1（R 0+R 1）=U K 1打开，K 2闭合，有 I 2（R 0+R 2）=U 联立上两式，得出 U=5.8V ， R 0=0.3Ω

2、在图12所示电路中，已知U 1= U 2= U 3=2V ，R 1= R 2= R 3=3Ω，求U AB 、U BC 、U CA 各为多少？

解：设流过ACB 回路的电流为I ，根据基尔霍夫定律，有

（R 1+R 2+R 3）I=U 3-U 2+U 1 求出I=

9

2A 所以 U AB =U 1-IR 1=

34V U BC =-U 2-IR 2=-232V U CA =-U AB -U BC =3

4V 3、用戴维南定理求图13电路中R 5所在支路的电流。已知R 1=R 2=R 4=R 5=5Ω， R 3=10Ω，U=6.5V 。

解：断开R 5，求开路电压U O 和入端电阻R 0

U BD = U

3

13R R R +≈4.33V U CD = U

4

24R R R +=3.25V U BC = U BD +U DC =U BD -U CD =1.08V

将U 短路 R 0=（R 1//R 3）+（R 2//R 4）≈5.83Ω

求出电流I 5为 I 5=

50R R U +=

5

0R R U BC +≈0.1A

4、已知某正弦电压在t=0时，其值 u 0=110

2V ，初相为600

，求其有效值。

解：正弦电压瞬时表达式为 u=U m cos （ωt+600

） 当t=0时， u 0= U m cos600

故有 U m =

060cos u =220

2V U=

2

m U =220V

5、有一电感线圈，当接在电压为40V 的直流电源上时，测得线圈电流为4A 。当接于电压为220V 、频率为50HZ 的正弦交流电源时，测得电流为10A ，求线圈电阻与电感。

解：直流电源作用时 X L =ωL=0，R=40/4=10Ω

交流电源作用时 Z=

I U =10

220=22Ω

X L =

2

2R Z -=

2

21022-=19.6Ω

L=

f

X L π2=62.4mH

6、图4所示电路中，已知电压表的读数为15V ，电流表的读数为1A ，R=5Ω，电源的角频率ω=200rad/s ，求电感L ，和电路消耗的功率。

解：设电流为参考相量，即

?

I

=I 00 A ，电阻R 上的电压相量为?

R U =R

?

I

=

5 00 V ，由于电感上的电压

?

L U 超前电流

?

I

相位900

，则有

U L =

2

2R U U - 于是

X L =

I

U L =14.14Ω， L=

ω

L

X =70Mh P=I 2R=5W

7、已知RLC 串联电路的R=10Ω，L=2mH ，C=180pF ，电源电压为5V ，求谐振频率f 0、谐振电流I 0、品质因数Q 0。

谐振频率 f 0=

LC

π21谐振电流 I 0=

R

U

=0.5A

X L =ω0L=3333Ω X C =

C

01ω=3333Ω Q 0=

R

L 0

ω=333

8、已知交流信号源的内阻为250欧姆，通过一个变压比可调的变压器接2.5欧姆的负载R L ，当变压器初级的等效电阻等于信号源内

阻时，信号源的输出功率最大，要使负载获得最大功率，问变压器的变压比应该是多少？

解：根据

L

Z '=K 2

L

Z ，变压器初级的等效电阻R'L = K 2R L =2.5K 2

当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大，所以： R'L = K 2R L =2.5K 2=250

o

U

K 2=

5

.2250

=100 所以当变压比K=10时，负载将获得最大功率。

9、一台三相异步电动机，磁极对数p=2，工作额定电压为380V ，额定频率为50Hz ，已知额定转速为1450r/min ，求其同步转速和额定转差率？

解：1）同步转速n 1=

p f 160=2

50

60?=1500r/min 2）额定转差率s N =

1

1n n n N -=15001450

1500-=0.033

10、一台三相异步电动机，额定功率为10KW ，额定电压为380V ，额定转速980r/min ，额定工作效率η=95%，额定工作电流I N =18A ，起动能力系数为1.5，过载系数为2.2。

求：1）电动机的功率因数。

2）起动转矩T qd ，最大转矩T max 。

解：1）电动机的额定输入功率53.1095

.010

1==

=

η

N

N

P P Kw

定子三相绕组：53.10cos 311==?N N N

I U P

所以电动机的功率因数=???=

=

18

3803100053.103cos 11N

N N I U P ?0.91

2）额定转矩=?==980

1095509550

N N N

n P T 97.5N.m 起动能力系数为1.5，所以起动转矩：

=?==5.975.15.1N qd T T 146.18N.m

过载系数为2.2，所以最大转矩

=?==5.972.22.2max N T T 214.4N.m

11、若图2所示电路的输入端加上幅值为10V 的正弦波电压，试画出输出端电压u 0的波形。设稳压管D 1和D 2的稳压值均为6V 。

图2

12、图1（a）和（b）所示电路中，不计二极管的正向压降，U12电压值各为多少？

（a）图1 （b）

解：图(a):U12=3V；图(b):U12=6V。

13、基本共射放大电路如图3所示，已知：U CC＝6.7V，R b=300kΩ，R c=2kΩ，三极管的β=100，r bb, =300Ω，U BE=0.7V，C1和C2容量足够大。试求：

（1）静态工作点I BQ＝？，I CQ＝？U CEQ＝？（2）电压放大倍数A u=?

图3

解：I BQ=0.02m A,I CQ＝2mA，U CEQ＝2.7V；

A u=-βR C / r be=－100?2?103/1.6?103＝－125

14、判断图4（a）和（b）所示电路能否不失真地放大交流信号，并说明原因。

（a） (b)

图4

解：图3（a）和（b）所示电路均不能不失真地放大交流信号。其中图（a）中缺少基极偏置，图（b）中缺少发射极电阻。

15、图5为分压式偏置放大电路，图中有4处错误，请指出。

解：（1）C3应接到三极管发射极对地端；（2）发射极对地端需接R E与C3并联；（3）三极管集电极应接电阻R C；（4）电源电压U CC应为正电压。

16、说明图6所示电路为何种运算电路。已知：R1=12kΩ，R F=18kΩ，当输入电压u I=0.5V时，试求输出电压值u O。

图6

解：该电路为反向比例运算电路。u O =－0.75V 。

17、图7（a ）所示运放具有理想特性，设两个输入电压波形如图7（b ）所士示。试画出电压u 0的波形。

（a ） 图7 （b ） 解： 图示电路为标准减法器，直接运用公式即可得所求：

u 0=

R

R （u i2- u i1）= u i2- u i1

据此可画出输出波形如下图所示

18、图8所示为两级运放电路，已知R 1=R F1=10k Ω,R 2=R 3=R F2=20k Ω，u I1=1V 和u I2=0.5V ，计算电路输出电压u O 。说明该电路能够实现何种功能。

图8

解：u 0=0.5V ，该电路为减法运算电路。

19. 一个三位二进制数码由高位至低位分别送至电路的三个输入端，要求三 位数码中有奇数个1时，电路输出为1，否则为0。试画出逻辑图。

解：（1）根据提出的逻辑功能要求，列出真值表如下表。

（2）根据真值表列写出函数表达式 F=

ABC C B A C B A C B A +++

=)()(AC C A B C A C

A B +++

上式中

AC C A +=AC C A ?=))((C A C A ++=C

A C A +

所以 F=

)()(C A C A B C A C A B +++

=B ⊕A ⊕C 画逻辑图

由表达式可画出逻辑图如下图所示，它由两个异或门构成。

20. 根据下图所示波形，利用与非门画出实现其逻辑功能的逻辑图。

解：解采用正逻辑，高电平为逻辑“1”，低电平为逻辑“0”。根据波形列出真值表下表

21..对下图组合逻辑电路进行分析，写出逻辑函数FI、F2、F3、的表达式，并指出其逻辑功能。

解：Fl=A B

F2=A B

F3= A B十A B

其逻辑功能是实现两个一位二进制数的比较功能。

22. 8线－3线优先编码器74148逻辑框图、功能表如下图所示，分析其逻辑功能

逻辑图功能表

（1）其输入、输出的有效电位是什么？

（2）若以L表示低电位，H表示高电位，x表示高电位或者低电位，则当输入为01234567=xxxxxxL时，输出为A2A1A0为何值？

相当于什么十进制数？

（3）输出为A2A1A0=LLH=110＝(6)10，相当于十进制数6时，当输入01234567为何值？

解：（1）答：根据功能表得知，其输入、输出均以低电位为有效电位。

（2）答：01234567=xxxxxxL=0000001；输出A2A1A0=LLL=111＝(7)10，相

当于十进制数7。

（3）答：A2A1A0=LLH=110＝(6)10，相当于十进制数6时，输入为01234567=xxxxxLH=0000010。7脚为无效高电位，反映出优先编码器功能。

23.由中规模计数器74161构成的计数电路如下图所示。设计数器的初态为0，即Q D Q C Q B Q A=0000，（1）绘出其计数状态图，（2）分析其计数长度是多少？

解：设计数器的初态为0，即Q D Q C Q B Q A=0000，绘出其计数状态图如下

0000->0001->0010->0011->0100->0101->0110->0111->1000->1001->1010->1011->

由于计数器的循环计数状态共有7个，即计数长度为7，是一个七进制加法计数器。

24. 下图为二进制加法计数器74161构成的计数电路，构成八进制计数电路。（1）设计数器的初态为0，即Q D Q C Q B Q A=0000，绘出其计

数状态图（2）完成电路的正确连接。

解：设计数器的初态为0，即Q D Q C Q B Q A=0000，绘出其计数状态图如下。

000->0001->0010->0011->0100->0101->0110->0111->1000->1001->1010->1011->

正确的电路图，见下图所示。

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