电工电子学复习
第1章 电路及其分析方法
1. 电路有串联和并联两种最基本的连接方式,串联时流过各个元件的________相等,并联时各个元件两端的________相等。 参考答案:电流 电压
1. 把图1所示的电路用图2所示的等效理想电流源代替,该等效电流源的参数为(c)。
(a)2A (b)-4A (c)-2A
A
A
B 图 1
B
B B
A
I S
图 2
A
.
.
24
2. 已知图1中的U S1=4V ,U S2=2V 。用图2所示的理想电压源代替图1所示的电路,该等效电压源的参数U S 为(c)。
(a)4V (b)-2V (c)2V
图 1
图 2
U S1
U S
U S2B A
A
B
+++
3. 图示电路中,已知:I S1=2A ,I S2=1A ,I S3=3A ,则电流I 为(b)。
(a)-4A (b)4A (c)0A
R
R
I I
I I 2Ω
S 3
S 1
S 2
.
.
.
.
4. 在图示电路中,电流I 为(c)。
(a)3A (b)10A (c)-2A
U I 4Ω
Ω
10V 3A 6V
4I U S S 2
S 1.
.
+-
+-
5. 在图示电路中,电压U AB 在开关S 断开后应比开关S 闭合时(a)。
(a)增大 (b)不变 (c)减少
断开:Uab=U/2 闭合:Uab=U/3
S
A B
U R R R
AB
..
+-
U +
-
6. 在图示电路中,当开关S 断开时A 点的电位V A (b)。
(a)3V (b)-6V (c)0V
-6V
S
A
.
1k 1k Ω
Ω
7. 图示电路中,电压U AB =10V ,I S =1A 当电压源U S 单独作用时,电压U AB 将(b)。
(a)变大 (b)为零 (c)不变
单独作用时,电压短路,电流开路
A
B
S S
I U R R 1
2
.
.+-
8. 两个电阻中,一个电阻的阻值比另一个大得多,在( B )时,阻值小的作用可以忽略,在( )时,阻值大的电阻作用可以忽略。
A. 串联 串联
B. 串联 并联
C. 并联
串联
D. 并联
并联
9. 如图所示,一段电路AB 中,已知R=10Ω,U AB =30V ,则电流I=( C )。
A. 2A
B. 3A
C. -3A
D. 无法计算
1. 用叠加原理求图示电路中的电流I 。
U .
.
..
I
I 3 A 10 V
4 Ω
12 Ω12 Ω
6 Ω6 Ω2 Ω
S
S U +-+
-
1. 参考答案:
U S 单独作用时:U .
.
.
.
I 10 V
12 Ω
12 Ω
6 Ω6 Ω
2 Ω
S U A
B '
'
A B
+
-
I U U '()//()
=+++='=S
AB A 212126610
I S 单独作用时:
R 5.
.
..
I I 3 A 4 Ω12 Ω12 Ω
6 Ω6 Ω
2 Ω
S A
B
"
''=''=+?
=I U I 0
12627A B S
2
V ()
叠加得:I=I'+I"=1A U AB =U'AB +U"AB =27V
在原图中:U=U AB +4I S =39V
1. 图示电路中,已知:R 1=R 2=3Ω,R 3=R 4=6Ω,U S =9V ,I S =3A 。用叠加原理求电压U 。(1)
求电压源单独作用时R 4上的电压;(2)求电流源单独作用时R 4上的电压;(3)求二个电源共同作用时R 4上的电压。
U R R R R S
1
2
3
4I S
.
..
.
U
+
-
+-
1. 解:(1)U S 单独作用时:
'=
+++?=U R R R R R R R U 4124123
3//()
//()S V
(2)I S 单独作用时:
''=
++??=U R R R R R I R R 1
3421
343////S V
(3)叠加得:U=U '+U "=6V
2. 图示电路中,已知:U S =24V ,I S =4A ,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,R 4=2Ω。用戴维宁定理求电流I 。
U I R R R R S
S 1
2
3
4
I
.
.
.
+-
参考答案:
戴维宁等效电路为:
U R R 0
I
4
+-
U R I R R R U 032
12
24==V S S +
+?
R 0=R 3+R 1//R 2=6Ω
I U R R =
=A 0
04
3+
3. 图示电路中,已知:U S1=4V ,U S2=10V ,U S3=8V ,R 1=R 2=4Ω,R 3=10Ω,R 4=8Ω,R 5=20Ω。用戴维宁定理求电流I 。
U U U R R R R R I S 1
S 3
S 2
12
3
4
5
.
.
+-
+
-
+
-
解:
U R R I 0
05
+-
U U R R R U U 02
12
4==V S2S1S3+
+?-
R 0=R 3+R 1//R 2+R 4=20Ω
I U R R =
=A 0
05
01+.
4. 图示电路中,已知:U S1=10V ,U S2=15V ,R 1=R 4=1Ω,R 2=R 5=4Ω,R 3=R 6=0.2Ω。用戴维宁定理求电流I 。
U U R R R R
R I
S 1
S 2
12
3
4
5
..
.
.
R 6
+-
+-
解:
U R 0
I 0
R 3
+-
U R R R U R R R U 02124
45
5=
=V S1S2+?-+?
R 0=R 1//R 2+R 6+R 4//R 5=1.8Ω
I U R R =
=A 0
03
25+.
5. 图示电路中,已知:U S =12V ,I S1=0.75A ,I S2=5A ,R 1=8Ω,R 2=6Ω,R =6Ω, R L =9Ω。用电源等效变换法求电流I 。
I I U R R
R R I S 1
S 2
S
1
2
L
.
..
.
.+-
解:I U U R R R L
=
+++=S S S A 12
12075.
6. 试用电源的等效变换计算电路中的电流I 。 解:经变换,可转化为电压源与电阻串联的电路,即可求得总电流I=3A 。
7. 根据图示电路,写出支路电流法方程。
I I I
R R R R S 1S 2
1
2
34
.
.
.
.
U S +-
解:各支路电流的参考方向如图:
I I I
R R R R S 1
S 2
12
3
4
.
.
..
U S I I I 1
23+-
I S1+I+I 1=0 I 1+I 2+I 3=0 I S2+I 3-I S1=0
-R 1I 1+R 2I 2-U S =0
+ + _ _ 9V 20V 3Ω
2Ω
4Ω
I + _ 15.6V
1.2Ω
4Ω
8. 写出图示电路的支路电流法方程。
U U R R I I I I U
R S
11
1
2
2233
S
+-+-
+-
解:方程为:11+I S -I 2-I 3=0
R 1I 1+R 2I 2-U S =0 R 3I 3-R 2I 2=0
第2章 正弦交流电路
1. 两个相量用指数形式进行运算,当两指数相乘时,模________,幅角________。当两指数相除时,模________,幅角________。 参考答案:相乘
相加
相除
相减
2. 在正弦交流电路中,正弦量的三要素分别是 、 和 ,若正弦交流电压有效值是220V ,则最大值为 。 参考答案:幅值 初相位 角频率 311V
3. 已知电压U=2202sin (314t -π/3)伏,则最大值是 伏,频率为 HZ ,初相角为 度。
参考答案:2202 50Hz -60度
4. 在R 、L 、C 串联正弦交流电路中,当X C < X L 时,电路呈感性;当X L < X C 时,电路呈容性。
参考答案:小于 小于
5. 在三角形联接的三相电路中,相电流P I 和线电流L I 的关系为 ;相电压P U 和线电压L
U 的关系为 。 参考答案:?-∠=303P L I I L
P U U =
1. 图示正弦交流电路中各电压有效值U ,U 1和U 2的关系为U =U 1+U 2时,复阻抗Z 1与Z 2的关系是(b)。
U .U .U .Z Z 12
12+-
+-+-
(a)Z 1与Z 2的阻抗角差180?
(b)Z 1与Z 2的阻抗角相等 (c)Z 1与Z 2无任何约束条件
2. 某正弦电压有效值为220V ,频率为50Hz ,在t =0时,u (0)=220V ,则该正弦电压表达式为(b)。
(a)u =380sin100πt V (b)u =311sin(100πt +45?)V (c)u =220sin(100πt +90?)V
3. 某正弦电流的有效值为7.07A ,频率f =100Hz ,初相角?=-60?,则该电流的瞬时表达式为(c)。
(a)i =5sin(100πt -60?)A (b)i =7.07sin(100πt +30?)A
(c)i =10sin(200πt -60?)A
4. 在图示电容电路中,电压与电流的正确关系式应是(b)。
u i
C
+
(a)u =C i
(b)i =C
u t
d d (c)u C
=d d i t
5. 下列等式成立的是:( A )
A 、R U I =
B 、c
X U I = C 、L X U I =
6. 已知电路中Z 1 =-5+j3Ω,Z 2 =1+j3Ω,Z 3 =1-j2
Ω,?∠=011
I A ,求总阻抗Z 和总电压U 。 解:(1)Z = Z 1 + Z 2 // Z 3 = -5+j3+3-j=-2+j2=2.828∠
135°
(2)?∠=?∠??∠==135424.2135424.2011
Z I U
7.
一个RLC 串联电路,电阻为30Ω,电感为100mH=0.1H ,电容为
250μF ,接在电压为V t u )10100sin(2240?+=上。试求:(1)Z L 、
+ _
U Z 1 Z 2
Z 3
I 1
Z C 、Z R ;(2)电流的有效值;(3)L U 、C
U 、R U 。 解:(1)Ω==10j L j Z L ω,Ω-==
401
j C
j Z C ω,Ω==30R Z R (2)?-∠=-=++=452303030j Z Z Z Z
R C L
?∠=?
-∠?∠==55244523010240Z U I ∴A I 24=
(3)?∠==145240L
L Z I U
?-∠==352160C
C Z I U V Z I U R
R ?∠==552120
第9章 二极管和晶体管
1. 半导体根据掺入杂质的不同通常可分为 半导体和 半导体。 参考答案:电子(N )型
空穴(P )型
2. PN 结具有 性能,即加正向电压时,PN 结导通,加反向电压时,PN 结 。
参考答案:单向导电 截止
3. 一个三极管的三个电极为A 、B 、C ,已测得工作在放大状态时的电位分别为:A V =5V ,
B V =5.7V ,
C V =1V ,试判断:该管由______材料制成,该管是______型三极管。
参考答案:硅
PNP
4. 晶体三极管的3种工作区域是放大区 、__________ 和 ___________ 。 参考答案:饱和 截止
5. 一个三极管的三个电极为A 、B 、C ,已测得工作在放大状态时的电位分别为:A V =3V ,
B V =2.8V ,
C V =10V ,试判断:该管由______材料制成,该管是______型三极管,其中A 端
是______极。 参考答案:锗
NPN
基极
1.本征硅中若掺入5价元素的原子,形成的为______型半导体,多数载流子应是______,掺
杂越多,则其数量一定越______,少数载流子是_______。 解:N ;电子;多;空穴
2. 某放大电路中正常放大的两个三极管(A 和B 管),测得各电极对地的电位分别为:A 管:V A1= 7V ,V A2 = 1.8V ,V A3 = 2.5V ;B 管:V B1 =7V ,V B2 = 2.8V ,V B3= 7.2V ,则A 管为 。型管;B 管为 型。 解:NPN
PNP
1. 如右图,二极管为理想器件,1D 工作在
______状态;2D 工作在______状态;V AO 为______V 。 参考答案:截止 导通
-2V
1. 工作于放大状态的NPN 管,各极电位必须满足( A )
A. V C >V B >V E
B. V C <V B <V E
C. V B >V E >V C
D. V B <V E <V C
2. 某晶体管的I b 从10μA 变到20μA 时,对应的I c 从1mA 变化到2mA ,则该管的β为( C )
A. β= 75
B. β= 50
C. β= 100
D. β= 77.5
3. 电路如图所示,所有二极管均为理想元件,则D 1、D 2、D 3的工作状态为( A )。
A. D 1导通,D 2、D 3截止
B. D 1、D 2截止,D 3导通
C. D 1、D 3截止,D 2导通
D. D 1、D 2、D 3均截止
D 1
D 2
R
0V
+6V
+12V
D 3
+3V
4. 当三极管工作于放大区时,其发射结电压、集电结电压应满足( A )。
A. 发射结正偏、集电结反偏
2V
5V
D 1 D 2
3K Ω
A
+ _ O
V AO
B.发射结反偏、集电结正偏
C.发射结、集电结均正偏
D.发射结、集电结均反偏
9.如图所示电路中二极管的工作情况为( A )
A. D1、D2均截止
B. D1、D2均导通
C. D1截止、D2导通
D. D1导通、D2截止
2.已知NPN型三极管的C、B、E三个电极的电位分别为:0.3V、0.7V、0V,试判断该三极管的材料及其工作状态:( B )
A. 硅管、放大状态
B. 硅管、饱和状态
C. 锗管、截止状态
D. 锗管、饱和状态
3.用万用表直流电压档,测得电路中晶体硅管各电极相对于某一参考点的电位如下图所示。从而可判断出该晶体管工作在( A )
A.饱和状态
B.放大状态
C.倒置状态
D.截止状态
4.二极管在反向截止区的反向电流( C )
A.随反向电压升高而升高
B.随反向电压升高而急剧升高
C.基本保持不变
D.随反向电压升高而减小
5.N型半导体的形成是在纯硅或纯锗中掺入了( C )
A.空穴
B.三价元素
C.五价元素
D.正离子
6.晶体管中电流分配关系为(C )
A.I B=I C+I E
B.I C=I B+I E
C.I E=I C+I B
D.I B≥I C+I E
7.在正常工作的放大电路中,若测得某三极管的三个电极电位分别为1V、1.2V、6V,则分别代表管子的三个电极分别是( B )
A.e、c、b
B.e、b、c
C.b、c、e
D.c、b、e
1. 放大电路中三极管处于放大状态,且已知三极管三个电极的电位为下列各组数值:试分别确定各电位对应的电极(B、C、E)和三极管的类型和材料(PNP管还是NPN管;S i管还是G e管)。
(1)5V,1.2V,0.5V
(2)6V,5.8V,1V
(3)9V,8.3V,2V
(4)-8V,-0.2V,0V
解:可根据三极管的基本特性进行判断:
(1)S i管NPN型三个电极分别对应C、B、E;
(2)G e管PNP型三个电极分别对应E、B、C;
(3)S i管PNP型三个电极分别对应E、B、C;
(4)G e管PNP型三个电极分别对应C、B、E。
2. 设硅稳压管D Z1与D Z2的稳定电压分别为5V和10V,求图中各电路的输出电压V o。已知稳压管的正向压降为0.7V。
解:(a)D Z1与D Z2都击穿稳压,V o = 15V
(b)D Z1与D Z2都正偏导通,V o = 1.4V
(c )D Z1击穿稳压,D Z2反偏截止,V o = 5V (d )D Z1反偏截止,D Z2正偏导通,V o = 0.7V
第10章 基本放大电路
1. 单级放大电路如图所示 ,已知三极管T 的U BE = 0.7V ,β= 50,R b = 377k Ω,R C = 6k Ω,R s = 100Ω,R L = 3 k Ω,V CC = 12V 。试计算电路的静态工作点Q (I B 、I C 、U CE );
解:静态工作点的求解
I B = V CC -U BE / R b = 12-0.7 / 377 = 30μA I C =βI B = 1.5mA
U CE = V CC -I C R C =12-1.5×6 = 3V
2. 放大电路如右图所示,已知V CC = 12 V ,R c = 2k Ω,R e = 2k Ω,R b1 =20k Ω,R b2 = 10k Ω,β=37.5, V BEQ = 0.7V ,试求:静态工作点Q ;
解:静态工作点为:
V 41210
2010CC 212BQ =?+=?+=V R R R V b b b mA 65.12
7
.04e BE B EQ CQ =-=-=
≈R V V I I
V 4.5)22(65.112)(e C CQ CC CEQ =+?-=+-≈R R I V V A I I CQ
μβ
445
.3765
.1BQ ==
=
第11章 运算放大器
1. 理想运放的特点是 、 。 参考答案:虚短 虚断
T
+ —
—
+
R S
R b R C R L U S U O
+V CC C 1
C 2
1.理想运放组成如图所示。
1) 说明该运算电路名称,并写出U O 的表达式;
2) 若U 1 = 1V ,U 2 = 2V ,R 1 = R 2 = R f = 20k Ω,R = 10k Ω,输出电压U O 为多少?
解:(1)该电路为同相加法器, ))(
1(12
12
2211U R R R U R R R R
R U f O ++++
=
(2)根据已知条件,可得U O = 4.5V
2. 理想运放组成如下图所示电路,请导出U O 与U I 的关系式;
解:第一个运放构成了反向比例运算电路,第二个为同相比例电路。 I O U R R U 1
2
1-
= I O O U R R R R R R R R U R R R R R U 12
6563431
656341?+?+-=+???? ?
?+=
3. 在下图所示运算电路中,已知A 1、A 2为理想运放,求v o1、v o2、v o 的运算关系式;
∞ +
- +
U 1 U 2
U O
R 1 R 2
R f
R
∞
+
—+
∞
+
—+ U I
R
R 1
R 2
R 3
R 4
R 5 R 6
U O1
U O
解:(1)i i f O v v R R v 11)1(1
1=+
=
虚断得:
3
2
2100R v R v o o -=
-,且R 2 = R 3, 则:i O O v v v 1112-=-=
所以:i O O O v v v v 2221=-=
4. 由理想运放组成的运算电路如下图所示,试求:
(1)V o1 = ? (2)V o2 = ?
解:根据理想运放有虚短和虚断的特点
(1)对A 1:有0==P N V V ,且0==P N i i ,
得:
1
1
3210060602f O R V R R R -=
-+--+-,
所以:V R R R R V f o 466232111=???
?
??+-+?-=
(2)对A 2:有1O P N V V V ==,且0==P N i i ,
得:
2
1
2510f O O O R V V R V -=
-
所以:V V R R V O f O 1211522
=?????
?
?+=
第12章 直流稳压电源
1.单相桥式整流电路,若已知变压器的副边电压有效值是V 2,则输出电压的平均值V O = ;加入电容滤波器后,负载R L 上的平均输出电压V O = 。 5.解:0.9V 2 1.2V 2
2. 直流稳压电源由电源变压器、________、________和________四大部分组成。 参考答案:整流 滤波 稳压
第13章 门电路和组合逻辑电路
8. 已知某组合电路的输入A 、B 、C 、D 及输出F 的波形如图所示,则F 对A 、B 、C 、D
的最简与或表达式为F = 。
参考答案:C B D C C A ++
9. 仓库门上装了两把暗锁,A ,B 两个保管员各管一把锁的钥匙,必须二人同时开锁才
能进库。这种逻辑关系为__________,可写出逻辑表达式F 为_________________。 参考答案:与逻辑,F = A ·B
1. 下面逻辑式中不正确的是( D )
A. D B A D A CDE BD B A +=+++
B. C A C B B A C A C B B A ++=++
C. ))(C )((C B A B A BC AC AB +++=++
D. 1=+D C B A ABCD
2.下列函数中等于A 的是( D )
A. A +1
B. A A +
C. AB A +
D. A (A +B )
3. 由开关组成的逻辑电路如图所示,设开关接通为“1”,断开为“0”,电灯亮为“1”,电
灯L 暗为“0”,则该电路为( A ) A. “与”门 B. “或”门
C. “非”门
D. 以上各项都不是
4. 逻辑电路如图所示,其逻辑函数Y 的表达式式为 ( C )
A. B A B A +
B. AB B A +
C. B A B A +
D. A AB +
5. 当输入为高电平时,输出也为高电平的门电路可能是( B )
A. 与非门及或非门
B. 与门及或门
C. 或门及异或门
D. 与门及或非门
6. 下列逻辑代数运算错误的是( B )
A. A 00=?
B. A +1=A
C. A A =?1
D. A +0=A
1. 利用代数法化简逻辑函数。
(1) C B A C B A F +++= (2) )(1B A B A ABC B A F +++=
解:(1)1)()(=+++++=+++=C B A C B A C B A C B A F (2)B A AB C B A B A F +++++=))((1
0)(=++=++++++=A C B A B B A C B B A C A B A A 2. 证明图(a )、(b )中的两电路具有相同的逻辑功能。(6分)
解:图(a )逻辑函数Y 的表达式B A B A Y +=
图(b )逻辑函数Y 的表达式
B A B A B B B A B A A A B A B A Y +=+++=++=))((
可见,两电路具有相同的异或逻辑功能。
3. 设计表决电路,要求A 、B 、C 三人中要有半数以上同意,决议才能通过。但A 具有否决权,即只要A 不同意,即使多数人同意也不能通过,要求用最少的与非门实现。 解:设1表示同意, 0表示不同意。又设输出为Y ,1表示通过,0表示不通过。
列真值表(b ),由此写出表达式Y 。 ()AB AC C B A AB AC AB C B A ABC C AB C B A Y ?=+=+=+=++= 按要求做出逻辑电路图(a )。
4. 分析下图所示的逻辑电路,写出逻辑表达式并化简。 解:
ABC C AC C A AB C C A C B AB C C A C B AB F =+=⊕+=+⊕+=)())(())()((
&
&
1
≥1 ≥1
=1
1 F
A B C