中南大学电工答案

专业学号姓名成绩1习题1——直流电路1、解1：结点a：I1+I2=I3回路1：R1I1–R2I2+US2–US1=0回路2：R2I2+R3I3–US2=0图1习题1的图联立求解，得：I1=–0.2A，I2=1.6A，I3=1.4AUs1起负载作用，其功率P1=Us1I1=–2.4WUs2起电源作用，其功率P2=Us2I2=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=1/3A专业学号姓名成绩US13Ω6V3Ω1Ω5ΩI1+-I1aI1b3、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4、图4习题4的图解4：①当开关在位置1时，电流源IS单独作用时，毫安表读数I=K1IS=40mA；②当开关在位置2时，电流源IS和电压源US1同时作用，利用叠加定理有：I=K1IS+K2US1代入数据有：-60=40+10K2解得:K2=-10③当开关在位置3时，电流源IS和电压源US2同时作用，US1I1S23US2R5+--+US2ISR4R3R2R1A3Ω6A3Ω1Ω5ΩI2I2aI2b专业学号姓名成绩3I=K1IS+K2US2=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UOC：（将40Ω断开如图a所示）I1+I2+3=0–2I1+(8+10)I2+50–136=0联立，解得：I1=–7A，I2=4AUOC=Uab=10I2+50=90V②等效电阻RO=（2+8）//10=5Ω③等效电路如图b所示，则：(a)UO=40UOC/(RO+40)=80V专业学号姓名成绩(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UOC=37.5V，等效电阻RO=10Ω等效电路如图(5)所示，则：iA10R53710RUOC.(1)(2)(3)(4)(5)专业学号姓名成绩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UD＝0.7V。2．电路如下图(a)所示，其输入电压UIl和UI2的波形如图2(b)所示，二极管导通电压UD=0.7V。试画出输出电压u0的波形，并标出幅值。UUOO11≈≈11..33VVUUOO22＝＝00UUOO33≈≈－－11..33VVUUOO44≈≈22VVUUOO55≈≈11..33VVUUOO66≈≈－－22VV专业学号姓名成绩解：（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ui=5sinωt(V)，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出ui与u0的波形，标出幅值，并说明电路的工作原理。解：正半周，当ui3.7V时，D1D2截止，uo=ui；当ui3.7V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。专业学号姓名成绩75．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。专业学号姓名成绩专业学号姓名成绩9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-VCC改为+VCC。(b)在+VCC与基极之间加Rb。(c)将VBB反接，且在输入端串联一个电阻。(d)在VBB支路加Rb，在-VCC与集电极之间加Rc，耦合电容C1的正极应接在左端。专业学号姓名成绩2．电路如图2所示，晶体管的β=80。分别计算RL=∞和RL=3kΩ时的Q点、uA、Ri和R0。解：此题Rb应修改为560KΩRL=∞和RL=3kΩ情况下，电路Q点相同，它们分别为：mARUVIbBECCB026.05607.015mAIIBC08.2026.080VRIVUCCCCCE6.4508.215RL=∞情况下：KIrcbe02.108.2268020026020039202.1580beCurRAKrrRrbebebi3.1//KRrCO5RL=3kΩ情况下：14702.1)3//5(80)//(beLCurRRAKrrRrbebebi3.1//KRrCO5专业学号姓名成绩113.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RB以增大静态基极电流IB。第二种情况：饱和失真；应增大基极电阻RB以降低静态基极电流IB。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VCC；3)减小RC从而减小电压放大倍数Au。专业学号姓名成绩4.分压式偏置放大电路如图4所示，已知：UCC=12V，RB1=30K,RB2=10K,RC=4K,RE=2.2K,RL=4K，三极管的=50。(1)计算静态值IB、IC和UCE；（2）画出微变等效电路；（3）计算电压放大倍数Au、ri、r0。解：(1)VURRRUCCBBBB312103010212mARUUIEBEBE12.27.03mAIIEB0196.015011mAIIBC98.00196.050VIRRUIRIRUUCECCCEECCCCCE9.598.0)2.24(12)((2)微变等效电路如图：（3）KIrcbe53.198.026502002602006553.1)4//4(50)//(beLCurRRAKrrbei53.1KRrCO4专业学号姓名成绩13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UCC=15V,UEE=15V,R1=10k,RF=100k。试求uI分别为以下各值时的输出电压uO：(1)uI=-10mV；(2)uI=sintV；(3)uI=3V；(4)uI=-5V。解：这是反相比例运算电路iiFOuuRRu101(1)uI=-10mVmVuuiO100)10(1010(2)uI=sinωtVtVuuiOsin1010(3)uI=3VVuuiO3031010由于EEOUu||，这是不可能的，说明电路已工作于负饱和区，故VUUuEEOMO15(3)uI=-5VVuuiO50)5(1010由于CCOUu，这是不可能的，说明电路已工作于正饱和区，故VUuCCO152．在图2中，已知R1=2kΩ，RF=10kΩ，R2=2kΩ，R3=18kΩ，ui=1V，求uo。解：这是同相比例运算电路VuRRRui9.0118218323专业学号姓名成绩VuRRuFO4.59.0)2101()1(13．在图示电路中，uI1和uI2的波形如图所示。R1=20k，R2=40k，RF=40k。求平衡电阻R3和输出电压uO的波形。解：这是一个反相加法运算电路kRRRRF1040//40//20////2132122112)(iiiFiFOuuuRRuRRu根据uO的表达式可得出uO的波形如图-2uOt/s专业学号姓名成绩154.试求出图4(a)、(b)电压uO的表达式。(a)(b)解：(a)第一级为反相比例运算电路：iFOuRRu11第二级电路输出为iFOOuRRuRRu112iFOOOuRRuuu1122uO1uO2uO1专业学号姓名成绩(b)第一级为电压跟随器iOuu1第二级为反相比例运算电路：iFOFOuRRuRRu111专业学号姓名成绩17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)YABBAB(2)YABCAB(3)YAB(ACDADBC)(AB)(4)YACABCACDCD(5)YBCABCEB(ADAD)B(ADAD)(1)Y=A+B(2)Y=1(3)Y=0(4)Y=A+CD(5))(DACBY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。表1习题2的真值表ABCY00000010010001101000101111011111解2：ABCCABCBAYY=AB+AC专业学号姓名成绩3.试写出图示电路的逻辑表达式，并化简为最简与或式。（a）（b）解3：（a）CBCBACBCBAY（b）ABCCBACBACBACBAYACBCABBACABBACABY21)()(4.解：设A、B、C机床工作为“1”，不工作为“0”；输出Y正常为“1”，不正常为“0”(1)真值表：ABCY00000010010001101000101111011110(2)逻辑式：CABCBACABCBAY(3)逻辑图：(略)专业学号姓名成绩19习题7——时序逻辑电路答案1.图1习题1的图解1：2．图2习题2的图解2：QQQ专业学号姓名成绩3.试分别画出图示电路中各触发器的输出端Q的波形，设各触发器的初始状态均为0态。试指出哪个具有计数功能。。解：（1）Qn+1=D第一个CP脉冲的上升沿到来时，Q1=1（2）Q2=0(3)D触发器构成计数器，在每一个CP脉冲的上升沿到来时翻转。(4)D触发器构成计数器，在每一个CP脉冲的下降沿到来时翻转。（5）Q5=0JKQnQn+1功能00000101nnQQ1保持0100110001nQ置01001011111nQ置111011110nnQQ1翻转nQDnQD专业学号姓名成绩21（6）JK触发器构成计数器，在每一个CP脉冲的下降沿到来时翻转。（7）第一个CP脉冲的下降沿到来时，Q7=1（8）具有计数功能，在每一个CP脉冲的上升沿到来时翻转。专业学号姓名成绩电工学II标准试卷2答案一、1.元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。2.已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（B）A、tu314sin380V；B、)45314sin(537tuV；C、)90314sin(380tuV。3.晶体管放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。4.集成运放的线性应用存在（C）现象，非线性应用存在（B）现象。A、虚地；B、虚断；C、虚断和虚短。5.在正逻辑的约定下，“1”表示高电平，“0”表示低电平。6.组合逻辑电路的基本单元是门电路，时序逻辑电路的基本单元是触发器。7.CBCBBAF＝CBA8.在下图所示电路中，已知电流I=10mA，I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。电流表A4和A5的读数分别为13mA和－3mA。解：对a列KCL方程：I-I1-I2=0得I2=4mA对左回路列KVL：6×3+2I3－4×1=0得I3=-7m