電工與電子技術(shù)孫立坤習(xí)題答案完整版.docx

1、第一章因此乂趨于正常。1-1因?yàn)楦呻姵貎?nèi)部有電阻，根據(jù)電源的外特性，在電路工作時(shí)，隨著外電路電流的增加, 內(nèi)電路的電壓降會(huì)增大，電源的兩端電壓即外壓降，反而會(huì)有所下降；當(dāng)在電路斷開(kāi)時(shí)，外 電路兩端的電壓就是電源的電動(dòng)勢(shì)，2解：瓦弋=端=8卸R=¥ =端=26"或r=* =滯=26.9。PN 1800Ua=18V-6V=12V, Uc=-6Vb)Ua=OV, Uc = -x2O = -4v1-3圖中所標(biāo)的電流方向?yàn)殡娏鞯膮⒖挤较颍?>0,說(shuō)明實(shí)際方向與參考方向一致，1<0, 說(shuō)明實(shí)際方向與參考方向相反。由此可以判定，h流出節(jié)點(diǎn)、大小為3A, I?流入節(jié)點(diǎn)、大 小為

2、5A, L流入節(jié)點(diǎn)、大小為6A,根據(jù)KCL, Ii + l2+l3+l4=0, I4=8A,方向向上流出 節(jié)點(diǎn)；同樣的方法，判斷出k流出節(jié)點(diǎn)、大小為6A,根據(jù)KCL, l4 + k + 16=0，k=4A, 方向向上流出節(jié)點(diǎn)。1-4根據(jù)KVL的回路環(huán)繞方向和一U2+U4-U5=0,可以確定U2和U的兩端電壓極性， 如圖中標(biāo)示，同樣的方法，可以確定U|和U6的兩端電壓極性。U2=6V、U2>0,而U4= -12V. U4VO,說(shuō)明U4與U2的兩端電壓極性相反；根據(jù)一U2+U4-U5=0,由此確定U5 =6V°U3=-8V,說(shuō)明U3與U2的兩端電壓極性相反；對(duì)Ui、U2、B組成的回

3、路應(yīng)用KVL, 可以確定Ui的大小，代入U(xiǎn)|-U2+U4-U6=0,可以確定成的大小。具體見(jiàn)圖。-2V1-5 解:a)Ua=5V，Uc = 一矗 X2Q + 5S1V1-6 W：a) Rab =b) Rab=3。點(diǎn)1Ab雙繞組變壓器傳送電功率時(shí)，全部是由兩個(gè)繞組之間的電磁感應(yīng)傳送的。白耦變壓器傳 送電功率，一部分由電磁感應(yīng)傳送，另一部分則是通過(guò)電路連接直接來(lái)傳送的。因此，在變壓器容量相同時(shí)，自耦變壓器的繞組比雙繞組變壓器小。同時(shí)自耦變壓器用 的硅鋼片和導(dǎo)線(xiàn)數(shù)量也隨變比的減小而減小，從而使銅、鐵損也減小，其勵(lì)磁電流也較雙繞 組變壓器為小。但由于自耦變壓器原、副繞組的電路直接連在一起，高壓側(cè)發(fā)生電

4、氣故障會(huì) 影響到低壓側(cè)，因此，必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。4-14解：弋希 .&=/*=矗X1210匝= 715匝4- 15答:測(cè)量交流高電壓用電壓互感器，測(cè)量交流大電流用電流互感器，因?yàn)榛ジ衅魇前幢?例變換電壓或電流的設(shè)備。電壓互感器是降壓變壓器，二次側(cè)匝數(shù)少、電壓低，電流大，如 果短路短路電流很大，會(huì)燒壞電壓互感器；電流互感器將被測(cè)電路的大電流變換為小電流, 如果二次側(cè)如果開(kāi)路，被測(cè)電路的大電流全部成為勵(lì)磁電流，會(huì)使鐵芯過(guò)熱，而旦在二次側(cè) 會(huì)感應(yīng)高電壓，損壞電流互感器，兩種情況都會(huì)危及人員安全。第五章5- 1答：改變?nèi)嗬@組與電源連接的任意兩線(xiàn)對(duì)調(diào)。5-2答：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率0<s&

5、lt;lo如果0.01vsv0.06,電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載下滿(mǎn)載運(yùn)行；如果 0.(X)l<s<0.007,電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行。5-3答：異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組已經(jīng)與電源接通，就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子被阻，轉(zhuǎn)子 與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速最大，轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，定子繞組中的電流就會(huì)維持啟動(dòng) 電流,而啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的47倍，如果長(zhǎng)時(shí)間不能轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)就有被燒毀的危險(xiǎn)。 如果遇到這種情況，應(yīng)立即斷開(kāi)電源。5-4答：電動(dòng)機(jī)功率選擇太大，而拖動(dòng)的負(fù)載較輕，就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，電動(dòng)機(jī)輸 出的機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高，不但對(duì)用戶(hù)和電網(wǎng)不利，而且還 會(huì)造成電能浪費(fèi)。在額

6、定電壓和額定負(fù)載的情況E電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)和效率較高。5-5答:根據(jù)電源電壓和電動(dòng)機(jī)的銘牌要求進(jìn)行合適的連接。一般4kW以上的大功率電動(dòng)機(jī), 聯(lián)接成三角形。5-6解：據(jù)題意，該電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速no=iOOOr/min,磁極對(duì)數(shù)P=3額定轉(zhuǎn)差率s = 心 =100°-960 = 0.04n0 10006or n =P額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)子電流的頻率9 = % = 釁 =48Hz60605-7解：據(jù)題意，該電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)P=2額定轉(zhuǎn)差率Sn = 號(hào)=華端絲=0.04空載轉(zhuǎn)速n° = n】一 n】x So = 1500 r/min 1500 r/min x 0.0026 = 1496 r/

7、min5-8答：?jiǎn)?dòng)時(shí)，如果某一相繞組斷路，就不能形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，將無(wú)法啟動(dòng)，轉(zhuǎn)子會(huì)左右擺 動(dòng)，有強(qiáng)烈的嗡嗡聲，繞組斷路的那相電流表無(wú)電流，其他兩相升高。如果是在運(yùn)行過(guò)程中， 某一相電源線(xiàn)斷路，由于慣性，電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速降低電流加大，其運(yùn)行的兩相 繞組中電流約增大到額定電流的V5倍。該電流大于一般的過(guò)載運(yùn)行電流，但小于繞組短路 電流，所以保護(hù)裝置一般不會(huì)動(dòng)作，因此缺相運(yùn)行如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行, 必將因過(guò)熱而燒毀。5-9答：電源電壓為380V時(shí)，星接，每相繞組的的電壓為220V,電源電壓為220V時(shí)，角 接，兩種連接方式下每相繞組的電壓均為220V,因此兩種情況下啟動(dòng)電流和

8、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩一樣 大。當(dāng)電源電壓為380V時(shí)，不能采用Y-啟動(dòng)。這臺(tái)電機(jī)按標(biāo)定，當(dāng)定子繞組為星形時(shí)接 380v,為角形時(shí)接220v,是直接啟動(dòng)。如果進(jìn)行Y-變換的啟動(dòng)方式，運(yùn)行時(shí)的電壓是 380v,電機(jī)會(huì)燒毀。5-10解：電動(dòng)機(jī)三角形連接（）,相電壓等于線(xiàn)電壓即Up = Up = 380V,起動(dòng)能力為2,滿(mǎn) 載直接起動(dòng)要求Tl=Tn，由己知得Tst = 2Tn = 2Tl,所以可以滿(mǎn)載直接起動(dòng)。如換成星形連接（Y） , Up = = 220V12TstY = Tstz = § Tn.不可以滿(mǎn)載直接起動(dòng)三角形連接時(shí)（）,如滿(mǎn)載直接起動(dòng)，即Tst = Tl9380 V2*u U- = TUm

9、in = 267V5-11解：（1）試選用直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定功率為37KW,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10KW,最好不用直接起動(dòng)。（2）試選用星型一三角形換接起動(dòng)1 1TstY = §Tsm = - X 1.9Tn = 0.633Tn < 0.9TN因此帶不動(dòng)90%的額定負(fù)載起動(dòng)，不能采用。（3）試選用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)若選定起動(dòng)時(shí)電壓降低到65%Un，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst = 0.652Tst = 0.652 x 1.9TN = 0.803TN < 0.9TN因起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而不能采用若選定起動(dòng)時(shí)電壓降低到80%Un，其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst = 0.82Tst = 0.82 x 1.9Tn = 1.

10、216TN > 0.9TN起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能滿(mǎn)足帶負(fù)載的要求。因此確定選用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，起動(dòng)時(shí)電壓降低到8（）%Un。5-12答：在定子上加裝了一套與工作繞組在空間相差90度的啟動(dòng)繞組，并且在啟動(dòng)繞組上 面串聯(lián)一個(gè)電容器，兩個(gè)繞組接在同一個(gè)單相交流電源上，選擇合適的電容，可以使兩個(gè)繞 組中的電流相位差為90。,這樣的兩相繞組通入互差90。的兩相交流電，便能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。5-13答：相同之處：由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定子結(jié)構(gòu)基本相同，使用單相交流電源， 是小功率電動(dòng)機(jī)。不同之處：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速特點(diǎn)不同。異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速小，存在 轉(zhuǎn)差

11、率，而同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速恒定不變，且總是與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同。 罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子仍為籠型；微型同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為磁阻式、磁滯式、 永磁式三類(lèi)。5-14答：直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。定子包括：主磁極，機(jī)座，換向 極，電刷裝置等。轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。通常直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有4種：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)。他勵(lì)是指勵(lì)磁繞 組與電樞沒(méi)有電的聯(lián)系，勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的；并勵(lì)是指并勵(lì)繞組兩端 電壓就是電樞兩端電壓；串勵(lì)是指勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的，內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的 改變有顯著的變化。復(fù)勵(lì)是指電動(dòng)機(jī)的磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)

12、磁電流產(chǎn)生。5-15答:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般采用專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行調(diào)速控制，能將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)， 該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)了旋轉(zhuǎn)一定的角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。 當(dāng)定子繞組每輸入個(gè)電脈沖，定子的磁場(chǎng)就旋轉(zhuǎn)個(gè)角度，轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò) 一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速和加轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度與脈沖頻率 成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)，所以電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控 制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，5- 16答：電鉆用于在金屬、塑料及類(lèi)似材料上鉆孔。沖擊電鉆用于在磚石、輕質(zhì)混凝土等脆性材料上鉆孔。電錘用于在

13、混凝土、磚石等建筑物構(gòu)建上鑿孔、開(kāi)槽、打毛等。電剪刀用于裁剪鋼板、鋁材及其他金屬板材。角向磨光機(jī)用于切割不銹鋼、普通碳素鋼的型材或管材，修磨工件的飛邊、毛刺。 型材切割機(jī)用于切割圓形或異形鋼管、角鋼、槽鋼、扁鋼等各種型材，直徑不大 的圓鋼等，廣泛用于設(shè)備與電氣安裝、建筑五金、石油化工、鋼鐵冷金、船舶修造等 部門(mén)。石材切割機(jī)用于陶瓷材料、磁性材料、玻璃、混凝土及各種石材的切割和劃線(xiàn)， 廣泛用于建筑、住房裝潢等領(lǐng)域。/r/r 、 E第八早6- 11某機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)Ml,要求Ml：(1)可進(jìn)行可逆運(yùn)行；(2)可正向點(diǎn)動(dòng)、兩處起動(dòng)、停止:(3)可進(jìn)行反接制動(dòng)；(4)有短路和過(guò)載保護(hù)。試畫(huà)出其電氣電路圖

14、。 解：6-12有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)Ml、M2,要求：(1) 按下控制按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)Ml起動(dòng)；經(jīng)過(guò)延時(shí)10s后，電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)起動(dòng);(2) M2起動(dòng)后，Ml立即停車(chē)；(3) 控制電路應(yīng)有短路、過(guò)載和零壓保護(hù)環(huán)節(jié)。請(qǐng)畫(huà)出主電路和控制電路原理圖。解：控制線(xiàn)路如圖解2-29所示。(1) 此題為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制，主電路比較簡(jiǎn)單，省去不畫(huà)，只畫(huà)出控制電路。(2) 主電路中由接觸器KM1、KM2分別控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；熱繼電器FRI、FR2的 熱元件串接在兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)主電路中，作為對(duì)電動(dòng)機(jī)過(guò)載的保護(hù)環(huán)節(jié)。(1) 控制電路主要為電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)控制環(huán)節(jié)。其中SB1為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的停止按鈕，SB2 為電動(dòng)機(jī)Ml

15、的起動(dòng)按鈕；電動(dòng)機(jī)Ml的白鎖觸點(diǎn)由時(shí)間繼電器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)KT代替；電動(dòng) 機(jī)M2的起動(dòng)按鈕由時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)KT代替。在控制電路中，KT選用 通電延時(shí)型時(shí)間繼電器。(2) 當(dāng)按下Ml起動(dòng)按鈕SB2后，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT的線(xiàn)圈同時(shí)通電，電動(dòng) 機(jī)Ml起動(dòng)，時(shí)間繼電器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)KT閉合，保證了接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈 的通電。(3) 經(jīng)10S延時(shí)后，時(shí)間繼電器KT的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使接觸器KM2線(xiàn)圈通電， 電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)，接觸器KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合白鎖；同時(shí)接觸器KM2串接在KMI支路上的 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷接觸器KM1線(xiàn)圈的供電，其串接在Ml主電路上的KM1常開(kāi)主

16、觸點(diǎn) 斷開(kāi)，Ml停車(chē)。(4) 時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈由其瞬動(dòng)觸點(diǎn)KT保持供電。(5) 控制電路中主要有如下保護(hù)環(huán)節(jié)：熔斷器FU作短路保護(hù)；熱繼電器FRI、FR2的常 閉點(diǎn)串聯(lián)在各支路中作過(guò)載保護(hù)；接觸器KMI、KM2的自鎖觸點(diǎn)作零壓保護(hù)。6- 13設(shè)計(jì)一繼電-接觸器控制電路，完成3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制?？刂埔螅?1) 按鈕SB2控制電動(dòng)機(jī)Ml的起動(dòng)，按鈕SB4控制電動(dòng)機(jī)M2的起動(dòng)，按鈕SB6控制電 動(dòng)機(jī)M3的起動(dòng)，按鈕SB1、SB3、SB5分別控制3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的停止；(2) 按下SB2后Ml起動(dòng)，按下SB4后M2起動(dòng)，按下SB6后M3起動(dòng)；(3) 電動(dòng)機(jī)Ml不起動(dòng)，M2、M3不能起動(dòng)并且應(yīng)有短路、零壓和

17、過(guò)載保護(hù)。請(qǐng)畫(huà)出主電路和控制電路原理圖。解：控制線(xiàn)路如圖2-28所示。(1) 根據(jù)題意要求分析，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的主電路是互相獨(dú)立的，控制電路也基本相似，但三 臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制電路之間的關(guān)系是順序控制的關(guān)系。(2) 主電路使用3個(gè)接觸器KM1、KM2、KM3分別控制三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；熱繼電器FR1、 FR2、FR3熱元件串接在三臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)主電路中，作為對(duì)電動(dòng)機(jī)過(guò)載的保護(hù)環(huán)節(jié)。刀開(kāi)關(guān) QI、Q2、Q3用于主電路三相電源的通斷。（3）在控制電路中，KM1支路為正常單向啟動(dòng)控制電路，SBI為Ml的停止按鈕，SB2為 起動(dòng)按鈕，KM1常開(kāi)觸點(diǎn)為自鎖點(diǎn)；在KM2支路中電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)按鈕SB4支路中串聯(lián) 了 KM

18、1的常開(kāi)觸點(diǎn)，以保證KM1線(xiàn)圈通電其常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，電動(dòng)機(jī)Ml起動(dòng)后KM2線(xiàn)圈 才能通電；同樣，在KM3支路中電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)按鈕SB6支路中串聯(lián)了 KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)。 通過(guò)引入接觸器常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)在起動(dòng)按鈕支路中，以此來(lái)保證了三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)順序。（4）三臺(tái)電動(dòng)機(jī)停車(chē)互相獨(dú)立，分別由停止按鈕SBI、SB3、SB5控制。（5）熔斷器FU、FU1、FU2、FU3、FU4作短路保護(hù)；熱繼電器FR1、FR2、FR3的常閉 點(diǎn)串聯(lián)在各支路中作過(guò)載保護(hù)；接觸器KMI、KM2和KM3的白鎖觸點(diǎn)作零壓保護(hù)，完善 了電路的保護(hù)環(huán)節(jié)。第七章7- 1答：純凈的且原子排列整齊的半導(dǎo)體叫本征半導(dǎo)體。在室溫下，由于熱運(yùn)動(dòng)，半

19、導(dǎo)體的外層價(jià)電子中的少數(shù)電子可能獲得較大能量，會(huì)掙脫 束縛而成為自由電子，同時(shí)在原來(lái)共價(jià)鍵的位置上會(huì)留下一個(gè)缺少負(fù)電荷的空位，這個(gè)空位 叫做空穴。在本征半導(dǎo)體硅（或錯(cuò)）中摻入少量的五價(jià)磷元素，自由電子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)空穴數(shù)，電子 為多子，空穴為少子，導(dǎo)電以自由電子為主，故這種半導(dǎo)體稱(chēng)為電子型（N型半導(dǎo)體）。在本征半導(dǎo)體中摻入少量的三價(jià)硼元素時(shí)，具有3個(gè)價(jià)電子的硼原子在與周?chē)墓柙?組成共價(jià)鍵時(shí)，尚有一個(gè)空穴沒(méi)有填滿(mǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)空穴。由于每一個(gè)硼原子都要提供一 個(gè)空穴，使得空穴數(shù)目遠(yuǎn)大于自由電子數(shù)目，空穴為多子，自由電子為少子，導(dǎo)電以空穴為 主，故稱(chēng)為空穴型半導(dǎo)體。7- 2答：在一塊本征半導(dǎo)體的晶

20、片上摻入不同化合價(jià)的雜質(zhì)，形成高濃度的N區(qū)和P區(qū)兩種 類(lèi)型的雜質(zhì)半導(dǎo)體，由于N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴存在濃度差，在交界處存在著電子和空 穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，靠近P區(qū)界面會(huì)形成一個(gè)負(fù)電荷區(qū)，靠近N區(qū)界面會(huì)形成一個(gè)正電荷區(qū)， 當(dāng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在交界面處形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)旦電阻率很高，PN結(jié)形成。給PN結(jié)加正向偏置電壓，外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相反，削弱了內(nèi)電場(chǎng)，有利于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 的進(jìn)行，形成較大的擴(kuò)散電流，方向是由P指向N,此時(shí)PN結(jié)電阻很小，認(rèn)為PN結(jié)正向 導(dǎo)通。給PN結(jié)加反向偏置電壓，外電場(chǎng)與內(nèi)電場(chǎng)方向相同，增強(qiáng)了內(nèi)電場(chǎng)，不利于擴(kuò)散運(yùn) 動(dòng)的進(jìn)行，此時(shí)結(jié)電阻很大，認(rèn)為PN結(jié)反向截止。7- 3答：二極管的主要

21、特征是單向?qū)щ娦?。主要參?shù)有最大正向整流電流Ifm、最高反向工 作電壓Ufm、反向電流Ir、最高工作頻率fMo7- 4答：穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)，利用它的反向擊穿特性可以穩(wěn)定直流電壓。使用時(shí)應(yīng) 注意必須接入限流電阻，使其流過(guò)的反向電流在bminhrnax范圍內(nèi)變化。7- 5答：晶體管的結(jié)構(gòu)形式只有PNP型或NPN型兩種。(a) NPN 型具有電流放大作用的外部條件是：NPN型發(fā)射結(jié)加正向電壓（正向偏置），集電結(jié)加反向電 壓（反向偏置），PNP型發(fā)射結(jié)加反向電壓（反向偏置），集電結(jié)加正向電壓（正向偏置）。7- 6答：不可以。因?yàn)槿龢O管內(nèi)部是NPN或PNP的結(jié)構(gòu)，二極管是PN結(jié)構(gòu)，如果兩個(gè)二 極

22、管相連接組成一個(gè)晶體管，就成了 PNNP或NPPN的結(jié)構(gòu)了，三極管必須有一個(gè)共用的 而且很薄的N或P區(qū)才可以工作在放大狀態(tài)，否則就無(wú)法放大了。要是反過(guò)來(lái)把三極管當(dāng) 一個(gè)二極管用倒是可以。7- 7答：發(fā)射區(qū)和集電區(qū)雖是相同類(lèi)型的半導(dǎo)體，但發(fā)射區(qū)摻雜較重，載流子濃度較高，集 電區(qū)摻雜次之，載流子濃度次之，因此，兩者不可互換。7-8答：兩個(gè)晶體管的基極電流lb變化量相同，都是20pA,但集電極電流L的變化量a）管 的大于b）管的，因此伉 > 傀。7一9 解"邳=芝=|=1。7-10 解：由圖可知：Uc = 10V, IB = 60pA 時(shí)，Ic = 4mAP = - = = 67r

23、lB 60nA7-11答：晶閘管的導(dǎo)通條件是（1）晶閘管陽(yáng)極和陰極間加正向電壓；（2）控制極電路加適 當(dāng)?shù)恼螂妷海▽?shí)際工作中加正觸發(fā)脈沖信號(hào)）。要使晶閘管重新關(guān)斷，必須將陽(yáng)極電壓降 至零或?yàn)樨?fù)，使晶閘管陽(yáng)極電流降至維持電流Ih以卜。晶閘管導(dǎo)通后，如果斷開(kāi)控制極的 觸發(fā)信號(hào)，晶閘管會(huì)維持導(dǎo)通狀態(tài)。第八章8-1 （a）不能。缺Rc; Ci、C2極性接反。（b）不能。缺Rb；（c）不能。Rb應(yīng)接到G右側(cè)。（d）不能。G、C?極性接反。8-2 (a)Ac = 12VR rb 510m« 0.024 niA ,Ic = B【b = 100 x 0.024mA = 2.4mAUCE = Ucc

24、 一 IcRc = 12V - 2.4mA x 2KQ = 7.2V；所以三極管工作在放大區(qū)。"Rb lOOQa ().12譏，Ic = (31R = 100 x 0.1= 2niA ,UCE = Ucc - ICRC = 12V -12/714 x2/n = -12V；所以三極管工作在飽和區(qū)。(此時(shí)UZ，U“7"。，奪多=器=6湖，"乒喘= 0.06湖)(c) Ib=0，Ic=0, Uce=Ucc=12V：所以工作在截止區(qū)。X小罟,矗部岫，Ic = pIB = 60 x 0.04/nA = 2AtnA ,Re = Ucc - fcRc = 12V - 2.4mA

25、 x 40 = 2.4V ；(2)交流通路rbc=300+26mV/lBinA=300+26mV/0.04mA=950Q;r .4000(4) /?irbe=950Q» R°= Rc=4kQ,= P = -60x« 253 ；瞄126.5。 項(xiàng)rbe9508-4(1)直流通路°廣鳧;始=翥m = 4V, UE.75V；UUSe 二 4_Q.7Re Re 2000=1.65/nAUCE « Ucc - IC(RC + 4)= 16 -1.65(3 + 2)= 7.75V (3)穩(wěn)定工作點(diǎn)的過(guò)程如下：丁( 5 * * 一 日S F 一徐8- 5等效

26、電路如卜圖/，二 Wrl 5.igu -U 1 5V-1VR"=勺4 = v = 2.550。5AkCl電壓放大倍數(shù)小于1但近似等于1,輸入電阻高，輸出電阻低；主8-6射極輸出器的特點(diǎn)：要應(yīng)用于輸入級(jí)、輸出級(jí)和中間隔離級(jí)。8-7 見(jiàn)表 8-1。8-8 R - Ri = 3 kQ； R<>= R<>z= 1 kQ；不帶負(fù)載時(shí)4|=-1 = -Axf = -80,=-A = -50；S 3 rhe2帶負(fù)載時(shí)4=*竺匝=*笠，壽卜80號(hào)一 53,& = 4；：2 =(-53).(-25)=1325。8-9 (1) ri2 = Rbl / 膈 Q 膈=0.60

27、,/?； , = Rn /ri2 = 6/0.6 = 0.551，R" = RC2 = 3Ail,“一遺=5罕2,(2)4 = 4.-A<2=(-22)-(-200)=44008- 10反饋是將放大電路輸出信號(hào)的部分或全部返送回輸入端并與輸入信號(hào)疊加的過(guò)程； 負(fù)反饋的基本類(lèi)型有四種：串聯(lián)電壓負(fù)反饋，并聯(lián)電壓負(fù)反饋，串聯(lián)電流負(fù)反饋，并聯(lián)電流 負(fù)反饋。8- 11 (1)反饋深度1+AF=11； (2)閉環(huán)放大倍數(shù)A,=A/l+AF9o8-12 (a) Rf為反饋元件：因Rr與輸入信號(hào)并聯(lián)，所以引入并聯(lián)反饋；因Rf從VT?的發(fā)射極 引出，所以引入電流反饋；根據(jù)電壓瞬時(shí)極性法判別Rf引

28、入負(fù)反饋；R閉環(huán)既能通過(guò)交流 信號(hào)又能通過(guò)直流信號(hào)；因此R引入的是并聯(lián)電流交直流負(fù)反饋。(b) Rf為反饋元件；因Rf與輸入信號(hào)串聯(lián)，所以引入串聯(lián)反饋；因Rf直接由放大電路輸 出端引出，所以引入電壓反饋：根據(jù)電壓瞬時(shí)極性法判別心引入負(fù)反饋；Rf閉環(huán)因有電容 C2隔直通交，只能通過(guò)交流信號(hào)；因此Rf引入的是串聯(lián)電壓交流負(fù)反饋。8- 13提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性；改善非線(xiàn)性失真；展寬通頻帶；改變輸入電阻和輸出電阻。8- 14自激振蕩是指在放大器的輸入端雖不加輸入信號(hào)，但輸出端仍有一定頻率和幅值的 交流輸出信號(hào)。自激振蕩的條件是：相位平衡條件(反饋電壓4與輸入電壓的必須同相 位，即為正反饋)和幅值平衡條

29、件(反饋電壓s與輸入電壓“i的幅值必須相等，即 時(shí)=I)。8- 15 (a) A與B、C與D連接能產(chǎn)生振蕩；因?yàn)榉糯箅娐窞楣采潆娐?，根?jù)電壓瞬時(shí)極性 法判別電感L的下半部分引入了正反饋，把信號(hào)加到了三極管的基極上。(b) A與C、B與D連接能產(chǎn)生振蕩；因?yàn)榉糯箅娐窞楣不娐?，根?jù)電壓瞬時(shí)極性法判 別電容C2引入了正反饋，把信號(hào)加到了三極管的發(fā)射極上。8-16 (1)變壓器反饋式LC正弦波振蕩器；(2)三極管等元件組成共基放大電路；L和C2、 Co并聯(lián)諧振回路組成選頻電路；L的下半部分引入了正反饋；依靠三極管的非線(xiàn)性來(lái)穩(wěn)幅。京=C盤(pán))=2*170x1心5 + 36。)幻。-危°面以扁大

30、=2"+%小)=2利170x10-6(15 + 12)x0” "23W/fe8-17 "地小一 2就最人C最大 一 2E6x 1(/x lx。* 一9-95HZ ”炳大=2無(wú)gC最小=21x160 x 0.01x10-6 = 99522 HZ8- 18壓電諧振；電感、電阻和電容；兩種電路：串聯(lián)型石英晶體振蕩器、并聯(lián)型石英晶體 振蕩器。第九章9- 1零點(diǎn)漂移是當(dāng)輸入信號(hào)為零，輸出信號(hào)隨外界條件變化而偏離靜態(tài)值的現(xiàn)象；由于零點(diǎn) 漂移的存在，使得放大器輸出端既有被放大的真信號(hào)，又有零點(diǎn)漂移產(chǎn)生的漂移信號(hào)，當(dāng)漂oaobc) Rab = 3Q1-7解：（1）支路電流法回路的

31、繞行方向如圖所示，根據(jù)KCL、KVL設(shè)各支路電流及其參考方向、I|-h-l3 = 02, 一 4+312 12=06h+12312=0代入己知數(shù)據(jù)得：II hh=02Qxi(-4V+3Qxi2-i2V=06QxI3+12V-3QxI2=o解得：Ii =3A, I2=«A,【3= （2）疊加原理電動(dòng)勢(shì)為4V的電源單獨(dú)作用時(shí)：- 4V = e , 3®6。= 1A3H+6Q,4V 2Q x 1A 2板=*3Q,4V 2Q x 1A 1【3=3A602ft+6QO12V-3QX 旨 AI； = 2A12Q12V-3Hxf A 2r - z a13 - 6Q 3A移信號(hào)與輸出端的有

32、用信號(hào)數(shù)房:級(jí)相同時(shí)，有用信號(hào)將被淹沒(méi)。9- 2共模信號(hào)是指無(wú)用的干擾或噪聲信號(hào)；差模信號(hào)是指要放大的有用信號(hào)；共模放大倍數(shù) 是差分放大器對(duì)共模信號(hào)的放大倍數(shù)；差模放大倍數(shù)是差分放大器對(duì)差模信號(hào)的放大倍數(shù)； 共模抑制比是差模放大倍數(shù)Ad與共模放大倍數(shù)A。之比。9- 3（1）凡=句=1=-40； （2）色壞=總/1|=|-40/0.01|=4000。9-4四種：雙端輸入雙端輸出，4/（如雙）=4/| =4/2 ；雙端輸入-單端輸出， 如雙-簞）=! Ad（雙一雙）；單端輸入-雙端輸出，（單一雙）=Ad（雙一雙）；單端輸入-單端輸出， 4；（單_耳）=Ad（雙一單）。9- 5虛短、虛斷；輸出電壓具

33、有兩值性或-U°m，理想運(yùn)放的輸入電流等于零。9- 6理想運(yùn)放的同相輸入端與反相輸入端的電位相等，好像兩點(diǎn)短路一樣，稱(chēng)為“虛短”。反 相比例運(yùn)算電路中，“+ 二（）,又因?yàn)榧?卜,故說(shuō)明反相輸入端是一個(gè)不接地的“接地”端， 稱(chēng)為“虛地”。運(yùn)放的同相輸入端和反相輸入端的電流都等于零，如同這兩個(gè)輸入端內(nèi)部被 斷開(kāi)一樣，稱(chēng)為''虛斷虛地是虛短的特例，是反相輸入放大器的重要特性。9-7電路為同相比例運(yùn)算電4=|= J1+陛=，解得I RJ lii I ） 2.1V9- 8 電路為加法運(yùn)算電路 ut> =W/2 = - x 4 - x （- 3）= 8V :°1

34、 R2 6030平衡電阻 /?4 = /?,/?,/?. =60/30/240 =18.5o 9-9 （1）第一級(jí)電路為同相電壓跟隨器uoi = w（.,R第二級(jí)電路為反相比例運(yùn)算電路心=-一 u（ARr onn所以 “。=-即產(chǎn)-腎（-2）=沙。9- 10利用疊加定理計(jì)算 （1）假設(shè)= 0 ,此時(shí)電路為反相比例運(yùn)算電路，比,=-牛1婦R（2）假設(shè)= 0 ,此時(shí)電路為同相比例運(yùn)算電路，< =R72所以心=此+ < =虬2 + § (坊2 -I )。9-11 (1)變號(hào)運(yùn)算，uRf 50u： =w. = w. , R|=50kQ；(2)同相電壓跟隨器，虬,=i+&k

35、，的=oo (斷開(kāi));(3)同相比例運(yùn)算，uo1+四*=30綸，K=20/29kd(4)反相比例加法運(yùn)算,，=100100100-rui2 - W/3KK2=一20。+%+虬3)所以 r,= r2= R3=5kQo9-12電路為積分運(yùn)算電路，u,為常數(shù)，所以"=一一uf ° RC '1u(A = 0V 時(shí)，0 =20xl03x5xl0X1'Z，* Z，_01知=T0V時(shí)，而E帝所需要的時(shí)間為：t = t2-ty= l.y9-13此電路為微分運(yùn)算電路，u(,= -RC牛=-(10 xl03)x(30 x 1薩氣 =-0.3牛0-t)段,y_0.3".

36、3tana = 6.25ht2 段,uo = -0.3- = -0.3 tan a = 0t2t3 段»伯,=-0.3的=-0.3 tan a = -0.3 x(- 0.2)= 0.06V9-14此電壓比較器的單門(mén)限電壓為Ur=+3V,輸出電壓由雙向穩(wěn)壓管限幅為u°=±6V。當(dāng)件 >+3V時(shí),wo = -6V ；當(dāng)、<+3V時(shí),wo = +6V ；當(dāng)i =+3V 時(shí),。發(fā)生跳變。9- 15為了防止電源極性接反而損壞集成電路，采取電源極性錯(cuò)接保護(hù)：輸入信號(hào)過(guò)大會(huì)影 響集成運(yùn)放的性能，甚至造成集成運(yùn)放的損壞，采取輸入保護(hù)；為了防止輸出端觸及過(guò)高電 壓而引起

37、過(guò)流或擊穿，采取輸出保護(hù)。9- 16功率放大器是要求它輸出足夠大的不失真（或失真很?。┑墓β市盘?hào)，是大信號(hào)放大 器；基本要求是：有足夠大的輸出功率，效率要高，非線(xiàn)性失真要小。9-17分為甲類(lèi)、乙類(lèi)和甲乙類(lèi)三種功率放大器；甲類(lèi)功率放大器失真小，但效率低、耗電 多。乙類(lèi)功率放大器輸出功率大、效率高.，但失真較大。甲乙類(lèi)功率放大器采用兩只功率管推挽 工作，可以避免交越失真°9-18 P 1豎妃華旦、業(yè)小4陽(yáng)'沖 2 Rl 2 Rl 28第十章10- 1 解：Uo = O.45U = 0.45 X 40V = 18VUrm =拒u = V2x40V = 56.4V二極管選用2AP6（

38、 12mA, 100V）。為了使用安全，二極管的反向工作峰值電壓要選得比t/叫大一倍左右。10- 2解：（1）當(dāng)采用半波整流電路時(shí)，變壓器副邊繞組電壓有效值為: U ?4U2 =2- = = 53.3V 0.45 0.45整流二極管承受的最高反向電壓為：RMUrm =扼。2 =L4 lx 53.3 = 75.2 V流過(guò)整流二極管的平均電流為：/D = /o = 1 A因此可選用2CZ12B整流二極管，其最大整流電流為3A,最高反向工作電壓為200V。（2）當(dāng)采用橋式整流電路時(shí)，變壓器副邊繞組電壓有效值為： U ?4U, m = 26.7V-0.9 0.9整流二極管承受的最高反向電壓為：Urm

39、= 42U2 = 1.41x 26.7 = 37.6 V流過(guò)整流二極管的平均電流為：/d=?/°=05A因此可選用四只2CZ11A整流二極管，其最大整流電流為1 A,最高反向工作電壓為100Vo10- 3 解：(1)負(fù)載電流：l()= = A = 2A*50每個(gè)二極管通過(guò)的平均電流：/d=；/“=1A變壓器二次側(cè)電壓的有效值為：u= = v = w0.9 0.9考慮到變壓器二次側(cè)繞組及管子上的壓降，變壓器二次側(cè)電壓大約要高出10%, BP：lllxl.l = 122U,于是：URM =>/2xl22V = 171V因此，可選用2CZ56E二極管，其最大整流電流為3A,反向工作峰

40、值電壓為300V。(2)變壓器的變比：K = = 3.1122變壓器二次側(cè)電流的有效值為：/ = 1.1= 1.11 x 2A = 2.22A變壓器的容量為：S = W = 122x2.22VA = 271UA 可選用 BK300 (300V-A), 380/122 的變壓器。10-4解：(I)整流二極管：流過(guò)整流二極管的電流為：= -/, =-x = ix / = O.O5A = 5O/7?/l' 2 ° 2R, 2 300由于ua.2Uj,所以變壓器二級(jí)側(cè)電壓的有效值為:U= = V = 25V1.2 1.2整流二極管所承受的最大反向電壓為:U=42U=35V(2)濾波電

41、容器根據(jù)式，取月C = 5xf,所以RlC = 5x-s = 0.05s已知R, = 300Q ,所以C = F = 67uF30010- 5解：流過(guò)整流二極管的平均電流：/D =-/o =- = -x = 0.24A = 240mAd 2 ° 2 佑 2 100變壓器副邊電壓有效值:整流二極管承受的最高反向電壓：RM =1.41x40 = 56.4 V因此可選擇2CZI1B作整流二極管，其最大整流電流為IA,最高反向工作電壓為200V。t n 09 取 r=/? c = 5x- = 5x = 0.05s,貝ij：L 22= 500x106F = 500 gFC = Rl10-6解：

42、（1）, = 1.2% =1.2x20 = 24/100= 3.由 /?zC = 5x- = 5x = 0.055七 220 0524R, = - = 2()(0 則 /, = = 120mA250x10-6" 200U DRM扁=?" 6。心。心=皿見(jiàn)=20>/2V（2）變壓器副邊短路，通常變壓器輸出端熔斷器熔斷，則lo = 0（3）當(dāng)口管發(fā)生虛焊時(shí)，橋式整流電路成為半波整流電路，旦仇管無(wú)電流通過(guò)，則U<t =U.=20VJ= = = 00mA, lD, = 0 "2" R, 2000410- 7解：根據(jù)輸出電壓U() = 2V的要求，負(fù)載

43、電流最大值Io,. = £ = ' 2 A = 4mAR, 3000選擇穩(wěn)壓二極管2CW60,其穩(wěn)定電壓”z=(1L512.5)V,穩(wěn)定電流Iz = 5mA ,最大穩(wěn)定電流 7ZW = 19/wA o10- 8圖(a)圖(b)題10.8圖解：3)M=U°)RR；U. = u_ U,=U"-5 則 Uo = (1 + 甘)(b) U_ = RlIou_=S=uu#=(&+&)/T2第十一章11- 1答：光電子技術(shù)是光電信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，涉及光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等前沿 學(xué)科理論，是多學(xué)科相互滲透、相互交叉而形成的高新技術(shù)學(xué)科。由光了技術(shù)和電子

44、技術(shù)結(jié)合而成的光電子技術(shù)，圍繞著光信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸、處 理和接收，涵蓋了微加工、微機(jī)電、新材料、新器件和系統(tǒng)集成等一系列基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng) 域。光電子技術(shù)研究的熱點(diǎn)在光通信領(lǐng)域，這對(duì)全球信息高速公路的建設(shè)起著舉足輕 重的作用。11- 2答：發(fā)光二極管還可作為光源器件將電信號(hào)變換成光信號(hào)，廣泛應(yīng)用于光電檢測(cè)技術(shù) 領(lǐng)域中。發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED管，是由鐐（Ga）、珅（As）、磷（P）等化合物制成，用 這些材料制成的PN結(jié)，加上正偏電壓，就可以將電能轉(zhuǎn)化成光能而發(fā)光。發(fā)光二極管的顏色取決于制作PN結(jié)所用的材料，由磷砰化鐐材料制成的二極管發(fā)紅光, 由碳化伸半導(dǎo)體材料制成的二極管發(fā)黃光，由磷化鐐半導(dǎo)體材料制成的

45、二極管發(fā)綠光，由神 化鐐和神鋁化鐐半導(dǎo)體材料制成的二極管會(huì)發(fā)紅外光。還有一種能發(fā)雙色光的二極管，它是 將兩個(gè)管芯封裝在一個(gè)外殼之內(nèi)，可以發(fā)紅光，也可以發(fā)綠光。有的發(fā)光二極管將塑料封裝 的外殼做成紅色或綠色，發(fā)光時(shí)就會(huì)呈現(xiàn)紅色或綠色。11-3答：紅光激光二極管發(fā)出光波波長(zhǎng)為670nm左右，它的核心是由錮鐐鋁磷（InGaAIP） 半導(dǎo)體材料做成的二極管。工作原理是：激光發(fā)射二極管在正偏壓作用FPN結(jié)區(qū)有過(guò)剩的 大量電子注入，并與該處空穴復(fù)合，由于形成極大的光子密度，受激發(fā)射，在內(nèi)部又形成反 射反饋，于是產(chǎn)生了極強(qiáng)的相干光單色激光束。工作條件是：外部所加的工作電流要越過(guò)閾值電流。紅光半導(dǎo)體激光二極管

46、可以做成激光器，廣泛用于激光條碼閱讀器、激光打印機(jī)、音頻 光盤(pán)（CD）、視頻光盤(pán)（VCD）以及激光測(cè)量等多種領(lǐng)域。紅光激光二極管具有體積小、壽 命長(zhǎng)（5萬(wàn)小時(shí)以上）、電壓低、耗電省、價(jià)格便宜等一系列優(yōu)點(diǎn)。其性能遠(yuǎn)優(yōu)于紅光家釵 激光管，迅速占領(lǐng)了激光應(yīng)用領(lǐng)域。11- 4答：光敏二極管與發(fā)光二極管都屬于光電轉(zhuǎn)換器件，結(jié)構(gòu)上非常類(lèi)似，都有一個(gè)PN結(jié)， 差別在于光敏二極管的PN結(jié)是吸收光能，發(fā)光二極管的PN結(jié)是發(fā)出光能。光敏二極管又稱(chēng)光電二極管。光敏二極管是一種光電轉(zhuǎn)換器件，其基本原理是當(dāng)光線(xiàn)照 射在PN結(jié)上時(shí)，光能被吸收，轉(zhuǎn)換成為電能。光敏二極管是施加反向電壓，管子中的反向 電流會(huì)隨光線(xiàn)照射強(qiáng)度增加

47、而增加，光線(xiàn)越強(qiáng)，反向電流越大。發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)ED管，是由鐐（Ga）、珅（As）、磷（P）等化合物制成的，用這 些材料制成的PN結(jié)，加上正偏電壓，就可以將電能轉(zhuǎn)化成光能而發(fā)光。11- 5答：硅光電池是一種將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，為硅半導(dǎo)體材料制成。硅光 電池實(shí)際上是一個(gè)面積很大的PN結(jié)。當(dāng)光線(xiàn)照射硅光電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收，光子的能量傳遞給了硅原子， 使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子，并在PN結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)， 在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路。這是一個(gè)光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。11- 6答：現(xiàn)代數(shù)字音頻和視頻產(chǎn)品的核心器件是激光頭。激光

48、頭主要由激光發(fā)射系統(tǒng)、傳播 系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成。激光發(fā)射系統(tǒng)主要由半導(dǎo)體激光二極管和衍射光柵組成。激光二極管能發(fā)射出波長(zhǎng)、相位一致的激光、其波長(zhǎng)為（）.650.7叩m。衍射光柵可以把激光二極管發(fā)射出的單束光分裂成 三束光，即分成主光束和兩支輔助光束共同讀取信號(hào)。激光傳播系統(tǒng)由起不同作用的光學(xué)鏡片組成，并形成光路。激光傳播系統(tǒng)的光學(xué)路徑由 分光棱鏡、1/4波長(zhǎng)波光板、準(zhǔn)直透鏡、物鏡等構(gòu)成光傳播路徑，將激光二極管發(fā)出的激光 束入射到光盤(pán)面上。由物鏡、準(zhǔn)直透鏡、1/4波長(zhǎng)濾光板、分光棱鏡和圓柱透鏡等構(gòu)成反射 光路徑，把從光盤(pán)反射回來(lái)的激光引入到光敏檢測(cè)器的光靶上，把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。11- 7答：

49、該安全保護(hù)電路設(shè)計(jì)可有很多方案，參考方案如下：如圖所示為裁紙機(jī)的安全保護(hù)電路。繼電器KA是-種高靈敏繼電器，它的常開(kāi)觸點(diǎn)控 制裁紙機(jī)電路的通斷。當(dāng)光正常照射硅光電池時(shí)，硅光電池受光照產(chǎn)生電流，經(jīng)RP流入晶體管基極成為Ib， 于是集電極中出現(xiàn)大的電流Ic流經(jīng)繼電器，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，裁紙機(jī)電源接通，可以正常 裁紙。當(dāng)人手伸入危險(xiǎn)部位擋住光源時(shí)，擋住了光源，硅光電池不受光照不產(chǎn)生電流，晶體管 沒(méi)有基極電流，集電極電流近似為零，繼電器常升觸點(diǎn)斷開(kāi)，裁紙機(jī)電源切斷，保護(hù)操作人 員安全。-22OV裁紙機(jī)的安全保護(hù)電路11-8答：數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基木上由光發(fā)射系統(tǒng)、光傳輸系統(tǒng)和光接收系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)的主要

50、任務(wù)是把電信號(hào)轉(zhuǎn)變成為光信號(hào)，即電-光轉(zhuǎn)換。在發(fā)射端，電 端機(jī)把模擬信號(hào)（如語(yǔ)音）進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)去調(diào)制發(fā)射機(jī)中的 光源器件（一般是半導(dǎo)體激光器LD）,則光源器件就會(huì)發(fā)出攜帶信息的光波。比如， 當(dāng)數(shù)字信號(hào)為“I"時(shí)，光源器件發(fā)射一個(gè)“傳號(hào)”光脈沖；當(dāng)數(shù)字信號(hào)為“0”時(shí)，光源器 件發(fā)射一個(gè)''空號(hào)"（不發(fā)光）。光發(fā)射機(jī)的作用就是把數(shù)字化的信息碼流（如PCM語(yǔ) 音信號(hào)）轉(zhuǎn)換成光信號(hào)脈沖碼流并輸入到光纖中進(jìn)行傳輸。光纖的主要功能是傳輸光信號(hào)，光波經(jīng)光纖傳輸后到達(dá)接收端。在接收端，光接收機(jī)把數(shù)字信號(hào)從光波中檢測(cè)出來(lái)送給電端機(jī)，而電端機(jī)再進(jìn)行 數(shù)/模

51、轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原來(lái)的模擬信號(hào)，完成一次通信的全過(guò)程。光信號(hào)在光纖中傳輸一段距離后，其幅度將被衰減，波形也產(chǎn)生失真。為了使光 信號(hào)能長(zhǎng)距離傳送，每隔一段距離即設(shè)置光中繼器。光中繼器的主要作用：I.對(duì)光信 號(hào)進(jìn)行放大，補(bǔ)償光信號(hào)的衰減;2.對(duì)失真的信號(hào)波形進(jìn)行整形。雌人愉出MM數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的基本組成11- 9答：光纖類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)合如下： 石英系光纖纖芯和包層都由高純的SiO2摻適量(約百分之幾)其它物質(zhì)制成。石英系光纖 損耗小，強(qiáng)度和可靠性較高，適合于大容量、長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)使用，目前應(yīng)用最 廣泛。缺點(diǎn)是成本高，與光源耦合困難。 全塑料光纖纖芯和包層都由塑料制成。它的損耗大，可靠性不高，但機(jī)械

52、性能好、價(jià)廉。適 用于室內(nèi)短距離的光纖通信場(chǎng)合。 多組分玻璃光纖這種光纖的主要成分為鈉玻璃(SiO2 Na2OCaO)o其特點(diǎn)是損耗較低，但可靠性也 較低。 石英芯、塑料包層光纖光纖的纖芯由石英制成、包層用硅樹(shù)脂。其特點(diǎn)是價(jià)廉、容易耦合，適用于短距 離(數(shù)百米)通信或組網(wǎng)。1】-10答：光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成， 相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù) 的重要組成要素。光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)涉及到許多學(xué)科和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，包括機(jī)械工程學(xué)、光學(xué)、數(shù) 學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、控制理論和計(jì)

53、算機(jī)科學(xué)等。例如 人們非常熟悉的數(shù)碼激光沖印設(shè)備，還有集復(fù)印、打印、傳真于一體的多功能一體機(jī)，就是 綜合了機(jī)、電、光、磁、聲、化學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，開(kāi)發(fā)研制出的創(chuàng)新產(chǎn)品。第十二章12- 1(1) (43) io= (101011) 2=(53) 8= (2B) |6(2) (27) io=(11011) 2=(33) 8= (IB) i6(3) (125) io= (1111101) 2=(175) 8= (7D) <6(4) (100) io= (1100100) 2=(144) 8=(64) 6(1) (1011) 2= < 1 1)10=(13)8= (B) 16(2) (110

54、111) 2=(55) io=(67) 8=(37) l6(3) (1111011) 2=(123) io=(173) 8=(7B) )612- 3(1) (43) 8=(35) io=(l(XX)Il) 2(2) (27) 8= (23) io=(10111) 2(3) (125) 8=(85) io= (1010101) 212- 4(1) (4A3) l6= (1187) io= (10010100011) 2(2) (D7) l6=(215) io= (11010111) 2(3) (825) 16=(2085) io= (100000100101) 212- 5(1) (345) |0=(0011010(X)101) 8421BCD(2) (827) 10= (1000(X)100111) 842ibcd(3) (69) 10=(01101001) 8421BCD(4) (102) io=