内容正文:
山东省(春季高考)电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑,共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)电气技术类 《电子技术基础与技能》
项目三:晶体管放大电路
任务七:多级放大电路
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 三级放大电路中,各级电压放大倍数是:10、100、,则总的增益是( )
A.
B.
C.
D.
2. 多级放大电路与单级放大电路相比,总的电压放大倍数( )
A. 减小
B. 增大
C. 不变
D. 无法确定
3. 计算三极管多级放大器时,前级对后级的影响( )
A. 不必考虑
B. 应考虑
C. 应考虑输出阻抗的影响,而不必考虑输入阻抗的影响
D. 应考虑输入阻抗的影响,而不必考虑输出阻抗的影响
4. 如图所示,该放大器的输出电压为( )
A. -0.5V
B. -1V
C. 1V
D. 0.5V
5. 关于多级放大器的频带宽度,下列说法正确的有( )
A. 单级放大器比多级放大器的通频带宽
B. 多级放大器的级数越多通频带越窄
C. 引起放大器通频带变窄的主要原因是电路中耦合电容、旁路电容使放大倍数下降
D. 人们常常希望放大器的通频带越宽越好
6. 某多级放大电路由四级基本放大器组成,已知每级放大器放大倍数为,则总的电压放大倍数为( )
A.
B.
C.
D.
7. 两个相同的单级共射极放大电路,空载时电压放大倍数均为20。若将它们直接连接后组成一个两级放大电路,则总的电压放大倍数( )
A. 等于40
B. 等于400
C. 小于400
D. 大于400
8. 如图所示为一个四脚光耦的图形符号,输入端应该接在_____之间。( )
A. 1和2
B. 3和4
C. 1和3
D. 2和4
9. 某三级放大电路,各级通频带均为,放大器总的通频带为( )
A. 大于
B. 小于
C.
D.
10. 三级放大电路中,各级电压放大倍数分别为 - 10、-20、-30,则总电压放大倍数为( )
A. -60
B. 60
C. -6000
D. 6000
11. 变压器耦合方式主要用于( )
A. 减小信号失真
B. 减小电路噪声
C. 提高电路稳定性
D. 实现阻抗匹配
12. 如下图所示电路中,,,输入方波脉冲信号的宽度,该电路为( )
A. 微分电路
B. 积分电路
C. 低通滤波器
D. 阻容耦合电路
13. 在多级放大电路中,为了实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合,可以引入( )
A. 共射电路
B. 共基电路
C. 共集电路
D. 共射共基电路
14. 在多级放大电路中,级与级之间静态工作点相互影响的是( )
A. 阻容耦合
B. 变压器耦合
C. 直接耦合
D. 三种都相互影响
15. 下列关于直接耦合多级放大电路说法错误的是( )
A. 前后级之间通过导线直接耦合
B. 电路的各级Q点相互钳制,相互影响
C. 元件少,便于集成化
D. 该电路不能传输变化缓慢的交流信号
16. 如图所示电路,多级放大电路的耦合方式为( )
A. 阻容耦合
B. 直接耦合
C. 变压器耦合
D. 混合耦合
17. 多级放大电路中,各级静态工作点互相影响的耦合方式是( )
A. 阻容耦合
B. 直接耦合
C. 变压器耦合
D. 光电耦合
18. 两级阻容耦合放大电路中,第一级的负载电阻等于( )
A. 第一级输入电阻
B. 第二级输入电阻
C.
D.
19. 若多级放大电路的输出级需要带负载能力强(即输出电阻低),应选用( )
A. 共射放大电路
B. 共集放大电路
C. 共基放大电路
D. 共栅放大电路
20. 影响放大电路高频特性的主要因素是( )
A. 耦合电容和旁路电容的存在
B. 放大电路的静态工作点不合适
C. 半导体管的非线性特性
D. 半导体管极间电容和分布电容的存在
二、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
21. 简述多级放大器的耦合方式。
22. 简述多级放大电路的直接耦合方式的优缺点。
23. 简述变压器耦合的多级放大器的特点。
三、计算题(本大题共3小题,每题6分,共18分)
24. 某两级阻容耦合放大电路中,耦合电容 ,前级输出电阻 ,后级输入电阻 。设耦合电容构成一阶高通网络。(1)计算该级间耦合电路的下限截止频率。(2)当输入信号频率为 时,计算耦合网络的电压传输系数。(3)说明该计算结果反映出的阻容耦合特点。
25. 某变压器耦合放大电路采用理想变压器,原、副边匝数比为 ,负载电阻为 。前级放大器的等效输出电压为 ,等效输出电阻为 。(1)计算负载电阻折算到变压器原边的等效电阻。(2)计算变压器原边电压。(3)计算负载两端电压,并说明该耦合方式的主要特点。
26. 某两级直接耦合放大电路中,第一级输出端直接接至第二级晶体管基极。正常工作时,第一级输出直流电压为 ,第二级发射极电阻为 ,集电极电阻为 ,电源电压为 。设晶体管 ,且可认为 。(1)计算第二级晶体管的静态发射极电流和集电极电流。(2)计算第二级晶体管的静态集电极电压。(3)若温度变化使第一级输出直流电压升高 ,计算第二级集电极电压的变化量,并说明直接耦合方式的不足。
四、综合应用题(本大题共3小题,每题10分,共30分)
27. 某自动化设备的传感器前置放大器采用两级阻容耦合共射放大电路。两级中频电压增益分别为40和25,每个耦合电容均为,其对应的等效电阻均为。输入信号频率为、有效值为,忽略负载效应。后级允许的最大不失真正弦输出有效值为。(1)计算每个阻容耦合环节的截止频率、50 Hz时的电压传输系数,以及该放大器的实际输出电压有效值。(2)若传感器输出信号中包含直流偏置和交流信号,要求后续控制系统同时检测直流偏置和交流变化量,判断该阻容耦合方式是否适用。(3)根据计算结果,分析该电路是否会产生输出失真,并提出兼顾直流信号传递和减小失真的改进措施。
28. 计算图的输出电压。(选做题)
29. 某广播站维修一台扩声设备,功率放大级与扬声器之间采用变压器耦合。变压器原、副边匝数比为,功率放大级可等效为有效值的交流电压源和串联内阻。变压器视为理想变压器,扬声器额定工作频段为至。(1)计算扬声器折算到变压器原边的等效负载电阻、原边电压、副边电压以及扬声器获得的功率。(2)判断该变压器耦合方式相对于阻容耦合方式,在本设备中具有的主要特点。(3)若现场需要播放频率为的报警信号,分析现有变压器耦合电路可能出现的问题,并提出改进措施。
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山东省(春季高考)电气技术类《电子技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑,共155份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固电气技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加电气技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《电工技术基础与技能》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)电气技术类 《电子技术基础与技能》
项目三:晶体管放大电路
任务七:多级放大电路
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 三级放大电路中,各级电压放大倍数是:10、100、,则总的增益是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】多级放大电路的总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积:
换算为分贝值:
故选B。
2. 多级放大电路与单级放大电路相比,总的电压放大倍数( )
A. 减小
B. 增大
C. 不变
D. 无法确定
【答案】B
【解析】多级放大电路由多个放大级级联而成,总电压放大倍数等于各级实际电压放大倍数的乘积。在各级均具有放大作用的通常条件下,总电压放大倍数大于单级放大电路的电压放大倍数。故选B。
3. 计算三极管多级放大器时,前级对后级的影响( )
A. 不必考虑
B. 应考虑
C. 应考虑输出阻抗的影响,而不必考虑输入阻抗的影响
D. 应考虑输入阻抗的影响,而不必考虑输出阻抗的影响
【答案】B
【解析】计算三极管多级放大器时,后级的输入电阻会作为前级的负载,使前级的实际输出电压和实际电压放大倍数发生变化;同时,前级的输出电阻会与后级输入电阻共同影响级间信号传输。因此,前级对后级的影响应同时考虑前级输出阻抗和后级输入阻抗。故选B。
4. 如图所示,该放大器的输出电压为( )
A. -0.5V
B. -1V
C. 1V
D. 0.5V
【答案】B
5. 关于多级放大器的频带宽度,下列说法正确的有( )
A. 单级放大器比多级放大器的通频带宽
B. 多级放大器的级数越多通频带越窄
C. 引起放大器通频带变窄的主要原因是电路中耦合电容、旁路电容使放大倍数下降
D. 人们常常希望放大器的通频带越宽越好
【答案】ABD
【解析】多级放大器中,各级的幅频特性相互叠加,整体通频带通常比单级放大器窄,因此A正确。级数越多,低频端和高频端的衰减累计越明显,通频带越窄,因此B正确。耦合电容和旁路电容主要影响低频响应,而高频响应还主要受晶体管结电容及分布电容等影响,不能笼统地说通频带变窄的主要原因仅是耦合电容、旁路电容使放大倍数下降,因此C错误。为减小信号失真并适应更宽的信号频率范围,通常希望放大器通频带尽可能宽,因此D正确。故选ABD。
6. 某多级放大电路由四级基本放大器组成,已知每级放大器放大倍数为,则总的电压放大倍数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】多级放大电路的总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积。四级基本放大器的每级电压放大倍数均为,则:
故应选A。
7. 两个相同的单级共射极放大电路,空载时电压放大倍数均为20。若将它们直接连接后组成一个两级放大电路,则总的电压放大倍数( )
A. 等于40
B. 等于400
C. 小于400
D. 大于400
【答案】C
【解析】若两级放大器之间不存在负载效应,理论总电压放大倍数为:
但两级直接连接后,第二级的输入电阻会作为第一级的负载,使第一级的实际输出电压及实际电压放大倍数降低。因此,两级实际电压放大倍数的乘积小于,总电压放大倍数小于400。故选C。
8. 如图所示为一个四脚光耦的图形符号,输入端应该接在_____之间。( )
A. 1和2
B. 3和4
C. 1和3
D. 2和4
【答案】A
9. 某三级放大电路,各级通频带均为,放大器总的通频带为( )
A. 大于
B. 小于
C.
D.
【答案】B
【解析】多级放大电路中,各级的频率响应相互叠加。各级在截止频率附近都会产生衰减,级联后总增益在低频端和高频端下降得更快,因此总通频带小于任一级的通频带。题干已知各级通频带均为,故三级放大电路总通频带小于。故选B。
10. 三级放大电路中,各级电压放大倍数分别为 - 10、-20、-30,则总电压放大倍数为( )
A. -60
B. 60
C. -6000
D. 6000
【答案】C
【解析】多级放大电路的总电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积:
前两级相乘为正值:
再与第三级相乘:
故总电压放大倍数为,选C。
11. 变压器耦合方式主要用于( )
A. 减小信号失真
B. 减小电路噪声
C. 提高电路稳定性
D. 实现阻抗匹配
【答案】D
【解析】变压器耦合方式通过变压器实现阻抗匹配,使得信号能够高效地在不同级之间传输。
12. 如下图所示电路中,,,输入方波脉冲信号的宽度,该电路为( )
A. 微分电路
B. 积分电路
C. 低通滤波器
D. 阻容耦合电路
【答案】D
13. 在多级放大电路中,为了实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合,可以引入( )
A. 共射电路
B. 共基电路
C. 共集电路
D. 共射共基电路
【答案】C
【解析】高内阻信号源接低阻负载时,若直接连接会产生明显的负载效应。共集电路具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近1的特点,可起阻抗变换和缓冲隔离作用,使高内阻信号源与低阻负载实现较好的配合。故选C。
14. 在多级放大电路中,级与级之间静态工作点相互影响的是( )
A. 阻容耦合
B. 变压器耦合
C. 直接耦合
D. 三种都相互影响
【答案】C
【解析】直接耦合是指前级与后级之间通过导线直接连接,前级的直流输出会直接送入后级,因而前级的静态工作点会影响后级的静态工作点,后级的直流负载也可能反过来影响前级。因此,级与级之间静态工作点相互影响的是直接耦合,答案为C。阻容耦合和变压器耦合通常能够隔离级间直流分量,静态工作点相互影响较小。
15. 下列关于直接耦合多级放大电路说法错误的是( )
A. 前后级之间通过导线直接耦合
B. 电路的各级Q点相互钳制,相互影响
C. 元件少,便于集成化
D. 该电路不能传输变化缓慢的交流信号
【答案】D
【解析】直接耦合多级放大电路可以传输直流、交流信号。
16. 如图所示电路,多级放大电路的耦合方式为( )
A. 阻容耦合
B. 直接耦合
C. 变压器耦合
D. 混合耦合
【答案】A
17. 多级放大电路中,各级静态工作点互相影响的耦合方式是( )
A. 阻容耦合
B. 直接耦合
C. 变压器耦合
D. 光电耦合
【答案】B
【解析】直接耦合电路中,前级的输出端与后级的输入端直接相连,前级的直流分量可以直接传递到后级。因此,前级和后级的静态工作点会相互影响。阻容耦合和变压器耦合能够隔离直流分量,通常不会使各级静态工作点相互影响。故应选直接耦合,答案为B。
18. 两级阻容耦合放大电路中,第一级的负载电阻等于( )
A. 第一级输入电阻
B. 第二级输入电阻
C.
D.
【答案】B
【解析】在两级阻容耦合放大电路中,第一级的输出通过耦合电容接到第二级的输入端。对交流信号而言,耦合电容可视为短路,因此第二级的输入电阻会成为第一级的负载电阻。按题目给出的选项,第一级的负载电阻为第二级输入电阻,故答案为B。
19. 若多级放大电路的输出级需要带负载能力强(即输出电阻低),应选用( )
A. 共射放大电路
B. 共集放大电路
C. 共基放大电路
D. 共栅放大电路
【答案】B
【解析】共集放大电路的电压增益接近1,输入电阻较高,输出电阻较低,并且具有较大的电流增益和较强的带负载能力。因此,多级放大电路的输出级若要求输出电阻低、带负载能力强,应选用共集放大电路,答案为B。
20. 影响放大电路高频特性的主要因素是( )
A. 耦合电容和旁路电容的存在
B. 放大电路的静态工作点不合适
C. 半导体管的非线性特性
D. 半导体管极间电容和分布电容的存在
【答案】D
【解析】放大电路在高频段的主要限制因素是半导体管的极间电容以及电路中的分布电容。这些电容会使高频信号产生旁路、反馈或衰减,从而影响放大电路的高频特性。因此答案为D。
二、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
21. 简述多级放大器的耦合方式。
【答案】直接耦合、变压器耦合、阻容耦合。
22. 简述多级放大电路的直接耦合方式的优缺点。
【答案】优点:直接耦合电路既能放大交流信号,也能放大直流信号和变化缓慢的信号。 缺点:直接耦合电路会产生零点漂流(输入信号为零时输出电压随外界条件变化而偏离静态值)
23. 简述变压器耦合的多级放大器的特点。
【答案】前后级静态工作点相互独立,可以实现阻抗变换。
三、计算题(本大题共3小题,每题6分,共18分)
24. 某两级阻容耦合放大电路中,耦合电容 ,前级输出电阻 ,后级输入电阻 。设耦合电容构成一阶高通网络。(1)计算该级间耦合电路的下限截止频率。(2)当输入信号频率为 时,计算耦合网络的电压传输系数。(3)说明该计算结果反映出的阻容耦合特点。
【答案】(1)下限截止频率约为 。(2)电压传输系数约为 。(3)阻容耦合对直流信号具有隔离作用,但低频信号会受到衰减;信号频率越接近下限截止频率,衰减越明显。
【解析】(1),
。(2)。(3)耦合电容隔直通交,低频时容抗较大,导致信号传输能力下降。
25. 某变压器耦合放大电路采用理想变压器,原、副边匝数比为 ,负载电阻为 。前级放大器的等效输出电压为 ,等效输出电阻为 。(1)计算负载电阻折算到变压器原边的等效电阻。(2)计算变压器原边电压。(3)计算负载两端电压,并说明该耦合方式的主要特点。
【答案】(1)原边等效负载电阻为 。(2)变压器原边电压为 。(3)负载电压为 。变压器耦合能实现阻抗变换和交流信号传输,但不能传递直流信号。
【解析】(1)。(2)。(3)。变压器可通过变比进行阻抗匹配。
26. 某两级直接耦合放大电路中,第一级输出端直接接至第二级晶体管基极。正常工作时,第一级输出直流电压为 ,第二级发射极电阻为 ,集电极电阻为 ,电源电压为 。设晶体管 ,且可认为 。(1)计算第二级晶体管的静态发射极电流和集电极电流。(2)计算第二级晶体管的静态集电极电压。(3)若温度变化使第一级输出直流电压升高 ,计算第二级集电极电压的变化量,并说明直接耦合方式的不足。
【答案】(1)由题设 V可得UE=6.0-0.7=5.3 V,IE=5.3 V/1.0 kΩ=5.3 mA。但若取IC≈IE=5.3 mA,则后续计算会导致晶体管工作条件矛盾,因此不能据此确定有效的IC。(2)不存在题设条件下的有效静态集电极电压。机械代入可得UC=1.4 V,但此时UC<UE,=-3.9 V,不符合正常放大工作状态。(3)晶体管已不能按放大区近似分析,第二级集电极电压变化量无法仅由题给条件唯一确定。直接耦合会将前级直流电位变化传递到后级,容易产生零点漂移。
【解析】由基极电压6.0 V得发射极电压UE=6.0-0.7=5.3 V,故IE=5.3 mA。若按IC≈IE计算,UC=12-5.3×2=1.4 V,低于UE,说明已非正常放大区,实际IC、UC及温升后的变化量无法由已知条件唯一确定。直接耦合会传递前级直流漂移,易造成零点漂移。
四、综合应用题(本大题共3小题,每题10分,共30分)
27. 某自动化设备的传感器前置放大器采用两级阻容耦合共射放大电路。两级中频电压增益分别为40和25,每个耦合电容均为,其对应的等效电阻均为。输入信号频率为、有效值为,忽略负载效应。后级允许的最大不失真正弦输出有效值为。(1)计算每个阻容耦合环节的截止频率、50 Hz时的电压传输系数,以及该放大器的实际输出电压有效值。(2)若传感器输出信号中包含直流偏置和交流信号,要求后续控制系统同时检测直流偏置和交流变化量,判断该阻容耦合方式是否适用。(3)根据计算结果,分析该电路是否会产生输出失真,并提出兼顾直流信号传递和减小失真的改进措施。
【答案】(1)每个耦合环节的截止频率为
。50 Hz时单个耦合环节的电压传输系数为。两级中频总电压增益为。实际输出电压有效值为。(2)不适用。阻容耦合电路能够传递交流信号,但耦合电容会隔断直流分量,后续控制系统不能获得直流偏置信息。(3)会产生失真。实际输出电压大于允许的,放大器会出现削顶失真。应改用直接耦合方式传递直流和交流信号,并将总电压增益调整为,同时重新设置各级静态工作点。
【解析】每个耦合环节fc=1/(2πRC)≈15.9 Hz,50 Hz时|H|≈0.953。总增益为40×25=1000,输出Uo=10 mV×1000×0.9532≈9.08 V,超过5.0 V,将产生削顶失真。阻容耦合隔断0.80 V直流,不适合同时检测直流和交流;应采用直接耦合,并将总增益降至约551以下、重新设置静态工作点。
28. 计算图的输出电压。(选做题)
【答案】-0.5V
29. 某广播站维修一台扩声设备,功率放大级与扬声器之间采用变压器耦合。变压器原、副边匝数比为,功率放大级可等效为有效值的交流电压源和串联内阻。变压器视为理想变压器,扬声器额定工作频段为至。(1)计算扬声器折算到变压器原边的等效负载电阻、原边电压、副边电压以及扬声器获得的功率。(2)判断该变压器耦合方式相对于阻容耦合方式,在本设备中具有的主要特点。(3)若现场需要播放频率为的报警信号,分析现有变压器耦合电路可能出现的问题,并提出改进措施。
【答案】(1)扬声器折算到原边的等效负载电阻为
。原边电压为。副边电压为。扬声器获得的功率为。(2)适用。变压器耦合可实现阻抗匹配,使功率放大级较有效地向低阻扬声器传递交流功率;同时可隔离直流通路,减小两侧直流工作点的相互影响。(3)可能出现低频衰减和声音失真。低于扬声器额定工作频段下限,变压器在低频时励磁电抗减小,还可能使铁芯磁通密度过高。应选用低频响应下限不高于的音频变压器,并适当增大铁芯截面积或增加原边匝数。
【解析】负载折算到原边:R'_L=(4/1)^{2}×8=128 Ω;原边电压Up=12×128/(32+128)=9.6 V,副边电压Us=2.4 V,扬声器功率P=2.42/8=0.72 W。变压器可变换阻抗、提高功率传输效率并隔离直流。100 Hz低于额定频段,可能低频衰减、励磁电流增大及失真,应选用低频响应更好的变压器和扬声器,并增大铁芯截面积或增加原边匝数。
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