電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版習(xí)題答案

第一章1.1如需將PN結(jié)二極管處于正向偏置，應(yīng)如何確定外接電壓的極性？答：如需將PN結(jié)二極管處于正向偏置，外接電壓的極性應(yīng)該是P區(qū)端接高電位，N區(qū)端接低電位。1.2PN結(jié)二極管的單向?qū)щ娦允窃谑裁赐獠織l件下才能顯示出來？答：在外部施加了正、反相電壓且出現(xiàn)正相導(dǎo)通、反相截止時才能顯示出來。1.3PN結(jié)兩端存在內(nèi)建電位差，若將PN結(jié)短路，問有無電流流過？答：二極管短路時沒有電流。原因是ＰＮ結(jié)兩端雖有電位差，但是在半導(dǎo)體和金屬電極接觸處，也有"接觸電位差"，后者抵消了ＰＮ結(jié)兩端的電位差。金屬一半導(dǎo)體結(jié)和ＰＮ結(jié)不同：（１）沒有單向?qū)щ娦?，（２）接觸電位差和外加電壓的極性及幅值無關(guān)。這種接觸叫做"歐姆接觸"。從另一種角度分析，如果有電流，金屬導(dǎo)線就會發(fā)熱，二極管就要冷卻。作為一個熱平衡的整體，要產(chǎn)生這種現(xiàn)象是不可能的。所以，二極管短路時Ｉ＝０。1.4比較硅、鍺兩種二極管的性能。在工程實踐中，為什么硅二極管應(yīng)用得較普遍？答：鍺有32、硅有14個電子，最外圍都有四個價電子。電子數(shù)量、層數(shù)越多，受熱激發(fā)的后價電子脫離共價健束縛的可能性就越大，所以，硅半導(dǎo)體更穩(wěn)定。1.5當(dāng)輸入直流電壓波動或外接負(fù)載電阻變動時，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的輸出電壓能否保持穩(wěn)定？若能穩(wěn)定，這種穩(wěn)定是否是絕對的？答：當(dāng)輸入直流電壓波動或外接負(fù)載電阻變動時，穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的輸出電壓能保持基本穩(wěn)定，但是由于其反相擊穿特性曲線并非完全垂直下降，所以這種穩(wěn)定不是絕對的。1.6光電子器件為什么在電子技術(shù)中得到越來越廣泛的應(yīng)用？試列舉一二例。答：因為可以利用可見或不可見光進(jìn)行信號指示、遙控、遙測。減少了導(dǎo)線的連接和一些干擾，帶來了方便，比如電視機等家電的遙控器、指示燈等都是應(yīng)用實例。1.7如何用萬用表的“Ω”擋來辨別一只二極管的陽、陰兩極？（提示：模擬型萬用表的黑筆接表內(nèi)直流電源的正端，而紅筆接負(fù)端）答：如果二極管的內(nèi)阻較小，模擬型萬用表的黑筆接的是P端，而紅筆接的是N端。否則，如果二極管的內(nèi)阻較大，則模擬型萬用表的黑筆接的是N端，而紅筆接的是P端。1.8在用萬用表R×10,R×100,R×1k三個歐姆檔測量某二極管的正向電阻時，共測得三個數(shù)值：4k、85Ω、680Ω。試判斷它們各是哪一檔測出的。答：用萬用表測出的二極管電阻值是它的直流電阻。由于二極管是非線性元件，它的電壓和電流不成正比，所以通過管子的電流也不同，測出的直流電阻也不同。當(dāng)用低阻檔測量時，由于萬用表的內(nèi)阻小，通過二極管的電流大，管子工作在較高工作點處,所以直流電阻(VD1/ID1)小。當(dāng)用高阻檔測量時,萬用表內(nèi)阻大,通過二極管的電流小,管子工作在較低工作點處,所以直流電阻(VD2/ID2)大。因此，4k對應(yīng)于R×1k；85Ω對應(yīng)于R×10；680Ω對應(yīng)于R×100。1.9有A、B兩個小功率二極管，它們的反向飽和電流分別為0.5A和0.01A；在外加相同的正向電壓時的電流分別為20mA和8mA。你認(rèn)為哪一個管子的綜合性能較好？答：因為二極管正、反相電阻差越大越好，而20/0.0005＝40000；8/0.00001=800000；后者反差大于前者。所以8mA管子的綜合性能較好。1.10為什么說在使用二極管時，應(yīng)特別注意不要超過最大整流電流和最高反向工作電壓？答：因為超過最大整流電流極限值后會造成二極管燒壞。超過最高反向工作電壓會成二極管擊穿1.11二極管電路如圖所示，試判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止，并求出AO兩端電壓UAO。設(shè)二極管是理想的。解:根據(jù)題意，以O(shè)為參考點（a）D導(dǎo)通UAO=-6V（b）D截止UAO=-12V.（c）D2截止,D1導(dǎo)通UAO=0V（d）D2截止,D1截止UAO=-12V1.12在圖所示電路中，設(shè)二極管為理想的，且ui=5sint(V)。試畫出uO的波形。解：圖（a）只有正半周，圖(b)只有負(fù)半周2.1既然BJT具有兩個PN結(jié)，可否用兩個二極管取代PN結(jié)并相聯(lián)以構(gòu)成一只BJT?試說明其理由。答：不可以，因為BJT的兩個PN結(jié)摻雜濃度、面積等制作工藝與二極管不同2.2要使BJT具有放大作用，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置電壓應(yīng)如何聯(lián)接？答：集電極結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏2.3一只NPN型BJT，具有e、b、c三個電極，能否將e、c兩電極交換使用？為什么？答：不可以，因為為了吸收更多的電子，集電極面積大，為發(fā)射更多的電子發(fā)射極摻雜濃度高。交換后，集電極發(fā)射電子的能力很低，三極管的放大能力降低。2.4為什么BJT的輸出特性在VCE＞1V以后是平坦的？又為什么說，BJT是電流控制器件？答：BJT的輸出特性在VCE＞1V以后因為發(fā)射極發(fā)射出來的所有電子都被集電極吸收，此時再增加集電極與發(fā)射極之間的電壓，發(fā)射極也沒有更多的電子向外發(fā)射了。所以VCE＞1V以后的輸出特性是平坦的。由于基極的空穴被發(fā)射區(qū)來的電子中和，為了維持基區(qū)空穴的濃度不變，所以要向電源索取空穴，不斷的向基區(qū)補充。2.5BJT的電流放大系數(shù)、是如何定義的，能否從共射極輸出特性上求得值，并算出值？在整個輸出特性上，或值是否均勻一致？答：=IC/IB，=IC/IE，在整個輸出特性上，或值基本是均勻一致的。2.6在分析電路時，為什么要規(guī)定參考電位點和正方向？答：便于計算和進(jìn)行相位分析2.7放大電路為什么要設(shè)置合適的Q點？在圖中，設(shè)Rb=300k，Rc=4k，VCC=12V。如果使IB=0A或80A，問電路能否正常工作？答：放大電路設(shè)置合適的Q點可以放大電路工作在放大區(qū)還可以使輸出電壓達(dá)到最大值。Rb=300k，Rc=4k，VCC=12V。如果使IB=0A放大電路工作在截止區(qū)。如果使IB=80A，ICMAX=VCC/RC=12/4=3mA=IC/IB=3/0.08=37.5如果<37放大器可以工作在放大區(qū)。否則，工作在飽和區(qū)。2.8在圖的電路中，設(shè)Rb=300k，Rc=4k，VCC=12V。若RL≈∞，問交流負(fù)載線是什么？解：直流負(fù)載線：M=VCC=12V，N=VCC/RC=12/4=3mA交流負(fù)載線：因為RL≈∞，交直流負(fù)載線是重合的。所以A=M=12V，B=N=3mA2.9當(dāng)測量圖T2.10中的集電極電壓VCE時，發(fā)現(xiàn)它的值與VCC=12V接近，問管子處于什么工作狀態(tài)？試分析其原因，并排除故障使之正常工作。答：測量中的集電極電壓VCE的值與VCC=12V接近，說明管子處于截止?fàn)顟B(tài)。原因可能是基極電阻開路或接觸不良。2.10測得某放大電路中BJT的兩個電極的電流如圖T2.33所示。（1）求另一個電極電流，并在圖中標(biāo)出實際方向；（2）標(biāo)出e、b、c極，并判斷該管是NPN管還是PNP管；（3）估算其和值。答：根據(jù)基爾霍夫定律：流入節(jié)點的電流等于流出的電流，所以第三條腿為4.1mA.流出，且是發(fā)射極。所以是NPN管。電流最小的是基極，第一條腿是基極，剩下的第二條腿是發(fā)集電極。分析圖所示各電路對正弦交流信號有無放大作用，并簡述理由。設(shè)各電容的容抗可忽略。解：(a)基極與電源短路，會燒壞三極管。不滿足集電結(jié)反偏，不能放大。(b)Rb、Rc選擇合適，滿足發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，可以放大。(c)發(fā)射極反偏。不能放大2.12電路如圖T2.56所示，設(shè)BJT的=80，Rc=4k，VCC=12V，ICEO、UCES可忽略不計。試分析當(dāng)Rb分別為40k、500k和∞（開路）時，BJT各工作在其輸出特性曲線的哪些區(qū)域，并求出相應(yīng)的集電極電流IC。解：為判斷工作區(qū)先求出集電極最大電流：Rb=40K時：三極管飽和。IC=ICMAX=2.92mARb=500K時：IC=1.84mA放大2.13測得電路中幾個三極管的各極對地電壓如圖所示，其中某些管子已損壞，對于已損環(huán)的管子，判斷損環(huán)情況，其它管子則判斷它們各工作在放大、飽和和截止?fàn)顟B(tài)中的哪個狀態(tài)?答：(a)NPNUB<UEBE結(jié)反偏截止(b)PNPUC<UB<UEUBE=-0.2GeUC<UBCB結(jié)反偏；UB<UEBE結(jié)正偏，放大(c)NPNUC<UB飽和(d)NPNUBE>0.7VBE結(jié)開路燒壞2.14圖T2.38為某放大電路及三極管輸出特性曲線。圖中VCC=12V，Rc=5k，Rb=560k，RL=5k，三極管UBE=0.7V。解：M=12VN=VCC/RC=12/5=2.4mA直流負(fù)載線UCE=7VIC=1mA由圖解得：連接MN過IB=20uA線得靜態(tài)工作點Q處于放大區(qū)。在Q做垂線交于uce得三極管靜態(tài)CE電壓UCE，做水平線交于iC得靜態(tài)直流電流IC。直流負(fù)載線UCE=7VIC=1mAA=UCE+ICRL’=UCE+IC(RC//RL)=7+1(5//5)=9.5VB=IC+UCE/RL’=1+9.5/2.5=4.8mA連接A過靜態(tài)工作點Q交于B得交流負(fù)載線。從圖中可看出 Q到A點間距較小，最大輸出電壓取較小值，2.15解：IB=0.018mA，IC=1Ma,UCE=1V,Q點不合適，可改變RB,RC阻值2.16分壓式偏置電路如圖T2.44所示，已知三極管的UBE=0.7V，rbb=100，=60，UCE(sat)=0.3V。（1）估算工作點Q；（2）求放大電路的Au、Ri、Ro、Aus。（3）求最大輸出電壓幅值Uomax；（4）若電路其它參數(shù)不變，問上偏流電阻Rb1為多大時，能使UCE=4V？解：①求靜態(tài)工作點基極電位：集電極電流：UCE電壓：②求解：Au、Ri、Ro、Aus求結(jié)電阻：求放大倍數(shù)：求輸入電阻：求輸出電阻：求源電壓放大倍數(shù)：③求最大輸出電壓：④求其它參數(shù)不變，UCE=4V時的RB1:2.17一個放大電路的理想頻響是一條水平線，而實際放大電路的頻響一般只有在中頻區(qū)是平坦的，而在低頻區(qū)或高頻區(qū)，其頻響則是衰減的，這是由哪些因素引起的？答：低頻區(qū)主要是由于輸入、輸出端的電容和射極旁路電容Ce造成的影響。高頻區(qū)是由于三極管內(nèi)部的結(jié)電容造成的影響。2.18多級放大電路的頻帶寬度為什么比其中的任一單級電路的頻帶窄？答：單級放大電路的截止頻率對應(yīng)0.7Au，而該點在兩級放大電路對應(yīng)0.7*0.7=0.5Au，截止頻率仍在0.7Au處，所以通頻帶變窄，級數(shù)越多，增益增高，通頻帶變窄2.19什么叫反饋？什么叫直流反饋和交流反饋？答：把電子系統(tǒng)的輸出量（電壓或電流）的一部分或全部，經(jīng)過一定的電路（稱為反饋網(wǎng)絡(luò)）送到它的輸入端，與原來的輸入量（電壓或電流）共同控制該電子系統(tǒng)，這種連接稱為反饋。2.20反饋放大電路產(chǎn)生自激的原因是什么？答：在某一頻率下輸入輸出之間的相位Δ達(dá)到－180或180，則與必然會由中頻時的同相變?yōu)榉聪?，這時，即凈輸入信號的模將由中頻時與的相減變?yōu)橄嗉?，凈輸入信號得到加強，因此變成了正反饋。同時，如果反饋很強，就很大，這時即使去掉輸入信號（即＝0），則因＝0－＝－，反饋信號就完全可以取代原來的輸入信號，于是出現(xiàn)了沒有輸入信號而有一定輸出信號的現(xiàn)象，也就是說，在這個頻率點上產(chǎn)生自激振蕩。因此，負(fù)反饋放大器產(chǎn)生自激振蕩的根本原因是電路中的附加相移。2.21在圖所示的電路中，所引入的反饋是正反饋還是負(fù)反饋？是直流反饋還是交流反饋？指出反饋網(wǎng)絡(luò)是由什么元件組成。解：（a）R1、R2、C引入的反饋是直流負(fù)反饋（b）R2構(gòu)成級間是交、直流負(fù)反饋；R3構(gòu)成末級負(fù)交、直流反饋。（c）所引入的反饋是交、直流反饋，R2、A2構(gòu)成的是A1負(fù)反饋。（d）R2、A2構(gòu)成的是A1的交、直流負(fù)反饋，；R4構(gòu)成A1負(fù)反饋。2.22在圖所示的電路中，判斷哪些是交流反饋？確定這些交流反饋的性質(zhì)和組態(tài)答：（a）交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋（b）交、直流電流串聯(lián)負(fù)反饋（c）R1：級間交、直流電壓并聯(lián)負(fù)反饋；R2：T2交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋（d）R1：級間交、直流電流并聯(lián)負(fù)反饋；R2：T2交、直流電流串聯(lián)負(fù)反饋2.23對于某電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，若輸入電壓Ui=0.1V（有效值），測得其輸出電壓為1V，去掉負(fù)反饋后，測得其輸出電壓為10V（保持Ui不變），求反饋系數(shù)Fu。解：（1）根據(jù)已知條件求出無反饋時的電壓放大倍數(shù)Au:（2）求出有反饋時的電壓放大倍數(shù)Auf：（3）根據(jù)求反饋系數(shù)Fu：2.24為了滿足下述要求，各應(yīng)引入什么組態(tài)的負(fù)反饋？（1）某儀表放大電路，要求輸入電阻大，輸出電阻穩(wěn)定；（2）某電壓信號內(nèi)阻很大（幾乎不能提供電流），但希望經(jīng)放大后輸出電壓與信號電壓成正比；（3）要得到一個由電流控制的電流源；（4）要得到一個由電流控制的電壓源；（5）需要一個阻抗變換電路，輸入電阻小，輸出電阻大；答：（1）要求輸入電阻大，輸出電阻（壓）穩(wěn)定；采用電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（2）因為要求輸出電壓與信號電壓成正比；所以采用由共集電路構(gòu)成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋。（3）要得到一個由電流控制的電流源；采用電流并聯(lián)負(fù)反饋。（4）要得到一個由電流控制的電壓源；采用電壓并聯(lián)負(fù)反饋。（5）需要一個阻抗變換電路，輸入電阻小，輸出電阻大；采用電流并聯(lián)負(fù)反饋。2.25電路如圖T4.15所示，它的最大越級反饋可從T的集電極或發(fā)射極引出，接到T1的發(fā)射極或基極，于是共有四種接法（1和3、1和4、2和3、2和4相接）。試判斷這四種接法各為什么組態(tài)的反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？答：用瞬時極性法標(biāo)出各反饋端的極性后判斷：1和3：電壓并聯(lián)負(fù)反饋。1和4：電流并聯(lián)正反饋。2和3：電壓串聯(lián)正反饋。2和4：電流串聯(lián)負(fù)反饋。3.1為什么JFET的輸入電阻比BJT高得多？答：結(jié)型場效應(yīng)管輸入極的PN結(jié)GS結(jié)始終是處于反偏狀態(tài)，PN結(jié)反偏時耗盡層加寬、結(jié)電阻增大。BJT管輸入極的PN結(jié)BE結(jié)始終是處于正偏狀態(tài)，PN結(jié)正偏時耗盡層變窄，結(jié)電阻減小。3.2JEFT的柵極與溝道間的PN結(jié)在一般作為放大器件工作時，能用正向偏置嗎？BJT的發(fā)射結(jié)呢？答：JEFT的柵極與溝道間的PN結(jié)在一般作為放大器件工作時，不可以用正向偏置。因為當(dāng)JFET正偏時，其PN結(jié)都處于正偏狀態(tài)，溝道兩側(cè)的耗盡層消失，對DS溝道失去了控制作用。所以失去放大作用。3.3圖所示符號各表示哪種溝道的JEFT？其箭頭方向代表什么？答：圖(a)為N溝道，(b)為P溝道場效應(yīng)管。其箭頭方向代表正偏方向3.4試由圖所示輸出特性曲線判斷它們各代表何種器件，如是JFET管，請說明它屬于何種溝道。答：（a）BJT晶體管。（b）N溝道場效應(yīng)管（c）P溝道場效應(yīng)管3.5試分別畫出N溝道和P溝道JEFT的輸出特性和轉(zhuǎn)移特性曲線示意圖，并在特性曲線中標(biāo)出iD、uDS、uGS、IDSS和Up等參數(shù)，說明uDS、uGS和Up在兩種溝道JETF中的極性。答：（a）N溝道場效應(yīng)管UDS>0V、UGS<0V。（b）P溝道場效應(yīng)管UDS<0V、UGS>0V。3.6為什么MOSFET的輸入電阻比JEFT高？答：MOSFET的輸入部分是絕緣的，所以柵極沒有電流。而JEFT的輸入部分是反偏的。在一定溫度下由于本征激發(fā)的作用，在半導(dǎo)體內(nèi)還會產(chǎn)生電子、空穴對，反向漏電流雖然很小，但是還是存在的。所以MOSFET的輸入電阻比JEFT高。3.7判斷工作區(qū)域a）恒流，b）恒流c）恒流d）可變電阻3.8FET有許多類型，它們的輸出特性及轉(zhuǎn)移特性各不相同，試總結(jié)出判斷類型及電壓極性的規(guī)律。答：N溝道：結(jié)型UGS<0V，UP<0V。電流由漏端流進(jìn)，源端流出ID>0。 MOS增強型：UGS>0V，UT>0V。電流由漏端流進(jìn)，源端流出ID>0。 MOS耗盡型：UP<UGS<UBR，UP<0V。電流由漏端流進(jìn)，源端流出ID>0。P溝道：結(jié)型UGS>0V，UP>0V。電流由源端流進(jìn)，漏端流出ID<0。 MOS增強型：UGS<0V，UT<0V。電流由源端流進(jìn)，漏端流出ID<0。 MOS耗盡型：UP>UGS>UBR，UP>0V。電流由源端流進(jìn)，漏端流出ID<0。3.9考慮P溝道FET對電源極性的要求，畫出自這種類型管子組成的共源放大電路。答：如圖所示3.10一個JFET的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示，試問：(1)它是N溝道還是P溝道的FET？(2)它的夾斷電壓UP和飽和漏極電流IDSS各是多少？答：(-3V,3mA)3.11一個MOSFET的轉(zhuǎn)移特性如圖所示（其中漏極電流iD的方向是它的正方向）。試問：（1）該管是耗盡型還是增強型？（2）是N溝道還是P溝道？（3）從這個轉(zhuǎn)移特性上可求出該FET的夾斷電壓UP還是開啟電壓UT？其值等于多少？答：（1）增強型（2）MOSFET-P溝道（3）UT=-4V3.12增強型FET能否用自偏壓的方法來設(shè)置靜態(tài)工作點？試說明理由。解：增強型FET不能用自偏壓的方法來設(shè)置靜態(tài)工作點。因為增強型FET的柵極電壓必須大于零伏。而自偏壓形成的柵極電壓都是小于零伏。3.13已知電路參數(shù)如圖所示，F(xiàn)ET工作點上的互導(dǎo)gm=1ms，設(shè)rd＞＞Rd。（1）畫出電路的小信號模型；（2）求電壓增益Au；（3）求放大器的輸入電阻Ri。解（1）：小信號等效模型如圖所示：解（2）：解（3）：答：Au=-3.33，Ri=2.07M解畢3.14源極輸出器電路如圖所示，已知FET工作點上的互導(dǎo)gm=0.9ms，其它參數(shù)如圖中所示。求電壓增益Au、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。解1：解2：解3：答：Au=0.915；Ri=2.075M；Ro=1.017K解畢4.1在反相求和電路中，集成運放的反相輸入端是如何形成虛地的？該電路屬于何種反饋類型？答：在反相求和電路中，集成運放的反相輸入端是等于同相輸入端的電壓，而同相端接地，所以在反相形成虛地。該電路屬于電壓并聯(lián)負(fù)反饋4.2說明在差分式減法電路中，運放的兩輸入端存在共模電壓，為提高運算精度，應(yīng)選用何種運放？答：應(yīng)選用C7650因為其共模抑制比最高KCMR=120~150最高。4.3在分析反相加法、差分式減法、反相積分和微分電路中，所根據(jù)的基本概念是什么？KCL是否得到應(yīng)用？如何導(dǎo)出它們輸入-輸出的關(guān)系？答：所根據(jù)的基本概念是虛短、虛斷。KCL在分析反饋電流與比較電流的關(guān)系時得到應(yīng)用。根據(jù)反饋電流與比較電流的關(guān)系導(dǎo)出輸出-輸入的關(guān)系。4.4為減小共模信號對運算精度的影響，應(yīng)選用何種運算電路和何種運放？答：應(yīng)選用共模抑制比盡量高的運放電路4.5為減小運算電路的溫度漂移，應(yīng)選用何種運放？溫度漂移產(chǎn)生的輸出誤差電壓能否用外接人工調(diào)零電路的辦法完全抵消？答：應(yīng)選溫漂低的運放。溫度漂移產(chǎn)生的輸出誤差電壓不能用外接人工調(diào)零電路的辦法完全抵消，因為外接調(diào)零裝置只能補償當(dāng)前環(huán)境下的靜態(tài)的UOO，不能跟蹤溫度的變化，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，需要重新調(diào)零。4.6為減小積分電路的積分誤差，應(yīng)選用何種運放？答：應(yīng)選用共模電壓抑制比高的集成運放。4.7什么叫無源和有源濾波電路？答：采用無源元件R、L和C組成的濾波電路為無源濾波電路。采用集成運放和無源元件R、C組成的濾波電路為有源濾波電路4.8差動放大器中一管輸入電壓uil=3mV，試求下列不同情況下的差模分量與共模分量：（1）ui2=3mV；（2）ui2=－3mV；（3）ui2=5mV；（4）ui2=－5mV。答：1）uic=3mV，uid=0v2）uic=0mV，uid=3mv3）uic=4mV，uid=1mv4）uic=-1mV，uid=4mv4．9若差動放大器輸出表示式為uo=1000ui2－999ui1。求：（1）共模放大倍數(shù)Auc；（2）差模放大倍數(shù)Aud；（3）共模抑制比KCMR。答：4.10求圖所示電路的輸出電壓uo，設(shè)運放是理想的；；；；將電路中的電阻參數(shù)代入上式得；；；整理后：代入中=2.31u3+1.16u4-2u2-1.25u14.11畫出實現(xiàn)下述運算的電路：uo=2ui1－6ui2+3ui3－0.8ui44.12圖為積分求和運算電路，設(shè)運放是理想的，試推導(dǎo)輸出電壓與各輸入電壓的關(guān)系式。解：根據(jù)虛斷：i1+i2+i3=if4.13實用積分電路如圖所示，設(shè)運放和電容均為理想的。（1）試求證：；（2）說明運放A1、A2各起什么作用？解：；；∵Rf＝R2R1＝R3∴∵ ①；將代入①后u01得： 對等式兩邊積分得： －4.14求圖所示比較器的閥值，畫出傳輸特性。又若輸入電壓uI波形如圖所示時，畫出uo波形（在時間上必須與uI對應(yīng)）。解：uo=6V時uo=-6V時輸出波形如圖（b）。傳輸特性如圖（c）.第五章5.1由于功率放大電路中的BJT常處于接近極限工作狀態(tài)，因此，在選擇BJT時必須特別注意哪三個參數(shù)？答：1．功率BJT的的散熱2．器件工作不應(yīng)進(jìn)入二次擊穿區(qū)3．使用時要降低額定值5.2與甲類功率放大電路相比，乙類互補對稱功率放大電路的主要優(yōu)點是什么？答：輸出功率越大管耗低，效率高。5.3乙類互補對稱功率放大電路的效率在理想情況可達(dá)到多少？答：乙類互補對稱功率放大電路的效率在理想情況可達(dá)到：5.4設(shè)采用雙電源互補對稱電路，如果要求最大輸出功率為5W，則每只功率BJT的最大允許管耗PCM至少應(yīng)大？答：5.5設(shè)放大電路的輸入信號為正弦波，問在什么情況下，電路的輸出出現(xiàn)飽和及截止的失真？在什么情況下出現(xiàn)交越失真？用波形示意圖說明這兩種失真的區(qū)別。答：1、甲類電路中在輸入信號過大的情況下電路的輸出端出現(xiàn)飽和及截止的失真：信號正半周使得NPN管飽和。信號負(fù)半周使得NPN管截止。而乙類放大器只會出現(xiàn)飽和失真。2、甲類電路沒有交越失真。乙類放大器在UBB之間電壓小于2UBE時會出現(xiàn)交越失真。5.6在輸入信號為正弦波作用下，互補對稱電路輸出波形是否有可能出現(xiàn)線性（即頻率）失真？為什么？答：在輸入信號過大的情況下，出現(xiàn)飽和失真后，產(chǎn)生了新的頻率。所以互補對稱電路輸出波形出現(xiàn)了線性失真。5.7在甲類、乙類和甲乙類放大電路中，放大管的導(dǎo)通角分別等于多少？它們中哪一類放大電路效率高？答：甲類：180乙類：90甲乙類：180～2705.8在圖所示電路中，設(shè)BJT的=100，UBE=0.7V，UCES=0，ICEO=0，電容C對交流可視為短路。輸入信號ui為正弦波。（1）計算電路可能達(dá)到的最大不失真輸出功率Pom；（2）此時Rb應(yīng)調(diào)節(jié)到什么數(shù)值？（3）此時電路的效率=？試與工作在乙類的互補對稱電路比較。解：1、或者：2、3、＝9W5.9一雙電源互補對稱電路如圖所示，設(shè)已知VCC=12V，RL=16，ui為正弦波。求：（1）在BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計的條件下，負(fù)載上可能得到的最大輸出功率Pom；（2）每個管子允許的管耗PCM至少應(yīng)為多少？（3）每個管子的耐壓U(BR)CEO應(yīng)大于多少？解：最大輸出功率Pom:每個管子允許的管耗PCM至少：每個管子的耐壓U(BR)CEO應(yīng)大于：5.10在圖T6.15所示電路中，設(shè)ui為正弦波，RL=8，要求最大輸出功率Pom=9W。BJT的飽和壓降VCES可以忽略不計，求：（1）正、負(fù)電源VCC的最小值；（2）根據(jù)所求VCC最小值，計算相應(yīng)的最小值ICM、U(BR)CEO；（3）輸出功率最大（Pom=9W）時，電源供給的功率PV；（4）每個管子允許的管耗PCM的最小值；（5）當(dāng)輸出功率最大（Pom=9W）時所要求的輸入電壓有效值。解：（1）因為求最大輸出功率時UOM=VCC 所以（2）（3）（4）PCM=0.2PM=0.2X9=1.8W(5)5.11設(shè)電路如圖所示，管子在輸入信號ui作用下，在一周內(nèi)T1和T2輪流導(dǎo)電約180°，電源電壓VCC=20V，負(fù)載RL=8，試計算：（1）在輸入信號Ui=10V（有效值）時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率；（2）當(dāng)輸入信號ui的幅值為Uim=VCC=20V時，電路的輸出功率、管耗、直流電源供給的功率和效率。解：(1)求Ui=10V時的參數(shù)：PO、PVT、PV因為,且共集電路Ui=Uo所以(1)求當(dāng)輸入信號ui的幅值為Uim=VCC=20V時的參數(shù)：PO、PVT、PV因為,且共集電路Ui=Uo所以或者第六章習(xí)題6.1簡述直流穩(wěn)壓電路的組成和各部分的作用。答：直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器，整流電路，濾波電路，和穩(wěn)壓電路組成。變壓器的作用是降壓和電源電網(wǎng)隔離。整流是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮兂蓡畏较虻拿}動電壓。濾波是對脈動電壓進(jìn)行濾波，從而得到比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓對輸出進(jìn)行穩(wěn)壓，保證輸出電壓的穩(wěn)定。6.2整流二極管的反向電阻不夠大，而正向電阻較大時，對整流效果會產(chǎn)生什么影響？答：不能起到整流作用6.4在整流濾波電路中，采用濾波電路的主要目的是什么？就其結(jié)構(gòu)而言，濾波電路有電容輸入式和電感輸入式兩種，各有什么特點？各應(yīng)用于何種場合？答：濾波電路適用于濾去整流輸出電壓中的紋波電容輸入濾波電路特性：1）流過二極管瞬時電流大。2）RLC越大，電容放電越慢，負(fù)載電壓中紋波成分少，平均電壓越高。電感輸入濾波電路特性：1）整流管的峰值電流很小2）輸出特性平坦電容濾波電路適用低電壓，大電流場合6.5電路如圖6.4（a）所示，電路中u2的有效值U2=20V。①電路中RL和C增大時，輸出電壓是增大還是減??？為什么？②在RLC=時，輸出電壓Uo與U2的近似關(guān)系如何？③若將二極管D1和負(fù)載電阻RL分別斷開，各對Uo有什么影響？④若C斷開時，Uo=？答：1)輸出電壓增大，RLC越大，電容放電越慢，負(fù)載電壓中紋波成分少，平均電壓越高。2）Uo=（1.1~1.2）u23）二極管斷開，半波整流輸出電壓會下降，電阻斷開，輸出電壓會上升。4）Uo=0.9u26.6衡量穩(wěn)壓電路的質(zhì)量指標(biāo)有哪幾項，其含義是什么？答:特性指標(biāo)：1）允許的輸入電壓2）輸出電壓3）輸出電流4）輸出電壓調(diào)節(jié)范圍質(zhì)量指標(biāo)：1）穩(wěn)壓系數(shù)2）輸出電阻3）溫度系數(shù)4）紋波電壓6.7串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路由哪幾部分組成，各部分的功能是什么？答：由基準(zhǔn)電壓電路比較放大電路，取樣網(wǎng)絡(luò)，和調(diào)整管組成。6.8在圖6.9所示的電路中，若已知電路參數(shù)和基準(zhǔn)電壓UREF時，求下列3種情況下的輸出電壓，①電阻R1短路。②電阻R2開路。③電阻R1=R2=R3。答：1）R1短路Uo=UREF(1+R1/R2)=UREF2)R2開路Uo=UREF(1+R1/R2)=UREF3）Uo=UREF(1+R1/R2)=2UREF6.10電路如圖6.15所示，集成穩(wěn)壓器7824的2,3端電壓U32=UREF=24V，求輸出電壓UO和輸出電流IO的表達(dá)式，說明該電路具有什么作用。答：具有恒流源作用第七章習(xí)題7.1請將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)：1）（101.01）2=（5.25）102）（F.C）H=（15.75）103）（01001101.10011100）2=（77.6）104）（7.4）O=（7.5）107.2請將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)：1）（12）D=（1100）22）（17.8）D=（10001.11）23）（32.5）D=（100000.1）24）（24.25）D=（11000.01）27.3請將下列數(shù)轉(zhuǎn)換為8421BCD碼：1）（95）D=（10010101）84212）（10.1）D=（00010000.0001）84217.4寫出下列函數(shù)的反演式和對偶式：1）2)3)4)7.5寫出下列函數(shù)的最小項表達(dá)式1)=∑m（1，3，4，5，7）2）=∑m（0，1，3，4，5）3）=∑m（0，4，8，9，10，11，12）4）=∑m（2，6，，7，10，14）7.6根據(jù)真值表寫出函數(shù)的最小項和最大項表達(dá)式：F=∑m（0，3，5，6）=∏M(1,2,4,7)7.7請將下列函數(shù)用二輸入與非門表示，并畫出電路圖：1)F=2)F=3)F=7.8用公式法化簡下列函數(shù)：1)F=A+2)3)7.9用卡諾圖化簡下列函數(shù)：`1)ABC00011110011112)ABC0001111001113)ABC000111100111114)ABCD0001111000101111111101115)ABCD000111100011011111111011 6)ABCD0001111000111101111011117)ABC0001111001χ1χ18)ABCD00011110001110111111χ1110χχχ第八章習(xí)題8.1TTL門電路是由若干個三極管構(gòu)成，請說明三極管可以分為幾種工作狀態(tài)，如果用三極管構(gòu)成TTL與非門，通常使用的是哪幾種工作狀態(tài)？答：放大，飽和，截止，構(gòu)成與非門適用飽和與截止?fàn)顟B(tài)8.2已知兩個相同的TTL非門串接成如圖8.20(a)所示，非門的傳輸特性曲線如圖8.20(b)所示，其輸入電壓波形如圖8.21(c)所示，試畫出VO1和VO2的波形。答：8.3標(biāo)準(zhǔn)TTL的典型參數(shù)為：=16mA，=-1.6mA，=0.4mA，=0.04mA，請計算輸出高電平時的扇出系數(shù)和輸出低電平時的扇出系數(shù)，并確定該門電路帶同類型門電路的數(shù)量NO。答：,所以8.4請寫出下列TTL門電路的輸出：1）F1輸出0，2）F2輸出1，3）F3輸出0,4)F4=1,5)F5=0,6)F6=08.574系列邏輯門電路的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)是：UOHmin=2.4V，UOLmax=0.4V，UIHmin=2.0V，UILmax=0.8V，請計算74系列的輸入高電平時的噪聲容限UNH和輸入低電平時的噪聲容限UNL。答：8.6請寫出下列門電路的輸出：答：1）F1=0,2)F2=1,3)F3輸出高阻，4）F4=08.7分別寫出圖8.23所示電路的邏輯功能：1)2)8.8由74LS125和74LS04構(gòu)成下列電路圖，請根據(jù)輸入波形畫出輸出波形。答：B=0,;B=1,第九章習(xí)題9.1分析圖9.24中電路的功能：答：1）同或2）M0=1時，Y等于A，M=1，Y相當(dāng)于取反9.2請用基本門電路設(shè)計一全加器電路，真值表如下表所示答：9.3請用74LS00實現(xiàn)圖9.25所示輸入、輸出波形實現(xiàn)的邏輯功能答：9.4請化簡下列函數(shù)，并用盡量少的與非門實現(xiàn)下列函數(shù)：答：1)2)3)圖略4）9.5請用74138實現(xiàn)下列函數(shù)答：1） 2）3）4）9.6請用2片74138實現(xiàn)下列函數(shù)答：1）2）9.7請用74138實現(xiàn)：8421碼轉(zhuǎn)化成2421碼答：ABCDF3F2F1F000000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000111010011111由真值表9.8用74153實現(xiàn)下列函數(shù)答：1）2）3）9.9判斷是否會出現(xiàn)競爭冒險現(xiàn)象答：1）會，當(dāng)B=0,C=0時，2)會，當(dāng)A=0,C=0時，3)會，由卡諾圖可知，存在不相交的圈。第十章習(xí)題一、選擇題1、時序電路可由（B）組成。A.門電路B.觸發(fā)器或觸發(fā)器和門電路C.觸發(fā)器或門電路D.組合邏輯電路2、下列選項中不是時序電路組成部分的是（d）。A.門電路B.組合邏輯電路C.觸發(fā)器D.寄存器3、時序電路的輸出狀態(tài)的改變（c）。A.僅與該時刻輸入信號的狀態(tài)有關(guān)B.僅與時序電路的原狀態(tài)有關(guān)C.與所述的兩個狀態(tài)都有關(guān)D.與所述的兩個狀態(tài)都無關(guān)4、有一個或非門構(gòu)成的基本觸發(fā)器，欲使該觸發(fā)器保持原狀態(tài)，即，則輸入信號應(yīng)為（a）。A.B.C.D.5、有一個與非門構(gòu)成的基本觸發(fā)器，欲使該觸發(fā)器，則輸入信號應(yīng)為（d）。A.B.C.D.6、下列觸發(fā)器中沒有約束條件的是（a）。A.基本觸發(fā)器B.主從觸發(fā)器C.鐘控觸發(fā)器D.邊沿觸發(fā)器7、若將觸發(fā)器的端連在端上，經(jīng)過100個脈沖作用后，它的次態(tài)，則現(xiàn)態(tài)應(yīng)為（a）。A.B.C.與現(xiàn)態(tài)無關(guān)D.無法判斷8、電路如圖所示，在（c）條件下，才能起到直接置位和復(fù)位的作用。A.=1B.=0C.與無關(guān)，與R、S無關(guān)D.與無關(guān)，與R、S有關(guān)9、電路如圖所示，若輸入脈沖的頻率為20KHz，則輸出Z的頻率為（c）。A.20KHzB.10KHzC.5KHzD.40KHz10、一個13進(jìn)制計數(shù)器至少需要（c）個觸發(fā)器。A.2B.3C.4D.511、下列觸發(fā)器中，（b）觸發(fā)器的邏輯功能最多A.B.C.D.12、74161的起始值是1101，經(jīng)過5個時鐘脈沖作用之后的值為（d）。A.1110B.1111C.0001D.0010二、填空題1、時序邏輯電路的特點是，任意時刻的輸出不僅取決于該時刻（輸入）的狀態(tài)，而且還與電路（前一時刻狀態(tài)）有關(guān)，因此時序邏輯電路具有（存儲記憶能力）。2、同步時序邏輯電路中，所有觸發(fā)器狀態(tài)的變化都是在（同一時鐘）操作下進(jìn)行的；異步時序邏輯電路中，各觸發(fā)器的時鐘信號（不同），因而觸發(fā)器狀態(tài)的變化并不都是（同步）的。3、一個觸發(fā)器有（2）個穩(wěn)態(tài)，它可記錄（1位）二進(jìn)制編碼，儲存8位二進(jìn)制信息需要（8）個觸發(fā)器。4、由兩個或非門構(gòu)成的基本觸發(fā)器的特征方程是（），約束方程是（RS=0）。5、JK觸發(fā)器的次態(tài)方程是（）。6、D觸發(fā)器的次態(tài)方程是（D）。7、計數(shù)器中有效狀態(tài)的數(shù)目稱為計數(shù)器的（進(jìn)制）。8、在米勒型電路中，輸入信號不僅取決于（當(dāng)前）的狀態(tài)，還取決于（原始輸入）的狀態(tài)。在摩爾型電路中，其輸出狀態(tài)僅取決于（當(dāng)前），該電路沒有（記憶）。9、八位移位寄存器，串行輸入時經(jīng)（8）個CP脈沖后，8位數(shù)碼全部移入寄存器中。若該寄存器已存滿8位數(shù)碼，欲將其串行輸出，則需經(jīng)過（8）個CP脈沖后，數(shù)碼才能全部輸出。10、在圖所示電路中，分別為四位移位寄存器，其移位方向如圖中所示。設(shè)內(nèi)已存有二進(jìn)制數(shù)碼，則在第4個脈沖作用后，移位寄存器中的數(shù)碼是（0101），中的數(shù)碼是（1010）。三、分析題1、分析如圖所示時序電路的邏輯功能。并檢查電路是否具有自啟動功能。解：000001001010010011011100100000101010110010111100可以自啟動。2、分析如圖所示時序電路的邏輯功能。并檢查電路是否具有自啟動功能。解：000000