实验一 基本电路元件的伏-安特性
一、 实验目的：
1、 掌握几种电路元件的伏-安特性的测试方法。
2、 掌握实际电压源和电流源的调节方法。
3、 学习常用电工仪器仪表的使用方法。
二、 实验线路及原理
电路的基本元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源元件；晶体二极管、双极性晶体管和绝缘栅型场效应晶体管。为了实现某种应用目的，就需要将某些电工、电子器件或设备按一定的方式互相连接，构成电路。其基本特征是电路中存在着电流通路。
在电路中，电路元件的特性一般用该元件上的电压U 与通过元件上的电流I 之间的函数关系)(I f U =来表示，这种函数关系称为该元件的伏-安特性。有时也称外特性（电源的外特性是指它的输出端电压和输出电流之间的关系）。在U 、I 坐标平面内将伏-安关系绘成曲线，这种曲线就叫做伏安特性曲线或外特性曲线。
如果电路元件的伏-安特性曲线在Ｕ-Ｉ平面上是一条通过坐标原点的直线，则该元件称为线性元件。如果电路元件的伏-安特性曲线在Ｕ-Ｉ平面上不是一条直线，则该元件称为非线性元件。
本实验中用到的元件有线性电阻、白炽灯泡，二极管、稳压管及电源常见电路元件。其中线性电阻的伏－安特性是一条过原点的直线，即服从欧姆定律（RI U =），如图？？？？所示，该直线的斜率等于该电阻的阻值。白炽灯泡在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝的电阻随着温度的变化而发生变化，并且具有应一定的惯性，因此其伏－安特性为一条曲线，如图？？？所示。可见电流越大，温度越高，对应得电阻也越大，一般灯泡的冷电阻与热电阻可相差几倍到几十倍。一般半导体二极管和稳压管也是非线性元件，锗二极管两端的电压小于0.4V 时，锗二极管基本处于关闭状态，其通过电流很小，当其两端的电压大于0.4V 时，锗二极管基本处于导通状态，其通过电流很大；硅二极管的导通电压为0.7V 。稳压管则是利用二极管的反向特性，当稳压管两端电压达到一定的值以后，其端电压保持恒定不变，即不随外加电压的变化而变化，即稳压。
I
U
I
U
U
I
锗二极管
I
硅二极管
稳压管0.40.20.60.81
-5
-10
直流稳压电源
A
V 200Ω
+
-
R
三、实验设备
１、直流稳压电源 １ ２、直流电流表 １ ３、直流电压表 １
４、被测电路元件
１
四、实验内容及步骤
１、测量线性电阻的伏－安特性。按图接线，调节直流稳压电源的输出（从小到大），分别测出电阻Ｒ的电流和电压，将测量数据填入下表。 ２、测量白炽灯泡的伏－安特性。将电阻去掉，接入白炽灯泡，调节直流稳压电源的输出（注意：白炽灯泡的最大电压值），分别测出白炽灯泡的电流和电压，将测量数据填入下表。 ３、测量二极管的伏－安特性。将白炽灯泡去掉，接入二极管（注意二极管的导通方向），调节直流稳压电源的输出（注意：锗二极管导通电压0.4V ，硅二极管导通电压0.7V ），分别测出二极管的电流和电压，将测量数据填入下表。
电 阻 Ｕ／Ｖ
Ｉ／ｍＡ 灯 泡 Ｕ／Ｖ
Ｉ／ｍＡ 二 极 管
Ｕ／Ｖ
Ｉ／ｍＡ
五、实验注意事项
１、实验时，不能将被测元件直接接到电源两端，以防短路，一定要接入200Ω电阻限流。 ２、每次测量前，应调节直流稳压电源输出0V ，实验时，直流稳压电源输出应从小到大慢慢调节，并注意所测元件额定电压和额定电流，测量时不要超过其额定电压和额定电流，否则，将损坏被测元件。
３、注意二极管的接线方法。
六、思考题
１、用电压表和电流表测量元件的伏－安特性时，电压表可接在电流表之前或之后，两者对测量误差有何影响？实际测量时应跟据什么原则？
２、分析误差原因。
实验二 叠加原理
一、实验目的
1、验证线性电路的叠加性。
2、熟练掌握仪器仪表的使用。
二、实验线路及原理
在线性电路中，有多个独立源共同作用下时，通过每一个元件的电流或其两端的电压，
可以看成是每一个独立源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。 线性电路的齐次性是指当激励信号（某独立源的值）增加或减小K 倍时，电路的响应（即在电路中各电阻元件上所建立的电流值和电压值）也将增加或减小K 倍。
a
R 1300ΩR 2R 3
R 4300Ω
200Ω
100ΩR 5
+
-
Us 1=10V
b
c
d e
1K Ω
+
-Us 2=6V
Is =5mA
f
K 1
K 2
三、实验设备
1、直流稳压电源 2
2、直流稳流电源 1
3、直流电压表 1
4、直流电流表 1 4、叠加原理电路实验单元 1
四、实验内容及步骤
1 按图接线，将两路稳压电源的输出分别调节为10V 和5V ，接入1s U 和2s U 处。调节电流源输出5mA ，暂不接入电路中。
2 令1s U 电源单独作用（将开关1K 投向1s U 侧，开关2K 投向短路侧，电流源开路），用直流电压表测量元件两端的电压，并将数据记入表中。
3 令2s U 电源单独作用（将开关1K 投向短路侧，开关2K 投向2s U 侧，电流源开路），用直流电压表表测量元件两端的电压，并将数据记入表中。
4令s I 电源单独作用（将开关1K 、2K 投向短路侧，接入电流源），用直流电压表测量元件两端的电压，并将数据记入表中。
5 令1s U 、2s U 、s I 共同作用（开关1K 和2K 分别投向1s U 和2s U 侧，接入电流源），用直流电压表测量元件两端的电压，并将数据记入表中。
电压 项目
ab U
bc U
de U
ef U
be U
1s U 单独作用 2s U 单独作用
s I 单独作用
1s U 2s U s I 共同作用
理论计算值 绝对误差 相对误差
1s U =
2s U = s I =
五、实验注意事项
（1） 用电压表测量电压降时，应注意仪表的极性，正确判断测得值的正、负后，将
数据记入表中。
（2） 注意电流源的使用，电流源不起作用时，应断开联线。 （3） 注意仪表量程的选择。
六、思考题
（1） 在叠加原理实验中，在1s U 、2s U 分别单独作用，应如何操作？可否直接将不
作用的电源（1s U 或2s U ）短接置零？
在实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理得叠加性与齐次性还成立吗？为
什么？
实验三 戴维南定理和诺顿定理的验证
一、实验目的
（1） 验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，加深对该定理的理解。 （2） 掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。
二、实验线路及原理
1．戴维南定理和诺顿定理 任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。
戴维南定理指出：任何一个线性含源网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替；此电压源的电动势S U 等于这个有源二端网络的开路电压OC U ，其等效内阻0R 等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 诺顿定理指出：任何一个线性含源网络，总可以用一个电流源与一个电阻的并联组合来等效代替；此电流源的电流S I 等于这个有源二端网络的短路电流SC I ，其等效内阻0R 等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短路，理想电流源视为开路）时的等效电阻。 OC U （S U ）和0R ，或者SC I （S I ）和0R 称为有源二端网络的等效参数。
200Ω
300Ω
100Ω
300Ω
+
-
U s =10V
Is=5mA
A
B
RL V
mA
I R mA
R
L
V
U s
R 0
A '
B '
mA
V
I s
R 0
A ''
B ''
R L
I R '
''
I R +-
戴维南定理和诺顿定理实验原理图
2．有源二端网络等效参数的测量方法
（1）开路电压、短路电流法测0R ：在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压OC U ，然后再将其输出端短路，用支流表测其短路电流SC I ，则等效内阻为
SC
OC
I U R =
0 如果二端网络的内阻很小，若将其输出端口短路则易损坏其内部元件，因此不宜用此法。
（2）伏-安法测0R ：用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图7-1所示。根据外特性曲线求出斜率Φtan ，则内阻：SC
OC
I U I U R =
??=
Φ=tan 0
U I
U oc
I sc
A B △I
△U
φ
三、实验设备
1、可调直流稳压电源 1
2、可调直流恒流电源 1
3、直流数字电压表 1
4、直流数字毫安表 1
5、可调电阻箱 1
四、实验内容及步骤
1、参数测量。按图接线，调节稳压电源S U =10V 和恒流源S I =5mA ，调节负载L R 。测出AB U 和R I ，特别注意要测出L R =0（测出SC I ）和L R =∞（测出OC U ）时的电压、电流值，将数据填入下表中。
2、等效电阻测量。根据第1步所测数据，通过公式SC
OC
I U R =
0可直接计算其等效电阻0R 。或者将电流源去掉（开路），将电压源去掉，用一根导线将其连接（短接），用万用表直接测量AB 两段电阻，即0R 。
3、 验证戴维南定理：按图接线，调节电压源S U =OC U ，与0R 串联，构成一实际电压源模
型。调节负载L R 。测出''B A U 和'R I ，将数据填入下表中。
4、验证诺顿定理：按图接线，调节电流压源S I =SC I ，与0R 并联，构成一实际电流源模型。调节负载L R 。测出''''B A U 和''R I ，将数据填入下表中。
表7-4
ΩL R 0
∞
V U AB mA I R
V U B A '' mA I R ' V U B A '''' mA I R ''
OC U =
SC I =
0R =
实验注意事项
1、测量时应注意电流表量程的更换。
2、万用表直接测0R 时，网络内的独立源必须先置零，以免损坏万用表。其次，欧姆挡必须调零后再进行测量。
六 、 思考题
（1） 根据实验数据，画出其特性曲线，验证戴维南定理和诺顿定理的正确性，并分
析产生误差的原因。 （2） 根据步骤（1）、（2）测得的OC U 、SC I 、0R 值和电路计算的结果作比较，能得出什么结论。
（3） 归纳、总结实验结果。
实验四 功率因数提高
一、实验目的
（1）熟悉日光灯的接线，做到能正确迅速连接电路。
（2）通过实验了解功率因数提高的意义和方法。 （3）熟练功率表的使用。
二、原理说明 1.提高功率因数的意义
在正弦交流电路中，电源发出的功率为?cos ui p =。其中?cos 称为功率因数，?为总电压与总电流之间的相位差，即负载的阻抗角。发电设备将电能输送给用户，用户负载大多数为感性负载（如电动机、日光灯等）。感性负载的功率因数较低，会引起以下两个问题：
（1） 发电设备的容量不能充分利用。发电设备的容量UI S =。 在额定工作状态时，发电设备发出的有功功率?cos UI P =，只有在电阻性负载（如白炽灯、电炉等）电路中?cos =1；而对于感性负载，1cos
无功能量的交换，电源就要发出一个无功功率?sin UI P =。电源在输出同样的额定电压u 额定电流i 的情况下，功率因数越小，发出的有功功率P 就越小，造成发电设备的容量不能充分利用。
（2） 增加线路和发电设备的损耗。当发电机的电压u 和输出功率
p 一定时，?cos 越低，电流i 越大，将引起线路和发电设备损耗的增加。
综上所述，提高电网的功率因数，对于降低电能损耗、提高发电 设备的利用率和供电质量具有重要的经济意义。
2.提高功率因数的方法
针对实际用电负载多为感性且功率因数较低的情况，简单而又易 于实现的提高功率因数的方法就是在负载两端并联电容器。
负载电流中含有感性无功电流分量，并联电容器的目的就是取其
容性无功电流分量补偿负载感性无功电流分量。如图14-1所示，并联电容器以后，电感性负载本身的电流L I 。
和负载的功率因数1cos ?均未改变，但电源电压。
U 与线路电流。
I 之间的相位差?减小了，即?cos 增大了。这里所说的功率因数的提高，指的是提高电源或电网的功率因数，而负载本身的功率因数不变。改变电容器的数值可以不同程度的补偿，合理地选取电容的数值，便可以达到所要求的功率因数。
实验中以日光灯（连同镇流器）作为研究对象，日光灯电路属于感性负载，但镇流器有铁心，它与线性电感线圈有一定差别；严格地说，日光灯电路为非线性负载。
L
C
U +-I I L I C
U I L
I C
I
1
??
3.日光灯的电路结构和工作原理
（1）灯管。 日光灯灯管两端装有发射电子用的灯丝，管内冲有惰性气体及少量的水银蒸气，管内壁上涂有一层银光粉。当灯管两端灯丝加热并在两端加上较高电压时，管内水银蒸气在电子的撞击下游离放电，产生弧光。弧光中的射线射在管壁的荧光粉上就会激励发光。灯管在放电后只需较低的电压就能维持其继续放电。因而要使日光灯管正常工作，则必须在启动时产生一个瞬间较高电压，而在灯管后又能限制其工作电流，维持灯管两端有较低电压。
（2）启辉器（跳泡）。 它是一个小型辉光放电管，管内冲有氖气。它有两个电极：一个是由膨胀系数不同的U 型双金属片组成，称可动电极；另一个是固定电极。为了避免在断开时产生火花烧毁电极，通常并联一个小电容。启辉器实际上起一个自动开关的作用。
（3）镇流器。 他是一个带铁心的电感线圈。其作用是在日光灯启动时产生一个较高的自感电动势去点燃灯管，灯管点燃后它又限制通过灯管的电流，使灯管两端维持较低的电压。
在接通电源瞬间，由于启辉器是断开的，日光灯电路中并没有电流。电压全部加在启辉器两极间，使两极间气体游离，产生辉光放电。此时两极发热，U 型双金属片受热膨胀，
与固定电极接触。这是电路构成闭合回路，于是电流通过灯丝使灯丝加热，为灯丝发射电子准备了条件。
启辉器两极接触时，两极间电压就下降为零，辉光放电立即停止。金属片冷却收缩，与固定电极断开。在断开的瞬间电路中电流突然下降为零，于是在镇流器两端产生一个较高的自感电动势。它与电源一起加在灯管两端，使灯管内水银蒸气游离放电。放电发生的射线使管内壁的荧光粉发出可见光，此时启辉器已不再起作用了，电流直接通过灯管与镇流器构成闭合回路。镇流器起限流作用，使灯管两端电压能维持自身放电即可。
W
A
V
**
C
镇流器
日光灯管
启辉器
K
～220V I C
I
I L
三、实验设备
1、交流电压表 1
2、交流电流表 1
3、功率表 1
4、日光灯套件 1
5、电容箱 1
四、实验步骤及内容
（1）按图14-3所示电路连接。在各支路串联接入电流表插座，再将功率表接入线路，按图接线并经检查后，接通电源，电压增加至220V 。
（2）改变可变电容箱的电容值，先使0=C ，测量电源电压U 、镇流器二端的电压L U 、日光灯灯管二端的电压A U ，读取总电流I 、灯管电流L I 、电容支路电流C I 及功率表读数P 。
（3）逐渐增加电容C 的数值，测量电源电压U 、镇流器二端的电压L U 、日光灯灯管二端的电压A U ，读取总电流I 、灯管电流L I 、电容支路电流C I 及功率表读数P 。并将实验数据记录表14-2中。
表14-2
电容
()F μ
总电压
V U
镇流器
V U L
灯管
V U A
总电流
mA I
镇流器
/mA I L
电容
/mA I C
功率
W P
?cos
（计算
值）
0.47 1．0 1.47 2.0 3.0 3.47 4.0 4.1 4.22 4.47 5.0 6.0 7．0
五、注意事项
（1）日光灯启动电压随环境温度会有所改变，一般在180V 左右可启动，日光灯启动
时电流较大（约0.6A ）注意仪表量程选择。
（2）功率表的同名端按标准接法连接在一起，否则功率表中模拟指针表反向偏转，数字表则无显示。
（3）使用功率表测量应选择相应电压、电流量程开关，否则产生不适当显示。 （4）本实验入数据不符合理论规律首先检查供电电源波形是否过分畸变，因目前电网波形高次谐波分量相当高，如能在进线前装一个电源进线滤波器，这将是抑制谐波分量的有效措施。
六、思考题
1、在什么场合下需要提高功率因数？
2、完成上述数据测试，并列表记录。
3、汇出总电路()c f i =曲线，并分析讨论。
4、汇出()c f =?cos 曲线，并分析讨论。
实验五 三相交流电路电压、电流的测量
一、实验目的
（1）掌握三相负载作星形联接、三角形连接的方法；验证这两种接法时的线电压、相
电压及线电流、相电流之间的关系。
（2）充分理解三相四线供电系统中中线的作用。
二、实验线路及原理
（1）三相负载可接成星形（又称“Y ”接）或三角形（又称“?”接）。当三相对称负载作Y 形联接时，线电压L U 是相电压P U 的3倍。线电流L I 等于相电流P I ，即：
P L U U 3=， P L I I =
在这种情况下，流过中线的电流00=I ，所以可以省去中线。 当对称三相负载作?形连接时，有：
P L I I 3=， P L U U =
（2）不对称三相负载作Y 形接线时，必须采用三相四线制接法，即0Y 接法。而且中线必须牢固连接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
尚若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，是负载遭受损坏；负载重的那一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件的一律采用0Y 接法。
（3）当不对称负载作?连接时，P L I I 3≠
，但只要电源的线电压L U 对称，加在三
相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。
A (U)
(V)B C (W)
N N
I A
I B
I C I N
A B C (U)
(V)(W)
I A
I B
I C
I AB
I CA
I BC
三、实验设备
1、交流电压表 1
2、交流电流表 1
3、三相灯组负载 1
4、三相自耦调压器 1
四、实验内容及步骤
1.三相负载星形联接（三项四线制供电）
按图22-1线路组接实验电路。该三相灯组负载经三相自耦调压器接通三相对称电源。
实验时将三相调压器的旋柄置于输出为0V 的位置（即逆时针旋到底）。经指导老师检查合格后，方可开启实验台电源，然后调节调压器的输出，使输出的三相线电压为220V ，按下述内容完成各项实验：分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中点间的电压。将测得的数据记入表22-2中，并观察各组灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。
表22-2
项 目
测量数据
实验内容 （负载情况） 电流/A
线电压/V
相电压/V
中线
电流
A I 0 中线 电压
'NN U
A I
B I
C I
AB U BC U CA U AN U BN U CN U 平衡 负载
有中线 无中线 不平衡
负载 有中线 无中线 B 相断开
有中线 无中线
2.负载三角形接法
按图22-2改接线路，经指导教师检查合格后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V ，并按表22-3的内容进行测试。
表22-3 项 目
测量数据 实验内容 （负载情况） 线电流/A
相电流/A
电压/V
A I
B I
C I
AB I
BC I
CA I AB U BC U CA U
平衡负载
不平衡负载 B 相断开
五、实验注意事项
（1）在本实验采用三相交流市电，线电压为380V ，实验时要注意人身安全，不可触及
到带电部件，防止意外事故发生。
（2）每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后经指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。
（3）电流测量，必须使用电流专用测量插头。
六、思考题（1）三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？
（2）试分析三相星形联接不对称在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？
实验六 一阶电路的响应
一、实验目的
1、学习用示波器观察和分析电路的响应。
2、研究RC 电路在零输入、零状态响应。
3、掌握从响应曲线中求时间常数τ的方法。
二、实验线路及原理
含有L 、C 储能元件（动态元件）的电路，其响应可以由微分方程求解。凡是可用一阶微分方程描述的电路，成为一阶电路。一阶电路通常由一个储能元件和若干个电阻元件组成。
所有储能元件初始值为零的电路对激励的响应称为零状态响应。对于图14-1所示的一阶电路，当t=0时开关K 由位置2转到位置1，直流电源经R 向C 充电。有方程：
S u C U dt
d RC
u C =+ 0≥t
由初始值 0)0(=-C u
可以得出电容的电压和电流随时间变化的规律，即零状态响应方程为：
τ
τt
S C t
S C e R
U t i e U t u -
-
=-=)()1()(
≥≥t t 上述式子表明，零状态响应是输入的线性函数。其中，RC =τ具有时间的量纲，称为
时间常数，是反映电路过渡过程快慢的物理量。τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程的时间越长。反之，τ越小，过渡过程的时间越短。
电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。在图14-1中，当开关K 置于位置1，0)0(U u C =- 时，在将开关K 转到位置2，电容器的初始电压)0(-C u 经R 放电。由方程：
0=+dt
du RC
u C
C 0≥t 和初始值 0)0(U u C =-
可以得出电容上的电压和电流随时间变化的规律，即零输入状态响应方程为：
τt
C C e u t u -
-=)0()( 0≥t
τt
C C e R
u t i -
--=)0()( 0≥t
零输入状态响应方程式表明，零输入响应是初始状态的线性函数。
电路在输入激励和初始状态共同作用下引起的响应称为全响应。对图14-2所示的电路，当t=0时合上开关K ，则描述方程为：
S u C U dt
d RC
u C =+
由初始值 0)0(U u C =- 可以得出全响应方程式：
S t
S C t
C t
S C U e
U u e
u e U t u +-=+-=-
--
--
τ
τ
τ
])0([)0()1()( 0≥t
τ
ττt
C S t
C t
S C e R
u U e R u e R U t i ------=-=)0()0()( 0≥t
K 12
+-R
C +-
U c (t)
i c(t)
K
+-
U s
R
C
+
-
i c U c (t)V mA
10KΩC>1000μF
图14-1 零输入响应与零状态响应 图14-2 全响应
全响应方程式表明：
（1）全响应是零状态分量和零输入分量之和，它体现了线性电路的可加性。
（2）全响应也可以看成是自由分量和强制分量之和。自由分量的起始值和初始状态与输入有关，而随时间变化的规律仅仅决定于电路的R 、C 参数。强制分量则仅与激励有关。当∞→t 时，自由分量趋于零，过渡过程结束，电路进入稳态。
对于上述零状态响应、零输入状态响应和全响应的一次过程，)()(t i t u C C 和的波形可以用长余辉示波器直接显示出来。示波器工作在慢扫描状态，输入信号接在示波器的直流输出端。
如果电路时间常数τ足够大（如大于20秒以上），则可用一般电工仪表逐点测出电路在换路后各给定时刻的电流或电压值，然后画出)()(t i t u C C 和的响应曲线
RC 电路充放电时间常数τ可以从响应波形中估计出来。设时间坐标单位t 确定，对于充电曲线来说，幅值上升到终值的63.2%所对应的时间即为一个τ，如图14-3（a ）所示；对于放电曲线，幅值下降到初值的36.8%所对应的时间即为一个τ，如图14-3（b ）所示。
T 2
t
u c (t)
u c (t)
u s (t)
t
0u c (t)163.2%τ
t
0u c (t)163.2%
τ
（a ） （b ）
图14-3 RC 电路充放电波形图
三、实验设备
1、函数信号发生器 1
2、双踪示波器 1
3、电阻箱 1
4、电容箱 1
四、实验内容
1、测定RC 电路的零输入响应 实验电路如图14-1所示。S U 为直流电压源，
电容C 为大于1000μF 的大容量电解电容。电路达到稳态以后，开关再由位置1转到位置2，即可观察到零输入响应的波形。分别改变电阻R 、电容C 、电压S U 的数值，观察并描绘出零输入响应和零状态响应时)()(t i t u C C 和的波形。
表14-1： RC 电路的零输入响应测量数据表
S U
R
C t
C u R u
C i
τ(计算值)
τ(测量值) τ(平均值)
2、测定RC 电路的零状态响应。
开关K 首先置于位置2，当电容器电压为零后，开关由位置2 转到位置1，即可用示波器观察到零状态响应的波形；分别改变电阻R 、电容C 、电压S U 的数值，观察并描绘出零状态响应时)()(t i t u C C 和的波形。
表14-2： RC 电路的零输入响应测量数据表
S U
R C
t 0
C u R u
C i
τ(计算值)
τ(测量值) τ(平均值)
五、实验注意事项
1、用示波器观察相应的一次过程时（见图14-3），扫描时间要选取适当，当扫描亮点开始在荧光屏左端出现时，立即合上开关K 。
2、在观察c u (t)和c i (t)波形时，由于其幅值相差较大，因此要注意调节Y 轴的灵敏度。
3、如果直接用电工仪表逐点测出电路在换路后各给定时刻的电流或电压值，时间常数τ要足够大。
六、思考题
1、当电容具有初始值时，RC 电路在阶跃激励下是否会出现没有暂态的现象，为什么？
2、如何用实验方法证明全响应是零状态响应分量和零输入响应分量之和？
七、实验报告
1、描绘出的各响应的波形（)()(t f u t f i C C ==和 ）分别画在坐标纸上，并作出必要的说明。
2、从响应c u (t)的波形中估算出时间常数τ并与计算值相比较。
3、回答思考题（1）。
桂 林 电 子 科 技 大 学 试 卷 2018-2019 学年第 一 学期 课号 BT122003_01 课程名称 电路分析基础（A 、B 卷; 开、闭卷） 适用班级（或年级、专业）17电子信息类 一．选择题：本大题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1、图1所示电路中，已知电流A I 3=，则a 、b 两端的电压U =( ) A ） －10V B ） 10V C ） 50V D ） －20V 2、图2所示电路中，已知元件A 放出功率10W ，则电流I =( ) A ） 1A B ） 2A C ） －1A D ） 5A 3、电路如图3所示，10Ω电阻吸收的功率为( ) A ） 1W B ） 0. 9W C ） 10W D ） 3W 4、图4所示电路原来处于稳态，A t i s 2cos 2=。0=t 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流)0(+L i 为( ) A ） 1A B ） 0.5A C ） t 2cos A D ）t 2cos 2A 装 订 线 内 请 勿 答 题 图4 i L
5、如图5所示单口网络的等效电阻等于（ ） A ）2Ω B ）4Ω C ）6Ω D ）-2Ω 图5 6、如图6所示单口网络相量模型的等效阻抗等于（ ） A ）(3+j4) Ω B ）(0.33-j0.25) Ω C ）(1.92+j1.44) Ω D ）(0.12+j0.16) Ω 图6 7、某电路的阻抗为Ω+=510j Z ，则该电路的导纳Y 的实部为( ) A ） 0.2S B ） 0.08S C ） 0.04S D ）0.1S 8、如图7所示电路中负载获得的最大平均功率等于（ ） A ）2.5W B ）5W C ）10W D ）20W 图7 9、如图8所示谐振电路的品质因数为（ ） A ）0.01 B ）1 C ）10 D ）100 图8 10、如图9所示二端网络的功率因数为 ( ) A ） 0 B ） 1 C ） －0.707 D ） 0.707 Ω 4a b s u V t t u s )3cos(10)(=F 1_ Ω 4j
《电路分析基础》各章习题参考答案 第1章习题参考答案 1-1 (1) 50W；(2) 300 V、25V，200V、75 V；(3) R2=12.5Ω，R3=100Ω，R4=37.5Ω 1-2 V A=8.5V，V m=6.5V，V B=0.5V，V C=?12V，V D=?19V，V p=?21.5V，U AB=8V，U BC=12.5，U DA=?27.5V 1-3 电源（产生功率）：A、B元件；负载（吸收功率）：C、D元件；电路满足功率平衡条件。 1-4 (1) V A=100V，V B=99V，V C=97V，V D=7V，V E=5V，V F=1V，U AF=99V，U CE=92V，U BE=94V，U BF=98V，U CA=?3 V；(2) V C=90V，V B=92V，V A=93V，V E=?2V，V F=?6V，V G=?7V，U AF=99V，U CE=92V，U BE=94V，U BF=98V，U CA=?3 V 1-5 I≈0.18A ，6度，2.7元 1-6 I=4A，I1=11A，I2=19A 1-7 (a) U=6V，(b) U=24 V，(c) R=5Ω，(d) I=23.5A 1-8 (1) i6=?1A；(2) u4=10V，u6=3 V；(3) P1 =?2W发出，P2 =6W吸收，P3 =16W吸收，P4 =?10W发出，P5 =?7W发出，P6 =?3W发出 1-9 I=1A，U S=134V，R≈7.8Ω 1-10 S断开：U AB=?4.8V，U AO=?12V，U BO=?7.2V；S闭合：U AB=?12V，U AO=?12V，U BO=0V 1-11 支路3，节点2，网孔2，回路3 1-12 节点电流方程：(A) I1 +I3?I6=0，(B)I6?I5?I7=0，(C)I5 +I4?I3=0 回路电压方程：①I6 R6+ U S5 +I5 R5?U S3 +I3 R3=0，②?I5 R5?U S5+ I7R7?U S4=0，③?I3 R3+ U S3 + U S4 + I1 R2+ I1 R1=0 1-13 U AB=11V，I2=0.5A，I3=4.5A，R3≈2.4Ω 1-14 V A=60V，V C=140V，V D=90V，U AC=?80V，U AD=?30V，U CD=50V 1-15I1=?2A，I2=3A，I3=?5A，I4=7A，I5=2A 第2章习题参考答案 2-1 2.4 Ω，5 A 2-2 (1) 4 V，2 V，1 V；(2) 40 mA，20 mA，10 mA 2-3 1.5 Ω，2 A，1/3 A 2-4 6 Ω，36 Ω 2-5 2 A，1 A 2-6 1 A 2-7 2 A 2-8 1 A 2-9 I1 = ?1.4 A，I2 = 1.6 A，I3 = 0.2 A 2-10 I1 = 0 A，I2 = ?3 A，P1 = 0 W，P2 = ?18 W
《电路分析基础》学习总结 通过电路基础的学习，我们的科学思维能力，分析计算能力，实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高，为下学期我们学习电子技术打下了基础。 对于我们具体的学习内容，第一到第四章，主要讲了电路分析的基本方法，以及电路等效原理等，而后面的知识主要是建立在这四章的内容上的，可以说，学好前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。在这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。对于第五章的内容，老师让我们自主讲解的方式加深了我们的印象，同时也让我们学会如何去预习，更好的把握重点，很符合自主学习的目的。至于第六章到第十章的内容则完全是建立在前四章的内容上展开的，主要就是学会分析电路图结构的方法，对于一二阶电路的响应问题，就是能分析好换路前后未变量和改变量，以及达到稳态时所求量的值。 对于老师上课方法的感想：首先感谢窦老师和杨老师的辛苦讲课，窦老师声音洪亮，讲课思路清晰，让我们非常受益，杨老师的外语水平让我们大开眼界，在中文教学中，我们有过自主学习的机会，也让大家都自己去讲台上讲课，加深了我们的印象，而且对于我们学习能力有很大提高，再是
老师讲课的思路，让我受益不凡，在这之中感受到学习电路的方法。在双语班的教学中，虽然外语的课堂让我们感觉很有难度，有的时候甚至看不懂ppt上的单词，临时上课的时候去查，但是老师上课时经典的讲解确实很有趣味，不仅外语水平是一定的锻炼，同时也是学习电路知识，感觉比起其他班的同学，估计这应该是一个特色点吧。 对于学习电路感想：学习电路，光上课听老师讲课那是远远不够的，大学的学习都是自主学习，没有老师的强迫，所以必须自己主动去学习，首先每次上完课后的练习，我觉得很有必要，因为每次上完课时都感觉听的很懂，看看书呢，也貌似都能理解，可是一到做题目就愣住了，要么是公式没有记住，要么是知识点不知道如何筛选，所以练习很重要，第二点，应该要反复回顾已经学过的内容，只有反复记忆的东西才能更深入，不然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了，不懂得应该多问老师，因为我们是小班，这方面，老师给了我们足够的机会。 另外，我们电路分析基础的课程网站，里面的内容已经比较详实，内容更新也比较快，经常展示一些新的内容，拓宽了我们的视野。
试卷编号 命题人：审批人：试卷分类（ A 卷或 B 卷） A 大学试卷 学期：2006 至2007 学年度第 1 学期 课程：电路分析基础I 专业：信息学院05 级 班级：姓名：学号： （本小题 5分）求图示电路中 a、b 端的等效电阻R ab。 （本小题 6分）图示电路原已处于稳态，在t 0时开关打开，求则i 0 。 t0 4A 5 1F 0.5H 3 得分 题号一二三四五六七八九十 十十 总分得分 、得分 R ab =R2 得分
i(0+)=20/13=1.54A
（本小题 5 分）已知某二阶电路的微分方程为 则该电路的固有频率（特征根）为d 2 u dt 2 du 8 12u 10 dt 和___-6 ___ 。该电路处于阻尼 得分 （本大题6分）求图示二端网络的戴维南等效电路。u ab=10v, R0=3Ω 得分 （本小题 5分）图示电路中 , 电流I =0，求 U S。 Us=6v 得分 b
U=4.8V 得分 （本小题 5分） 电路如图示 , 求a 、b 点对地的电压 U a 、U b 及电流 I 。 3V U a =U b =2v, I=0A. 得分 （ 本 大 题10分 ） 试用网孔分析法求解图示电路的电流 I 1 、 I 2 、 I 3 。 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A 得分 （本小题 10 分 ） 用节点分析法求电压 U 。 2 2V 1 I 1
（本大题12分）试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压。 34 6+ 4A 4A 单独作用时， u'=8/3V; 3V 单独作用时， u'='-2V; 共同作用时， u=u'+u'='2/3V 得分 （本大题 12 分）试求图示电路中R L为何值时能获得最大功率，并计算此时该电路效率 Uoc=4v,R0=2.4Ω; R L= R0=2.4Ω时，获得最大功率 Pmax，Pmax＝ 5/3W; P s=40/3W，η＝ Pmax/ P s=12.5%。 100%为多
第九章 数字电路基础知识 一、 填空题 1、 模拟信号是在时间上和数值上都是 变化 的信号。 2、 脉冲信号则是指极短时间内的 电信号。 3、 广义地凡是 规律变化的，带有突变特点的电信号均称脉冲。 4、 数字信号是指在时间和数值上都是 的信号，是脉冲信号的一种。 5、 常见的脉冲波形有，矩形波、 、三角波、 、阶梯波。 6、 一个脉冲的参数主要有 Vm 、tr 、 Tf 、T P 、T 等。 7、 数字电路研究的对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系。 8、 电容器两端的电压不能突变，即外加电压突变瞬间，电容器相当于 。 9、 电容充放电结束时，流过电容的电流为0，电容相当于 。 10、 通常规定，RC 充放电，当t = 时，即认为充放电过程结束。 11、 RC 充放电过程的快慢取决于电路本身的 ，与其它因素无关。 12、 RC 充放电过程中，电压，电流均按 规律变化。 13、 理想二极管正向导通时，其端电压为0,相当于开关的 。 14、 在脉冲与数字电路中，三极管主要工作在 和 。 15、 三极管输出响应输入的变化需要一定的时间，时间越短，开关特性 。 16、 选择题 2 若一个逻辑函数由三个变量组成，则最小项共有（ ）个。 A 、3 B 、4 C 、8 4 下列各式中哪个是三变量A 、B 、C 的最小项（ ） A 、A B C ++ B 、A BC + C 、ABC 5、模拟电路与脉冲电路的不同在于( )。 A 、模拟电路的晶体管多工作在开关状态，脉冲电路的晶体管多工作在放大状态。 B 、模拟电路的晶体管多工作在放大状态，脉冲电路的晶体管多工作在开关状态。 C 、模拟电路的晶体管多工作在截止状态，脉冲电路的晶体管多工作在饱和状态。 D 、模拟电路的晶体管多工作在饱和状态，脉冲电路的晶体管多工作在截止状态。 6、己知一实际矩形脉冲，则其脉冲上升时间( )。 A 、.从0到Vm 所需时间 B 、从0到2 2Vm 所需时间 C 、从0.1Vm 到0.9Vm 所需时间 D 、从0.1Vm 到 22Vm 所需时间 7、硅二极管钳位电压为( ) A 、0.5V B 、0.2V C 、0.7V D 、0.3V 8、二极管限幅电路的限幅电压取决于( )。 A 、二极管的接法 B 、输入的直流电源的电压 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 9、在二极管限幅电路中,决定是上限幅还是下限幅的是( ) A 、二极管的正、反接法 B 、输入的直流电源极性 C 、负载电阻的大小 D 、上述三项 10、下列逻辑代数定律中，和普通代数相似是( ) A 、否定律 B 、反定律 C 、重迭律 D 、分配律
电路分析课程试卷 一、填空题（5小题，每小题2分，共10分） 1．已知某电阻元件在非关联参考方向下的电压、电流分别为R U 、R I ，则此电阻元件吸收的功率R P =------------。 2．理想变压器是即时性元件，无记忆功能，不储存能量，唯一的计算参数 为：————— 。 3．使用叠加定理求解电路，当令某一激励源单独作用时，其它激励源应置零，即独立电压源用 （开路或短路）代替，独立电流源用 （开路或短路）代替 二、单项选择题（共8小题，每小题2分，共计16分） 6．如图所示电路，电阻ab R 为（ ） A 2Ω B 4Ω C 6Ω D 3Ω 图6 7. 如图7所示，电路中产生功率的元件是：（ ） A 仅是电压源 B 仅是电流源 C 电压源和电流源都产生功率 D 确定的条件不足 图7 8．如图8所示电路，电压源和电流源释放的功率分别为（ ） A 12W ，-4W B –12W ，4W C 12W ，4W D –12W ，-4W 图8 9．如图9所示电路，开关K 断开前，电路已稳态。t =0时断开开关，则u (0+) 为（ ） A 0V B 3V 用 4．正弦信号的三个基本要素指的是 、 和 。 5．RLC 串联电路谐振条件的数学表达式为：——————————。 10V + - 1A 20Ω
C 6V D –6V 图9 10．如图10所示电路，其时间常数τ为（ ） A C R 2 B C R R R R 2 12 1+ C 2 R C D C R R R R 2 12 1+ 图10 11．如图11所示电路，I 1=9A ，I 2=8A ，I 3=3A ，则电流I 为（ ） A 14A B 10A C 20A D 4A 图11 12. 如图12所示, 电源角频率ω=5rad/s ，则阻抗Z ab 等于：（ ） A 2-j0.5Ω B 2-j2Ω C 2+j2Ω D 4+j2Ω 图12 13．如图13所示电路，)30cos(100)(?-=t t u ωV ，)30cos(20)(?+=t t i ωA ， 则网络N 0的有功率P 为（ ） A 500W B 1000W C 2000W D 4000W 三、判断题（每小题2分，共8分） 图13 14．电压源不允许短路，否则将产生很大电流而损坏电源。[ ] 15. 线性电路中电流和电压可用叠加定理计算，因此线性电路中功率也可以 用叠加定理计算。[ ] 16. 应用基尔霍夫定律计算出某支路电流是正值，表明该支路电流的参考方 向与实际方向相同。[ ] 17.在关联取向时，若电路的电流A t I i m )45sin( +=ω，电压 V t U u m )38sin( -=ω，则该电路是感性的。[ ] 2Ω a 0.4H b
第一章 答 案 1-3 求电路中未知的u 、i 、R 或p 的值。 解：(a) i = ； (b) u = -6V ； (c) u = -15V t e -； (d) i = A ； (e) R =3Ω； (f ) p = 2cos 2t ． 1-13 图示电路中的电源对外部是提供功率还是吸收功率其功率为多少 解：(a) 供12W ； (b) 吸40W ； (c) 吸2W ； (d) 2V 供26W ；5A 吸10W （总共向外供16W ）。 1-15 求图示各电路中电压源流过的电流和它发出的功率。 解：(a) i = , p 发 = 1W ； (b) i = 2A, p 发 = 4W ； (c) i = - 1A, p 发= - 2W ； (d) i = 1A, p 发= 2W. 1-18 (1) 求图(a)电路中受控电压源的端电压和它的功率； (2) 求图(b)电路中受控电流源的电流和它的功率； (3) 试问(1)、(2)中的受控源可否用电阻或独立源来替代， 若能，所替代元件的值为多少并说明如何联接。 解： W 72 ,V 242 )1(1==p U (发出)； (a) 5Ω 4Ω 7cos2t V + - -6t 15+12e V + - (d) (e) -6t p = i 2A 3Ω u 3Ω e -t A u - (b) (c) (a) (b) (c) (d) (b) (c) (d) (a) (b) (a)
W 15 ,A 36 )2(2==p I (吸收)； (3) 图(a)中的VCVS 可用下正上负的24V 电压源替代； 图(b)中的CCCS 可用3A ↓的电流源或(5/3)Ω的电阻替代。 1-19 试用虚断路和虚短路的概念求图示 两电路中的 i 1 、i 2 及u 0 的表达式。 解：(a) i 1 = 0， u 0 = U S ，i 2 = U S /R L (b) i 1 = i 2 = U S /R 1 ，u 0 = - R f U S /R 1 . 1-22 求图示各电路中的u ab ，设端口a 、b 均为开路。 解：(a) U ab = –2 + 4 = 2V ； (b) U ab = –1 + 8 = 7V ； (c) i = ，U ab = 13i = ； (d) U ab = – 3 + 5 = 2V. 1-24 求电压U mn . 解：U m = 5 +10 =15V ， U n = 6 – 5 =1V ， U mn = 15 – 1 =14V. 1-26 求图题1-26所示电路中的电压u 和电流i ，并求受控源吸收的功率。 解：(a) 4 = i – 2i + 6i /2 i = 2 A u = 6i = 12V ， P CCCS 发 = 2iu = 48W ；P CCCS 吸 = -48W ； (b) – 3u + u + 6 + (6/2)u u = – 6V i = – u P VCVS 吸 = 3ui = –54W . 2-1 求各电路的等效电阻R ab u 0 (a) + u 0 - (b) (a) a b (b) (d) (c) a b (c)
桂林电子科技大学试卷 2018-2019 学年第一学期课号BT122003_01 课程名称电路分析基础（A、B卷;开、闭卷）适用班级（或年级、专业）17 电子信息类 考试时间120分钟班级学号姓名 题号一二三四五六七八九十成绩 满分 装 得分 评卷人 得分评卷人一．选择题：本大题共 10 个小题，每小题 3 分，共 30 分，在订每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所 选项前的字母填在题后的括号内。 线1、图 1 所示电路中，已知电流 I 3A ，则 a、b 两端的电压 U =( ) A ）－ 10V B ） 10V C） 50V D ）－ 20V 2、图 2 所示电路中，已知元件 A 放出功率 10W，则电流I =() A ） 1A B ） 2A C）－ 1A D ） 5A 内 a 10Ω － ＋ I I U A 20V 请 － b ＋＋ 10V － 图 1 图 2 勿3、电路如图 3 所示， 10Ω电阻吸收的功率为 ( ) A ） 1W B ） 0. 9W C） 10W D） 3W 4、图 4 所示电路原来处于稳态，i s 2 cos 2t A 。 t 0 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流 答i L (0 ) 为 ( ) A ） 1A B ） 0.5A C） cos 2t A D ） 2 cos 2t A ＋ 2Ω 1A i s 题12V 10ΩS 2H ＋2Ω t=0 －9V i L － 图 3 图 4
4 a 5、如图 5 所示单口网络的等效电阻等于（） - A） 2Ω B ） 4Ω C ） 6ΩD）-2Ω 2 i + b 图 5 6、如图 6 所示单口网络相量模型的等效阻抗等于（） A） (3+j4) a + B） (0.33-j0.25) j 4 C） (1.92+j1.44) 3 _ D） (0.12+j0.16) b 图 6 7、某电路的阻抗为Z 10 j 5 ，则该电路的导纳Y 的实部为 ( ) A ） 0.2S B） 0.08S C） 0.04S D） 0.1S 8、如图7 所示电路中负载获得的最大平均功率等于（） 5 1F A ） 2.5W B ） 5W C） 10W D） 20W + u s Z L _ u s (t )10 cos(3t)V 图 7 9、如图 A ） 0.01 8 所示谐振电路的品质因数为（ B） 1C） 10D） 100 ） i s 100 1H 1F 图 8 10、如图 9 所示二端网络的功率因数为() A ） 0 B ） 1 C）－ 0.707 D ） 0.707 12Ωj6Ω ＋
1、解释基本概念：集成电路，集成度，特征尺寸 参考答案： A、集成电路（IC：integrated circuit）是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的集成块。 B、集成度是指在每个芯片中包含的元器件的数目。 C、特征尺寸是代表工艺光刻条件所能达到的最小栅长（L）尺寸。 2、写出下列英文缩写的全称：IC，MOS，VLSI，SOC，DRC，ERC，LVS，LPE 参考答案： IC：integrated circuit；MOS：metal oxide semiconductor；VLSI：very large scale integration；SOC：system on chip；DRC：design rule check；ERC：electrical rule check；LVS：layout versus schematic；LPE：layout parameter extraction 3、试述集成电路的几种主要分类方法 参考答案： 集成电路的分类方法大致有五种：器件结构类型、集成规模、使用的基片材料、电路功能以及应用领域。根据器件的结构类型，通常将其分为双极集成电路、MOS集成电路和Bi-MOS 集成电路。按集成规模可分为：小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。按基片结构形式，可分为单片集成电路和混合集成电路两大类。按电路的功能将其分为数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路。按应用领域划分，集成电路又可分为标准通用集成电路和专用集成电路。 4、试述“自顶向下”集成电路设计步骤。 参考答案： “自顶向下”的设计步骤中，设计者首先需要进行行为设计以确定芯片的功能；其次进行结构设计；接着是把各子单元转换成逻辑图或电路图；最后将电路图转换成版图，并经各种验证后以标准版图数据格式输出。 5、比较标准单元法和门阵列法的差异。 参考答案：
命题人： 审批人： 试卷分类（A 卷或B 卷） A 大学 试 卷 学期： 2006 至 2007 学年度 第 1 学期 课程： 电路分析基础I 专业： 信息学院05级 班级： 姓名： 学号： (本小题5分) 求图示电路中a 、b 端的等效电阻R ab 。 1 R R ab =R 2 (本小题6分) 图示电路原已处于稳态，在t =0时开关打开， 求则()i 0+。 Ω
i(0+)=20/13=1.54A ( 本 大 题6分 ) 求图示二端网络的戴维南等效电路。 1A a b u ab =10v, R 0=3Ω (本小题5分) 图示电路中, 电流I =0，求U S 。 Us=6v
(本小题5分) 已知某二阶电路的微分方程为 d d d d 22 81210u t u t u ++= 则该电路的固有频率(特征根)为____-2________和___-6______。该电路处于___过_____阻 尼工作状态。 (本小题5分) 电路如图示, 求a 、b 点对地的电压U a 、U b 及电流I 。 U a =U b =2v, I=0A. ( 本 大 题10分 ) 试用网孔分析法求解图示电路的电流I 1、I 2、I 3。 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A (本小题10分) 用节点分析法求电压U 。
U U=4.8V ( 本 大 题12分 ) 试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压。 3V 4A 单独作用时，u ’=8/3V; 3V 单独作用时，u ’’=-2V; 共同作用时，u=u ’+u ’’=2/3V 。 十、 ( 本 大 题12分 ) 试求图示电路中L R 为何值时能获得最大功率，并计算此时该电路效率
习题1 1.1、2A 1.2、 V U V U BA AB 150150=-= 1.3、 V U V U V U AC BC AB 1688=== C B A V B =2V ， V C =5V 1.6、 V U d V U c V U b V U a 5)(5)(5)(5)(-==-== 1.7、 A I d A I c m A I b m A I a 2.0)(2.0)(4)(4)(=-=-== 1.8、 ，吸收功率。 ，吸收功率。，发出功率。01.0)(012)(012)(W ＞P c W ＞P b W ＜P a ==-= 1.9、W P W P W P i L S 122840==-=，， 1.10、16.67小时 1.11、1000V ，7.1mA 1.12、W P W P 3.11910 21==，,不安全。 1.13、12度，27.27A
1.14、不会熔断；回熔断。 1.15、Ω==5.05.10r V E ， 1.16、 W P A I c W P V U b W P V U a ab ab 166.100168======，）（，）（，）（ 1.17、 W P P P W P W P W P A I I I A I A I A I S S S S S S S S S S S S I I I U U U I I I U U U 10201055200101051201055.02001015=====-======-=）（）（）（，）（，）（，）（；）（）（）（；）（，）（，）（ 1.18、 W P W P W P W P A I I I A I I I S S S S S S S S S S I I I U I I I U U U 103100131041311001011100101-=-=-========）（，）（，）（；）（）（）（；）（）（）（ 1.19、1354-=-=U V U ， 1.20、1mA 1.21、2V 1.22、 (a) V U V U V U ba b a 6.9,2.74.2==-=， (b) V U V U V U ba b a 5,61-=-=-=， 1.23、 V V V V S V V V V S B A B A 5142-==-==，断开时：，接通时： 1.24、（a ）P=8W （b ）75W 1.25、 ，功率平衡。 ，发出功率 ，发出功率W P P P W P W P R I U I U S S S S 0752*******=+--=++-=-= 1.26、36w 1.27、U=90V ，I=1A ，R=1.5Ω
2011级物理与机械工程学院学院 一、单项选择题 1、图1中给出两个线性电阻Ra和Rb的伏安特性曲线。由图可知( ) (A) Ra>Rb (B)Ra=Rb (C) Ra 图3 7、在换路瞬间，下列说法中正确的是 ( ) (A)电感电流不能跃变 (B)电感电压必然跃变 (C)电容电流必然跃变 (D)以上答案均不对 8、图4示电路中，开关已打开，在 t = 0 时开关闭合，i (0+) 为：（） (A) 0 (B) 0.8A (C) 2A (D)1A 图4 9、R-L-C串联电路，总电压相位超前于电流相位，则电路称为（）电路。 (A)阻性 (B) 感性 (C)容性 (D) 以上答案均不对 10、电路如图5所示，耦合因数k = 1，，则与分别为（） (A) j10 V 与j20 V (B) j10 V 与0 (C) -j10 V 与j20 V (D) -j10 V 与-j20 V 命题人： 审批人： 试卷分类（A 卷或B 卷） A 大学 试 卷 学期： 2006 至 2007 学年度 第 1 学期 课程： 电路分析基础I 专业： 信息学院05级 班级： 姓名： 学号： (本小题5分) 求图示电路中a 、b 端的等效电阻 。 1 R =R 2 (本小题6分) 图示电路原已处于稳态，在 时开关打开， 求则 。 Ω i(0+)=20/13=1.54A ( 本 大 题6分 ) 求图示二端网络的戴维南等效电路。 1A a b u ab =10v, R 0=3Ω (本小题5分) 图示电路中, 电流I =0，求U S 。 Us=6v (本小题5分) 已知某二阶电路的微分方程为 d d d d 22 81210u t u t u ++= 则该电路的固有频率(特征根)为____-2________和___-6______。该电路处于___过_____阻尼 工作状态。 (本小题5分) 电路如图示, 求a 、b 点对地的电压U a 、U b 及电流I 。 U a =U b =2v, I=0A. ( 本 大 题10分 ) 试用网孔分析法求解图示电路的电流 、、。 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A (本小题10分) 用节点分析法求电压U 。 U U=4.8V ( 本 大 题12分 ) 试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压。 3V 4A 单独作用时，u ’=8/3V; 3V 单独作用时，u ’’=-2V; 共同作用时，u=u ’+u ’’=2/3V 。 十、 - 1 - 《电路分析基础》期末试卷(A) 一．是非题（10小题，每题2分，共20分） 1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，且通过计算功率为正，则该元件是发出功率。 （ ） 2. 诺顿定理可将复杂的有源线性二端口电路等效为一个电流源与电阻并联的 电路模型。 （ ） 3. 叠加定理适用任何电路，电压、电流、功率都可叠加。 （ ） 4. 各种等效变换，“等效”二字的含义是对内、外部电路都等效。 ( ) 5. 电容元件和电感元件消耗的平均功率总为零，电阻元件消耗的无功功率总为零。 （ ） 6. 有功功率和无功功率都满足功率守恒定律，视在功率不满足功率守恒定律。 （ ） 7. 若电压与电流取关联参考方向，则感性负载的电压相量一定滞后其电流相量。 （ ） 8. 两个同频率正弦量的相位差等于他们的初相位之差，是一个与时间无关的常数。 （ ） 9. 对于RLC 串联电路，发生谐振时，电路阻抗最小，且为电阻性。（ ） 10. 倍。( ) 二．单项选择题（10小题，每题3分，共30分） 1. 已知一个4S U V =的理想电压源与一个2R =Ω的电阻相串联， 则这个串联电路对外电路来讲，可用（ ）来进行等效。 （A ）s 的理想电压源 （B ）2=s I A 的理想电流源与2R =Ω电阻相串联的电路 （C ）2s I A =的理想电流源 （D ）2s I A =的理想电流源与2R =Ω电阻相并联的电路 2. 2-2图所示电路中， （ ）。 （A ）2Ω （B ）3Ω （C ）4Ω （D ）5Ω 2-2图 3．三个阻值相等电阻R ，若由?联结变换成Y 联结，则Y R 为（ ）。 （A ） 13R ? （B ）1 2 R ? （C ）R ? （D ）3R ? 4．已知一个10s I A =的理想电流源与一个2R =Ω的电阻相串联，则这个串联 电路的等效电路可用（ ）表示 （A ）20=s U V 的理想电压源 （B ）10s I A =的理想电流源 （C ）5s U V =的理想电压源与2R =Ω电阻相串联的电路 （D ）20=s U V 的理想电压源与10R =Ω电阻相并联的电路 5. 电阻的串联作用是（ ）。 (A)分压 （B ）分流 （C ）即可分压又可分流 （D ）都不能 数字电子技术基础知识总结引导语：数字电子技术基础知识有哪些呢？接下来是小编为你带来收集整理的文章，欢迎阅读！ 处理模拟信号的电子电路。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。 其主要特点是： 1、函数的取值为无限多个; 2、当图像信息和声音信息改变时，信号的波形也改变，即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面：1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。 其主要特点是： 1、同时具有算术运算和逻辑运算功能 数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础，使用二进制数字信号，既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等)，因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。 2、实现简单，系统可靠 以二进制作为基础的数字逻辑电路，可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响，温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。 3、集成度高，功能实现容易 集成度高，体积小，功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便，随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高，集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路，通过编程的方法实现任意的逻辑功能。 模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。 模拟信号是关于时间的函数，是一个连续变化的量，数字信号则是离散的量。因为所有的电子系统都是要以具体的电子器件，电子线路为载体的，在一个信号处理中，信号的采集，信号的恢复都是模拟信号，只有中间部分信号的处理是数字处理。具体的说模拟电路主要处理模拟信号，不随时间变化，时间域和值域上均连续的信号，如语音信号。而数 班级：通信二班姓名：赵庆超学号：20071201297 7，版图设计中整体布局有哪些注意事项？ 答：1版图设计最基本满足版图设计准则，以提高电路的匹配性能，抗干扰性能和高频工作性能。 2 整体力求层次化设计，即按功能将版图划分为若干子单元，每个子单元又可能包含若干子单元，从最小的子单元进行设计，这些子单元又被调用完成较大单元的设计，这种方法大大减少了设计和修改的工作量，且结构严谨，层次清晰。 3 图形应尽量简洁，避免不必要的多边形，对连接在一起的同一层应尽量合并，这不仅可减小版图的数据存储量，而且版图一模了然。 4 在构思版图结构时，除要考虑版图所占的面积，输入和输出的合理分布，较小不必要的寄生效应外，还应力求版图与电路原理框图保持一致（必要时修改框图画法），并力求版图美观大方。 8，版图设计中元件布局布线方面有哪些注意事项？ 答：1 各不同布线层的性能各不相同，晶体管等效电阻应大大高于布线电阻。高速电路，电荷的分配效应会引起很多问题。 2 随器件尺寸的减小，线宽和线间距也在减小，多层布线层之间的介质层也在变薄，这将大大增加布线电阻和分布电阻。 3 电源线和地线应尽可能的避免用扩散区和多晶硅布线，特别是通过 较大电流的那部分电源线和地线。因此集成电路的版图设计电源线和地线多采用梳状布线，避免交叉，或者用多层金属工艺，提高设计布线的灵活性。 4 禁止在一条铝布线的长信号霞平行走过另一条用多晶硅或者扩散区布线的长信号线。因为长距离平行布线的两条信号线之间存在着较大的分布电容，一条信号线会在另一条信号线上产生较大的噪声，使电路不能正常工作。、 5 压点离开芯片内部图形的距离不应少于20um，以避免芯片键和时，因应力而造成电路损坏。 大学 试 卷 题号 四五六 七 八九 十 十 十 总分 得分 得分 5 i 命题人： 试卷编号 审批人： 试卷分类（ A 卷或 B 卷） A 学期： 2006 至 2007 学年度 第 1 学期 课程： 电路分析基础 I 专业： 信息学院 05 级 班级： 姓名： 学号： （ 本小题 5 分 ） 求图示电路中 a 、 b 端的等效电阻 R ab 。 R 1 R 2 R ab =R 2 （本小题 6 分 ） 图示电路原已处于稳态，在 t 0 时开关打开， 求则 i 0 。 4A 1F 05.H i(0+)=20/13=1.54A （ 本 大 题 6 分 ） 求图示二端网络的戴维南等 效电路。 15V - 1 三、 得分 u ab=10v, R 0=3Ω 七、 得分 I 1=4A, I 2=6A, I 3=I 1-I 2=-2A 八、 得分 （本小题 10 分 ） 用节点分析法求电压 U=4.8V U a 、 U b 及电流 I （本小题 5 分 ） 电路如图示 , 求 a 、 b 点对地的电压 U a =U b =2v, I=0A. 分 ） 试用网孔分析法求解图示电路的电流 I 1 、 I 2 、 I 3 。 34V U 。 （本大题 4I 1 12V I 2 5 I 3 （ 本 大 题 12 分 ） 试用叠加定理求解图示电路中电流源的电压 3V 4A 单独作用时， u ' =8/3V; 3V 单独作用时， u '' =-2V; 共同作用时， u=u '+u '' =2/3V 。 十、 得分 （ 本 大 题 12 分 ） 试求图示电路中 R L 为何值时能获得最大功率，并计算此时该电路效率 Uoc=4v,R 0=2.4 Ω; max 100 % 为多 少。 4A IC设计基础（流程、工艺、版图、器件）笔试集锦 1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路 相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA 等的概念）。（仕兰微面试题目） 什么是MCU？ MCU(Micro Controller Unit)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，简称单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机。 MCU的分类 MCU按其存储器类型可分为MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASH ROM等类型。MASK ROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FALSH ROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTP ROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。 RISC为Reduced Instruction Set Computing的缩写，中文翻译为精简执令运算集，好处是CPU核心 很容易就能提升效能且消耗功率低，但程式撰写较为复杂；常见的RISC处理器如Mac的Power PC 系列。 CISC就是Complex Instruction Set Computing的缩写,中文翻译为复杂指令运算集,它只是CPU分类的一种,好处是CPU所提供能用的指令较多、程式撰写容易,常见80X86相容的CPU即是此类。 DSP有两个意思，既可以指数字信号处理这门理论，此时它是Digital Signal Processing的缩写；也可以是Digital Signal Processor的缩写，表示数字信号处理器，有时也缩写为DSPs，以示与理论的区别。 2、FPGA和ASIC的概念，他们的区别。（未知） 答案：FPGA是可编程ASIC。 ASIC:专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一 个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与 门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计 制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点 3、什么叫做OTP片、掩膜片，两者的区别何在？（仕兰微面试题目）otp是一次可编程（one time programme）,掩膜就是mcu出厂的时候程序已经固化到里面去了，不能在写程序进去！( 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？（仕兰微面试题目） 5、描述你对集成电路设计流程的认识。（仕兰微面试题目） 6、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程。（仕兰微面试题目） 7、IC设计前端到后端的流程和eda工具。（未知） 8、从RTL synthesis到tape out之间的设计flow,并列出其中各步使用的tool.（未知） 9、Asic的design flow。（威盛VIA 2003.11.06 上海笔试试题） 10、写出asic前期设计的流程和相应的工具。（威盛） 11、集成电路前段设计流程，写出相关的工具。（扬智电子笔试） 先介绍下IC开发流程： 1.）代码输入（design input) 用vhdl或者是verilog语言来完成器件的功能描述，生成hdl代码 语言输入工具：SUMMIT VISUALHDL MENTOR RENIOR 图形输入: composer(cadence); viewlogic (viewdraw) 2.）电路仿真（circuit simulation) 将vhd代码进行先前逻辑仿真，验证功能描述是否正确 数字电路仿真工具： Verolog：CADENCE Verolig-XL SYNOPSYS VCS MENTOR Modle-sim VHDL : CADENCE NC-vhdl SYNOPSYS VSS MENTOR Modle-sim 模拟电路仿真工具： AVANTI HSpice pspice，spectre micro microwave: eesoft : hp 3.）逻辑综合（synthesis tools) 逻辑综合工具可以将设计思想vhd代码转化成对应一定工艺手段的门级电路；将初级仿真 中所没有考虑的门沿（gates delay）反标到生成的门级网表中,返回电路仿真阶段进行再 仿真。最终仿真结果生成的网表称为物理网表。 12、请简述一下设计后端的整个流程？（仕兰微面试题目） 13、是否接触过自动布局布线？请说出一两种工具软件。自动布局布线需要哪些基本元 素？（仕兰微面试题目） 14、描述你对集成电路工艺的认识。（仕兰微面试题目）电路分析基础_期末考试试题与答案
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