職稱考試資料—電氣中級

1、、簡答題 1什么叫阻抗匹配？ 阻抗匹配是選擇適當(dāng)?shù)妮斎胱杩购洼敵鲎杩?，以獲取最大增益，獲取最佳效果的匹配方法。 2在放大電路中，阻抗匹配的意義是什么？ 對于電壓放大的輸入級和中間放大級， 提高輸入阻抗可以獲得更高的信號電壓； 降低輸出阻 抗可以獲得更大的帶負(fù)載能力，即可以允許更大的輸出電流。 對于功率放大， 為了獲得最大的輸入功率， 后級輸入阻抗應(yīng)盡量與前級輸出阻抗相等； 為了 獲得更大的輸出功率，輸出阻抗應(yīng)盡量低一些。 3為什么要提高輸入級的阻抗？ 提高輸入阻抗的作用： (1) 減小信號源內(nèi)阻上的電壓損失，以使輸入級獲得較高的輸入電壓； (2) 減小輸入電流，降低對減小信號源的要求； (3)

2、 如果前級也是放大電路，后級的輸入電阻相當(dāng)于前級的負(fù)載電阻，因為負(fù)載電阻越大， 放大倍數(shù)也越大，所以提高輸入電阻可以少降低前級的電壓放大倍數(shù)。 4為什么要降低輸出級的阻抗？ 降低輸出阻抗的作用： (1) 保證足夠的輸出電壓； (2) 允許輸出電流大一些，可提供較大的帶負(fù)載能力。 5怎樣提高輸入阻抗？ 提高輸入阻抗的辦法： (1) 采用高輸入阻抗的場效應(yīng)管作輸入級； (2) 采用深度串聯(lián)負(fù)反饋； (3) 采用差動放大電路作輸入級； (4) 采用射極輸出器作輸入級。 6什么叫反饋？ 反饋是取出輸出量的一部分或全部， 通過反饋電路， 與輸入信號進(jìn)行比較、 疊加的工作方式。 使凈輸入信號減弱的反饋稱為

3、負(fù)反饋；使凈輸入信號增強(qiáng)的反饋稱為正反饋。 7負(fù)反饋有哪些類型？ 按照反饋量的類型，反饋輸出電壓的稱電壓負(fù)反饋，反饋輸出電流的稱電流負(fù)反饋；反 饋直流量稱直流負(fù)反饋， 反饋交流量稱交流負(fù)反饋。 在反饋電阻上串聯(lián)電容可除去直流反饋。 在反饋電阻上并聯(lián)電容可除去交流反饋。 按照與原輸入信號的疊加方式，與原輸入信號串聯(lián)的稱為串聯(lián)負(fù)反饋；與原輸入信號并 聯(lián)的稱為并聯(lián)負(fù)反饋。 8負(fù)反饋有何作用？ 直流負(fù)反饋的主要作用是：穩(wěn)定靜態(tài)工作點和減小零點漂移，并防止產(chǎn)生非線性失真。 交流負(fù)反饋的主要作用是： (1) 提高放大倍數(shù)及其他輸出量的穩(wěn)定性。負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的變化率僅為無負(fù)反饋電 路放大倍數(shù)的變化率的

4、1/(1+ AF)。 (2) 通過輸入信號與反饋信號的疊加，減小非線性失真。 (3) 延緩在低頻區(qū)和高頻區(qū)放大倍數(shù)下降的速度，擴(kuò)展通頻帶。 9正反饋有什么作用 ? 正反饋是反饋信號與輸入信號疊加，是輸入信號增強(qiáng)的一種反饋。其主要作用是構(gòu)成振 蕩電路，即構(gòu)成沒有輸入信號的電路。在某些情況下，正反饋還能起增強(qiáng)輸出信號的作用。 10怎樣保持放大電路穩(wěn)定工作？ (1) 采用交流負(fù)反饋電路。其作用有三：一是提高放大倍數(shù)及其他輸出量的穩(wěn)定性；二是減 小非線性失真；三是擴(kuò)展通頻帶。 (2) 合理選擇靜態(tài)工作點，并采用直流負(fù)反饋，如采用共基極分壓偏置放大電路，穩(wěn)定靜 態(tài)工作點。 (3) 采用差動電路作為輸入級

5、，克服零點漂移。 (4) 減小晶體管極間分布電容，擴(kuò)展通頻帶，以減小頻率失真。 (5) 提高輸入阻抗和減小輸出阻抗， 以減小信號源波動和負(fù)載波動的影響。 (6) 采用高質(zhì)量穩(wěn)壓電源，以減小電源波動的影響。 11理想運(yùn)算放大器有哪些主要特點？ 集成運(yùn)算放大器是一個高增益的、各級間直接耦合的、具有深度負(fù)反饋的多級合放大器。 其主要特點是： (1) 差模開環(huán)放大倍數(shù)很大，多為11041107，一般當(dāng)作無限大處理； (2) 差模輸入電阻很大，一般當(dāng)作無限大處理； (3) 輸出電阻很小，一般當(dāng)作零處理； (4) 共模抑制比很大，一般當(dāng)作無限大處理。 正因為如此，分析集成運(yùn)放電路時， 可將兩個輸入端看作開

6、路，也可看作短路，而且輸入電 流為零。 12線性運(yùn)算放大電路的放大倍數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 線性運(yùn)算放大電路應(yīng)當(dāng)閉環(huán)工作。 這時的放大倍數(shù)是指閉環(huán)放大倍數(shù)。 影響線性集成運(yùn)算放 大倍數(shù)最重要的因素是運(yùn)算放大電路外接輸入電阻和反饋電阻。 此外， 線性集成運(yùn)算的放大倍數(shù)還在一定程度上受到起性能參數(shù)的影響。 例如，推算運(yùn)算電 路的放大倍數(shù)的前提是假定其開環(huán)放大倍數(shù)和輸入電阻為無限大， 而這是不可能的， 這樣的 假定必然產(chǎn)生一定的偏差， 影響到放大倍數(shù)。 又如，由于集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓不等于零， 可產(chǎn)生額外輸出，影響放大倍數(shù)。 13數(shù)字電路和模擬電路都有哪些區(qū)別？應(yīng)用場合有何不同？ 數(shù)字電路和模擬電路都

7、的區(qū)別是： (1) 輸入信號和輸出信號不同。模擬電子電路的信號是隨時間連續(xù)變化的模擬信號，而數(shù)字 電子電路的信號是不連續(xù)的脈沖信號或數(shù)字信號。 (2) 電路狀態(tài)不同。模擬電路的狀態(tài)是信號的連續(xù)狀態(tài)，而數(shù)字電路最常見的就是兩種狀態(tài)， 即高電平的 1 態(tài)和低電平的 0 態(tài)。 (3) 模擬電路主要研究電路的輸出信號與輸入信號之間大小、相位、失真的關(guān)系，數(shù)字電路 則研究輸出信號與輸入信號之間邏輯關(guān)系。 (4) 模擬電路中的電子元件多工作在線性區(qū)，數(shù)字電路中的電子元件多工作在非線性區(qū)。例 如，模擬電路中的三極管一般工作在放大區(qū)， 而數(shù)字電路中的三極管基本上都工作在截止區(qū) 和飽和區(qū)。 (5) 模擬電路中的

8、運(yùn)算采用十進(jìn)制代數(shù)運(yùn)算，而數(shù)字電路中的運(yùn)算采用二進(jìn)制、十六進(jìn)制等 進(jìn)制的邏輯運(yùn)算。 在應(yīng)用方面， 數(shù)字電路和模擬電路都可用于電子整機(jī)和自動控制系統(tǒng)， 但數(shù)字電路用于模擬 信號的處理，模擬電路用于數(shù)字信號的處理。 14模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的過程中生成的數(shù)字信號信息量與哪些因素有關(guān)？ 根據(jù)某一消息自信息量和連續(xù)信號源的平均信息量的計算式 可以確定信息量的主要影響因素有： (1) 信息的概率 概率越小，不確定性越多，信息量越大； (2) 信息的價值 與概率有一定的關(guān)系，價值越大者概率越小，信息量越大； (3) 采樣頻率 頻率越高，信息量越大。 此外，在信息傳遞和處理的全過程中，信息量還與以下因素有

9、關(guān)： (1) 信源特征 連續(xù)信源與離散信源有不同的計算方法； (2) 存儲空間 空間小，可容納的信息量也?。?(3) 量化精度 精度越高，要求的信息量越大； (4) 壓縮度 壓縮度越高，冗余量減小，信息量增大； (5) 阻抗匹配 匹配好利于傳輸，信息量增大； (6) 接口 接口質(zhì)量高、數(shù)量大，信息量也大。 15怎樣計算信號的信息量？信息量的單位是什么？ 某一消息自信息量、 離散信號源的平均信息量、 連續(xù)信號源的平均信息量分別按以下公式計 算： 信息量的單位與對數(shù)底數(shù) a 有關(guān)： a=2 時，信息量的單位為比特 (bit)，是目前廣泛使用的單位； a=e 時，信息量的單位為奈特 (nat) ，

10、1nat=1.433bit ； a=10 時，信息量的單位為哈特 (hart)或笛特 (det)，1det=3.322bit 。 16同軸電纜的特性阻抗是這樣定義的？怎樣計算？有哪些影響因素？ 同軸電纜上各處電壓與電流的比值稱為其特性阻抗，用0 表示。 同軸電纜的等效電路為： 同軸電纜的特性阻抗的計算公式、 高頻同軸電纜電容的計算公式、 高頻同軸電纜水中電容的 計算公式分別為： 式中， er 是絕緣的相對介電常數(shù)、 D 是絕緣外徑、 d 是導(dǎo)體外徑、 dw 是編織 (纏繞 )導(dǎo)體直徑、 K1是導(dǎo)體有效直徑系數(shù)。 同軸電纜的阻抗主要決定于： (1) 絕緣材料的介電常數(shù)，介電常數(shù)增大，則電容增大，

11、阻抗減?。?(2) 芯線直徑，芯線直徑增大，電容增大、芯線電阻減小，阻抗減??； (3) 絕緣層外徑(接地層內(nèi)徑)，絕緣層外徑增大，電容減小、電感增大、絕緣電阻增大， 前者是主要的，阻抗增大； (4) 芯線材料，影響芯線電阻的大小； (5) 芯線截面形狀，影響電容和電感； (6) 芯線幾何位置，影響電容； (7) 絕緣材料的電阻率，影響泄漏電阻； (8) 各種材料的磁性能，影響電感。 17什么叫接地？接地在電路中的作用是什么？ 接地分為正常接地和故障接地。 正常接地又分為工作接地和安全接地。 工作接地指正常情況 下有電流流過， 利用大地代替導(dǎo)線的接地， 以及正常情況下沒有或只有很小不平衡電流流過

12、， 用以維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的接地。 安全接地是正常情況下沒有電流流過的起防止事故作用的接 地，如防止觸電的保護(hù)接地、防雷接地等。故障接地是指帶電體與大地之間的意外連接，如 對地短路等。 設(shè)計中的接地指工作接地和安全接地。其做法是將欲接地部位經(jīng)接地線、接地體(極) 與大 地連接起來。 不同接地的作用不完全相同。綜合起來，接地的主要作用是： (1) 防止電氣設(shè)備異常帶電(如漏電)時產(chǎn)生危險電壓，以防止觸電及由放電引起爆炸和火 災(zāi)； (2) 在系統(tǒng)發(fā)生 PE線或 PEN 斷線等故障時，減輕危險性，保障人身安全和設(shè)備安全； (3) 等化系統(tǒng)內(nèi)各點之間的電位，防止相互間發(fā)生火花放電，最大限度減輕各種雷擊、

13、有害 靜電及感應(yīng)電的危險； (4) 采用各種等化電位的措施， 是電子設(shè)備得以在安全的環(huán)境中運(yùn)行， 并遏制干擾； (5) 在利用大地作電氣回路的場合，通過接地構(gòu)成回路。 、簡答題 1什么叫阻抗匹配？ 阻抗匹配是選擇適當(dāng)?shù)妮斎胱杩购洼敵鲎杩梗垣@取最大增益，獲取最佳效果的匹配方法。 2在放大電路中，阻抗匹配的意義是什么？ 對于電壓放大的輸入級和中間放大級， 提高輸入阻抗可以獲得更高的信號電壓； 降低輸出阻 抗可以獲得更大的帶負(fù)載能力，即可以允許更大的輸出電流。 對于功率放大， 為了獲得最大的輸入功率， 后級輸入阻抗應(yīng)盡量與前級輸出阻抗相等； 為了 獲得更大的輸出功率，輸出阻抗應(yīng)盡量低一些。 3為什

14、么要提高輸入級的阻抗？ 提高輸入阻抗的作用： (1) 減小信號源內(nèi)阻上的電壓損失，以使輸入級獲得較高的輸入電壓； (2) 減小輸入電流，降低對減小信號源的要求； (3) 如果前級也是放大電路，后級的輸入電阻相當(dāng)于前級的負(fù)載電阻，因為負(fù)載電阻越大， 放大倍數(shù)也越大，所以提高輸入電阻可以少降低前級的電壓放大倍數(shù)。 4為什么要降低輸出級的阻抗？ 降低輸出阻抗的作用： (1) 保證足夠的輸出電壓； (2) 允許輸出電流大一些，可提供較大的帶負(fù)載能力。 5怎樣提高輸入阻抗？ 提高輸入阻抗的辦法： (1) 采用高輸入阻抗的場效應(yīng)管作輸入級； (2) 采用深度串聯(lián)負(fù)反饋； (3) 采用差動放大電路作輸入級；

15、 (4) 采用射極輸出器作輸入級。 6什么叫反饋？ 反饋是取出輸出量的一部分或全部， 通過反饋電路， 與輸入信號進(jìn)行比較、 疊加的工作方式。 使凈輸入信號減弱的反饋稱為負(fù)反饋；使凈輸入信號增強(qiáng)的反饋稱為正反饋。 7負(fù)反饋有哪些類型？ 按照反饋量的類型，反饋輸出電壓的稱電壓負(fù)反饋，反饋輸出電流的稱電流負(fù)反饋；反 饋直流量稱直流負(fù)反饋， 反饋交流量稱交流負(fù)反饋。 在反饋電阻上串聯(lián)電容可除去直流反饋。 在反饋電阻上并聯(lián)電容可除去交流反饋。 按照與原輸入信號的疊加方式，與原輸入信號串聯(lián)的稱為串聯(lián)負(fù)反饋；與原輸入信號并 聯(lián)的稱為并聯(lián)負(fù)反饋。 8負(fù)反饋有何作用？ 直流負(fù)反饋的主要作用是：穩(wěn)定靜態(tài)工作點和減

16、小零點漂移，并防止產(chǎn)生非線性失真。 交流負(fù)反饋的主要作用是： (1) 提高放大倍數(shù)及其他輸出量的穩(wěn)定性。負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的變化率僅為無負(fù)反饋電 路放大倍數(shù)的變化率的 1/(1+ AF)。 (2) 通過輸入信號與反饋信號的疊加，減小非線性失真。 (3) 延緩在低頻區(qū)和高頻區(qū)放大倍數(shù)下降的速度，擴(kuò)展通頻帶。 9正反饋有什么作用 ? 正反饋是反饋信號與輸入信號疊加，是輸入信號增強(qiáng)的一種反饋。其主要作用是構(gòu)成振 蕩電路，即構(gòu)成沒有輸入信號的電路。在某些情況下，正反饋還能起增強(qiáng)輸出信號的作用。 10怎樣保持放大電路穩(wěn)定工作？ (1) 采用交流負(fù)反饋電路。其作用有三：一是提高放大倍數(shù)及其他輸出量的穩(wěn)定性

17、；二是減 小非線性失真；三是擴(kuò)展通頻帶。 (2) 合理選擇靜態(tài)工作點，并采用直流負(fù)反饋，如采用共基極分壓偏置放大電路，穩(wěn)定靜 態(tài)工作點。 (3) 采用差動電路作為輸入級，克服零點漂移。 (4) 減小晶體管極間分布電容，擴(kuò)展通頻帶，以減小頻率失真。 (5) 提高輸入阻抗和減小輸出阻抗， 以減小信號源波動和負(fù)載波動的影響。 (6) 采用高質(zhì)量穩(wěn)壓電源，以減小電源波動的影響。 11理想運(yùn)算放大器有哪些主要特點？ 集成運(yùn)算放大器是一個高增益的、各級間直接耦合的、具有深度負(fù)反饋的多級合放大器。 其主要特點是： (1) 差模開環(huán)放大倍數(shù)很大，多為11041107，一般當(dāng)作無限大處理； (2) 差模輸入電阻

18、很大，一般當(dāng)作無限大處理； (3) 輸出電阻很小，一般當(dāng)作零處理； (4) 共模抑制比很大，一般當(dāng)作無限大處理。 正因為如此，分析集成運(yùn)放電路時， 可將兩個輸入端看作開路，也可看作短路，而且輸入電 流為零。 12線性運(yùn)算放大電路的放大倍數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 線性運(yùn)算放大電路應(yīng)當(dāng)閉環(huán)工作。 這時的放大倍數(shù)是指閉環(huán)放大倍數(shù)。 影響線性集成運(yùn)算放 大倍數(shù)最重要的因素是運(yùn)算放大電路外接輸入電阻和反饋電阻。 此外， 線性集成運(yùn)算的放大倍數(shù)還在一定程度上受到起性能參數(shù)的影響。 例如，推算運(yùn)算電 路的放大倍數(shù)的前提是假定其開環(huán)放大倍數(shù)和輸入電阻為無限大， 而這是不可能的， 這樣的 假定必然產(chǎn)生一定的偏差， 影

19、響到放大倍數(shù)。 又如，由于集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓不等于零， 可產(chǎn)生額外輸出，影響放大倍數(shù)。 13數(shù)字電路和模擬電路都有哪些區(qū)別？應(yīng)用場合有何不同？ 數(shù)字電路和模擬電路都的區(qū)別是： (1) 輸入信號和輸出信號不同。模擬電子電路的信號是隨時間連續(xù)變化的模擬信號，而數(shù)字 電子電路的信號是不連續(xù)的脈沖信號或數(shù)字信號。 (2) 電路狀態(tài)不同。模擬電路的狀態(tài)是信號的連續(xù)狀態(tài)，而數(shù)字電路最常見的就是兩種狀態(tài)， 即高電平的 1 態(tài)和低電平的 0 態(tài)。 (3) 模擬電路主要研究電路的輸出信號與輸入信號之間大小、相位、失真的關(guān)系，數(shù)字電路 則研究輸出信號與輸入信號之間邏輯關(guān)系。 (4) 模擬電路中的電子元件多工作

20、在線性區(qū)，數(shù)字電路中的電子元件多工作在非線性區(qū)。例 如，模擬電路中的三極管一般工作在放大區(qū)， 而數(shù)字電路中的三極管基本上都工作在截止區(qū) 和飽和區(qū)。 (5) 模擬電路中的運(yùn)算采用十進(jìn)制代數(shù)運(yùn)算，而數(shù)字電路中的運(yùn)算采用二進(jìn)制、十六進(jìn)制等 進(jìn)制的邏輯運(yùn)算。 在應(yīng)用方面， 數(shù)字電路和模擬電路都可用于電子整機(jī)和自動控制系統(tǒng)， 但數(shù)字電路用于模擬 信號的處理，模擬電路用于數(shù)字信號的處理。 14模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的過程中生成的數(shù)字信號信息量與哪些因素有關(guān)？ 根據(jù)某一消息自信息量和連續(xù)信號源的平均信息量的計算式 可以確定信息量的主要影響因素有： (1) 信息的概率 概率越小，不確定性越多，信息量越大； (

21、2) 信息的價值 與概率有一定的關(guān)系，價值越大者概率越小，信息量越大； (3) 采樣頻率 頻率越高，信息量越大。 此外，在信息傳遞和處理的全過程中，信息量還與以下因素有關(guān)： (1) 信源特征 連續(xù)信源與離散信源有不同的計算方法； (2) 存儲空間 空間小，可容納的信息量也??； (3) 量化精度 精度越高，要求的信息量越大； (4) 壓縮度 壓縮度越高，冗余量減小，信息量增大； (5) 阻抗匹配 匹配好利于傳輸，信息量增大； (6) 接口 接口質(zhì)量高、數(shù)量大，信息量也大。 15怎樣計算信號的信息量？信息量的單位是什么？ 某一消息自信息量、 離散信號源的平均信息量、 連續(xù)信號源的平均信息量分別按以

22、下公式計 算： 式中， P(xi)是信息的概率； Dxi 是采樣周期。 信息量的單位與對數(shù)底數(shù) a 有關(guān)： a=2 時，信息量的單位為比特 (bit)，是目前廣泛使用的單位； a=e 時，信息量的單位為奈特 (nat) ， 1nat=1.433bit ； a=10 時，信息量的單位為哈特 (hart)或笛特 (det)，1det=3.322bit 。 16同軸電纜的特性阻抗是這樣定義的？怎樣計算？有哪些影響因素？ 同軸電纜上各處電壓與電流的比值稱為其特性阻抗，用0 表示。 同軸電纜的等效電路為： 同軸電纜的特性阻抗的計算公式、 高頻同軸電纜電容的計算公式、 高頻同軸電纜水中電容的 計算公式分別為： 式中， er 是絕緣的相對介電常數(shù)、 D 是絕緣外徑、 d 是導(dǎo)體外徑、 dw 是編織 (纏繞 )