【考研类试卷】电路知识-50及答案解析.doc

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1、电路知识-50 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：12，分数：100.00)1.图 1(a)所示电路，已知二端口网络的 A 参数矩阵为 非线性电阻的伏安特性如图 1(b)所示。求非线性电阻上的电压与其中的电流。 （分数：7.00）_2.在如图所示电路中，已知非线性电阻的伏安特性为 直流电源 U S =4V，小信号电压源 u s (t)=15cost(mV)。试求工作点和在工作点处由小信号电压源产生的电压和电流。 （分数：7.00）_3.如图 1 所示含理想二极管的一端口电路，求该电路端口的伏安特性。 （分数：7.00）_4.试设计一个由线性电阻，独立电源

2、和理想二极管组成的一端口，要求它的伏安特性具有下图所示特性。 （分数：7.00）_5.如图所示非线性电阻电路中，非线性电阻的伏安特性为 u=2i+i 3 ，现已知 u s (t)=0 时，回路中的电流为 1A。如果 u s (t)=costV 时，试用小信号分析法求回路中的电流 i。 （分数：7.00）_6.如图所示电路中 R=2，直流电压源 U S =9V，非线性电阻的伏安特性 ，若 u s (t)=costV，试求电流 i。 （分数：7.00）_7.两段无损耗均匀传输线，连接如图所示。其特性阻抗分别为：Z 1 =600，Z 2 =800，终端负载电阻R L =800，为了在连接处 AB 不

3、产生反射，如果在 AB 之间接一个集中参数电阻可达此目的，试问值应是多少? （分数：7.00）_8.无损耗架空线的波阻抗为 400，电源频率为 100MHz，若要使输入端相当于 100pF 的电容，问线长 l 最短应为多少? （分数：7.00）_9.如图所示为无损耗均匀传输线，AB，DB，DE 三条线的特性阻抗均为 Z c1 =400，AB 段长 l 1 =10m，BC段为无限长，具特性阻抗为 Z c2 =800，BB“端连接电感 ，EE“端短路，信号源 u s (t)=Usin210 3 tV。今为了使 AA“端的输入阻抗 Z Ai =Z c1 =400，求 DB 段、D“E“段的最短长度

4、l 2 ，l 3 各为多少? （分数：7.00）_如图所示均匀无损线的波阻抗 Z c =800，长度 l=10m，介质为空气。始端接正弦电压源 ，其内阻R S =200，频率 f=10 8 Hz，终端接负载阻抗 Z L =800。求： （分数：21.00）(1).从始端看的入端阻抗 Z in ；（分数：7.00）_(2).始端电流 和电压 （分数：7.00）_(3).距始端 3/4 m 处的电压 （分数：7.00）_10.信号传输线长 l=10km，当末端接匹配负载时，测得 U 1 ：U 2 =1.15:1， 间的相位差为 20。试求：(1)该传输线的传播系数 ；(2)当 时，确定离始端 5k

5、m 处的电压 （分数：7.00）_11.如下图，一段均匀无损长线，其特性阻抗 Z c =300，长度 ( 为波长)，始端 11“有电阻R=600，终端 22“短路，求 11“端的入端阻抗 Z i 。 （分数：9.00）_电路知识-50 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：12，分数：100.00)1.图 1(a)所示电路，已知二端口网络的 A 参数矩阵为 非线性电阻的伏安特性如图 1(b)所示。求非线性电阻上的电压与其中的电流。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：求端口 ab 以左电路的等效电压源电路。二端口网络的方程为 当 I 2 =0 时，端口

6、 ab 的开路电压为 令 U 1 =0，求端口 ab 向左看去的输入电阻 R 0 ，即 1.5U 2 -2.5I 2 =0 故 于是可作出等效电压源电路如图 2(a)所示。 图 2进行分段线性化处理： (1)OA 段，其等效电路为一电阻，即 R=1，0i1A 其等效电路如图 2(b)所示。故得 (2)AB 段，其等效电路为一含有电压源的支路，即 u=2i-1，i1A 故可画出等效电路如图 2(c)所示。故得 2.在如图所示电路中，已知非线性电阻的伏安特性为 直流电源 U S =4V，小信号电压源 u s (t)=15cost(mV)。试求工作点和在工作点处由小信号电压源产生的电压和电流。 （分

7、数：7.00）_正确答案：()解析：解：因为|u s (t)|U S |，可用小信号分析法分析。 当 u s (t)=0 时，只有 U S 单独作用，计算静态工作点， 此时有： U Q =0.5U S -50I Q 整理得 U Q =1V，U Q =-2V(舍去) 所以工作点为 U Q =1V，I Q =0.02A 在工作点处非线性电阻的动态电导、电阻为： 故 R d =25。 小信号电压源 u s (t)产生的电压 u(t)和电流 i(t)分别为： 3.如图 1 所示含理想二极管的一端口电路，求该电路端口的伏安特性。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解： 4.试设计一个由线性电阻，独

8、立电源和理想二极管组成的一端口，要求它的伏安特性具有下图所示特性。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：当 u0，i，此时并联二极管处于导通状态； 当 u0， ，此时并联二极管处于截止状态。 由此构成电路如下图所示。 5.如图所示非线性电阻电路中，非线性电阻的伏安特性为 u=2i+i 3 ，现已知 u s (t)=0 时，回路中的电流为 1A。如果 u s (t)=costV 时，试用小信号分析法求回路中的电流 i。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：由题意可知，此电路的静态工作点在 I 0 =1A 处，工作点处的动态电阻为 作出小信号等效电阻(如下图所示)，则 故总电流为

9、6.如图所示电路中 R=2，直流电压源 U S =9V，非线性电阻的伏安特性 ，若 u s (t)=costV，试求电流 i。 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：求电路的静态工作点。令 u s (t)=0V，则 U S =RI+U 把非线性电阻的伏安特性 代入上式，可得 求解方程可得静态工作点 所以工作点处的动态电阻为 作小信号等效电路如下图所示，且 解得 7.两段无损耗均匀传输线，连接如图所示。其特性阻抗分别为：Z 1 =600，Z 2 =800，终端负载电阻R L =800，为了在连接处 AB 不产生反射，如果在 AB 之间接一个集中参数电阻可达此目的，试问值应是多少? （分数：

10、7.00）_正确答案：()解析：解：因 R L =Z 2 =800，故第二段传输线工作于匹配状态，从 AB 端向负载方向看的入端电阻 Z“ AB 为 Z“ AB =Z 2 =R L =800 为了使在连接处 AB 不产生反射，则要求 AB 处的总阻抗 Z AB =Z 1 =600 又 Z AB =R/Z“ AB 所以 解出 8.无损耗架空线的波阻抗为 400，电源频率为 100MHz，若要使输入端相当于 100pF 的电容，问线长 l 最短应为多少? （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：这是段终端开路传输线，其输入阻抗 当电源频率 f=100MHz 时，波长 和 100pF 的容抗 Z

11、 1 分别为 为使终端开路线的输入端相当于 100pF 的电容就要求 Z i =Z 1 ，即 9.如图所示为无损耗均匀传输线，AB，DB，DE 三条线的特性阻抗均为 Z c1 =400，AB 段长 l 1 =10m，BC段为无限长，具特性阻抗为 Z c2 =800，BB“端连接电感 ，EE“端短路，信号源 u s (t)=Usin210 3 tV。今为了使 AA“端的输入阻抗 Z Ai =Z c1 =400，求 DB 段、D“E“段的最短长度 l 2 ，l 3 各为多少? （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：因为 BC 段为无限长，故其输入阻抗为 Z BC =Z c2 =800 DB

12、段起阻抗变换作用，且 DB 段长 ，故 DB 段的输入阻抗为 DE 段的输入阻抗为 今要使 AA“端的输入阻抗 Z Ai =Z c1 =400，则必须有 即 整理得 故得 ，解得 由于 故 如图所示均匀无损线的波阻抗 Z c =800，长度 l=10m，介质为空气。始端接正弦电压源 ，其内阻R S =200，频率 f=10 8 Hz，终端接负载阻抗 Z L =800。求： （分数：21.00）(1).从始端看的入端阻抗 Z in ；（分数：7.00）_正确答案：()解析：解：因为 Z c =Z L =800 负载匹配，所以 Z in =800(2).始端电流 和电压 （分数：7.00）_正确答

13、案：()解析：解： 可得 (3).距始端 3/4 m 处的电压 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解： 且 Z c =Z L 。最后可得 10.信号传输线长 l=10km，当末端接匹配负载时，测得 U 1 ：U 2 =1.15:1， 间的相位差为 20。试求：(1)该传输线的传播系数 ；(2)当 时，确定离始端 5km 处的电压 （分数：7.00）_正确答案：()解析：解：由题目已知条件可知为有损耗传输线工作在匹配状态，则有 (1) 则 即 l=ln1.15 因为 ， 均大于零，可知 (2) 11.如下图，一段均匀无损长线，其特性阻抗 Z c =300，长度 ( 为波长)，始端 11“有电阻R=600，终端 22“短路，求 11“端的入端阻抗 Z i 。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解：终端短路 无损耗均匀传输线的输入阻抗 Z 1 =，因此 11“端的入端阻抗为 Z i =R/Z i =R=600