《電工學(xué)冊(cè)》試題及解答

1、基本放大電路2. 已知如圖 8.2 所示電路中，三極管均為硅管，且 =50，試估算靜態(tài)值 IB、IC、UCE。120.7I B75解：（a）100 (150) 1（ A）I CI B3 . 75 （ mA）I E(1) I B3.825（mA）U CE123.7523.82510.75 (V)(b)U CC( I BI C )RCIBRBU BEI BU CCU BE120.716Rb (1 ) RC200(150)10（ A）I CI B0.8 (mA)U CE12(0.80.016)103.84 (V)3. 晶體管放大電路如圖 8.3 所示，已知 UCC = 15V ，RB =500 k，

2、R = 5k， R =5k， =50。（1）求靜態(tài)工作點(diǎn)；（2）畫出微變等效電CL路；（3）求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。U CCU BE30I BRB解： (1)（ A）ICIB1.5 (mA)1/20I E(1) I B1.53(mA)U CEU CCIC RC7.5 (V)rbe300(1261.167)I E(K )(2)AuRC / RL107(3)rbeRiRB / rbe1.167 (K)RORC5 (K)4. 在上題圖 8.3 的電路中，已知 I C=1.5 mA， UCC = 12V ，=37.5，r be=1 k，輸出端開路，若要求Au = - 150，求該電路的 R

3、B 和 RC 值。AuRC / RLRC150rberbe解：由于則 RC4(K)RBU CC12300KI B4010 65. 如下圖所示放大電路中，已知 UCC = 12 V，RB=240 k， RC =3k ， RE1 =200， RE2 =800，硅三極管的 =40。（1）試估算靜態(tài)工作2/20點(diǎn)（ 2）畫出微變等效電路；（3）求放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。解：（參考答案：（1）40 A 1.6mA 5.53 V （2）略 （3）-13.1 8.8 K3K）三、簡(jiǎn)析題：*1 題 1 圖示電路中，已知 V CC=24V ，RB=800k ， RC=6k ， RL =3k ， UBE=0

4、.7V ，晶體管電流放大系數(shù) =50， rbe=1.2K 。試求：（ 1）放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)(IBQ ，ICQ， U CEQ)。（ 2）電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻r i 、輸出電阻r o。1 解： (1)I BQU CC2430A題 1 圖RB800103I CQIBQ 50301.5mAU CEQU CCICQRC24 1.5 6 15V?RC / /RL50 6/ /383.3(2)Aurbe1.2rirbe1.2KrORC6K2 在題 2 圖所示電路中，已知三極管的 =40，電容 C1 和 C2 足夠大，求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。2解： 12240103I BQ 0.7I B

5、Q50Ar be300 (126mV)I EQ題 2 圖3/2026mV820300IBQri240103820817RB / rbe103820240roRc 4k103103(RC / RL )4048Au4 1038 103rbe820130UBE=0.7V ， UCC=12V ， RC=2k，*3 題 3圖示放大電路中三極管的RB =280k，RL =6k，C1、C2 足夠大，輸入電壓有效值 Ui=0 1V ，輸出電壓有效值 U0=8V. 求：三極管的電流放大系數(shù) 。3 解： UCCIBQRBU BE12I BQ280 1030.7I BQ40.4AAuU o(RC / RL )80U

6、 irbe(RC / RL )80 (30026mV )I BQ21036103802610 36 )21036103(3001040.4U#*4題 4圖所示放大電路中三極管的BE=0.7V，電阻 R上直流壓降為 8V，B1RC=2k ， RE=1.5k ，求 U CE.。4 解： 電位 VB 、 VE 分別是：VBU CCU RB112 84VVEVB UBE40.73.3VI EVE3.32.2mAI CRE1.5U CEU CCIE (RCRE )122.2(21.5)4.3V四、計(jì)算題：*1 題 1 圖示放大電路中，三極管 =50、 rbe=1k ， R2=3k ， R3=1k ， C

7、1、 C2 足夠大，求：(1) 畫出放大電路的微變等效電路；(2) 推導(dǎo)當(dāng)輸出端未接負(fù)載電阻RL 時(shí)題 3 圖 50題 4 圖4/20題 1 圖的電壓放大倍數(shù) A uU 0 的一般關(guān)系式；U i(3) 求當(dāng)輸出端接負(fù)載電阻RL =3k 時(shí)的電壓放大倍數(shù) A u =?1解：1&&&R2U o&I b R12) Au&(1&rbe(1) R3U iI erbe)I b R15031032.881103(150)1103&&&(R2 / RL )U o&I b (R2 / RL )3)Au&(1&rbe(

8、1) R3U iIbrbe)I bR3501.51031.441103(150)11032題 2 圖示放大電路中， 三極管的 =50，UBE =0.6V ，輸入信號(hào) ui=3sin t mV。對(duì)于該交流信號(hào)，C1、C2足夠大，可視為短路。問：(1) 當(dāng) < t<2時(shí)，三極管的發(fā)射結(jié)是否處于反向偏置 ?為什么 ?(2) 該放大電路的電壓放大倍數(shù) A u 為多少 ?(3) 該放大電路的輸入電阻和輸出電阻各為多少 ?2 解：（1）三極管的發(fā)射結(jié)總電壓：uBEU BEube ，當(dāng) < t<2時(shí)，題 2 圖3mVube0 ，且t3U bem3mV時(shí)， ube2故：uBE U BE

9、ube0.7(0.003) 0.697V可見三極管的發(fā)射結(jié)不是處于反向偏置而是處于正向偏置。5/20（2） IBUCC UBE12 0.720ARB560rbe2616001.6k3000.02&RC PRL6 P362.5Aurbe501.6（ 3） rirbe 1.6kroRC6kR#*3 題 3 圖示三極管放大電路，已知Ucc=12V ，=5k ，三極管的 =100,r=2.5k ， UBE忽略不計(jì)，CbeC1、C2 足夠大。（ 1）當(dāng) RB 調(diào)到 1M 時(shí)，試求靜態(tài)IB、 IC、U CE的數(shù)值。（ 2）如果 RB 調(diào)到 0 時(shí)，會(huì)發(fā)生什么情況 ?在實(shí)際電路中可采取什么措施加以避

10、免 ?（ 3）如果 RB 斷開，放大電路還能否正常工作?題 3圖為什么 ?（ 4）如果開關(guān) S 閉合，對(duì)靜態(tài) I B、 I C、U CE 的數(shù)值有無影響 ?（ 5）求開關(guān) S 打開時(shí)電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。(RB =1M)（ 6）當(dāng)該電路正常放大工作時(shí)，如果輸入正弦電壓ui 的有效值不變，將開關(guān)S 閉合，則輸出電壓 u0 的有效值是增大還是減少?3 解：（1） RB1M， I BU CC12V0.012mA12ARB103 kI CI B 100 0.0121.2mA ， U CEU CCIC RC 121.2 56V（ 2）如果 RB0 ，則三極管因發(fā)射結(jié)電壓U BE 12V

11、 太大而燒壞。可用一個(gè)R 100k 的電阻和 RB 串聯(lián)接入原電路加以避免。（ 3）如果 RB 斷開，則 I B 0 ,三極管將工作在截止?fàn)顟B(tài)，不能再進(jìn)行放大工作。（ 4）如果 S 閉合，對(duì)靜態(tài) IB 、IC、U CE 的數(shù)值無影響，因?yàn)橛?C 2 的隔直作用。（ 5）當(dāng) S 打開時(shí)，電路處在空載狀態(tài)，此時(shí)：&RC5rbe 2.5k100200 ， ri， roRC5kAuorbe2.5（ 6）當(dāng) S 閉合時(shí)，電路處在負(fù)載狀態(tài)，此時(shí)：&U ORLRC / RLAuU Irberbe由于RL&& ，則當(dāng)該電路正常放大工作時(shí)，如果輸入正弦電RC ， AuAuo壓 u

12、i 的有效值不變，輸出電壓u0 的有效值將減少。 0.7V，C、C、 C5題 5 圖示放大電路中，三極管的 30，U足夠大。BE12E6/20求：（ 1）輸入電壓ui=0.141sin 時(shí)tV，輸出電壓u0=?（ 2）輸出端接負(fù)載電阻 RL 1.2k 后，輸出電壓 u0=?（ 3） RL 1.2k 時(shí)，換一個(gè)同類型的三極管60，輸出電壓u0=?5 解：（1） VB12104V2010VEVBU BE40.73.3VI EVE3.31.65mARE2rbe300(1) 26題 5圖I E300(130)260.79 k1.65&&RC2U o3076Auo&rbe0.79

13、U iU&i0.1410.1V2&& &760.17.6VU oAuoU iuo7.62 sin(t)V（2） RLRC PRL2 P1.20.75k&&RL0.75U o3028.5Au&rbe0.79U iU&i0.1410.1V2&& &28.50.12.85VU oAuU iuo2.852sin( t)V（ 3） rbe300 (1) 26300(1 60)261.26kI E1.65&&RL0.75U o60Au&rbe35.7U i1.26&0.1410.1VU

14、i2&& &35.70.13.57VU oAuU i7/20uo3.572 sin(t)V#*7 題 7 圖示放大電路中，已知R上的靜態(tài)電壓U =9.4V ，三極管的 =50，B1信號(hào)源電壓 ES=10mV 。試求：（ 1）三極管的輸入電阻rbe；?（ 2）放大電路的電壓放大倍數(shù)A u ；（ 3）放大電路的輸入電壓Ui；（ 4）放大電路的輸出電壓 U0。7 解：（1） IB9.40.047mA200103rbe30026mV0.853k0.047mA&RL502117.2（ 2） Aurbe0.853（ 3） riRB / rbe 0.849k題 7 圖ri0.

15、849U iEs riRs100.8490.2 8.09mV（4） U oAuU i117.28.09948.1mV集成運(yùn)算放大電路、五、計(jì)算題：1. 電路如圖 1 所示，求下列情況下， UO 和 Ui 的關(guān)系式。（1）S1 和 S3 閉合， S2 斷開時(shí)；（2）S1 和 S2 閉合， S3 斷開時(shí)。解：(1)這是反相比例運(yùn)算電路，代入公式，得u0ui（2）由虛短和虛斷原理得： u+=u-=ui ，i+=i-=0故有 uo=ui2. 圖 2 所示電路中，已知 R12K，Rf 5K，R22K，R3 18K，8/20圖 2Ui 1V，求輸出電壓Uo。解：此電路為同相輸入電路。UU181 0.9V1

16、82U 0(1 5)0.93.15V23. 在圖 3 中，已知 Rf = 2R1，ui = -2V。試求輸出電壓 uo。解：前一級(jí)是電壓跟隨器電路，后一級(jí)是反相比例運(yùn)算電路，所以u(píng)0Rfui4VR1。三、簡(jiǎn)析題：#*2 單相橋式整流、電容濾波電路如題2 圖所示。已知 RL =100，U2=12V ，估算 U 0，并選取 C 值。2 解： 該電路為全波整流濾波U o1.2U 21.2 12 14.4VR C(35) TL29/20題 2 圖0.02100C(35)2C300F500F#*3 電路如題3 圖所示，已知 u =u- u 。請(qǐng)導(dǎo)出R與R、R與 Rf2之間的0i1i21f12關(guān)系。3 解

17、： ui1uo1 ，R1Rf 1uo1Rf 1 ui 1 ；R1u01ui 2u0 ，R2R2Rf 2題 3 圖uoRf 1Rf 2ui1Rf 2ui 2R1R2R2由已知：uoui1ui 2 ，有Rf 2 1，R2即：Rf 2Rf 1 Rf 2，即 Rf 1R1R2 ；且4 試求題R1 R2u 與輸入電壓 u、u的關(guān)系式。4 圖所示放大電路中輸出電壓i20i14 解： A1 為反相比例加法運(yùn)算放大電路，則：uo1Rfui1Rfui 2 )(R12R11( 2 ui 12 ui 2 )(ui1ui 2 )22題 4 圖A2 也為反相比例加法運(yùn)算放大電路，所以：2uo2 uo1ui 1ui 25

18、 求題 5 圖中的輸入 輸出關(guān)系。5 解： 放大器 A1是積分運(yùn)算電路有： uo11ui 1dtCR1放大器 A2是反相比例加法運(yùn)算電路，有：uo( R1 uo1R1 ui 2 )題 5 圖R2R210/20(R11ui1dtR1 ui 2 )1ui1dtR1ui 2R2CR1R2CR2R26運(yùn)算電路如題6圖所示，已知：最大輸出電壓為UOM=±12V，R1=10k ,R2=R3=RF=20k ，U 1=3V ， U2 =2V 。試求：(1) 開關(guān) S 合在 1 位時(shí)， UO=?(2) 開關(guān) S合在 2 位時(shí)， UO=?6 解： 這是差動(dòng)運(yùn)算電路，可知：uoRF ui1(1RF )R3

19、ui 2R1R1R2R3uo20 ui 1(1 20)2020ui 2103 ui 21020題 6 圖2ui 12（ 1）開關(guān) S 合在 1 位時(shí)， ui1U 13V ,ui 2U2 2V則： UOuo23323V2（ 2）開關(guān) S 合在 2 位時(shí)， ui 10, ui 2U 22V則： UOuo20323V27理想運(yùn)算放大器電路如題7 圖所示。當(dāng)開關(guān)S 與 a 端相接，電流 I x 為 5mA時(shí)， u0 為 5V ；當(dāng)開關(guān) S 與 b 端相接，電流 I x 為 1mA 時(shí)， u 0 亦為 5V 。試求 R1 與 R2。7解： IFI x ， uoIFRFI xRF（ 1）當(dāng)開關(guān)S 與 a

20、端相接時(shí)：RFR1， IFI x5mA ，則： uoI xR15R15V可解出： R11k（ 2）當(dāng)開關(guān)S 與 b 端相接時(shí)， RFR1R2題 7圖I F I x 1mA則： uOI x ( R1R2 )( R1R2 )(1 R2)5V可解出： R24k*8 電路如題8 圖所示， R1 10k ，R2 20k ，RF 100k ，uI1 0.2V ，uI2 0.5V ，求輸出電壓uO 。8 解： 這是一個(gè)反相比例加法運(yùn)算電路11/20題 8 圖uo( RF ui1RF ui 2 )R1R21000.2100( 0.5)2010(22.5)0.5V9 題 9 圖所示為兩級(jí)運(yùn)算放大電路，試求 uo

21、 與 uil、 ui2 的關(guān)系式。9 解： 放大器 A1是同相電壓跟隨器，uo1ui 1 ，放大器 A2 是差動(dòng)運(yùn)算電路， 根據(jù)疊加原理可求解如下：uo1 作用 ui 2 不作用時(shí)uoRfuo1Rfui1題 9 圖R1R1ui 2 作用 uo1 不作用時(shí)， uoRf)ui 2(1R1二者共同作用時(shí)，uououoRfui1 (1Rf)ui 2R1R1*10 電路如題 10 圖所示， R1=10k ， 2=20k ， F=100k ， I1=0.2V ， uI2=- 0.5V ，求輸出電壓 u0。10 解：這是一個(gè)反相比例加法運(yùn)算電路uo( RF ui1RF ui 2 )R1R21000.2100

22、( 0.5)1020(22.5)0.5V題 10圖11推導(dǎo)出題 11 圖所示的同相加法運(yùn)算電路的輸出電壓u0 與輸入電壓 ui1 、ui2之間的關(guān)系式。11 解： uo(1Rf )u ，又 i 0（虛斷），列出節(jié)點(diǎn)方程：R1ui1uui 2u0R2R2i可解出： u1(ui1ui 2 )212/20題 11圖則： uo1(1Rf)(ui1 ui 2 )2R1*12 電路如題12 圖所示 R =R=10k ，R =100k ，輸入電壓 u =u=0.5V ，12FI1I2求：輸出電壓u0 為多少 ?12 解： uui 2uu ui 2i1ui1uui1ui 2R1R1i fuuoui 2uoRF

23、RFi1i fui1ui 2ui 2uo題 12圖R1RF由此可解出： uoRFui1(1RF)ui 2R1R1代入已知條件得uo1000.5(1100) 0.5 0.5V1010=200 ,R=R=500 ，R =1k ，*13 已知題 13 圖中電路的輸入電壓u =5V ，Ri123F求輸出電壓uo 的值。13 解：uR3uiu ， i1i f ， i1uR2R1R3i fuuo ，uuuoRFR1RF由此可解出： uo(1RF )uR1把 uuR3ui代入上式得題13圖R2R3uo(1RF )u(1RF)R3ui(11)0.5515VR1R1R2R30.20.5 0.514 由 4 個(gè)理

24、想運(yùn)算放大器組成的電路如題14 圖所示，求輸出電壓u0 .14 解：u2( u2 )u2u1u0i1R13/20題 14圖i2u2u0Ri1i20u1u0u2u00RR解得： u01(u1u2 )2門電路四、分析、化簡(jiǎn)：1寫出圖示邏輯電路的邏輯表達(dá)式及真值表。解：(a)Y1ABCY2ABYY3Y1Y2BA BCAB BABCAB BY3Y1Y2BABBAB B（1+A） AB或 AB（b）F(A B)(B C)ABACBCABAC (BB) BCABBC(a)真值表(b) 真值表14/202化簡(jiǎn)下列邏輯函數(shù)ABC A BCABCABCABCABCABBC DAB CACABBC解：ABCABC

25、ABCAB C ABCABABABCABBABCABCABBCDA?BC AB BCDA?BC（）BCDAB C1BCABBCDBC(1D )ABBCDBCABBDAB CACABBCAC BCACAB?BCC(AB)(B C)CACABBCCAABBCCA BCCAB三、簡(jiǎn)析題或畫圖題*2 某邏輯門電路的邏輯表達(dá)式為F=ABC ，試寫出該門電路的邏輯狀態(tài)表。15/202 解： 該門電路的邏輯狀態(tài)表如下：ABCF000000100100011010001010110011114解：MAB，F(xiàn)ABCABC畫出 M 端和輸出端F 的波形如右圖所示：5已知邏輯電路和輸入波形如題 5 圖所示，試畫出當(dāng)

26、控制端 C 0 和 C 1 時(shí)的輸出端的波形。5 解： FACBC C 0，F(xiàn)B；C1，F(xiàn)A畫出當(dāng)控制端 C 0 和 C 1 時(shí)的輸出端的波形如右圖所示：6邏輯門電路及輸入端A、B 、C 的波形如圖所示，請(qǐng)畫出相應(yīng)的輸出端G、H 及 F 的波形。6解：GAB，HC ，16/20F GH ( A B)C ，畫出相應(yīng)的輸出端 G、 H 及 F 的波形如下圖所示：7 .某邏輯門電路的邏輯表達(dá)式為 F=A+B+C, 試寫出該門電路的邏輯狀態(tài)表。7 解： 該門電路的邏輯狀態(tài)表如下表所示：A00001111B00110011C01010101F011111118 J-K 觸發(fā)器及輸入時(shí)鐘脈沖C 的波形如題 8圖所示， J-K 觸發(fā)器的初態(tài)為零，試畫出輸出端Q的波形。解題 6圖8 解：畫出輸出端