秦曾煌 电工学下册 电子技术课后答案
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)D[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V =60V其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别:电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W=−120 ×10−3W (负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W (正值),故为电源;30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W (正值),故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡:电阻消耗功率:2 2= R1I1 = 10 ×3 mW = 90mWP R12 2= R2I2 = 20 ×1 mW = 20mWP R2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡1.5.3有一直流电源,其额定功率PN= 200W ,额定电压U N= 50V 。
内阻R0 =0.5Ω,负载电阻R可以调节。
其电路如教材图1.5.1所示试求:1 额定工作状态下的电流及负载电阻;2 开路状态下的电源端电压;3 电源短路状态下的电流。
电工学秦曾煌第七版下册答案全解
电工学秦曾煌第七版下册答案全解一、练习与思考题详解1.电子导电和空穴导电有什么区别?空穴电流是不是由自由电子递补空穴所形成的?解:(l)电子导电和空穴导电的区别:①电子导电是自由电子在外电场作用下定向运动,携带负电荷导电,运动方向与电流方向相反:②空穴导电别是由被原子核束博的价电子在共价键之间递补空穴,在外电场作用下形成空穴的定向运动,携带正电荷导电,运动方向与电流方向相同。
(2)空穴导电不是自由电子递补空穴所形成的,而是价电子递补空穴形成的,空穴参与导电,其数量不减。
2.杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产生的?为什么杂质平导体中少数载流子的浓度比本征半导体中少数载流子的浓度小?答:(l)杂质半导体的多数载流子由两部分组成,以N型半导体为例,其多数线流子的绝大部分是由于排入五价杂质元素后所产生的大量自由电子,另外一小部分来自于品体共价键结构中的电子受到激发而形成的电子一空穴对中的自由电子。
(2)N型半导体中的少数载流子的来源主要是激发所产生的电子一空穴对中的空穴,但是由于掺杂后自由电子数目期增,加大了自由电子与空穴复合的机会,因而少数载流子空穴的浓度比本征半导体中空穴的浓度更低。
3.N型半导体中的自由电子多于空穴,而P型半导体中的空穴多于自由电子,是否N型半导体带负电,而P型半导体带正电?解;不是。
N型半导体和P型半导体内部电子的数目和原子核所带正电荷的数目相等,整体上呈电中性。
4.二极管的伏安特性上有一个死区电压。
什么是死区电压?硅管和猪管的死区电压的典型值约为多少伏?答:(1)死区电压是指二极管刚开始出现正向电流时所对应的外加正向电压。
(2)硅管死区电压的典型值约为0.5V.错管死区电压的典型值约为0.1V。
5.为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压(不超过某一范围)基本无关,而当环境温度升高时,又明显增大?答:反向电流达到饱和,不随外加电压(反向电压)变化,这是因为反向饱和电流是由少数载流子漂移运动形成的,少子的数量很少,受电压影响很小,受温度影响较大。
《电工学》秦曾煌第六版下册课后答案
14二极管和晶体管14.3二极管14.3.2在图1所示的各电路图中,E = 5V , U i = 10 sin ®tV ,二极管D的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压U o的波形。
[解](町(b)图1:习题14.3.2图(a)U i为正半周时,U i > E,D导通;U i < E,D截止。
U i为负半周时,D截止。
D导通时,U o = E; D截止时,U o = U i。
(b)U i为正半周时;U i > E, D导通;U i < E, D截止。
U i为负半周时,D截止。
D导通时,U o = U i ; D截止时,U o = E。
U0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图2:习题14.3.2图14.3.5在图3中,试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A = +10V ,V B = 0V ; (2)V A = +6V ,V B = +5.8V ;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正 向 电阻为零,反向电阻为无穷大。
[解]图3:习题14.3.5图(1) 二极管D A 优先导通,则D B 反向偏置,截止,I D B = 0⑵ 设D A 和D B 两管都导通,应用结点电压法计算V Y :11.8 X 9V = 5.59V < 5.8V19 可见D B 管也确能导通I D A= A = 0.41 X 10?3A = 0.41mADA1 X 1035.8 ?5.59八 cc, ,c?3I D B = T A = 0.21 X 10 A = 0.21mA B1 X 103叫 1 kQ y™ 斤t —J —1—V Y I D A10 9 X K = 9VI R =V Y~R 9 9 X 103X10?3 A = 1mAV Y = 1 1 1 1 + +5.59 ?3I R = 3A = 0.62 X 10'3A = 0.62mA9 X 103⑶ D A 和D B 两管都能导通5 5 + —V Y = [ 1 [ 1 [ V = 4.74V+ + - 1 1 9 I R = _ V Y - ■ - 4.74 八 A =0.53 X10?3A = 0.53mAI RD A I D BmA = 0.26mA2 214.4 稳压二极管 14.4.2有两个稳压二极管 是0.5V 。
秦曾煌《电工学电子技术》(第版)(下册)笔记和课后习题详解(基本放大电路)【圣才出品】
第15章 基本放大电路15.1 复习笔记一、共发射极放大电路的组成1.电路结构图15-1是共发射极接法的基本交流放大电路。
图15-1 共发射极基本交流放大电路2.性能指标(1)输入电阻放大电路的输入端用一个等效电阻r i 表示,它称为放大电路的输入电阻,是信号源的负载,即(2)输出电阻放大电路的输出端也可用一电压源表示,它是负载电阻R L 的电源,其内阻r o 称为放大电路的输出电阻。
放大电路的输出电压与输入电压之比,称为放大电路的电压放大倍数。
即o U &iU &二、放大电路的静态分析1.用放大电路的直流通路确定静态值图15-2是图l5-1放大电路的直流通路。
画直流通路时,电容C 1和C 2可视为开路。
图15-2 图15-1交流放大电路的直流通路①由直流通路,可得出静态时的基极电流②由I B 可得出静态时的集电极电流③静态时的集-射极电压则为晶体管集电极电流I C与集-射极电压U CE之间的伏安特性曲线即为输出特性曲线(图15-3)。
在图15-2所示的直流通路中,晶体管与集电极负载电阻R C串联后接于电源U CC。
可列出或图15-3 用图解法确定放大电路的静态工作点这是一个直线方程,其斜率为,在横轴上的截距为U CC,在纵轴上的截距为。
这一直线很容易在图15-3上作出,称为直流负载线。
负载线与晶体管的某条输出特性曲线的交点Q,称为放大电路的静态工作点,由它确定放大电路的电压和电流的静态值。
I B通常称它为偏置电流,简称偏流。
产生偏流的电路,称为偏置电路。
R B称为偏置电阻。
通常是改变R B的阻值来调整偏流I B的大小。
三、放大电路的动态分析1.微变等效电路法放大电路的微变等效电路,就是把非线性元件晶体管所组成的放大电路等散为一个线性电路,也就是把晶体管线性化,等效为一个线性元件。
(1)晶体管的微变等效电路图15-4(b)所示就是晶体管微变等效电路(a )(b )图15-4 晶体管及其微变等效电路其中①晶体管的输入电阻②晶体管的电流放大系数③晶体管的输出电阻(2)放大电路的微变等效电路由晶体管的微变等效电路和放大电路的交流通路可得出放大电路的微变等放电路。
《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案.......
1 电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =在图2中,已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别:电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W (负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W (正值),故为电源;30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W =90 ×10−3W (正值),故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡:电阻消耗功率:2 2P R= R1I= 10 ×3 mW = 90mW12 2P R= R2I= 20 ×1 mW = 20mW2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡基尔霍夫定律试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R,设U ab = 0。
电工学(电子技术)习题答案第二部分 第六版 秦曾煌主编
(d)引入了反馈,由 的发射极引至运算放大器反相输入端的是交直流负反馈。
习题17.2.1试判别题图17.2.1(a)和(b)两个两级放大电路中引入了何种类型的交流反馈。
习题17.2.1图
解:(a)设 在正半周,则 输出端瞬时极性为正, 输出端瞬时极性为负,此时 同相输入电位高于 输出端电位,反馈电流削弱了净输入电流,故为负反馈,反馈信号与输入信号以电流形式作比较,故为并联负反馈。
在图(b)所示电路中, 接在 基极和 发射极之间。采用瞬时极性法,所得公式如下:
“ ” “ ” “ ”
“ ”经电阻 馈送到 管的基极,是 管的净输入信号减小,故为负反馈。
若将输出 短路,没有反馈信号反馈回输入回路,故为电压反馈。反馈信号与输入信号都接到 的基极,反馈量以电流的形式影响输入量,并为并联反馈。
因此,图(a)所示电路为电压串联负反馈。
图(b)所示电路中,设反相输入端 有一瞬时增量“ ”,输出 为“ ”。经 反馈回反相输入端,使净输入量削若,为负反馈。而在输入端以电流的形式影响输入量,为并联反馈。当 短路时,虽然 = 0,但仍有反馈信号,为电流反馈。故图(b)所示电路为嗲没留并联负反馈组态。
解:①
②
=+4.34%和-5.88%
习题17.2.7有一同相比例运算电路,如教材图17.2.1所示。已知 , 。如果输出电压 ,试计算输入电压 ,反馈电压 及净输入电压 。
解:
V
习题17.2.8在上例的同相比例运算放大电路中, =100KΩ, =10KΩ,开环差模电压放大倍数 和差模输入电压 均近于无穷大,输出最大电压为±13V。试问:①电压放大倍数 和反馈系数 各为多少?②当 时, 为多少伏?③若在 开路、 短路、 开路和 短路这四种情况下,输出电压分别变为多少?
电工学(电子技术)课后答案第一部分第六版_秦曾煌
第14章晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3.晶体管的特性曲线和三个工作区域 (1)晶体管的输入特性曲线:晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时,B I 和BEU 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现B I ,且B I 随BE U 线性变化。
(2)晶体管的输出特性曲线:晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时,C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下,输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区,当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
(3)晶体管的三个区域:晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大区。
此时,C I =b I β,C I 与b I 成线性正比关系,对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压,或者反偏压,集电结反偏压,晶体管处于截止工作状态,对应输出特性曲线的截止区。
此时,B I =0,C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置,即CE U 很小时,晶体管工作在饱和区。
此时,C I 虽然很大,但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态,集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14.3 典型例题例14.1 二极管电路如例14.1图所示,试判断二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例图解:○1图(a )电路中的二极管所加正偏压为2V ,大于D U =,二极管处于导通状态,则输出电压0U =A U —D U =2V —=。
电工学秦曾煌第六版上下册课后答案
图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2 判断哪些元件是电源?哪些是负载?3 计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?[解]:2 元件1,2为电源;3,4,5为负载。
3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W =320W P5 = U5I2 = 30 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中,已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别:电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W (负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W = 80 ×10−3W (正值),故为电源;30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W (正值),故为负载。
电工学(电子技术)第六版 秦曾煌 课后答案
练习与思考14.5.8在附录C中查出晶体管3DG100B的直流参数和极限参数。
答:直流参数: =0.1 , =0.1 , =0.1 , =1.1V, =30
极限参数: =40V, =30V, =4V, =20mA, =100mV, =150
答:当二极管正向偏压很小时,正向电流几乎为零,当正向偏压超过一定数值后,电流随电压增长很快。这个一定数值的正向电压称为死区电压。硅管死区电压约为0.5V,锗管的死区电压约为0.1V。
练习与思考14.3.2为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关,而当环境温度升高时,又明显增大?
答:当二极管加反向电压时,通过PN结的只有少数载流子的漂移运动所形成的漂移电流。在常温下,由于少数载流子数目极少,在不太大的反向电压下已全部通过PN结,因而,即使反向电压再升高,反向饱和电流仍保持很小的数值不变。当环境温度升高时,少数载流子迅速增多,电流也明显增大。
第14章
晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系
晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:
3.晶体管的特性曲线和三个工作区域
(1)晶体管的输入特性曲线:
晶体管的输入特性曲线反映了当UCE等于某个电压时, 和 之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现 ,且 随 线性变化。
和 的电位哪个高? 是正还是负?
和 的电位哪个高? 是正还是负?
和 的电位哪个高? 是正还是负?
解:先就NPN管来分析。
秦曾煌 电工学下册 电子技术课后答案
第14章本书包括电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、可编程控制器及其应用等内容。
晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3.晶体管的特性曲线和三个工作区域 (1)晶体管的输入特性曲线:晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时,B I 和BE U 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现B I ,且B I 随BE U 线性变化。
(2)晶体管的输出特性曲线:晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时,C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下,输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区,当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
(3)晶体管的三个区域:晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大区。
此时,C I =b I β,C I 与b I 成线性正比关系,对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压,或者反偏压,集电结反偏压,晶体管处于截止工作状态,对应输出特性曲线的截止区。
此时,B I =0,C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置,即CE U 很小时,晶体管工作在饱和区。
此时,C I 虽然很大,但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态,集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14.3 典型例题例14.1 二极管电路如例14.1图所示,试判断二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出电压值。
电工学秦曾煌第六版下册课后答案
14 二极管和晶体管二极管在图1所示的各电路图中,E = 5V ,u i = 10 sin ωtV ,二极管D的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压u0 的波形。
[ 解]图 1: 习题图(a) u i为正半周时,u i> E,D导通;u i < E,D截止。
u i为负半周时,D截止。
D导通时,u0 = E;D截止时,u o = u i。
(b)u i为正半周时;u i > E,D导通;u i < E,D截止。
u i为负半周时,D截止。
D导通时,u0 = u i;D截止时,u0 = E。
u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。
图 2: 习题图××3在图3中,试求下列几种情况下输出端电位V Y 及各元件中通过的电流。
(1)V A= +10V ,V B= 0V ;(2)V A = +6V ,V B = +;(3)V A = V B = +5V .设二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
[解]图 3: 习题图(1) 二极管D A优先导通,则10V Y = 9 ×1 + 9V = 9VV Y 9I D= I R == A = 1 10R 9 ×103A = 1mAD B反向偏置,截止,I D= 0(2) 设D A和D B两管都导通,应用结点电压法计算V Y :V Y =6+1 11 1 1 V =×9V = < ++191 1 9可见D B管也确能导通。
I D=6A = ×1031 ×103A =I D= A = ×1031 ×103A =I R= A = 1039 ×103A =×3 (3) D A 和D B 两管都能导通5 5 + V Y = 1 1 1 1 1 V = + + 1 1 9V Y I R = = A = 10 R 9 × 103A =I D = I D =I R = 2mA =2稳压二极管有两个稳压二极管D Z 1和D Z 2,其稳定电压分别为 和 ,正向压降都 是 。
电工学(电子技术)习题答案第二部分第六版秦曾煌主编
电工学(电子技术)习题答案第二部分第六版秦曾煌主编17.3典型例题.例17.1 一个负反馈放大电路其开环放大倍数A=1000,若要求电路的非线性失真从开.环状态的10%减小到闭环状态吼的1%,试计算该电路的负反馈系数F及闭环放大倍数.AF。
解:由于引入负反馈可使非线性失真减小1+AF倍,因此根据题意有.1?9, 则?F???0.009 ...10%1?*****...AF?A1?AF...?1000?1001?1000?0.009例17.2Rb1电路如例17.2图所示,试用瞬时极性法判断电路中级间反馈的极性。
+VccRc1Rc2C2UoUiC1T1Rf1*****2T2Ui+_A1R2R3_+A2Rf2UoRe1R1R e1Ce2R1Ce1_+Uf(a)(b)例17.2图解:正、负反馈的判断可用瞬时极性法。
反馈的结果使净输入量减小的反馈为负反馈,使净输入量增大的反馈为正反馈。
在图(a)所示电路中,电阻Rf1引入级间交、直反馈;由于C2的隔直作用,Rf2引入交流反馈。
在T1的基极加一对“地”的瞬时极性为正的信号,并标上“?”,第一级为一”共射组态,输出与输入反相,故T1的集电极信号电压对“地”的瞬时极性为负,并标上“○。
第二级也为共射组态,故T2集电极信号瞬时极性为“?”,一”瞬时极性为“○。
Ue2与Ub2同相,即发射极由于UUe2一”为“○,经电阻RRf1一”馈送至T1管发射极的信号瞬时极性也为“○,使T1管b、e间的净输入信号增加,故由于为“?”,经电阻Rf2f1引入的级间反馈为正反馈。
c2馈送至T1管发射极的信号瞬时极性也为“?”,使T1f2管b、e 间的净输入信号减弱,故R引入的级间反馈为负反馈。
在图(b)所示电路中,电阻R2引入级间交直流反馈。
运算放大器电路反馈极性的判断同样可采用瞬时极性法。
运放通常有两个输入端,即反相输入端U?和同相输入端U。
前者和输出U0相位相反,后者和输出U0相位相同。
《电工学》 秦曾煌主编第六版下册电子技术高等教育出版社课后答案
优秀学习资料欢迎下载14.3.2 在图14.02 的各电路图中,E=5V,u i=10si nωt,二极管的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压u o 的波形。
u u(a)(b)(c)(d)【解】:图14.02 习题14.3.2的图(a) 电路的输出波形14.3.5 在图14.05 中,试求下列几种情况下输出端电位V F 及各元件中通过的电流:(1)V A=+10V,V B=0V;优秀学习资料欢迎下载3(2)V A=+6V,V B=+5.8V;(3)V A=V B=+5V,设二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大。
【解】:(1)D A 优先导通9V AVF=1+ 9×10VV= 9V9V B FIDA= IR= F =R9 ×103A = 1mA图14.05 习题14.3.5的图D B 截止,I DB=0(2)设D A 和D B 两管都导通,应用节点电压法计算V F6+5.81 1,V F = 1 1++1 11V = 5.59V < 5.8V9可见D B 管的确都导通。
IDA=6 −5.591×103A = 0.41mA,IDB= 5.8 −5.91×103A = 0.21mA,IR= 5.599×10A = 0.62mA(3)D A 和D B 两管都能导通5+5V = 1 1 V= 4.47V , I=VF =4.47A = 0.53mAF 1 1 1++1 1 9R R 9 ×10 3IDA= IDB=IR2=0.53mA = 0.26mA214.4.2 有两个稳压管D Z1 和D Z2,其稳定电压分别为5.5V 和8.5V,正向压降都是0.5V。
如果要得到0.5V、3V、6V、9V 和14V 几种稳定电压,这两个稳压管(还有限流电阻)应该如何联结?画出各个电路。
【解】:++5V+6V---++9V6V-14.3.2在图1所示的各电路图中,E = 5V ,u i = 10 sin ωtV ,二极管D的正向压降可忽略不计,试分别画出输出电压u0 的波形。
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《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案
图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电流和电压的参考方向如图中所示。
今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2 判断哪些元件是电源?哪些是负载?3 计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?[解]:2 元件1,2为电源;3,4,5为负载。
3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560W P2 = U2I2 = (−90) ×6W =−540W P3 = U3I3 = 60 ×10W =600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W =320W P5 = U5I2 = 30 ×6W =180WP1 + P2 =1100W负载取用功率P = P3 + P4 + P5 =1100W两者平衡电源发出功率P E = 1.5.21。
1欢迎下载在图2中,已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。
校验整个电路的功率是否平衡。
22欢迎下载。
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载:1 从电压和电流的实际方向判定:电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。
秦曾煌《电工学电子技术》(第版)(下册)笔记和课后习题详解(直流稳压电源)【圣才出品】
第18章 直流稳压电源18.1 复习笔记一、整流电路1.单相半波整流电路图18-1所示是单相半波整流电路,由整流变压器T r 、整流元件D (二极管)及负载电阻R L组成。
设整流变压器二次侧的电压为,其波形如图18-2(a )所示。
图18-1 单相半波整流电路 图18-2 电压与电流的波形(1)单相脉动电压,常用一个周期的平均值来说明它的大小,。
U U 45.00=(2)在单相半波整流电路中,二极管不导通时承受的最高反向电压UU RM 2=2.单相桥式整流电路全波整流电路最常用的是单相桥式整流电路。
它是由四个二极管接成电桥的形式构成的,如图18-3(a)所示,图18-3(b)是其简化画法。
图18-3 单相桥式整流电路(1)单相桥式整流电路的电压与电流的波形如图18-4所示。
图18-4 电压与电流的波形(2)全波整流电路的整流电压的平均值U O比半波整流时增加了一倍,即(3)二极管截止时所承受的最高反向电压,与半波整流电路相同。
3.三相桥式整流电路如图18-5所示,三相桥式整流电路经三相变压器接交流电源。
变压器的二次侧为星形联结且三相电压u1,u2,u3的波形如图18-6(a)所示图18-5 三相桥式整流电路(1)全波整流电路的整流电压的平均值U O=2.34U。
(2)每个二极管所承受的最高反向电压为变压器二次线电压的幅值,即(3)三相桥式整流电路的电压与电流的波形如图18-6所示。
图18-6 三相桥式整流电压的波形二、滤波器1.电容滤波器(C滤波器)图18-7(a)所示的单相桥式整流电路中,与负载并联的一个容量足够大的电容器就是电容滤波器,利用电容器的充、放电来改善输出电压u O的脉动程度。
(a)(b)图18-7 接有电容滤波器的单相桥式整流电路(a)电路:(b)u,u O,u c的波形(1)在u的正半周:①当u>u c时,D1和D3导通,一方面供电给负载,同时对电容器C充电。
当充到最大值,即u c=U m后,u c和u都开始下降,u按正弦规律下降。
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第14章本书包括电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、可编程控制器及其应用等内容。
晶体管起放大作用的外部条件,发射结必须正向偏置,集电结反向偏置。
晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。
2.晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时,其各极电流关系如下:C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3.晶体管的特性曲线和三个工作区域 (1)晶体管的输入特性曲线:晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时,B I 和BE U 之间的关系。
晶体管的输入特性也存在一个死区电压。
当发射结处于的正向偏压大于死区电压时,晶体管才会出现B I ,且B I 随BE U 线性变化。
(2)晶体管的输出特性曲线:晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时,C I 随CE U 变化的关系曲线。
在不同的B I 下,输出特性曲线是一组曲线。
B I =0以下区域为截止区,当CE U 比较小的区域为饱和区。
输出特性曲线近于水平部分为放大区。
(3)晶体管的三个区域:晶体管的发射结正偏,集电结反偏,晶体管工作在放大区。
此时,C I =b I β,C I 与b I 成线性正比关系,对应于曲线簇平行等距的部分。
晶体管发射结正偏压小于开启电压,或者反偏压,集电结反偏压,晶体管处于截止工作状态,对应输出特性曲线的截止区。
此时,B I =0,C I =CEO I 。
晶体管发射结和集电结都处于正向偏置,即CE U 很小时,晶体管工作在饱和区。
此时,C I 虽然很大,但C I ≠b I β。
即晶体管处于失控状态,集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。
14.3 典型例题例14.1 二极管电路如例14.1图所示,试判断二极管是导通还是截止,并确定各电路的输出电压值。
设二极管导通电压D U =0.7V 。
25610VD1(a)(b)(c)(d)例14.1图解:○1图(a )电路中的二极管所加正偏压为2V ,大于DU =0.7V ,二极管处于导通状态,则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。
○2图(b )电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于DU ,二极管处于截止状态,电路中电流为零,电阻R 上的压降为零,则输出电压0U =-5V 。
○3图(c )电路中的二极管2D 所加反偏压为(-3V ),二极管2D 截止。
二极管1D 所加正偏压为9V ,大于D U ,二极管1D 处于导通状态。
二极管1D 接在B 点和“地”之间,则1D 导通后将B 点电位箝位在(-0.7V ),则0U =B U =-0.7V 。
○4如果分别断开图(d )电路中的二极管1D 和2D ,1D 处于正偏压为15V ,2D 处于正偏压为25V ,都大于D U 。
但是,二极管2D 所加正偏压远大于1D 所加正偏压,2D 优先导通并将A 点电位箝位在A U =-10V+0.7V=-9.3V , 实际上,二极管1D 处于反偏压,处于截止状态。
则输出电压0U =A U =-9.3V 。
例14.2 电路如例14.2图所示,已知i U =5sin()t ω(V ),二极管导通电压D U =0.7V ,试画出i U 与o U 的波形,并标出幅值。
解:在i U 正半周,当i U 大于3.7V 时,二极管1D 处于正偏压而导通,输出电压箝位在o U =3.7V ,此时的二极管D2截止。
当i U 小于3.7V 时,二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止,输出电压o U =i U 。
在i U 的负半周,当i U 小于(-3.7V ),二极管2D 处于正偏压而导通,输出电压o U =-3.7V ,二极管1D 截止。
257当i U 大于(-3.7V)时,二极管1D 和2D 均处于反偏压而截止,输出电压o U =i U 。
Rtt例14.2图例14. 3 电路如例14.3(a )图所示,设稳压管的稳定电压2U =10V ,试画出 0V ≤i U ≤30V 范围内的传输特性曲线o U =f(i U )。
解:当i U <10 V 时,2D 反向截止,所以o U =-i U ;当i U 10V 时,2D 反向击穿,所以o U =i U —10—10=i U —20V 。
所以传输特性曲线o U =f(i U )如图(b )所示。
+-Ui(a)t(b)例14.3例14.4 晶体管工作在放大区时,要求发射结上加正向电压,集电结上加反向电压。
试就NPN 型和PNP 型两种情况计论。
○1C U 和B U 的电位哪个高?CB U 是正还是负? ○2B U 和E U 的电位哪个高?BE U 是正还是负? ○3C U 和E U 的电位哪个高?CE U 是正还是负?解:先就NPN 管来分析。
○1C U >B U , CB U 为正。
○2B U >E U ,BE U 为正。
○3C U >E U ,CE U 为正。
258PNP 管的各项结论同NPN 管的各项结论相反。
例14.5 用直流电压表测量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例 14.5图所示。
试指出每只晶体管的C 、B 、E 极。
-2.3V -3V -0.7V 5V 5.7V -6V例14.5图解:1T 管:○1为C 级,○2为B 极,○3为E 极。
2T 管:○1为B 极,○2为E 极,○3为C 极。
3T 管:○1为E 极,○2为B 极,○3为C 极。
例14.6 在例14.6图中,晶体管1T 、2T 、3T 的三个电极上的电流分别为:例14.6图○1 1I =0.01mA 2I =2mA 3I = —2.01mA ○2 1I =2mA 2I = —0.02mA 3I = —1.98mA ○3 1I = —3mA 2I =3.03mA 3I = —0.03mA 试指出每只晶体管的B 、C 、E 极。
解:1T 管:○1为B 级,○2为C 极,○3为E 极。
2T 管:○1为E 极,○2为B 极,○3为C 极。
3T 管:○1为C 极,○2为E 极,○3为B 极。
14.4 练习与思考259答:电子导电是指在外电场的作用下,自由电子定向运动形成的电子电流。
空穴导电是指在外电场作用下,被原子核束缚的价电子递补空穴形成空穴电流。
由此可见,空穴电流不是自由电子递补空穴所形成的。
练习与思考14.1.2 杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产生的?为什么杂质半导体中少数载流的子的浓度比本征载流子的浓度小?答:杂质半导体中的多数载流子是由掺杂产生的,少数载流子是由本征激发产生的。
本征激发产生电子空穴对,其中有一种载流子和多数载流子相同,归于多数载流子,所以少数载流子的浓度比本征载流子的浓度小。
练习与思考14.1.3 N 型半导体中的自由电子多于空穴,而P 型半导体的空穴多于自由电子,是否N型半导体带负电,而P型半导体带正电?答:整个晶体呈电中性不带电,所以不能说N型半导体带负电和P型半导体带正电。
练习与思考14.3.1二极管的伏安特性曲线上有一个死区电压。
什么是死区电压?硅管和锗管的死区电压典型值约为多少?答:当二极管正向偏压很小时,正向电流几乎为零,当正向偏压超过一定数值后,电流随电压增长很快。
这个一定数值的正向电压称为死区电压。
硅管死区电压约为0.5V,锗管的死区电压约为0.1V。
练习与思考14.3.2为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关,而当环境温度升高时,又明显增大?答:当二极管加反向电压时,通过PN结的只有少数载流子的漂移运动所形成的漂移电流。
在常温下,由于少数载流子数目极少,在不太大的反向电压下已全部通过PN 结,因而,即使反向电压再升高,反向饱和电流仍保持很小的数值不变。
当环境温度升高时,少数载流子迅速增多,电流也明显增大。
练习与思考14.3.3用万用表测量二极管的正向电阻时,用R*100挡测出的电阻值小,而用R*1 kΩ挡测出的大,这是为什么?答:万用表测电阻是通过测量电阻中的电流而获得其电阻值。
指针式万用表测电阻,指针偏转角度越大,读出电阻值越小。
在使用R*100挡时,万用表内阻小,加到二极管两端的正偏压大,流过二极管的正向电流大,指针向右偏转角度大,测得的电阻小。
在使用R*1 kΩ挡时,万用表内阻大,加到二极管两端的正向偏压小,流过二极管的正向电流小,指针向右偏转角度小,测得的电阻大。
练习与思考14.3.4怎样用万用表判断二极管的正极和负极以及管子的好坏?答:将万用表旋到电阻挡,表笔接在二极管两端,以阻值较小的一次测量为260准,黑表笔所接的为正极,红表笔接的一端为负极。
当正接时电阻较小,反接时电阻很大表明二极管是好的。
练习与思考14.3.5把一个1.5V的干电池直接接到(正向接法)二极管的两端,会不会发生什么问题?答:产生大的电流,烧坏电源。
练习与思考14.3.6在某电路中,要求通过二极管的正向平均电流为80mA,加在上面的最高反向电压为110V,试从附录C中选用一合适的二极管。
答:选择2CZ52D练习与思考14.4.1为什么稳压二极管的动态电阻愈小,则稳压愈好?答:动态电阻是指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值,动态电阻越小,反向击穿特性曲线越陡,稳压效果越好。
练习与思考14.4.2利用稳压二极管或者普通的二极管的正向压降,是否也可以稳压?答:也具有一定的稳压作用,硅管两端保持0.6~0.8V,锗管两端保持0.2~0.3V,其实际意义不大。
练习与思考14.5.1晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用,为什么?答:晶体管结构主要特点是:E区的掺杂浓度高,B区的掺杂浓度低且薄,C区结面积较大,因此E极和C极不可调换使用。
练习与思考14.5.2晶体管在输出特性曲线的饱和区工作时,其电流放大系数和在放大区工作时是否一样大?答:不一样大,在饱和区,B I 的变化对C I 影响较小,两者不成正比,放大区的放大系数不适用于饱和区。
练习与思考14.5.3 晶体管具有电流放大作用,其外部条件和内部条件各为什么?答:外部条件:晶体管的偏置电压必须满足发射结正向偏置,集电结反向偏置。
内部条件:发射区掺杂浓度高,基区很薄且掺杂浓度低,集电结面积大,且集电压掺杂浓度低。
练习与思考14.5.4 为什么晶体管基区掺杂浓度小且做得很薄? 答:只有这样才可以大大减少电子与基区空穴复合的机会,使绝大部分自由电子都能扩散到集电结边缘,形成集电极电流C I = b I β,使晶体管成为电流控制器件。
261练习与思考14.5.5 将一PNP 型晶体管接成共发射极电路,要使它具有电流放大作用,C E 和B E 的正、负极应如何连接,为什么?画出电路图。