东北农业大学网络教育学院 电路本科作业题参考答案
作业题（一）答案
一、填空（共10题）
1．电源，负载，中间环节 2．开路，短路
3．吸收功率，发出功率 4．两 5．16Ω 6．4
10u i =- 7．40V ，1A 8. 20W
9. 10j -Ω，0.1j S ，0，－500var 10. 0.02s ，-210
，二、选择题（共10题）
1．A 2．C 3．A 4．C 5．D
6. B 7．A 8. D 9. B 10. A 三、计算题（共5题）
1． 解：对上面节点应用KCL ，得： 0.8I 1+6=I 1+I ab
∴ 0.8I 1+6=2I 1 I 1= 5A
受控源发出的功率为：P =U ab ×0.8I 1=2I 1×0.8I 1= 40W 2. 解：（1）∵U 2 = 10 V
（2）U 2 = 5.12105.12151015201020+?+?+U s
= 9
5
5332??×10
1
1
2
2I I I ab ==V U I U A
U I V
U U V U U S 4525201025.1225
)1510//(25252515
15
)1510()2010//(3015302
1
)2010(2041413423=+
=+===+==?=+?+==?=+?=
∴
=
9
20V 3．解：选取参考结点如图所示。 列写结点电压方程如下：
求解方程，得：U n1=－0.8125V
∴U 0= U n2－U n1=5+0.8125=5.8125V
4． 解：根据换路定律：V u u c c 10)0()0(==-+
作出t=0+的等效电路。设下面的节点为参考节点，由弥尔曼定理得：
V
u u n n 13
902
10410)312141(11=+=++
所以，
A
u i A u i A u i n n n 1330
3)0(1320
210)0(1310
410)0(131211==-=-==-=
+++
s
RC V u c 7
26
1)24//3(7
3033410)(=?+===?+=
∞τ
因此
V
e e
u u u u t t
c c c c ）（267
437
10
)]()0([)(--+-=∞-+∞=τ
5．据题意，相量图如右图所示。
故根据欧姆定律的相量形式，有
1
12121251032)22(n n n n U I V U I U U ==+=-
+
H
X L R F
X C I U jX R j I U jX L
C L C 159.0314
30sin 1006.8630cos 10085.311003141
13010090
212020010090
202000
00001
002
===Ω===?==∴Ω∠=∠∠==+Ω-=∠∠==-ωμω
作业题（二）答案
一、 填空（共10题）
1． 理想电路元件 2． 50，60 3．品质因数Q 4．端子 5．9Ω
6．0.02
di u dt
=- 7. 40V ，1mA 8. –20W
9. 220/00
V ，?
I = 5/-300
A ，感性
10. 20V ，–1A
二、 选择题（共10题）
1. A
2. B 3．C 4. C 5. B 6. C 7. B 8. B 9.B 10.C
三、计算题（共5题）
1. 解：按节点电压法列写方程，并补充方程：i =( U n2－U n1)/2。 将补充方程代入节点电压方程并整理得：
U n1=2V
U n1+2U n2－U n3=0 －U n2+U n3=－6
2． 解：化简电路如下图所示： 对图（b ）应用KVL ，有
(1+2+7)I +4－9=0 ∴ I =0.5A
3． 解：当电压源单独作用时，作出等效电路图可得：i '=12/(1+2+3)=2A
当电流源单独作用时，作出等效电路图，可以利用节点法、网孔法或电源的等效变换可
求得： i ''=－10A 根据叠加定理可得：i = i '+ i ''
=－8A
4. 解：由换路定律：A i i 1)0()0(22==-+ 稳态值：A R R R R R R U
i 2//)(3
233212=+?+=
∞
时间常数：s R R R L R L 45
1//231=+==τ 所以，
A e e
i i i i t t
4522222)]()0([)(--
+-=∞-+∞=τ
A e R dt di L
i R R u i t R 453
2
223
3
325.01-+=+==
5．解：设A I S
001∠= 电路的输入阻抗为
]1
)([])
()
([1
2
2
22
22
2
22
21221C
L R L R j L R L R R L j R L j R C j R Z in ωωωωωωωω-
++++
=+?+
-=
当电路发生谐振时，Z in 的虚部为零，即
F
L
R L R C C
L R L R μωωωωω252
.0)10(100)
2.010(100)(01
)(2322
322
02
22
02
202
02
202
2=???+=
+=
=-
+
I
7Ω
4V
（a ） （b ）
故谐振时
Ω=?+??+=++=180)2.010(100)2.010(100100)
()(2322
32
0222
021L R L R R Z in ωω 电流源的端电压
V I Z U S in 00018001
180∠=∠?==
作业题（三）答案
一、填空（共10题）
1．转换，传输 2．实际，参考 3．窄 4．长 5．0.5Ω
6．5
10
du i dt
-= 7. 0.889V ，2.22 A
8.10V 电压源（左负右正） 9. 11Ω，4400W
10
．0120)t V ω-
，090)t V ω+ 二、选择题（共10题）
1. B
2. A 3．C 4. A 5. D 6. B 7.C 8. A 9.A 10. D 三、计算题（共5题）
1． 解：（1）I = －3 A 由KVL 得：
U 1－(3－2)R +(－3－2U 1)×2 = 0 U 1－R －6－4U 1 = 0
U 1 = (－R －6)/3 = (－4－6)/3 = －3.33 V （2） ∵ U 1－(3－2)R +(－3－2U 1)×2 = 0 ∴ R = U 1－6－4U 1 =－6－3×(－4) = 6 Ω
2. 解：选取参考结点如图所示。 结点电压方程为：
1
32132113
1)3141(3141031
)13121(216I U U U U U U V
U n n n n n n n -=++--=-+++-=
补充方程为1213
1
1I U I n +=
，即I 1=1.5U n2 化简以上方程组，得：
求解方程组，得U n2= U n3=2V
电流 I 1=1.5U n2=3A 所以，电阻吸收的功率
6V 电压源发出的功率
P 6V =6 I 1=6×3=18W 12V 电压源发出的功率
受控电流源吸收的功率
因此有 P 发=P 6V +P 12V = 18+12=30W P 吸=P R + P '
= 16+14=30W
显然，电路的功率是平衡的。
3. 解：由齐性定理可知，当电路中只有一个激励时，响应与激励成正比。用齐性定理分析本题的梯形电路特别有效。设各支路电流如图所示，采用“倒退法”进行求解。 设 i 5 = i 5'
=1A 则 u o = u o '
=20i 5'
=20V
u n2= u n2'= (4+20) i 5'=24×1=24V i 4 = i 4'= u n2'/12=24/12=2A i 3= i 3'= i 4'+ i 5'=2+1=3A u n1= u n1'= 5i 3'+ u n2'=5×3+24=39V i 2= i 2'= u n1'/39=39/39=1A i 1= i 1'= i 2'+ i 3'=1+3=4A
18
7182113232=+=-n n n n U U U U W
U U U U U U U P n n n n n n n R 161
23)22(4)26(2)26(13)(4)(2)(2
2222
2
232231221=+-+-+-=+-+-+-=W
I P V 123431
12112=?=?=W
I U P n 1433
11431)12(13'
=??=?+=
u S = u S '= 4i 1'+ u n1'=4×4+39=55V
即当激励u S = u S '
=55V 时，各电压、电流如以上计算数值，现给定u S =11V ，相当于将以上激
励u S '
缩小了（11/55）倍，即K =11/55=1/5=0.2
故电路中各支路电流和结点电压应同时缩小0.2倍，即
i 1=K i 1'= 0.2×4=0.8A i 2= K i 2'=0.2×1=0.2A i 3= K i 3'=0.2×3=0.6A i 4 = K i 4'=0.2×2=0.4A i 5 = K i 5'=0.2×1=0.2A u n1= K u n1'=0.2×39=7.8V u n2= K u n2'=0.2×24=4.8V u o = K u o '=0.2×20=4V
4. 解：本电路属于电容的放电过程，即对应于零输入响应的RC 一阶电路。所以t>0后， 据题意，
（1）再过15min ，即t=(15+15)×60=1800s
（2）根据τ=RC ，可得绝缘电阻
R = τ/C =789.866/15×10－6=52.66M Ω
（3）当电压u C 降至30V 时，有
所以，放电时间为
（4）用电阻为0.2Ω的导线将电容接地放电，这时电路的等效电阻为绝缘电阻和导线电阻的并接，即
R eq =52.66×106//0.2≈0.2Ω 因为只有当t=0+时放电电流最大，所以
I max =u C (0+)/ R eq =10×103/0.2=50kA
时间常数 τ= R eq C =0.2×15×10－6
=3μs 电容若在5τ时间内放电完毕，则放出的总能量为
J Cu W C C 750)1010(10152
1)0(212362
=????==
-+ τ
τt
t C C e e u t u -
-+==10)0()(s
RC e 866.78932100
ln
60
15102.36015=?==∴=?-
ττkV e e t u t C 024.11010)(866.7891800===-
-τ866
.7893101030t e
-
?=min 47.7644.45883
1000
ln 866.78931000ln ==?==s t τ
放电的平均功率为 MW W P C 501035750
56
=??==
-τ （5）如果以100k Ω的电阻将其放电，这时电路的放电电阻为
R eq =52.66×106//100×103≈100×103Ω
最大放电电流 I max =u C (0+)/ R eq =10×103
/100×103
=0.1A 电路的时间常数 τ= R eq C =100×103
×15×10－6
=1.5s 放电的平均功率为 W W P C 1005
.77505.157505==?==
τ 5. 解：据题意，开关S 打开后，电压不变，电流增大，说明Z 1和Z 2性质相反，所以Z 2
为容性。开关闭合时
Ω
=-=-=
Ω===Ω===596.191022101010002210220222
22
222
222R Z X I P R I U Z
所以
Ω-=-=596.1910222j jX R Z
总阻抗
Ω===
33.1812220
I U Z 总电阻
Ω===
11.111216002
2I P R 总电抗
Ω=-=-=58.1411.1133.182222
R Z
X
故 Ω±=±=58.1411.11j jX R Z
作业题（四）答案
一、填空（共10题） 1．电磁特性，电感 2．小，大 3．正弦 4．反 5．3Ω
6．u=-5V 7.1V ，6A
8. 2A 电流源（流出B 结点）
9. 20Ω，0.05S 图，1440W ，0VAR 10. –7A ，5A
二、 选择题（共10题）
1. B 2．B 3．C 4.B 5. A 6. D 7. D 8. C 9.D 10. D 三、计算题（共5题）
1．解：电路如图所示，对左边节点c 应用KCL ，有
I bc =2+3=5A
对右边节点d 应用KCL ，有 I da =3+1=4A 又由KVL 可得：U ab = U ad +U dc +U cb
=－I da ×2－5－I bc ×5
= －4×2－5－5×5 = －8－5－25= －38V
2. 解：图示线性电路满足叠加定理，电压U ab 应是电压源U S 和电流源I S 共同作用产生的，可表示为
U ab =K 1U S + K 2I S
将已知条件代入上式，得方程如下：
－20=40K 1+0 0=20K 1+2K 2
解方程得 K 1=－0.5 K 2=5
所以，当U S =－60V ，I S =12A 时
U ab =K 1U S + K 2I S =－0.5×(－60)+ 5×12=90V
3．解：（1）求开路电压U OC 。
∵ I =0
∴ U OC =U ab =6I =6×10/(2+4+6)=5V
（2）求等效电阻R eq
用外加电压法求解。将原网络除源，在端口处加电压源U ，则流进端口的电流为I '
。如右图所示。
由弥尔曼定理，得
又 I =－I '
∴ U =U n1=0
1
6
6)61421(
'1I
I U n +=++
则 R eq = U / I '
=0 4. 解：t<0时，电路已处于稳态，所以
根据换路定律：
画出t=0+的等效电路，如题解图所示。
122(0)10.8 1.83 3.6
(0)0.23
(0)(0)0.80.20.81C I A
I A I I A
++++=+=-==-=-=--=-
5．解：令V U U B A N A 00'
'''022003
∠=∠=
。由已知条件可求得线电流
而负载Z （为三相电动机每相的阻抗）的阻抗角为
φ=φu －φi =arccos0.866=30
所以
φi =φu －φ=00－300=－300
A I A
03045.2-∠= 根据一相计算电路，得电源端相电压
V
j U I Z U N A A l AN 0
'
'4.3713.19202203045.255-∠=∠+-∠?-=+=
电源端的线电压
V U U AN
AB 004.778.332303-∠=∠= 电源端的功率因数
λ'
=cos(－37.40
+300
)=cos(－7.40
)=0.9917(超前)
作业题（五）答案
一、填空（共10题） 1．电阻
2．特性阻抗，品质因数 3．额定电压 4．正
5．1.667Ω
V I U A I L C L 6.38.036)0(36)0(8.03
226)0(=?-=-==+-=
---V
U U A I I C C L L 6.3)0()0(8.0)0()0(====-+-+
A
U P I N A A 45.2866.022031400
cos 3''=??==
?
6．i= 2A 7. 40V ，1A 8. 24W 9．纯电容 10．参考方向
二、选择题（共10题）
1. B
2. A
3. A
4. D
5. D
6. A
7. A
8. D
9. A 10.A 三、计算题（共5题）
1. 解：应用戴维宁定理求解： U OC =－9+2×6+3=6V R eq =16Ω
∴ I =6/(16+4)=0.3A
2. 解：设独立电流源I S6的端电压为U 2，受控电流源的端电压为U 3。
3.
解：据题意 2
max 0.7541OC OC
U P R
U V
==∴==
把R 短路，如题解4-14图（a ）所示。
I SC =U OC /R =1/(1/3)=3A
∵ U =0
∴ μU =0 I S3= I SC =3A 由图（b ）得：
11
11426
21314535453543133
2222331310)()(I R
U U g I I I I I U U I R I R I R I R R R I R U U I R U I R I R R m S ==-=-+=+-=-+++---==-+μ(a) (b)
2
32
1
1
313313
1==∴=-?=-=
+-=μμμA
I U U I R I R U U S OC OC S S OC OC
4. 解：（1）令V U
0100∠= 据题意
φ1=arccos0.8=－36.870
（容性） φ2=arccos0.5=600
（感性）
则各支路电流相量分别为
A I A I 02
01
602087.3610-∠=∠= 总电流相量为
A I I I 0002
1166.32264.21602087.3610-∠=-∠+∠=+= 所以，电流表的读数为 A=21.264A
电路的功率因数为 λ=cos(－32.1660
)=0.847
功率表的读数为 P=UI cos φ=100×21.264×0.847≈1800W （2）并联电阻后总电流为
32.1110018100166.32264.21021j R
R I I I I R
-+=+-∠=++= 根据I =30A ，可得等式
解得 R =10.22Ω
则电流 A j I
0167.223032.1122
.10100
18-∠=-+= 功率因数 λ=cos(－22.1670
)=0.926
功率表的读数 W=UI cos φ=100×30×0.926=2778W （3）原电路的cos φ=0.847，即tg φ=0.627
现提高cos φ'=0.9，即tg φ'
=0.484 则并联电容 5.
由换路定律：i L (0+)= i L (0-)=6A 作t=0+的等效电路如右图。
F tg tg U P C μ??ω8.25)484.0627.0(100
101800
)'(2
32=-??=-=2
2232.11)10018(30++=R
3
第一章电力系统的基本概念 1、何谓电力系统、电力网? 电力系统——是由发电机（发电厂）、变压器（变电站）、电力线路及用户组成的。 电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水 轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 2、电力系统运行有什么特点及要求? 特点：1 电能不能大量储存2 暂态过程非常短促2 与国民经济及日常生活关系密切。要求：1 保证安全可靠的供电（安 全）2 保证良好的电能质量（优质）3 良好的经济性（经济）4 提供充足的电能（充足）5 环保问题（环保） 3、我国目前3KV 及以上的电压等级是什么? 我国规定的电力系统额定电压等级（KV）：3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500KV 4、电力系统各元件的额定电压是如何确定的? 1 用电设备的额定电压与系统的额定电压相同 2 线路的额定电压：线路额定电压即线路的平均电压(Ua＋Ub)/2 。线路两端都可以接用电设备,而用电设备的容许电压 偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；线路首端电压：
Ua=UN(1+5%)；线路末端电压：Ub＝UN (1－5%)； ULN＝（Ua＋Ub）∕2=UN 3 发电机的额定电压：发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05 倍UGN ＝UN（1＋5％） 4 变压器的额定电压：变压器一次侧：额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1N＝UGN ＝UN（1＋5％） 二次侧：相当于电源，额定电压取比线路额定电压高5% 。因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。 6、电力系统的中性点接地方式有哪几种?各应用在哪些场合? 电力系统的中性点接地方式：一：不接地（小电流接地）1 中性点不接地（中性点绝缘）2 中性点经消弧线圈接地 二：直接接地（大接地电流）：1 中性点直接接地 110KV 及以上的系统直接接地 60KV 及以下的系统不接地 1）当容性电流超过下列值时采用消弧线圈接地 3~6kV 电力网 (接地电流 >30A) 10kV 电力网 (接地电流 > 20A) 35~60kV 电力网 (接地电流 > 10A) 2）其它情况采用中性点不接地
电路分析基础作业参考 解答 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
《电路分析基础》作业参考解答 第一章（P26-31） 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a ）解：标注电压如图（a ）所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=（发出） 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=（吸收） 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=（吸收） （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==，A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=（发出） 电流源的功率为 W P 302152-=?-=（发出） 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=（吸收） 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。
（b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示，试求： （1）图（a ）中，1i 与ab u ； 解：如下图（a ）所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解：如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-，V U 150=。 补充题： 1. 如图1所示电路，已知图1 解：由题得 I 3 2=0
第五次作业 、改正图题所示TTL 电路的错误。 如下图所示： 解答： (a)、B A B A Y ??=?=0，A,B 与非输出接基极，Q 的发射极接地。从逻辑上把Q 管看作单管禁止门便可得到B A Y ?=。逻辑没有错误！ 若按照题干中所示接法，当TTL 与非门输出高电平时，晶体管Q 的发射结要承受高压，必然产生巨大的电流。为了不出现这种情况，可以在基极加一电阻或者在发射极加一二极管。但发射极加二极管后会抬高输出的低电平电压。所以只能在基极加一大电阻，实现分压作用。 另外一种方法是采用题（a ）图中的A 输入单元结构。 & & ≥1 1 1
(b)、要实现由，我们可以使用线与＋得到和B A B A 。但题干中的线与功能不合理。若其中一个为高电平且另外一个为低电平时，高电平输出降会往低电平输出灌电流，从而容易引起逻辑电平混乱。为了消除这一效应，可以在各自的输出加一个二极管。 (c)、电阻不应该接地，应该接高电平 (d)、电阻不应该接VCC ，而应该接低电平 、试分析图题（a ），(b)所示电路的逻辑功能。 解答： 图（a ）中，单元1实现了A 的电平输入，B 是A 的对称单元。 功能单元2实现了A 和B 输入的或逻辑 功能单元4充当了Q8管的泄放网络，同时抬高了Q3,Q4管的输入逻辑电平，另外该单元还将或的结果传递给了Q8管 功能单元3中的Q8管实现了非逻辑，Q6和Q7复合管加强了输出级的驱动能力。 综上所述，（a ）电路实现功能为B A Y +=，即或非的功能 图(b)中，Q1,Q2管依然实现传递输入的功能，Q3,Q4管实现或非的功能 Q6管和Q5管以及R5,R7共同组成的泄放网络实现了电压的传递 Q9管实现了非功能，Q7,Q8管依然是用来驱动负载的。Q9管和Q7,Q8轮流导通 综上所述，（b ）实现的功能为B A B A Y +=+=
一 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。 8．减小输出电元件的电抗将 提高 系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ） ①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ③ ） ①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ ③ ） ①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ） ①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ） ①△P O ②△P K ③U K % ④I O % 16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为?）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ） ①?cos S P n ? ②?sin S P n ? ③n S P ④n S cos P ?? 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ） ①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布 18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ） ①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ） ①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）
第一章 电路的基本概念和基本定律 1.1指出图（a ）、（b ）两电路各有几个节点？几条支路？几个回路？几个网孔？ (a) (b) 习题1.1电路 解：（a ）节点数：2；支路数：4；回路数：4；网孔数：3。 （b ）节点数：3；支路数：5；回路数：6；网孔数：3。 1.2标出图示电路中，电流、电动势和电压的实际方向，并判断A 、B 、C 三点电位的高低。 解：电流、电动势和电压的实际方向如图所示： A 、 B 、 C 三点电位的比较： C B A V V V >> 1.3如图所示电路，根据以下各种情况，判断A 、C 两点电位的高低。 解：（1） C A V V > （2）C A V V > （3）无法判断 1.4有人说，“电路中，没有电压的地方就没有电流，没有电流的地方也就没有电压”。这句话对吗？为什么？ 解：不对。因为电压为零时电路相当于短路状态，可以有短路电流；电流为零时电路相当于开路状态，可以有开路电压， 1.5求图示电路中，A 点的电位。
（a ） （b ） 习题1.5电路 解：（a ）等效电路如下图所示： （b ）等效电路如下图所示： 1.6如图所示电路，求开关闭合前、后，AB U 和CD U 的大小。 1.7求图示电路中，开关闭合前、后A 点的电位。
解：开关闭合时，等效电路如图所示： 开关打开时，等效电路如图所示： 1.8如图所示电路，求开关闭合前及闭合后的AB U、电流1I、2I和3I的大小。 1.9如图所示电路，电流和电压参考方向如图所示。求下列各种情况下的功率，并说明功率的流向。 （1） V 100 A, 2= =u i，（2）V 120 A, 5= - =u i， （3） V 80 A, 3- = =u i，（4）V 60 A, 10- = - =u i 解：（1）A： ) ( 200提供功率 W ui p- = - =； B：) ( 200吸收功率 W ui p= = （2）A： ) ( 600吸收功率 W ui p= - =； B：) ( 600提供功率 W ui p- = = （3）A： ) ( 240吸收功率 W ui p= - =； B：) ( 240提供功率 W ui p- = =
(一) 单选题 1. 用节点法分析电路，各节点方程的自导（）。 (A)恒为 正 (B) 恒为 负 (C) 恒为 零 (D) 可正可 负 参考答案： (A) 2. 一个具有4个结点和8条支路的平面网络，则其电路中独立的节点方程个数是（）。 (A)3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 参考答案： (A) 3. 图1.2所示电路中，已知V，则电压源电压为（）。 (A)5V (B) (C) 12V (D)
参考答案： (C) 4. 特勒根定理1的本质是（）。 (A)KVL的 体现 (B) KCL的 体现 (C) KVL和KCL 的体现 (D) 功率 守恒 参考答案： (A) 5. 电路如图1.1所示，电阻R获得最大功率时，其阻值R等于（）。 (A)4 (B) 3 (C) 2 (D) 1 参考答案： (C) 6. 节点电压法的本质是（）。 (A)KVL的体 现 (B) KCL的体 现 (C) KVL和KVL的体现
参考答案： (B) 7. 一个具有5个结点和8条支路的平面网络，则其电路中独立的回路方程个数是（）。 (A)5 (B) 8 (C) 4 (D) 3 参考答案： (A) 8. 回路电流法自动满足（）。 (A)KVL (B) KCL (C) KVL和KVL 参考答案： (A) 9. 无源一端口电阻网络的端电压和端电流分别为24V和6A，则无源一端口网络的输入 电阻为（）。 (A) (B) (C) (D) 参考答案： (D) 10. 若元件ab的电压V，电流A，则此元件电压和电流的参考方向是（）。
(A)关联参考方向(B) 非关联参考方向(C) 不确定 参考答案： (B) 11. 某含源一端口电阻网络的，，则短路电流（）。 (A)4A (B) 5A (C) 10A (D) 20A 参考答案： (B) 12. 节点电压法自动满足（）。 (A)KVL (B) KCL (C) KVL和KVL 参考答案： (B) 13. 无源一端口电阻网络可等效变换为（）。 (A)电阻和电压源的 串联 (B) 电导和电流源的 串联 (C) 电 阻 参考答案： (C) 14. 流过理想电压源的电流大小与外电路（）。 (A)有关(B) 无关(C) 不确定 参考答案： (A)
第1章 集成电路的基本制造工艺 1.6 一般TTL 集成电路与集成运算放大器电路在选择外延层电阻率上有何区别?为什么? 答：集成运算放大器电路的外延层电阻率比一般TTL 集成电路的外延层电阻率高。 第2章 集成电路中的晶体管及其寄生效应 复 习 思 考 题 2.2 利用截锥体电阻公式，计算TTL “与非”门输出管的CS r 2.2 所示。 提示：先求截锥体的高度 up BL epi mc jc epi T x x T T -----= 然后利用公式： b a a b WL T r c -? = /ln 1ρ ， 2 1 2?? =--BL C E BL S C W L R r b a a b WL T r c -? = /ln 3ρ 321C C C CS r r r r ++= 注意：在计算W 、L 时, 应考虑横向扩散。 2.3 伴随一个横向PNP 器件产生两个寄生的PNP 晶体管，试问当横向PNP 器件在4种可能 的偏置情况下，哪一种偏置会使得寄生晶体管的影响最大? 答：当横向PNP 管处于饱和状态时，会使得寄生晶体管的影响最大。 2.8 试设计一个单基极、单发射极和单集电极的输出晶体管，要求其在20mA 的电流负载下 ，OL V ≤0.4V ，请在坐标纸上放大500倍画出其版图。给出设计条件如下： 答： 解题思路 ⑴由0I 、α求有效发射区周长Eeff L ； ⑵由设计条件画图 ①先画发射区引线孔； ②由孔四边各距A D 画出发射区扩散孔； ③由A D 先画出基区扩散孔的三边； ④由B E D -画出基区引线孔； ⑤由A D 画出基区扩散孔的另一边；
⑥由A D 先画出外延岛的三边； ⑦由C B D -画出集电极接触孔； ⑧由A D 画出外延岛的另一边； ⑨由I d 画出隔离槽的四周； ⑩验证所画晶体管的CS r 是否满足V V OL 4.0≤的条件，若不满足，则要对所作 的图进行修正，直至满足V V OL 4.0≤的条件。（CS C OL r I V V 00 ES += 及己知 V V C 05.00ES =） 第3章 集成电路中的无源元件 复 习 思 考 题 3.3 设计一个4k Ω的基区扩散电阻及其版图。 试求： (1) 可取的电阻最小线宽min R W =?你取多少? 答：12μm (2) 粗估一下电阻长度，根据隔离框面积该电阻至少要几个弯头? 答：一个弯头 第4章 晶体管 (TTL)电路 复 习 思 考 题 4.4 某个TTL 与非门的输出低电平测试结果为 OL V =1V 。试问这个器件合格吗?上 机使用时有什么问题? 答：不合格。 4.5 试分析图题4.5所示STTL 电路在导通态和截止态时各节点的电压和电流，假定各管的 β=20, BEF V 和一般NPN 管相同， BCF V =0.55V , CES V =0.4～0.5V , 1 CES V =0.1～0.2V 。 答：（1）导通态（输出为低电平） V V B 1.21= ， V V B 55.12= ，V V B 2.13= ，V V B 5.04= ，V V B 8.05= ，
实验一电阻元件伏安特性的测绘 1、设某器件伏安特性曲线的函数式为I=f（U），试问在逐点绘制曲线时，其坐标变量应如 何放置？ 在平面内绘制xOy直角坐标系，以x轴为电压U，y轴为电流I，观察I和U的测量数据，根据数据类型合理地绘制伏安特性曲线。 2、稳压二极管与普通二极管有何区别，其用途如何？ 普通二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导电电阻很 小；而在反向电压作用下导电电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性， 电路中常把它用在整流。稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。稳压二极管用来稳压或在串联电路中作基准电压。普通二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，所不同的是普通二极管用的是单向导电性， 稳压二极管是利用了其反向特性，在电路中反向联接。 实验二网络的等效变换于电源的等效变换 1、通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么？ 2 P U 如果电压源短路，会把电源给烧坏，相当于负载无限小，功率R为无穷大。 2 如果电流源开路，相当于负载无穷大，那么功率P I R为无穷大，也会烧坏电流源。 2、电压源与电流源的外特性为什么呈下降趋势，稳压源和恒流源的输出在任何负载下是 否保持恒值？ 因为电压源有一定内阻，随着负载的增大，内阻的压降也增大，因此外特性呈下降趋势。电流源实际也有一个内阻，是与理想恒流源并联的，当电压增加时，同样由于内阻的存在，输出的电流就会减少，因此，电流源的外特性也呈 下降的趋势。不是。当负载大于稳压源对电压稳定能力时，就不能再保持电压稳定了，若负载进一步增加，最终稳压源将烧坏。实际的恒流源的控制能力一般都有一定的范围，在这个范围内恒流源的恒流性能较好，可以基本保持恒流，但超出恒流源的恒流范围后，它同样不具有恒流能力了，进一步增加输出的功率，恒流源也将损坏。 实验三叠加原理实验 1、在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接 将不作用的电源（U1或U2）置零连接？ 在叠加原理实验中，要令U1单独作用，则将开关K1投向U1侧，开关K2投向 短路侧；要令U2单独作用，则将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧。不
第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ i u- + 元件 i u- + 元件 （a）（b） 题1-1图 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 i u- + 10kΩi u- + 10Ωi u- + 10V - + （a）（b）（c） i u- + 5V + -i u- + 10mA i u- + 10mA （d）（e）（f） 题1-4图 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。
15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 0.5A 2U +- 2ΩU + - I 2Ω1 2V + - 2I 1 1Ω （a ） （b ） 题1-16图 A I 2
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。 ++2V - u 1 - +- u u 1 + - 题1-20图
第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试求以下3种情况下的电压 u 2 和电流 i2、i3：（1）R3=8kΩ；（2）R3=∞（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。 u S + - R 2 R 3 R 1 i 2 i 3 u 2 + - 题2-1图
集成电路设计练习题2009 1、说明一个半导体集成电路成本的组成。 2、简述CMOS 工艺流程。简述CMOS 集成电路制造的过程中需要重复进行的工艺步骤。 3、描述你对集成电路工艺的认识。列举几种集成电路典型工艺。工艺上常提到0.25,0.18 指的是什么？简述CMOS 工艺技术的发展趋势。 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？ 5、现有一用户需要一种集成电路产品，要求该产品能够实现如下功能：y=lnx其中，x为4位二进制整数输入信号。y 为二进制小数输出，要求保留两位小数。电源电压为3~5v 假设公司接到该项目后，交由你来负责该产品的设计，试讨论该产品的设计全程。 6、请谈谈对一个系统设计的总体思路。针对这个思路，你觉得应该具备哪些方面的知识？ 7、描述你对集成电路设计流程的认识。 8、集成电路前端设计流程，后端设计流程，相关的工具。 9、从RTL synthesis 到tape out 之间的设计flow ，并列出其中各步使用的tool. 10、简述FPGA 等可编程逻辑器件设计流程。 11、简述半定制数字电路的设计流程。 12、简要说明并比较数字集成电路几种不同的实现方法。 13、什么是集成电路的设计规则。 14、同步电路和异步电路的区别是什么？ 15、画出CMOS 电路的晶体管级电路图，实现Y=AB+C(D+E) 16、在CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平，这个单管你会用P管还是N 管，为什么？ 17、硅栅COMS工艺中N阱中做的是P管还是N管，N阱的阱电位的连接有什么要求？ 18、名词解释：VLSI, CMOS, EDA, VHDL, DRC, LVS, DFT, STA
第四章逻辑门电路 （Logic Gates Circuits） 1．知识要点 CMOS逻辑电平和噪声容限；CMOS逻辑反相器、与非门、或非门、非反相门、与或非门电路的结构；CMOS逻辑电路的稳态电气特性：带电阻性负载的电路特性、非理想输入时的电路特性、负载效应、不用 的输入端及等效的输入/输出电路模型； 动态电气特性：转换时间、传输延迟、电流尖峰、扇出特性； 特殊的输入/输出电路结构：CMOS传输门、三态输出结构、施密特触发器输入结构、漏极开路输出结构。重点： 1．CMOS逻辑门电路的结构特点及与逻辑表达式的对应关系； 2．CMOS逻辑电平的定义和噪声容限的计算； 3．逻辑门电路扇出的定义及计算； 4．逻辑门电路转换时间、传输延迟的定义。 难点： 1．CMOS互补网络结构的分析和设计； 2．逻辑门电路对负载的驱动能力的计算。 （1）PMOS和NMOS场效应管的开关特性 MOSFET管实际上由4部分组成：Gate，Source，Drain和Backgate，Source和Drain之间由Backgate连接，当Gate对Backgate的电压超过某个值时，Source和Drain之间的电介质就会形成一个通道，使得两者之间产生电流，从而导通管子，这个电压值称为阈值电压。对PMOS管而言，阈值电压是负值，而对NMOS管而言，阈值电压是正值。也就是说，在逻辑电路中，NMOS管和PMOS管均可看做受控开关，对于高电平1，NMOS导通，PMOS截断；对于低电平0，NMOS截断，PMOS导通。 （2）CMOS门电路的构成规律 每个CMOS门电路都由NMOS电路和PMOS电路两部分组成，并且每个输入都同时加到一个NMOS管和一个PMOS管的栅极（Gate）上。 对正逻辑约定而言，NMOS管的串联（Series Connection）可实现与操作（Implement AND Operation），并联（Parallel Connection）可实现或操作（Implement OR Operation）。 PMOS电路与NMOS电路呈对偶关系，即当NMOS管串联时，其相应的PMOS管一定是并联的；而当NMOS 管并联时，其相应的PMOS管一定需要串联。 基本逻辑关系体现在NMOS管的网络上，由于NMOS网络接地，输出需要反相（取非）。 （3）CMOS逻辑电路的稳态电气特性 一般来说，器件参数表中用以下参数来说明器件的逻辑电平定义： V 输出为高电平时的最小输出电压OHmin V 能保证被识别为高电平时的最小输入电压IHmin V 能保证被识别为低电平时的最大输入电压OLmax V 输出为低电平时的最大输出电压ILmax不同逻辑种类对应的参数值不同。输入电压主要由晶体管的开关门限电压决定，而输出电压主要由晶体管的“导通”电阻决定。 噪声容限是指芯片在最坏输出电压情况下，多大的噪声电平会使得输出电压被破坏成不可识别的输入值。 对于输出是高电平的情况，其最坏的输出电压是V即被噪如果要使该电压能在输入端被正确识别为高电平，，OHmin 声污染后的电压值应该不小于V，则噪声容限为VV。对于输出是低电平的情况，噪声容限为V ILmaxIHminOHminIHmin V。
电路分析基础练习题 @复刻回忆 1-1在图题1-1所示电路中。元件A 吸收功率30W ，元件B 吸收功率15W ，元件C 产生功率30W ，分别求出三个元件中的电流I 1、I 2、I 3。 解61=I A ，32-=I A ，63=I A 1-5在图题1-5所示电路中，求电流I 和电压U AB 。 解1214=--=I A ，39442103=?+?+=AB U V 1-6在图题1-6所示电路中，求电压U 。 解U +?-=253050 V 1-8在图题1-8所示电路中，求各元件的功率。 解电阻功率：123223=?=ΩP W ， 82/422= =Ω P W 电流源功率： 电压源功率： 1(44=V P W 2-7电路如图题2-7所示。求电路中的未知量。 解1262=?=S U V 2-9电路如图题2-9 3 I 解得2-8电路如图题2-8所示。已知213I I =解KCL ：6021=+I I 解得451=I mA,152=I mA. R 为 6.615452.2=?=R k ? 解(a)由于有短路线，R (b)等效电阻为 2-12电路如图题2-12所示。求电路AB 间的等效电阻AB R 。 A 3R U 3W 123=P Ω
解(a)Ω=+=++=75210//10)8//82//(6//6AB R (b)Ω=+=++=612//62)104//4//(64//4AB R 3-4用电源变换的方法求如图题3-4所示电路中的电流I 。 、(c) 解ab U 3-144-2用网孔电流法求如图题4-2?????=-++=-+-+=-+0)(31580 0)(4 )(32100)(4823312322211I I I I I I I I I I I 解得： 26.91=I A ，79.22=I A ， 98.33-=I A 所以79.22==I I x A 4-3用网孔电流法求如图题4-3所示电路中的功率损耗。 解显然，有一个超网孔，应用KVL 即11015521=+I I 电流源与网孔电流的关系 解得：101=I A ，42=I A 电路中各元件的功率为 200102020-=?-=V P W ，36049090-=?-=V P 1806)10520(6-=??-=A P W ，5102+?=电阻P W 显然，功率平衡。电路中的损耗功率为740W 。 4-10用节点电压法求如图题4-10所示电路中的电压0U 。 解只需列两个节点方程 解得 501=U V ，802=U V 所以 1040500=-=U V 4-13电路如图题4-13解由弥尔曼定理求解 开关S 打开时： 20/140/120/30040/300-=+-=U 1Ω4I 6I 12I 2I 0V
1、集成电路制造工艺发展水平的衡量指标是什么？ a. 在设计和生产中可达到的最小线宽（或称特征尺寸L）。 b. 所使用的硅晶圆片的直径。 c. DRAM的储存容量。 2、简述电路制造工艺的发展趋势。 a.趋势性的变化越来越明显，速度越来越快。 特征尺寸越来越小，电源电压越来越低，芯片尺寸越来越大，布线层数越来越多，单片上的晶体管数越来越多，I/O引线越来越多，时钟速度越来越快 b.集成电路朝着两个方向发展。 c.从另一个角度来说，进入90年代以来，电子信息类产品的开发明显地出现了两个 特点。 3、简述集成电路产业结构经历的三次重大变革。 第一次变革是以加工制造为主导的初级阶段 a.这一时期半导体制造在IC产业中充当主角。 b.这一时期IC设计和半导体工艺密切相关且主要以人工为主。 第二次变革以Foundry和IC设计公司的崛起为标志 a.集成电路产业的一次大分工。 b.IC产业进入了以客户为导向的阶段。 c.EDA工具的发展，使IC设计工程可以独立于生产工艺。 第三次变革以设计、制造、封装和测试四业分离为标志 a.集成电路产业的又一次大分工。 b.IC产业进入了以竞争为导向的高级阶段。 c.系统设计与IP核设计逐渐开始分工。 4、1个门相当于几个晶体管？以门的数量来划分集成电路有哪些分类？ 1个门相当于4个晶体管，等效于一个二输入与非门 a. 小规模集成电路（SSI：Small Scale Integrated Circuit）>1-10个门，基本的与非和或非逻辑。 b. 中规模集成电路（MSI: Middle Scale Integrated Circuit）>1万门以内，含有计数器和逻辑功能块等电路。 c. 大规模集成电路（LSI：Large Scale Integrated Circuit）>几万门，含有更多更大逻辑功能块，如4位CPU等。 d. 超大规模集成电路（VLSI：Very Large Scale Integrated Circuit）>近十万门，如64位CPU等电路。 e. 特大规模集成电路（ULSI：Ultra Large Scale Integrated Circuit）>几百万门以上，如DSP、CPU等电路。 f. 巨大规模集成电路（GSI：Giga Scale Integrated Circuit）>千万门以上，如SoC等电路。 5、集成电路系统设计需具备哪些要素？ 人才、工具、库和资金。
# 电工技术基础与技能 第三章复杂直流电路练习题 班别：高二（）姓名：学号：成绩： 一、是非题(2X20) 1、基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（） 2、基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（） 3、基尔霍夫电压定律只与元件的相互连接方式有关，而与元件的性质无关。（）？ 4、在支路电流法中，用基尔霍夫电流定律列节点电流方程时，若电路有n个节点，则一定要列 出n个方程。（） 5、叠加定理仅适用于线性电路，对非线性电路则不适用。（） 6、叠加定理不仅能叠加线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（） 7、任何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（） 8、用戴维南定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网路内电路是不等效 的。（） 9、恒压源和恒流源之间也能等效变换。（） \ 10、理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随 负载而变化的。（） 二、选择题 1、在图3-17中，电路的节点数为（）。 2、上题中电路的支路数为( )。 / 3、在图3-18所示电路中，I1和I 2的关系是（）。 A. I1>I2 B. I1 第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ （a）（b） 题1-1图 解 （1）u、i的参考方向是否关联？ 答：(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致，称为关联参考方向； (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。（2）ui乘积表示什么功率？ 答：(a) 吸收功率——关联方向下，乘积p = ui > 0表示吸收功率； (b) 发出功率——非关联方向，调换电流i的参考方向之后，乘积p = ui < 0，表示 元件发出功率。 （3）如果在图(a) 中u>0，i<0，元件实际发出还是吸收功率？ 答：(a) 发出功率——关联方向下，u > 0，i < 0，功率p为负值下，元件实际发出功率； (b) 吸收功率——非关联方向下，调换电流i的参考方向之后，u > 0，i > 0，功率p为正值下，元件实际吸收功率； 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 （a）（b）（c） （d）（e）（f） 题1-4图 解（a）电阻元件，u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i （b）电阻元件，u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i （c）理想电压源与外部电路无关，故u = 10V （d）理想电压源与外部电路无关，故u = -5V 1-1 实际电路器件与理想电路元件之间的联系和差别是什么？ 答： （1）联系：理想电路元件是对实际电路器件进行理想化处理、忽略次要性质、只表征其主要电磁性质的所得出的模型。 （2）差别：理想电路元件是一种模型，不是一个实际存在的东西；一种理想电路元件可作为多种实际电路器件的模型，如电炉、白炽灯的模型都是“电阻”。 1-2 （1）电流和电压的实际方向是怎样规定的？（2）有了实际方向这个概念，为什么还要引入电流和电压的参考方向的概念？（3）参考方向的意思是什么？（4）对于任何一个具体电路，是否可以任意指定电流和电压的参考方向？ 答： （1）电流的实际方向就是正电荷移动的方向；电压的实际方向（极性）就是电位降低的方向。 （2）对于一个复杂电路，电流、电压的实际方向事先难以确定，而交流电路中电流、电压的实际方向随时间变化，这两种情况下都无法准确标识电流、电压的实际方向，因此需要引入参考方向的概念。 （3）电流（或电压）参考方向是人为任意假定的。按电流（或电压）参考方向列有关方程，可解出电流（或电压）结果。若电流（或电压）结果数值为正，则说明电流（或电压）的实际方向与参考方向相同；若电流（或电压）结果数值为负，则说明电流（或电压）的实际方向与参考方向相反。 （4）可以任意指定电流和电压的参考方向。 1-3 （1）功率的定义是什么？（2）元件在什么情况下是吸收功率的？在什么情况下是发出功率的？（3）元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向有何关系？ 答： （1）功率定义为单位时间内消耗（或产生）的能量，即 ()dW p t dt = 由此可推得，某二端电路的功率为该二端电路电压、电流的乘积，即 ()()()p t u t i t = （2）某二端电路的实际是吸收功率还是发出功率，需根据电压、电流的参考方向以及由()()()p t u t i t =所得结果的正负来综合判断，见下表 （3）元件实际是吸收功率还是发出功率与电流和电压的参考方向无关。 集成电路测试技术现状及发展综述 摘要：集成电路在现代电子整机中的应用比重已超过25%，测试是分析集成电路缺陷的最好工具，通过测试可以提高集成电路的成品率。通过分析我国集成电路产业现状，论述我国集成电路的设计验证测试、晶圆测试、芯片测试、封装测试等关键测试环节的技术水平，提出进一步发展我国集成电路测试产业的相关建议。 关键词：集成电路；设计验证；晶圆测试；芯片测试；封装测试；发展策略 Abstract :IC proportion in modern electronic machine in more than 25% , the test is the best tool to analyze integrated circuit defects by testing can improve the yield of integrated circuits by analyzing the status on China's integrated circuit industry , discusses the integration of our country ! design verification testing , wafer testing, chip testing , packaging and testing , and other key aspects of the circuit test skills, make recommendations for further development of China's IC testing industry. 前言：集成电路的开发、生产是当今世界的尖端高科技产业，他在现代电子整机中的应用比重已超过25%，是现代信息产业和信息社会的基础，已成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。集成电路测试的能力和水平是保证集成电路性能、质量的关键手段之一，也是集成电路测试产业的重要标志，因此受到很多国家的高度重视[1]。 1 集成电路测试的分类 1.1 验证性测试 在大生产之前就要进行验证性测试,以确保电路设计的正确性,并对电路所有的功能都要进行测试,同时在测试过程中,还要模拟多个环境反复测试,依次列出电路参数的规范。 第五次作业 、改正图题所示TTL电路的错误。如下图所示： 解答： (a)、B ? =0，A,B与非输出接基极，Q的发射极接地。从逻辑上把Q管看? = A Y? B A 作单管禁止门便可得到B =。逻辑没有错误！ Y? A 若按照题干中所示接法，当TTL与非门输出高电平时，晶体管Q的发射结要承受高压，必然产生巨大的电流。为了不出现这种情况，可以在基极加一电阻或者在发射极加一二极管。但发射极加二极管后会抬高输出的低电平电压。所以只能在基极加一大电阻，实现分压作用。 另外一种方法是采用题（a）图中的A输入单元结构。 (b)、要实现由，我们可以使用线与＋得到和B A B A 。但题干中的线与功能不合理。若其中一个为高电平且另外一个为低电平时，高电平输出降会往低电平输出灌电流，从而容易引起逻辑电平混乱。为了消除这一效应，可以在各自的输出加一个二极管。 (c)、电阻不应该接地，应该接高电平 (d)、电阻不应该接VCC ，而应该接低电平 、试分析图题（a ），(b)所示电路的逻辑功能。 解答： 图（a）中，单元1实现了A的电平输入，B是A的对称单元。 功能单元2实现了A和B输入的或逻辑 功能单元4充当了Q8管的泄放网络，同时抬高了Q3,Q4管的输入逻辑电平，另外该单元还将或的结果传递给了Q8管 功能单元3中的Q8管实现了非逻辑，Q6和Q7复合管加强了输出级的驱动能力。 综上所述，（a）电路实现功能为B =，即或非的功能 A Y+ 图(b)中，Q1,Q2管依然实现传递输入的功能，Q3,Q4管实现或非的功能 Q6管和Q5管以及R5,R7共同组成的泄放网络实现了电压的传递 Q9管实现了非功能，Q7,Q8管依然是用来驱动负载的。Q9管和Q7,Q8轮流导通 综上所述，（b）实现的功能为B + = = B A A Y+ 系统集成与应用实验 设计报告 16路模拟信号发生器 班级： 小组成员: 指导教师: 目录 一、设计任务和要求分析 (2) 二、整体方案设计选择 (2) 三、理论计算................... ... ... ... .. (6) 四、电路设计及仿真..................................... .. (7) 五、实验总结 (11) 六、附录 (12) 一、设计任务与要求分析 1.1 设计任务 用C8051F020单片机完成16路信号源的输出，并通过单片机内部A/D转换器进行输出信号源的反馈采样，最后通过异步串行接口（UART）将采样结果输出。利用C8051单片机将波形量化数据放置于内部ROM，通过内部D/A产生信号以及I/O 端口控制多路模拟开关，同时生成16路信号源，注意信号源调理电路中采保部分的选值，并给出理论计算结果。反馈回采部分采用单片机的12位高精度A/D 转换器，采样频率自定（要求给出理论计算值），并通过UART接口将采样值送出按9600bps的波特率发出（接收对象可以是计算机或其它）。 1.2 任务要求分析 我们通过集体讨论与分析，确定了如下的设计流程： 图1.系统流程图 在进行具体的实验设计之后，我们进行了电路简化，放大滤波通过一个运算放大器来实现，不仅使电路得到了简化，而且也节省了资源。 二、整体方案设计选择 2.1 单片机部分 单片机选用C8051F020，是完全集成的混合信号系统级MUC芯片具有64个数字I/O引脚；具有12位100kps的8通道ADC，带PGA和多路模拟开关；具有2个12位DAC，具有可编程数据更新方式；64K可在系统编程的FLASH存储器；4352字节的片内RAM;可寻址64K字节地址空间的数据存储器接口：2个UART串行接口。基于以上优良特性，故选用该单片机。 单片机具有上电复位、掉电复位、外部复位、软件强制复位等多种复位方式。在应用中外部复位方式得到广泛应用。外部/RST引脚提供使用外部电路使单片机强制复位的手段。在外部/RST引脚加一个低电平有效信号，将使单片机复位，最好提供一个外部上拉，或对RST引脚去耦以防止噪声引起复位。 第1章 电路的基本概念和定律 习题答案 1-1 电路如图1-64所示，已知R 1＝3Ω，R 2＝6Ω，U ＝6V 。求： （1）总电流强度I ； （2）电阻R 1上的电流I 1和R 2上的电流I 2。 解：总电阻：Ω26 +36 ×3+2121==R R R R R= 总电流：A 32 6 ==R U I= A 236+36+2121=?I=R R R = I A 136 +33 +2112=?I=R R R =I 1-2 电路如图1-65所示，已知U S =100V ，R 1=2kΩ，R 2=8kΩ，在下列三种情况下，分别求电阻R 2两端的电压及R 2、R 3中通过的电流： （1）R 3=8kΩ； （2）R 3=∞（开路）； （3）R 3=0（短路）。 解：（1）当R 3=8kΩ时，总电阻： k Ω68 88 8232321=+?+=++ =R R R R R R mA 3 50k Ω6V 100S ==R U I= mA 3253508+88+3232=?I=R R R = I mA 3 253508+88+3223=?I=R R R =I V 3 200 3258222=? =R =I U （2）当R 3=∞（开路）时：I 3 = 0A mA 108 +2100 +21S 2==R R U =I 图1-64 习题1-1图 图1-65 习题1-2图 V 80108222=?=R =I U （3）当R 3=0（短路）时：I 2 = 0A ，U 2 = 0V ； mA 50k Ω 2V 1001S 3==R U = I 1-3 图1-66所示的各元件均为负载（消耗电能），其电压、电流的参考方向如图中所示。已知各元件端电压的绝对值为5V ，通过的电流绝对值为4A 。 （1）若电压参考方向与真实方向相同，判断电流的正负； （2）若电流的参考方向与真实方向相同，判断电压的正负。 (a) (b) (c) (d) 图1-66 习题1-3图 解：（1）若电压参考方向与真实方向相同时： 图（a ）：电压与电流参考方向关联，电流为正I =4A ； 图（b ）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I =－4A ； 图（c ）：电压与电流参考方向关联，电流为正I =4A ； 图（d ）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I =－4A 。 （2）若电流的参考方向与真实方向相同时： 图（a ）：电压与电流参考方向关联，电压为正U =5V ； 图（b ）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U =－5V ； 图（c ）：电压与电流参考方向关联，电压为正U =5V ； 图（d ）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U =－5V 。 1-4 一只“100Ω、100W ”的电阻与120V 电源相串联，至少要串入多大的电阻R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？ 解：根据公式R P=I 2 可得 100+0011201002?）（R = 所以R = 20Ω电路原理课后习题答案
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