生物医学电子技术基础A 硕士学位研究生入学考试初试试题重庆理工大学专业课.docx
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生物医学电子技术基础A硕士学位研究生入学考试初试试题重庆理工大学专业课
重庆理工大学2013年攻读硕士学位研究生入学考试试题
学院名称:
药学与生物工程学科、专业名称:
生物医学工程
考试科目(代码):
813生物医学电子技术基础(A)(试题共5页)
注意:
1.所有试题的答案均写在专用的答题纸上,写在试题纸上一律无效。
2.试题附在考卷内交回。
一、填空题(共10题,每题2分,共20分)
1、半导体三极管的工作状态有三种:
、放大和,在模拟电路中晶体管主要工作在放大状态。
2、异或门中当两个输入端不同,一个为“0”,另一个为“1”,输出为,当两个输入端相同均为1或者0时,输出为.
3、模/数转换电路的功能是将模拟信号转换成数字信号,模/数转换由、保持和、编码四个步骤组成。
4、在数字电路中,稳态时三极管一般工作在开关状态。
在下图中,如Ui<0,则三极管T工作在截止状态,此时U0=V。
题1-4图
5、基本RS触发器具有的逻辑功能是置1和,它不允许出现R=S=的情况。
6、化简为简形式:
。
7、为了稳定三极管放大电路的静态工作点,采用负反馈,为了稳定交流输出电流采用负反馈。
8、差分放大电路能够抑制漂移,也称漂移,故它广泛应用于集成电路中。
9、直流电源的组成一般包括变压器、、和稳压电路。
10、RC耦合放大电路中,当耦合电容容量增加时,下限截止频率fL将,放大电路通频带将。
二、简答题(共5题,每题10分,共50分)
1、从下列电子元器件中(0.01μf,0.1μf,1μf的电容器)选择合适的电容和集成定时器555,设计一个施密特触发器,并画出施密特触发器的电路图。
当输入为下图所示的波形时,画出施密特触发器的输出U0波形。
(10分)
题2-1图
2.分析下图电路的输出端波形,设初态为“0”。
开关S是一微动开关,按下开关的按键时,触点将运动到2点,松开按键,触点自动返回1点。
如果当触点在2点发生多次抖动,试简单分析输出波形有何变化?
(10分)
题2-2图
3、电路如下图,R1=40K,Re1=2K,Re12=0.5K,Re2=2K,Re3=2K,
(1)判断电路级间构成什么类型的反馈?
(2)计算深度负反馈条件下电压放大倍数。
(3)如果uo出现失真,如何改变R1(增大还是减小)说明理由。
(10分)
题2-3图
4、电路如图所示,已知
,试说明该电路实现什么功能,并求解输出
与输入
之间的运算关系式:
(10分)
题2-4图
5、简述下图所示组合逻辑电路的功能,并写出其表达式和真值表。
(10分)
题2-5图
三、计算题(共3题,每题20分,共60分)
1.基本放大电路及参数如下图所示,UBE=0.7V,Rbb’=300Ω。
回答下述问题:
(1)请问这是何种组态的基本放大电路?
(共射、共集、共基)(4分)
(2)计算放大电路的静态工作点。
(4分)
(3)画出微变等效电路。
(4分)
(4)计算该放大电路的动态参数:
,Ri和Ro(4分)
(5)若观察到输出信号出现了底部失真,请问应如何调整Rb才能消除失真。
(4分)
题3-1图
2、如图所示为一同相并联差动放大器作为ECG前置级电路,所用器件的共模抑制比为100dB。
假如输入回路中两个电极的阻抗不对称,分别为19kΩ和21kΩ。
放大器的输入阻抗实际有60MΩ,放大器中所用电阻的精度δ=0.1%,其他参数如图所示。
求包括电极系统在内的放大电路的总共模抑制比。
(20分)
题3-2图
3、为了获得稳定的+5V输出电压,电路如下图所示,其中变压器次级电压有效值为10V,回答下列各问。
(1)假设电容C开路,求电压UI的平均值,若此时VD2开路,求输出电压UI的平均值。
(5分)
(2)电容C连接正常,求此时电压UI的平均值。
(5分)
(3)求电流IO的值。
(5分)
(4)假设RL可调范围为0-5Ω,计算输出电压UO的可调范围。
(5分)
题3-3图
四、设计题(共1题,共20分)
某热电厂制冷循环水箱装用大小两台水泵进行排水,如下图所示。
要求设计一个水泵逻辑控制电路(启动、停止),当水位在H以上时,大小两台水泵均启动工作;水位在H、M之间时,大泵启动工作;水位在M、L之间时,小泵启动工作;水位在L以下时,两台水泵均停止排水。
(要求列出真值表,写出与或非型表达式,用与或非门实现,注意约束项的使用)(20分)
题4-1图
重庆理工大学2013年攻读硕士学位研究生入学考试试题
参考答案及评分标准
学院名称:
药学与生物工程学科、专业名称:
生物医学工程
考试科目(代码):
813生物医学电子技术基础(A)(试题共5页)
注意:
1.论述或简述题的评分标准应落实到答题要点。
2.计算类题评分标准应落实到关键步骤。
一、填空题(共10题,每题2分,共20分)
1、截止,饱和
2、1,0
3、采样,量化
4、3.7
5、保持,0
6、
7、电压并联,串联
8、零点,温度
9、整流电路,滤波电路
10、变小(下降),变宽
二、简单题(共5题,每题10分,共50分)
1、解:
施密特触发器(5分)及波形(5分)如图所示
2、解:
此电路可以通过按动微动开关从Q端输出一个脉冲,触点到达2,Q端输出“1”,触点返回1,Q端返回“0”(5分)。
触点在2端发生抖动,因触发器的锁存作用,Q端输出的“1”不会发生变化(5分)。
3、答
(1)构成电压串联负反馈(4分)
(2)Auuf=1+R1/Re1=21(3分)
(3)F=Re1/(R1+Re1),增大F,减小R1(3分)
4、解:
(1)当
时,A2输出小于0,D截止,A2开环应用,A1构成加减运算电路:
(4分)
(2)当
时,A2输出大于0,D导通引入负反馈,A2线性应用,
,A1构成反相比例运算电路:
(3分)
(3)由
(1)
(2)可知,
,该电路实现了求绝对值的功能。
(3分)
5、答
(1)写出表达式
(4分)
(2)画出真值表(3分)
(3)三人中两人以上同意才通过的表决器(3分)
三、计算题(共3题,每题20分,共60分)
1、答:
(1)是共射组态基本放大电路(4分)
(2)静态工作点Q:
Vcc=IBQ*Rb+UBEQ+(1+β)IBQ*Re,即15=IBQ*200kΩ+0.7V+51*IBQ*8kΩ,
IBQ=0.0235mA
ICQ=βIBQ=1.175mA,
UCEQ=Vcc-ICQ*RC-IEQ*RE≈Vcc-ICQ*(RC+RE)=15-1.175*10=3.25V(4分)
(3)微变等效电路
(4分)
(4)rbe=rbb’+(1+β)UT/IEQ=0.3+51*26/1.175=1.43KΩ
Au=-β(Rc//RL)/rbe=-50*1.32/1.43=-46.2
Ri=Rb//rbe≈1.42KΩ;
Ro≈Rc=2KΩ(4分)
(5)是饱和失真,应增大Rb(4分)
2、解:
总差模增益为:
(4分)
由输出回路可得两个电极阻抗不平衡引起的共模输出电压
:
(4分)
A1,A2的共模抑制比对称,则同相并联级共模抑制比CMRR12可视为∞,其不在输出端产生共模误差。
由此,差动放大级A3
差动放大器的总共模抑制比:
(4分)
由于A3的共模抑制比有限,所产生的共模输出电压
为:
因此,由电极回路和差动放大电路所产生的共模输出为:
整个电路的共模增益为:
(4分)
总共模抑制比为:
(4分)
3、答:
(1)C开路,UI=0.9U2=9V,此时VD2开路,则UI=0.45U2=4.5V
(5分)
(2)UI=1.2U2=12V(5分)
(3)IO=5V/5Ω=1A(5分)
(4)UO=5V+IO*RL=5+1*RL,UO可调范围为5-10V(5分)
四、设计题(共1题,共20分)
解:
(1)真值表(7分)
HML
F2F1
000
00
001
01
010
××
011
10
100
××
101
××
110
××
111
11
(2)卡诺图(7分)
(3)表达式:
F1=
,F2=M。
(6分)
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