[考研类试卷]电路模拟试卷3及答案与解析.doc

1、电路模拟试卷 3 及答案与解析1 (郑州大学 20042005 学年第 2 学期期末试题)对图 1552 所示电路：(1)画出图G；(2)写出 ；(3) 写出节点电压方程的矩阵形式。2 (南京理工大学 20092010 年第 1 学期期末试题)有向连通图如图 1554 所示，试写出含支路 l 的所有树。若选支路集合(2，3，5)为树，试列写对应该树的基本同路矩阵 Bf 和基本割集矩阵 Qf。3 (北京大学 20082009 年第 1 学期期末试题)有一个内部不含独立源的双端口网络N1，其端口电压电流参考方向如图 16-61(a)所标，其 Z 参数为 。(1)如图 16-61(a)所示，在 N1

2、 的 11端口接一个内阻为 RS=05，源电流为IS=2A 的电流源，在 N1 的 22端口接一个负载 RL=15。求负载足所消耗的功率；(2)如图 16-61(b)所示，在 N1 的 1 一 1端口跨接一个受控电流源(g m=4-1)，在N1 的 22端口跨接一个 05 的电阻 R1。求在图 16-57(b)中端口电压电流参考方向下，总的复合双端口网络的 Z 参数。4 (北京大学 20092010 年第 1 学期期末试题)图 16-62 所示电路中，虚线框内为一双端口网络，其端口电压和电流参考方向如图中所标。已知R1=1，R 2=3，R 3=1。(1) 求虚线框内双端口网络在图中所规定端口电

3、压电流参考方向下的 Z 参数；(2)若 Rs=2，R=1。求图中从双口网络 1 一 1端口向右看网络的输入阻抗 Zi 和从 22端口向左看网络的输出阻抗 Z0；(3)调节纯电阻 RS 和RL 的取值( 不能为负)，使负载 RL 消耗的功率最大。求此时的 RS、R L 的取值和 RL所消耗的功率。5 (郑州大学 20042005 学年第 2 学期期末试题) 求图 16-63 所示二端口网络的 Y 参数，并作出其 T 形等效电路。6 (北京大学 20092010 年第 1 学期期末试题) 图 1710(a)所示电路中，R1=1，I s=1A，二端元件 X 为非线性器件，在图中所标的参考方向下，X

4、的伏一安特性曲线如图 1710(b)所示。在图(a)所示电路中，假定输入信号 Ui 为范围在-55V 的直流电压，求输出信号的表达式。7 (郑州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末试题) 如图 1711 所示，已知非线性电阻的伏安特性为 u=3i+i2(i0)。u s=0 时，i=1A ，当 us=cos200tmV 时，用小信号分析法求电源 i。8 (北京大学 20082009 年第 1 学期期末试题)如图 18-5 所示，有一段很长的特性阻抗为 Zc1=300 的传输线，其右侧(22端口) 接电阻 Z1。频率 f=100MHz 的简谐电压从传输线的左侧输入。在传输线上离 22端口

5、 x 远处并接另一段特性阻抗为Zc2=200、长度为 75cm 的传输线，并在这段传输线的末端接电阻 Z2。假设两种传输线都是均匀无耗的，传输线中的电压波传输的速度为 3108ms。现在给你 5 个阻值分别为 50、75、100、125 和 150 的电阻，要求你从中选两个分别作为 Z1 和 Z2，并适当调节接入点的位置即 x 的取值，使传输线中接入点左侧任意一点都无反射(即图中虚线所示位置处只有向右传输的电压波而无向左传输的电压波)。求满足要求的最小的 x 值及对应的 Z1 和 Z2 取值。9 (北京大学 20082009 年第 1 学期期末试题)如图 186(a)所示，理想电压源通过一段均

6、匀无耗的传输线连接到一个理想运算放大电路。传输线的特性阻抗为Zc=75，图中各电阻的阻值分别为 R1=150，R 2=15k。信号从传输线 11端传到 22端所用的时间为 2s。已知理想电压源的源电压 Us(t)为从 t=0 时刻开始的宽度为 1s、高度为 1V 的矩形脉冲信号，如图 186(b)所示，开关 S 在 t=4s时闭合(之前为断开状态) 。画出输出信号 U0 在 t=012s 时间范围内的波形。10 (北京大学 20092010 年第 1 学期期末试题)在图 188(a)所示电路中，内阻为Z0=25 的电压源通过一段长度为 600m 的传输线与负载 RL=150 相连。已知传输线的

7、特性阻抗为 75，电压波在传输线中传播的速率为 3108ms，e(t)的电压波形如图 188(b)所示。(1)求传输线在输入端的电压反射系数 u(1)和负载端的反射系数 u(0)；(2)画出 08s 时间内负载端的电压波形；(3)画出 t=5s 时刻传输线上不同位置的电压波形(以离负载的距离 x 为横坐标，以该位置的电压为纵坐标)。11 (郑州大学 20042005 学年第 2 学期期末试题)已知一无损长线长度为 ，终端阻抗 Z=50+j50，求 Zin(无损长线的特性阻抗 Zc=75)。电路模拟试卷 3 答案与解析1 【正确答案】 (1)如图 15-53 所示。【知识模块】 电路方程的矩阵形

8、式2 【正确答案】 由题意，树：(1，2,4)，(1，2,5) ，(1，2，6)，(1 ，3，4)，(1，3， 5)，(1，3，6)，(1，4，5)，(1，4,6)【知识模块】 电路方程的矩阵形式3 【正确答案】 (1)由题意，可得： 负载 RL 所消耗的功率为：R L=I22RL=3128W(2) 设题图 16-61(a)中网络 N1 的 11端口电流为 I1， 22端口电流为 I2。则： 所求的复合网络的 Z 参数为 。【知识模块】 二端口网络4 【正确答案】 (1) (2)将 U2=一 RLI2 代入参量方程，得输入阻抗：Z i=34 将 U1=一 RsI1 代入参量方程，得输出阻抗：Z

9、0=35(3) 显然，U 2 正比于 I1(根据置换定理及线性定理 )，因此在负载阻值一定的条件下，要其消耗功率最大，需要 U2 最大，即 I1 最大，因此 RS 应为无穷大。当 RS 为无穷大时，22左端的戴维南等效电路为 1V 的电压源串联 4 的输出阻抗。因此当 RS 为无穷大，R L=4 时，负载上消耗的功率最大，为。【知识模块】 二端口网络5 【正确答案】 T 形等效电路如图 16-64 所示。【知识模块】 二端口网络6 【正确答案】 X 与 Is 并联后等效电路的伏安特性曲线为题图 17-10(b)中曲线向下平移 1A 所得。可以针对电路分三段讨论，结果为：【知识模块】 非线性电路

10、7 【正确答案】 题解电路如图 17-12 所示。【知识模块】 非线性电路8 【正确答案】 简谐信号在线中传输波长为 =v/f=3m。假设两段传输线在接入点看过去的阻抗分别为 Zi1 和 Zi2，则题目的要求等效为： Zi1Zi2=Zc1由于 Z2 和 Zc2都是正实数，所以 Zi2=Zc22Z 2(4 波长)也为正实数，为满足上式， Zi1 也要是实数。所以 x 应该为 4 的整数倍。如果 x 为 2 的整数倍，则Zi1=Z1200Z c1，因此式无法满足。所以 x 应为 4 的奇数倍，最小取4=75cm 。此时 ，代入 Z1 和 Z2 的可能取值，发现Z1=75、Z 2=100 满足要求。

11、则所求的解为：x=75cm，Z 1=75，Z 2=100【知识模块】 均匀传输线9 【正确答案】 信号在传输线上传输一个来回为 2=4s。在 04s 时间内，输入端和负载的电压反射系数分别为： u(0)=1， u(l)=一 1 在 4s 时，脉冲信号正好在传输线中走一个来回，在输入端的入射和出端各反射一次后，脉冲信号变成一 1V的脉冲。在 t4s 时，负载端的反射系数变成 ，此时传输线中的信号在两端继续反射。在 t4s 时，开关 S 断开，放大电路输出为零；在t4s 时，放大电路输出电压为 22的电压的一 R2/R1=-10 倍。综上所述，可以画出 U0 在 012s 的波形，如图 18-7 所示。【知识模块】 均匀传输线10 【正确答案】 (1) (2)如图 18-9(a)所示。(3)如图 18-9(b)所示。【知识模块】 均匀传输线11 【正确答案】 【知识模块】 均匀传输线