电子技术（第2版）全书课后题思考题答案.pdf
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电子技术（第2版）全书课后题思考题参考答案北邮任务一思考与练习1.什么是半导体，它有哪些类型？
解：
将导电能力介于导体和绝缘体之间、电阻率在10-3QcmQcm范围内的物质，称为半导体。
类型有：
本征半导体；杂质半导体。
2.二极管主要有哪些性能参数？
解：
（1）最大整流电流介最大整流电流是指二极管长时间使用时.，允许流过二极管的最大正向平均电流。
当电流超过这个允许值时，二极管会因过热而烧坏，使用时务必注意。
（2）最大反向工作电压UfW是指二极管在工作中能承受的最大反向电压。
它也是使二极管不致反向击穿的电压极限值。
一般情况下，最大反向工作电压应小于反向击穿电压，是反向击穿电压的1/2或2/3。
选用二极管时，还要以最大反向工作电压为准，并留有适当余地，以保证二极管不致损坏。
（3）最大反向电流RM它是指在二极管上加反向峰值电压时的反向电流值。
反向电流越小，说明单向导电性能越好。
3.如何用万用表来判断二极管的好坏和极性？
解：
（1）判别极性。
有的二极管从外壳的形状上可以区分电极；有的二极管的极性用二极管符号印在外壳上，箭头指向的一端为负极；还有的二极管用色环或色点来标志（靠近色环的一端是负极，有色点的一端是正极）。
若二极管上无标志,如图12所示。
可用万用表测其正反向电阻值来确定二极管的电极。
测量时将万用表选在“RX100”或“RXlk”档，两表笔分别接二极管的两个电极。
若测出的电阻值较小时,说明是正向导通,此时黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的则是负极；若测出的电阻值较大时，此时红表笔接的是二极管的正极，黑表笔为负极。
图12模拟式万用表简易测试二极管示意图
（2）检测好坏。
可通过测量正、反向电阻来判断二极管的好坏。
一般小功率硅二极管正向电阻为几百kQ几千kQ,错管约为IOOQIkQ。
二极管的反向电阻均应为20OkQ以上，接近无穷大为最好。
如果测得正、反向电阻均为无穷大，说明内部断路；若测量值均为零，则说明内部短路；如测得正、反向电阻几乎一样大，这样的二极管已经失去单向导电性，没有使用价值了04.写出图TL4所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD=O7V.DJlRhDV2VRUo2U-%2V2V-I-5t-o+vTLDV2V小图TI4解：
J7o=13V,Uo2=0,t3-1.3V,t42V,U51.3V,6-2Vo5.已知稳压管的稳压值Uz=6V,稳定电流的最小值zmin=5mA求图T1.5所不电路中UOl和UO2各为多少伏？
解：
UoI=67,UO2=5V.任务二思考与练习1.什么是整流电路，它有哪些类型？
解：
利用二极管的单向导电特性，将正负交替的正弦交流电压变换成单方向的脉动电压的电路，称为整流电路。
根据交流电的相数，整流电路分为单相整流、三相整流电路等。
在小功率电路中（1kW以下）-一般采用单相整流电路。
常用的单相整流电路有单相半波、单相全波和单相桥式整流电路。
其中尤以单相桥式整流电路用得最为普遍。
2.如何正确的组装整流电路？
解：
略3.对整流电路需要进行哪些检测？
如何检测？
解：
（1）用双踪示波器同时观察并记录半波整流电路的输入电压2和输出电压Uo的波形，并记录波形。
（2）用交流毫伏表测量并记录输出电压为中的交流分量值，用万用表直流电压挡测量并记录输出电压中的直流分量值。
（3）按图1所示接成全波桥式整流电路。
（4）用双踪示波器同时观察并记录桥式电路的输入电压龙和输出电压的波形，并记录波形。
（5）用交流毫伏表测量并记录输出电压的中的交流分量为值，用万用表直流电压挡测量并记录输出电压Ih中的直流分量为值，并将结果与半波整流的情况相比较。
图1全波桥式整流电路的测试电路4.二极管桥式整流电路如图1-26所示，试分析如下问题：
若已知S=20V,试估算”,的值；
（2）若有一只二极管脱焊，”的值将如何变化？
（3）若二极管VDl的正负极焊接时颠倒了，会出现什么问题？
（4）若负载短接，会出现什么问题？
图1-26题4图解：
（1）Uo=O.9x20=18V；
（2）”,将变小，Uo=O.45x20=9V;（3）VDi和VD2将因电流过大而烧坏;（4）4个整流管将因电流过大而烧坏。
任务三思考与练习1.在整流滤波电路中，采用滤波电路的主要目的是什么？
就其电路结构而言，滤波电路有电容滤波和电感滤波两种，各有什么特点？
各应用于何种场合？
解：
在整流滤波电路中，采用滤波电路的主要目的是将输出的脉动直流电压中的交流分量滤除，以得到比较平滑的直流电压。
电容滤波电路适用于负载电流较小，负载变化不大的场合。
电感滤波器主要适用于负载电压较低、负载电流较大以及负载变化较大的场合。
2.分别判断图1-27所示各电路能否作为滤波电路，简述理由。
图1-27题2图解：
（a）能，因为电容与负载并联；（b）能，因为电容与负载并联，电感与负载串联;（c）不能，因为电感与负载并联，电容与负载串联。
3在图1-28所示电路中，已知S=20V0试回答以下问题：
（1）电路中RL和C增大时，输出电压是增大还是减小？
为什么？
（2）在满足RLC=（35）工条件时，输出电压UL与S的近似关系如何?
2若二极管VDl断开，UL=?
（4）若负载电阻RL断开，UL=?
（5）若C断开，UL=?
图1-28题3图解：
（1）输出电压是增大的。
（2）UL=I2S=24V（3）UL=U2=20V（4）UL=I.45=28V（5）（L=0.9C2=18V任务四思考与练习1.什么是稳压电路，它有哪些类型？
解：
通过整流滤波电路所获得的直流电源电压是比较稳定的，但是当电网电压波动或负载电流变化时，输出电压会随之改变。
电子设备一般都需要稳定的电源电压。
如果电源电压不稳定，将会引起直流放大器的零点漂移，交流噪声增大，测量仪表的测量精度降低等。
为了得到更加稳定、可靠的直流电源，需要在整流滤波环节的后面加接稳压电路，从而使直流电源的输出电压尽可能不受交流电网电压波动和负载变化的影响。
类型有：
并联型稳压管稳压电路，串联型晶体管稳压电路，固定输出集成稳压电路，可调输出集成稳压电路。
2.如何正确的组装稳压电路？
按图所示连接串联反馈式稳压电路，Ul接20V的直流电源。
图串联稳压电路图3.对稳流电路需要进行哪些检测？
如何检测？
（1）按表1的要求，改变q的值（其他参数不变），用万用表直流电压档测量u0。
表1改变的值（其他参数不变）时的测试结果_W_25_20__15_UA!
（2）按表2的要求，改变&的值（其他参数不变），用万用表直流电压挡测量Uo,并记录于表中。
表2改变RL的值（其他参数不变）时的测试结果_RgOO_IOOk______________U2N_（3）按下图所示接固定式三端稳压器电路。
（4）按表3的要求，改变q的值（Rz.=IOOKQ）,用万用表直流电压挡测量Uo,并记录于表中。
表3改变q的值（RZ=100K。
）时的测试结果_4W_2520159_44_（5）按表4的要求，改变七的值（U=20V）,用万用表直流电压挡测量Uo，并记录于表中。
Rg8500010200UON图1-42题5图4.硅稳压管稳压电路如图1-41所示,其中未经稳压的直流输入电压Ul=I8V,R=lk,RL=2kd硅稳压管VDZ的稳定电压Uz=IOV,动态电阻及未被击穿时的反向电流均可忽略。
试求：
（1）Uo.Io,/和z的值。
（2）当RL值降低到多大时，电路的输出电压将不再稳定？
解：
（1）Uo=IOV;/o=Uo/R.=5mA;/=（Ul-UO）/R=8mA；z=/-/o=3mA
（2）由：
GXRL/（R+RL）=VDz,得出RL=I25KQ所以，当RL值降低到L25K。
时，电路的输出电压将不再稳定。
5.已知稳压管稳压电路的输入电压U=15V,稳压管的稳定电压Uz=6V,稳定电流的最小值zmin=5mA,最大功耗PZM=I50mW。
试求图1-42所示电路中电阻R的取值范围。
解：
，ZmaX=PZMUZ=25ITlAR=U厂UZ=I=I8KCIVmaxj$1ZminR=V=0.35mzx25所以，电阻R的取值范围：
0.35KC1.8KC。
6.电路如图T6所示。
合理连线，构成5V的直流电源W7805RL（IU。
=5V任务一思考与练习1.三极管的输入、输出特性曲线有什么含义？
答：
三极管的特性曲线是描述各电极电流和电压之间的关系曲线，它反映了三极管各电极电压与电流之间的关系。
由于三极管有三个电极,在使用时用它组成输入回路和输出回路,因此有输入特性曲线和输出特性曲线之分。
输入特性是指当集电极与发射极间电压为某一常数时，三极管输入回路中电流和电压之间的关系曲线。
输出特性曲线反映的是以基极电流公为参变量，集电极电流法和管压降“CE之间的关系。
2.三极管有哪些参数？
温度对三极管有哪些影响？
答：
参数有：
1.电流放大系数万、,2.极间反向电流，
（1）集基极间反向饱和电流CB,
（2）集射极间反向饱和电流（穿透电流）ICEO。
3.极限参数集电极最大允许电流/CM，反向击穿电压U（BR）CEo，集电极最大允许功率损耗绦”。
温度对三极管有哪些影响：
温度对的影响：
当温度升高时，三极管的输入特性曲线向左移，在相同的条件下，UBE将会减小。
温度对CEO的影响：
当温度升高时，cto和会增大，从而使三极管的输出特性曲线上移。
温度对夕的影响：
当温度升高时，输出特性曲线的间距增大，三极管的尸值增加，温度每升高1,夕值就增加0.5%1%。
3.测得电路中几个三极管的各极对地电压如图2-12所示，试判别各三极管的工作状态。
图2-12题3图解：
（a）三极管已损坏，发射结开路（b）放大状态（c）饱和状态（d）三极管已损坏，发射结开路4.某晶体管的输出特性曲线如图T4所示，其集电极最大耗散功率PCM=200mW,试画出它的过损耗区。
解：
根据PCM=20OmW可得：
UCE=40V时c=5mA,UCE=30V时c=6.67mA,UCE=20V时c=10mA,UCE=IOV时c=20mA,将各点连接成曲线，即为临界过损耗线，如解图T1.5所示。
临界过损耗线的左边为过损耗区。
5.电路如图T1.6所示,Vcc=15V,=100,UBE=O.7VO试问:
（1）R=50k。
时,Uo-?
（2）若T临界饱和,则鼠心？
V-IjB=BBUBE=26RhbA图T5集电极电流和管压降分别为Ic=J3/a=2.6mAUCE=VSTCRC=仅所以输出电压UO=UCE=2V。
（2）设临界饱和时UCES=UBE=O.7V,所以Ic-=2.86mARCla-=28.6ARh=%一U里45.4k任务二思考与练习1.电路如图2-34所示，其中Vcc=12V,RS=Ik,Rc=4k,=560k,RL=4kQ,三极管的UBE=O.7V,夕=50。
（1）画出直流通路，并估算静态工作点/B、肥、UCEo
（2）画出微变等效电路，并试求A”R、图2-34题1图解：
（1）直流通路：
IB=0.02mARBIc=BlB=ImAUCE=Vcc-IcRc=8V
（2）微变等效电路:
RL=RCHRL=2kQ=100+-26（W1=400（mA）A1=R7=-7lRie=1400Ro=Rc=4k2.图2-35所示为某放大电路及三极管输出特性曲线。
其中匕c=12V,Rc=5k,=560k,RL=5k,三极管UBE=O7V
（1）用图解法确定静态工作点（加、/c、UCE）。
（2）画出直流负载线和交流负载线。
（3）确定最大输出电压幅值UsIO12,rcV图2-35题2图（I）/H=（12-0.7）56OK=O.O2mA直流负载线:
（I2V,O）.MO,xc2.4mA）,由下图可读出:
c=lmA.Ua=7V.
（2）交流负教线:
A（t;+W=9.5V.0）,8（0,Ic+Ua,3.8mA）.如卜图所示:
（3）取f9.5-7=2.5V）和（7-O.3=6.7V）中的最小tfb所以JM=2.5V.3.在如图2.36所示的放大电路中，已知UcC=I2V,RBl=60k。
，B2=20k,RC=3kQ,RE=3k,&=lkQ,RL=3kC,三极管的尸=50,UBE=0.6V
（1）求静态值/B、Ic、UCE.
（2）画出微变等效电路。
（3）求输入电阻八和输出电阻几。
（4）求电压放大倍数人和源电压放大倍数4s。
分析分压式偏置放大电路可以保持静态工作点基本稳定。
这种电路稳定工作点的实质，是由于输出电流/c的变化通过发射极电阻RE上电压降（E=/ERE）的变化反映出来，而后引回到输入回路，和UB比较，使UBE发生变化来抑制/c的变化。
RE越大，静态工作点越稳定。
但RE会对变化的交流信号产生影响，使电压放大倍数下降。
用电容CE与RE并联可以消除RE对交流信号的影响。
解（I）求静态值/B、CUCE。
RBl+K30.6CC/A、-=0.8（mA）=-=-=0.016（InA）D50UCE=UQC-/c（7?
c+/?
E）=12-0.8X（3+3）=7.2（V）
（2）微变等效电路如图所示。
0+&c（3）求输入电阻八和输出电阻r。
zrzrbe=300+（1+/?
）=300+（1+50）=1960（Q），E0.8=RBl/AB2&=60/20/1.96=1.74（kQ）ro=Rc=3（k）（4）求电压放大倍数人和源电压放大倍数4s。
A=Wl1UUC3350-=-381.96&u&UX&uTa-&UTS=Us&AI46+4&174A1111=（-38）=-24.11+1.744.在如图2.37所示的放大电路中，已知UCC=I2V,RB=280k,RE=2k,RL=3kQ,三极管的=100。
（1）求静态值/B、Ic、UCE。
（2）画出微变等效电路。
（3）求输入电阻八和输出电阻几。
（4）求电压放大倍数ZU。
分析本题电路为射极输出器，射极输出器的主要特点是电压放大倍数接近于I,输入电阻高，输出电阻低。
解
（1）求静态值/B、/c和UCE，为：
IczCCBE:
UCC_12-0（）25（mA）b+（l+/）RERB+（1+4）RE280+（1+100）X2-/c=%=100x0.025=2.5（mA）UCEUCC-CE=12-2.5X2=7（V）
（2）微变等效电路如图所示。
图2.37习题2.13的图微变等效电路
（2）求电压放大倍数4、输入电阻者和输出电阻为:
rbc=300+（1+）=300+（1+100）X=1.35（k）,E2.5;Ijo（l+m_（1+100）x1.2A=-=-=UyyuU;rbe+（1+）Ri1.35+（l+100）1.2式中:
R=RERL=23=1.2（k）=Rli/rtx;+（1+）Ri=280/1.35+（1+100）1.2=85（k）1350+010013.5（Q）式中:
R；=RB&=200x103/0=0（）5.在如图2.25所示的共源极放大电路中，已知UDD=I2V,RD=IOkQ,RS=IokQ,RL=IokC,RG=IMQ,RGI=300k,Rc2=100k,gm=5mAV,
（1）求静态值/D、UDS。
（2）画出微变等效电路。
（3）求输入电阻方和输出电阻，0。
（4）求电压放大倍数AUO分析场效应晶体管放大电路的与晶体管放大电路的分析方法完全一样。
静态分析采用估算法，可认为UGS=。
，从而求出/D和UDS;动态分析则根据放大电路的微变等效电路来求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
解
（1）求静态值/D和UDS,为：
=3（V）/工以=2=0.3（mA）RSRSUDS=6DD-7D（/?
D+/?
S）=12-0.3X（10+10）=6
（2）微变等效电路如图2.26所示。
（V）图2.25习题2.16的图图2.26习题2.16解答用图（3）求输入电阻八和输出电阻，b,为：
i=RG+&RGI=IO（X）+300/I（X）=1075（kQ）ro-RD=10（kQ）（4）求电压放大倍数，为：
R,=Rn/?
L=10/10=5（kQ）4=-L=-55=-25任务三思考与练习如图9所示为两级阻容耦合放大电路，已知08=12V,RBI=R=20kQ,RB2=R32=10kQ,RCl=Rd=2kQ,REI=E2=2kQ,=2卜Q,=?
=50,UBEl=UBE2=06V。
（1）求前、后级放大电路的静态值。
（2）画出微变等效电路。
（3）求各级电压放大倍数AULAQ和总电压放大倍数4。
图9两级阻容耦合放大电路分析两级放大电路都是共发射极的分压式偏置放大电路，各级电路的静态值可分别计算，动态分析时需注意第一级的负载电阻就是第二级的输入电阻，即Ru=K2。
解
（1）各级电路静态值的计算采用估算法。
第一级:
UBI=Ucc=1（）12=4+RB220+10（V）4-0.61=1.7（mA）2bi=-=0.034bi150（mA）UeEI=UcC-ICI（RCI+）=12-1.7x（2+2）=5.2（V）第二级:
U_破（F+&ioS）Ucc=-12=420+10（V），C2，E2=0B2-BE24-0.6=1.7（mA）2bb2-=0.034250（mA）UCE2=Ucc-c2（Rc2E2）=21.7（2+2）=5.2（V）
（2）微变等效电路如图3.8所示。
图3.8习题3.1解答用图（3）求各级电压放大倍数41、/和总电压放大倍数4。
三极管Vl的动态输入电阻为：
rbel=300+（1+/?
）300+（l+50）=10807EI17（）三极管V2的动态输入电阻为：
/SXrbc2=3+（l+y52）-=300+（l+50）-=1080，E2L7（Q）第二级输入电阻为：
ri2=/?
B2/rhe2=20/10/1.08=0.93（kQ）第一级等效负载电阻为：
RL=Rab=2093=0.63（kQ）第二级等效负载电阻为：
第一级电压放大倍数为：
=Rf（s）p（V）I图4.14习题4.9的图分析本题电路是加法运算电路，可根据加法运算电路原理分段相加。
运用这种方法可将一些常规的波形变换为所需要的波形。
解根据加法运算电路原理可得：
Rf）（100IOO、/、+瓦个-向+为叼=-即+2当/=0时，Wil由0跳变到3V,由2由-3V跳变到0,故。
由3V跳变到-3V。
当勺时，i由3V跳变到0,跖2由-3V跳变至J0,故“。
=0。
在f=Of期间，ua=（3+wi2）=-（+03）=30,一条直线。
在f=ft2期间，wo=-（0+Mi2）=-（0+0-3）=03,一条直线。
当r=2时，重复，=0时刻的状态。
以此类推，可画出曲波形如图4.15所示。
图4.15习题4.9解答用图8.设计一个加减法运算电路，使其实现数学运算：
y=X1+2X2-5X3-X4解：
此题的电路模式应为=il+2Zi2-53-ti4,利用两个反相加法器可以实现加减法运算，电路如下图所示。
RflRflU=ILuLLUMRlR2,2Rf2Rf）Rf?
UO=Uq-t,-4Kf2%K4SRfylURfTLWRuf2LR优f2UMl式2N4如果取fl=10k,4=10kQ,j=5kQ,=2kQ,叫=IokQ,夕=&乃摩卜R2=RdRYIRS2a%U迄Rn任务一思考与练习L.判断下列电路能否产生振荡Vcc-OM二,0D（a）（b）（d）图4-18答：
（a）能；（b）能；（C）不能；（d）能。
2.如图4-19所示，R=lk,C=O.lF,Rl=10k。
问Rf为多大时才能起振？
振荡频率f=?
4H图4T9解：
起振时Rf2R=20K工）=一=1592”Z2兀RC3.试将图T3所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。
2cc图T3解：
、与相连,与相连，与相连，与相连。
如解图T6.3所解图T3任务二思考与练习1.在三角波发生器中，见图4-22三角波发生器（a）图，AI和A2放大器哪个工作在线性区？
哪个工作在非线性区？
答：
Al工作在非线性区，A2工作在线性区。
2.电路如图4.37所示，在正弦波振荡器的输出端接一个电压比较器。
问应将a、b、c、d四点应如何连接，正弦波振荡器才能产生正弦波振荡？
并画出正弦波振荡器输出和电压比较器输出诙2的波形。
若已知C=0.1uF,R=IOOQ,叫=20kQ,求正弦波振荡频率并确定反馈电阻Rf的值。
图4.37习题4.25的图分析一个电路能否产生正弦波振荡，其首要条件是电路是否引入了正反馈，即电路是否满足自激振荡的相位条件。
解正反馈才能满足自激振荡的相位条件，所以应将a接c、b接d才能产生正弦波振荡。
振荡频率为：
11fo=2RC2万XlOOXo.1x10-6=16（kHz）反馈电阻舟的值为:
R（2Rl=220=40（k）正弦波振荡器输出电压Mo1和电压比较器输出电压。
2的波形如图4.38所示。
任务一思考与练习1.数字电路与模拟电路各有何特点？
解：
数字电路的特点：
（1）输入和输出信号均为脉冲信号，一般高电平用1表示，低电平用0表示。
（2）电子元件工作在开关状态，即要么饱和，要么截止。
（3）研究的目标是输入与输出之间的逻辑关系，而不是大小和相位关系。
（4）研究的工具是逻辑代数和二进制计数法。
模拟电路特点：
（1）是连续变化的。
（2）有大小。
（3）有大小和相位关系。
（4）以十进制表示。
2.画出与非门、或非门、与或非门、异或门和同或门的真值表，并说明各自的特征。
解：
门电路逻辑符号逻辑函数表达式真值表记忆口诀与门A0-2&-oFBO_F=ABABF000010100111有。
出0全1出I或门AO-B021-oFF=A+BABFOOO011I01111有1出1全0出0非门A1-opF=AAF01I01出00出1与非门AO-BO-&-OPF=ABABF001011I01110有。
出1全1出。
或非门Ao-B0力o-oFF,=A+BABF001010100110有1出。
全0出1异或门Ao-Bo=1-QFF=ABAB卜000011101110相异出1相同出0同或门Ao-Bo-=1o-oFF=ABABF001010100111相异出0相同出13.写出如下题图5-1-3所示各个电路输出信号的逻辑表达式，并对应A、B的给定波形画出各个输出信号的波形。
Bo1-o-F2AO-Bo-=1-oIAO-B。
&ooFO-&-FAAo-1-F5AO-=1O-OBo-4TBoB-AB-图题5-1-3解：
图所示各电路分别是与非门、或非门、异或门、与门、或门和同或门，它们的逻辑表达式分别为：
Fl=ABF2=A+BF3=A8=A8+ABF4=ABF5=A+BF6=AB=AB+AB各输出信号的波形如下图所示。
f4口Fl-FS_JUEm_n_n_n_4.利用公式和定理证明下列等式。
（1）ABC+ABC+ABC=AB+AC
（2）A+AC+ACD+（C+O）E=A+CD+E（3）fi（C+D）+D+D（A
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