电子技术作业答案齐全.docx

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电子技术作业答案齐全

课程编号：

GE02010

课程名称:

电子技术

学分:

2

课时:

48（理论大课32+小课16）

先修课程:

电工技术

主要内容为模拟电子技术和数字电子技术，具体包括：

半导体器

件、基本放大电路、集成运算放大器、直流稳压电源、门电路及组合

逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、模拟量和数字量的转换等内容。

1、32学时大课课时分配

第1章

半导体器件

4学时

第2章

单级交流放大电路

5学时

第3章

多级放大电路

5学时

第4章

集成运算放大器的应用

3学时

第5章

直流稳压电源

3学时

第7章

门电路与逻辑代数

3学时

第8章

组合逻辑电路

4学时

第9章

触发器与时序逻辑电路

4学时

总复习

1学时

2、作业:

第1章P23-241.21.8

1.2在如图1.5所示的各个电路中，已知输入电压Uj=：

10sin.tV，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出各电路的输入电压ui和输出电压uo的波形。

分析在Ui和5V电源作用下，分析出在哪个时间段内二极管正向导通，哪个时间段内二极管反向截止。

在忽略正向压降的情况下，正向导通时可视为短路，截止时可视为开路，由此可画出各电路的输入、输出电压的波形。

图1.5习题1.2的图

解对图1.5（a）所示电路，输出电压Uo为：

Uo=Ui「Ur二Ud5

Ui>5V时二极管VD承受正向电压导通，Ud=0,Uo=5V;Ui<5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，Ur=0,Uo=Ui。

输入电压Ui和输出电压Uo的波形如图1.6（a）所示。

Ui>5V时二极管VD承受正向电压导通，Ud=0,Uo=Ui；Ui<5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，Ur=o,Uo=5V。

输入电压Ui和输出电压Uo的波形如图1.6（b）所示。

对图1.5（c）所示电路，输出电压Uo为:

Uo=Ui-Ur=5U

Ui>5V时二极管VD承受反向电压截止，电阻R中无电流，UR=0,uo=Ui；Ui<5V时二极管VD承受正向电压导通，Ud=0,Uo=5V。

输入电压Ui和输出电压Uo的波形如图1.6（c）所示。

1.8在一放大电路中，测得某晶体管3个电极的对地电位分别为-6V、-3V、-3.2V,试判断该晶体管是NPN型还是PNP型？

锗管还是硅管？

并确定3个电极。

分析晶体管的类型（NPN型还是PNP型，硅管还是锗管）和管脚可根据各极电位来判断。

NPN型集电极电位最高，发射极电位最低，即UCUBUE,Ube0；PNP型集电

极电位最低，发射极电位最高，即Uc：

：

：

Ub：

：

：

Ue,Ube：

0。

硅管基极电位与发射极电位大

约相差0.6或0.7V;锗管基极电位与发射极电位大约相差0.2或0.3V。

解设晶体管3个电极分别为1、2、3,即Ui=.6v、U2--3V、U^-3.2V。

因为2、

3两脚的电位差为0.2V，可判定这是一个锗管，且1脚为集电极。

由于集电极电位最低，可

判定这是一个PNP型管。

又由于2脚电位最高，应为发射极，而3脚为基极。

因为发射极

与基极之间的电压UbeU3—U23.2—■（；）0.2V，基极与集电极之间的电压

UbcU3-Ui3.2一（_6）=2.8V，可见发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大状态。

综上所述，可知这是一个PNP型的锗晶体管。

第2章P512.102.112.13

求输入电阻ri和输出电阻r。

0

2626

rbe=300（1」=300（150）一1960（Q）

Ie0.8

仃=RB1//RB2//rbe=60//20//1.96=1.74（kQ）

3「0.61.2（mA）

RE1RE20.21.8

Ic12

Ibl0.012（mA）

100

（2）微变等效电路如图2.19所示。

Uce=Ucc—Ic（Rc+Re1+Re2）=12—1.2x（3+0.2+1.8）=6（V）

2.13在如图2.22所示的放大电路中，已知Ucc=12V,Rb=280kQ,=2kQ,R[=3k

Q，三极管的]=100。

（1）求静态值Ib、Ic、Uce。

（2）画出微变等效电路。

（3）求输入电阻ri和输出电阻r°。

（4）求电压放大倍数Au。

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1,输入电阻高，输出电阻低。

（1）求静态值Ib、Ic和Uce，为:

Ic—'Ib-1000.025=2.5（mA）

Uce:

-'Ucc-IcRe=12-2.5；2=7（V）

（2）微变等效电路如图2.23所示。

（2）求电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻r。

，为:

rbe=300（1：

）空=300（1100）空=1.35（kQ）

Ie2.5

（1-：

）Rl（1100）1.2

rbe（11）Rl_1.35（1100）1.2

式中:

Rl=Re//Rl=2113=1.2（kQ）

ri=RB〃[「be（1：

）Rl]=280//[1.35（1100）1.2]=85（kQ）

式中:

Rs=Rb〃Rs=20010〃0=0（Q）

第3章P833.12

3.12指出如图3.21所示各放大电路中的反馈环节，判别其反馈极性和类型。

图3.21习题3.12的图

分析本题电路由两级运算放大器组成，反馈极性和类型的判别方法与晶体管放大电路的

判别方法一样，反馈极性运用瞬时极性法判别，电压反馈和电流反馈的判别看反馈电路是否

直接从输出端引出，并联反馈和串联反馈的判别看反馈信号与输入信号是否加在同一个输入端。

解对图3.21（a）所示电路，引入反馈的是电阻％为电流串联负反馈，理由如下：

首

先，如图3.22（a）所示，设5为正，则第一级运放的输出为负，第二级运放的输出为正，

Uf亦为正，净输入信号UdUi-Uf与没有反馈时相比减小了，故为负反馈。

其次，由于反馈电路不是直接从输出端引出的，若输出端交流短路（即uo=0），反馈信号uf仍然存在

（uf=ioR4H0），故为电流反馈。

此外，由于反馈信号与输入信号加在两个不同的输入端，两者以电压串联方式叠加，故为串联反馈。

图3.22习题3.12解答用图

对图3.21（b）所示电路，引入反馈的是电阻Rl，为电压串联负反馈，理由如下：

首先，女口

图3.22（b）所示，设Ui为正，则第一级运放的输出为负，第二级运放的输出为正，Uf亦为

正，净输入信号Ud=Uj-Uf与没有反馈时相比减小了，故为负反馈。

其次，由于反馈电路

是直接从输出端引出的，若输出端交流短路（即Uo0），反馈信号Uf消失（Uf=Uo=0），

故为电压反馈。

此外，由于反馈信号与输入信号加在两个不同的输入端，两者以电压串联方

式叠加，故为串联反馈。

第4章p1134.144.15

4.14求如图4.21所示电路中Uo与Ui1、Ui2的关系。

Uo

图4.21习题4.14的图

分析本题两级电路第一级为两个电压跟随器，第二级为加法运算电路。

解第一级两个电压跟随器的输出电压为：

Uo1二Ui1

Uo2=42

第二级的输出电压为：

Uol

Uo=—罟％1菩U°2=—4u°14u°2=4Ui1Ui2

4.15

求如图4.22所示电路中Uo与U1、Ui2的关系。

40kQ

图4.22习题4.15的图

本题两级电路第一级为同相输入比例运算电路,第一级的输出电压为：

利用叠加定理，得第二级的输出电压为：

=0.5Uoi-Uo2=0.5UiiUi2

R丄R

Uo"Uo1Uo2

R+Rr+r

Ui1

△

oo

Ui2：

_

图4.23习题4.16的图

Uo

第5章P1375.75.95.11

5.7在如图5.10所示桥式整流电容滤波电路中，U2=20V,Rl=40Q,C=1000卩F,

试问：

（1）正常时Uo为多大？

（2）如果测得Uo为：

①Uo=18V:

②Uo=28V:

③Uo=9V:

④Uo=24V。

电路分别处于何种状态？

（3）如果电路中有一个二极管出现下列情况：

①开路；②短路；③接反。

电路分别处于何种状态？

是否会给电路带来什么危害？

图5.10习题5.7的图

分析单相桥式整流电容滤波电路正常工作时Uo=1.2U2,负载电阻Rl开路时

U^2U2，滤波电容C开路时Uo=0.9U2。

单相半波整流电容滤波电路正常工作时

Uo=U2，负载电阻Rl开路时U2U2，滤波电容C开路时U°=0.45U2。

解

（1）正常时Uo的值为：

Uo=1.2U2=1.220=24（V）

（2）Uo=18V=0.9U2，这时电路中的滤波电容开路；Uo=28V=f2U2，这时电路中的

负载电阻Rl开路；Uo=9V=0.45U2，这时电路中有1~3个二极管和滤波电容同时开路，成为半波整流电路；Uo=24V=1.2U2，这时电路处于正常工作状态。

（3）当有一个二极管开路时，电路成为半波整流电容滤波电路。

当有一个二极管短路或有一个二极管接反时，则会出现短路现象，会烧坏整流变压器和某些二极管。

5.9单相桥式整流、电容滤波电路，已知交流电源频率f=50Hz，要求输出直流电压为

Uo=30V，输出直流电流为Io150mA，试选择二极管及滤波电容。

分析选择二极管需计算二极管的平均电流Id和承受的最高反向电压Urm，选择滤波电容

需计算电容C的值及其耐压值。

解流过整流二极管的平均电流为：

11

IDI。

150=75（mA）

22

变压器副边电压有效值为：

Uo

30八八

U2-

25（V）

1.2

1.2

整流二极管承受的最高反向电压为：

URDM

2U2

=225=35.3（V）

负载电阻Rl为:

Uo30

Rl0200（Q）

Io0.15

取：

T11/、

.=RlC=5550.05（s）

22f2汇50

则电容C的值为：

C0.05=25010"f=250（卩F）

Rl200

其耐压应大于变压器副边电压氏的最大值,2U^.?

?

225=35.3V。

5.11如图5.11所示桥式整流电路，设U2=V2U2SincotV，试分别画出下列情况下输出电压Uab的波形。

（1）S1>S2、S3打开，S4闭合。

（2）S1>S2闭合，S3、S4打开。

（3）S4闭合,S2、S3打开。

（4）S2、S4闭合，S3打开。

（5）S1>S2、S3、S4全部闭合。

图5.11习题5.11的图

分析在各种不同的情况下，电路的结构和完成的功能不同。

需仔细分析不同情况下的电

路结构，才能了解电路所完成的功能，从而画出输出电压uab的波形。

解

（1）S1、S2、S3打开而S4闭合时电路为半波整流电路，且只有在U2的极性为上负下

正即U2<0时，才有电流由A至B流过负载电阻Rl，输出电压uab的波形如图5.12（a）所示。

（2）S1、S2闭合而S3、S4打开时电路为桥式整流电容滤波电路，由于负载电阻Rl开路，所以输出电压uab的波形如图5.12（b）所示。

（3）S1>S4闭合而S2、S3打开时电路为桥式整流电路，输出电压uab的波形如图5.12（c）所示。

（4）S1、S2、S4闭合，S3打开时电路为桥式整流电容滤波电路，输出电压Uab的波形如图5.12（d）所示。

（5）S1、S2、S3、S4全部闭合时U2经桥式整流、电容滤波、稳压电路稳压后输出，输出电压Uab的波形如图5.12（e）所示。

。

Uo

A

2n

（e）

图5.12习题5.11解答用图

第7章P1877.17

（1）

（2）（6）（7）7.18（3）（4）

7.17用公式法将下列各逻辑函数化简成为最简与或表达式。

（1）F=ABCABCABCABC

（2）F=ABCABC

（3）F=ACDABDBCACDABD

（4）F=ABCABADAD

（5）F=A（AB）■B（BC）B

（6）F二ABCABBC

（7）F=ABABCA（BAB）

（8）F=（ABABAB）（ABDABD）

分析公式化简法有并项法（应用A+A=1）、配项法（应用A=A（B+B）、加项法（应用A+A=A）、吸收法（应用A+AB=A）等方法，其关键在于熟练掌握逻辑代数的基本公式和定理。

解

（1）F=ABCABCABCABC=AC（BB）AB（CC）=AcAB

（2）FBCABC=ABCABC=1

（3）F二ACDABDBCACDABD二ACDAB（DD）BCACD

=ACDABBCACD

（4）F=ABCABADAD=AB（C■1）D（AA）=ABD

（5）F=A（AB）B（BC）B=ABBBBCB=B

（6）F二ABCABBC=（ABCAB）（BC^ABABC二AB

（7）F=ABABCA（BAB）=AACABAB二AA=1=0

（8）F=（ABABAB）（ABDABD）=（AB）（ABDABDAB

7.18用卡诺图法将下列各逻辑函数化简成为最简与或表达式。

（1）F=ABCDABCDABADABC

（2）F=ABBCDABDABCD

（3）F=ABCDBCDABDBCDABC

（4）F=ABCDABCDABCDABCD

（5）F=ABCACABCBC

（6）F=（ABBD）CBDACD（AB）

（7）F=ABCBD（A■C）（BD）AC

（8）F=ABCABCABCABC

分析卡诺图化简法时画圈（并项）的原则是：

圈内相邻小方格个数为2n个，圈内小方格

个数应尽可能多，圈的个数应最少，每个新圈必须包含至少一个在已圈过的圈中没有出现过的小方格，每个小方格可被圈多次，最后将代表每个圈的与项相加，即得所求函数的最简与

或表达式。

解

（1）卡诺图如图7.22所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为：

F=ABACAD

（2）卡诺图如图7.23所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为：

F=ABBCAD

（3）卡诺图如图7.24所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为:

F=BD+ACD+ABD

（4）卡诺图如图7.25所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为:

（5）

F=BD

F二ABCACABCBC二ABC（AC）（ABC）（BC）二ABCC

卡诺图如图7.26所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为：

F=C

（6）先将函数化为与或表达式，为:

F=（ABBD）CBDACD（AB）=ABCBCDABDBCDABD卡诺图如图7.27所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为：

F=CD+ABC+ABD+ABD+BCD

或：

F=CDABCABDABCBCD

（7）先将函数化为与或非表达式，为：

F=ABCBD（AC）（BD）AC=ABCABDBCDABCACD

卡诺图如图7.28所示，由卡诺图得化简后的逻辑表达式为：

第8章P2218.58.18&19

8.5分析如图8.16所示两个逻辑电路，要求写出逻辑式，列出真值表，然后说明这两个电

路的逻辑功能是否相同。

&

-F1

c-

A

（b）

（a）

图8.16习题8.5的图

解对图8.16（a）所示电路，逻辑表达式为：

F^ABBC

对图8.16（b）所示电路，逻辑表达式为：

F2=（A二B）C（B二C）A=（AbAB）C（BCBC）A=ABBC

真值表如表8.13所示。

因为两个逻辑电路的逻辑表达式以及真值表完全相同，所以它们具有

相同的逻辑功能。

表8.13习题8.5的真值表

A

B

C

F1

F2

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

8.18某工程进行检测验收，在4项验收指标中，A、B、C多数合格则验收通过，但前提

条件是D必须合格，否则检测验收不予通过。

试用与非门设计一个能满足此要求的组合逻辑电路。

解设4项验收指标A、B、C、D合格时其值为1,不合格时其值为0。

并设检测验收信号用F表示，验收通过时其值为1,验收没有通过时其值为0。

根据逻辑要求，该逻辑电路

的真值表如表8.30所示。

表8.30习题8.18的真值表

A

B

C

D

F

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

由表8.30写出函数F的与或表达式，化简后转换为与非表达式，为：

F=AbCDABCDABCDABCD

=（AbcdABCD）（ABCDABCD）（ABCDABCD）

bcdacdabd=bcdacdabd

根据上式画出逻辑图，如图8.30所示。

图8.30习题8.18的逻辑图

8.19某保险柜有3个按钮A、B、C,如果在按下按钮B的同时再按下按钮A或C,则发

出开启柜门的信号Fi，柜门开启；如果按键错误，则发出报警信号F2，柜门不开。

试用与

非门设计一个能满足这一要求的组合逻辑电路。

解设3个按钮A、B、C按下时其值为1,未按下时其值为0。

发出开启柜门信号时Fi的

值为1,否则Fi的值为0。

发出报警信号时F2的值为1，否则F2的值为0。

根据逻辑要求，该逻辑电路的真值表如表8.31所示。

表8.31习题8.19的真值表

A

B

c

F1

F2

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

1

由表8.31写出函数F2的与或表达式，化简后转换为与非表达式，为：

F1二ABCABC二ABCABCf2二ABcAbcabcabcabc

=（abcabc）（abcabc）（abcaBc）Abc

=ABACbcAbC=abacbcabc

根据上式画出逻辑图，如图8.31所示。

第9章P263-2649・149・159.16

9.14设如图9.38所示电路的的初始状态为QqQQo=000。

列出该电路的状态表，画出C和各输出端的波形图，说明是几进制计数器，是同步计数器还是异步计数器。

图中Y为进

位输出信号。

QoQiQ2

图9.38习题9.14的图

分析异步计数器中各触发器的状态是否翻转不能只由驱动方程决定，还必须同时考虑各触发器的触发脉冲是否出现。

解由于计数脉冲C不是同时接到各个触发器的时钟脉冲输入端，所以该计数器为异步计

数器。

3个触发器的驱动方程以及进位输出信号的逻辑表达式分别为：

Fo：

Do=QoC的上升沿触发

Fi：

Di二①^Qo的上升沿触发（Qo的下降沿触发）

F2：

D2二QiQo的上升沿触发（Qo的下降沿触发）

进位输出信号：

Y=Q2Q0

根据各触发器的驱动方程及触发时刻列出状态表，如表9.14所示。

由表9.14可见，该计数

器在经过6个计数脉冲后回到初始状态，是6进制计数器，计数到101时发出进位信号，波

形图如图9.39所示。

表9.14习题9.14的状态表

计数脉冲数

Q2

Q1

Qo

Y

Do

D1

D2

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

2

0

1

0

0

1

0

1

3

0

1

1

0

0

0

1

4

1

0

0

0

1

0

0

5

1

0

1

1

0

0

0

6

0

0

0

0

1

1

0

C

Qo

Q1

Q2

Y

图9.39习题9.14解答用图

9.15试分析如图9.40所示电路，列出状态表，并说明该电路的逻辑功能。

图9.40习题9.15的图

解由于时钟脉冲C同时接到各个触发器的时钟脉冲输入端，所以该电路为同步时序逻辑

电路。

3个触发器的驱动方程分别为：

Fo：

Jo=Q2Q1，K0=1

Fi：

Ji=Qo，Ki=Q2Qo

F2：

J2=QQ0，K2=1

设各触发器的初始状态均为0，根据各触发器的驱动方程以及JK触发器的逻辑功能表列出

状态表，如表9.15所示。

由表9.15可见，若将电路的初始状态定为001，则该电路的状态

按照001t010~011~100~001t…的规律循环变化，即经过4个计数脉冲后回到初始状态，所以该电路是4进制计数器。

表9.15习题9.15的状态表

计数脉冲数

Q1

Q0

J0

K0

J1

K1

J2

K2

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

2

0

1

0

1

1

0

0

0

1

3

0

1

1

1

1

1

1

1

1

4

1

0

0

1

1

0