电工学册试题及解答

基本放大电路
2. 已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且β=50，试估算静态值I B 、I C 、U CE 。

解：（a ）
75
1)501(1007
.012=⨯++-=
B I （μA ）
75.3==B C I I β（mA ） 825.3)1(=+=B E I I β（mA ） 75.01825.3275.312=⨯-⨯-=CE U (V) (b) BE B B C C B CC U R I R I I U ++⨯+=)(
16
10)501(2007
.012)1(=⨯++-=++-=
C b BE CC B R R U U I β（μA ）
8.0==B C I I β(mA) 84.310)016.08.0(12=⨯+-=CE U (V) 3. 晶体管放大电路如图8.3所示，已知U CC = 15 V ，R B =500 k Ω，
R C = 5k Ω，R L =5k Ω，β=50。

（1）求静态工作点；（2）画出微变等效电路；（3）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

解：(1)
30=-=
B
BE
CC B R U U I （μA ）
5.1==B C I I β (mA)
53.1)1(=+=B E I I β(mA) 5.7=⋅-=C C CC CE R I U U (V)
167.126
)
1(300=++=E
be I r β (K Ω)
(2)
(3)
107//-=-=be
L
C u r R R A β
167.1//≈=be B i r R R (K Ω) 5==C O R R (K Ω)
4. 在上题图8.3的电路中，已知I C =1.5 mA ， U CC = 12V ，β=37.5，
r be =1 k Ω，输出端开路，若要求u A
= -150，求该电路的R B 和R C 值。

解：由于
150//-=-=-=be
C be L C u r R
r R R A ββ
则4=C R (K Ω)
Ω=⨯==
-K I U R B CC B 300104012
6
5. 如下图所示放大电路中，已知U CC = 12 V ，R B =240 k Ω， R C =3k Ω，R E1 =200Ω， R E2 =800Ω，硅三极管的β=40。

（1）试估算静态工作
点（2）画出微变等效电路；（3）求放大倍数、输入电阻、输出电阻。

解：
（参考答案：（1）40μA 1.6mA 5.53 V （2）略 （3）-13.1 8.8 K Ω 3 K Ω）
三、简析题：
**1．题1图示电路中，已知V CC =24V ，R B =800kΩ，R C =6kΩ，R L =3kΩ，U BE =0.7V ，晶体管电流放大系数β=50，r be =1.2KΩ。

试求：
（1）放大电路的静态工作点(I BQ ，I CQ ，U CEQ )。

（2）电压放大倍数A u 、输入电阻r i 、输出电阻r o 。

1解：(1) 324
3080010
CC BQ B U I A R μ≈
==⨯ 5030 1.5CQ BQ I I mA β==⨯=
24 1.5615CEQ CC CQ C U U I R V =-=-⨯= (2) //6//35083.31.2
C L u be R R A r β•=-=-⨯=-
1.2i be r r K ≈=Ω 6O C r R K ==Ω
2．在题2图所示电路中，已知三极管的β=40，电容C 1和C 2足够大，求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

2解：3
12240100.7BQ I =⨯⨯+
50BQ I A μ=
26300(1)
be EQ
mV
r I β=++ 题1图
题2图
26300820BQ
mV
I =+
=Ω 33
24010820
//81724010820
i B be r R r ⨯⨯===Ω⨯+ 4o c r R k ==Ω
(//)C L be R R Au r β-=33
3341081040410810130820
⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯==-
**3．题3图示放大电路中三极管的U BE =0.7V ，U CC =12V ，R C =2kΩ，
R B =280kΩ，R L =6kΩ，C 1、C 2足够大，输入电压有效值U i =0．1V ，输出电压有效值U 0=8V.求：三极管的电流放大系数β。

3解：CC BQ B BE U I R U =⨯+
312280100.7BQ I =⨯⨯+ 40.4BQ I A μ=
(//)80o C L u i be
U R R A U r β-===-
26(//)80(300)C L BQ
mV
R R I β=⨯+
333336
210610261080(300)21061040.410β--⨯⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯+⨯⨯ ∴50β=
#*4．题4图所示放大电路中三极管的
U BE =0.7V ，电阻R B1上直流压降为8V ，R C =2kΩ，R E =1.5kΩ，求U CE .。

4解：电位B V 、E V 分别是：
11284B CC RB V U U V =-=-= 40.7 3.3E B BE V V U V =-=-=
3.3 2.21.5
E E C E V I mA I R ===≈
()
12 2.2(2 1.5) 4.3CE CC E C E U U I R R V
=-+=-+=
四、计算题：
**1．题1图示放大电路中，三极管β=50、r be =1kΩ，R 2=3kΩ，R 3=1kΩ，C 1、C 2足够大，求：
(1)画出放大电路的微变等效电路； (2)推导当输出端未接负载电阻R L 时
题3图
题4图
题1图
的电压放大倍数
A
U
U
u
i
=0的一般关系式；
(3)求当输出端接负载电阻R L=3kΩ时的电压放大倍数 A u=?
1解：1
12
13
3
33
22
33
3
33
2)
(1)(1)
50310
2.88
110(150)110
(//)(//)
3)
(1)(1)
50 1.510
1.44
110(150)110
o b
u
i e be b be
o b L L
u
i b be b be
U I R R
A
U I r I R r R
U I R R R R
A
U I r I R r R
ββ
ββ
ββ
ββ
--
===
++++
-⨯⨯
==-
⨯++⨯⨯
--
===
++++
-⨯⨯
==-
⨯++⨯⨯
2．题2图示放大电路中，三极管的β=50，U BE=0.6V，输入信号u i=3sinωt mV。

对于该交流信号，C1、C2足够大，可视为短路。

问：
(1)当π<ωt<2π时，三极管的发射结是否处于
反向偏置?为什么?
(2)该放大电路的电压放大倍数A u为多少?
(3)该放大电路的输入电阻和输出电阻各为多
少?
2解：（1）三极管的发射结总电压：
BE BE be
u U u
=+，当π<ωt<2π时，
30
be
mV u
-≤≤，且
3
2
tωπ
=时，3
be bem
u U mV
=-=-
故：0.7(0.003)0.697
BE BE be
u U u V
=+=+-=
可见三极管的发射结不是处于反向偏置而是处于正向偏置。

题2图
（2）120.7
20560CC BE B B U U I A R μ--=
==
26
3001600 1.60.02be r k =+=Ω=Ω
63
5062.51.6
C L u be R R A r β=-=-=-
（3） 1.6i be r r k ≈=Ω 6o C r R k ==Ω
#*3．题3图示三极管放大电路，已知Ucc=12V ，R C =5kΩ，三极管的β=100,r be =2.5kΩ，U BE 忽略不计，C 1、C 2足够大。

（1）当R B 调到1MΩ时，试求静态I B 、I C 、U CE 的数值。

（2）如果R B 调到0时，会发生什么情况?在实际电路中可采取什么措施加以避免?
（3）如果R B 断开，放大电路还能否正常工作?为什么?
（4）如果开关S 闭合，对静态I B 、I C 、U CE 的数值有无影响?
（5）求开关S 打开时电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。

(R B =1MΩ) （6）当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电压u i 的有效值不变，将开关S 闭合，则输出电压u 0的有效值是增大还是减少?
3解：（1）1B R M =Ω，3120.0121210CC B B U V
I mA A R k μ=
===Ω
1000.012 1.2C B I I mA β==⨯=，12 1.256CE CC C C U U I R V =-=-⨯=
（2）如果0B R =，则三极管因发射结电压12BE U V =太大而烧坏。

可用一个
100R k ≈Ω的电阻和B R 串联接入原电路加以避免。

（3）如果B R 断开，则0B I =,三极管将工作在截止状态，不能再进行放大工作。

（4）如果S 闭合，对静态I B 、I C 、U CE 的数值无影响，因为有2C 的隔直作用。

（5）当S 打开时，电路处在空载状态，此时：
5
1002002.5
C uo be R A r β
=-=-⨯=-， 2.5i be r r k ≈=Ω，5o C r R k ==Ω （6）当S 闭合时，电路处在负载状态，此时：
//O C
L L u I be be
U R R R A U r r ββ'
=
=-=- 由于L
C R R '<，∴u uo A A <，则当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电压u i 的有效值不变，输出电压u 0的有效值将减少。

5．题5图示放大电路中，三极管的β＝30，U BE ＝0.7V ，C 1、C 2、C E 足够大。

题3图
求：（1）输入电压u i =0.141sinωtV 时，输出电压u 0=?
（2）输出端接负载电阻R L ＝1.2kΩ后，输出电压u 0=? （3）R L ＝1.2kΩ时，换一个同类 型的三极管β＝60，输出电压u 0=?
5解：
（1）10
1242010
B V V =⨯
=+
40.7 3.3E B BE V V U V =-=-=
3.3 1.652
E E E V I mA R ===
26
300(1)be E
r I β=++
26
300(130)0.791.65
k =++⨯=Ω
230760.79o C uo i be U R A U r β==-=-⨯=-
0.12
i U V ==
760.17.6o uo i U A U V ==-⨯=-
7.62sin()o u t V ωπ=+ （2）2 1.20.75L
C L R R R k '===Ω 0.75
3028.50.79o L u i be U R A U r β'=
=-=-⨯=- 0.12
i U V ==
28.50.1 2.85o u i U A U V ==-⨯=- 2.852sin()o u t V ωπ=+
（3）26
300(1)
be E
r I β=++26300(160) 1.261.65k =++⨯=Ω 0.75
6035.71.26o L u i be U R A U r β'=
=-=-⨯=- 0.12
i U V ==
35.70.1 3.57o u i U A U V ==-⨯=- 题5 图
3.572sin()o u t V ωπ=+
#*7．题7图示放大电路中，已知R B 上的静态电压U 1=9.4V ，三极管的β=50，信号源电压E S =10mV 。

试求：
（1）三极管的输入电阻r be ； （2）放大电路的电压放大倍数u •
A ； （3）放大电路的输入电压U i ； （4）放大电路的输出电压U 0。

7解：
（1）3
9.4
0.04720010
B I mA =
=⨯ 263000.8530.047be mV
r k mA =+=Ω
（2）502
117.20.853
L u be R A r β⨯=-=-=-
（3）//0.849i B be r R r k ==Ω
0.849
108.090.8490.2
i i s
i s r U E mV r R ==⨯=++ （4）117.28.09948.1o u i U A U mV ==⨯=
集成运算放大电路、
五、计算题：
1. 电路如图1所示，求下列情况下，U O 和U i 的关系式。

（1）S 1和S 3闭合，S 2断开时； （2）S 1和S 2闭合，S 3断开时。

解：(1)这是反相比例运算电路，代入公式，得
i u u -=0
（2）由虚短和虚断原理得：u +=u -=u i ，i +=i -=0
故有u o =u i
2. 图2所示电路中，已知R 1＝2K Ω，R f ＝5K Ω，R 2＝2K Ω，R 3＝18K Ω，
题7图
U i＝1V，求输出电压U o。

解：此电路为同相输入电路。

V
15
.3
9.0
)
2
5
1(
V
9.0
1
18
2
18
=
⨯
+
=
=
⨯
+
=
=
+
-
U
U
U
3. 在图3中，已知R f = 2R1，u i = -2V。

试求输出电压u o。

解：前一级是电压跟随器电路，后一级是反相比例运算电路，所以V
u
R
R
u
i
f4
1
=
-
=。

三、简析题：
#*2．单相桥式整流、电容滤波电路如题2图所示。

已知R L=100Ω，U2=12V，估算U0，并选取C值。

2解：该电路为全波整流滤波
2
1.2 1.21214.4
o
U U V
==⨯=
(35)
2
L
T
R C≥-
题2图
图2
0.02
100(35)
2
C ⨯≥- 300500C F F μμ≥-
#*3．电路如题3图所示，已知u 0=u i1-u i2。

请导出R 1及R f1、R 2及R f2之间的关系。

3解：
11
11
i o f u u R R -=
， 1111
f o i R u u R -=
；
0120
222i f u u u R R R -+=
， 1221212
2f f f o i i R R R u u u R R R =
-
由已知： 12o i i u u u =-，有2
2f R R ＝1， 即： 22f R R =；且
12
12
f f R R R R ，即11f R R =
4．试求题4图所示放大电路中输出电压u 0及输入电压u i1、u i2的关系式。

4解：1A 为反相比例加法运算放大电路，则：
1121112
(
)f
f
o i i R R u u u R R =-+
121222
()()
22
i i i i u u u u =-+=-+ 2A 也为反相比例加法运算放大电路，所以：1122
2
o o i i u u u u =-
=+ 5．求题5图中的输入—输出关系。

5解：放大器A1是积分运算电路有：111
1
o i u u dt CR =-
⎰ 放大器A2是反相比例加法运算电
路，有：
111222
(
)o o i R R u u u R R =-+
题4图
题5图
题3图
11122121()i i R R u dt u R CR R =--
+⎰11
222
1
i i R u dt u CR R =-⎰
6．运算电路如题6图所示，已知：最大输出电压为U OM =±12V ，R 1=10kΩ,R 2=R 3=R F =20kΩ，U 1=3V ，U 2=2V 。

试求：
(1)开关S 合在1位时，U O =? (2)开关S 合在2位时，U O =?
6解：这是差动运算电路，可知： 3121123(1)F F o i i R R R
u u u R R R R =-
+++ 12202020(1)10102020
o i i u u u =-+++
123
22
i i u u =-+
（1）开关S 合在1位时，11223,2i i u U V u U V ====
则：3
23232
O o U u V ==-⨯+⨯=-
（2）开关S 合在2位时，1220,2i i u u U V ===
则：3
20232
O o U u V ==-⨯+⨯=
7．理想运算放大器电路如题7图所示。

当开关S 及a 端相接，电流x I 为5mA
时，0u 为－5V ；当开关S 及b 端相接，电流x I 为1mA 时，0u 亦为－5V 。

试求R 1及R 2。

7解：F x I I =，o F F x F u I R I R =-=-
（1）当开关S 及a 端相接时：
1F R R =，5F x I I mA ==， 则：1155o x u I R R V =-=-=- 可解出： 11R k =Ω
（2）当开关S 及b 端相接时，12F R R R =+
1F x I I mA ==
则：12122()()(1)5O x u I R R R R R V =-+=-+=-+=- 可解出：24R k =Ω
**8．电路如题8图所示，R 1＝10kΩ，R 2＝20kΩ，R F ＝100kΩ，u I1＝0.2V ，u I2＝－0.5V ，求输出电压u O 。

8解：这是一个反相比例加法运算电路
题6图 题7图
题8图
1212(
)F F o i i R R
u u u R R =-+ 100100[0.2(0.5)]1020=-⨯+⨯-
(2 2.5)0.5V =--=
9．题9图所示为两级运算放大电路，试求u o 及u il 、u i2的关系式。

9解：放大器A1是同相电压跟随器，
11o i u u =， 放大器A2是差动运算电路，根据叠加原理可求解如下：
1o u 作用2i u 不作用时
111
1
f f o
o i R R u u u R R '=-=-
2i u 作用1o u 不作用时，21
(1)f o
i R u u R ''=+
二者共同作用时，o o
o u u u '''=+11
f i R u R =-＋21
(1)f i R u R +
**10．电路如题10图所示，R 1=10kΩ，2=20kΩ，F =100kΩ，I1=0.2V ，
u I2=-0.5V ，求输出电压u 0。

10解：这是一个反相比例加法运算 电路
1212
(
)100100
[0.2(0.5)]1020(2 2.5)0.5F F o i i R R
u u u R R V
=-+=-⨯+⨯-=--=
11．推导出题11图所示的同相加法运算电路的输出电压u 0及输入电压u i1、u i2 之间的关系式。

11解： 1
(1)f
o R u u R +=+
， 又i +＝0（虚断）
，列出节点方程： 1
222
0i i u u u u i R R ++
+--+== 可解出：121
()2i i u u u +==+
题10图
题9图
题11图
则：121
1
(1)()2f o i i R u u u R =
++
**12．电路如题12图所示R 1=R 2=10kΩ，R F =100kΩ，输入电压u I1=u I2=0.5V ，求：输出电压u 0为多少?
12解：2i u u += 2i u u u -+==
112
111i i i u u u u i R R ---=
=
2o i o f F F
u u u u i R R ---==
∵ 1f i i =
∴
1221i i i o
F
u u u u R R --=
由此可解出：1211
(1)F F o i i R R
u u u R R =-++
代入已知条件得100100
0.5(1)0.50.51010
o u V =-⨯++⨯= **13．已知题13图中电路的输入电压u i =5V ，R 1=200Ω,R 2=R 3=500Ω，R F =1kΩ，
求输出电压u o 的值。

13解：
323i R u u u R R +-=
=+， 1f i i =， 11u
i R -=-
o f F u u i R --=， 1o F
u u u
R R ----=
由此可解出：1
(1)F o R
u u R -=+
把323
i R u u u R R -+==
+代入上式得 31123(1)(1)F F o i R R R
u u u R R R R -=+=++10.5(1)5150.20.50.5V =+
⨯=+
14．由4个理想运算放大器组成的电路如题14图所示，求输出电压u 0.
14解：
2
22()u u u '=--= 10
1u u i R
-=
题12图
题14图
题13图
20
2
u u
i R -=
120i i +=
1020
0u u u u R R --+= 解得：0121
()2
u u u =+
门电路
四、分析、化简：
1．写出图示逻辑电路的逻辑表达式及真值表。

解： (a)
12312312Y A B C Y A B Y Y Y Y B A B C A B B ABC AB B
Y Y Y B AB B AB B A A B AB ⎫
=++⎪⎪
=+==++=+++++=++⎬⎪
=++⎪⎭=+=+=+（1+）或
（b ）()()()F A B B C AB AC BC AB AC B B BC AB BC =++=++=+++=+
2．化简下列逻辑函数 ①
ABC
C B A C AB BC A C B A ++++
②
D C B AB BC A +++
③ ()C B AB C A C B A ++++ ①
BC BA B A BC A AB B A ABC C B A C AB BC A C B A ++=++=++++
1(1)A BC AB BCD A BC AB BCD A BC AB C BCD BC AB BCD BC D AB BCD BC AB BD +++=•++=•+++=++=+++=++（）
()()()
A B C AC AB BC AC BC AC AB BC C A B B C C AC AB BC C A AB BC C A BC C A B
++++=+++•=+++=+++=+++=++=++
三、简析题或画图题
*2．某逻辑门电路的逻辑表达式为F=ABC ，试写出该门电路的逻辑状态表。

2解：该门电路的逻辑状态表如下：
A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1
1 1
4解：M A B =+，
F A B C ABC =++=
画出M 端和输出端F 的波形 如右图所示：
5．已知逻辑电路和输入波形如题5图所示，试画出当控制端C ＝0和C ＝1时的输出端的波形。

5解：
∵F AC BC =+
∴C ＝0，F ＝B ；C ＝1，F ＝A ∴画出当控制端C ＝0和C ＝1时的输出端的波形如右图所示：
6．逻辑门电路及输入端A 、B 、C 的波形如图所示，请画出相应的输出端G 、H 及F 的波形。

6解：
G A B =+，H C =，
()
F GH
A B C
==+，画出相应的输出端G、H及F的波形如下图所示：
7．.某逻辑门电路的逻辑表达式为F=A+B+C,
试写出该门电路的逻辑状态表。

7解：该门电路的逻辑状态表如下表所示：
8．J-K触发器及输入时钟脉冲C的波形如题8
图所示，J-K触发器的初态为零，试画出输出端Q
的波形。

8解：画出输出端Q的波形如题8解题图所示
9．逻辑门电路输入信号波形如题9图所示，画出G、H、F的波形。

9解：画出G、H、F的波形如右图所示
A 0 0 0 0 1 1 1 1
B 0 0 1 1 0 0 1 1
C 0 1 0 1 0 1 0 1
F 0 1 1 1 1 1 1 1
题8图
题9图
题8解题图
解题6图
10.题10图示理想运算电路，已知u i =1V ，试分别求出在开关S 断开及闭合时的输出电压u 0=?
10解：（1）S 断开时：
5050
(1)2020
o i i U U U =+
- (3.5 2.5)1i i U U V =-==
（2）S 闭合时：
505050(1)()20502020
o i i U U U =+
-+ (2.5 2.5)0i U V =-=
*11．题11图中图(a)所示门电路输入端A 、B 、C 的波形如图（b ）所示，试画出G 端及F 端的波形。

11解：
画出G 端及F 端的波形
如图
所示：
12．逻辑电路如题12图所示，试写出函数F 的逻辑式。

12解：
()()A B A B AA AB AB BB
++=+++00AB AB A B =+++=⊕
13．题13图(a)门电路输入端A 、B 的波形如图(b)所示，试画出C 、D 、E 端波形。

题11图 题13图
题12图
题10图
解题11图
：
13解：画出C 、D 、E 端波形如题13解题图所示：
14．门电路及输入信号A 、B 、C 的波形如题14图所示，请画出输出端F 的波形。

14解：()F A B BC =++
(1)A B C =++ A B =+
画出输出端F 的波形如题14解题图所示。

四、分析计算题
*1．逻辑门电路如题1图所示，试写出F 的逻辑式。

1解：F AB AB A B =+=⊕
*2．写出题2图主从型J-K 触发器的逻辑状态表。

2解：1D D S R ==
*3．题3图所示逻辑电路的A 、B 端输入波形如题3
图(b)所示，画出此电路在S=1
和S=0时输出端F 的波形。

J K Q n+1 0 0 Q n 0 1 0 1 0 1
1
1
n
Q
题1图
题2图
题14图
题13解题图
题14解题图
3解：∵F AS BS =+,
∴0,S F A ==；
1,S F B ==。

画出此电路在S=1和S=0时 输出端F 的波形如解题3图所示
题3图
解题3图。