電路及電子技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)題及解

.z......資料....《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》總復(fù)習(xí)題及解2013.11《電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)》總復(fù)習(xí)題及解2013.11一、問答第一章答題1.電流與電壓為關(guān)聯(lián)參考方向是指什么？答：電流參考方向（箭頭方向）與電壓降參考方向（“+”到“-”的方向）一致的方向。第二章答題1.應(yīng)用疊加定理時，理想電壓源不作用時視為短路，理想電流源不作用時視為開路。2、求含有受控源單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南（**）等效電路的內(nèi)阻時，屏蔽掉電源后須用外施電壓、電流法求得。第三章答題1、對于電容C和電感L，電壓和電流間的關(guān)系為：，2、換路定律是指：3、全響應(yīng)解的兩種表達(dá)式：（1）全響應(yīng)=（零輸入響應(yīng)）+（零狀態(tài)響應(yīng)）（2）三要素法：第四章答題1、直流電路中，感抗為0，容抗為無窮大。2、正弦電壓u(t)=Ucos(t+u)對應(yīng)的相量表示為。3、任意一個相量乘以j相當(dāng)于該相量逆時針旋轉(zhuǎn)90o。4、三相對稱電源星型聯(lián)結(jié)，相、線電壓的關(guān)系為相電壓是線電壓的倍，且相電壓滯后對應(yīng)線電壓30°。對稱電源△接線時，線電流、相電流之間關(guān)系為線電流等于倍相電流，相位滯后對應(yīng)相電流30°。5、電阻元件的電壓電流的有效值滿足：U=IR，關(guān)聯(lián)參考方向下電壓和電流同相位，即第五章答題無第六章答題1、本征半導(dǎo)體電子濃度等于空穴濃度；N型半導(dǎo)體的電子濃度大于空穴濃度；P型半導(dǎo)體的電子濃度小于空穴濃度。2、場效應(yīng)管屬于電壓控制型器件，晶體三極管則屬于電流控制器件。3、晶體三極管工作在放大狀態(tài)時，應(yīng)使發(fā)射結(jié)正向偏置；集電結(jié)反向偏置。4、穩(wěn)定二極管穩(wěn)壓時是處于反向偏置狀態(tài)，而二極管導(dǎo)通時是處于正向偏置狀態(tài)。5、PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕褪荘N結(jié)正偏時導(dǎo)通，反偏時截止。6、當(dāng)溫度升高時，三極管的集電極電流Ic增加，發(fā)射結(jié)壓降UBE減小。第七章答題1、共模抑制比KCMR是差模放大倍數(shù)與共模放大倍數(shù)（絕對值）之比。2、抑制溫漂（零漂）最常用的方法是采用差放電路。3、差分放大電路能夠抑制共模信號，放大差模信號。4、當(dāng)NPN型晶體管工作在放大區(qū)時，各極電位關(guān)系為UC>UB>UE。5、共射放大電路的輸入電壓與輸出電壓的相位差為180°。6、分壓式偏置放大電路具有穩(wěn)定Q點(diǎn)的作用。7、乙類互補(bǔ)功放存在交越失真，可以利用甲乙類互補(bǔ)功放來克服。8、與甲類功率放大器比較，乙類功率放大器的主要優(yōu)點(diǎn)是效率高。第八章答題1、通用型集成運(yùn)放的輸入級多采用差分接法。2、理想運(yùn)放的工作有線性和非線性兩種狀態(tài)。3、深度負(fù)反饋的實質(zhì)是反饋信號*f和外加輸入信號*i近似相等，盡輸入信號*i’近似于0。4、當(dāng)運(yùn)放工作在線性狀態(tài)時，兩輸入端電壓相等，即u+=u-，稱這種現(xiàn)象為虛短。同時，輸入電流也為零，即i+=0，i-=0，稱這種現(xiàn)象為虛斷。線性狀態(tài)工作的運(yùn)放如果是反相輸入的，則其反相輸入端電壓為零，稱之為虛地。第九章答題1、振蕩器與放大器的區(qū)別在于：振蕩器不外加輸入信號就有信號輸出，而放大器的輸入端都接有信號源。2、產(chǎn)生低頻正弦波一般可用RC振蕩電路；產(chǎn)生高頻正弦波可用LC振蕩電路；要求頻率穩(wěn)定性很高，則可用石英晶體振蕩電路。3、自激震蕩的條件是：（1）振幅條件：;(2)相位條件：，其中n是整數(shù)。相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋；振幅條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。4、正弦波振蕩器的振蕩頻率由選頻網(wǎng)絡(luò)而定。5、.石英晶體L、C、R串聯(lián)諧振時的阻抗特征是，這時的回路阻抗Z最小。第十章答題1、橋式整流電路比全波整流電路多用了二個二極管，但對二極管的參數(shù)要求卻與半波整流基本相同，效率卻提高一倍，整流輸出的脈動成分大大減少。2、輸出電壓與變壓器次極電壓的關(guān)系為：半波整流電路UO=0.45U2；全波整流電路UO=0.9U2；電容濾波電路（通常取，）二、解題第一章解題：1、書上習(xí)題1.2試計算如習(xí)題圖1.2所示各元件的功率，并指明是生產(chǎn)功率還是吸收功率。習(xí)題圖1.2解：（a）P=VI=-5*1=-5W,生產(chǎn)功率(b)P=VI=-6*(-2)=12W，吸收功率(c)P=VI=4*(-3)=-12W,生產(chǎn)功率思考：若則P又當(dāng)如何？這時：P=-IV=-(-2)*(-6)=-12W,生產(chǎn)功率2、書上習(xí)題1.10*段電路如習(xí)題圖1.9所示，試求Uab。習(xí)題圖1.9解：Uab=10-8*2+18-2*2=8V3、圖1-1所示電路中共有3個回路，各段電壓參考方向已給定，若已知U1=1V，U2=2V，U5=5V，求未知電壓U3、U4的值。解答：分別選取各回路繞行方向如圖所示，則由KVL可得：大回路：-U1+U5+U3=0代入數(shù)據(jù)，求得U3=U1-U5=1-5=-4V右回路：-U2+U5–U4=0代入數(shù)據(jù)，求得U4=-U2+U5=-2+5=3V4、圖1-2所示是*網(wǎng)絡(luò)中的部分電路，a、b兩結(jié)點(diǎn)處沒有閉合，求Uab。解答：按圖中所選繞行方向，據(jù)KVL可得Uab-I3R3+I2R2-Us2-I1R1+Us1=0所以Uab=-Us1+I1R1+Us2-I2R2+I3R3這表明電路中任意兩點(diǎn)間的電壓Uab等于從a點(diǎn)到b點(diǎn)的任一路徑上各段電壓的代數(shù)和。5、下圖所示單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓等于幾V？解：順勢繞向：-6+I+2I+3=0I=1AUab=-1×1+6=5V所以等于5V第二章解題：1、書上2.3將習(xí)題圖2.3所示電路等效化簡為一個電壓源或電流源。習(xí)題圖2.3解答：（a）等效為一個電流源，I=5-3=2A，方向朝下。（b）化簡為電流源模型。電流源的電流為電壓源的短路電流：is=6/3=2A,電流源的電流方向為電壓的–指向+的方向；電阻仍為3Ω。（c）化簡為電壓源模型（3Ω電阻不起作用）。電壓源的電壓為電流源的開路電壓：us=5*2=10V,電壓源的的–指向+的方向與電流源的電流方向一致；電阻仍為2Ω。（d）化簡為獨(dú)立電流源（10Ω電阻不起作用）?；?、等效后的圖如下：2、書上2.6電路如習(xí)題圖2.6所示，求u3。習(xí)題圖2.6解：設(shè)電流源電流向如圖。(一)支路電流法：左孔回路：6i1+4i2–10=0節(jié)點(diǎn)電流：i2-i1–4=0右孔回路：4i2–u3-10i1=0解得：i2=3.4A，i1=-0.6A,U4Ω=4*i2=13.6VU3=13.6–10*(-0.6)=19.6V（二）節(jié)點(diǎn)電壓法：（1/6+1/4）U4Ω=10/6+4得U4Ω=13.6V左孔：-6i1+10=U4Ω，i1=-0.6A右孔：U3=13.6–10*(-0.6)=19.6V3、書上2.13加用節(jié)點(diǎn)分析法計算習(xí)題圖2.12所示電路的節(jié)點(diǎn)電壓u1與u2。習(xí)題圖2.12解：設(shè)節(jié)點(diǎn)如圖:(1+1)u1–u2=I-u1+(1+1+1/2)u2–u3=0-u2+(1+1)u3=5-Iu1-u3=2u2解得:代掉I,u1=15/4V,u2=5/3V,u3=5/12V4、補(bǔ)充1、如補(bǔ)充圖2.1，所示電路，已知U＝220V，RL＝50Ω，R1＝25Ω，R2＝75Ω。求：用分壓表達(dá)式求U1的電壓；用分流表達(dá)式求電流I2。補(bǔ)充圖2.1解：R=R2//RL=R2RL/(R2+RL)=75*50/(75+50)=30ΩU1=[R/(R+R1)]*U=[30/(30+25)]*220=120VI=U/(R1+R)=220/(25+30)=4AI2=[R2/(R2+RL)]*I=[75/(70+50)]*4=2.4A5、補(bǔ)充2補(bǔ)充圖2.26、補(bǔ)充圖2.3所示單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流及a點(diǎn)、b點(diǎn)斷開后的開口（路）電壓Uab。補(bǔ)充圖2.3解：順時繞向：2I+4I=6=I=1A斷開a、b，此時回路中沒電流，則開口電壓Uab為：-Uab+6*1=0，Uab=6V7、補(bǔ)充，由習(xí)題2.18改變，求補(bǔ)充習(xí)題圖2.18-1所示單口網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路。解：開口(路)電壓Uoc：開口時I=0，所以開口電壓Uoc=4*2/(2+2)=2V求R0，屏蔽掉獨(dú)立電源后，看進(jìn)去的內(nèi)阻。R0=3+2//2=3+2*2/(2+2)=4Ω所以戴維南等效電路為：8、補(bǔ)充受控源的電流源變?yōu)殡妷涸矗ㄗ⒁猓呵蟮碾妷涸吹?、+向與原電流源的方向一致。）：9、補(bǔ)充書上：第三章解題：1、3.20題3-20所示電路中開關(guān)打開以前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，時開關(guān)S打開。求時的，并求t=2ms時電容儲存的能量。解：本題為t=0時實行全響應(yīng)。uC(0-)=1/（1+1）*12=6V，uC(0+)=uC(0-)=6VuC(∞)=12V電壓源短路，求時間常數(shù)電阻R0=R+R=2KΩτ=R0C三要素法：uC(t)=12+(6-12)e-t/τ=12-6e-25tt=2ms時uC(t)=6.293V=396*10-6J2、補(bǔ)充1第四章解題：1、解：u1=50sin(ωt+30°)=50sin(2*100πt+30°)=50sin(200πt+30°)U2=-100sin(ωt-150°)=-100sin(200πt-150°)φ=φ1-φ2=30°-（-150°）=180°2、解：3、4.10試求題4-10所示各電路的輸入阻抗Z和導(dǎo)納Y。解：（a）Z=R+L//C=1+j1*(-j2)/(j+(-2j))=1+2/(-j)=1+2j=∠artan2Y=1/Z=/5∠-artan2S(b)Z=1+(-j)//(1+j)=1+(-j)*(1+j)/(-j+1+j)=1+1-j=2-j=∠artan-1/2Y=1/Z=/5∠-artan-1/2S(c)Z=(40+40j)//(40-40j)=(40+40j)*(40-40j)/(40+40j+40-40j)=[1600-1600(-1)]/80=3200/80=40ΩY=1/Z=1/40=25*10-3SU=jωLI+(-rI)Z=U/I=jωL-r4、補(bǔ)充電阻與電感元件并聯(lián)如圖，它們的電流有效值分別為3A和4A。試寫出總電流的復(fù)數(shù)代數(shù)式，并計算出總電流有效值為多少（不一定要算出相位角）？解答：分析：設(shè)電壓為 總電流I=(32+42)1/2=5A，第五章解題書上習(xí)題：1、5.4如習(xí)題圖5-2所示具有互感的兩線圈，已知線圈位置及繞向，試判斷同名端（標(biāo)上標(biāo)記）。習(xí)題圖5-2解：根據(jù)右手定則：（a）a和d為同名端(b)a和d為同名端2、5.5求如習(xí)題圖5-3所示各電路ab端的等效電感Lab。習(xí)題圖5-3解：（a）為順向串聯(lián)，所以等效電感為Lab=L1+L2+2M=4+3+2=9H(b)為逆向串聯(lián)，所以等效電感為Lab=L1+L2-2M=5+6-2*2=7H3、5.9如習(xí)題圖5-7所示的正弦穩(wěn)態(tài)電路。已知電源內(nèi)阻Rs＝1kΩ，負(fù)載電阻RL＝9kΩ，為使負(fù)載上獲得最大功率，變壓器的變比n＝N1／N2應(yīng)為多少"解：電流源等效為電壓源：US=iS*RSRO=RS當(dāng)N1/N2=n:1時，次級對初級電路的等效電路如圖：使負(fù)載上獲得最大功率RO=n*n*RLn2=RO/RL=1/9n=1/3即N1/N2=1：34、補(bǔ)充寫出下圖每一個互感線圈上的電流電壓關(guān)系。解：互感線圈上的電流電壓關(guān)系為：對于L1線圈：對于L2線圈：對于L1線圈，i1與u1非關(guān)聯(lián)，所以L1前為“-”；又同名端電流反向，M前應(yīng)為“-”，但自感L1前為“-”，所以M前最終為“+”。對于L2線圈，i2與u2關(guān)聯(lián)，所以L2前為“+”；又同名端電流向相反，M前符號為“-”，且自感L2前為“+”，所以M前最終還是為“-”。第六章解題1、書上6.5判斷如習(xí)題圖6-3（a）所示電路中各二極管是否導(dǎo)通，并求A，B兩端的電壓值。設(shè)二極管正向壓降為0.7V。(a)習(xí)題圖6-3解：（a）D1二端斷開（開路）時，D1正向電壓為：UD1=12V,D2二端斷開（開路）時，D1正向電壓為：UD2=12-6=6V。所以D1導(dǎo)通，電壓為：IR-12+0.7=0，IR=12-0.7=11.3V-UAB+IR-12=0，UAB=IR-12=11.3-12=-0.7V（或取D1與AB端口的回路，0.7+UAB=0，UAB=-0.7V）2、6.9設(shè)硅穩(wěn)壓管DZ1和DZ2的穩(wěn)定電壓分別為5V和10V，求習(xí)題圖6-5所示電路的輸出電壓Uo。已知穩(wěn)壓管的正向壓降為0.7V。習(xí)題圖6-5解：DZ1導(dǎo)通，輸出恒壓為Uo=0.7V3、補(bǔ)充在下圖4所示電路中，已知UZ1=7V，UZ2=9V，則輸出電壓UO為多少？圖4解答：UZ1導(dǎo)通，為7V。UZ2截止。4、書上6.12要使晶體管具有電流放大作用，其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)應(yīng)滿足什么條件"答：條件為電壓須：發(fā)射結(jié)正偏UBE>0，IB>0；集電結(jié)反偏，UCE>0。5、書上6.13半導(dǎo)體三極管為什么可以作為放大器件來使用，其放大的原理是什么"答：主要是電流放大作用，iC=βiB，iE=iB+iC=iB(β+1)=(iC/β)*(β+1)三極管的微變等效電路:第七章解題1、7.13基本共發(fā)射極放大器如習(xí)題圖7-12所示。（1）試簡述電路中各元件的作用；（2）當(dāng)三極管β＝50，UBEQ＝0.7V，估算靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ，ICQ，UCEQ；（3）更換一只β＝100的三極管，重新估算IBQ，ICQ，UCEQ，此時電路能否正常放大"習(xí)題圖7-12解：(1)C1為輸入隔直電容；Rb為基極電流控制電阻；RC為Uce電壓控制電阻；C2為輸出隔直電容，RL為負(fù)載電阻；T為NPN晶體三極管。（2）IBQ=(UCC-UBEQ)/Rb=(12-0.7)/（600*103）=18.8μAICQ=βIBQ=50*18.8*10-6=0.94mAUCEQ=UCC-ICQ*RC=12-0.94*10-3*6*103=6.36VUCEQ大于0較多，處于放大區(qū)。（3）若β＝100，則IBQ=(UCC-UBEQ)/Rb=(12-0.7)/（600*103）=18.8μAICQ=βIBQ=100*18.8*10-6=1.88mAUCEQ=UCC-ICQ*RC=12-1.88*10-3*6*103=0.72V因UCEQ值太小，所以三極管處在飽和區(qū)，電路不能放大。2、補(bǔ)充設(shè)補(bǔ)充圖7.1所示電路中各電容對交流信號可視為短路，晶體管的=50，rbb’=200,UBEQ=0.6V,求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)ICQ、UCEQ各為多少？（2）畫出交流微變等效電路。（3）輸入電阻Ri,輸出電阻Ro各為多少？（4）電壓放大倍數(shù)Au為多少？補(bǔ)充圖7.1解：（1）IBQ=(UCC-UBEQ)/R1（2）交流微變等效電路如補(bǔ)充圖7.1-1（3）補(bǔ)充圖7.1-1交流微變等效電路Ri=R1//rBE=輸出電阻Ro=R2=3KΩ（4）=第八章解題1、書上習(xí)題8.3在習(xí)題圖8-3中，A為理想運(yùn)算放大器，D為理想二極管，試分析Uo和Ui的函數(shù)關(guān)系。習(xí)題圖8-3解：根據(jù)“虛短”u+=u-=0，“虛斷”i+=i-=0。ii=if，ui/R1=-uo1/RfuO1=-(Rf/R1)uiuO=uO1-0.6=-(Rf/R1)ui-0.6V2、書上習(xí)題8.5在習(xí)題圖8-5中，A為理想運(yùn)算放大器。已知Ui=0.5V,試求負(fù)載電阻RL上的電壓Uo、電流IL以及集成運(yùn)放的輸出電流Io。習(xí)題圖8-5解：根據(jù)“虛短”u+=u-=0，“虛斷”i+=i-=0。這時，i1=ifif=i1=(ui–u-)/(50*103)=0.5/(50*103)=10μAuO=-（Rf/R1）ui=-(100/50)*0.5=-1VIL=uO/RL=-1/(10*103)=-100μAif=IO+ILIO=if-IL=10-（-100）=110μA3補(bǔ)充：在補(bǔ)充習(xí)圖3（a）所示電路中，已知輸入電壓uI的波形如補(bǔ)充習(xí)圖3（b）所示，當(dāng)t＝0時uO＝5。試畫出輸出電壓uO的波形。補(bǔ)充習(xí)圖3解：為一積分電路，輸出電壓的表達(dá)式為當(dāng)uI為常量時若t＝0時uO＝5，當(dāng)t＝10ms時,ui=5,t=0到10時，uO＝－200×5×(10-0)×10－3V+5＝－5V。當(dāng)t＝20mS時,ui=-5,t=10到20時，uO＝[－100×(－5)×(20-10)×10－3＋（－5）]V＝5V。當(dāng)t＝30mS時,ui=5,同理得，uO＝-5V解補(bǔ)充習(xí)圖3因此輸出波形如解補(bǔ)充習(xí)圖3所示。4、【例8.5】在圖8-39所示反饋電路中：（1）所示電路中引入的是直流反饋還是交流反饋，是正反饋還是負(fù)反饋；若為交流負(fù)反饋，則說明反饋的組態(tài)。（2）已知R1=10kΩ，R2=100kΩ，R3=2kΩ，RL=5kΩ。求在深度反饋條件下的。圖8-39例8.5用圖【解】（1）如下圖的極性，因為uD=uI-uF，所以為串聯(lián)反饋。令輸出電壓uo=0，即RL將短路，反饋電壓uF依然存在，與uD的關(guān)系不變，故電路中引入的是電流反饋。所以反饋的類型為電流串聯(lián)負(fù)反饋。（2）電路中引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋，R1、R2和R3組成了反饋網(wǎng)絡(luò)，利用分流原理可得由第二章的分流公式：虛斷i-=0IR1=U/(R1+R2)=IOR///(R1+R2)=【IOR3(R1+R2)/(R1+R2+R3)】/(R1+R2)反饋系數(shù)F=*f/*o5、補(bǔ)充：試判斷補(bǔ)充習(xí)圖4放大電路的反饋極性。是什么組態(tài)類型的電路？反饋電壓和電流的表達(dá)式是怎樣的？解：設(shè)輸入信號電壓的瞬時極性為（+），從運(yùn)放的同相輸入端接入，放大后運(yùn)放輸出端電壓的瞬時極性為（+），加到三極管的基極，放大后三極管集電極輸出電壓的瞬時極性為（-），發(fā)射極輸出電壓的極性為（+），則回送到運(yùn)放反相輸入端的反饋電壓極性也為（+），見解補(bǔ)充習(xí)圖4，凈輸入電壓：減小，因此為負(fù)反饋。因輸入信號電壓從同相輸入端接入，反饋信號電壓從反相輸入端接入，所以為串聯(lián)反饋。又因反饋電流反饋電壓即反饋信號與輸出電流成正比，因此為電流反饋。由此可見，補(bǔ)充習(xí)圖4為電流串聯(lián)負(fù)反饋電路。6、補(bǔ)充：試判斷補(bǔ)充習(xí)圖5電路的反饋組態(tài)。解：見解補(bǔ)充習(xí)圖5，設(shè)運(yùn)放A1反相輸入端電壓的瞬時極性為(+)，則A1輸出電壓為（-），A2輸出電壓為(+)，通過R1和R4分壓反饋電壓的瞬時極性為(+)，與反相串聯(lián)在A1輸入端，使凈輸入電壓減小，為負(fù)反饋；反饋信號從運(yùn)放的同相輸入端接入，輸入信號從反相輸入端接入，因此為串聯(lián)反饋；反饋電壓與輸出電壓成正比，比例系數(shù)為R1/(R1+R4)，若為零，則也為零，因此為電壓反饋；綜上所述該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。第九章解題補(bǔ)充改錯：改正補(bǔ)充圖9-1所示各電路中的錯誤，使電路可能產(chǎn)生正弦波振蕩。要求不能改變放大電路的基本接法（共射、共基、共集）。圖9-1解：（a）加集電極電阻Rc及放大電路輸入端的耦合電容。如下圖。（b）變壓器副邊與放大電路之間加耦合電容，改同銘端。如下圖。2、補(bǔ)充分別標(biāo)出補(bǔ)充圖9-2所示各電路中變壓器的同銘端，使之滿足正弦波振蕩的相位條件。補(bǔ)充圖9-2解：補(bǔ)充圖9-2所示各電路中變壓器的同銘端如解補(bǔ)充圖9-2所示。解補(bǔ)充圖9-23、補(bǔ)充判斷下圖9-1電路能否產(chǎn)生正弦振蕩,在圖上標(biāo)出瞬時極性。圖9-1解：能產(chǎn)生正弦振蕩的極性如解圖9-1。解圖9-14、補(bǔ)充標(biāo)出圖9-2變壓器的同名端使之能產(chǎn)生正弦振蕩。圖9-2解：能產(chǎn)生正弦振蕩的極性和同名端如解圖