1、全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 10及答案解析(总分：74.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.PNP型晶体管工作在放大区时，一个电极电位关系为 【 】（分数：2.00）A.V C V E V BB.V B V C V EC.V C V B V ED.V B V E V C2.题 2图所示电路，若要求闭环电压放大倍数为 A 6 ，则 R f 应为 【 】 （分数：2.00）A.220kB.250kC.300kD.350k3.题 3图所示电路中引入的交流反馈类型为 【 】 （分数：2.00）A.电流并联负反馈B.电流串联负反馈C.电压并联负反
2、馈D.电压串联负反馈4.理想运放工作在非线性区时，下列说法正确的是 【 】（分数：2.00）A.输入电阻为 0B.输出电阻为C.电路中引入了负反馈D.电路开环工作或引入了正反馈5.逻辑函数 的最简式为 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.6.逻辑函数 （分数：2.00）A.m(0，1，2，6)B.m(0，2，3，4)C.m(0，2，4，6)D.m(1，2，3，4)7.逻辑函数 （分数：2.00）A.AB.C.0D.18.逻辑函数 ，约束条件为 ABAC0，则最简与或式为 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.9.题 9图电路中 TTL逻辑门，其输出 Y为 【 】 （分数：2.00）A
3、.B.C.D.10.TTL集成电路 74LS138是 3线-8 线译码器，译码器为输出低水平有效，若使能端 000，输入为 A 2 A 1 A 0 101 时，输出 （分数：2.00）A.00100000B.11011111C.11110111D.1111111111.题 11图中触发器的次态 Q n1 为【 】 （分数：2.00）A.0B.1C.D.Q n12.下列电路中没有稳态的电路是 【 】（分数：2.00）A.施密特触发器B.单稳态触发器C.多谐振荡器D.计数器13.晶闸管导通的条件是 【 】（分数：2.00）A.U AK 0，U GK 0B.U AK 0，U GK 0C.U AK 0
4、，U GK 0D.U AK 0，U GK 014.单相桥式全控整流电路带电阻性负载，触发脉冲的移相范围为 【 】（分数：2.00）A.090B.0120C.0150D.018015.降压变换电路中，已知电源电压 U d 10V，占空比 D （分数：2.00）A.2VB.3VC.4VD.5V二、填空题(总题数：10，分数：20.00)16.半导体二极管的反向电流越_，说明该二极管的单向导电性越好。（分数：2.00）填空项 1:_17.阻容耦合和直接耦合两种多级放大电路，既能放大交流信号又能放大直流信号的是 1 多级放大电路。（分数：2.00）填空项 1:_18.甲乙类互补对称功率放大电路中，已知
5、电路的最大不失真输出功率 P oM 10W，则每个晶体管的最大管耗 P VTmax 1。（分数：2.00）填空项 1:_19.十六进制数(C3) 16 可用二进制数表示为 1。（分数：2.00）填空项 1:_20.与 CMOS电路相比，TTL 电路功耗高，抗干扰能力 1。（分数：2.00）填空项 1:_21.T触发器的特性方程为 1。（分数：2.00）填空项 1:_22.三个触发器组成的最大进制计数器为 1 进制。（分数：2.00）填空项 1:_23.电力电子装置可能的过电压有外因过电压和 1 两种。（分数：2.00）填空项 1:_24.单相半波相控整流电路带阻感性负载时，由于电感存在感应电动
6、势，导致输出电压出现负值，从而降低了输出电压的平均值。解决的办法是在负载两端并联 1。（分数：2.00）填空项 1:_25.电压型单相全桥式逆变器的开关器件有多种驱动方式，如 1 控制、移相控制和脉冲宽度控制(PWM)等。（分数：2.00）填空项 1:_三、分析计算题(总题数：8，分数：16.00)26.电路如题 26图所示，已知 u i 5sin(t)V，二极管导通电压 U D 7 V。试画出 u i 与 u o 的波形，并标出幅值。 （分数：2.00）_27.在题 27图所示电路中，已知 V CC 16V，R L 4，VT 1 和 VT 2 管的饱和管压降U CES 2V，输入电压足够大。
7、试问： (1)最大输出功率 P om 为多少? (2)晶体管的最大功耗 P VTmax 为多少? (3)为了使输出功率达到 P om ，输出电压的有效值约为多少? （分数：2.00）_28.用 74LS138和门电路实现下列逻辑函数： （分数：2.00）_29.试分析题 29图所示电路是否存在竞争一冒险现象，如果存在竞争一冒险现象，说明都发生在其他变量为何种取值情况下。 （分数：2.00）_30.根据题 30图中各触发器的不同连接方式，分别画出输出端 Q 1 、Q 2 、Q 3 的波形。设各触发器初始状态均为 0，且时钟脉冲 CP相同。 （分数：2.00）_31.分析题 31图所示逻辑电路，判
8、断是同步还是异步时序逻辑电路。写出驱动方程、状态方程，分析逻辑功能。 （分数：2.00）_32.三相全控桥式整流电路带电阻电感性负载，电路如题 32图所示。试写出输出电压的平均值 U d 的表达式，并说明触发延迟角口为多大时输出电压平均值 U d 最大，最大是多少?触发延迟角 为多大时输出电压平均值 U d 最小，最小是多少? （分数：2.00）_33.题 33图所示为一直流斩波器，VT 为开关元件，采用 PWM调制。 已知 U s 120V，导通时间为05ms，关断时间为 05ms。 (1)求斩波器的周期 T，占空比 D； (2)求斩波器的平均电压 U d 。 （分数：2.00）_四、设计题
9、(总题数：4，分数：8.00)34.设计一个由集成运算放大器构成的电路，要求实现 u o 4u I ，反馈电阻 R 2 140k。 (1)画出电路图； (2)计算各电阻元件的阻值。（分数：2.00）_35.一个四位二进制码，若此码表示的十进制数 N为偶数且 N1 时输出 y为“1”，否则 y为“0”，试用最少的与非门实现该逻辑电路。要求：(1)列出真值表；(2)写出最简输出表达式；(3)画逻辑图。（分数：2.00）_36.反馈置数法将同步十六进制计数器 74LS161接成十一进制计数器。（分数：2.00）_37.如图题 37图所示的单相全控桥式整流电路，R d 4，要求 I d 在 025A
10、之间变化，求： (1)整流变压器 T r 的电压比(不考虑裕量)； (2)选择晶闸管的型号(考虑 2倍裕量)。 （分数：2.00）_全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 10答案解析(总分：74.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.PNP型晶体管工作在放大区时，一个电极电位关系为 【 】（分数：2.00）A.V C V E V BB.V B V C V EC.V C V B V E D.V B V E V C解析：解析：PNP 型晶体管工作在放大区时，发射极电位最高，集电极电位最低。三个电极电位关系为 V C V B V E 。2.题 2图所示电
11、路，若要求闭环电压放大倍数为 A 6 ，则 R f 应为 【 】 （分数：2.00）A.220kB.250k C.300kD.350k解析：解析：该电路为同相比例运算电路，比例系数即为放大倍数。3.题 3图所示电路中引入的交流反馈类型为 【 】 （分数：2.00）A.电流并联负反馈B.电流串联负反馈 C.电压并联负反馈D.电压串联负反馈解析：4.理想运放工作在非线性区时，下列说法正确的是 【 】（分数：2.00）A.输入电阻为 0B.输出电阻为C.电路中引入了负反馈D.电路开环工作或引入了正反馈 解析：解析：当集成运放工作在开环状态或者引入正反馈时，集成运放进入饱和区而工作在非线性区。5.逻辑
12、函数 的最简式为 【 】 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析：运用常用公式法可得 。6.逻辑函数 （分数：2.00）A.m(0，1，2，6) B.m(0，2，3，4)C.m(0，2，4，6)D.m(1，2，3，4)解析：解析： 。7.逻辑函数 （分数：2.00）A.AB. C.0D.1解析：8.逻辑函数 ，约束条件为 ABAC0，则最简与或式为 【 】 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：根据逻辑函数画出的卡诺图和卡诺圈如答 8图所示。 由卡诺图可得最简表达式为9.题 9图电路中 TTL逻辑门，其输出 Y为 【 】 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：10.TTL
13、集成电路 74LS138是 3线-8 线译码器，译码器为输出低水平有效，若使能端 000，输入为 A 2 A 1 A 0 101 时，输出 （分数：2.00）A.00100000B.11011111C.11110111D.11111111 解析：解析：若使能端 ，说明三个使能端中 S，为无效电平，则无论输入为何值时，输出均为无效电平。故输出11.题 11图中触发器的次态 Q n1 为【 】 （分数：2.00）A.0B.1C. D.Q n解析：解析：图中驱动方程为 ，代入 JK触发器的特性方程12.下列电路中没有稳态的电路是 【 】（分数：2.00）A.施密特触发器B.单稳态触发器C.多谐振荡器
14、 D.计数器解析：13.晶闸管导通的条件是 【 】（分数：2.00）A.U AK 0，U GK 0 B.U AK 0，U GK 0C.U AK 0，U GK 0D.U AK 0，U GK 0解析：14.单相桥式全控整流电路带电阻性负载，触发脉冲的移相范围为 【 】（分数：2.00）A.090B.0120C.0150D.0180 解析：15.降压变换电路中，已知电源电压 U d 10V，占空比 D （分数：2.00）A.2V B.3VC.4VD.5V解析：解析：降压变换电路中输出电压的平均值二、填空题(总题数：10，分数：20.00)16.半导体二极管的反向电流越_，说明该二极管的单向导电性越好
15、。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：小）解析：17.阻容耦合和直接耦合两种多级放大电路，既能放大交流信号又能放大直流信号的是 1 多级放大电路。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：直接耦合）解析：18.甲乙类互补对称功率放大电路中，已知电路的最大不失真输出功率 P oM 10W，则每个晶体管的最大管耗 P VTmax 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：2）解析：19.十六进制数(C3) 16 可用二进制数表示为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：(11000011) 2）解析：20.与 CMOS电路相
16、比，TTL 电路功耗高，抗干扰能力 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：差）解析：21.T触发器的特性方程为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：*）解析：22.三个触发器组成的最大进制计数器为 1 进制。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：八）解析：23.电力电子装置可能的过电压有外因过电压和 1 两种。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：内因过电压）解析：24.单相半波相控整流电路带阻感性负载时，由于电感存在感应电动势，导致输出电压出现负值，从而降低了输出电压的平均值。解决的办法是在负载两端并联 1。（
17、分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：续流二极管）解析：25.电压型单相全桥式逆变器的开关器件有多种驱动方式，如 1 控制、移相控制和脉冲宽度控制(PWM)等。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：固定脉冲）解析：三、分析计算题(总题数：8，分数：16.00)26.电路如题 26图所示，已知 u i 5sin(t)V，二极管导通电压 U D 7 V。试画出 u i 与 u o 的波形，并标出幅值。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：当 u i 37V 时，D 1 导通，D 2 截止 u o 37V 当 u i 37V 时，D 1 截止，D 2 导通 u
18、 o 37V 当一 37Vu37V 时，D 1 截止，D 2 截止 u o u i 其波形图如答26图所示。 )解析：27.在题 27图所示电路中，已知 V CC 16V，R L 4，VT 1 和 VT 2 管的饱和管压降U CES 2V，输入电压足够大。试问： (1)最大输出功率 P om 为多少? (2)晶体管的最大功耗 P VTmax 为多少? (3)为了使输出功率达到 P om ，输出电压的有效值约为多少? （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)最大输出功率为 (2)晶体管的最大功耗 (3)输出功率为 P om 时的输出电压有效值 )解析：28.用 74LS138和门电路实现
19、下列逻辑函数： （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)将给定的逻辑函数化为最小项之和的形式，令 74LS138的输入为 A 2 A，A 1 B，A 0 C F 1 ABACBC (2)令 、画出连线图如答 28图所示。 )解析：29.试分析题 29图所示电路是否存在竞争一冒险现象，如果存在竞争一冒险现象，说明都发生在其他变量为何种取值情况下。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由逻辑图可知 YAB 当 BC1 时，YA )解析：30.根据题 30图中各触发器的不同连接方式，分别画出输出端 Q 1 、Q 2 、Q 3 的波形。设各触发器初始状态均为 0，且时钟脉冲 CP相同。
20、（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：三个触发器均为下降沿出发的 JK触发器，其特性方程为 第一个 JK触发器的驱动方程为 第二个 JK触发器的驱动方程为 第三个 JK触发器的驱动方程为 各触发器波形如答 30图所示。 )解析：31.分析题 31图所示逻辑电路，判断是同步还是异步时序逻辑电路。写出驱动方程、状态方程，分析逻辑功能。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：该逻辑电路为同步时序逻辑电路。 驱动方程： D 0 D I D 1 Q 0 D 2 Q 1 D 3 Q 2 状态方程： Q 0 n1 D I Q 0 n1 Q 0 n Q 0 n1 Q 1 n Q 0 n1 Q 2 n
21、逻辑功能：串行右移寄存器。)解析：32.三相全控桥式整流电路带电阻电感性负载，电路如题 32图所示。试写出输出电压的平均值 U d 的表达式，并说明触发延迟角口为多大时输出电压平均值 U d 最大，最大是多少?触发延迟角 为多大时输出电压平均值 U d 最小，最小是多少? （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：输出电压平均值的表达式为 U d 234U 2 cos 当 0时，输出电压达到最大 U dmax 234U 2 当 90时。输出电压达到最小 U dmin 0)解析：33.题 33图所示为一直流斩波器，VT 为开关元件，采用 PWM调制。 已知 U s 120V，导通时间为05ms，
22、关断时间为 05ms。 (1)求斩波器的周期 T，占空比 D； (2)求斩波器的平均电压 U d 。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)Tt on t off 0.50.51(ms) 占空比 D )解析：四、设计题(总题数：4，分数：8.00)34.设计一个由集成运算放大器构成的电路，要求实现 u o 4u I ，反馈电阻 R 2 140k。 (1)画出电路图； (2)计算各电阻元件的阻值。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)电路图如答 34图所示。 (2)因为 u O (1 十 )u I 4U I ，R 2 140k 所以 R 1 4667k 又因为 R P R N
23、 ，所以 RR 1 R 2 )解析：35.一个四位二进制码，若此码表示的十进制数 N为偶数且 N1 时输出 y为“1”，否则 y为“0”，试用最少的与非门实现该逻辑电路。要求：(1)列出真值表；(2)写出最简输出表达式；(3)画逻辑图。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)用 A 3 、A 2 、A 1 、A 0 表示该码的四位，作为输入；输出为 Y。 (2)真值表如答 35表所示。 (3)根据真值表可得逻辑函数式为 卡诺图答 35(a)图所示。 由卡诺图可得 (4)逻辑图如答 35(b)图所示。 )解析：36.反馈置数法将同步十六进制计数器 74LS161接成十一进制计数器。（分数
24、：2.00）_正确答案：(正确答案：74LS161 为同步预置数方式。即使预置数端 ，还要等下一个计数脉冲到来才置入数据，故没有过渡状态。 令 D 3 D 2 D 1 D 0 0000，计数器从 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 0000 开始计数。当第 10个计数脉冲到来时， Q 3 Q 2 Q 1 0 1010，此时 其状态转换图如答 36图所示。 )解析：37.如图题 37图所示的单相全控桥式整流电路，R d 4，要求 I d 在 025A 之间变化，求： (1)整流变压器 T r 的电压比(不考虑裕量)； (2)选择晶闸管的型号(考虑 2倍裕量)。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)负载上的最大平均电压为 U dmax I dmax 254100(V) 又因为 U d 09U 3 当 0 时，U d 最大，即 U dmax 09U 2 ，有 所以变压器的变比为 (2)因为0 时，i d 的波形系数为 所以负载电流有效值为 IK f I d 111252775(A) 因 则晶闸管的额定电流为 考虑两倍裕量，取 30A。 晶闸管承受的最大反向电压为 U TM )解析：
