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《电工学》第4章课后作业-计算题部分 1、电路如题图所示，R=2K Ω，C=0.1μF ；输入端接正弦信号源，频率为500Hz ，电压U1有效值为1V 。
试求输出电压U2，并讨论输出电压与输入电压间的大小关系。
题图1解：611 3.2k 22 3.14500(0.110)C X fC π-==Ω=Ω⨯⨯⨯⨯Ω=Ω+=+=3.77k k 2.32Z 2222C X R3131I=0.27100.27m 3.7710U A A A Z -==⨯=⨯ V V RI U 54.0)1027.0()102(332=⨯⨯⨯==--2、电路如题图所示，L=0.25mH ，R=25Ω，C=85pF ，试求谐振角频率ω0、品质因数Q 和谐振时电路的阻抗模︱Z 0︱。
题图2解：电路发生谐振136 031211rad s= 4.710rad s=6.8610rad s0.25108510LCω--≈=⨯⨯⨯⨯⨯66.8610f==Hz1100kHz22ωππ⨯≈636.86100.2510Q==68.625LRω-⨯⨯⨯=30120.2510==117k258510LZRC--⨯Ω=Ω⨯⨯3、电路如题图所示，为某收音机的输入电路，线圈L的电感L＝0.3mH，电阻R=15Ω。
欲收听640kHz某电台的广播，应将可变电容C调到多少皮法？如在调谐回路中感应出电压U=3μV，试求这时回路中该信号的电流多大，并在线圈(或电容)两端得出多大电压?题图3解：根据3-3f=2164010=2 3.140.310204pFLCCCπ⨯⨯⨯⨯=63100.215UI A ARμ-⨯===3-3662fL=2 3.14640100.310120012000.210v=24010v=240vC LC L LX XU U X Iπμ--==⨯⨯⨯⨯⨯Ω≈Ω≈==⨯⨯⨯。
教案二教案三教学环节时间分配组织教学教学导入与新课内容清点学生人数，核实请假学生督促保持教室卫生一、电流1、电流的形成电荷的定向移动形成电流。
2、电流的大小电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。
恒定电流tQI=（DC）（“－”）交变电流tqi∆∆=（AC）（“～”）大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流电流，用I表示。
大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电流，用i表示。
电流的单位为A（安[培]），还有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安）等。
31kA10A=361A10mA10Aμ==3、电流的方向（1）实际方向习惯上规定正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的实际方向。
设计意图（2）参考方向：可以任意选取在分析电路时，常常要知道电流的方向，但有时电路中电流的实际方向难于判断，此时常可任意选定某一方向作为电流的“参考方向（也称正方向）”。
所选的参考方向不一定与实际方向一致。
当电流的实际方向与其参考方向一致时，则电流为正值；反之，当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值，如图所示。
I I实际方向实际方向参考方向参考方向aabba ）0I >b ）0I <4、电流的表示方法（1）箭头：→ （2）双下标：ab I5、电流的测量——用电流表（安培表）来测量。
测量时注意： （1）交、直流电流用不同表测量。
（2）电流表应串联在电路中。
（3）直流电流表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。
（4）选择正确的量程。
教案四电压的测量用电压表（伏特表）来测量。
测量时注意：（1）交、直流电压用不同表测量。
（2）电压表应并联在被测电路两端。
（3）直流电压表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。
（4）选择正确的量程。
【例】电路如图所示，已知16VU=-，24VU=，求：ab?U=1U2Ua b＋＋－－解：ab12()6V(4V)10VU U U=+-=-+-=-电动势1、物理意义为维持电路中的电流流通，则必须保持电路a、b两端间的电压abU恒定不变，这就需要电源力源源不断地把正电荷从负极板b 移回正极板a上。
电工学(下册)电子技术基础第4章习题解答收集于网络，如有侵权请联系管理员删除第4章 场效应管放大电路与功率放大电路4.1 图4.1所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。
说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。
GSGS (a)(b)(c)图4.1 习题4.1图解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。
4.2 某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。
(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。
解：(1) N 沟道；(2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSSD =+⨯=-=U U I I 4.3 画出下列FET 的转移特性曲线。
(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = 0.2mA/V 2的MOSFET 。
解：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除(1)/V(2) i D /V4.4 试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET 的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。
解：4.5判断图4.2所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。
解： (a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压 (c) 能放大（d ）不能放大，增强型不能用自给偏压。
共漏1<uA &，可增加R d ，并改为共源放大，将管子改为耗尽型，改电源极性。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除图4.2 习题4.5电路图4.6 电路如图4.3所示，MOSFET 的U th = 2V ，K n = 50mA/V 2，确定电路Q 点的I DQ 和U DSQ 值。
解：)V (13.3241510015DD g2g1g2GSQ =⨯+=⨯+=V R R R U22DQ n GSQ th ()50(3.132)63.9(mA)I K U U =-=⨯-=)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V UR g1VT+V DD 24VR g2100k 15k ΩR d 200ΩVT+V DD12VR g10M ΩR d1.0k ΩVT+V DD -9VR g10M ΩR d560Ω(a)(b)图4.3 习题4.6电路图 图4.4 习题4.7电路图4.7 试求图4.4所示每个电路的U DS ，已知|I DSS | = 8mA 。
解：(a) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD －I DQ R d = 12－8×1=4(V) (b) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =－8(mA)收集于网络，如有侵权请联系管理员删除U DSQ =V DD －I DQ R d = －9+8×0.56=－4.52(V)4.8 电路如图4.5所示，已知VT 在U GS = 5V 时的I D = 2.25mA ，在U GS = 3V 时的I D = 0.25mA 。
现要求该电路中FET 的V DQ = 2.4V 、I DQ = 0.64mA ，试求： (1) 管子的K n 和U th 的值； (2) R d 和R S 的值应各取多大？ 解：（1）I D =K n (U GS -U th )22.25= K n (5-U Th )2 0.25= K n (3-U th )2 → U th1=3.5(V) (不合理，舍去)，U th2=2(V) 求得：K n =0.25mA/V 2，U th =2V（2）V DQ =V DD -I DQ ·R d 2.4=12－0.64R d →R d =15k Ω2GSQ )2(25.064.0-=U →U GSQ1=0.4(V)(不合理，舍去) U GSQ2=3.6(V) U GSQ =10－0.64·R s ∴R s =10k Ω4.9 电路如图4.6所示，已知FET 的U th = 3V 、K n = 0.1mA/V 2。
现要求该电路中FET 的I DQ = 1.6mA ，试求R d 的值应为多大？V DD SSV DD R g 1.2M图4.5 习题4.8图 图4.6 习题4.9图解：1.6=0.1(U GSQ －3)2 ∴U GSQ1=7(V) U GSQ2=－1(V)(不合理，舍去) U DSQ =U GSQ =7(V) U DSQ =15－1.6×R d ∴R d =5k Ω4.10 电路如图4.7所示，已知场效应管VT 的U th = 2V ，U (BR)DS = 16V 、U (BR)GS = 30V ，当U GS = 4V 、U DS = 5V 时的I D = 9mA 。
请分析这四个电路中的场效应管各工作在什么状态(截止、恒流、可变电阻、击穿)？收集于网络，如有侵权请联系管理员删除VTR g R S 1.2M Ω2k ΩR d 5k Ω15VVTR g 1.2M ΩR d 5k Ω20V1VVTR g 1.2M ΩR d 5k Ω12V3V VTR g 1.2M ΩR d 3k Ω12V3V(a)(b)(c)(d)图4.7 习题4.10图解：(a) 截止(b) U DSQ =20V>U (BR)DS ，击穿(c) I D =K n (U GS -U th )2 9= K n (4－2)2 ∴K n =2.25mA/V 2U GSQ =3V I DQ =2.25(3－2)2 ∴I DQ =2.25mA → U DSQ =12－2.25×5=0.75(V)<U GSQ －U th =1V ∴处于可变电阻区(d) U DSQ =12－2.25×3=5.25(V)>U GSQ －U th =1V∴处于恒流区4.11 图4.8所示场效应管工作于放大状态，ds r 忽略不计，电容对交流视为短路。
跨导为m 1ms g =。
（1）画出电路的交流小信号等效电路；（2）求电压放大倍数u A •和源电压放大倍数us A •；（3）求输入电阻i R 和输出电阻o R 。
图4.8 习题4.11电路图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除解：ooU&+－(2) R i =R g3+R g2//R g1=2+0.3//0.1=2.075(M Ω)R o =R d =10k Ω(3) 3.321110111m d -=⨯+⨯-=+-==R g R g U U A m io u &&& 3.33.3001.0075.2075.2-≈⨯+-=+=us i i us A R R R A && 4.12 电路如图4.9所示，已知FET 在Q 点处的跨导g m = 2mS ，λ=0，试求该电路的uA &、R i 、R o 的值。
u o图4.9 习题4.12电路图解：R i =R g2//R g1=2//0.5=0.4(M Ω)R o =R s //m g 1=3//21=429(Ω)822.010//32110//32//1//L s L s =⨯+⨯=+=R R g R R g A m m u&R g2R g1R sR i RoiU&gsU&gsmUg&+－+－oU&+－R L4.13 由于功率放大电路中的晶体管常处于接近极限工作的状态，因此，在选择晶体管时必须特别注意哪3个参数？解：最大集电极电流I CM、最大集电结耗散功率P CM和反向击穿电压U(BR)CEO4.14 一双电源互补对称功率放大电路如图4.10所示，设CC12VV=，L16R=Ω，iu为正弦波。
求：（1）在晶体管的饱和压降U CES可以忽略的情况下，负载上可以得到的最大输出功率omP；（2）每个晶体管的耐压|U(BR)CEO|应大于多少；（3）这种电路会产生何种失真，为改善上述失真，应在电路中采取什么措施。
解：(1) )W(5.4162122)(2L2CESCCom=⨯=-=RUVP，(2) )V(242||CC(BR)CEO=≥VU(3) 会产生交越失真，工作于甲乙类工作状态可以消除这种失真。
图4.10 习题4.14电路图图4.11 习题4.15电路图4.15 一个单电源互补对称功放电路如图4.11所示，设CC12VV=，L8R=Ω，C的电容量很大，iu为正弦波，在忽略晶体管饱和压降U CES的情况下，试求该电路的最大输出功率omP。
解：)W(25.28262)2/(2L2CESCCom=⨯=-=RUVP4.16 在图4.12所示的电路中，已知CC16VV=，L4R=Ω，iu为正弦波，输入电压足收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除够大，在忽略晶体管饱和压降U CES 的情况下，试求：（1）最大输出功率om P ；（2）晶体管的最大管耗CM P ；（3）若晶体管饱和压降CES 1V U =，最大输出功率om P 和η。
解：(1) )W (3242162)(2L 2CES CC om =⨯=-=R U V P(2) )W (4.62.0om CM =≥P P(3) )W (1.2842152)(2L 2CES CC om =⨯=-=R U V P ， %6.731611644CC om =-⋅=⋅=ππηV U 4.17 在图4.13所示单电源互补对称电路中，已知CC 24V V =，L 8R =Ω，流过负载电阻的电流为o 0.5cos (A)i t ω=。
求：（1）负载上所能得到的功率o P ；（2）电源供给的功率V P 。
图4.12 习题4.16电路图 图4.13 习题4.17电路图解：)W (1825.02o =⨯⎪⎭⎫⎝⎛=P)W (82.35.0241122cm CC L omCCV =⨯⨯=⨯⋅=⨯⋅=πππI V R U V P4.18 在图4.14中哪些接法可以构成复合管？哪些等效为NPN 管？哪些等效为PNP 管？收集于网络，如有侵权请联系管理员删除图4.14 习题4.18电路图解：(a) 不能 (b) 不能 (c) 能 NPN (d) 能 PNP4.19 图4.15所示电路中，三极管β1 = β2 = 50，U BE1 = U BE2 = 0.6V 。
