2014年北京中级职称考试电气专业基础与实务分析题练习含知识产权基础知识题库201402

电气工程师案例分析复习题五、案例分析题1．如图所示电路，已知R1=2k、R2=2k、I=4mA、E1=24V、E2=12V，求电阻R1上的电压降UR1为多少?法一：应用戴维南定理将R1作为待求支路，等效电路为V20241224SEΩk2SRV10222201RU法二：应用等效电源变换V1022212321RU2．在下图所示的电路中，E1=130V、E2=117V、R1=1、R2=0.6、R3=24，试计算I1=?、I2=?、I3=?法一：支路电流法321III221121RIRIEE216.0117130II216.013II33222RIRIE32246.0117II246.011723II246.01176.013222III226.0117246.012413II24131176.0246.0122II195236.02422IIA16.58.371958.1324195236.0241952IA90.916.56.0131IA74.416.590.93I法二：叠加原理A02.82585.01130246.0246.011301IA02.8002.82246.0242IA00.202.8002.823IA00.7596.06.01172412416.01172IA00.7200.75241241IA00.300.7200.753IA02.1000.7202.821IA02.502.8000.752IA00.500..300.23I法三：等效电源变换A532524375.0375.03IV120245abUA1011201301IA56.01201172I法四：戴维南定理Ω375.06.016.01SRV125.1226.06.01117130117SEA01.524375.0125.1223IV24.1202401.5abU（以下略）3．在下图所示电路中，试计算输出电流I0为多少。法一：戴维南定理Ω323020302020SRV42203020305050SEA27.1132420I法二：等效电源变换A27.15.312012120I法三：叠加原理A9091.063010201500213021302030502130302130213020500IA3636.012112120IA27.13636.09091.00I4．如下图所示电路，试求各支路电流I1、I2和I3。用支路电流法，方程为：321III22111RIRIE33222RIRIE代入给定参数，得321III212210II32225II解方程组得221022522132IIIII，由此得mA5.22I、mA5.21I、03I。5．有一阻抗Z=5+j5（），试计算它的模和阻抗角（相位角）各为多少？法一：相量法Ω07.72555222L2XRZ455arctanarctanLRX法二：向量图法6．试计算下图所示的RLC电路的谐振频率f0为多少Hz，并计算电路谐振时通过电阻R的电流I为多少?法一：用公式Hz69.500312.0000314.021210LCfA11010I法二：用基本概念由XL=XC锝0L=1/C0，化简得rad/s47.3180314.0000314.0110LCHz69.50247.318200f7．如图所示的RLC并联电路，测得图中各电流有效值分别为i=5A，iR=5A，iL=6A，则iC=?法一：判断法既然iR=i，必有iC=-iL,即有效值IC=6A。法二：计算法令A5RII，则A906LI，根据LCRIIII，得CLII，有效值IC=6A。8．试分析下面电路的工作原理，并画出输出波形图。原理：u2正半周，V1、V3导通，V2、V4截止，RL上电流从上到下，UL0；u2负半周，V2、V4导通，V1、V3截止，RL上电流从上到下，UL0。波形：9．桥式整流电路如图所示，试说明工作原理。若V100sin1022tu，A100sin52tio，试画出uo的波形，并标出输出电压uo的峰值电压、输出电压uo周期T的参数，计算在负载电阻RL上消耗的功率（忽略整流二极管D1、D2、D3、D4上的压降）。说明：电源电压频率f=50Hz、周期T=0.02s；输出电压周期To=0.01s。RL上消耗的功率：Uo=0.9U2=0.910=9VIo=5APo=UoIo=95=45W10．分析下图所示电路的工作原理，并计算输出电压VOUT为多少伏特？图中，假定晶体三极管PN结电压降为0.7V。此电路为针对负载不稳定的稳压电路，输出电压VOUT为15.70.7=15V。其稳压原理是：VOUT升高时，三极管VT基极电位不变，集电极电位升高，发射结电压降低，管压降UCE降低，使输出电压降低；VOUT降低时，变化相反，也起到稳定输出电压的作用。该电路对电源电压波动的稳定效果不明显。只能勉强解释为：Vin升高时，使输出电压VOUT升高，以下分析同上。11．下图所示的电路有VCC=+12V、RC=4k、RB1=30k、RB2=10k、RL=6k、RS=300、RE=2.3k，假设VBE=0.7V、=60，求这个放大电路的静态工作点IB0、IC0、IE0、VC0、VE0各为多少？该电路为共发射极分压偏置直流电流串联负反馈放大电路。静态工作点为：V3121030102B1B2BBCCURRRVmA13.27.03EBEB0ERUVImA0164.0601110E0BIImA984.00164.060B0CIIV76.53.214984.012EE0CC0CC0CRIRIUU12．试分析下图所示半导体共发射极放大电路的工作原理、分析每个电阻器和电容器元件的作用（电路中晶体管的共发射极放大倍数=25），并计算电路的工作点VCO、ICO、IEO和IBO。设电路的VBO=0.7V。各元件的作用：RB的作用是确定静态基极电流IB；RC的作用是将集电极电流的变化转换为输出电压的变化以及确定三极管的静态工作参数；RL是负载电阻；C1的作用是耦合输入型号以及隔断直流；C2的作用是耦合输出型号以及隔断直流。工作原理：当有ui输入时，基极电流由IB变化为（IB+iB），集电极电流由IC变化为（IC+iC）=（IB+iB）；RC上的电压降发生相应的变化，集电极电压也随之发生变化；经C2隔断直流后输出交流电压uo。uo与ui的相位相差180。静态工作点：mA113.01007.0120BBECCBRUUImA825.2113.0250BCIImA938.2113.02610BEIIV35.62825.2120CCCCCRIUV13．试对下图所示的电路，指出它是什么电路，并计算IC、VC、VB、VE的静态工作点参数。该电路为共发射极分压偏置直流电流串联负反馈放大电路。静态工作点：V412102010212CCBBBBURRRVmA65.127.040EBEBERUVImA165.1100EBIImA65.110BCIIV265.1265.11120EECCCCCRIRIUV14．在下图所示的电路中，试计算晶体管VT的VC、VB和IE、IC各为多少。有关元器件参数值如图所示，已知晶体管VT的VBE＝0.7V。静态工作点：V412102010CC2B1B2BBURRRVmA65.127.04EBEB0ERUVImA165.110E0BIImA65.11B0CIIVC、VB和IE、IC：V4BVV265.1265.1112EECCCCCRIRIUVmA65.1EImA165.11EBII15．试计算下图所示的反相求和运算放大器的输出电压UO。因为fo2211RURURUii，所以1011025oU。可求得Uo=125V。16．在下图所示的一个2输入信号的同相求和输出线性放大电路，运算放大器的开环增益K=，输入阻抗为无限大，输出阻抗为0，输入信号Ui1=1V、Ui2=2V、电阻R1=k、R2=10k、Rf=10k，试计算输出电压Uo=?∵ii1+ii2=if及u+=u=0∴foiiRuRuRu2211V5.210210201102211RURRURUififo17．电路如下图所示，已知R1=20k，如果要使uo=10(u2-u1)，问电路应再加什么元件？所加元件应加到何处？画出应有的电路图。如下图加Rf和R3，则1f33f21f23231fo101010101uRRRRuRRuRRRRRu取Rf=100、R3=Rf=100，可得uo=10(u2-u1)，且运放的输入电阻刚好保持平衡。18．电路如图所示，已知R1=20k，如果要使uo=10(u2-u1)，则电路需加何元件？元件应加到何处？此题把上边的端子作同相输入端，把下边的端子作反相输入端，不符合常规，但不能算是错题（命题人可能没有分清同相输入端和反相输入端）。求解步骤案为这时，1i3132f22fo1uRRRRRuRRui。可求得Rf=200k、R3=200k。但后面必须加一个反相器。见下图。19．试将二进制数据（11000101）2转换为十进制数据（）10。要求写出转换过程。101010026712)197()1464128()21212121(211000101mniiiK20．试对下图所示的DTL逻辑电路工作原理进行分析，指出它是什么逻辑电路，并指出二极管VD3和VD4的作用是什么？原理分析：当输入端A、B均为高电平（1态，3.6V）时，VD1、VD2均导通，C点电位为3.6+0.7=4.3V；而VD3、VD4及VT的发射结导通的条件是C点电位为0.7+0.7+0.7=2.1V；因为4.3V2.1V，所以这时VT饱和导通，输出端Y输出低电平。当输入端A、B有一个为低电平（或两个都是低电平，0.3V）时，C点电位被钳制为0.3+0.7=1V；因为1V2.1V，所以这时VT截止，输出端Y输出高电平。由以上分析，该电路是由二极管-三极管组成的与非门电路。VD3、VD4的作用：如没有VD3和VD4，即使在输入端A、B有一个为低电平的情况下，C点1V的电位仍可使VT导通输出低电平，即电路总是输出低电平，电路不再提供与非的逻辑关系。如果只有VD3、VD4中的一个，在输入端A、B有一个为低电平的情况下，C点1V的电位虽然低于1.4V，VT应该截止，但由于二者比较接近，与非门电路的可靠性大大降低。此外，当C点电位从高电位转为低电位时，VD3、VD4阳极上的正电荷经VD1或VD2（或VD1及VD2）放电，可加速VT基极电流衰减，即加速电路输出的翻转。21．写出下面卡诺图表示输出Y的逻辑表达式，并化简Y的逻辑表达式。ABCDCAY22．试用卡诺图化简下面的逻辑表达式。DCCABAY此题有问题。23．利用卡诺图简化下列逻辑表达式。DCBBCDBCACDBAY化成最小项：DCBADCABBCDAABCDDBCAB