中南大学电工答案.docx

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中南大学电工答案

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=1.4A

Us1起负载作用，其功率P1=Us1I1=–2.4W

Us2起电源作用，其功率P2=Us2I2=24W

2、

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

3、

解3：

电压源单独作用时，

I1=–（I1a+I1b）=–（1+1）=–2A

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：

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；

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=-10

当开关在位置3时，电流源IS和电压源US2同时作用，

I=K1IS+K2US2=40+（-10）×（-15）=190mA

5、

解5：

6、

解6：

7、

解7：

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=4A

UOC=Uab=10I2+50=90V

等效电阻RO=（2+8）//10=5Ω

等效电路如图b所示，则：

（a）

UO=40UOC/（RO+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UOC=37.5V，等效电阻RO=10Ω

等效电路如图（5）所示，则：

i

（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。

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ui<3.7V时，D1D2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=-3.7V

4．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。

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。

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、、Ri和R0。

解：

此题Rb应修改为560KΩ

RL=∞和RL=3kΩ情况下，电路Q点相同，它们分别为：

RL=∞情况下：

RL=3kΩ情况下：

3.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。

4.分压式偏置放大电路如图4所示，已知：

UCC=12V，RB1=30KW,RB2=10KW,RC=4KW,RE=2.2KW,RL=4KW，三极管的b=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）

（2）微变等效电路如图：

（3）

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=sintV；（3）uI=3V；（4）uI=-5V。

解：

这是反相比例运算电路

（1）uI=-10mV

（2）uI=sinωtV

（3）uI=3V

由于，这是不可能的，说明电路已工作于负饱和区，故

（3）uI=-5V

由于，这是不可能的，说明电路已工作于正饱和区，故

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

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

根据uO的表达式可得出uO的波形如图

4.试求出图4（a）、（b）电压uO的表达式。

（a）

uO1

（b）

解：

（a）第一级为反相比例运算电路：

第二级电路输出为

（b）第一级为电压跟随器

第二级为反相比例运算电路：

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=A+B

（2）Y=1

（3）Y=0

（4）Y=A+CD

（5）

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

A

B

C

Y

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

解2：

Y=AB+AC

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）

（b）

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：

A

B

C

Y

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

（2）逻辑式：

（3）逻辑图：

（略）

习题7——时序逻辑电路答案

1.

Q

图1习题1的图

解1：

2．

图2习题2的图

解2：

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=0

（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。

电工学标准试卷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、V；B、V；

C、V。

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.＝

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=-7mAA4=13mAA5=－3mA

二、解：

三、解：

四、解：

分析：

根据电路可知，当ui>E时，二极管导通u0=ui，当ui

所以u0的波形图如下图所示：

五、解：

静态工作点为：

微变等效电路如下图所示：

动态分析：

ri=RB//rbe≈rbe=0.72kΩ

r0=RC=1kΩ

六、解：

此电路为同相输入电路。

七、解：

八、解：

本题逻辑函数式可化为最简式为F=AB+C

九、解：

设A、B、C分别表示主裁判和两个副裁判，裁判判决成功为“1”，不成功为“0”。

F表示试举的结果：

成功为“1”，不成功为“0”。

真值表为：

ABC

F

000

0

001

0

010

0

011

0

100

0

101

1

110

1

111

1

逻辑表达式为：

实现的逻辑电路如下图所示：

电工学标准试卷3答案

一、

1.线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。

2.已知正弦交流电压，则它的最大值是380V，有效值是380V，频率为50Hz，周期是0.02s，角频率是314rad/s，相位为314t-60°，初相是-60度。

3.稳压二极管稳压时工作在反向击穿状态。

4.测得放大电路中三极管上各电极对地电位分别为V1＝2.1V，V2＝2.8V，V3＝4.4V，