【学历类职业资格】全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷5及答案解析.doc

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1、全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 5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.下列选项中晶闸管所不具有的特点是 【 】（分数：2.00）A.放大能力B.单向导电性C.一旦导通，门极失去控制作用D.实现大功率变换2.在晶闸管的主要参数中，维持电流 I H 和擎住电流 I L 的关系是 【 】（分数：2.00）A.I H I LB.I H I LC.I H I LD.不确定3.题 3图所示四种电力半导体器件的电路符号中，表示 IGBT器件电路符号的是 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.4.下列器件中属于全控型的是 【 】

2、（分数：2.00）A.整流二极管B.普通晶闸管C.逆导晶闸管D.IGBT5.单相半波相控整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 ，当负载是电阻性负载或者电感性负载(设电感很小)时，晶闸管承受的最大反向电压是 【 】（分数：2.00）A.电阻性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为 B.电感性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为 C.两种情况下，晶闸管承受的最大反向电压均为 D.两种情况下，晶闸管承受的最大反向电压均不是 6.在三相零式共阴极组整流电路电感性负载电路中，当电感 L足够大时，下列关于该电路的特点不正确的是 【 】（分数：2.00）A.每只晶闸管导通 120B.负载电流是不连续的C.

3、流过晶闸管的电流为矩形波D.变压器中性线中有电流7.三相全控桥式整流电路在晶闸管导通时，晶闸管承受的最大反向电压为 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.8.相控整流电路输出直流电压可调，主要取决于晶闸管触发脉冲的 【 】（分数：2.00）A.幅值B.相位C.形状D.脉宽9.单相桥式全控整流电路带电阻性负载，变压器副边电压有效值为 U 2 ，晶闸管承受最大反向电压是 【 】（分数：2.00）A.U 2 2B.U 2C.D.10.下列电路中可以实现有源逆变的是 【 】（分数：2.00）A.单相半波相控整流电路B.三相桥式半控整流电路C.单相桥式半控整流电路D.单相半波整流电路外接续流二极管1

4、1.下列关于造成逆变失败原因的描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.晶闸管装置的触发延迟角 大于 90B.触发脉冲丢失C.逆变角 0D.逆变角过小12.直流斩波器是【 】的变换装置。（分数：2.00）A.ACDCB.DC一 ACC.DCDCD.ACAC13.下列关于电压型逆变电路的特点描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.直流侧接大电感B.有反馈二极管C.交流侧电压为矩形波D.直流回路呈低阻抗14.下列关于电流型逆变电路的特点描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.可以实现过流保护B.直流回路呈高阻态C.直流侧电压无脉动D.输出电流接近矩形波15.三相半波可控整流电路的自然换相

5、点是 【 】（分数：2.00）A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻相电压正半波的交点处C.比三相全控整流电路的自然换相点超前 30D.比三相全控整流电路的自然换相点滞后 30二、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硼构成的，其多数载流子是_。（分数：2.00）填空项 1:_17.互补对称功率放大电路中两个功放管必须一个是 NPN型，另一个是 1 型。（分数：2.00）填空项 1:_18.放大电路中引入交流负反馈后能减小输出电阻，增大输入电阻，其反馈类型是 1。（分数：2.00）填空项 1:_19.与二进制数(1011110) 2 相等的十六

6、进制数为 1。（分数：2.00）填空项 1:_20.逻辑函数 F （分数：2.00）填空项 1:_21.若将 JK触发器转换为 D触发器，应使 JD，K 1。（分数：2.00）填空项 1:_22.用 555定时器构成的施密特触发器，电源电压为 3V，控制端施加 4V电压，则上限阈值电压为 1V。（分数：2.00）填空项 1:_23.为保证晶闸管的电压、电流不超过器件的极限，必须采取 1 保护。（分数：2.00）填空项 1:_24.降压变换电路有两种可能的运行情况：电感电流连续模式和 1 模式。（分数：2.00）填空项 1:_25.逆变器按直流电源性质分为电压型和 1 型。（分数：2.00）填空

7、项 1:_三、分析计算题(总题数：8，分数：16.00)26.判断题 26图所示电路中是否引入了反馈，如果有反馈，请指出反馈元件，并说明是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。如果是交流反馈，判断是电压反馈还是电流反馈，是串联反馈还是并联反馈。（分数：2.00）_27.题 27图中稳压二极管的稳定电压 U Z 6V，试分析图示电路的电压传输特性，并画出相应的电压传输特性曲线。 （分数：2.00）_28.用逻辑代数将下列逻辑函数化为最简与或形式。 （分数：2.00）_29.已知边沿 JK触发器的输入端 CP、J、K 的电压波形如题 29图所示，试画出 Q端对应的波形。（分数：2.00）_30

8、.分析题 30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、输出方程，分析逻辑功能。 （分数：2.00）_31.电路如题 31图所示，是由两片同步十进制计数器 74LS160组成的计数器，试分析说明该电路是多少进制计数器。 （分数：2.00）_32.题 32图所示为单相半波可控整流电路，带电阻性负载，有效值 U 2 100V。 (1)画出 45时，u g 、u d 、iu d 的波形； (2)求负载上的平均电压 U d 。 （分数：2.00）_33.单相交流调压电路如题 33图所示，已知 U 1 220V，R10，30。 (1)求负载电压有效值 U O 和负载电流有效

9、值 I O ； (2)定性的画出输出端电压 u O 和电流 i O 的波形。 （分数：2.00）_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 3u I1 4 I2 ，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）_35.组合电路有四个输入 A、B、C、D 和一个输出 Y。当下面三个条件中任一个成立时，输出 Y都等于1。(1)所有输入等于 1； (2)没有一个输入等于 1； (3)奇数个输入等于 1；试用与非门设计该组合电路。（分数：2.00）_36.试用 74LS161的同步预置数功能构成

10、九进制计数器。（分数：2.00）_37.题 37图为一个带续流二极管的单相半波相控整流电路，大电感负载，保证电流连续。已知 U 2 220V，R10，要求输出整流平均电压为 030V 连续可调。试求控制角 的范围，并选择合适的晶闸管。 （分数：2.00）_全国自考（-、数字及电力电子技术）-试卷 5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.下列选项中晶闸管所不具有的特点是 【 】（分数：2.00）A.放大能力 B.单向导电性C.一旦导通，门极失去控制作用D.实现大功率变换解析：解析：晶闸管不是放大元件，不具有放大能力，晶体管是放大元件

11、。2.在晶闸管的主要参数中，维持电流 I H 和擎住电流 I L 的关系是 【 】（分数：2.00）A.I H I LB.I H I L C.I H I LD.不确定解析：3.题 3图所示四种电力半导体器件的电路符号中，表示 IGBT器件电路符号的是 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：4.下列器件中属于全控型的是 【 】（分数：2.00）A.整流二极管B.普通晶闸管C.逆导晶闸管D.IGBT 解析：解析：绝缘栅双极晶体管简称 IGBT，是由 MOSFFT和晶体管技术结合而成的复合型器件，属于全控型。整流二极管属于不可控器件；普通晶闸管、逆导晶闸管属于半控型器件。5.单相半波相控

12、整流电路中，设变压器副边电压有效值为 U 2 ，当负载是电阻性负载或者电感性负载(设电感很小)时，晶闸管承受的最大反向电压是 【 】（分数：2.00）A.电阻性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为 B.电感性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为 C.两种情况下，晶闸管承受的最大反向电压均为 D.两种情况下，晶闸管承受的最大反向电压均不是 解析：解析：由于电感很小，电感的电流不能持续到从输入电压过零到下半周期晶闸管导通，电路中出现断流情况。所以，无论是电阻性负载，还是电感较小的电感性负载，晶闸管都有关断的时候。晶闸管关断后，承受的最高反向电压为6.在三相零式共阴极组整流电路电感性负载电路中，当电感

13、L足够大时，下列关于该电路的特点不正确的是 【 】（分数：2.00）A.每只晶闸管导通 120B.负载电流是不连续的 C.流过晶闸管的电流为矩形波D.变压器中性线中有电流解析：7.三相全控桥式整流电路在晶闸管导通时，晶闸管承受的最大反向电压为 【 】 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：8.相控整流电路输出直流电压可调，主要取决于晶闸管触发脉冲的 【 】（分数：2.00）A.幅值B.相位 C.形状D.脉宽解析：9.单相桥式全控整流电路带电阻性负载，变压器副边电压有效值为 U 2 ，晶闸管承受最大反向电压是 【 】（分数：2.00）A.U 2 2B.U 2C. D.解析：解析：单相桥式全控

14、整流电路带电阻性负载时，晶闸管承受的最大反向电压为 10.下列电路中可以实现有源逆变的是 【 】（分数：2.00）A.单相半波相控整流电路 B.三相桥式半控整流电路C.单相桥式半控整流电路D.单相半波整流电路外接续流二极管解析：解析：三相半波相控整流电路可以用于有源逆变；三相桥式半控整流电路、单相桥式半控整流电路和单相半波整流电路外接续流二极管的方式，由于不能有效控制整流而不可用于有源逆变电路。11.下列关于造成逆变失败原因的描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.晶闸管装置的触发延迟角 大于 90 B.触发脉冲丢失C.逆变角 0D.逆变角过小解析：解析：造成逆变失败的原因主要有：(1)触

15、发脉冲丢失；(2)逆变角盘 0；(3)逆变角过小。12.直流斩波器是【 】的变换装置。（分数：2.00）A.ACDCB.DC一 ACC.DCDC D.ACAC解析：13.下列关于电压型逆变电路的特点描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.直流侧接大电感 B.有反馈二极管C.交流侧电压为矩形波D.直流回路呈低阻抗解析：14.下列关于电流型逆变电路的特点描述不正确的是 【 】（分数：2.00）A.可以实现过流保护B.直流回路呈高阻态C.直流侧电压无脉动 D.输出电流接近矩形波解析：15.三相半波可控整流电路的自然换相点是 【 】（分数：2.00）A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻相电压

16、正半波的交点处 C.比三相全控整流电路的自然换相点超前 30D.比三相全控整流电路的自然换相点滞后 30解析：解析：在三相半波可控整流电路中，本相电压与相邻相电压正半波的交点处，换相发生。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硼构成的，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.互补对称功率放大电路中两个功放管必须一个是 NPN型，另一个是 1 型。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：PNP）解析：18.放大电路中引入交流负反馈后能减小输出电阻，增大输入电阻，其反馈类型是 1。

17、（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：电压串联负反馈）解析：19.与二进制数(1011110) 2 相等的十六进制数为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：(5E) 16）解析：20.逻辑函数 F （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：*）解析：21.若将 JK触发器转换为 D触发器，应使 JD，K 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：*）解析：22.用 555定时器构成的施密特触发器，电源电压为 3V，控制端施加 4V电压，则上限阈值电压为 1V。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：4）解

18、析：23.为保证晶闸管的电压、电流不超过器件的极限，必须采取 1 保护。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：均压均流）解析：24.降压变换电路有两种可能的运行情况：电感电流连续模式和 1 模式。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：电感电流断流）解析：25.逆变器按直流电源性质分为电压型和 1 型。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：电流型）解析：三、分析计算题(总题数：8，分数：16.00)26.判断题 26图所示电路中是否引入了反馈，如果有反馈，请指出反馈元件，并说明是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。如果是交流反馈，判断是

19、电压反馈还是电流反馈，是串联反馈还是并联反馈。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：图中 R 7 构成反馈。用环路瞬时极性法判别正负反馈：从 R 7 的左边断开反馈环，u i 不变。在断开处的左边，晶体管的发射极，加交流小信号+，信号从晶体管发射极输入，从集电极输出。根据晶体管基本放大的特点，这是共基极放大电路，输入输出同相，所以晶体管集电极小信号也为一，传到第二个晶体管基极还是+，再从第二个晶体管集电极输出时是一，电阻不能改变极性，所以到 R 7 的左侧还是。回到断开处，两边一正一负，是负反馈。输出回路取反馈的节点与输出端在一起，是电压反馈。输入回路反馈回来的节点在发射极，而输入在基极，

20、是串联反馈。)解析：27.题 27图中稳压二极管的稳定电压 U Z 6V，试分析图示电路的电压传输特性，并画出相应的电压传输特性曲线。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：27.题 27图所示电路为同相输入的滞回比较器， 当 u o U Z 时 U T- U Z U T- 当 u o -U Z 时 U T U Z U T加 当 u I 足够大时，u p u n 0，u O U Z ，对应的转换点是小的 U T ，即 U T ；当 u 1 足够小时，u p u n 0，u O U Z ，对应的转换点是大的 U T ，即 U T 。 两个电路的电压传输特性如答 27图所示。 )解析：28.用

21、逻辑代数将下列逻辑函数化为最简与或形式。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：运用公式法可得 )解析：29.已知边沿 JK触发器的输入端 CP、J、K 的电压波形如题 29图所示，试画出 Q端对应的波形。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：该 JK触发器为上升沿触发的触发器，且置“1”端在第一个上升沿到来之前低电平有效，故触发器的初始状态为“1”。输出端的波形如答 29图所示。 )解析：30.分析题 30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、输出方程，分析逻辑功能。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：该电路为异步时序逻辑电路驱动方程为 状态

22、方程为 输出方程为 ZQ 0 n Q 1 n 状态图如答 30图所示。 )解析：31.电路如题 31图所示，是由两片同步十进制计数器 74LS160组成的计数器，试分析说明该电路是多少进制计数器。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：74LS160 为集成同步十进制加法计数器。根据题意，单独分析片 1和片 2分别是十进制计数器和三进制计数器。两片之间是以并行进位方式连接，同步计数工作。片 1的进位输出端 C作为片 2的 EP、ET 输入，当输入第 9个 CP脉冲的上升沿到来后，片 1计数 9(1001)，同时 C由 0跳变为高电平 1，片 2由于 C一直为 0而处于状态保持(出事状态为

23、0111)，下一个 CP脉冲上升沿到来后，片 1计数回到 0(0000)，片 2计数状态加 1为 1000，如此进行下去，当经过 30个 CP脉冲后，片 1和片 2的计数状态分别回到初始状态 0000和 0111。因此电路是一个 30进制计数器。)解析：32.题 32图所示为单相半波可控整流电路，带电阻性负载，有效值 U 2 100V。 (1)画出 45时，u g 、u d 、iu d 的波形； (2)求负载上的平均电压 U d 。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)u g 、u d 、i d 的波形如答 32图所示。 )解析：33.单相交流调压电路如题 33图所示，已知 U 1

24、 220V，R10，30。 (1)求负载电压有效值 U O 和负载电流有效值 I O ； (2)定性的画出输出端电压 u O 和电流 i O 的波形。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)输出电压的有效值为 输出电流的有效值为 (2)电压电流的波形如答33图所示 )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 3u I1 4 I2 ，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)利用反向求和电路实现，电路图如答 34图所示。 (2)由题意可知

25、)解析：35.组合电路有四个输入 A、B、C、D 和一个输出 Y。当下面三个条件中任一个成立时，输出 Y都等于1。(1)所有输入等于 1； (2)没有一个输入等于 1； (3)奇数个输入等于 1；试用与非门设计该组合电路。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：列出该组合的真值表如答 35表所示,(0，1，2，4，7，8，11，1314，15) 根据真值表画出卡诺图如答 35(a)图所示。 由卡诺图可得 组合电路如答 35(b)图所示。 )解析：36.试用 74LS161的同步预置数功能构成九进制计数器。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：根据 74LS161同步预置数的特点，当输出信

26、号为 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 1000 时产生置数信号(低电平有效)。当下一个技术脉冲到来时电路置入预置数 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 0000，所以电路的有效计数状态为 00001000共 9个状态，是一个九进制计数器。电路如答 36图所示。 )解析：37.题 37图为一个带续流二极管的单相半波相控整流电路，大电感负载，保证电流连续。已知 U 2 220V，R10，要求输出整流平均电压为 030V 连续可调。试求控制角 的范围，并选择合适的晶闸管。 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：输出电压平均值为 U d 045U 2 当 U d 30V 时，有 cos 一10394 得 1132 当 U d 0V 时，180 因此控制角的范围是 1132180 输出电压有效值为 当 11 32时，U1287V 故输出电流的有效值为 所以晶体管的额定电流为 晶体管承受的最高反向电压 U TM )解析：