一、选择、填空。
1. 按照调制方式分类，光调制可以分为：强度调制、相位调制、波长调制、频
率调制、偏振调制。
2. 半导体激光器发光是由能带之间的电子空穴对复合产生的。
3. 激励过程是使半导体中的载流子过程从平衡态激发到非平衡态。
4. 固体激光器是以固体为工作物质的激光器，也就是以掺杂的离子型绝缘晶体
和玻璃为工作物质。
5. 光纤传感器中常用的光电探测器：光电二极管、光电倍增管、光敏电阻。
6. 红外探测器的响应波长范围参数指探测器电压响应率与入射的红外波长之
间的关系。
7. 光子探测原理是指利用半导体在入射光的照射下产生光子效应。
8. 利用温差电势制成的红外探测器称为热电偶。
9. 红外辐射在大气中传播时由于大气中水分子、蒸汽等吸收和散射使辐射在传
播过程中衰减。
10. 当红外辐射照在热敏电阻上时，使温度上升，内部粒子无规则运动加剧，自
由电子数随温度而上升，所以电阻会减小。
11. 辐射出射度：辐射体单位面积向半空间发出的辐射通量。
12. 光电磁是利用光生伏特效应将光能变成电能。
13. 任何物质只要温度高于0K就会向外辐射能量。
14. 红外无损检测是通过测量热流或热量来检测。
15. 内光电探测器可分为光电导、光伏特、光电磁三种探测器。
16. 红外探测器的性能参数：电压响应率、噪声等效功率、时间常数。
17. 光束扫描根据其应用的目的可分为模拟扫描和数字扫描。模拟扫描用于显
示，数字扫描用于光存储。
18. 固体摄像器件主要有：CCD、CMOS、CID。
19. 声光相互作用分为：拉曼—纳斯衍射和布喇格衍射。
20. 磁光效应：外加磁场作用引起材料光学各向异性的现象。
21. CCD的基本功能：电荷存储、电荷转移。按结构分为线阵CCD和面阵CCD。
22. 液晶分为溶致液晶和热致液晶两大类。
23. 光辐射照射在半导体表面，材料中电子和空穴由原来的不导电状态转化为导
电状态，这种现象称为光电导。
24. 光束调制按其调制的性质可分为调幅、调频、调相及强度调制等。
25. 实现脉冲编码调制，必须进行的三个过程：抽样、量化和编码。
26. 光电二极管是指以光导模式工作的结型光伏型探测器。常见的光电二极管有
硅光电二极管、雪崩光电二极管（APD）、PIN光电二极管、肖特基势垒光电二极管。
27. 光热探测器由热敏元件、热链回路和大容量的散热器组成。常见光热探测器
有热敏电阻、热释电探测器、热点偶。
28. CCD基本工作过程包括信号电荷的产生、存储、传输和检测。
29. 等离子是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成
的离子化气体态物质，它是出去固态、液态、气态以外的第四态。
30. TN—LCD指扭曲向列型液晶显示。
STN—LCD指超扭曲向列型液晶显示。
二、问答题。
1、一个完整的无限连续的电磁波谱有哪几部分组成？
答：宇宙射线、γ射线、X射线、紫外光、可见光、红外光、毫米波、无线电波、声频电磁波。其中紫外线包括：极远紫外、远紫外、近紫外。（10nm——390nm）可见光：紫蓝绿黄橙红。（390nm——770nm）红外光：近红外、中红外、远红外、极远红外。（770nm——1000000nm）
2、简述内光电效应、外光电效应。
答：外光电效应是金属或半导体受光照时，如果入射的光子能量hν足够大，它和物质中的电子相互作用，使电子从材料表面逸出的现象，也称为外光电效应。内光电效应是当光照物体时，光电子不逸出体外的光电效应称为内光电效应。3、比较光电二极管和光电池的异同。
答：相同：二者结构和工作原理相同，都属于PN结型光生伏特效应器件。不同：a、频率特性不同：光电二极管的结面积比光电池小，频率特性要好。b、工作方式不同：光电二极管通常在反偏置下工作，而光电池通常在零偏置下工作c、灵敏度不同：光电二极管的光敏面面积要比光电池的小得多，因此光电二极管的光电流要比光电池的小得多。
4、光敏电阻的主要参数。
答：亮电阻、暗电阻、最高工作电压、亮电流、暗电流、时间常数、电阻温度系数、灵敏度。
5、什么是光电导的弛豫时间。
答：光电导材料从光照开始到获得稳定的光电流是要经过一定时间的，同样光照停止后光电流也是逐渐消失的。这种现象即为光电导的弛豫现象。
6、常见的固体激光器：红宝石激光器、钕激光器、钛宝石激光器。常见的气体激光器：He-Ne激光器、Ar3+激光器、CO2激光器。
7、电介质的折射率变化指什么？
答：晶体介质的介电系数与晶体中电荷分布有关，当晶体被施加电场后会引起束缚电荷的重新分布并导致离子晶格的微小形变，从而引起晶体介电系数的变化并最终引起晶体的折射率变化的现象。
8、光子效应指什么？
答：指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。主要特点：对光频率表现出选择性，响应速度比较快。
9、液晶是什么？分类？答：液晶是液态晶体的简称。热致晶体可分为近晶相、向列相、胆甾相
10、简述激光产生的条件、激光器的组成及各组成部分的作用。
答：（1）必要条件：粒子数反转分布和减少振荡模式数。充分条件：起振——阈值条件：激光在谐振腔内的增益要大于损耗。稳定振荡条件——增益饱和效应（形成稳定激光）。
（2）组成：泵浦源、工作物质、光学谐振腔。
（3）作用：工作物质：在这种介质中可以实现粒子数反转。泵浦源（激励源）：将粒子从低能级抽运到高能级态的装置。
谐振腔：(1)使激光具有极好的方向性(沿轴线)。(2)增强光放大作用(延长了工作物质)。(3)使激光具有极好的单色性(选频)。
11、声光作用分布喇格衍射和拉曼纳斯衍射，他们的条件及作用。
（1）拉曼纳斯：产生拉曼纳斯衍射的条件：当超声波频率较低，光波平行于声波面入射，声光互作用长度L较短时，在光波通过介质的时间内，折射率的变
化可以忽略不计，则声光介质可近似看作为相对静止的“平面相位栅”。特点：由出射波阵面上各子波源发出的次波将发生相干作用，形成与入射方向对称分布的多级衍射光，这就是拉曼-纳斯衍射的特点。
（2）布喇格：产生布喇格衍射条件：声波频率较高，声光作用长度L较大，光束与声波波面间以一定的角度斜入射，光波在介质中要穿过多个声波面，介质具有“体光栅”的性质。特点：衍射光各高级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级衍射光。
12、简述光速调制的基本原理。
答：（1）以激光为载体，将信息加载到激光的过程，称为调制或光束调制。
（2）光束具有振幅、频率、相位、强度和偏振等参量，可以应用某些物理的方法，使其参量之一按照调制信号的规律变化，实现光束的调制，所以光束的调制可以分为调幅、调相、调频和强度调制等。
（3）实现激光光束调制的方法根据调制器与激光器的关系，可以分为内调制和外调制两种。
（4）具体的激光光束的调制方法，常见的有光电调制、声光调制、磁光调制、直接调制等。
13、什么是色温？
答：色温是辐射源发射光的颜色与某一温度下的黑体的辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。
14、什么是自发阶跃？什么是受激阶跃？
答：自发阶跃：处于高能级的一个原子自发的向低能级阶跃，并发出一个光子的过程。
受激阶跃：处于高能级的一个原子在一定的辐射场的作用下跃迁至低能级，并辐射出一个能量与入射光子能量相同的光子。
15、法拉第磁光效应的规律？
答：（1）对于给定的介质光振动面的旋转角与样品的长度和外加磁场成正比。
（2）光的传播方向反转时法拉第旋转的左右方向互换。
16、光束调制分为哪几类？实现脉冲编码调制要那几个过程？
答：光束调制分为：调幅、调频、调相、强度调制。实现脉冲编码调制要经过抽样、量化、编码三个过程。
17、什么是光热效应？
答：探测元件吸收光辐射能量后并不直接引起内部电子状态的改变，而是把吸的光能变为晶格的热运动的能量，引起探测元件温度升高，而温度升高又使探测元件电学性质或其他物理性质发生变化。
18、纵向电光效应、横向电光效应有什么优缺点？
答：纵向电光效应：存在自然双折射产生的固有相位延迟，与外加电场无关。在无外加电场时，入射光的两个偏振分量经过晶体后，其偏振面转过一个角度，这对光调制器的应用不利，应设法消除。
优点：工作简单、结构稳定、不存在自然双折射影响。
缺点：半波电压太高，特别是在调制频率较高时，功率损耗较大。横向电光效应：应用时总的相位延迟不仅与所加电场成正比，而且与晶体的长宽比有关。纵向应用时相位差只和V=EL有关，因此增大L或减少d就可以大大降低半波电压。但必须采用两块晶体结构复杂而且其尺寸加工要求高，对环境温度敏感。
19、说明注入电磁发光和高场电磁发光的基本原理。
答：注入电致发光：它是在半导体pn结加正偏压时产生少数载流子注入，与多数载流子复合发光。高场电致发光：即将发光材料粉末与介质的混合体或单晶体薄膜夹持与透明电极板之间，外施电压，由电场直接激励电子与空穴复合而发光，高场电致发光又分为直流和交流两种，如粉末型交流电致发光与粉末型直流电致发光。
20、什么叫光电导现象？
答：当红外辐射照在半导体的表面上，半导体材料中有些电子和空穴能从不导电的束缚状态变成能导电的自由状态，使半导体的导电率变大叫光电导现象。21、根据调制器和激光器的相对关系，可以分为哪两种调制？
答：根据调制器和激光器的相对关系，可以分为内调制和外调制。
内调制：是指加载调制信号是在激光振荡过程中进行的，即以调制信号去改变激光器的振荡参数，从而改变激光输出特性以实现调制。
外调制：是指激光形成之后，在激光器外的光路上放置调制器，用调制信号改变调制器的物理特性，当激光通过调制器时，就会使光波的某参量受到调制。22、概括光纤弱导条件的意义。
答：（1）理论上讲光纤的弱导是光纤与波导之间的重要鉴别之一。
（2）实际使用的光纤，特别是单模光纤，掺杂浓度很小，是纤芯和包层有很小的折射率差。
（3）弱导的基本含义是以很小的折射率就能构成良好的光纤波导结构，给制制造提供极大方便。
23、简述光子效应和光热效应，并列举常见的光子效应和光热效应。
答：光子效应：指单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应。探测器吸收光子后，直接引起原子或分子的内部电子状态的改变。常见的光子效应有光电发射效应、光电导效应、光伏效应。光热效应是：探测元件吸收光辐射能量后并不直接引起内部电子状态的变，而是把吸的光能变为晶格的热运动的能量，引起探测元件温度升高，而温度升高又使探测元件电学性质或其他物理性质发生变化。常见的光热效应有温差电效应、热释电效应。
24、简述CCD器件的主要参数。
答：1.转移效率：指电荷包在进行每一次转移中的效率。2.不均匀度：包括光敏元件和CCD的不均匀度。3.暗电流：CCD在既无光注入又无电注入情况下的输出信号。4.灵敏度：指在一定光谱范围内，单位曝光量的输出信号电压或电流。5.峰值波长：最大响应值归一化为100%所对应的波长。6.噪声：可归纳为三类，散粒噪声、转移噪声和热噪声。7.分辨率：指摄像器件对物像中明暗细节的分辨能力。8.线性度：指在动态范围内，输出信号与曝光量的关系是否成直线。25、简述光电倍增的工作原理。
答：当光照射到光阴极时，光阴极向真空中激发出光电子。这些光电子按聚焦极电场进入倍增系统，并通过进一步的二次发射得到的倍增放大。然后把放大后的电子用阳极收集作为信号输出。因为采用了二次发射倍增系统，所以光电倍增管在探测紫外、可见和近红外区的辐射能量的光电探测器中，具有极高的灵敏度和极低的噪声。另外，光电倍增管还具有响应快速、成本低、阴极面积大等优点。26、简述红宝石激光器的工作原理。
答：红宝石激光器的工作物质是红宝石棒。在激光器的设想提出不久，红宝石就被首先用来制成了世界上第一台激光器。激光用红宝石晶体的基质是Al2O3，晶体内掺有约0.05%（重量比）的Cr2O3。Cr3+密度约为，1.58×1019/厘米3。Cr3+
在晶体中取代Al3+位置而均匀分布在其中，光学上属于负单轴晶体。在Xe（氙）灯照射下，红宝石晶体中原来处于基态E1的粒子，吸收了Xe灯发射的光子而被激发到E3能级。粒子在E3能级的平均寿命很短（约10-9秒）。大部分粒子通过无辐射跃迁到达激光上能级E2。粒子在E2能级的寿命很长，可达3×10-3秒。所以在E2能级上积累起大量粒子，形成E2和E1之间的粒子数反转，此时晶体对频率ν满足hν=E2—E1（其中h为普朗克常数，E2、E1分别为激光上、下能级的能量）的光子有放大作用，即对该频率的光有增益。当增益G足够大，能满足阈值条件时，就在部分反射镜端有波长为6943×10-10米的激光输出。
[说明：25、26题为网上答案，25题需要记下光电倍增管的图；26题为课本
P24—P25，需要记下图]。
27、纵向应用的KDP晶体的计
算：[需要看课本P99详细介绍]
三、课件中出现的题目
1、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A为发光仪器，B为水平传送带，由电动机带动做匀速直线运动。R1为光敏电阻，R2为定值电阻，R1、R2串联在电路中，电源电压保持不变．每当传送带上有易拉罐挡住由A射向R1的光线时，R1的电阻值就增大，计数器就计数一次。则：
（1）当传送带上有易拉罐挡住由A射向R1的光线时，定值电阻R2两端的电压将________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）已知相邻的两个易拉罐中心之间的距离均为20cm，若计数器从易拉罐第一次挡住光线开始计时，到恰好计数101次共用时间40s，则传送带的速度为多少m/s？
答案：（1）由题意可知，当传送带上有易拉罐挡住由A射向R1的光线时，R1的电阻值就增大，由于R1、R2是串联在电路中的，当R1电阻值增大，R1分得的电压就增大，R2两端的电压将变小；
（2）由v＝s/t＝(101-1)×0.2m/40s＝0.5m/s。
2、光敏电阻适于作为( B )
A、光的测量元件
B、光电导开关元件
C、加热元件
D、发光元件
3、光敏电阻的性能好、灵敏度高，是指给定电压下( C )
A、暗电阻大
B、亮电阻大
C、暗电阻与亮电阻差值大
D、暗电阻与亮电阻差值小
4、光与物质的作用实质是光子与电子的作用，电子吸收光子的能量后，改变了电子的运动规律。由于物质的结构和物理性能不同，以及光和物质的作用条件不同，在光子作用下产生的载流子就有不同的规律，因而导致了不同的光电效应。以下是属于内光电效应的有（BCD ）。
A、光电发射效应
B、光电导效应
C、光生伏特效应
D、光磁效应
5、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于( BD )。
A、外光电效应
B、内光电效应
C、光电发射
D、光导效应
6、以下几种探测器属于热探测器的有：（ABCD ）。
A、热电偶型
B、热释电型
C、高莱气动型
D、热敏电阻型
7、光电探测器的特性的微观量-宏观量描述是什么？
答：量子效率单位时间单位光量子数产生的光电子数。
就是等量子光谱响应曲线中用光电子数代替电流或电压。
8、光电信息转换器件的主要特性：
答：1．光电特性―─IФ[光电流]＝F（Ф）[光通量]2．光谱特性―─IФ[光电流]＝F（λ）[入射光波长]3．伏安特性―─IФ[光电流]＝F（Ｕ）[电压]4．频率特性―─IФ[光电流]＝F（f）[入射光调制频率]
9、厨房宜采用哪种形式的火灾报警探测器( C )
A、感温探测器
B、火焰探测器
C、感烟探测器
10、图像通信系统主要由图像输入设备、（ABCD ）等组成。
A、编码器
B、调制器
C、信道
D、显示终端
11、光电子器件有哪些？
答：可分为有源器件和无源器件。有源：激光器、光放大器、探测器、光调制器、波长转换器。无源：光隔离器、光耦合器、光滤波器、光开关、光衰减器、色散补偿器、偏振控制器、偏振模补偿器。
12.、何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素。答：对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。而对于另外一些波长的光波，几乎不吸收，根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。光谱位于大气窗口内的光辐射的大气衰减因素主要有：大气分子的吸收，大气分子散射，大气气溶胶的衰减.
13、何为电光晶体的半波电压？半波电压由晶体的那些参数决定？答:当光波的两个垂直分量Ex￠和Ey￠的光程差为半个波长（相应的相位差为p）时所需要加
的电压，称为半波电压。纵向应用横向应
用
14、若取vs=616m/s，n=2.35，fs=10MHz，l0=0.6328mm，试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度Lmax=?
解：根
据
15、考虑熔融石英中的声光布喇格衍射，若取
l0=0.6328mm, n=1.46,vs=5.97×103m/s,fs=100MHz，计算布喇格角qB=?
解：根据
16、阐述光源半导体激光器LD和半导体发光二极管LED的主要区别和作用。答：LD和LED相比，其主要区别在于，前者发出的是激光，后者发出的是荧光，因此，LED的谱线宽度较宽，调制效率低，与光纤的耦合效率也较低；但它的输出特性曲线线性好，使用寿命长，成本低，适用于短距离、小容量的传输系统。而LD一般适用于长距离、大容量的传输系统，在高速率的PDH和SDH设备上已被广泛采用。
习 题 1 1. 设在半径为R c 的圆盘中心法线上，距盘圆中心为l 0处有一个辐射强度为I e 的点源S ，如图所示。试计算该点源发射到盘圆的辐射功 率。 ΩΦd d e e I =， 202πd l R c =Ω 202e πd d l R I I c e e ==ΩΦ 2. 如图所示，设小面源的面积为A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0的夹角为 s ；被照面的面积为A c ，到面源A s 的距离为l 0。若 c 为辐射在被照面A c 的入射角，试计算小面源在A c 用定义r r e e A dI L θ?cos =和A E e e d d Φ=求解。 4. 霓虹灯发的光是热辐射吗？ 不是热辐射。 6. 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长 m 随温 度T 的升高而减小。试由普朗克热辐射公式导出 常数=T m λ。 这一关系式称为维恩位移定律，其中常数为2.89810-3 m K 。 普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于0，即可求的。 9. 常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型。你知道这是按什么区分的吗？ 按色温区分。 习 题 2 1. 何为大气窗口，试分析光谱位于大气窗口的光辐射的大气衰减因素。 对某些特定的波长，大气呈现出极为强烈的吸收。光波几乎无法通过。根据大气的这种选择吸收特性，一般把近红外区分成八个区段，将透过率较高的波段称为大气窗口。 l 0 S R c 第1题图 L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第2题图
2. 何为大气湍流效应，大气湍流对光束的传播产生哪些影响？ 是一种无规则的漩涡流动，流体质点的运动轨迹十分复杂，既有横向运动，又有纵向运动，空间每一点的运动速度围绕某一平均值随机起伏。这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响，出现所谓光束截面的强度闪烁、光束的弯曲和漂移（亦称方向抖动）、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，统称为大气湍流效应。 5. 何为电光晶体的半波电压？半波电压由晶体的那些参数决定？ 当光波的两个垂直分量E x ，E y 的光程差为半个波长（相应的相位差为）时所需要加的电压，称为半波电压。 7. 若取v s =616m/s ，n =2.35， f s =10MHz ， 0=0.6328m ，试估算发生拉曼-纳斯衍射 所允许的最大晶体长度L max =? 由公式0 2202044λλλs s s f nv n L L =≈<计算，得到 612 2022max 10 6328.0410********.24-?????==λs s f nv L 。 10. 一束线偏振光经过长L =25cm ，直径D =1cm 的实心玻璃，玻璃外绕N =250匝导线，通有电流I =5A 。取韦尔德常数为V =0.2510-5（）/cm T ，试计算光的旋转角。 由公式L αθ=、VH =α和L NI H = 计算，得到VNI =θ。 11. 概括光纤弱导条件的意义。 从理论上讲，光纤的弱导特性是光纤与微波圆波导之间的重要差别之一。实际使用的光纤，特别是单模光纤，其掺杂浓度都很小，使纤芯和包层只有很小的折射率差。所以弱导的基本含义是指很小的折射率差就能构成良好的光纤波导结构，而且为制造提供了很大的方便。 15. 光波水下传输有那些特殊问题？ 主要是设法克服这种后向散射的影响。措施如下： ⑴适当地选择滤光片和检偏器，以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反射。 ⑵尽可能的分开发射光源和接收器。 ⑶采用如图2-28所示的距离选通技术。当光源发射的光脉冲朝向目标传播时，接收器
第一章 2. 如图所示，设小面源的面积为?A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0 的夹角为?s ；被照面的面积为?A c ，到面源?A s 的距离为l 0。若?c 为辐射在被照面?A c 的入射角，试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解：亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量：Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为： 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为：2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对 的天空背景），其各处的辐亮度L e 均相同，试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答：由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ，且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度：()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比，即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律，其中常数为5.67?10-8W/m 2K 4 解答：教材P9，对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ= -进行积分即可证明。 第二章 3．对于3m 晶体LiNbO3，试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟（这里只求外场加在x 方向上） 解：铌酸锂晶体是负单轴晶体，即n x =n y =n 0、n z ＝n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个，即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为： 第1.2题图
电子技术基础考试试题及参考答案 试题 一、填空题（每空1分，共30分） 1．硅二极管的死区电压为_____V，锗二极管的死区电压为_____V。 2．常用的滤波电路主要有_____、_____和_____三种。 3．晶体三极管的三个极限参数为_____、_____和_____。 4．差模信号是指两输入端所施加的是对地大小_____，相位_____的信号电压。 5．互补对称推挽功率放大电路可分成两类：第一类是单电源供电的，称为_____电路，并有_____通过负载输出；第二类是双电源供电的，称为_____电路，输出直接连接负载，而不需要_____。 6．功率放大器主要用作_____，以供给负载_____。 7．集成稳压电源W7905的输出电压为_____伏。 8．异或门的逻辑功能是：当两个输入端一个为0，另一个为1时，输出为_____；而两个输入端均为0或均为1时，输出为_____。 9．(1111)2+(1001)2=( _____ )2(35)10=( _____ )2 (1010)2–(111)2=( _____ )2(11010)2=( _____ )10 (1110)2×(101)2=( _____ )2 10．逻辑函数可以用_____、_____、_____等形式来表示。 11．组合逻辑电路包括_____、_____、_____和加法器等。 二、判断题（下列各题中你认为正确的，请在题干后的括号内打“√”，错误的打“×”。全打“√”或全打“×”不给分。每小题1分，共10分） 1．放大器采用分压式偏置电路，主要目的是为了提高输入电阻。（） 2．小信号交流放大器造成截止失直的原因是工作点选得太高，可以增大R B使I B减小，从而使工作点下降到所需要的位置。（） 3．对共集电极电路而言，输出信号和输入信号同相。（） 4．交流放大器也存在零点漂移，但它被限制在本级内部。（） 5．同相运算放大器是一种电压串联负反馈放大器。（） 6．只要有正反馈，电路就一定能产生正弦波振荡。（） 7．多级放大器采用正反馈来提高电压放大倍数。（） 8．TTL集成电路的电源电压一般为12伏。（） 9．流过电感中的电流能够突变。（） 10．将模拟信号转换成数字信号用A/D转换器，将数字信号转换成模拟信号用D/A转换器。（） 三、单选题（在本题的每小题备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的代号填入题干后的括号内，多选不给分。每小题2分，共26分） 1．用万用表测得某电路中的硅二极管2CP的正极电压为2V，负极电压为1.3V，则此二极管所处的状态是（） A．正偏B．反偏C．开路D．击穿 2．放大器的三种组态都具有（） A．电流放大作用B．电压放大作用 C．功率放大作用D．储存能量作用 3．下列各图中，三极管处于饱和导通状态的是（）
第一章 2. 如图所示，设小面源的面积为?A s ，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0 的夹角为θs ；被照面的面积为?A c ，到面源?A s 的距离为l 0。若θc 为辐射在被照面?A c 的入射角，试计算小面源在?A c 上产生的辐射照度。 解：亮度定义: r r e e A dI L θ?cos = 强度定义:Ω Φ =d d I e e 可得辐射通量：Ω?=Φd A L d s s e e θcos 在给定方向上立体角为： 2 cos l A d c c θ?= Ω 则在小面源在?A c 上辐射照度为：2 cos cos l A L dA d E c s s e e e θθ?=Φ= 3.假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对 的天空背景），其各处的辐亮度L e 均相同，试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐照度。 答：由θcos dA d d L e ΩΦ = 得θcos dA d L d e Ω=Φ，且() 2 2cos r l A d d +=Ωθ 则辐照度：()e e e L d r l rdr l L E πθπ =+=? ?∞ 20 0222 2 7.黑体辐射曲线下的面积等于等于在相应温度下黑体的辐射出射度M 。试有普朗克的辐射公式导出M 与温度T 的四次方成正比，即 M=常数4T ?。这一关系式称斯特藩-波耳兹曼定律，其中常数为 5.6710-8W/m 2K 4 解答：教材P9，对公式2 1 5 1 ()1 e C T C M T e λλλ=-进行积分即可证明。 第二章 3．对于3m 晶体LiNbO3，试求外场分别加在x,y 和z 轴方向的感应主折射率及相应的相位延迟（这里只求外场加在x 方向上） 解：铌酸锂晶体是负单轴晶体，即n x =n y =n 0、n z ＝n e 。它所属的三方晶系3m 点群电光系数有四个，即γ22、γ13、γ33、γ51。电光系数矩阵为： L e ?A s ?A c l 0 θs θc 第1.2题图
E t T U off = 0电力电子技术试题（A ）答案 一、填空 1、 零电压电路，零电流电路， 2、 恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制， 3、 计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法， 4、 器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流， 5、 π→0， π?→， 6、 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收； 7、 减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。 8、 GTO ；GTR ；MOSFET ；IGBT ； 二判断题, 1、 1、×； 2、×； 3、√； 4、√； 5、√ 6、×； 7、√； 8、×； 9、 √； 10、×； 三、选择题 1、B ；C ；D ；2、B ；3、C ；4、B ；5、C ； 四、问答题 1、 当V 处于通态时，电源E 向电感L 充电，设充电电流为I 1，L 值很大，I 1基本恒定，同时电容C 向负载供电，C 很大，使电容器电压U 0基本不变，设V 处于通态的时间为t on ，在t on 时间内，电感L 上积蓄的能量为EI 1t on ；当V 处于断态时，E 与L 同时向电容充电，并向负载R 提供能量。设V 处于断态的时间为t off ，在t off 时间内L 释放的能量为（U 0-E ） I 1t off ，在一周期内L 积蓄的能量与释放的能量相等。可求得： 分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。 2、 （u d ） （u VT1） （u VD1）
五、计算题 1、U0=133.3V；I0=6.67A； 2、 U d=117V；I d=23.4A；I dVT=7.8A；I VT=13.5A； 电力电子技术试题（B）答案 一、填空题 1、要有一个直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均电压；逆变桥必须工作在β<90o（即α>90o）区间，使输出电压极性与整流时相反，才能把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网。 2、整流，逆变，整流，逆变， 3、变流桥，不流经负载，α>β， 4、直流，交流，电网的， 5、正向，正向门极，门极触发， 6、单相桥式半控整流桥，三相桥式半控整流桥， 7、150，300，三相桥式全控整流桥，三相半波可控流电路， 8、逆变桥晶闸管或元件损坏，供电电源缺相，逆变角太小，触发脉冲丢失或未按时到达， 9、小控制角运行，增加电源相数，多组变流装置串联运行并进行控制，增加电容补偿装置，10、掣住，触发脉冲，
共4页 第1页 《电子技术基础》考试试题 时量：120分钟 总分：100分 （每小题1.5分，共15分）单项选择题： 1、某放大电路在负载开路时的输出电压为 4V ，接入12K Q 的负载 电阻后，输出电压降为 3V ，这说明放大电路的输出电阻为 A. 10K Q B.2 K Q C.4 K Q D.3 K Q 2、 稳压二极管工作于伏安特性曲线的 ________ 区。 A.正向特性 B. 反向饱和特性 C.反向击穿特性 D. 不确定 3、 为了使高内阻信号源与低阻负载很好地配合，可以在信号源与 低阻负载间接入 ______ 。 A.共射电路 B. C.共集电路 D. 4、多级负反馈放大电路在下列 A.回路增益AF 大 B. C ?闭环放大倍数很大 D. 放大器的级数少 5、 工作在电压比较器中的运放与工作在运算电路中的运放的主要 区别是，前者的运放通常工作在 ________ 。 A .开环或正反馈状态 B. 深度负反馈状态 C.放大状态 D. 线性工作状态 6、 差分放大电路由双端输入变为单端输入，差模电压增益则 A.增加一倍 B. 为双端输入时的1/2 C.不变 D. 不确定 7、对于有二个输入变量和一个输出变量的逻辑问题，由于状态赋 值的不同，列出的真值表可以有 _________ 。 A. 一种 B.二种 C.三种 D.四种 8 A ? B 函数表达式为 ________ : 共基电路 共集一共基串联电路 —情况下容易引起自激。 反馈系数小
C. A B D. AB AB 共4页 第2页 A. AB AB B. A+B 9、 与函数式 A+ABC 相等的表达式为 _________ 。 A. A+B B. A+C C. A+BC D. BC 10、 将二进制数（1110100） 2转换为十进制数应为 ________ 。 A. 15 B. 116 C. 110 D. 126 、（本题10分）用图1所示的1片双4选1的数据选择器，搭建一 位全加器电路，该电路的输入变量为 A （加数）、B （加数）、C I （低 位来的进位信号）；输出变量为S （和），C O （向高位的进位信号）。 三、 （本题10分）用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与或表达式。 1. 丫1 二' m （0,1,2,5,6,7,8,9,13,14） 2. 丫2「m （0,2,4,5,7,13） ' d （8,9,10,11,14,15） 四、 （本题10分）电路如图 2所示，试画出在所示 C 脉冲作用下 QI 和Q2端的信号波形，设两个触发器的初始状态为 0。
1、某单色光频率为3×1014Hz ，该单色光在水中（n=1.33）的速度和波长。 答：v=c/n=3*108/1.33=2.26*108m/s λ=v/f=2.26*108/3*1014 =0.75*10-6m 2、某星球的辐射出射度的峰值波长为400nm ，试估算该星球表明的温度。 答：由维恩位移律λmT=b 得 T=b/λm =2.898*10-3/400*10-9=7.245*103 k 3、简述光子简并和能级简并 答：光子简并：光子的运动状态简称为光子态。光子态是按光子所具有的不同能量（或动量数值），光子行进的方向以及偏振方向相互区分的。处于同一光子态的光子彼此之间是不可区分的，又因为光子是玻色子，在光子集合中，光子数按其运动状态的分布不受泡利不相容原理的限制。可以有多个光子处于同一种光子态上，这种现象称为简并。处于同一光子态的平均光子数目称为光场的简并度δ。δ=1/（e h υ /kT -1） 4、什么是亚稳态能级。 答：若某一激发能级与较低能级之间没有或只有微弱的辐射跃迁，则该态的平均寿命会很长τs >>10-3s,称为亚稳态能级，相应的态为亚稳态。 5、设二能级系统，发生受激辐射时，对入射光场的要求是什么？ 6、产生激光的重要机理是 答：受激辐射 9、从能级理论出发，解释Nd:YAG 激光器工作原理（p44-45） 10、解释增益饱和效应 答：当入射光强度足够弱时，增益系数与光强无关，是一个常量，而当入射光强增加到一定程度时，增益系数将随光强的增大而减小，这种增益系数随光强的增大而减小的现象称为增益饱和效应。 11、两种介质A 、B 的折射率分别为nA=1，nB=1.2，当光从B 传播到A 时，计算：1）发生全反射的零界角 2）布鲁斯特角 答：1.θc =arcsin （n 2/n 1）（n 1>n 2） =arcsin （1/1.2）=56.44° 2. tan θ=n 2/n 1 θ=arctan （n 2/n 1） =arctan （1/1.2）=39.8° 12、人体辐射出射度的峰值波长为（ ） 答：由维恩位移律λmT=b 得 λm =b/ T =2.898*10-3/（37+273）=9.35*10-6m 13、红宝石激光器利用（氙灯）作为泵浦源。 14、光纤长距离通信中传播信息光的波长为(1550nm)，在接收端光电二极管所使用的材料是(InGaAs) 15、某阶跃光纤：n1=1.490, n2=1.480,则光纤的临界传播角为多少？ 答: α=arcsin （n 2/n 1）=arcsin （1.48/1.49）=83.4° 16、某平板介质波导：2a=10μm, n1=1.480, n2=1.470,则该波导的截止波长为多少？ 答：平板v=π/2（光纤v=2.405） V=（2πa/λc ）2 221n n - λc =2πa 2 2 21n n -/ V=（10*π2247 .148.1-）/（π/2）=3.44μm 17、已知某平板介质波导：2a=80μm, n1=1.490, n2=1.470,入射光波长为λ=1μm ，在该波导中存在的模式数为 答：M=V 2/2=(π/2)2/2=1 18、解释材料色散产生的原因 答：材料色散：是由于折射率随波长变化的，而光源都具有一定的波谱宽度，因而产生传播时延差，引起脉冲展宽。 补充： 模式色散：在阶跃光纤中，入射角不同的光波在光纤内走过的路径长短不同，在临界角上传输的光路最长，沿光纤轴线传输的光路最短，由此引起时延差而产生模式色散。 波导色散：是由光纤的几何 结构决定的色散，它是由某一波导模式的传播常数β随光信号角频率w 变化而引起，也称为结构色散。 19、简述谐振腔的作用 答：使光只能沿着轴线方向往返运动（方向性） 筛选光频率，只能使满足干涉相干条件频率的光能在腔内往返运动（单色性） 增加光强度，实现光放大（高亮度） 20、半导体激光器实现光放大的物质条件是什么 答：PN 结附近或导带电子和价带空穴相对反转分布 21、激光产生的条件具体有那些 答：必要；粒子数反转分布和减少振荡模式数 充分；起振和稳定振荡 计算：1）入射光波长为1550nm ，Pin=0.05W ，Pout=0.002W ，估算光纤中信号能传输的最远距离。 2）光源为激光，λc=1550nm,光源脉宽Δλ=0.5nm ，假设信号传输1km ，计算由于材料色散造成的脉冲信号展宽σ。 3）只考虑材料色散，估算信号 在光纤中传播1km 的bit rate 的最大值。 答：1. α=10lg(p i /p o )/L L=10*lg （0.05/0.002）/0.36=38.8m 2. σ=Δλdn/cd λ=0.5*10-9/3*108=1.7*10-18s/m 3.B<=1/（4Δτ） Δτ=L|D m |Δλ 24、已知输入信号频率最大值为 1kHz ，输入信号峰值为3V ，脉冲编码调制采用4位编码 则：1）采样频率最小值为？ 2）采用有舍有入的方式，量化单元为？由此产生误差的最大值为？ 答： 25、KDP 晶体的纵向电光效应中，Δφ=？V π=？ 答：Δφ=（2π/λ）n 03γ63v V π=λ/（2 n 03γ63）=πC/（wn 03γ63） 26、电光强度调制中如何解决信号失真问题？推导解决失真后的透射率表达式。 答：a.在调制晶体上加一个恒定的直流电压V=Vn/2，该直流电压使两束光产生相位延迟π/2； b ．在光路中增加一片λ/4波片 27、调制:将欲传递的信息加载到激光 辐射上的过程。 28、脉冲编码调制是把模拟信号先变 成电脉冲序列，进而变成代表信号信息的二进制编码，再对光载波进行强度调制。 要实现脉冲编码调制，必须进行三个过程:抽样、量化和编码。 抽样：将连续的信号分割成不连续的脉冲波，且脉冲序列的幅度与信号波的幅度相对应。要求取样频率比传递信号频率的最大值大两倍 以上。 量化：把抽样后的脉冲幅度 调制波分级取整处理，用有限个数的代表值取代抽样值的大小。 编码：用量化的数字信号变 成相应的二进制代码的过程，用一组等幅度、等宽度的脉冲作为码元。 29、解释电光效应 答：某些晶体在外加电场作用下，折射率发生变化，当光波通过此介质时，其传播特性就会受到影响。 30、解释半波电压 答：光波在光晶体中传播时，当光波的两个垂直分量的光程差为半个波长时所需要加的电压，称为半波电压。 32、渡越时间对调制信号频率有什么影响？ Δфo 是当ωm τd <<1时的峰值相位延迟；γ称为高频相位延迟缩减因子，表征因渡越时间引起的峰值相位延迟的减小程度。只有当ωm τd <<1。即τd << T m / 2π时， γ=1，即无缩减作用。说明光波在晶体内的渡越时间必须远小于调制信号的周期，才能使调制效果不受影响。 33、某电光晶体n=1.5，L=1cm ，ωm τd =π/2,则调制信号最高频率为？ 答：f m =w m / 2π=1/4τd =c/4nL=3*108/（4*1.5*0.01）=5*109Hz 34、解释声光效应（p136-137） 答：当光在建立起超声场的介质中传播时，由于弹光效应，光介质中的超声波衍射或散射的现象。 补充：介质光学性质的变 化，不仅可以通过外加电场的作用而实现，外力的作用也能够造成折射率的改变，这种由于外力作用而引起介质光学性质变化的现象称为弹光效应。 36、声光调制器件由声光介质，电——声换能器，吸声装臵以及电源组成。 采用布喇格衍射。 35、声光效应中发生Bragg 衍射的条件是什么？Bragg 衍射的特点是？ 答：条件：1）超声波频率足够高L=λs /λ 2）光线倾斜入射，当入射角θB 满足2λs sin θB =λ产生布喇格衍射 特点：1）衍射光只有0级，+1 或-1级，布喇格衍射效应制成的声光器件效率比较高。 2）两级衍射光夹角为2 θB 3）衍射效率 η=I 0/I i =sin 2[（π L/2 λ） s P M H L 2)/(]=sin 2 [πL/ 2λs I M 2] 37、调Q 的目的是压缩脉冲宽度，提高峰值功率。 38、解释激光器的Q 值？Q 值和激光器的损耗之间有什么关系？ 答：Q 值是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标—品质因数。 品质因子Q 与谐振腔的单 程总损耗的关系 Q=2πW/P=2π/λα总 39、叙述调Q 的过程？ 答：过程1.在泵浦过程的大部分时间里（t-t 0）谐振腔处于低Q 值状态，故阈值很高不能起振，从而激光上能级的粒子数不断积累，直至t 0时刻，粒子数反转达到最大值Δni 过程2. t 0时刻Q 值突然升 高（损耗下降），振荡阈值随之降低， 于是激光振荡开始建立。由于此Δni>>Δnt （阈值粒子反转数），因此受激辐射增强非常迅速，激光介质存储的能量在极短时间内转变为受激辐射场的能量，结果产生了一个峰值功率很高的窄脉冲。 41、叙述声光调Q 的原理。 答：利用晶体的电光效应，在晶体上加一阶跃式电压，调节腔内光子的反射损耗。 40、叙述电光调Q 的原理。 答：电光调Q 是指在激光谐振腔内加臵一块偏振片和一块KDP 晶体。光经过偏振片后成为线偏振光，如果在KDP 晶体上外加λ/4电压，由于泡克尔斯效应，使 往返通过晶体的线偏振光的振动方向改变π/2。如果KD*P 晶体上未加电压，往返通过晶体的线偏振光的振动方向不变。所以当晶体上有电压时，光束不能在谐 振腔中通过，谐振腔处于低Q 状态。由于外界激励作用，上能级粒子数便迅速增加。当晶体上的电压突然除去时，光束可自由通过谐振腔，此时谐振腔处于高Q 值状 态，从而产生激光巨脉冲。电光调Q 的速率快，可以在10-8秒时间内完成一次开关作用，使激光的峰值功率达到千兆瓦量级。如果原来谐振腔内的激光已经是线 偏振光，在装臵电光调Q 措施时不必放臵偏振片。 42、什么是单模光纤？成为单模光纤的条件是什么？ 答：只允许基模通过的光纤为单模光纤。 条件：V=（2πa/λc ）2 221n n -<2.405 光纤直径很小、λ>λc 43、试比较单模光纤和多模光纤的区别（阶跃光纤） 答：单模光纤的数值孔径比较大，单 模光纤只允许基模通过而多模光纤则允许若干个模式通过。单模芯径为8~10μm ，多模光纤的芯径为50~100μm. 44、光纤中存在哪几种损耗 答：吸收损耗：当光波通过任何透明物质时，都要使组成这种物质的分子中不同振动状态之间和电子的能级之间发生跃迁。这种能级跃迁时， 物质吸收入射光波的能量引起的光的损耗。 散射损耗：由于光纤制作工艺上 的不完善，例如有微气泡、杂质和折射率不均匀以及有内应力等，光能在这些地方会发生散射，使光纤损耗增大。 弯曲损耗：光纤弯曲是引起光纤 损耗的另一个重要的原因。光纤是柔软的，可以弯曲。弯曲的光纤虽然可以导光，但是会使光的传播路径改变，使得光能渗透过包层向外泄漏而损失掉。 45、解释瑞利散射 答：物质散射中最重要的是本征散射，也成为瑞利散射。本征散射是由玻璃熔制过程中造成的密度不均匀而产生的折射率不均匀引起的散射。瑞利散射与波长的四次方成反比。瑞利散射引起的损耗： αRs =（A/λ4）（1+B Δ） 46、光纤通信中常用的波段的波长是多少？为什么使用该波长？ 答：光在Sio 2中传输 850nm （损耗比较小）、1300nm （色散最小）、1550nm （损耗最小） 48、光纤的基本结构是什么？每部分的作用是什么？ 答：基本结构：护套、涂敷层、包层和纤芯
注意事项：1．本试卷共12道大题，满分150分； 2．本卷属试题卷，答案一律写在答题纸上，写在该试题卷上或草稿纸上均无效。要注意试卷清洁，不要在试卷上涂划； 3．必须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔答题，其它笔答题均无效。 ﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡﹡ 一 填空题（本题共14小题除标注外每空1分，共30分） 1、设VD 1、VD 2的正向压降为0.3V ，试分析在不同的U 1、U 2组态下，VD 1、VD 2是导通还是截止，并求U O 的值，把正确答案填入表内。（每三空1分） 2、图中 VT 为小功率锗晶体管当R b 不同时，VT 可能处于放大、饱和、截止状态。把不同状态下基射极电压U BE 、集射极电压U CE 的大致数值范围填入表内。（每三空1分） V CC 3、某放大电路在接有2Ωk 负载电阻时，测得输出电压为3V ，在输入电压不变的情况下断开负载电阻，输出电压上升到7.5V ，说明该放大电路的输出电阻为 ________________。 U 2 U VD 1
4、某放大电路当接接入一个内阻等于零的信号源电压时，测得输出电压为5V，在信号源内阻增大到1Ω k，其它条件不变时，测得输出电压为4V，说明该放大电路的输入电阻为________________。 5、下限截止频率为10Hz的两个相同的单级放大电路连接成一个两级放大电路，这个两级放大电路在信号频率为10Hz时，放大倍数的幅值下降到中频放大倍数的________________倍，或者说下降了________________dB，放大倍数的相位与中频时相比，附加相移约为________________度。（每空0.5分） 6、试在下列空格中填写合适数值。（每空0.5分） 在两边完全对称的差分放大电路中，若两输入端电压u I1＝u I2，则双端输出电压u O＝＿＿＿V；若u I1＝1mV，u I2＝0mV，则差分放大电路的差模输入电压u Id＝＿＿＿mV，其分配在两边的一对差模输入信号为u Id1＝＿＿＿mV，u Id2＝＿＿＿mV，共模输入信号u Ic＝＿＿＿mV。 7、电路如图所示，A1、A2为理想运算放大器。A1组成电路，A2组成电路，VD1、VD2和R组成的电路起作用，u O与u I的关系说明整个电路构成的是电路。 u I O 8、在如图所示电路中，已知稳压管VD Z1的稳定电压U Z1＝6.3V，VD Z2的稳定电压 U Z2＝7.7V，它们的正向导通电压U D均为0.7V，U I和R的取值合理，U I的实际极性和U O1～U O4的假设极性如图中所标注。（每空0.5分） 填空： U O1＝V，U O2＝V，U O3＝V， U O4＝V。
可见光的波长、频率和光子的能量范围分别是多少？ 波长：380~780nm 400~760nm 频率：385T~790THz 400T~750THz 能量：~ 辐射度量与光度量的根本区别是什么？为什么量子流速率的计算公式中不能出现光度量？ 为了定量分析光与物质相互作用所产生的光电效应，分析光电敏感器件的光电特性，以及用光电敏感器件进行光谱、光度的定量计算，常需要对光辐射给出相应的计量参数和量纲。辐射度量与光度量是光辐射的两种不同的度量方法。根本区别在于：前者是物理（或客观）的计量方法，称为辐射度量学计量方法或辐射度参数，它适用于整个电磁辐射谱区，对辐射量进行物理的计量；后者是生理（或主观）的计量方法，是以人眼所能看见的光对大脑的刺激程度来对光进行计算，称为光度参数。因为光度参数只适用于~的可见光谱区域，是对光强度的主观评价，超过这个谱区，光度参数没有任何意义。而量子流是在整个电磁辐射，所以量子流速率的计算公式中不能出现光度量.光源在给定波长λ处，将λ～λ+dλ范围内发射的辐射通量 dΦe，除以该波长λ的光子能量hν，就得到光源在λ处每秒发射的光子数，称为光谱量子流速率。 一只白炽灯，假设各向发光均匀，悬挂在离地面1.5m的高处，用照度计测得正下方地面的照度为 30lx，求出该灯的光通量。 Φ=L*4πR^2=30*4**^2= 一支氦-氖激光器（波长为）发出激光的功率为2mW。该激光束的平面发散角为1mrad,激光器的放电毛细管为1mm。 求出该激光束的光通量、发光强度、光亮度、光出射度。 若激光束投射在10m远的白色漫反射屏上，该漫反射屏的发射比为，求该屏上的光亮度。 从黑体辐射曲线图可以看书，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长随温度T的升高而减小。试用普朗克热辐射公式导出 式这一关系式称为维恩位移定律中，常数为?10-3m?K。 普朗克热辐射公式求一阶导数，令其等于0，即可求的。教材P8 什么是光辐射的调制？有哪些调制的方法？它们有什么特点和应用？ 光辐射的调制是用数字或模拟信号改变光波波形的幅度、频率或相位的过程。 光辐射的调制方法有内调制和外调制。 内调制：直接调制技术具有简单、经济、容易实现等优点。但存在波长(频率)的抖动。 LD、LED 外调制：调制系统比较复杂、消光比高、插损较大、驱动电压较高、难以与光源集成、偏振敏感、损耗大、而且造价也高。但谱线宽度窄。机械调制、电光调制、声光调制、磁光调制 说明利用泡克尔斯效应的横向电光调制的原理。画出横向电光调制的装置图，说明其中各个器件的作用。若在KDP晶体上加调制电压U=Um ，U在线性区内，请写出输出光通量的表达式。 Pockels效应：折射率的改变与外加电场成正比的电光效应。也称线性电光效应。 光传播方向与电场施加的方向垂直，这种电光效应称为横向电光效应。 说明利用声光布拉格衍射调制光通量的原理。超声功率Ps的大小决定于什么？在石英晶体上应加怎样的电信号才能实现光通量的调制？该信号的频率和振幅分别起着什么作用？ 当超声波在介质中传播时，将引起介质的弹性应变作时间上和空间上的周期性的变化，并且导致介质的折射率也发生相应的变化。当光束通过有超声波的介质后就会产生衍射现象，这就是声光效应。
一、单选题（每题2分，共20分） 1. 为提高共模抑制比应采用（ ） A. 共射放大电路 B. 共基放大电路 C. 多级放大电路 D. 差动放大电路 2. 由理想二极管构成的限幅电路如图1所示， 当输入电压V V i 9=时，输出电压o V 为 ( )。 A. 3V B. 9V C. 15V D. 6V 3. 在乙类功率放大电路中，三极管在信号的( )内导通。 A. 一个周期 B. 半个周期 C. 四分之一周期 D.四分之三周期 4. 若一无零单极点系统，极点频率610H f Hz =，中频电压增益dB A I 100=，则 710f Hz = 时，增益为（ ）dB 。 A. 100 B. 40 C. 20 D. 80 5. 差分放大电路由双端输入改为单端输入，则差模电压放大倍数（ ）。 A ．不变 B ．提高一倍 C ．提高两倍 D ．减小为原来的一半 6. 在开环放大电路中引入( )负反馈，可使输入电阻增大. A. 电压 B.电流 C.串联 D.并联 7. 反相输入比例运算放大器电路中的反馈极性和类型属于( ) A. 电压并联负反馈 B. 电流串联负反馈 C. 正反馈 D. 电压串联负反馈 8. 在桥式整流电路中接入电容C 滤波后，输出直流电压较未加C 时（ ） A. 不变 B. 降低 C.升高 D. 不定 - V O + -
9. 某负反馈放大电路的开环放大倍数为100，反馈系数为0.09，则闭环放大倍数为( ) A. 0.02 B. 100 C.25 D.10 10. 功放电路采用甲乙类工作状态的原因是为了消除（ ）。 A. 饱和失真 B. 交越失真 C.截止失真 D.频率失真 二、简答题（共16分） 1.（5分）单相直流稳压电源电路如图2所示， （1）指出它由哪几部分组成，并写出它们的名称； （2）当电路正常工作时，V O =？ 2.（5分）某OCL 互补对称电路如图3所示，已知三极管T 1 、T 2的饱和压降为V V CES 1=， V V CC 18=，Ω=8L R 。 （1）计算电路的最大不失真输出功率max O P ； （2）计算电路的效率。 O v
武汉科技大学 200５年硕士研究生入学考试试题 课程名称：电子技术总页数：共4页说明： 1、适用专业：控制理论与控制工程、模式识别与智能系统。 2、可使用的常用工具：计算器、绘图工具。 3、答题内容请写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上一律无效。 4、计算题、分析题必须有解题过程，只给出答案的不给分。 一、选择填空题：（共30分，每空2分） 1、场效应管属于控制型器件，晶体三极管属于控制型器件。 A、电流； B、电感； C、电压； D、电容。 2、晶体三极管用来放大时，发射结应处于偏置，集电结应处于偏 置。 A、反向； B、90°； C、正向； D、不定。 3、为了使高阻输出的放大电路与低阻负载很好地配合，可在两者之间插 入；为了将一个低阻输出的放大电路转变为高阻输出的放大电路，可在低阻输出的放大电路之后接入。 A、共射电路； B、共集电路； C、共基电路； D、不定。 4、多级直接耦合放大器中，影响零点漂移最严重的一级是，零点 漂移最大的一级是。 A、输出级； B、输入级； C、中间级； D、增益最高的一级。 5、电流源电路在集成运放中，常作为电路和电路。 A、偏置； B、输入； C、有源负载； D、不定。 6、构成反馈通路的元器件是。 A、只能是电阻元件； B、只能是三极管、集成运放等有源器件； C、只能是无源器件； D、可以是无源元件，也可以是有源器件。 7、反馈放大电路的含义是。 A、输出与输入之间有信号通路； B、电路中存在反向传输的信号通路； C、除放大电路外还有信号通路；
D、电路中存在使输入信号削弱的反向传输通路。 8、若希望负载变化时输出电压稳定，则应引入。 A、电流负反馈； B、电压负反馈； C、并联负反馈； D、串联负反馈。 9、当集成运放工作在线性区时，可运用和概念。 A、闭环； B、开环； C、虚短； D、虚断。 二、（10分）写出PN结的伏安特性方程，画出相应的伏安特性曲线，并 依此分析PN结的伏安特性有何特点。 三、（25分）放大电路如图1所示。已知图中R1=1kΩ，R2=300kΩ, R3=200Ω，R4=1.8kΩ，R5=2kΩ，C1=C2=10μF，C3=100μF，R6=2kΩ，V CC=12V，三极管Q1的V BE=0.7V，β＝50，r bb’=200Ω，V T=26mV。 试求: (1)求静态工作点I B、I C及V CE； (2)画出微变等效电路； (3)计算放大电路的电压增益 ? ? ? = i o v V V A/，输入电阻R i和输出电阻 R o。 图1
北 京 科 技 大 学 2012 年硕士学位研究生入学考试试题 ============================================================================================================= 试题编号： 817 试题名称： 模拟电子技术与数字电子技术基础 （共 7 页） 适用专业： 物理电子学 说明： 所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。 ============================================================================================================= 一、（本题 6 分）电路如图 1，二极管为理想元件，其中 E = 2V ，试画出输出电 压 u O 波形，写出简要的分析过程。 图 1 第一题图 二、(本题 15 分)电路如图 2，已知 V CC , R b1, R b2, R e , R S 及晶体管的电流放大倍数 β 和动态电阻 r be 。试求： 1)画出电路的直流通路，并计算静态工作点：I B ，I E ，U CE 。 2)静态时（u i =0）C 1 和 C 2 上的电压各为多少？并说明极性。 3)画出电路的微变等效电路，并标明必要的参考方向。 4)计算电压放大倍数 A u ，输入电阻 r i 和输出电阻 r O 。 图 2 第二题图
um 三、(本题8 分) 假设某单管共射放大电路的对数幅频特性如图3。 1) 求出该放大电路的中频电压放大倍数A& ，下限频率f L 和上限频率 f H ； 2) 说明该放大电路的耦合方式； 3) 画出相应的对数相频特性。 图 3 第三题图 四、(本题12 分)分析图4 所示电路中的反馈。 1)判断电路中是否引入了反馈（指出哪些器件构成了该反馈）？ 2)是直流反馈还是交流反馈？并使用瞬时极性法判断是正反馈还是负反馈（在图中标注判断过程）。 3)如果存在交流负反馈，请判断其组态。 4)估算在理想运放条件下整个电路的电压放大倍数A uf。 图 4 第四题图
一、放大电路分析 （1）求解电路的静态工作点Q ； （2）输入电阻R i 、输出电阻R o 和电压放大倍数u A ； （3）两个电路分别接上大小相同的输入电压i U 和负载电阻R L ，分别求各电路的输出电压o U P31例2-12 L Ω P55 2.30 二、差动放大电路 （1）计算静态工作点参数C1I 、C2I 及静态时o U 的值； （2）计算差模电压放大倍数d A 、差模输入电阻id R 及差模输出电阻od R 的值。 (-15V) P98 例4-14
三、反馈 1、(1) 找出该电路的级间反馈，指出反馈网络由哪些元件构成，判断反馈极性和组态； (2) 说明该反馈对放大电路的作用； (3) 求出在深度负反馈条件下的uf A 。 u o CC + -3L 2、（1）接入晶体管VT 3，并希望通过R F 引入电压串联负反馈，应对C1、B2、B3和F 如何连接？ （2）若（2）中引入的反馈为深度负反馈，为了使闭环电压增益A uf =10，试计算R F 的阻值； 图2 P294 3题 四、运放的应用
Z u o P303 十题 五、振荡电路 1、判断能否振荡 CC R 文氏电桥振荡器 电容三点式：振荡频率计算 所示电路中如何联接才能产生正弦波振荡。若m H 2.0=L ，pF 30021==C C ，pF 103=C ，求(1)电路的振荡频率。（2）如果3C 短路，估算振荡频率。P226 9.4题 9.5题 CC J K F H 3 L 六、逻辑代数 (1) (1100)5421BCD +(1000)余3码 = ( )8421BCD (2) 写出下面逻辑式的最小项之和表达式。 (,,)F A B C A B C A B C =+++++
设半径为R c 的圆盘中心发现上，距圆盘中心为l 0处有一辐射强度为I e 的点源S ，如下图所示。试计算该点光源发射到圆盘的辐射功率。 思路分析：要求e φ由公式e e d E dA φ=，e e d I d φ=Ω 都和e φ有关，根据条件，都可求出。解题过程如下： 法一 e e d E dA φ= 故：20 c R e e E dA πφ= ? 又：20 e e I E l = 代入上式可得： 220 e e c I R l φπ= 法二： e e d I d φ= Ω 220 c R l e e I d πφ=Ω? 2 20 e c e I R l πφ= 如下图所示，设小面源的面积为s A ?，辐射亮度为L e ，面源法线与l 0的夹角为s θ；被照面的面积为c A ?，到面源s A ?的距离为l 0。若c θ为辐射在被照面c A ?的入射角，试计算小面源在c A ?上产生的辐射照度。 思路分析：若求辐射照度e E ，则应考虑公式2 0e e I E l =。又题目可知缺少I e ，则该考虑如何求I e 。通过课本上的知识可以想到公式cos e e dI L dS θ =，通过积分则可出I e 。解 题过程如下： 解：
2 0e e I E l = 由cos e e dI L dS θ = 可得 cos s A e e I L dS θ?=? = cos e s L A θ?，故： 22 00cos e e s e I L A E l l θ?= = 假如有一个按朗伯余弦定律发射辐射的大扩展源（如红外装置面对的天空背景），其各处的辐射亮度L e 均相同。试计算该扩展源在面积为A d 的探测器表面上产生的辐射照度。 思路分析：题目中明确给出扩展源是按朗伯余弦定律发射辐射的，且要求辐射照度E e ，由公式e e d E dA φ= 可知，要解此题需求出e d φ，而朗伯体的辐射通量为cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=?，此题可解。解题过程如下： 解： e e d E dA φ= cos e e e d L dS d L dS φθπ=Ω=? e e e L dS E L dA ππ= = 霓虹灯发的光是热辐射吗？ 答：霓虹灯发光是以原子辐射产生的光辐射，属于气体放电，放电原理后面章节会涉及到。而热辐射是指由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象。因此霓虹灯放电不属于热辐射。 此题不适合做例题，可在相关章节做个小思考题。 刚粉刷完的房间从房外远处看，它的窗口总是显的特别黑暗，这是为什么？ 答：刚粉刷完的房间可以看成一个光学谐振腔，由于刚粉刷完的墙壁比较光滑，容易产生几何偏折损耗，故看起来总是特别黑。 这个题目也是不适合作为例题，可以和题一样以思考题的形式出现。 从黑体辐射曲线图可以看出，不同温度下的黑体辐射曲线的极大值处的波长m λ随温度