电子电路与系统基础考试

1清华大学本科生期中考试试题纸《电子电路与系统基础I》2011年春季学期期中考试试题班级学号姓名1、填空题：（30分）。a)放大器用什么二端口网络参量描述最适宜？i.电压放大器用（）参量描述最适宜；ii.电流放大器用（）参量描述最适宜；iii.跨导放大器用（）参量描述最适宜；iv.跨阻放大器用（）参量描述最适宜。b)电压缓冲器可实现电压缓冲inoutvv，所谓缓冲，就是隔离负载对信源的影响。那么，电压缓冲器应该是（）放大器，最适宜于它的二端口网络矩阵为（）c)放大器采用什么形式的反馈类型可形成近乎理想的受控源？i.采用（）负反馈可形成近乎理想的压控压源；ii.采用（）负反馈可形成近乎理想的压控流源；iii.采用（）负反馈可形成近乎理想的流控压源；iv.采用（）负反馈可形成近乎理想的流控流源。d)放大器采用负反馈，有哪些好处，列举其二：i.好处1（）；ii.好处2（）；iii.负反馈放大器具有这些好处的原因是（）。e)3je（）（用复数表示）。f)如图1所示，同学在测试端口接电压表，测得端口电压为6V，在测试端口接电流表，测得端口电流为1.2mA，则电源电压为（）V，电阻R为（）。k10R测试端口SV2R3R1SV4R5SI图1某实验电路图2某电路g)如图2所示，该电路中有5个基本电路元件：i.首先在图上标记每个元件的电压电流参考方向，第i个元件的电压记为iV，第i个元件的电流记为iI；ii.用2b法，本电路可列出（）个元件约束条件方程，可列出（）个KVL方程，可列出（）个KCL方程；2iii.请用2b法，列写出10个电路方程，首先是5个元件约束方程，其后是KVL方程，最后是KCL方程：1.（）2.（）3.（）4.（）5.（）6.（）7.（）8.（）9.（）10.（）iv.如果用结点电压法求解该电路，请列写出该线性电路的结点电压方程：h)基带低频信号为tvb，正弦载波为tVtvccmccos，下面形式的波形为什么类型的调制信号？i.ttvkVtvcbcmMcos（）ii.tbccmMdttvktVtv0cos（）iii.tkvtVtvbccmMcos（）2、简答题，请给出简单计算过程。（30分）a)将电压信号VtttV0003cos25.0cos5.01加载到1k电阻上，求电阻上消耗的功率为多少mW。b)天线接收到的信号功率为-100dBm，信号带宽为243kHz，则接收机输入端信号的信噪比为多少dB？（已知玻尔兹曼常数KJk231038.1，室温为25C）c)某二极管电路如图3a所示，已知电阻kRL1，信源电压为VtVSsin1.03请给出负载电阻上的电压大小。DSVLRDRV4INVOUTV图3a二极管电路I图3b二极管电路IId)请画出图3b所示二极管电路的输入输出电压转移特性曲线；回答哪个区域可以用于信号传输？传输增益为多少？3e)图4是一个大电路中的一部分电路，用电压表测量获得端口1和端口2的电压分别为1V、2V，则中间位置A点的电压AV为多少？给出详尽的推导过程，说明该过程中你采用了什么电路定理/定律。f)图5是一个大电路中的一部分电路，求从端口看入的戴维南等效电压和戴维南等效电阻，并画出等效电路。g)图6所示为一简单逆变器电路，开关受控于方波信号：当方波为5V时，开关闭合，12V电压加载到100电阻上；当方波电压为0V时，开关断开。i.求电阻上消耗的功率为多少？ii.开关上消耗的功率为多少？1VA2VAV1R2RV45050100I4ImA20图4大电路系统中的部分电路I图5大电路系统中的部分电路II3、已知某电阻型二端口网络的z矩阵为22211211RRRRz其中，四个阻抗参量均为实数。（11分）a)分析该二端口网络的有源性条件是什么？b)有源性条件对应的物理涵义是什么？4、已知单端口元件的伏安特性曲线如图7a和7b所示，其中元件端口电压和端口电流的参考方向如图7c所示（12分）a)给出图7a元件伏安特性的数学方程描述和等效电路图。（6分）b)给出图7b元件伏安特性的数学方程描述和等效电路图。（6分）VIO1V1I0V0IVIO0V0I1VVI元件127a伏安特性曲线I7b伏安特性曲线II7c端口压流参考方向定义图7单端口元件的伏安特性曲线SV12100CV图6简单逆变器电路45、图8是一个运放电路，其中WR是电位器。（7分）a)判断这是负反馈还是正反馈？给出判断过程。b)给出输出电压与两个输入电压之间的关系式。c)根据输入输出关系说明该电路完成什么功能。1inV2inVoutV1R2R1R2R3RWR1OPA2OPAbercerbemvgbevbceGNDER图8运放电路图9负反馈放大器6、已知晶体管模型为跨导器模型，如图9所示，现加入负反馈电阻ER。已知跨导增益mg足够大，使得1bemrg，1cemrg，1EmRg，而反馈电阻相对跨导器内阻又比较小，即cebeErrR,，请分析：（5分）a)该负反馈放大器属哪种反馈类型？b)根据反馈类型用二端口网络形式画出正确的二端口网络连接关系。c)给出反馈放大器增益、输入电阻、输出电阻表达式。7、分析图10所示的运放二极管电路，说明这个电路完成什么功能?（5分）inVRR1RR21D2DRR3RR4outV1OPA2OPA图10运放二极管电路