1、全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 3及答案解析(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.PN结加反向电压时，空间电荷区将 【 】（分数：2.00）A.变窄B.基本不变C.变宽D.不确定2.在某电压放大电路中，测得晶体管的三个管脚电位分别为一 3V，一 23V，一 74V，则下列说法错误的是 【 】（分数：2.00）A.该管属于硅管B.该管是 NPN管C.一 74V 的管脚是集电极D.一 3V的管脚是基极3.集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 【 】（分数：2.00）A.减小零点漂移B.增大放大倍数C.提高输入电阻D.减小输出电
2、阻4.若实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路，需引入的负反馈类型是 【 】（分数：2.00）A.电流并联B.电压并联C.电流串联 ID.电压串联5.输入为 8位的二进制编码器，其输出二进制代码的位数为 【 】（分数：2.00）A.256位B.128位C.4位D.3位6.若 ABCD为最小项，则它有逻辑相邻项个数为 【 】（分数：2.00）A.8B.4C.28D.167.将表达式 ABCD 变成一个可以用一个四输入与非门和反相器实现的表达式，其形式为 【 】（分数：2.00）A.B.C.D.8.下列属于组合逻辑电路的是 【 】（分数：2.00）A.编码器B.寄存器C.触发器D.计数器9.下
3、列几中 TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是 【 】（分数：2.00）A.或非门B.与非门C.异或门D.OC门10.下列四个时序逻辑电路的状态转换图，其中不具备自启动特性的是 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.11.TTL集成电路 74LS138是 3线一 8线译码器，译码器为输出低电平有效，若使能端 100，输入为 A 2 A 1 A 0 101 时；输出 （分数：2.00）A.00100000B.11011111C.11110111D.0000010012.施密特触发器常用于 【 】（分数：2.00）A.脉冲整形与变换B.定时延时C.计数D.寄存13.单相桥式全控整流电路带阻
4、感性负载(电感足够大)时，若 U 2 10 V，触发延迟角 60，则输出端电压的平均值和晶闸管承受的最高反向电压分别为 【 】（分数：2.00）A.9V、10VB.45V、10VC.45V、14VD.9 V、14V14.下列关于交，交变频器特点的描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.没有直流环节，一次变换，变频器的效率高B.采用电网电压换流，不需专门的换流电路C.必须使用快速晶闸管D.用于交流电动机变频调速时便于实现再生制动15.三相全控桥式整流电路带阻感性负载时，触发延迟角口的移相范围是 【 】（分数：2.00）A.90180B.0180C.090D.180360二、填空题(总题数：1
5、0，分数：20.00)16.P型半导体是在本征半导体中掺入三价元素构成的，其多数载流子是_。（分数：2.00）填空项 1:_17.PN结在加正向电压时，正向电压只有超过某一数值时，才有明显的正向电流。这一电压称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_18.题 18图所示的电路，二极管 VD 1 和 VD 2 为理想二极管，则 U AB 为 1 伏。 （分数：2.00）填空项 1:_19.稳压管只有工作在 1 时才具有稳压作用。（分数：2.00）填空项 1:_20.工作在放大区的某晶体管，如果当 I B 从 10A 增大到 20A 时，I C 从 1mA增大到 2mA，则它的 约为 1。（分数：
6、2.00）填空项 1:_21.集成运放的传输特性分为两个区：线性区和 1。（分数：2.00）填空项 1:_22.甲乙类互补功率放大电路中，电源电压 V CC 11V，负载电阻 R L 10，功放管的饱和压降 U CES 1V，则 R L 上能获得的最大不失真功率 P om 1W。（分数：2.00）填空项 1:_23.为了稳定放大电路的输出电流，应引入 1 负反馈。（分数：2.00）填空项 1:_24.集成运放用于电压比较器时，要求运放必须工作在 1 区。（分数：2.00）填空项 1:_25.题 25图中 A为理想运放，则图中电路的输出电压值为 1V。 （分数：2.00）填空项 1:_三、分析计
7、算题(总题数：4，分数：8.00)26.单相半波相控整流电路，负载电阻 R d 15，直接接在交流 220V电源上。当触发延迟角 60时，求输出电压平均值 U d 、输出电流平均值 I d 和有效值 I。（分数：2.00）_27.题 27图为单相桥式全控整流电路带电感性负载，LR，忽略 i d 的波动，R5，U 2 200V。30。 (1)计算 U d 、I d ； (2)选取电路中晶闸管的电压及额定电流，考虑 2倍裕量。 （分数：2.00）_28.三相半波相控整流电路，U 2 100V，带阻感性负载，R50，L 值极大，当 30时，要求： (1)画出 u d 、i d 和 i VT1 的波形
8、； (2)计算输出电压平均值 U d 、输出电流平均值 I d 、流过每个晶闸管电流的平均值 dT 和有效值 I T 。（分数：2.00）_29.直流斩波器电路如题 29图所示。已知直流电压 U s 220V，要求输出电压平均值 U o 为 100200V可调，斩波频率为 f125kHz，采用脉宽调制方式。试计算斩波器占空比的变化范围和相应的斩波器导通时间。 （分数：2.00）_四、设计题(总题数：4，分数：8.00)30.设计一个由集成运算放大器构成的电路，要求实现 u O 3u I1 2u I3 ，反馈电阻 R f 120k。 (1)画出电路图； (2)计算各电阻元件的阻值。（分数：2.0
9、0）_31.某工厂有 A、B、C 三个车间和两台发电机 Y 1 、Y 2 如果一个车间开工，只需 Y 2 运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需 Y 1 运行即可；如果三个车间同时开工，则 Y 1 和 Y 2 需同时运行。试设计控制发电机工作的逻辑图。要求： (1)列出真值表； (2)化简并写出 Y 1 和 Y 2 的最简与或表达式； (3)画出利用最少的与非门实现的逻辑图。（分数：2.00）_32.利用 D触发器和逻辑门设计一个同步计数器，实现如题 36图所示的状态转换。图中 Y为进位输出端。要求写出各触发器的状态方程及输出方程。(不要求画逻辑图) （分数：2.00）_33.题 37图所示
10、单相桥式全控整流电路，带电阻性负载，已知变压器副边电压有效值 U 2 100V，R10。 (1)求 30时，负载的平均电压 U d 和电流 I d ； (2)考虑 2倍安全裕量，选取晶闸管的额定电压和电流。(I 2 I d 12) （分数：2.00）_全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 3答案解析(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.PN结加反向电压时，空间电荷区将 【 】（分数：2.00）A.变窄B.基本不变C.变宽 D.不确定解析：解析：PN 结加反向电压时，外加电场与内电场方向相同，使得空间电荷区的宽度变宽。2.在某电压放大电
11、路中，测得晶体管的三个管脚电位分别为一 3V，一 23V，一 74V，则下列说法错误的是 【 】（分数：2.00）A.该管属于硅管B.该管是 NPN管 C.一 74V 的管脚是集电极D.一 3V的管脚是基极解析：解析：由于晶体管的三个管脚电位分别为3V，23V一 74V说明该器件为 PNP型；PNP 型晶体管工作在放大被态时，三个电极电位的关系为 V E V B V C ，故23V 对应的是发射极，一 3V对应的是基极，一 74V 对应的是集电极，答案为 B。3.集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以 【 】（分数：2.00）A.减小零点漂移 B.增大放大倍数C.提高输入电阻D.减小输出电
12、阻解析：解析：差分式放大电路具有工模抑制性能，能够减小直接耦合多级放大电路的零点漂移问题。4.若实现输入电阻高、输出电压稳定的电压放大电路，需引入的负反馈类型是 【 】（分数：2.00）A.电流并联B.电压并联C.电流串联 ID.电压串联 解析：解析：若实现输入电阻高，需采用串联反馈；若使输出电压稳定，需采用电压反馈，故采用的反馈类型为电压串联负反馈。5.输入为 8位的二进制编码器，其输出二进制代码的位数为 【 】（分数：2.00）A.256位B.128位C.4位D.3位 解析：解析：输入端有八个信号的二进制编码器，输出是 3位二进制代码。6.若 ABCD为最小项，则它有逻辑相邻项个数为 【
13、】（分数：2.00）A.8B.4 C.28D.16解析：7.将表达式 ABCD 变成一个可以用一个四输入与非门和反相器实现的表达式，其形式为 【 】（分数：2.00）A.B.C. D.解析：8.下列属于组合逻辑电路的是 【 】（分数：2.00）A.编码器 B.寄存器C.触发器D.计数器解析：9.下列几中 TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是 【 】（分数：2.00）A.或非门B.与非门C.异或门D.OC门 解析：10.下列四个时序逻辑电路的状态转换图，其中不具备自启动特性的是 【 】 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：B 选项申无效状态 S 4 、S 5 构成一个小循环，没
14、有进入主循环，所以没有自启动能力。11.TTL集成电路 74LS138是 3线一 8线译码器，译码器为输出低电平有效，若使能端 100，输入为 A 2 A 1 A 0 101 时；输出 （分数：2.00）A.00100000B.11011111 C.11110111D.00000100解析：解析：若使能端 100，说明三个使能端都为有效电平，则当输入为 A 2 A 1 A 0 101 时，输出 12.施密特触发器常用于 【 】（分数：2.00）A.脉冲整形与变换 B.定时延时C.计数D.寄存解析：13.单相桥式全控整流电路带阻感性负载(电感足够大)时，若 U 2 10 V，触发延迟角 60，则
15、输出端电压的平均值和晶闸管承受的最高反向电压分别为 【 】（分数：2.00）A.9V、10VB.45V、10VC.45V、14V D.9 V、14V解析：解析：单相半波整流电路带阻感性负载时，负载上电压的平均值为 U d 09U 2 cos45V，二极管所承受的最高反向电压为 14.下列关于交，交变频器特点的描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.没有直流环节，一次变换，变频器的效率高B.采用电网电压换流，不需专门的换流电路C.必须使用快速晶闸管 D.用于交流电动机变频调速时便于实现再生制动解析：15.三相全控桥式整流电路带阻感性负载时，触发延迟角口的移相范围是 【 】（分数：2.00）A
16、.90180B.0180C.090 D.180360解析：二、填空题(总题数：10，分数：20.00)16.P型半导体是在本征半导体中掺入三价元素构成的，其多数载流子是_。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：空穴）解析：17.PN结在加正向电压时，正向电压只有超过某一数值时，才有明显的正向电流。这一电压称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：死区电压）解析：18.题 18图所示的电路，二极管 VD 1 和 VD 2 为理想二极管，则 U AB 为 1 伏。 （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：0）解析：解析：首先假设 VD 1
17、和 VD 2 都是截止的，则 VD 1 的阳极电位为 0V，VD 2 的阳极电位为一 15V，两管的阴极电位相等，都等于一 12V，可见 VD 1 承受的正向压降(12V)大于 VD 2 承受的正向压降(一 3V)，故 VD 1 优先导通，因为是理想二极管，所以阴极和阳极的电位近似相等。故 U AB 0V。19.稳压管只有工作在 1 时才具有稳压作用。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：反向击穿区）解析：20.工作在放大区的某晶体管，如果当 I B 从 10A 增大到 20A 时，I C 从 1mA增大到 2mA，则它的 约为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答
18、案：正确答案：100）解析：解析：21.集成运放的传输特性分为两个区：线性区和 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：非线性区）解析：22.甲乙类互补功率放大电路中，电源电压 V CC 11V，负载电阻 R L 10，功放管的饱和压降 U CES 1V，则 R L 上能获得的最大不失真功率 P om 1W。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：5）解析：解析：甲乙类互补功率放大电路能够输出的最大不失真功率为23.为了稳定放大电路的输出电流，应引入 1 负反馈。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：电流）解析：24.集成运放用于电压比较器
19、时，要求运放必须工作在 1 区。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：非线性区）解析：25.题 25图中 A为理想运放，则图中电路的输出电压值为 1V。 （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：2）解析：三、分析计算题(总题数：4，分数：8.00)26.单相半波相控整流电路，负载电阻 R d 15，直接接在交流 220V电源上。当触发延迟角 60时，求输出电压平均值 U d 、输出电流平均值 I d 和有效值 I。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：输出电压平均值为 7425(V) 输出电流平均值为 输出电压有效值为所以输出电流有效值为 )解析：27.题
20、 27图为单相桥式全控整流电路带电感性负载，LR，忽略 i d 的波动，R5，U 2 200V。30。 (1)计算 U d 、I d ； (2)选取电路中晶闸管的电压及额定电流，考虑 2倍裕量。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)U d 09U 2 cos 09200cos30156(V) (2)晶闸管电流的有效值 则晶闸管的额定电流为 考虑 2倍裕量，取 28A。 晶闸管承受最大电压为 )解析：28.三相半波相控整流电路，U 2 100V，带阻感性负载，R50，L 值极大，当 30时，要求： (1)画出 u d 、i d 和 i VT1 的波形； (2)计算输出电压平均值 U
21、d 、输出电流平均值 I d 、流过每个晶闸管电流的平均值 dT 和有效值 I T 。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)波形如答 28图所示 (2)U d 117U 2 cos 117100cos301013(V) )解析：29.直流斩波器电路如题 29图所示。已知直流电压 U s 220V，要求输出电压平均值 U o 为 100200V可调，斩波频率为 f125kHz，采用脉宽调制方式。试计算斩波器占空比的变化范围和相应的斩波器导通时间。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：VT 的工作周期为 当 U o 100V 时，占空比 斩波器的导通时间 t on DT045083
22、60(s) 当 U o 200时，占空比 )解析：四、设计题(总题数：4，分数：8.00)30.设计一个由集成运算放大器构成的电路，要求实现 u O 3u I1 2u I3 ，反馈电阻 R f 120k。 (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)这是一个加减运算，用加减运算电路实现。 同相输入端信号为 u I2 ，反相输入端信号为 u I1 。 设计电路如答 34图所示。 )解析：31.某工厂有 A、B、C 三个车间和两台发电机 Y 1 、Y 2 如果一个车间开工，只需 Y 2 运行即可满足要求；如果两个车间开工，只需 Y 1 运行即可；
23、如果三个车间同时开工，则 Y 1 和 Y 2 需同时运行。试设计控制发电机工作的逻辑图。要求： (1)列出真值表； (2)化简并写出 Y 1 和 Y 2 的最简与或表达式； (3)画出利用最少的与非门实现的逻辑图。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)取 A、B、C 三个车间的工作状态为输入变量。 车间开工时为“1”，不开工为“0”；取发电机 Y 1 、Y 2 的工作状态为输出信号，规定发电机工作为“1”，不工作为“0”。其真值表如答 35表所示。 (2)化简并写出输出表达式为 (3)将逻辑表达式 Y 1 、Y 2 化为与非一与非式为 )解析：32.利用 D触发器和逻辑门设计一个同步
24、计数器，实现如题 36图所示的状态转换。图中 Y为进位输出端。要求写出各触发器的状态方程及输出方程。(不要求画逻辑图) （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：由题 36图所示状态转换图可得如答 36 表所示的状态转换表。 故状态方程为 )解析：33.题 37图所示单相桥式全控整流电路，带电阻性负载，已知变压器副边电压有效值 U 2 100V，R10。 (1)求 30时，负载的平均电压 U d 和电流 I d ； (2)考虑 2倍安全裕量，选取晶闸管的额定电压和电流。(I 2 I d 12) （分数：2.00）_正确答案：(正确答案： (2)I 2 12 I d 12841008(A) 故流过晶闸管的电流有效值为 考虑两倍安全裕量，则其额定电流为 晶闸管正常工作时所承受的峰值电压为 ，考虑 2倍安全裕量，则其额定电压为 )解析：
