電子技術基礎 習題答案（主編張彥麗）

Java精品教程Java精品教程第1章認識Java第1章認識JavaPAGE18PAGE18PAGE17PAGE17項目一一、填空題1．導體絕緣體半導體熱敏性光敏性摻雜性2．本征半導體雜質半導體N型半導體P型半導體3．導通截止4．最大反向工作電壓URM6．反向擊穿反向擊穿二、選擇題BCABAB三、解答題1．在P型半導體和N型半導體交界處，由于P型半導體中的空穴多于電子，N型半導體中的電子多于空穴，所以，在交界面附近將產(chǎn)生多數(shù)載流子的擴散運動。P區(qū)的空穴向N區(qū)擴散，與N區(qū)的電子復合；N區(qū)的電子向P區(qū)擴散，與N區(qū)的空穴復合。由于這種擴散運動，N區(qū)失掉電子產(chǎn)生正離子，P區(qū)得到電子產(chǎn)生負離子，結果在界面兩側形成了由等量正、負離子組成的空間電荷區(qū)。在這個區(qū)域內，由于多數(shù)載流子已擴散到對方并復合掉，好像耗盡了一樣，因此，空間電荷區(qū)又稱為耗盡層。由于空間電荷區(qū)的形成，建立了由N區(qū)指向P區(qū)的內電場。顯然，內電場對多數(shù)載流子的擴散運動起阻礙作用，故空間電荷區(qū)也稱為阻擋層。同時，內電場有助于少數(shù)載流子的漂移運動，因此，在內電場作用下，N區(qū)的空穴向P區(qū)漂移，P區(qū)的電子向N區(qū)漂移，其結果是使空間電荷區(qū)變窄，內電場削弱。顯然，擴散運動與漂移運動是對立的，當二者的運動達到動態(tài)平衡時，空間電荷區(qū)的寬度便基本穩(wěn)定下來。這種寬度穩(wěn)定的空間電荷區(qū)稱為PN結。2．當二極管所加的正向電壓較小時，二極管呈現(xiàn)較大的電阻，正向電流很小，幾乎為零。與這一部分相對應的電壓稱為死區(qū)電壓或閾值電壓。3．左圖為0V，二極管處于截止狀態(tài)。右圖VD2截止，VD1導通，兩電源并聯(lián)，電壓比原電源略小。4．u1＝0，u2＝0時，VD1、VD2管均截止，uo＝0。u1＝0，u2＝U2時，VD1管截止，VD2管導通，uo＝U2。u1＝U1，u2＝U2時，因U1＞U2，所以，VD1管導通，VD2管截止，uo＝U1。輸出波形如圖1-1所示。圖1-1題4答案5．因IZ＜IZM，所以，限流電阻值合適。6．三極管具有的電流放大作用是由三極管的內部結構條件與外部條件共同決定的。（1）內部結構條件①發(fā)射區(qū)很小，但摻雜濃度高。②基區(qū)最薄且摻雜濃度最?。ū劝l(fā)射區(qū)小2～3個數(shù)量級）。③集電結面積最大，且集電區(qū)的摻雜濃度小于發(fā)射區(qū)的摻雜濃度。（2）外部條件外部條件是要保證外加電源的極性使發(fā)射結處于正向偏置狀態(tài)，使集電結處于反向偏置狀態(tài)。7．確定硅管或鍺管與集電極。處于放大狀態(tài)的硅管的發(fā)射結電壓UBE＝0.6～0.7V，鍺管為UBE＝0.2～0.3V。通過驗證兩極之間是否滿足上述關系，即可確定是硅管還是鍺管，且該兩管腳為發(fā)射極或基極，另外一管腳為集電極。確定NPN型或PNP型管。處于放大狀態(tài)的NPN型管，存在UC＞UB＞UE；處于放大狀態(tài)的PNP型管，存在UC＜UB＜UE。據(jù)此可判斷是NPN型或PNP型管。區(qū)分發(fā)射極和基極。處于放大狀態(tài)的NPN型管，UBE＞0；處于放大狀態(tài)的PNP型管，UBE＜0。據(jù)此可判斷發(fā)射極和基極。通過分析可以判斷：（1）為PNP型鍺管，U1、U2、U3所對應的管腳分別為基極、發(fā)射極、集電極。（2）為NPN型硅管，U1、U2、U3所對應的管腳分別為集電極、基極、發(fā)射極。8．判斷發(fā)射結是否正常偏置。處于放大或飽和狀態(tài)的NPN型硅管有UBE＝0.6～0.7V，鍺管有UBE＝0.2～0.3V；處于放大或飽和狀態(tài)的PNP型硅管有UBE＝－（0.6～0.7）V，鍺管有UBE＝－（0.2～0.3）V。判斷處于放大狀態(tài)或飽和狀態(tài)。在判斷發(fā)射結是否正常偏置的基礎上，處于放大狀態(tài)的NPN型管有UC＞UB，處于放大狀態(tài)的PNP型管有UC＜UB；處于飽和狀態(tài)的三極管UCE較小，且NPN型管UCE＞0，UCB＜0，PNP型管UCE＜0，UCB＞0。判斷管子的好壞。若UBE過大或過小，或NPN型管UC＜UE、PNP型管UC＞UE，則管子可能損壞。通過分析可以判斷：（1）、（6）處于放大狀態(tài)；（2）、（3）處于飽和狀態(tài)；（4）、（8）處于截止狀態(tài)；（5）損壞（B與E極開路）；（7）損壞（B與E極擊穿或短路）。項目二一、填空題1．三極管2．電容電感信號源耦合電容直流電源3．靜態(tài)工作點4．非線性失真5．輸入電阻輸出電阻6．輸入級輸出級中間級7．直接耦合阻容耦合變壓器耦合8．零點漂移靜態(tài)工作點相互影響差動放大電路二、選擇題CCACB三、解答題1．（1）（2）當RB＝30kΩ時此時，三極管處于飽和狀態(tài)。2．3．（a）；（b）（c）（d）4．（a）圖中，直流通路能滿足三極管發(fā)射結正偏、集電結反偏的放大條件，但交流通路中集電極直接接地會將輸出信號對地短路而使負載得不到信號，故沒有通暢的輸出通道，不能放大交流信號。（b）圖中，直流通路不能滿足放大條件，一旦電路工作會造出集電結正偏；交流通路中基極直接接地會將輸入信號對地短路，使交流信號無法輸入，不能放大交流信號。（c）圖中，直流通路不能滿足放大條件，不能放大交流信號。（d）圖中，直流通路不能滿足放大條件，無偏置電流，不能放大交流信號。5．（1）在題2中已求出ICQ＝2mA≈IE三極管的輸入電阻rbe為：空載電壓放大倍數(shù)Au0為：負載電壓放大倍數(shù)Au為：輸入電阻ri為：ri≈rbe＝0.963（kΩ）輸出電阻ro為：ro＝RC＝3（kΩ）（2）輸出電壓的幅值為：6．（1）前級靜態(tài)值后級靜態(tài)值同題5，即IC2≈IE2＝2mA，IB2＝0.05mA，UCE2＝4V圖10-6題6圖（2）（ri2同題5，ri2＝0.8kΩ）于是可得放大電路的輸入電阻ri為：輸出電阻ro為：ro＝ro2＝RC2＝2kΩ（3）前級電壓放大倍數(shù)后級電壓放大倍數(shù)同題5，即Au2＝－70.3兩級電壓放大倍數(shù)為：7．（1）前級的輸入電阻和輸出電阻為：后級的輸入電阻和輸出電阻為：（2）各級的等效負載電阻為：前級放大倍數(shù)為：后級放大倍數(shù)為：總放大倍數(shù)為：（3）放大器的輸入電阻與輸出電阻為：ri＝ri1＝0.96kΩro＝ro2＝3.3kΩ8．常用的耦合方式有直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合等。（1）阻容耦合1）前后各級工作點互不影響，方便檢修。2）由于電容器對低頻信號的衰減大，不適合傳送變化緩慢的信號。3）由于電容的體積較大，不能集成化。（1）直接耦合1）元器件少，便于集成。2）前后級工作點互相影響，任一級有問題，整個電路的工作點都將發(fā)生變化;易產(chǎn)生“零漂”?！傲闫本褪禽斎爰壎搪罚o信號輸入）時，輸出端直流電壓出現(xiàn)緩慢變化?！傲闫睂Ψ糯箅娐贩浅Ｓ泻?。（1）變壓器耦合1）能夠進行阻抗變換，前后級工作點互不影響。這是它的最大優(yōu)點。2）因變壓器體積稍大，不能集成，頻率特性差。項目三一、填空題1．輸入級中間級輸出級電源電路2．電流之差的絕對值3．4．基本放大電路反饋網(wǎng)絡5．自激振蕩6．減小消除7．反向比例8．輸入端電阻反饋電容二、選擇題ABACDA三、解答題1．（a）不存在反饋。（b）Rf為反饋元件，引入了電壓并聯(lián)交直流負反饋。（c）Rf、Cf為反饋元件，由于在交流通路中，Cf對地短路，使得交流輸出無反饋，故不存在交流反饋，只有直流反饋。Rf引入了電壓串聯(lián)交直流負反饋。（d）R3為第一級反饋元件，引入電壓串聯(lián)交直流負反饋；R5為第二級反饋元件，引入電壓并聯(lián)交直流負反饋；R6為級間反饋元件，引入電壓并聯(lián)交直流負反饋。（e）Rf為反饋元件，引入了電壓并聯(lián)交直流負反饋。2．3．電路有兩級，前級為反相器，后級為反相加法運算電路，所以有4．前級A1是加法運算電路后級A1是減法運算電路5．此方程為兩個輸入信號的求和，其各個系數(shù)由反饋電阻與各輸入電阻的比值決定。由于式中系數(shù)均為正值，而反相輸入加法器的系數(shù)都是負值，所以需要一級反相器。實現(xiàn)這一運算的電路如圖11-5所示，電路的輸入和輸出關系為：即，為保證兩級都有足夠大的輸入電阻，可取Rf1＝50kΩ，Rf2＝10kΩ，則R1＝10kΩ，R2＝25kΩ。圖3-1題5答案6．輸出波形如3-2（b）所示。需要注意的是，當輸入信號在某一個時間段等于零時，積分器的輸出是不變的，保持前一個時間段的最終值。（a）（b）圖3-2題6圖7．（1）圖3-3（a）所示運算放大器為過零比較器，從同相輸入端輸入，反相輸入端接地，其傳輸特性如圖3-3（b）所示。（2）ui為正弦波電壓時，uo′′為矩形波電壓，其幅值為運算放大器輸出的正、負飽和值。（3）設RC組成的電路，其時間常數(shù)RC＜＜T/2（T為ui的周期），充放電很快。當uo′′＝＋Uom時，迅速充電，充電電流在電阻R上得到一個正尖脈沖；當uo′′＝－Uom時，則得到一個負尖脈沖，即uo′為周期性正負尖脈沖。（4）通過二極管VD的單向性，得到uo為周期性正尖脈沖。輸出電壓uo′′、uo′、uo的波形如圖3-3（c）所示。（a）（b）（c）圖3-3題7圖項目四一、填空題1．將交流電變?yōu)閱畏较蛎}動的直流電單相橋式整流電路2．電容濾波電路電感濾波電路復式濾波電路3．0.9U4．輸出平均電流的1/25．6．取樣環(huán)節(jié)基準電壓電路比較放大環(huán)節(jié)調整環(huán)節(jié)7．三端固定式集成穩(wěn)壓器三端可調式集成穩(wěn)壓器二、選擇題CDBDA三、解答題1．（1）均為上“+”，下“-”。（2）均為全波整流。（3）。（4）uo1，uo2的波形如下圖所示，他們的平均值為。2．，，，。3．圖形如下。4．中的電流和穩(wěn)壓管中的最大電流為（1）為保證空載時穩(wěn)壓管能安全工作，中的電流為（2）負載電流最大值負載電阻的變化范圍為5．（1）輸出電壓的調節(jié)范圍為（2）輸入電壓的允許范圍為項目五一、填空題1．連續(xù)信號離散信號2．高低3．與或非或與4．真值表邏輯函數(shù)表達式邏輯圖波形圖卡諾圖5．2n6．飽和截止7．任何時刻的輸出只與該時刻的輸入狀態(tài)有關，而與先前的輸入狀態(tài)無關8．半加器全加器9．n10．二、選擇題BDCBADCB三、解答題1．（1）（2）（3）（4）2．，圖略。3．（1）（2）4．。。5．根據(jù)題目要求，列出電路的邏輯真值表，如下。根據(jù)真值表可列出邏輯函數(shù)式上式化為與非門形式，為根據(jù)上式可畫出邏輯電路圖為6．根據(jù)題意列出如下真值表真值表通過真值表寫出輸出邏輯式，化簡后可得邏輯圖如下所示。7．4選1數(shù)據(jù)選擇器74LS153的輸出邏輯式為將給定的邏輯函數(shù)式與上面的式子相對應，則有數(shù)據(jù)選擇器的輸入接為，，，電路圖如下，則數(shù)據(jù)選擇器的輸出即要求產(chǎn)生的邏輯函數(shù)。項目六一、填空題1．2原態(tài)2．D觸發(fā)器3．輸入信號輸出狀態(tài)4．5．數(shù)碼寄存器位移寄存器位移寄存器46．二、選擇題BCCCBBDCCC三、解答題1．2．3．略。4．略。5．略。項目七一、填空題1．脈沖2．正反饋3．定時監(jiān)視時鐘4．5～16V200mA二、選擇題BAC三、解答題1．①電路狀態(tài)轉換時，輸入信號在低電平上升過程或高電平下降過程中，其所對應的輸入轉換電平各不相同。②電路狀態(tài)轉換時，通過電路內部的正反饋過程使輸出電壓波形的邊沿變得很陡。2．①電路只有一個穩(wěn)定的狀態(tài)，另一個狀態(tài)是暫穩(wěn)態(tài)，不加觸發(fā)信號時，它始終處于穩(wěn)態(tài)。②在外加觸發(fā)脈沖（上升沿或下降沿）作用下，電路才能由穩(wěn)態(tài)進入暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)不能長久保持，經(jīng)過一段時間后能自動返回原來的穩(wěn)態(tài)。③暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)的時間取決于電路本身的參數(shù)，與外加觸發(fā)信號無關。3．①設電源剛接通時，電路輸出端為高電平，由于此時電容器C尚未充電，其兩端電壓為零，則和為低電平，電路處于第1暫穩(wěn)態(tài)。②隨著高電平通過電阻R對電容C充電，電位逐漸升高。當超過的輸入閥值電平時，翻轉，變?yōu)榈碗娖?，使也翻轉，變?yōu)楦唠娖?，由于電容電壓不能突變，也有一個正突跳，保持輸出為低電平，此時電路進入第2暫穩(wěn)態(tài)。③隨著高電平對電容C并經(jīng)電阻R的反向充電，電位