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电工学下课程总复习

《电工学

(二)》课程总复习

一、选择与填空题

1.在杂质半导体中,多数载流子的浓度取决于( C  )

A.本征半导体B.温度C.杂质浓度D.掺杂工艺

2.某晶体三极管电路如图1,则该管处在( B  )

A.放大状态B.饱和状态

C.截止状态D.状态不能确定

图1

3.在负反馈电路中,负反馈愈深,|AF|降得愈多,电路工作愈( A  )

A.稳定B.不稳定D.不一定

4.多级放大电路的通频带比单级放大电路的通频带( B  )

A.宽B.窄C.一样

5.在数字电路中是利用晶体管的( D  )作用进行工作的。

A.放大B.饱和C.截止D.饱和与截止

6.在单相桥式整流电路中,变压器次级电压为10V(有效值),则每只整流二极管承受的最大反向电压为( B  )

A.10VB.14.1VC.28.2VD.20V

7.晶体三极管工作在放大状态时,IB应满足(C)

A.IB>IC(sat)/βB.IB<=0C.0<IB<IC(sat)

8.要表示三位二进制,需要用___3___个触发器。

9.三态门除了通常的逻辑“1”和逻辑“0”外,还有第三种状态,即是___高阻_______状态。

10.十进制数68对应的BCD8421码为1000011。

11、在P型半导体中(A)

A.空穴是多数载流子,电子是少数载流子

B.电子是多数载流子,空穴是少数载流子

C.空穴的数量略多于电子

D.没有电子

12.理想情况下,差动放大器的差模输入电阻为( C  )

A.1B.0C.∞D.100

13.多级放大电路与单级放大电路相比,电压增益和通频带( D  )

A.电压增益减小,通频带变宽

B.电压增益减小,通频带变窄

C.电压增益提高,通频带变宽

D.电压增益提高,通频带变窄

14.四变量逻辑函数一共有多少个最小项( C  )

A.4个B.8个C.16个D.32个

15.差动放大电路的主要目的就是放大差模信号,抑制_____共模信号____________。

16.A、B两个输入变量中只要有一个为“1”,输出就为“0”;当A、B均为“0”时输出为“1”,则该逻辑运算称为____或非逻辑运算_____________。

17.三态门除了通常的逻辑“1”和逻辑“0”外,还有第三种状态,即是___高阻_______状态。

18.基本RS触发器的约束条件是输入信号R和S不能同时为_______1__________。

19.十进制数74对应的BCD8421码为1001010。

20.放大直流信号时,放大器应采用的耦合方式为________直接耦合_________。

二.分析与判断题

1.有两个稳压管Dz1和Dz2,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3V和 6V的稳定电压,应将Dz1和Dz2如何联接?

[解]令Dz1的稳定电压为5.5V,令Dz2的稳定电压为8.5V.

要得到3V的稳定电压,Dz1和Dz2的联接图如下图

AB

要得到6V的稳定电压,Dz1和Dz2的联接图如下图

2.分析并判断下图电路引入的反馈为何种类型反馈。

[解]

(1)电阻RF连接在输入与输出之间,所RF是反馈元件。

(2)Ii与If并联,以电流形式比较——并联反馈

净输入信号:

Ib=Ii-If

Ii正半周时,If也是正半周,即两都同相Ib=Ii-If

可见Ib

If=(Ube-Uo)/RF≈-Uo/RFIf与Uo反相(负反馈)

If正比于输出电压——电压反馈

(3)反馈过程:

Uo减小,If减小,Ib增大,Ic增大,Uo增大。

所以电压负反馈具有稳定输出电压的作用。

3.在如图所示的两级放大电路中,

(1)哪些是直流负反馈;

(2)哪些是交流负反馈,并说明其类型;(3)如果RF不接在T2的集电极,而是接在C2与RL之间,两者有何不同?

(4)如果RF的另一端不是接在T1的发射极,而是接在它的基极,有何不同,是否会变成正反馈

[解]

(1)上图中,RE1上有两种直流负反馈:

一是由本级电流IE1产生的;二是由后级集电极直流电位VC2(即C2与“地”间直流电压)经RF和RE1分压而产生的。

此外,RE2上有本级电流IE2产生的直流负反馈,因RE2被CE2交流旁路,故无交流负反馈。

(2)RE1上有两种交流负反馈:

一是由本级电流ie1产生的串联电流负反馈;二是由后级集电极交流电位VC2(C2与“地”间的交流电压)经RF和RE1分压而产生的串联电压负反馈。

现在利用电路中各点对“地”的交流电位的瞬时极性来判断上述第二种反馈为什么是负反馈。

在办输入电压ui的正半周,晶体管各极交流电位的正负如下:

B1(+)-C1(-)-B2(-)-C2(+)

由此反馈到T1的发射极E1的反馈信号提高了E1的交流电位,因而削弱了净输入电压Ube1,帮为负反馈。

(3)在图中,如果将RF接在电容C2与负载电阻RL之间,则因输出电压Uo中没有直流分量,由此反馈到T1的发射极E1,RE1上不存在直流负反馈。

(4)如果将RF的另一端接在T1的基极B1,则反馈到B1的反馈信号提高了B1的交流电位,因面增强了输入电压Ube1,这不是负反馈,而是正反馈。

4.电路如图所示,试画出Q1和Q2的波形。

设两个解发器的初始状态为0。

[解]JK触发器在下降没触发,D触发器在上升沿触发。

也可先列出状态表,而后由此在时钟脉冲CP的上升没和下降处画出Q1和Q2的波形。

来两个时钟脉冲循环一次,输出的是正交波形。

时钟脉冲数

CP

J1=Q2K1=1

D=

Q1Q2

0

0

01

1

00

1

0

1

11

1

01

1

0

11

0

11

2

0

1

01

0

10

1

0

01

1

00

三.分析计算:

1.放大电路如下图所示,已知VCC=24V,RC=3.3kΩ,Re=1.5KΩ,Rb1=33kΩ,Rb2=10kΩ,RL=5.1kΩ,C1=C2=10μF,Ce=100μF,三极管β=66,VBE=0.6V,并设Rs≈0,求

(1)静态工作点IB、IC及VCE的值;

(2)画出小信号等效电路;(3)计算

、Ri及Ro。

[解](1)应用戴维南定理计算

等效电动势EB=RB2×UCC/(RB1+RB2)

=5.58V

等效内阻

   RB=RB1//RB2=7.67KΩ

IB=(EB-UBE)/[RB+(1+β)RE]=0.046mA

IC=βIB=3mA

UCE=UCC-(RC+RE)IC=9.6V

Au=-βRL`/rbe=-170

Ri=rbe//RB1//RB2

=0.71KΩ

Ro≈ Rc=3.3KΩ

2.电路如下图所示,已知各输入信号分别为:

ui1=1.1v,ui2=1v,电源电压为±15V,试回答下列问题。

(1)图中两个运算放大器分别构成何种单元电路?

(2)接入输入电压后,求输出电压Uo由0V上升到10V所需的时间。

[解] (1)左边接成差动运算电路,右边接成积分电路

(2)由差动运算电路得

Uo1=(1+RF/R1)R3/(R2+R3)Ui2-(RF/R1)Ui1

=RF/R1(Ui2-Ui1)

=-0.2V

     由积分电路可得

Uo=-1/R4CF∫Uo1dt

=-(Uo1/R4CF)t

=10tV

Uo由0上升到10V所需要的时间为

T=Uo/10=1s

3.旅客列车分特快、直快和普快,并依此为优先通行次序。

某站在同一时间只能有一趟列车从车站开出,即只能出一个开车信号,试画出满足上述要求的逻辑电路。

设A、B、C分别代表特快、直快、普快,开车信号分别为YA,YB,YC。

 

[解]

(1)列逻辑状态表

A

B

C

YA

YB

YC

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

(2)写逻辑式

YA=A

+

BC+AB

+ABC

=A

+C)+AB(

+C)

=A

+AB

=A(

+B)

=A

YB=

B

+

BC

=

B

YC=

C

(3)画逻辑图

4.试分析如下图所示的电路,画出Y1和Y2的波形,并与时钟脉冲CP比较,说明电路的功能。

设初始状态Q=0。

[解]由J=

和K=Q可画出Q和

的波形。

再由输出逻辑式

Y1=

,Y2=

画出Y1和Y2的波形,如下图所示

从波形图上看,时钟脉冲CP经过逻辑电路后变为两个不同相的脉冲,所以上述电路称为双相时钟脉冲发生器。

5.在如下图所示的放大电路中,设UBE=0.6V,β=40.试求:

(1)静态值;

(2)电压放大倍数;(3)放大电路的输入电阻和输出电阻。

[解]

(1)求静态值

UCC=RC(1+β)IB+(RB1+RB2)IB+UBE+(RE’+RE”)×(1+β)IB

式中(1+β)IB=IB+βIB=IB+IC=IE

IB=(UCC-UBE)/[(RB1+RB2)+(1+β)(RC+RE’+RE”)]

=0.04mA

IC=βIB=1.6mA

UCE=UCC-(RC+RE’+RE”)(1+β)IB

=4V

(2)求电压放大倍数

微变等效电路如图所示

rbe=200+(1+β)26/IE

=0.85kΩ

RC’=RC//RB2=2.19KΩ

Au=-βRc’/[rbe+(1+β)RE”]=-17.70

(3)求输入电阻和输出电阻

Ri=RB1//[rbe+(1+β)RE”]=4.64kΩ

Ro≈Rc’=2.19kΩ

6.按下列运算关系式画出运算电路,并计算各电阻值:

(1)Uo=0.5Ui;

(2)Uo=2Ui2-Ui1。

已知RF=10KΩ(15分)

[解]

(1)电路如下图所示

U0=-(R1/R1)Uo1=-(R1/R1)(-(RF/R1)*Ui)=(RF/R1)*Ui

得RF/R1=0.5,R1=RF/0.5,R1=RF/0.5=10/0.5KΩ=20KΩ

(2)电路如下图所示

Uo=(1+RF/R1)Ui2-(RF/R1)Ui1

=2Ui2-Ui1

1+RF=2,RF/R1=1

R1=RF=10KΩ

7.把I0,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7八个输入信号编成对应的二进制代码而输出要求

(1)确定二进制编码的位数,

(2)列出编码表,(3)写出逻辑式,(4)画出逻辑图(15分)

[解]

(1)因为输入有八个信号,所以输出的是三位(2n=8,n=3)二进制代码。

(2)列出编码表

输入

输出

Y2Y1Y0

I0

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

000

001

010

011

100

101

110

111

(3).由编码表写出逻辑式

Y2=I4+I5+I6+I7=

Y1=I2+I3+I6+I7=

Y0=I1+I3+I5+I7=

(4).由逻辑式画出逻辑图

8.根据如图的逻辑图及相应的CP,RD和D的波形,试画出Q1和Q2端的波形,设初始状态Q1=Q2=0。

(15分)

[解]

 

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