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上海科技大学 2018 年攻读硕士学位研究生 招生考试试题
科目代码:861 科目名称:电路原理 考生须知:
1. 本试卷满分为 150 分,全部考试时间总计 180 分钟。
2. 所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
3. 可以使用不带存储及编程功能的计算器。
第 1 题(12 分)电路模型和电路定律
如下图(a)所示,左边的电源/电阻网络连接到右边的一个新型电路元件 SISTor
B
, 该元件的电流(i)- 电压(v)关系曲线如下图(b)所示。求该新型元件消耗的功率。
(a)图中 10V 为电压源,3A 为电流源。 (b) i-V 曲线 题 1 图
第 2 题(15 分)含运算放大器的电阻电路分析
在下图所示电路中,求输出信号𝑣𝑜与两个输入信号𝑣1和𝑣2之间的函数关系。假设所有运 算放大器都是理想的。注意在解答中明确给出每个运算放大器的输出信号表达式。
题 2 图 SISTor B
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第 2 页 共 4 页 第 3 题(20 分)等效电路
在下图所示电路中,假设运算放大器是理想的,𝑣𝑠为独立电压源。
1) 求从 a、b 两端往左看,该桥接电路的戴维南等效电路;(15 分)
2) 使用 1)中得到的等效电路,求整个电路的电压增益G = 𝑣𝑜⁄ 。(5 分)𝑣𝑠
题 3 图 第 4 题(15 分)一阶电路时域分析
下图所示电路有两个开关,在t = 0时刻之前,两个开关已经打开了足够长的时间。在t = 0 时刻,开关 Switch 1 闭合,接着在t = 5s 时刻,开关 Switch 2 闭合。求t ≥ 0时,电容两 端的电压𝑣𝐶(𝑡)的表达式。已知𝑉0= 24V,𝑅1= 𝑅2 = 16kΩ,C = 250μF。 假定𝑣𝐶(0) = 0。
图中𝑉0为独立电压源。
题 4 图 第 5 题(20 分)二阶电路时域分析
在下图电路中,假设运算放大器是理想的。求图中𝑖L(𝑡), t ≥ 0的表达式。
已知𝑉𝑠= 1mV, 𝑅1 = 10kΩ, 𝑅2 = 1MΩ, 𝑅3= 100Ω, L = 5H, 𝐶 = 1μF。 图中𝑉𝑠𝑢(𝑡) 为独立电压源,其中𝑢(𝑡)是单位阶跃函数。
题 5 图
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第 3 页 共 4 页 第 6 题(15 分)正弦稳态电路分析
求下图中电流𝑖的时域表达式𝑖(𝑡)。已知 𝐿 = 0.1H, 𝐶 = 25mF, 𝑅1= 3Ω, 𝑅2 = 3Ω, 𝑅3 = 1Ω。另外,两个独立源(电压源𝑉𝑠和电流源𝐼𝑠)的正弦信号分别为
𝑉𝑠(𝑡) = −4 𝑐𝑜𝑠(10𝑡 + 30°)V 和 𝐼𝑠(𝑡) = 2 𝑠𝑖𝑛(40𝑡 + 30°)A 注:图中标注为“2
i
”的元件为受控电压源。提示:可用叠加定理求解。
题 6 图 第 7 题(18 分)含耦合电感的电路分析
在下图所示电路中,电压源(Source)的内部阻抗为 4 + 𝑗7 Ω,其通过一个变压器
(Transformer)把能量传输给负载(Load)ZL。
1) 可变负载ZL为多大时,负载获得的平均功率最大?(12 分)
2) 负载获得的最大(平均)功率是多少?(6 分)
题 7 图 第 8 题(15 分)网络函数和滤波器
在下图所示的电路中,假设运算放大器是理想的, Vs为电压源。
1) 求网络函数H(ω) = 𝑉𝑜/𝑉𝑠的表达式。已知𝑅1= 𝑅2= 100 Ω,𝐶1= 10 μF, 𝐶2= 0.4 μF。
(10 分)
2) 根据网络函数的表达式,判断该电路实现的是何种类型的滤波器(低通?高通?带 通?带阻?)。该滤波器的最大增益(即H(ω)模的最大值)是多少? (5 分)
题 8 图
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第 4 页 共 4 页 第 9 题(20 分) 谐振电路分析
在下图中,Vs为电压源,且已知 𝑅 = 2Ω, L = 10mH, 𝐶 = 1 μF。
1) 求(a)子图中电路的中心(谐振)频率𝜔𝑎,带宽𝐵𝑊𝑎和品质因数𝑄𝑎;(10 分)
2) 求(b)子图中电路的中心(谐振)频率𝜔𝑏,带宽𝐵𝑊𝑏和品质因数𝑄𝑏。(10 分)
(a) (b) 题 9 图