电路与电子技术基础总复习题及解.docx

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电路与电子技术基础总复习题及解

《电路与电子技术基础》

总复习题及解

《电路与电子技术基础》

总复习题及解

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：

3、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）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）=

Ucos（t+u）对应的相量表示为

。

3、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，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

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信号，放大差模信号。

4、当NPN型晶体管工作在放大区时，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。

3、自激震荡的条件是：

（1）振幅条件：

;

（2）相位条件：

，其中n是整数。

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=；全波整流电路UO=；电容滤波电路

（通常取，）

二、解题

第一章解题：

1、书上习题试计算如习题图所示各元件的功率，并指明是生产功率还是吸收功率。

习题图

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）=-12W,生产功率

2、书上习题某段电路如习题图所示，试求Uab。

习题图

解：

Uab=10-8*2+18-2*2=8V

3、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=1V，U2=2V，U5=5V，求未知电压U3、U4的值。

解答：

分别选取各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=-4V

右回路：

-U2+U5–U4=0

代入数据，求得U4=-U2+U5=-2+5=3V

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+I3R3

这表明电路中任意两点间的电压Uab等于从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？

解：

顺势绕向：

-6+I+2I+3=0

I=1A

Uab=-1×1+6=5V

所以

等于5V

第二章解题：

1、书上

将习题图所示电路等效化简为一个电压源或电流源。

习题图

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：

is=6/3=2A,电流源的电流方向为电压的–指向+的方向；电阻仍为3Ω。

（c）化简为电压源模型（3Ω电阻不起作用）。

电压源的电压为电流源的开路电压：

us=5*2=10V,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2Ω。

（d）化简为独立电流源（10Ω电阻不起作用）。

化简、等效后的图如下：

2、书上

电路如习题图所示，求u3。

习题图

解：

设电流源电流向如图。

（一）支路电流法：

左孔回路：

6i1+4i2–10=0

节点电流：

i2-i1–4=0

右孔回路：

4i2–u3-10i1=0

解得：

i2=3.4A，i1=-0.6A,U4Ω=4*i2=V

U3=–10*=V

（二）节点电压法：

（1/6+1/4）U4Ω=10/6+4

得U4Ω=V

左孔：

-6i1+10=U4Ω，i1=-0.6A

右孔：

U3=–10*=V

3、书上

加用节点分析法计算习题图所示电路的节点电压u1与u2。

习题图

解：

设节点如图:

（1+1）u1–u2=I

-u1+（1+1+1/2）u2–u3=0

-u2+（1+1）u3=5-I

u1-u3=2u2

解得:

代掉I,u1=15/4V,u2=5/3V,u3=5/12V

4、补充1、如补充图，所示电路，已知U＝220V，RL＝50Ω，R1＝25Ω，R2＝75Ω。

求：

用分压表达式求U1的电压；用分流表达式求电流I2。

补充图

解：

R=R2//RL=R2RL/（R2+RL）=75*50/（75+50）=30Ω

U1=[R/（R+R1）]*U=[30/（30+25）]*220=120V

I=U/（R1+R）=220/（25+30）=4A

I2=[R2/（R2+RL）]*I=[75/（70+50）]*4=2.4A

5、补充2

补充图

6、补充图所示单口网络的短路电流

及a点、b点断开后的开口（路）电压Uab。

补充图

解：

顺时绕向：

2I+4I=6

=I=1A

断开a、b，此时回路中没电流，则开口电压Uab为：

-Uab+6*1=0，Uab=6V

7、补充，由习题改变，求补充习题图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）=4Ω

所以戴维南等效电路为：

8、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：

第三章解题：

1、题3-20所示电路中开关打开以前电路已达稳态，

时开关S打开。

求

时的

，并求t=2ms时电容储存的能量。

解：

本题为t=0时实行全响应。

uC（0-）=1/（1+1）*12=6V，uC（0+）=uC（0-）=6V

uC（∞）=12V

电压源短路，求时间常数电阻R0=R+R=2KΩ

τ=R0C==1/25S

三要素法：

uC（t）=12+（6-12）e-t/τ=12-6e-25t

t=2ms时

uC（t）=V

=396*10-6J

2、补充1

第四章解题：

1、

解：

u1=50

sin（ωt+30°）=50

sin（2*100πt+30°）=50

sin（200πt+30°）

U2=-100

sin（ωt-150°）=-100

sin（200πt-150°）

φ=φ1-φ2=30°-（-150°）=180°

2、

解：

3、

试求题4-10所示各电路的输入阻抗Z和导纳Y。

解：

（a）Z=R+L//C=1+j1*（-j2）/（j+（-2j））=1+2/（-j）=1+2j=

∠artan2

Y=1/Z=

/5∠-artan2S

（b）Z=1+（-j）//（1+j）=1+（-j）*（1+j）/（-j+1+j）=1+1-j=2-j=

∠artan-1/2Y=1/Z=

/5∠-artan-1/2S

（c）Z=（40+40j）//（40-40j）=（40+40j）*（40-40j）/（40+40j+40-40j）

=[1600-1600（-1）]/80=3200/80=40Ω

Y=1/Z=1/40=25*10-3S

（d）U=jωLI+（-rI）

Z=U/I=jωL-r

4、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（不一定要算出相位角）？

解答：

分析：

设电压为

总电流I=（32+42）1/2=5A，

第五章解题

书上习题：

1、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、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，所以等效电感为

Lab=L1+L2-2M=5+6-2*2=7H

3、如习题图5-7所示的正弦稳态电路。

已知电源内阻Rs＝1kΩ，负载电阻RL＝9kΩ，为使负载上获得最大功率，变压器的变比n＝N1／N2应为多少

解：

电流源等效为电压源：

US=iS*RS

RO=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*RL

n2=RO/RL=1/9

n=1/3

即N1/N2=1：

3

4、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：

对于L2线圈：

对于L1线圈，i1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，i2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V。

（a）

习题图6-3

解：

（a）D1二端断开（开路）时，D1正向电压为：

UD1=12V,

D2二端断开（开路）时，D1正向电压为：

UD2=12-6=6V。

所以D1导通，电压为：

IR-12+=0，IR==

-UAB+IR-12=0，UAB=IR-12==

（或取D1与AB端口的回路，+UAB=0，UAB=）

2、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V。

习题图6-5

解：

DZ1导通，输出恒压为Uo=

3、补充

在下图4所示电路中，已知UZ1=7V，UZ2=9V，则输出电压UO为多少？

图4

解答：

UZ1导通，为7V。

UZ2截止。

4、书上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UBE>0，IB>0；集电结反偏，UCE>0。

5、书上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，iC=βiB，

iE=iB+iC=iB（β+1）

=（iC/β）*（β+1）

三极管的微变等效电路:

第七章解题

1、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β＝50，UBEQ＝，估算静态工作点IBQ，ICQ，UCEQ；

（3）更换一只β＝100的三极管，重新估算IBQ，ICQ，UCEQ，此时电路能否正常放大

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；C2为输出隔直电容，RL为负载电阻；T为NPN晶体三极管。

（2）IBQ=（UCC-UBEQ）/Rb=/（600*103）=μA

ICQ=βIBQ=50**10-6=mA

UCEQ=UCC-ICQ*RC=*10-3*6*103=

UCEQ大于0较多，处于放大区。

（3）若β＝100，则

IBQ=（UCC-UBEQ）/Rb=/（600*103）=μA

ICQ=βIBQ=100**10-6=mA

UCEQ=UCC-ICQ*RC=*10-3*6*103=

因UCEQ值太小，所以三极管处在饱和区，电路不能放大。

2、补充设补充图所示电路中各电容对交流信号可视为短路，晶体管的=50，rbb’=200,UBEQ=,求：

（1）静态工作点ICQ、UCEQ各为多少？

（2）画出交流微变等效电路。

（3）输入电阻Ri,输出电阻Ro各为多少？

（4）电压放大倍数Au为多少？

补充图

解：

（1）

IBQ=（UCC-UBEQ）/R1

（2）交流微变等效电路如补充图

（3）

补充图交流微变等效电路

Ri=R1//rBE=

输出电阻Ro=R2=3KΩ

（4）

=

第八章解题

1、书上习题在习题图8-3中，A为理想运算放大器，D为理想二极管，试分析Uo和Ui的函数关系。

习题图8-3

解：

根据“虚短”u+=u-=0，“虚断”i+=i-=0。

ii=if，ui/R1=-uo1/Rf

uO1=-（Rf/R1）ui

uO==-（Rf/R1）V

2、书上习题在习题图8-5中，A为理想运算放大器。

已知Ui=,试求负载电阻RL上的电压Uo、电流IL以及集成运放的输出电流Io。

习题图8-5

解：

根据“虚短”u+=u-=0，“虚断”i+=i-=0。

这时，i1=if

if=i1=（ui–u-）/（50*103）=（50*103）=10μA

uO=-（Rf/R1）ui=-（100/50）*=-1V

IL=uO/RL=-1/（10*103）=-100μA

if=IO+IL

IO=if-IL=10-（-100）=110μA

3补充：

在补充习图3（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如

补充习图3（b）所示，当t＝0时uO＝5。

试画出输出电压uO的波形。

补充习图3

解：

为一积分电路，输出电压的表达式为

当uI为常量时

若t＝0时uO＝5，

当t＝10ms时,ui=5,

t=0到10时，

uO＝－200×5×（10-0）×10－3V+5＝－5V。

当t＝20mS时,ui=-5,

t=10到20时，

uO＝[－100×（－5）×（20-10）×10－3＋（－5）]V＝5V。

当t＝30mS时,ui=5,

同理得，uO＝-5V

解补充习图3

因此输出波形如解补充习图3所示。

4、【例】在图8-39所示反馈电路中：

（1）所示电路中引入的是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈；若为交流负反馈，则说明反馈的组态。

（2）已知R1=10kΩ，R2=100kΩ，R3=2kΩ，RL=5kΩ。

求在深度反馈条件下的

。

图8-39例用图

【解】

（1）如下图的极性，因为uD=uI-uF，所以为串联反馈。

令输出电压uo=0，即RL将短路，反馈电压uF依然存在，与uD的关系不变，故电路中引入的是电流反馈。

所以反馈的类型为电流串联负反馈。

（2）电路中引入了电流串联负反馈，R1、R2和R3组成了反馈网络，利用分流原理可得

由第二章的分流公式：

虚断i-=0

IR1=U/（R1+R2）=IOR///（R1+R2）

=【IOR3（R1+R2）/（R1+R2+R3）】/（R1+R2）

反馈系数F=Xf/Xo

5、补充：

试判断补充习图4放大电路的反馈极性。

是什么组态类型的电路？

反馈电压和电流的表达式是怎样的？

解：

设输入信号电压

的瞬时极性为（+），从运放的同相输入端接入，放大后运放输出端电压的瞬时极性为（+），加到三极管的基极，放大后三极管集电极输出电压的瞬时极性为（-），发射极输出电压的极性为（+），则回送到运放反相输入端的反馈电压极性也为（+），见解补充习图4，净输入电压：

减小，因此为负反馈。

因输入信号电压从同相输入端接入，反馈信号电压从反相输入端接入，所以为串联反馈。

又因反馈电流

反馈电压即反馈信号与输出电流成正比，因此为电流反馈。

由此可见，补充习图4为电流串联负反馈电路。

6、补充：

试判断补充习图5电路的反馈组态。

解：

见解补充习图5，设运放A1反相输入端电压

的瞬时极性为（+），则A1输出电压

为（-），A2输出电压

为（+），通过R1和R4分压反馈电压

的瞬时极性为（+），

与

反相串联在A1输入端，使净输入电压

减小，为负反馈；反馈信号从运放的同相输入端接入，输入信号从反相输入端接入，因此为串联反馈；反馈电压

与输出电压

成正比，比例系数为R1/（R1+R4），若

为零，则

也为零，因此为电压反馈；综上所述该电路为电压串联负反馈电路。

第九章解题

1、补充改错：

改正补充图9-1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。

要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。

图9-1

解：

（a）加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。

如下图。

（b）变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同铭端。

如下图。

2、补充分别标出补充图9-2所示各电路中变压器的同铭端，使之满足正弦波振荡的相位条件。

补充图9-2

解：

补充图9-2所示各电路中变压器的同铭端如解补充图9-2所示。

解补充图9-2

3、补充判断下图9-1电路能否产生正弦振荡,在图上标出瞬时极性。

图9-1

解：

能产生正弦振荡的极性如解图9-1。

解图9-1

4、补充标出图9-2变压器的同名端使之能产生正弦振荡。

图9-2

解：

能产生正弦振荡的极性和同名端如解图9-2。

解图9-2

第十章解题

1、书上习题指出如习题图10-1所示桥式整流电容滤波电路的错误。

习题图10-1

解：

正确的接法应是如下图：

解答习题图10-1

2、书上习题硅稳压管稳压电路如习题图10-3所示。

已知硅稳压管

的稳定电压

＝10V，动态电阻和反向饱和电流均可以忽略，限流电阻R＝RL=1kΩ，未经稳压的直流输入电压Ui＝24V。

习题图10-3

（1）试求Uo，Io，I及

。

（2）若负载电阻RL的阻值减小为kΩ，再求Uo，Io，I及

。

解：

（1）Uo=

＝10V

I=（24-10）/（1*103）=14mA

Io＝10/（1*103）=10mA

=14-10=4mA

（2）反向导通时

＝10V,负载电阻RL的阻值减小为kΩ

I＝Io＝24/（（1+*103）=16mA

Uo=I*RL=16*10-3×*103=8V<

＝10V

（因若不考虑DZ的的限压，则计算可知，RL上的电压为12V）

所以D没反向工作，

=0mA

3、书上【例】已知单相桥式整流电容滤波电路如图10-8所示。

要求UL＝12V，IL＝10mA，电网工作频率为50Hz。

试计算整流变压器次级电压有效值U2，并计算RL和C的值。

图10-8电容滤波电路

解：

＝10V

＝kΩ

C≥（3～5）

＝（3～5）

＝（～）μF

4、补充1：

电路如图所示，设

，晶体管T的

，R1＝1Ω，R2＝2Ω，ID＞＞IB。

求解负载电流IL与

的关系式。

图

解：

因为

，所以

5、补充2：

由固定输出三端集成稳压器W7815组成的稳压电路如补充图所示。

其中R1＝2kΩ，R2＝kΩ，三端集成稳压器本身的工作电流IQ＝2mA，Ui值足够大。

试求输出电压Uo值。

补充图

【解】Uo＝

6、补充3：

下图10-1由三端集成稳压器W7805构成的直流稳压电路，已知W7805的直流输出电压为5V，IW=9mA,电路的输入电压UI=16V，求：

电路的输出电压UO=？

图10-1

解：

R1上电压为5V

R2上电流：

5/+9=+9=mA

R2上电压为R2*=*=V

输出电压为：

UO=5+=