電子電路習題參考答案

《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第PAGE《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第10頁習題一一個繼電器的線圈，電阻為48Ω0.18A時才能動作，問線圈兩端應(yīng)施加多大的電壓？答：根據(jù)歐姆定律可得：U=IR=0.18*48=8.64V1000W220V電源使用時，流過的電流有多大？答：由電路的功率計算公式可知：P=UII

P10004.55Aab求題圖1-1(a)、(b)電路得U abI2I2Ωa4Ωbc4V 2Ω(a)

U 2202Ω3Vc2Ω3Vca8V5Ωb(b)1-11-3電路圖cb解（）圖(a，由a到b的電壓降UabUac+U，假定電流方向如圖所示，沿a電池cb—c—a回路逆時針方向繞行一周，電壓方程式為：-6+4I+2I=0 即得：I=1Aac 則U=2(-I)=-2V （或者U=-6+4I=-2Vac cb對于cb支路：因為構(gòu)不成回路，所以電流為零。故：U=4V #cbab ac 所以：U =U+U=-2+4=2Vab ac ab ac （2）圖(b)，由a到b的電壓降U =U+U，假定電流方向如圖所示，與(a)ab ac -3+1I+2I=0 即得：I=1Aac 則U=1(-I)=-1V （或者U=-3+2I=-1Vac cbcb支路：因為構(gòu)不成回路，所以電流為零。故：U=8Vcbab ac 所以：U =U+U=-1+8=7V ab ac 1-2所示，求列出電路得基爾霍夫電壓定律方程；c求出電流cab 求U 及ab 10Vd4Ω解（110Vd4Ω

I 12V 1Ω支路，因為不構(gòu)成回路，支路電流等于零，U =10Vdb

2Ω 2Ωa b由a點出發(fā)按順時針方向繞行一周的KVL電壓方程式為：2I+12+1I+2I+2I+1I-8+2I=0得：10I+4=0 #求電流由上面得回路電壓方程式得：I40.4(A) #10負號表示電流的實際方向與參考方向相反。

2Ω 2Ω8V 1Ω題圖1-2 習題1-7電路圖求U 及Uab cdU #ab又∵U =U+10 ∴U=U -10=0 #ab cd cd ab1 2 4 6 7以及U =8V，其他各支路得電壓是否都能確定？試盡可能多地確定各未知電壓。12解：需要求的電壓有U

3 5 8

、U 9 10

。根據(jù)KVL，列出各回路的電壓方程：11——沿5 6 7回路：-U-U+U=0 -U-2-3=0 得：U——5 6 7 5 55—2—11—1回路：U

+U+U5 2

-U=0 代入數(shù)據(jù)后得：U11 1

=10(V) #11—— ——沿2 6 12 4 10回路：-U+U-U +U-U =0 —— ——2 6 12 4 10 10———沿2 6 3 8回路：-U+U+U-U=0 代入數(shù)據(jù)后得：U-———2 6 3 8 3 81—7—3—8—11回路：-U

+U+U-U1 7 3

+U=0 8 11 3

=3(V)8———沿12 4 9 3回路：-U +U-U-U=0 代入數(shù)據(jù)后得：U———12 4 9 3 3 9+7-27UUU++7-27UUU+5-+6--12+a5b6c121 1+ + + +1 2 3 41UUU-2-3-4-U-11+U+8U-+9-1189d e fU+10-103個方程中有兩個方程是相同的，因此只有兩個獨立方程，3個未知量有無窮解。電路如題圖1-3所示，采用

=-3A。U1 4 7 10其他各支路電流是否都能確定？試盡可能多地確定各未知電流。解：各支路電流采用關(guān)聯(lián)參考方6個未知電流。a、b、c、d、e、f。2對f節(jié)點：-I-I -I=0 代入數(shù)據(jù)29 10 49得：I=-2(A) # 題圖1-3 習題1-8、1-9圖9對a節(jié)點：I+I+I=0 代入數(shù)據(jù)1 5 7得：I=3(A) #5對其余的43個獨立方程要解出4個未知量，其有無窮多解。1-9（補）1-3所示，采用關(guān)聯(lián)得參考方向，試證明I+I+I+I=01 2 3 4I+I+I+I =07 6 8 10解KCL定律a節(jié)點：I+I+I=0 ①1 5 7b節(jié)點：-I+I+I=0 ②5 2 6c節(jié)點：-I-I+I+I=0 ③7 6 3 4①+②+③得：I+I+I–I+I+I–I-II+I=01 5 7 5 2 6 7 6 3 4∴ I1+I2+I3+I4=01—1I=0，也可證得：I1+I2+I3+I4=0c節(jié)點：-I7-I6+I3+I4=0 ④e節(jié)點：-I3-I8+I9=0 ⑤f節(jié)點：-I9-I4-I10=0 ⑥④+⑤+⑥得：-I-I+I

+I-I-I

II =07 6 3∴ I+I+I+I =0

4 3

4 106 7 8 10或者：用沿2—2截面∑I=0，也可證得：I+I+I+I =06 7 8 10標有10kΩ（稱為標稱值、1/4W（稱為額定功率）的金屬膜電阻，若使用在直流電路中，試問其工作電流和工作電壓不能超過多大數(shù)值？U2答：已知R和P，根據(jù)PI2R R可知：PR1/410103其最大工作電流為：I PR1/410103PR1101034PR1101034220V、40W2.5V、0.3A40W燈泡額定電流和小電珠的額定功率。我們能不能說瓦數(shù)大的燈泡，所以它的額定電流也大？答：40WIP400.182AU 220PUI2.50.30.75W顯然小電珠的瓦數(shù)為0.75W，燈泡的瓦數(shù)為40W，燈泡的瓦數(shù)大于小電珠，但燈泡的額定電流為0.182A，而小電珠的額定電流為0.3A，所以不能說瓦數(shù)大的燈泡的額定電流一定大。電流表0.5Ω+10V-0.5Ω1A電流表0.5Ω+10V-0.5Ω1A的電流表表示，當流過0.5Ω電阻中的電流不同，電流表的偏轉(zhuǎn)也不同，1A時，電流表的指針偏到最大值，若電流再增大就會造成指針偏轉(zhuǎn)過大將指針打歪，甚至造成電流表的燒壞。若將電流10V10/0.5=20A，電流表必燒壞無疑。將題圖1-5所示的各電路化為一個電壓源與一個電阻串聯(lián)的組合。解：1-5(a)的解如下圖所示：+5V-+5V--10V+10Ω5Ω電壓源轉(zhuǎn)換電流源0.5A 10Ω2A 5Ω(a)并聯(lián)電阻1.5A10/3并聯(lián)電阻1.5A10/3Ω電流源轉(zhuǎn)換電壓源+5V-10/3Ω圖(b)的解法如下圖所示：6A10Ω2A+6A10Ω2A+6V-+60V-10Ω+6V-合并電壓源+66V-10Ω將題圖1-6所示的各電路化為一個電流源與一個電阻并聯(lián)的組合。解：1-6(a)的解法如下圖所示：+5A2A3Ω4Ω15V-3Ω-8V++-7Ω1A7Ω4Ω7V圖(b)的解法如下圖所示：7V+10V+10V-+10V-5Ω6A決于電流源的值2A 5Ω6A合并電流源8A 5Ω1-7(a)C1-7(b)i(t)，并繪出波形圖。u(V)1 u(V)u-0 2 4 t(s)(a)

iC=2FC=2F

i(A)10 2 4t(s)-1(c)題圖1-7 習題1-17圖解i(t)，先由圖(a)u(t)的函數(shù)關(guān)系為：u(t)0.5t(V)u(t)0.5t2(V)

0t22t4i(t)u(t)i(t)為：i(t)cdu

2d(0.5t)

0t2 dt dti(t)cdu

2t4 dt dt所求的電流波形如圖(c)所示。cC 1-8u(t)=te-ti(t)u(t)。解u(t)=te-t(V)cC LC1HLC1H1Fi(t)2Ω

-+u-du d(tet)i(t)c c1 (1t)et(A)dt dt1-8回路電流。所以流過電感的電流也為該電流，則電感電壓為：di(t) d(1t)etu (t)LL dt

1

(t2)et(V)-+u-+R題圖1-8 習題1-18電路習題二ab ab 求題圖2-1(a)中得U 以及題圖2-1(b)中得U 解（）圖ab ab I U 12 1(mA)1 12K24K 36K 3I U 12 1(mA)2 36K36K 72K 61 ∴1 U Uab ac

U Icb 1

24KI2

36K 10324103 103361032(V)3 6I1I112VU12ka24k2 c36k

5k I a I 20k2 1bb 15k 100V U 2k 36kc題圖2-1 (2)圖(b)：

UI

100

4(mA)1 R 20K5KU I 20K41032010380(V)ab 1UI

100

5(mA)2 5K15K 20KUacI25K5103510325(V)UbcUbaUacUabUac802555(V)2-230ΩI=0.2AUI。解I4

4I 90ΩI 10ΩI 90ΩI 10Ω2I3+I1U15Ω30ΩI4-U=IR=0.2×30=6(V)4 460ΩI3

60.1(A)60

60ΩI=I+I=0.1+0.2=0.3(A)2 3 410ΩI2100.3103(V)Ω15 上的電壓降為：U+3=6+3=9(V)Ω4

題圖2-2 習題2-2電路圖15ΩI1

90.6(A)15所以 I=I+I=0.6+0.3=0.9(A)1 290Ω上的電壓降為：0.9×90=81(V)U=81+9=90(V)2-310Ω24VR=?解10Ω24V∴10Ω中的電流為1I 1I 15ΩI 11.1Ω2R10ΩIU242.4(V)10 1015Ω上的電壓為：2.4×15=36(V)R上的電壓為：24+36=60(V)11.1Ω上的電壓為：120-60=60(V)

120V11.1ΩI1

605.4(A)11.1

題圖2-3 習題2-3電路圖R中的電流為：I=I-I=5.4-2.4=3(A)2 1R602032-4所示，已知燈泡額定電壓及電流分別是12V0.3A，問電源電壓應(yīng)多大，才能使燈泡工作在額定值。解：燈泡的額定電壓=12V∴20Ω上的電壓=12V20ΩI1燈泡的額定電流=0.3A

120.6(A)20∴10Ω中的電流：I=I+0.3=0.6+0.3=0.9(A)2 110Ω上的電壓為：I×10=0.9×10=9(V)2∴Uab=9+12=21(V)15Ω中流過的電流：I

U 21ab 1.4(A)3I=I+I=0.9+1.4=2.3(A)

15 152 310Ω上的電壓為：I×10=2.3×10=23(V)∴U=23+U =23+21=44(V)s ab

c R 20mA a 5mA1+300V10ΩI10ΩIII315ΩU2SI110Ω20Ω1R R 150V2 L-題圖2-4 習題2-4電路圖2-5R、R。1 2解：a節(jié)點：-20+5+I=01∴I=15mA1a點電位：U=150(V)aU =U-U=150-(-100)=250(V)ab a b

b-100V題圖2-5 習題2-5電路圖U∴R ab2 I1U=U-U

250 16.7(KΩ)15103=300-150=150(V)ca c aU

150R ca 7.5(KΩ)1 20mA 20103R，各等于20Ω，構(gòu)成一個閉合回路（題圖2-6所示。若將一外電ab，ac，ad之間，求在各種情況下的等效電阻。解（）求ab(b，ab之間的等效電阻為：aR5R2R4R5R2R4R3R3Rd(a)

b(b)

c(c)

d題圖2-6 習題2-7電路圖R R//5RR5R5R52016.7()ab R5R 6 6（2）ac之間的等效電阻。電路可改畫成圖(c)，ac之間的等效電阻為：R 2R//4R

2R4R

8R82026.7()ac 2R4R 6 6ad之間的等效電阻。電路可改畫成圖(d)R 3R//3R

3R3R

3R

32030()ad 3R3R 2 22-7UU、U、UU。a b c d2Ω2Ω2Ω1Ωo(a)2Ω2Ω2Ω2Ωo(b)+U 1Ω a 12Ω2Ω2Ω1Ωo(a)2Ω2Ω2Ω2Ωo(b)2Ω2Ω1Ωo+U 1Ω 2Ω2Ω1Ωo

+U 1Ω a 1Ω

+U 1Ω a 1Ω b +U 1Ω a2Ω 2Ω 2Ω 2Ω 1Ω 1Ωoo o(c)

(d)

(f)解：運用等效電阻的概念，電路逐步化簡為圖(f)單一回路：圖（f）中： Ua

2圖（e）中： Ub圖（c）中： Uc

1U2 1U2 b

48圖（a）中： Ud

1U2

1U162-8U。a6Ω6Ωa6Ω6Ω- 6Ω150V -6Ω6Ω24Ω-a50A+ 6Ω6Ω 6ΩU25A300V- 12Ω+6Ω6Ω+150V150V150V- 6Ω25A++I -6Ωc cc(c)題圖2-8 習題2-8電路圖解：化三個電流源為電壓源，得圖(b)，再合并電壓源如圖(c)，其中：U 506300(V) Rs1

6()U 256150(V) Rs2 s1U 25615) Rs2 s2

6()6()I15015075(A)1224 9∴UUac

I12150751215050(V)92-9RiRi16Ω還大？Ri16Ri16Ω500k5k0.98IeIe+

I 100k 500/101k I 10600/101k-16Ω-16Ω0.98500II101ee+-U U I

0.98500I101e U+-(a)

e- -(b) (c)題圖2-9 習題2-9電路圖iRUI的關(guān)系，運用電源等效互換逐步化簡(a)：i500k5k500//55005

500k0.98I

5005 101e受控電流源化為受控電壓源：eseU 0.98Ise

101

R 500k 得圖(b)s 101合并100k與500k串聯(lián)電阻得：10050010600k 得圖(c)101 101 10116Ω上的壓降為：U Ie

16

UI e 16兩支路并聯(lián)，另一支路上的壓降為：U10600(II101 e

)0.98500I101

U 500 U (I )0.98 101 16 101 16106105I101105U101 101106U，則得：RU1061616.79()i I 101ab ab ad 電路如圖2-10所示1）求電阻R （）求各支路電流以及U 、U 和Uab ab ad I2I316Ω4I2I316Ω4Ω10A6ΩI6I56Ω2Ωc2Ω10A 4Ω2Ω6Ωd db b I 6Ω4(a)

題圖2-10

(b)解a—d—bY形網(wǎng)絡(luò)變換為△網(wǎng)絡(luò)RR RR RR 222222R R12 23

R 1 2 2 31 R1

3 1 6()2電路變成圖(b)（1）R 4//6//[(6//6)(6//6)]4//6//64//3

4312()abab ad 各支路的電流及U 、U ab ad

43 7U IRab ab

1012120(V)7 7U 1Uad 2 ab

60(V)7U

(）12071207abI1

ab4U

(A)4 7607607ad支路中電流：I

ad (A)2I I4

6 6 710(A)2 7acI3

II I1

10301030(A)7 7 7bc支路中電流：I

I I

I103070

30(A)5 4 1cd支路中電流：I60

7 7 7 7U Iac 3

230260(V)7 7或者Uac

1U

60(V)72-11所示的電路，寫出電流定律獨立方程（支路電流為未知量；電壓定律獨立方程（支路電流為未知量；網(wǎng)孔方程；I4R4I’1R1 1 sI4R4I’1R1 1 s1I+U - 2+U –Is2 2R2+UR6I’2s3- I3I’3I6R31：-I+I+I=01 4 62：I-I-I=01 2 33：I-I+I=02 4 5 1 3電壓定律獨立方程為s R+IR+IR-U-Us 44 22 11 1 2 R回路1421：IR+IR+IR-U-U=0 566 33 11 s1 s3 I回路3423：IR+IR-IR+U-U=0 555 33 22 s2 s3’I’

如圖 41 2 3所示，則網(wǎng)孔方程為：(R+R+R

)I’-RI’-RI’

=-U-U

題圖2-11 習題2-11電路圖1 2 3

1 1 2 2

s1 s2-RI’-+(R+R

+R)I’-RI’=U+U1 2 1

3 6 1 3

s1 s32 1 3 2 2 3 5 3 s2 -RI’-RI’+(R+R+R)I’=-2 1 3 2 2 3 5 3 s2 2為參考節(jié)點，則節(jié)點方程為：1R11R R1R11R R1461

U1R

U UR

s11 4 6 R11 1 1 1 1 U3R

U1R R

R R

U s244 1

4 6 5 R21 1 1 1 1 U4R

U1R U3R R R

U s346 5 3 5 6 R3題圖2-12所示電路中，U=5V、R

=R=R=R=1s31Ω、R=2Ω、μ=2U。31

1 2 4 5解401、2、3的電位分別為：U 、U10

、U ，由圖可見20 30μU =- Uμ30 2而 U=U -U2 20 103可得方程：U1、2的方程為：

=- （Uμ30μ

-U ）20 10

++μU-3R25R0R42+2U+U1-R1+U2-s-R3題圖2-12 習題2-12電路圖1 1 1 1 1 U節(jié)點1：R R

R U10R

U 20

U s30 R 1 3 5 3 5 51 1 1 1 1節(jié)點2：R U10R R R U20R

U 0303 2 3 4 4將已知數(shù)據(jù)代入上面幾式，并整理得： 2U105

2U U 020 3012U102U20U30511 U

5U U 0 2 10

2 20 30因為U=-U ，因此僅解此方程組中的U 即可1 10 10U10

22.53.75(V)05051211052211252125211221故U1=-U10=3.75(V)13I5I24ΩII’13I5I24ΩII’6I35ΩI’12Ω I’210V I’24V42ΩI7各支路電流。解：由于本題仍為平面電路，路改畫為如圖所示。設(shè)網(wǎng)孔電流

I 1Ω 6V4I’、I’、I’、I’

2A（注意，1 2 3 4也可以將2A的電流源與2Ω電阻 3Ω的并聯(lián)，先進行電源轉(zhuǎn)換，這樣可3個3個網(wǎng)孔方程即可）顯然有： 題圖2-13 習題2-13電路圖I’=2A1其余的網(wǎng)孔電流方程為：1 2 3 -2I’+(2+4+2)I’-4I’-2I’1 2 3 2 3 -4I’+(1+5+4)I’-5I’2 3 2 3 -2I’-5I’+(2+5+3)I’2 3 整理得：4I'2I'I'

10 2 3 44I'10I'5I'

202I25I310I4

10 ' ' '2 3 4解此方程組得（可用行列式，也可用消元法：I'52

I'3

8

I'4

A)2設(shè)各支路電流及方向如圖所示，則：I I'1 1

I I'2 1

I'2

I I'3 3

I I'4 4

I I'5

I'2

I I'6 3

I'4

I I'7 4

I''2

習題三s網(wǎng)絡(luò)“A”與“B3-1IU值。s+3V-+1ΩUs-++3V-+1ΩUs-+3V-RoI++U=3/4VocUs--“A” (a)

(c)題圖3-1 習題3-1電路圖解(a)A”可以等效為圖(b)U 3

1

3(V)，當該等效電路與“B（如圖(c)）oc 31 4U Us oc

3(V)I（R）4 o（1）3-2(a)RI的可能最大值及最小值各為多少？（2）R為何值時，R的功率為最大？+-Rb+10V-1/2Ω+-Rb+10V-1/2ΩRb(a)

題圖3-2 習題3-2電路圖

(b)解（）(a可知：當R=，為最小R=0I為最大，其值為：1I 10 2 10(A)11//2 12 32 3 2 3（2）由圖(a)a、b端左邊部分的開路電壓為：U 10

110(V)ocRo

11 2 32112 21()3 112根據(jù)戴維南定理圖(a)可以簡化為圖(b)電路，由圖(b)電路可知，當R=Ro=1Ω時，可獲得最大功率。3-33k電阻上的電壓（提示：3k兩邊分別化為戴維南等效電路。解3kU，先將圖(a)3k電阻兩邊電路均用戴維南等效電路代替。20k40k20k40ka 3k b60k-30kU +30k60k10k+-20V-10k+-20V-120/7k+240/7V--240V (a)

題圖3-3 習題3-3電路圖

(b)對于左邊電路由彌爾曼定理有：120240U 20 30

R 20//30//6010(k)oc1 111 o120 60 30對于右邊電路由彌爾曼定理有：480240(U 60 40 R //60//40120k)(oc2

111

o2 760 60 40所以圖(a)可以簡化為圖(b)電路，由圖(b)很容易求得：24020U 7 33803V)310120 21173-4 3-45Ω電阻的電流。1Ω2Ω10Ω 3 101Ω2Ω100V 12100V 12I5Ω10V4Ω03Ω

1Ω 2ΩI’ I”(a)

4Ω 3Ω01 (b) 210Ω +10Ω +U -ocI5Ω 10VR” 2Ω1Ω 2Ω10Ω4Ω 3Ω

o’R’ooR’” 3Ωo(c)

01 (d) 2題圖3-4

1 2(e)解：用戴維南定理求解，為此將5Ω支路斷開，則圖(a)可化簡為圖(b)電路，由圖(b)，利用彌爾曼定理可計算出：100U 10 30 11 110 14 23UI'I" 30

U

204(A)14 23 5所以圖(a)5Ω1、2端的開路電壓為：UocU12I'12I"484V再求由1、2端看進的等效電阻Ro，為此將圖(b)按要求化簡為圖(d)電路，并進一步利Y—△變換把圖(d)化簡為圖(e)電路，其中：R' 14 4()o 1410 15

R" 110 2()o 1410 3

R'"o

410 1410 3由圖(e)的電路可求得：

(22)(83)R R'(R"2)//(R'"3)

4 3 3 52()o o o

o 15

(22)(83) 253 3所以圖(a)可以化簡為圖(c)所示的戴維南等效電路，由圖(c)可求得：I(104)0.85(A)525253-5(a)3-5(b)所示。寫出推導(dǎo)過程。3U-4/15V++U-1Ω -4/15V++U-a a+ 2Ω +2V 2Ω U--b b(b)題圖3-5 習題3-5電路圖ocabU，為此可將圖(a)化簡為下圖(c)3U是一U的控制，即待ocab

1Ω 2Ω1Ω21Ω2Ω-6U +Ioc+2V-2Ω+2V-2ΩU Ioc scoc求的開路電壓U ，由圖(c)可得 -ococ oc

212

oc3oc

(d)解出：Uoc

15oR。為此將圖(a)化簡為圖(d)3Ua、b短路，U=03U為零，即受控電流源的電流為零。由圖(d)a、b端短路電流（對于含受控源的電路分析時，若要求解戴維南等效電路的等效電阻要特別注意，不能將所有電源置零求其等效電阻，只能是（一）將原電路中的所有電源置零，然后外接電源oU，然后求出流入網(wǎng)絡(luò)電流I，則等效電阻為R U（二）求出短路電流I

，其等效電阻o I scU為R oc。在具體求解過程中要視具體情況來決定采用哪種方法更簡便，本題中由于控o Isc絡(luò)中有多個電源，所以采用方法（一）會簡單點）I 2 1

(A)sc 12//2 2 24所以：R

U

158

()15o I 115sc2根據(jù)以上計算可以將圖(a)的電路化簡為圖(b)的戴維南等效電路。a3-6U。a20k30kUaa20k30kUaa20k60k20k20k30k60k60V100V40VaI10k20k+-20V-+80/3V--100V

(a)

(b) (c)題圖3-6 習題3-6電路圖a解：將二極管支路從“×”處斷開，求二極管兩邊電路的戴維南等效電路（目的是確U沒有影響）a由圖(b)可以求得左、右網(wǎng)絡(luò)的：Uoc1

601002010020(V)2020R 20//2010(k)o1U 40 )oc2 6030 3R 60//3020(k)o2所以圖(a)可以簡化為圖(c)電路，由圖(c)電路很容易斷定二極管是處在導(dǎo)通狀態(tài)，故：8020Ua

3 20801020 3

4.4(V)習題四4-1所示，i(t)=10mA、R=10kΩ、L=1mHa端為時已久，在R t=0abt≥0時，u(t)、i(t)i(t)R au iaLb iR(t) iL(t) 10mA+i(t) R u(t) L(a)

- 0 t 0 t-100V -10mA(b) (c)題圖4-1 習題4-1電路及波形圖解ab后，討論由電感的儲能所引起的響應(yīng)。所以對圖(a)t≥0時的電路可列出diL LRidt

0 t0L及i(0)=i(t)=10(mA)LtiL

(t)10e10e107t(mA)

t0L 103 107SR 10103di 1 t

R tu (t)L LLi則 L dt L

(0)()eLiL

(0)(L)e1010310103e107t100e107t(V) t0R 而i (t)i(t)10e107t(mAR 其波形圖見圖(b)、圖(c)所示。

t04-2所示，開關(guān)接在a端為時已久，在t=0b端，求3Ω電阻中的電流。解：因為uc

(0)326(V)

1Ω a b

i(t)（1Ω和電容串聯(lián)支路的電流為零，因此電容兩端的2Ω支路兩端的電壓）b時電流的初始值為

3A 2Ω 1F 3Ωi(0) c

62(A)

題圖4-2 習題4-2電路R 3i()0， RC313S()2故根據(jù)三要素法得：it()2

e1tA t3()04-3t<0t=0u(t3()0c 解u(t)=u(t)u(t)c 方法一：直接用三要素法（RC電路）RC(2//1)32S0cu(0)122(V)cu()1(1//2)2(V)c 3所以ccu(t)ucc

()(u

(0)u

tc())ecc2(22)e0.5t3 3c2e0.5t

2(1e0.5t)

t0

3零狀態(tài)響應(yīng)方法二：分別求出零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)（可以直接解微分方程，也可以直接利用結(jié)論）u'c

tUe12e0.5t(V)2e0.5t0

t0u"c

RIs

t

211(1e0.5t)2(1e0.5t)(V)21 3

t03Ω23Ω2Ω3F+u(t)c-0.5Ω2u(t)c+u(t)-2Ω3F1Ωs1A u(t)s-

+ou(t)o-題圖4-3 習題4-3電路4-4所示，已知

題圖4-4 習題4-4電路u(t)0s

t0t0c u(0)=5Vu(t)c o o c 解：思路：若要求解u(t)，由圖的右半部分可知u(t)=-0.5×2u(t)u(to o c cu(t)可從圖的左半部分求得。ct≥0時電路的時間常數(shù)為：R

C(3//2)318S0 5c c + c u(t)的零輸入響應(yīng)：u(0)=u(0c c + c c所以u'(t)5ec

t5e

5t

5tu(t)u'(t)2u'(t0.55e18

t0o o c2 5t 2 5t求u(t)的零狀態(tài)響應(yīng)：u"(t) 1(1e18) t0c c 23 52 5tu(t)的零狀態(tài)響應(yīng)：u"2u"(t)0.5

t0i(0_)i(0_) 150 0.03(A)u(0_)4 1512V)t=0壓均不躍變，有：1k150V4-54k4μF100Hi(t)L4-5電路+u(t)c-c 4-5t=0u(t)、i(t)。解：開關(guān)打開前電路處于穩(wěn)態(tài)，有：c L (14)103c 14i(0L

)iL

(0

)0.03(A)u(0c

)uc

(0

t≥0時，根據(jù)基爾霍夫定律有diRi L Lu 0L dt cdu而i C cL dt代入上式并整理得：duLC cdt2

ducu 0dt c此微分方程的特征方程是：LCr2+RCr+1=0 由于R2 2L LC

40025000 所以是屬于二階電路的振蕩情況衰減系數(shù)為：

R4103

202L 2100LC1004106LC10041060

5022220502202d

1021又因為：arcsin arcsin20arcsin221 50 50u(t)u

(0)

i(0) t )L sin c c d

d C d10 2110 214106210 2110 21410622

e20tcos(10

arcsin 5

0.03

e20tsin(10 21t)2160021

e20t

cos(10

arcsin 5

750

e20t

sin(10 21t)21dui(t)C cL dt21du習題五附加題：若i1

(t)costA，i2

(t) 3sintA，求i1

(t)i2

(t)。解i(t)=i(t)+i(t)，各電流均為同頻率的正弦波，以相量表示后得：1 2 I I1 I23根據(jù)已知條件有：I1101 I2 390j33I1j3I

260Ii(t)為i(t)i1

i2

(t)2cos(t60) (A)（注：所謂正弦量既可以是正弦也可以是余弦，僅差900相位差，所以此處將其化為余弦，主要就是讓同學們了解：正弦量不單單是正弦，也可以是余弦）5-1 已知u 100cos(314t30)V，u 100sin(314t60)V，在用相量法求u 時，ab bc ac下列四種算法得答案哪些是正確的？不正確的，錯在何處？方法一： 方法二： Uab86.6j50Ubc86.6j UabUbc173.2j0u 173.2cos314tVac

Uab86.6j50Ubc50j86.6 UabUbc136.6j u 193.4cos(314t45)Vac方法三： 方法四： Uab50j86.6Ubc50j UabUbc0j173.2u 173.2sin314tVac

Uab50j86.6Ubc86.6j50 UabUbc36.6 u 51.7sin(314t45)Vac 解：方法（一（三）是正確的，方法（二（四）是錯誤的，它們的錯誤在于：在同一問題中采用了兩種不同的標準來表示正弦量，方法（二）中，Uab是用10代表costUbc則是用10代表sint（四中，U 是用10代表sintUbc則是用10代表cost寫出的，其結(jié)果仍然是不正確的。選其中一種，不可混用，否則導(dǎo)致錯誤。（1）5-1所示相量模型是否有錯？（2）指出下列各式是否有錯？ U

jL

RI U RL

I m m RL

ULU

RjL；

URU

RL UULUR； uuLuR；

U U Um Lm rm解（）題圖5-1(a所示的相量模型有錯誤，應(yīng)改為題圖5-1(b所示的相量模型。i+Ui+UULLR-I+UULR-U U(a)題圖5-1 習題5-2電路相量圖

(b)《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第21頁（2）

jL

uu

u 是正確的，其余各式均有UL U錯。

RjL U

UL UR； L R 式 U 應(yīng)改為 U I RL I RjLmR2(L)2UmR2(L)2Um RL m式

R

RURU

RL

UR

RjL式U Um Lm

U 是不正確的。rm5-2(a)所示，問頻率ωi(t)為零？i(t) 1Ω

+10+10jω-+cosωt-1H1F j1(a)

題圖5-2

(b)解5-2(b)所示，根據(jù)歐姆定律有：I

211 21j

2j(21)2(21)22j(j )1jj1令令

，則有2102)0解之得：ω=±1，舍去負值后得ω=1故當ω=1rad/s時，LC并聯(lián)電路發(fā)生諧振，其阻抗為無窮大，此時的電路相當于開路，故穩(wěn)態(tài)電流為零。Z=3+j4，則導(dǎo)納Y1j13 4

。對嗎？為什么？解：這是不對的。因為導(dǎo)納YY

，而YGjB, ZRjZZ故有：YGjB 1 R j X RjX R2X2 R2X2 R 1G

R2X2 R于是得： X 1B R2X2 X《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第PAGE《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》參考解答第22頁因此，Y 3 j 4 3j43242 3242

25 25在某一頻率時，測得若干線性時不變無源電路的阻抗如下：RC電路：Z=5+j2RL電路：Z=5-j7RLC電路：Z=2-j3LC電路：Z=2+j3這些結(jié)果合理嗎？為什么？解（）此結(jié)果不合理。因為RC電路阻抗Z的虛部應(yīng)為負值。RLZ的虛部應(yīng)為正值。此結(jié)果合理。LCZ的實部應(yīng)為零。指出并改正下列表達式中的錯誤（）it)2sint15)ej1Ai(t)是瞬態(tài)表示，所以不能用相量形式。即i(t)2sin(t15)22（2）U5905 sin(t90)V 因為U是是相量形式，所以不能用瞬態(tài)表示。即U590（3）i(t)2cos(t15)215A)（4）U22038VU應(yīng)該是相量形式，而不是有效值。即U22038試求下列正弦信號的振幅、頻率和初相角，并畫出其波形圖（）u)=10sin31VU=10V，ω=314，ω=2πf，f=ω/2π=314/2π=50Hz，θ =0m u（2）u(t)=5sin(100t+30°)VU=5V，ω=100，ω=2πf，f=ω/2π=100/2π=15.92Hz，θ =30m u（3）u(t)=4cos(2t-120°)VU=4V，ω=2，ω=2πf，f=ω/2π=2/2π=0.32Hz，θ2m2

=-120+90=-30u（4）u(t)8 sin(2t45)U=11.31V，ω=2，ω=2πf，f=ω/2π=2/2π=0.32Hz，θ =-45m uu0 (1)u

u-300 ωtu0u045ω0030ω(3)

(4)1m寫出下列相量所表示的正弦信號的瞬時表達式（設(shè)角頻率均為ω）答（） 812)1mI1m8j12)14.4256.31Ai1

(t)14.42sin(t56.31)A26.6Ai2

(t) 211.18sin(t26.6)15.81sin(t26.6)A1m（3）1m

(6j8)V1m因為： (6j)1080.51mu1

(t)10sin(t80.54)V22

1538V則：u(t) 38)V25-3(a)所示。u(t)=cos2tV，試求電源電壓u(t)。分別繪出題圖中所標出的所有電壓和和所標出c sURUR1I++-+UL -Us-UC-j2IC+jUsULUC+ u -+ u+ u -+ uiR1L-++1/4Fu u-sc-ic

2Ω j2Ω2ΩiR2(a)

(b)

2ΩIR2

+1(c)題圖5-3 習題5-9電路圖和相量模型解5-3(b)所示。已知：UC10，根據(jù)分壓公式得j22 2j2 UC j22Us2j2

1j 2j21jUs0.44763.4Us2j2則Us

UC0.44763.4

2.2463.4故us(t)2.24cos(2t63.4)5-3(c)所示。-j1/ω1F1Ω2Ω -j1/ω1F1Ω1Ω(a)

題圖5-4

(b)5-4(a)所示，寫出輸入阻抗與角頻率ω的關(guān)系式，當ω=0抗是多少？解5-4(b)所示，輸入阻抗為(1j2)(j1)

3 Z2 2 2 j j(2 1)21j(4 )1j2j1

j(221) j(221) 284623j(43)11當ω=0時，Z=3ΩI-jΩ 2ΩI

-jΩ 2Ω11+2+10∠0o1Ω+2Ω j20V-- 0 -10∠10∠0o1Ω2Ω1Ω1Ω2Ω

-jΩ

(b)1Ω 21Ω 2Ω2ΩIj20V-(c) 題圖5-5 習題5-11電路相量模

j10A電路相量模型如題圖5-5(a)所示。試用①節(jié)點分析法求流過電容的電流；②用疊加定理求流過電容的電流。 解（）以節(jié)點0為參考點，設(shè)節(jié)點2的電位相量為U1及U2，則節(jié)點方程為 (1j)U1jU210

1 1 1 jU12

2jU2

j202 化簡得

(1j)UjU 10 1 21 j 1j) 1 12解之得： 4j2V，12

6j8(V)設(shè)流過電容的電流為（方向題圖5-5(a所示，則 21IjU U)j(6j84j2)6j26.32166()21I（I（2生電流的代數(shù)和。電流源單獨作用時，見題圖5-5(b)，根據(jù)分流關(guān)系可得1 10I1

100

j

4j2(A)1 j22 電壓源單獨作用時，電路如題圖5-5(c)，將電壓源與電阻串聯(lián)電路等效為電流源與電阻5-5(d)所示，根據(jù)分流關(guān)系可得22 22 10

2j4(A)2 2222

(1j)

2j流過電容的總電流為 II1I24j22j46j26.32166 圖中虛線框部分為日光燈等效電路其中R為日 iL

=220V，+ Rsf=50Hz，日光燈功率為40W額定電流為0.4A，試求電阻R uss和電感L。 Li解：設(shè)電壓的初相為零，即量為=0.∠θi

s=220∠0°，則電流相

-題圖5-6 習題5-12電路圖PUI22000.4i

88i40因為P=40W，且感性元件電流滯后電壓，所以i

arccos88

62.96ZU

2200 55062.96250j489.90.462.96R=250Ω，ωL=489.9f=50Hz，所以ω=2πf=314L

489.91.56H314習題六什么是本征半導(dǎo)體？什么是雜質(zhì)半導(dǎo)體？各有什么特征？質(zhì)半導(dǎo)體中根據(jù)摻雜的元素不同可分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，在N型半導(dǎo)體中電子的濃度遠遠大于空穴的濃度，而P型半導(dǎo)體恰恰相反。摻雜半導(dǎo)體中多數(shù)載流子和少數(shù)載流子是如何產(chǎn)生的？自由電子。但是，在摻雜的半導(dǎo)體中，雜質(zhì)與周邊的半導(dǎo)體的外層電子組成共價鍵，由于雜（5價元素）或少（3價元素另一種載流子，它是由于溫度、電場等因素的影響，獲得更多的能量而擺脫約束形成的。怎樣用萬用表判斷二極管的極性與好壞？答：用數(shù)字萬用表可將表的選擇開關(guān)轉(zhuǎn)換到“ ，黑表筆插入CO，紅表筆插VΩ（紅筆的極性為+，將表筆連接在二極管，其讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值。用模擬萬用表測量二極管時測試二極管時，將萬用表撥至R×1k檔，將兩表筆連接在二極管兩端，然后再調(diào)換方向，確定極性，在低阻時，與黑表筆連接的就是二極管正極。什么是PNPN結(jié)壞了？為什么？答：當PN結(jié)加反向電壓（P極接電源負極，N極接電源正極）超過一定的時候，反向電流突然急劇增加，這種現(xiàn)象叫做PN結(jié)的反向擊穿。擊穿分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種，齊納擊穿是由于PN結(jié)中的摻雜濃度過高引起的，而雪崩擊穿則是由于強電場引起的。PN結(jié)的擊穿并不意味著PN結(jié)壞了，只要能夠控制流過PNPN結(jié)的允許范圍內(nèi)，不會使PN結(jié)過熱而燒壞，則PN結(jié)的性能是可以恢復(fù)正常的，穩(wěn)壓二極管正式利用了二極管的反向特性，才能保證輸出電壓的穩(wěn)定。-18V-18V+18VR6KDR6K-6V1D1u+6VDouo0V2D-6V2D-6V3D0V3(a)(b)圖6-1 習題6-5電路圖6-1uo。解：理想二極管的特性是：當二極管兩端加正向電壓，二極管導(dǎo)通，否則二極管截止。的陽極電位高于陰極電位，則二極管導(dǎo)通，否則截止。對于圖(a)D

、D、D截止，輸出端的電位為-18VD、D、D

的陽極電位分1 2 3 1 2 3別是-6V、0V、-6VD、D、D1 2 3

都能導(dǎo)通，假定D1

導(dǎo)通，則輸出點的電位為-6VDO2O

的陰極電位，因此D2

會導(dǎo)通，一旦D2

點的電位就0V，因此，D、D0V，而陽極端為-6VD、D

必定截止，所以輸1 3 1 3出電壓u=0V（這就是脈沖數(shù)字電路中的或門，0V為高電平，-6V為低電平，只要輸入端o有一個高電平，輸出就為高電平。對于圖(b)依同樣的道理可知：D

的陽極電位都低于+18V，所以三個二極管均1 2 3R0u

o=18Vo試分析圖(b)中的三個二極管極性都反過來，輸出電壓u=？oAO二極管電路如題圖6-2所示判斷圖中的二極管是導(dǎo)通還是截止并求出AO兩端的電壓U 。AOD1D2D1D2D2D1AAA3k3k3k6V15V6V12VO12VO12VO(a)(b)(c)題圖6-2 習題6-6電路圖AO解：對于圖(a)，在閉合回路中12V電源大于6V電源，故在二極管D的兩端加了正向電壓，二極管導(dǎo)通，由于是理想二極管，二極管的管壓降為0，所以U =-6V；AO對于圖(b)D、D1 2

截止，A點電位是-12V，D1

0V，D2

的陽極電位是-15VD1

兩端加正向電壓導(dǎo)通，D2

加反向電壓截止，因此，U

AO=0V對于圖(c)D、D1 2

截止，A12V，D1

的陰極電位是-6V，D2

的陰極電位是0V，兩個二極管都具備導(dǎo)通條件，但一旦D1

導(dǎo)通，A點的電位就為-6V，D2

兩端加D

必截止，所以輸出U

=-6V（D

A0V，而2DD1

AOD1

導(dǎo)通，U

2A=-6。~二極管電路如題圖6-3所示。輸入波形ui=Uimsinωt，Uim>UR，二極管的導(dǎo)通電壓降可忽略，試畫出輸出電壓u u 的波形圖。~o1 o4++Duu++Duu++Ruu++Ruu+ +Du u-R--R-i -R--R-

U o2 i U

o3 i U o4-R--R--R-題圖6-3 習題6-7電路圖ui=UimsinωtUim>UR，則有：圖(a)u<Uuu>UDU；i R i i R R圖(b)u<UUu>UDu；i R Ri i R i圖(c)u<Uuu>UDU；i R i i R R圖(d)u<UUu>UDu。i R R i R i(a)是上圖(a)(c)(b)是上圖(b)(d)的波形圖。u,uo1o3UR0 (a)

u,uo2o4UR0 t(b)利用穩(wěn)壓二極管組成的簡單穩(wěn)壓電路如題圖6-4RR變動或U變動時，U 基本恒定的理由。L I OD兩端電壓有微小變化，ZD中電流很大變化。Z例如：當R變小時→U 減小→D兩端電壓減小→流過D的電流減小→流過R的電流L O Z Z減小→在R上的壓降減小→U 上升。R變大可以做同樣的分析。O LUDRR上的I Z壓降急劇增加→U 維持不變。OT a+ D4D1+ D4D1uc2-biD3D2dRLR+DUZRLO-+~220V-I o+uo-題圖6-4

題圖6-5 習題6-9電路圖u20T/2T3T/22T u20T/2T3T/22T tu,ioouoip0T/2T 3T/22T t波形圖D4

u2

的正半周時，D、D導(dǎo)1 3通，負載上有電流流過；當u2

的負半周時，由于D4斷路，在負載中無電流流過，這一橋式電路在一個二極管斷路的情況下實際上是一個半波整流電路。其波形圖如圖所示。為了使三極管能有效地起放大作用，對三極管的發(fā)射區(qū)摻雜濃度有什么要求、基區(qū)寬度有什么射極對調(diào)使用（即三極管反接，能否起放大作用。答為了使三極管能有效地起放大作用要求三極管的發(fā)射區(qū)摻雜濃度 高；基區(qū)寬度 ??；集電結(jié)結(jié)面積比發(fā)射結(jié)面積 大。乎為（集電結(jié)反向偏置的緣故，由于濃度差異，積聚在發(fā)射結(jié)附近的電子會向集電結(jié)擴散，只有基區(qū)寬度很薄，才能保證向集電結(jié)擴散過程中只有很少一部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，大多數(shù)載流子可以擴散到集電結(jié)附近就可以盡可能多的收集擴散到集電結(jié)附近的多數(shù)載流子。也不能將接近發(fā)射極的載流子大量的收集到發(fā)射極。B工作在放大區(qū)的某個三極管，當IB

20μA40μA時，I

1mA變成C2mA。它的β值約為多少？C

I 20001000 1000Icb

4020

5020要是什么？答：工作在放大狀態(tài)的三極管，流過發(fā)射結(jié)的電流主要是擴散電流，流過集電結(jié)的電流主要是漂移電流 。某三極管，其α=0.982mA時，基極電流是多少？該管的β多β=1005mAα多大？解：根據(jù)α定義ICIE

IIC，E所以I I 0.982mA1.96mA I I I 21.960.04mA40AC E B E cI CIB

1.960.04

49I由于CIB

100IB

I5C 0.05mA50A5 100I I 5 C C I I I 5

0.99E C E

0.05U、U、U分別為下列各組數(shù)值，1 2 3判斷它們是NPN型還是PNP型？是硅管還是鍺管？確定e、b、c。（1）U

=3.3V，U1

=2.6V，U2

=15V3（2）U

=3V，U

=15V1 2 3（3）U

=6.5V，U1

=14.3V，U2

=15V3（4）U

1

=14.8V，U2

=15V30.6~0.8V，鍺管的結(jié)電壓降約為0.1~0.3V(1)(3.3-2.6=0.7V)、(3)(15-14.3=0.7V)(2)(3.2-3=0.2V)、(4)(15-14.8=0.2V)為鍺管。NPNPNPNPN管，基極電位高于發(fā)射極電位（發(fā)射極正向偏置，而集電極的電位高于基極（集電極反向偏置。對于PNP管，發(fā)射極電位高于基極電位（發(fā)射結(jié)正向偏置，基極電位高于集電極電位（集電結(jié)反向偏置，所以1（）NPN3（4）是PNP管1）是NPN3.3—b2.6e極，15—c極是NPN鍺三極管；3.2V—b極，3V—e極，15—c極是PNP硅三極管；6.5V—c極，14.3V—b極，15V—e極是PNP鍺三極管；8V—c極，14.8V—b極，15V—e極BE CBO電路如題圖6-2所示，已知三極管為硅管，U =0.7V，β=50，I 忽略不計，BE CBOCIC

=2mA，試求（a）圖的Re

和(b)圖的Rb

值，并將兩者比較。e解：對于圖(a)，在輸入回路中（圖中左邊回路），R 兩端的電壓降為6-0.7V，所以eI 60.75.3

II E

I I ，E R Re e

B 1 C B故R e

5.3 (1)IB

5.3(1)IC

5.3512

5.3502.598K512 50對于圖(b)I

60.7

II C

R

5.35.350132.5kB R B be-e-+6V+10-

b I 2CRb

+10VV + -6V-(b)題圖6-6 習題6-15電路圖習題七什么是靜態(tài)工作點？如何設(shè)置靜態(tài)工作點？若靜態(tài)工作點設(shè)置不當會出現(xiàn)什么問題？估算靜態(tài)工作點時，應(yīng)根據(jù)放大電路的直流通路還是交流通路？答：所謂靜態(tài)工作點就是輸入信號為零時，電路處于直流工作狀態(tài)，這些直流電流、電壓的數(shù)值在三極管特性曲線上表示為一個確定的點結(jié)反向偏置的三極管放大狀態(tài)?？梢酝ㄟ^改變電路參數(shù)來改變靜態(tài)工作點，這就可以設(shè)置靜態(tài)工作點。若靜態(tài)工作點設(shè)置的不合適，在對交流信號放大時就可能會出現(xiàn)飽和失真（靜態(tài)工作點偏高）或截止失真（靜態(tài)工作點偏低。估算靜態(tài)工作點是根據(jù)放大電路的直流通路。試求題圖7-1各電路的靜態(tài)工作點。設(shè)圖中的所有三極管都是硅管。RβRβ=1004V30kβRb3V+2RbRc120k1kβ=50R6R62Rβ=80R30kb12kec c2k 2k R2ke=20 β=100e6V Re2k(a) (b) (c) (d) (e)解：圖(a)靜態(tài)工作點

題圖7-1 習題7-2電路圖I 240.70.194mA194A Ib 120103

Ib

500.1949.7mAU U IR 249.7103110314.3Vce cc c cb c 圖(b)和圖(c)的發(fā)射結(jié)反向偏置，三極管截止，所以I=0，I=βI≈0b c ce 在截止區(qū)，U≈Uce 圖(d)的靜態(tài)工作點60.7 II e 2103

2.65mA

I e 26A1

I I

U [6(6)I(R R)][122.65(122)103](1237.1)ce c c ecI三極管工作在飽和狀態(tài)。c圖(e)的靜態(tài)工作點24 80.7U 31038V I 3.85mA I IB (3060)103 e 2103 c eII e

3.85

0.0475mA U U

IR

243.85103210316.3Vb 1 801

ce cc e e放大電路的輸入電阻與輸出電阻的含義是什么？為什么說放大電路的輸入電阻可以用來表示放大電路對信號源電壓的衰減程度？放大電路的輸出電阻可以用來表示放大電路帶負載的能力？答：輸入電阻就是將放大電路看為一個四端元件，從輸入端看入的等效電阻。即輸入等效電阻。即戴維南等效電路的內(nèi)阻。因為信號源為放大電路提供輸入信號，由于信號源內(nèi)阻的存在，因此當提供給放大電信號源是電流源與電阻并聯(lián)，則輸入電阻越小，放大電路對信號源的衰減越小。放大電路我們可以根據(jù)戴維南等效電路將其化簡為一個電壓源與電阻的串聯(lián)形式，輸出電阻可以看作一個電源的內(nèi)阻，因此，輸出電阻越小，放大電路的帶負載能力越強。請參看下圖，可以增強對上面文字描述的理解。+R++R+sUiriUs--+ I+iUsRsUiri--+ro+UoRLUs--放大電路組成的原則有哪些？利用這些原則分析題圖7-2各電路能否正常放大，并說明理由。解：組成放大電路的原則是：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。滿足集電結(jié)反向偏置，但是不滿足發(fā)射結(jié)正向偏置，所以該電路無放大作用。（基極電位為0，集電極電位也為0。c 該電路靜態(tài)滿足發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置，靜態(tài)工作點設(shè)置正確，但是由CRc RcC2RcC2C1RbUEE+URbRcCcC1C2+UCCRcC2C1RbUBB(b) (c)+UCC+UCCRc+UCCRbRcC2C1+UCCRbRcCbReCe(d) (e) (f)c用（Rc

R

題圖7-2 習題7-4電路圖c短路，則負載電阻RL也為。c盡管該電路具備了發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，但由于基極沒有限流電阻，所以基極電流很大，導(dǎo)致放大電路工作在飽和區(qū)，所以也不能正常放大信號。耦合電容具有隔直作用，所以C1

將加在發(fā)射結(jié)的正向偏置隔離，電路無放大功能。b該電路的靜態(tài)工作點設(shè)置既滿足了發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，但是由于Cb信號無法加入放大電路，所以該電路也沒有放大功能。7-3(a)7-3(b)所示：（1）作出直流負載線；無變化？

確定R分別為10MΩ、560kΩ和150kΩ時的I 、U ；b CQ CEQR=560kΩ,R20kΩ，Q點將發(fā)生什么樣的變化？三極管工作狀態(tài)有b c+12VR+12VRbR5cuuiRk電路圖

5ii(mA)ci=80μAB60μA40μA20μA3210 2 4 6 8 10 12 輸出特性曲線

(V)ce題圖7-3 習題7-5電路與特性曲線解：(1)直流負載線方程為：U 125I ，直流負載線見圖。ce c(2)由圖(b)可知，I=40μA

I=2mA。所以

200050b CR=10MΩb

I 40bI Ib 10106

Ib

501.13A56.5AU 12I R 1256.5106510311.7VCEQ CQ c此時直流工作點位于截止區(qū)（參見圖。R=560kΩbI 120.7 20A Ib 560103

Ib

1mAU 12I R 12110351037VCEQ CQ c此時工作點在放大區(qū)（參見圖。R=150kΩbI 120.775A Ib 150103

Ib

5075A3.77mAU 12I R 123.771035103(1218.85)CEQ CQ cUce

不可能為負，因此，此種情況意味著Ic

Ib

Ib

達到一定程度，I已達c到飽和（發(fā)射極發(fā)射的電子已全部被集電極收集，再增加Ib

Ic

增加，在三極管處于飽和狀態(tài)時，U≈0，三極管工作在飽和區(qū)（參見圖。ce(3)R=560kΩ,R20kΩ時，b cI 120.7 20A Ib 560103

Ib

1mAUCEQ12ICQRc121103201031220由此可知，靜態(tài)工作點移到飽和區(qū)。直流負載線如圖（粗線）所示。電路如題圖7-4所示，設(shè)耦合電容的容量均足夠大，對交流信號可視為短路，BERb=300ΩRc=2.5ΩU =0.7Vβ=10，rbb=30Ω。BEu i A，r，u i 若將輸入信號的幅值逐漸增大，在示波器上觀察輸出波形時，將首先出現(xiàn)哪一種失真？若將電阻調(diào)整合適的話，在輸出端用電壓表測出的最大不失真電壓的有效值是多少？（）計算該電路的放大倍數(shù)

，r，r

+6.7Vu i o先求靜態(tài)工作點 R Rb cI 6.70.720A I I 2mA C1b 300103

c b C +2+ Ru Li I I i e b c

2.02mA

10k u- -U Uce cc

IRc

6.72.510321031.7V

題圖7-4 習題7-6電路圖r r'

300101

1.6kbe bb

ImA 2.02e下面先畫出交流通路，然后依據(jù)交流通路計算動態(tài)參數(shù)IbRbrbeIbRbrbeβIbRcR'

100 +102.5A u

rL

1.6

125 u Ri LrRi b

be//rbe

3001.61.59k1.6

上述電路的交流通路r Ro c

2.5kc(2)I的靜態(tài)工作點知：cU U IR 6.72.5I 6.72.510321031.7Vce cc c c c真(因為，靜態(tài)工作點偏高，接近飽和區(qū))。（3）若將電阻調(diào)整合適的話，在輸出端用電壓表測出的最大不失真電壓的有效值是應(yīng)該是（大約：6.7222U6.7222

3.35

即靜態(tài)工作點正好設(shè)置在Uce的中點，它輸出波形的最大幅值大約如上。共集電極放大電路有哪些特點？共基極放大電路有何特點？試將三種組態(tài)放大電路的性能進行比較，說明各電路的適合場合。答：共集電極放大電路的電壓放大倍數(shù)近似為1，且輸入與輸出電壓同相，即輸出電壓因此，功集電極放大電路常用作為多級放大電路的中間級、輸入級或輸出級。共集電極放大電路的特點與性能與在上面描述輸入信號是恒流源或作為恒流源輸出時的場合。用示波器分別測得某NPN型管的共射極基本放大電路的三種不正常輸出電壓波7-5所示。試分析各屬于何種失真？如何調(diào)整電路參數(shù)來消除失真？uo0tuo0tuo0to0 t(b) (c)題圖7-5 習題7-8的電壓波形答：圖(a)的輸出波形說明輸出電壓的正半周導(dǎo)致失真，其原因是靜態(tài)工作點偏低所導(dǎo)可。圖(b)與圖(a)恰好相反，是由于靜態(tài)工作點偏高引起的飽和失真，故解決辦法是減小基極的靜態(tài)電流，使靜態(tài)工作點下移。c圖(c)中輸出電壓的正、負半周都出現(xiàn)失真，說明輸入信號過大導(dǎo)致輸出幅度過大而引以是更換放大倍數(shù)較小的三極管或調(diào)整負載電阻（如R）等手段。c習題八什么是反饋？如何判斷反饋的極性？量變化，再看反饋信號的變化是導(dǎo)致凈輸入增加還是減小，若使得凈輸入減小就是負反饋，否則是正反饋。如何判斷電壓反饋和電流反饋？如何判斷串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋？是電壓反饋，否則是電流反饋。是以電流的形式與輸入信號進行疊加以決定凈輸入的大小。RsRL有何要求？答：為了使反饋得效果更好對信號源的內(nèi)阻Rs的要求是越小越好，而對RL的要求則是越大越好。對下面的要求，如何引入反饋要求穩(wěn)定靜態(tài)工作點；要求輸出電流基本不變，且輸入電阻提高；要求電路的輸入端向信號源索取的電流較??；要求降低輸出電阻；要求增大輸入電阻。（）要穩(wěn)定靜態(tài)工作點，必須引入直流負反饋；要求輸出電流基本不變，且輸入電阻提高，應(yīng)該引入電流串聯(lián)負反饋；入電阻的方法是引入串聯(lián)負反饋；要求降低輸出電阻應(yīng)該引入的反饋是電壓負反饋；要求增大輸入電阻可以通過引入串聯(lián)負反饋來實現(xiàn)。+UCCR+UCCR2R1++RUURL o-i3-CCR2R1++U R R Ui 3 L o- -(b)+U +UR2RR2R4R1+UR3R5+RUL-RRR3 2R +1+R UU L oi o- -(c) (d)題圖8-1 習題8-5電路圖電路如題圖8-1所示。判斷電路引入了什么性質(zhì)的反饋（包括局部反饋和級間反饋：正、負、電流、電壓、串聯(lián)、并聯(lián)、直流、交流。答：對于圖(a)，R3將輸出電流采樣，以電壓的形式反饋到輸入回路中，且不僅對直流進行反饋也對交流進行反饋，并根據(jù)瞬時極性法可以知道是負反饋，故該電路是一直流/交流、電流、串聯(lián)負反饋。對于圖(b)，R3是將輸出電壓反饋到輸入回路中，并可判斷是負反饋，由此可知，該電路是一直流/交流、電壓、串聯(lián)負反饋。對于圖(c)，R3是反饋電阻，它采樣的是輸出電壓，以并聯(lián)的方式接入輸入回路中，并且也是對直流/交流都起到反饋作用，所以該電路是直流/交流、電壓、并聯(lián)負反饋。對于圖(d)ui有一個增加時，uo減少，由于Ib=Ii-If，uo的減小IfIb是一個直流/交流、電壓、并聯(lián)負反饋。R35電壓、串聯(lián)負反饋。有一反饋電路開環(huán)放大倍數(shù)A=105，反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為F=0.1，反饋組態(tài)為電壓并聯(lián)負反饋，試計算：引入反饋后，輸入電阻和輸出電阻如何變化？變化了多少？閉環(huán)放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高了多少倍？若dAA

dA為25%，問 A

為多少？f解（）由于并聯(lián)負反饋會使輸入電阻減小，其反饋后的電阻值r 與無反饋時的電阻ifr關(guān)系是：irr i rr

1r104if 1FA

i11050.1 i故輸入電阻減小，且是無反饋時電阻值的萬分之一。電壓反饋使輸出電阻減小，其關(guān)系如下：rr o rr

1r104of 1FA

o11050.1 o故輸出電阻減小，且是無反饋時電阻值的萬分之一。（2）閉環(huán)時的放大倍數(shù)為AA r AArf 1FA

111050.1

A104104倍。rdA因為 fAf

1 dA dA1AF A，所以若A25%dAfAf

111050.1

0.250.0025%為什么在串聯(lián)反饋中希望信號源內(nèi)阻越小越好，而在并聯(lián)反饋中希望信號源內(nèi)阻越大越好？答：由于在串聯(lián)負反饋中，凈輸入信號是電壓，且使得輸入電阻增大阻越小，在輸入端的有效輸入（在放大電路的分壓）就越大，而在并聯(lián)負反饋中，凈輸入信分流越小，有效輸入信號越大。A=1/F，Af f

的大小只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，而嗎？為什么？Af

A1AF

AF>>1Af

A 1FAF F的值比較小≤1，所以要滿足A>>，必須使開路放大倍數(shù)A決于三極管的放大倍數(shù)，所以深度負反饋電路的閉環(huán)放大倍數(shù)盡管與A無關(guān)，但也不能說隨便可以選擇晶體管。習題九集成運放電路與分立元件放大電路相比有哪些突出優(yōu)點？答：集成運放與分立元件放大電路相比有很多優(yōu)點，其突出優(yōu)點是：在集成電路中，制造有源器件（晶體三極管、場效應(yīng)管等）比制造大電阻占用的面積小，且工藝上也不會增加麻煩，因此，集成電路中大量使用有源器件組成的有源負載，一般集成運放的放大倍數(shù)與分立元件的放大倍數(shù)相比大得多。由于集成電路中所有元件同處于一塊硅片上，相互距離非常近，且在同一工藝條件下制造，因此，盡管各元件參數(shù)的絕對精度差，但它們的相對精度好，故對稱性能好，特別適宜制作對稱性要求高的電路，如差動電路、鏡像電流源等。集成運算放大電路中，采用復(fù)合管的接法以改進單管性能。什么是零點漂移？產(chǎn)生零點漂移的主要原因是什么？差動放大電路為什么能抑制零點漂移？答：由于集成運放的級間采用直接耦合方式，各級的靜態(tài)工作點相互影響，前一級的值的變化稱為“零點漂移當輸入電壓為零時，兩個管子集電極電位是相等的，差動電路能夠抑制“零點漂移A、B兩個直接耦合放大電路中，A100，當溫度由20302V；B100020℃3010V。試問哪一個放大電路的零漂?。繛槭裁矗?0℃30A2V/100=20mV，B10V/1000=10mVB電路零漂小。集成運算放大電路是一種什么電路？由哪幾部分構(gòu)成？各部分電路有什么特點？答：集成運放的輸入與輸出呈線性關(guān)系，所以集成運放是線性集成電路。集成運放共———大；偏置電路—向各級提供穩(wěn)定的靜態(tài)工作電流。何謂差模信號？何謂共模信號？若在差動放大電路的一個輸入端上加上信號U=4mVUi1

Ui2

分別為（1）U（2）U（3）U（4）U

=4mV；i2ii=-4mV；i2i=-6mV；i2i=6mV；i2idic時，分別求出上述四種情況的差模信號Uidic

U

的數(shù)值。答：所謂差模信號是指在差動放大電路兩個輸入端分別加入幅度相等而極性相反的信號。共模信號則是在差動放大電路的輸入端接入幅度相等、極性相同的信號。=U U-U=id i1 i2

U Ui1Ui2ic 2（1）Uid=4-4=0 Uic=(4+4)/2=4mV（2）Uid=4-(-4)=8mV Uic=(4+(-4)/2=0id （3）U=4-(-6)=10mV Uid id （4）U=4-6=-2mV Uid e長尾式差動放大電路中R的作用是什么？它對共模輸入信號和差模輸入信號有何影響。ee 答：對共模電路的影響。對于雙端輸出電路而言，由于電路對稱，其共模輸出電壓為零。但當單端輸出時，由于R引入了很強的負反饋，將對零漂起到抑制作用。所以Re e 對于差模電路而言。流過R的電流大小相同、方向相反，在R上的壓降為零，相當與e e所以，R引入的引入是