中南大学电工答案

WORD专业资料. 习题1——直流电路1、解1：结点a：I1+I2=I3回路1：R1I1–R2I2+U S2–U S1=0回路2：R2I2+ R3I3–U S2=0 图1 习题1的图联立求解，得：I1= –0.2A，I2= 1.6A，I3= 1.4A U s1起负载作用，其功率P1= U s1 I1= –2.4WU s2起电源作用，其功率P2= U s2 I2=24W2、解2：I1、I2、I3、I4如图所示。

结点a：I1+I+I2=0结点b：I1+I=I3+I4回路1：4I–8I1=0回路2：5I2+9–4I4–4I=0回路3：2I3=4I4 图2 习题2的图联立求解，得：I= 2/3A，I1= 1/3A，I2= –1A，I3= 2/3A，I4= 1/3A3、解3：①电压源单独作用时，I1= –(I1a+ I1b)= –(1+1) = –2A②电流源单独作用时，I2= –(I2a+ I2b)= –(–1+3) = –2A由叠加定理，I= I1+ I2= –4A电压源单独作用电流源单独作用图4 习题4的图解4：①当开关在位置1时，电流源I S单独作用时，毫安表读数I=K1I S = 40mA；WORD专业资料.②当开关在位置2时，电流源I S 和电压源U S1同时作用，利用叠加定理有： I=K 1I S +K 2U S1 代入数据有：-60=40+ 10K 2 解得: K 2= -10③当开关在位置3时，电流源I S 和电压源U S2同时作用， I=K 1I S +K 2U S2=40+(-10)×(-15)=190mA5、 解5：8A66V10Ω(a)5Ω(b)+-6、 解6：2A4V3Ω(a)(c)+-(b)2V4Ω- +7、解7：①开路电压U OC ：（将40Ω断开如图a 所示）I 1+ I 2+3 = 0–2I 1 +(8+10) I 2 +50–136= 0 联立，解得：I 1= –7A ，I 2= 4AU OC = U ab =10 I 2 +50 =90V②等效电阻R O =（2+8）//10=5Ω③等效电路如图b 所示，则： (a)U O =40U OC /(R O +40)=80V(b)8． 解8：待求支路电阻R 开路后的电路如图(1)，等效电源变换的电路图如(2)(3) (4)所示，得：开路电压U OC =37.5V ，等效电阻R O =10Ω 等效电路如图(5)所示，则：i A 10R 53710R U OC +=+=.WORD专业资料.(1)(2)(3) (4) (5)习题3——半导体器件1．写出所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D ＝0.7V 。

2． 电路如下图(a)所示，其输入电压U Il 和U I2的波形如图2(b)所示，二极管导通电压U D =0.7V 。

试画出输出电压u 0的波形，并标出幅值。

解：（a ）图实际上是一个由二极管构成的与门，参书P295图11-19。

3. 电路如图所示，已知u i =5sin ωt(V)，二极管导通电压U D ＝0.7V 。

试画出U O 1≈1.3V U O 2＝0 U O 3≈－1.3VU O 4≈2V U O 5≈1.3VU O 6≈－2VWORD专业资料.u i与u0的波形，标出幅值，并说明电路的工作原理。

解：正半周，当 ui<3.7V时，D1 D2截止，uo=ui；当ui>3.7V时，D1导通、D2截止，uo=3.7V 负半周，当 ui>-3.7V时，D1D2截止，uo=ui；当ui<-3.7V时，D1截止、D2导通，uo= -3.7V4．已知两只晶体管的电流放大系数β分别为50和100，现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图所示。

分别求另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈中画出管子。

5．测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。

在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。

解：（1）—（3）为硅管；（4）—（6）为锗管。

WORD专业资料. 习题4—基本放大电路1．分别改正图1所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波信号。

要求保留电路原来的共射接法和耦合方式。

图1 习题1的图解：(a)将-V CC改为+V CC。

(b)在+V CC与基极之间加R b。

(c)将V BB反接，且在输入端串联一个电阻。

(d)在V BB支路加R b，在-V CC与集电极之间加R c，耦合电容C1的正极应接在左端。

2．电路如图2所示，晶体管的β=80。

分别计算R L=∞和R L=3kΩ时的Q点、u A 、R i和R0。

WORD专业资料.解：此题R b 应修改为560K ΩR L =∞和R L =3kΩ情况下，电路Q 点相同，它们分别为：mA R U V I b BE CC B 026.05607.015≈-=-=mA I I B C 08.2026.080=⨯==β VR I V U C C CC CE 6.4508.215=⨯-=-=R L =∞情况下：Ω=⨯+=+=K I r c be 02.108.22680200260200β39202.1580-≈⨯-=-=be C u r R A β Ω=≈=K r r R r be be b i 3.1// Ω==K R r C O 5R L =3kΩ情况下：14702.1)3//5(80)//(-≈⨯-=-=be L C ur R R A β Ω=≈=K r r R r be be b i 3.1// Ω==K R r C O 53.用示波器观察固定偏置放大电路中的集电极电压波形时，如果出现图3所示的三种情况，试说明各是哪一种失真？应该调整哪些参数以及如何调整才能使这些失真分别得到改善？解：第一种情况：截止失真；应减小基极电阻R B以增大静态基极电流I B。

第二种情况：饱和失真；应增大基极电阻R B以降低静态基极电流I B。

第三种情况：截止饱和失真。

改善方法：1）减小输入信号；2）增大V CC；3)减小R C从而减小电压放大倍数A u。

4. 分压式偏置放大电路如图4所示，已知：U CC =12V，R B1= 30KW,R B2 = 10KW, R C =4KW, R E =2.2KW, R L =4KW，三极管的b= 50。

(1)计算静态值I B、I C和U CE；（2）画出微变等效电路；（3）计算电压放大倍数WORD专业资料.Au 、r i 、r 0。

解： (1)V U R R R U CC B B B B 312103010212=⨯+=+=mA R U U I E BE B E 12.27.03≈-=-=mA I I E B 0196.015011≈+=+=βmA I I B C 98.00196.050=⨯==βVI R R U I R I R U U CE C CC E E C C CC CE 9.598.0)2.24(12)(≈⨯+-≈+-≈--=(2) 微变等效电路如图：（3）Ω=⨯+=+=K I r c be 53.198.02650200260200β6553.1)4//4(50)//(-≈⨯-=-=be L C u r R R A βΩ=≈K r r be i 53.1 Ω==K R r C O 4习题5—集成运算放大电路1．在图1的运算电路中，已知集成运算放大器U CC = 15V , U EE = 15V , R 1 =10k Ω,R F =100k Ω。

试求u I 分别为以下各值时的输出电压u O ：(1) u I =-10mV ；(2) u I =sin ωt V ；(3) u I =3V ；(4) u I =-5V 。

解：这是反相比例运算电路i i FO u u R R u 101-=-= (1)u I =-10mVmV u u i O 100)10(1010=-⨯-=-=(2)u I =sin ωtVtV u u i O ωsin 1010-=-=(3)u I =3VV u u i O 3031010-=⨯-=-=由于EE O U u >||，这是不可能的，说明电路已工作于负饱和区，故V U U u EE OM O 15-=-=-=(3)u I =-5VV u u i O 50)5(1010=-⨯-=-=由于CC O U u >，这是不可能的，说明电路已工作于正饱和区，故V U u CC O 15==WORD专业资料.2．在图2中，已知R 1=2kΩ，R F =10kΩ，R 2=2kΩ，R 3=18kΩ，u i =1V ，求u o 。

解：这是同相比例运算电路V u R R R u i 9.0118218323=⨯+=+=+ V u R R u F O 4.59.0)2101()1(1=⨯+=+=+3．在图示电路中，u I1和u I2的波形如图所示。

R 1=20k Ω，R 2=40k Ω，R F =40 k Ω。

求平衡电阻R 3和输出电压u O 的波形。

解：这是一个反相加法运算电路Ω===k R R R R F 1040//40//20////2132122112)(i i i F i F O u u u R Ru R R u --=+-=u Ot/s根据u O 的表达式可得出u O 的波形如图4. 试求出图4(a)、(b)电压u O 的表达式。

(a)(b)解：(a) 第一级为反相比例运算电路：-2u O1u O2u O1WORD专业资料.i FO u R R u 11-= 第二级电路输出为i F O O u R R u R Ru 112=-= i FO O O u R R u u u 1122=-= (b) 第一级为电压跟随器iO u u =1第二级为反相比例运算电路：i FO F O u R R u R R u 111-=-=习题6——组合逻辑电路答案1．用逻辑代数的基本公式和常用公式将下列逻辑函数化为最简与或形式(1)Y AB B AB (2)Y ABC AB(3)Y AB(ACD AD B C)(A B)(4)Y AC ABC ACD CD(5)Y BC ABCE B(A D AD)B(AD AD)=++=+=+++=+++=+++++(1)Y=A+B (2)Y=1 (3)Y=0 (4)Y=A+CD(5))(D A C B Y ⊕+=2.已知逻辑函数的真值表如表1所示，试写出逻辑函数式并化简。

WORD专业资料.A B C Y 0 0 0 00 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1111解2：ABC C AB C B A Y ++= Y=AB+AC3.试写出图示电路的逻辑表达式，并化简为最简与或式。