电路与模拟电子技术基础第2版习题解答
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第七章 基本放大电路7.1 试判断题7.1图中各电路能不能放大交流信号,并说明原因。
解: a 、b 、c 三个电路中晶体管发射结正偏,集电结反偏,故均正常工作,但b 图中集电极交流接地,故无交流输出。
d 图中晶体管集电结正偏,故晶体管不能正常工作,另外,交流输入信号交流接地。
因此a 、c 两电路能放大交流信号,b 、d 两电路不能放大交流信号。
7.2 单管共射放大电路如题7.2图所示,已知三极管的电流放大倍数50=β。
(1)估算电路的静态工作点; (2)计算三极管的输入电阻be r ;(3)画出微变等效电路,计算电压放大倍数; (4)计算电路的输入电阻和输出电阻。
解:(1)A A R U U I B BE CC B μ40104103007.01253=⨯≈⨯-=-=-CC +o -题7.2图C CC (a)题7.1图mA A I I B C 210210405036=⨯=⨯⨯==--βV I R U U C C CC CE 61021031233=⨯⨯⨯-=-=-(2)Ω=+=+=9502265030026300C Cbe I r β (3)放大电路的微变等效电路如图所示 电压放大倍数7995.03||350||-=-=-=be L C u r R R A β(4)输入电阻:Ω≈⨯==950950||10300||3be B i r R r输出电阻 Ω==k R r C 307.3 单管共射放大电路如题7.3图所示。
已知100=β (1)估算电路的静态工作点;(2)计算电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻 (3)估算最大不失真输出电压的幅值;(4)当i u 足够大时,输出电压首先出现何种失真,如何调节R B 消除失真?解:电路的直流通路如图所示,CC BQ E BEQ BQ B U I R U I R =+++)1(βAmA R R U U I EB BEQ CC BQ μβ435.010130015)1(=⨯+≈++-≈由此定出静态工作点Q 为 mA I I BQ CQ 3.4==β,V R R I U U E C C CC CEQ 3.4)5.02(3.415)(≈+⨯-=+-=(2)Ω=⨯+=9053.426100300be r 由于R E 被交流傍路,因此16690.05.1100||-=⨯-=-=be L C u r R R A βΩ≈==k r R r be B i 9.0905.0||300||+u o -CC +u o -题7.3图CCRΩ==k R R C O 2(3)由于U CEQ =4.3V ,故最大不饱和失真输出电压为 V U U CEQ 6.37.03.47.00=-=-=' 最大不截止失真输出电压近似为V R I U L CQ 4.65.13.40=⨯='⋅='' 因此,最大不失真输出电压的幅值为3.6V 。
《电路与模拟电子技术基础 习题及实验指导答案 第二版》第1章 直流电路一、填 空 题1.4.1 与之联接的外电路;1.4.2 1-n ,)1(--n b ;1.4.3 不变;1.4.4 21W ,负载;1.4.5 Ω1.65A , ;1.4.6 1A 3A , ; 1.4.7 3213212)(3)23(R R R R R R R +++=; 1.4.8 1A ;1.4.9 Ω4.0,A 5.12;1.4.10 电压控制电压源、电压控制电流源、电流控制电压源、电流控制电流源;1.4.11 3A ;1.4.12 3A ;1.4.13 Ω2;1.4.14 15V ,Ω5.4;1.4.15 V 6S =U 。
二、单 项 选 择 题1.4.16 C ; 1.4.17 B ; 1.4.18 D ; 1.4.19 A ;1.4.20 A ; 1.4.21 C ; 1.4.22 B ; 1.4.23 D 。
第2章一阶动态电路的暂态分析一、填 空 题2.4.1 短路,开路;2.4.2 零输入响应;2.4.3 短路,开路;2.4.4 电容电压,电感电流;2.4.5 越慢;2.4.6 换路瞬间;2.4.7 三角波;2.4.8 s 05.0,k Ω25; 2.4.9 C R R R R 3232+; 2.4.10 mA 1,V 2。
二、单 项 选 择 题2.4.11 B ; 2.4.12 D ; 2.4.13 B ;2.4.14 D ; 2.4.15 B ; 2.4.16 C 。
第3章 正弦稳态电路的分析一、填 空 题3.4.1 ︒300.02s A 10, , ; 3.4.2 V )13.532sin(25)(︒+=t t u ;3.4.3 容性, A 44;3.4.4 10V ,2V3.4.5 相同;3.4.6 V 30,20V ;3.4.7 A 44,W 7744;3.4.8 A 5;3.4.9 减小、不变、提高;3.4.10 F 7.87μ;3.4.11 20kVA ,12kvar -;3.4.12 不变、增加、减少;3.4.13 电阻性,电容性; 3.4.14 LC π21,阻抗,电流;3.4.15 1rad/s ,4;3.4.16 Ω10;3.4.17 P L U U =,P L 3I I =,︒-30; 3.4.18 P L 3U U =,P L I I =,超前。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:习 题 77.1 确定图7.1所示电路的漏极电流。
VTR D+DDV V P = -6V I DSS =3mA VTR D-DDV V P = 6V I = -12mA(a)(b)图7.1 习题7.1图(a) U GSQ =-2V ,mA)(33.1)621(3)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (b) U GSQ =3V ,I D =-20XXXX ×(1-3/6)=-3(mA)7.2 电路如图7.2所示,MOSFET 的U T = 2V ,K = 50mA/V 2,确定电路Q 点的I DQ和U DSQ 值。
)V (13.3241510015DD g2g1g2GSQ =⨯+=⨯+=V R R R U)mA (9.63)213.3(50)(22T GSQ DQ =-⨯=-=U U K I)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V U7.3 试求图7.3所示每个电路图的U DS ,已知|I DSS | = 8mA 。
(a) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = 20XXXX -8×1=4(V)(b) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = 20XXXX -8×1.2=5.4(V) (c) U GSQ =0(V) I DQ =I DSS =-8(mA) U DSQ =V DD -I DQ R d = -9+8×0.56=-4.52(V)R g1VT+V DD 24VR g2100k 15k ΩR d 200ΩVT+V DD 12VR g 10M ΩR d 1.0k ΩVT+V DD 15V R g 10M ΩR d 1.2k ΩVT+V DD -9V R g 10M ΩR d 560Ω(a)(b)(c)图7.2 习题7.2电路图 图7.3 习题7.3电路图7.4 某MOSFET 的I DSS = 20XXXXmA 且U P = -8V 。
第1章 电 阻 电 路1.1 正弦交流电 交流电 1.2 电流 电压 功率 1.3 电压 电流 功率 1.4 幅值 相位 频率 1.5 幅值 相位 频率 1.622221.7 相电压 线电压 220V 380V 1.8 星型 三角形 1.9 31.10 超前 滞后 同相 1.1131.12——1.25 F F T T F F T F F T T F T T1.26 答:(1) 固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器和贴片式电阻器等。
① 碳膜电阻器:碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料,在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上,利用浸渍或真空蒸发形成结晶的电阻膜(碳膜)。
电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实现;② 金属氧化膜电阻器:金属氧化膜电阻器的电感很小,与同样体积的碳膜电阻器相比,其额定负荷大大提高。
但阻值范围小,通常在200Kω以下;③ 金属膜电阻器:金属膜电阻器的工作稳定性高,噪声低,但成本较高,通常在精度要求较高的场合使用;④ 线绕电阻器:线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻相比,具有体积小的优点 ⑤ 贴片式电阻器:贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术,直接焊到线路板上。
这种不需引脚的焊接方法有许多优点,如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。
(2) 电位器根据电阻体的材料分有:合成碳膜电位器、金属陶瓷电位器、线绕电位器、实心电位器等① 合成碳膜电位器:分辨率高、阻值范围大,滑动噪声大、耐热耐湿性不好; ② 金属陶瓷电位器:具有阻值范围大,体积小和可调精度高(±0.01%)等特点; ③ 线绕式电位器:线绕式电位器属于功率型电阻器,具有噪声低、温度特性好、额定负荷大等特点,主要用于各种低频电路的电压或电流调整;④ 微调电位器:微调电位器一般用于阻值不需频繁调节的场合,通常由专业人员完成调试,用户不可随便调节。
⑤ 贴片式电位器:贴片式电位器的负荷能力较小,一般用于通信、家电等电子产品中。
第三章 正弦交流电路两同频率的正弦电压,V t u V t u )60cos(4,)30sin(1021︒+=︒+-=ωω,求出它们的有效值和相位差。
解:将两正弦电压写成标准形式V t u )18030sin(101︒+︒+=ω V t u )9060sin(42︒+︒+=ω,其有效值为V U 07.72101==,V U 83.2242==︒=︒-︒=150,15021021ϕϕ或︒=-=∆6021ϕϕϕ已知相量21421321,,322,232A A A A A A j A j A &&&&&&&&⋅=+=++=+=,试写出它们的极坐标表示式。
解: ︒∠=⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=︒304421234301j e j A & ︒∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=604232142j A &3122(21)(1)45A A A j j =+=++=+=∠︒&&& 412443060169016A A A j =⋅=⨯∠︒+︒=∠︒=&&& 已知两电流 A t i A t i )45314cos(5,)30314sin(221︒+=︒+=,若21i i i +=,求i 并画出相图。
解:A t i )9045314sin(52︒+︒+=,两电流的幅值相量为1230m I A =∠︒&,A I m︒∠=13552& 总电流幅值相量为)135sin 135(cos 5)30sin 30(cos 221︒+︒+︒+︒=+=j j I I I mm m &&& ︒∠=+-=++-=11285.453.480.1)2251(2253j jA t t i )112314sin(85.4)(︒+= 相量图如右图所示。
某二端元件,已知其两端的电压相量为V 120220︒∠=U &,电流相量为A I ︒∠=305&,f=50H Z ,试确定元件的种类,并确定参数值。
第五章 电路的暂态分析5.1 题5.1图所示各电路在换路前都处于稳态,求换路后电流i 的初始值和稳态值。
解:(a )A i i L L 326)0()0(===-+,换路后瞬间 A i i L 5.1)0(21)0(==++ 稳态时,电感电压为0, A i 326==(b )V u u C C 6)0()0(==-+, 换路后瞬间 02)0(6)0(=-=++C u i 稳态时,电容电流为0, A i 5.1226=+=(c )A i i L L 6)0()0(11==-+,0)0()0(22==-+L L i i 换路后瞬间 A i i i L L 606)0()0()0(21=-=-=+++ 稳态时电感相当于短路,故 0=i(d )2(0)(0)6322C C u u V +-==⨯=+ 换路后瞬间 6(0)63(0)0.75224C u i A ++--===+(a)(b)(d)(c)C2ΩL 2+6V -题5.1图i稳态时电容相当于开路,故 A i 12226=++=5.2 题5.2图所示电路中,S 闭合前电路处于稳态,求u L 、i C 和i R 的初始值。
解:换路后瞬间 A i L 6=,V u C 1863=⨯= 06=-=L R i i031863=-=-=C L C u i i0==+R C L Ri u u ,V u u C L 18-=-=5.3 求题5.3图所示电路换路后u L 和i C 的初始值。
设换路前电路已处于稳态。
解:换路后,0)0()0(==-+L L i i ,4mA 电流全部流过R 2,即(0)4C i mA +=对右边一个网孔有:C C L u i R u R +⋅=+⋅210由于(0)(0)0C C u u +-==,故2(0)(0)3412L C u R i V ++==⨯=5.4 题5.4图所示电路中,换路前电路已处于稳态,求换路后的i 、i L 和 u L 。
1.4习B 详解I - I 电BSOW 尼聲讥心 6 V*V^ 9 Veff 識t KR 供电圧Ld/aten 实斥为向U^ -II _6^9 、W; *-- j y 3 A 」 ■代tt 累《锁值.S 示宜li/F 角吁«费甘宙帽復•印 电A 宾杯te 由bd 翱鼻b?.= R/二 3》(-« ) \ = = 5 V.实WJL a 点电 Gitt bA 电也低;*暫1- :电》&»析打;.從升船S 合F 勺打开3«神情&F,求・上咼点齡电«: <A 哪・ ft 科耶,V, H V,二 b.二 220 Vih 制弃J 电崎呻电*为手,V ; : S 22U V • V, % * 0 V .II,«5苗«桥张电納•康»丘信的功事■幷悅«•气Sft •电au •非无W r 负<v 咂滋蓝也悅功•勲负«瞰ft 的功*&冷平«9幻灯片2幻灯片1b-— c■曲| »电Ift 号电子ft 术学月号母1-5 一个《定«为 220 V.IO kW 的电ffl 炉可 S 接fl 220 V.3O kW 的*fe K L*用7如果将它粮鋼220 V,5 kW 的电《上.WaXtoM?«: 一个为220 V.IO kW 的电佩炉可以«鹤220 V.30 kW 的电# t 使用・H 为负《(电®炉〉正常21^房筒》的电压、功率均未«过电》电压.功 *的・定值;但不總接期220 V.5 kW 的电《 I ・凶为英功事耶出电湾氛定功率 J 倍.務导»电懣烧坏.1-6 票电i 只1 kmi W 的电ffi 元件,但手边R 有0 5 W 的 250 n.500 n.75O n.l kC 的电Rl 爹只•怎样连接才16符合《值和功*的•求9K :0.0 5W(n 电!a*联&来即酊.同为这祥总电n 值为(500+ 5oo>n. I kn.jft 足ffl 値耍求;若《设总电tt 为u ・则每个电W 卜的电压为 ¥ •毎个电a 的功卡为W=o 5 W ・电谿的0功幸为島=吕备:《 2X0 5 w=| w ・也同时慣足《求・采取具他方法能}A 足用值《琨但无隆粉时 爲足功华要求,1-7电»如图所示•已»:/< = 2 A.U,«10 V.分W 来理«电植恥和《 »电压》发岀的功率•说朗功率半*关系•M : P,-« -10X2 W= -20 w .电潦»发出功*,fi 电樣{1 = 10*2>^- 20 w.ifejia 取用功奉・5负«:P, + H… = n.电《发岀的功来算于负«取月的功率•电閒中功■ Sir1-8电WJfflffi 所斯■材一电乐U 、为230 V.内W 为肌的««电».n« 根电》为R,的供电喪对负ft 供电,求:(1) 当按人R “时,电«表指示负載电说L = 2 A ・rt 只电&丧孫示电徹龟 压U* -228 V.负載电压17, »224 V.求R •,出 和Ru 的值$(2) 当电祸X*人负«Ru 后•负假电« /u = W A.试求 R…*为参少9 M : <n 2耳迥"■] n4().sTU 丄I I 几HB 1-7車璋糞取ill 第虜丰,畔;55^功辛谴爭#馆,ii-j 赴凶屛呃湍中.己运佔訂严于鹑电功1;申列w W " Uft M H 廨口釣 曲卜筛硯密W W丄的W J 叫I 热"电忒;J M H 閔阳咲 < I :■'口M#1如*孕T A LIII*轴I i 申、・沉《+<芝吐元** 一>_2£ 1 *kb 沖一- '60'V_ 11tV_右--f7|- kt A *h A F 点 pp^v 申料¥ 関V ®sr IIa<S'i 1 NVt A XhzP, *»• 1 "『二的W ■欄震•ftiElB 咸讨屯卓的畫厢方旬WK. 旣以1负険,家刪叩卜, LI <fTJ\ = W : W 購收4£耿》・业山底车 V 兀+» ;比“ W 网;rF 无件rl\ J\・儿• F3 4 I W 40'3 W:i?船■ le?韋屯也41聲【』电A 的賞麻A 料牺卜2 = =2t»就’电* -IM W,电・M) > 3 W 1W» W.fter F\ *尸.卽一如=120 - W03 W 才*.业IB L 嵐型的助泄V 加薛::'屯囱的«巾」匸前密性* 试讣旨备訂眼孤的賞血门:茬辰电鳥構第电址朋离tv 也图I -7験丽.•1 L口匚Z M«懵 til 4冀叭-:Ml\\.i冷 V 25 V *■ 幻灯片3祖…「号 V 巧 V , L — %» = ;00 V'..:严也:L %¥产[输Win■: «岸4卩匀man*VR., - *-警 n ・in n (1) 口 ・0”尼人"2»-|!* IE V-3W¥ [.I, - t\ - ((f, +l«|)Ji -C2M 3" UH V-MB V n ■豈r 鵲Z g(j-J, rj - CID I T91 A-B.?l A R«■井ft 处衣n心» R ⑵-曲般 細%-■。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,(1)选d 为参考点,求a V 、b V 和c V ;(2)选c 为参考点,求a V 、b V 和d V 。
图1.1 习题1.1电路图解 (1) 当选d 为参考点时, V 3ad a ==u VV 112cd bc bd b =-=+==u u u V ;V 1cd c -==u V (2) 当选c 为参考点时, 4V 13dc ad a =+=+=u u VV 2bc b ==u V ;V 1dc d ==u V1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。
图1.2 习题1.2电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收); W 5.15.032=⨯=P (吸收) W 15353-=⨯-=P (产生);W 5154=⨯=P (吸收); W 4225=⨯=P (吸收)元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。
1.3 求图1.3中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。
图1.3 习题1.3电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。
电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。
1.4 求图1.4电路中的电流1I 、2I 及3I 。
图1.4 习题1.4电路图解 A 1231=-=IA 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.5 试求图1.5所示电路的ab U 。
图1.5 习题1.5电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.6求图1.6所示电路的a 点电位和b 点电位。
图1.6 习题1.6电路图解 V 4126b =⨯-=VV 13b a =+-=V V1.7 求图1.7中的I 及S U 。
第3章正弦稳态电路的分析习题解答3.1 已知正弦电压()V314sin 10q -=t u ,当0=t 时,V 5=u 。
求出有效值、频率、周期和初相,并画波形图。
周期和初相,并画波形图。
解 有效值为有效值为有效值为 V 07.7210==UHz 502314==pf ;s 02.01==fT将 0=t , V 5=u 代入,有代入,有 )sin(105q -=,求得初相°-=30q 。
波形图如下。
波形图如下3.2 正弦电流i 的波形如图3.1所示,写出瞬时值表达式。
所示,写出瞬时值表达式。
图3.1 习题3.2波形图波形图解 从波形见,电流i 的最大值是A 20,设i 的瞬时值表达式为的瞬时值表达式为A π2sin 20÷øöçèæ+=q t T i当 0=t 时,A =10i ,所以,所以 q sin 2010=,求得,求得 °=30q 或 6π=q 。
当 s 2=t 时,A =20i ,所以,所以 ÷øöçèæ+´=6π2π2sin 2020T ,求得,求得 s 12=T 。
所以所以 A÷øöçèæ°+=306πsin 20t i。
3.3正弦电流()A 120 3cos 51°-=t i ,A )45 3sin(2°+=t i 。
求相位差,说明超前滞后关系。
关系。
解 若令参考正弦量初相位为零,则1i 的初相位°-=°-°=30120901q ,而2i 初相位°=452q ,其相位差其相位差 °-=°-°-=-=75453021q q j , 所以1i 滞后于2i °75 角,或2i 超前1i °75 角。
1.4习械详解!-i 电珞#艮R已MHL in: *aii!feWRin(n 流P童尿胃的於*/芥深虏口套际方凯. .ijLb*■ J口丁. —¥ -9 A _ 4 * 11 ♦ L * f■: J,5 ----- ---- s-A = - I A *11 JL『峋di也f»果蛭金哈,去元丈峋击斜。
卷考方满牝度.珂丫岫淹安际L是偷、也禽■・ _________ IRi-sx v= - a v.t^ii*flit? 9EF1-> tkttb点电ttft3 V 1-3 电SUffJSK**1t« F,术-L 用点的电ft Q A<«a«Y,V^ V b- - 220 Vt自断开,血藉中岫奏为―、U--22A v,v k< %mv.1-3・0|游暗电屋L率样元陌的对率.并侵明•蛇丘惜*电・1.•琴瓦忤If或栽“也深发白貌由*黑黄戒醵枝的小拳是由乎花"幻灯片2电悠与Rlltt电孑枝娘学月曹导、习财解舀1-5 一个参定位为220 V. 10 kW的电阻炉可否接到220 V.30 kW的咆W 知果将它榛算I 220 V.5 kW的电潭上.情E乂由付?解:一个如定供为22U V.IOkW的电阳炉可以摘封220 V.30 kW的电淼上使用.畏为负裁(电昵炉)正您工什所石。
的电压、助率均未&过电源宅底•功率的敏定值;但不腹技到220 V,5 kW的电源I•.因为其鹿率强出电旃或定功率I倍.游导敢电源.烧坏ai-6 某电wae-H 1 kn.i 元件.他手边只有o 5 w的250 A.500 n.75O n,l hfl的电用多只,住样连接才旭林合81值枷功攀的要求?M:将两卜Suoa.o 3 W的电阳串联秘来叩可」区为这辑£电01僚为(500 ♦ 500» Qri kn.*足为他要求;若魄设总电压为C.«H个电阳k的电队为%时电徵的用书为品W5 5W.电点的山为扁=泻= 2X0 5 w = l W.也同时埔足餐浆.采取M地方底能角定船仙噂求但无法同时质足或木妾成》1-7也路m医所承.已知:L = 2 A,U.・10 V.分新来理想电流源和珂肥电任潭发出的功率.说朗功率平骨关系•*>P L -10X2 -20 出功率.母电*iP v= 10x2 w =20 W .ifefl®取HI功卒.是负破」P.-M产加电跟发州的玩率斗于勇裁取用的功率.电跋中功率平U N1-8电略MUi所小,有■电斥U、为?30 V.内阵为七的直道电漫•竖网快唱吼月R•的供电埃对负氧供电,求:(1)当底入酎,电潴火指柔筑栽电流k=2 A,«只电匮表指示电*电}£^«228 V;fttt 电压U\ 224 V.求R..E.和七•的皿(2)为电A*电机上= 】0A。
习 题 1010.1 振荡电路与放大电路有何异同点。
振荡电路和放大电路都是能量转换装置。
振荡电路是在无外输入信号作用时,电路自动地将直流能量转换为交流能量;放大电路是在有外输入信号控制下,实现能量的转换。
10.2 正弦波振荡器振荡条件是什么?负反馈放大电路产生自激的条件是什么?两者有何不同,为什么?。
正弦波振荡电路的振荡条件为1=∙∙F A ,电路为正反馈时,产生自激的条件。
负反馈放大电路的自激条件为1-=∙∙F A ,电路为负反馈时,产生自激的条件。
10.3 根据选频网络的不同,正弦波振荡器可分为哪几类? 各有什么特点?正弦波振荡电路可分为RC 正弦波振荡器,LC 正弦波振荡器和石英晶体振荡器。
RC 正弦波振荡器通常产生低频正弦信号,LC 正弦波振荡器常用来产生高频正弦信号,石英晶体振荡器产生的正弦波频率稳定性很高。
10.4 正弦波信号产生电路一般由几个部分组成,各部分作用是什么?正弦波振荡电路通常由四个部分组成,分别为:放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅网络。
放大电路实现能量转换的控制,选频网络决定电路的振荡频率,正反馈网络引入正反馈,使反馈信号等于输入信号,稳幅网络使电路输出信号幅度稳定。
10.5 当产生20Hz ~20KHz 的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
当产生100MHz 的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
当要求产生频率稳定度很高的正弦波时,应选用什么类型的振荡器。
产生20Hz~20KHz 的正弦波时,应选用RC 正弦波振荡器。
产生100MHz 的正弦波时,应选用LC 正弦波振荡器。
当要求产生频率稳定度很高的正弦波时,应选用石英晶体振荡器。
10.6 电路如图10.1所示,试用相位平衡条件判断哪个电路可能振荡,哪个不能振荡,并简述理由。
(a) 不能振荡,不满足正反馈条件;(b) 可能振荡,满足振荡条件。
图10.1 习题10.6电路图10.7 电路如图10.2所示:(1)保证电路振荡,求p R 的最小值;(2)求振荡频率的0f 的调节范围。
第一章 半导体器件1.1 电路如图P1.1所示,设二极管为理想的,试判断下列情况下,电路中的二极管是导通还是截止,并求出AO 两端的电压AO U 。
(1)V V DD 61=,V V DD 122=;(2)V V DD 61=、V V DD 122-=;(3)V V DD 61-=、V V DD 122-=。
解:1、当V V DD 61=、V V DD 122=时,假设二极管是截止的,则V V B 6=、V V A 12=二极管承受反偏电压,所以二极管截止假设成立。
V V U DD AO 122==。
2、当V V DD 61=、V V DD 122-=时,假设二极管是截止的则V V B 6=、V V A 12-=二极管承受正偏电压,所以二极管截止假设不成立,二极管导通。
V V U DD AO 61==。
3、当V V DD 61-=、V V DD 122-=时,假设二极管是截止的,则V V B 6-=、V V A 12-= 二极管承受正偏电压,所以二极管截止假设不成立,二极管导通。
V V U U DD BO AO 61-===。
1.2 二极管电路如图P1.2所示,二极管的导通电压VU D 7.0)on (=,试分别求出Ω=k R 1、Ω=k R 4时,电路中的电流O I I I 、、21和输出电压O U 。
解:1、当Ω=k R 1时,假设二极管是截止的,则mA I I O 5.41192=+=-= V R I U V L O O B 5.415.4-=⨯-===V V A 3-= (V V V B A 5.1=-)由上分析可知,二极管承受正偏电压导通(假设不成立)故可得其等效电路如图P1.2b 所示:根据KCL 、 KVL :⎪⎩⎪⎨⎧+-=-+=+=RI R I R I I I I LO O222197.039 解之:mA I mAI mA I 3.56.17.3210==-=V R I U L O O 7.317.3-=⨯-==2、当Ω=k R 4时,假设二极管是截止的,则mA I I O 8.11492=+=-=VR I U V L O O B 8.118.1-=⨯-===V V A 3-= V U U B A 2.1-=-由上分析可知,二极管承受反偏电压截止(假设成立)01=I mA I I 8.102=-=V R I U L O O 8.118.1-=⨯-==3.3 设二极管为理想的,试判断P1.3所示电路中各二极管是导通还是截止,并求出AO两端的电压AO U解:(a )假设21V V 、均截止,则V V A 10=、V V B 6-=、V V O 0=, 21V V 、均承受正偏电压,但2V 管的正向偏值电压更大,故它首先导通。
第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答。
图2.1 习题2.1图解 电流源电流为⎪⎩⎪⎨⎧<<-<<=其他 02s 11A 1s 0 1A)(S t t t i分段计算电容电压)(t us 10<≤t 期间()V 2d 5.01d )(1)0()(00⎰==⎰+=tt t i C u t u λλλs 1=t 时,V 2)1(=us 21≤≤t 期间 ()V 24)1(22d )1(5.01)1()(1t t u t u t-=⎰--=⨯-+=λ2=t s 时,0)2(=u s 2>t 时⎰=⨯+=tu t u 20d 05.01)2()(λ ()()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=其他 02s 1 V 241s 0V 2)(t t t t t u瞬时功率为()()⎪⎩⎪⎨⎧<<-<<=⋅=其他 02s 1W 421s 0 W2)()()(t t t t t i t u t p S电容的储能为()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<-<<==其他 02s 1 J 21s 0 J )(21)(222t t t t t Cu t w2.2 在图2.2(a )中,电感H 3=L ,电流波形如图(b )所示,求电压u 、s 1=t 时电感吸收功率及储存的能量。
图2.2 习题2.2图解 由图2.2(b)可写出电流的函数()⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤=其他 02s 1A 21s 0 A )(t t t t t i⎪⎩⎪⎨⎧<<-<<==其他02s 1 V 31s 0 V 3)(t t dt di L t u1s =t 时3W )1()1()1(==i u pJ 231321)1(21)1(22L =⨯⨯==Li w 2.3 在图2.3所示电路中,已知()V 4cos 8t t u =,()A 201=i ,()A 102=i ,求0>t 时的()t i 1 和()t i 2。
图2.3 习题2.3电路图解()()A 4sin 2d 4cos 8212d 21)0()(0011t t u i t i tt +=⎰+=⎰+=ττ()A 4sin 211d 4cos 841)0()(022⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰-=t i t i t ττ 2.4 电路如图2.4(a)所示,开关在0=t 时由“1”搬向“2”,已知开关在“1”时电路已处于稳定。
求C u 、C i 、L u 和L i 的初始值。
(a )动态电路 (b )+=0t 时刻的等效电路图2.4 习题2.4电路图解 在直流激励下,换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态,则电容相当于开路,电感相当于短路。
根据-=0t 时刻的电路状态,求得V 48222)0(C =⨯+=-u ,A 2228)0(L =+=-i 。
根据换路定则可知:V 4)0()0(C C ==-+u u ,A 2)0()0(L L ==-+i i用电压为)0(C +u 的电压源替换电容,电流为)0(L +i 的电流源替换电感,得换路后一瞬间+=0t 时的等效电路如图(b)。
所以1A )0(04)0(4C C =-, ++=+⋅i iV 4)0(0)0()0(2L L L =-, ++++=⋅u u i2.5 开关闭合前图2.5(a )所示电路已稳定且电容未储能,0=t 时开关闭合,求)0(+i 和)0(+u 。
(a )动态电路 (b )+=0t 时刻的等效电路图2.5 习题2.5电路图解 由题意得,换路前电路已达到稳定且电容未储能,故电感相当于短路,电容相当于短路,A 16410)0(L =+=-i ,0)0(C =-u 。
由换路定则得:0)0()0(C C ==-+u u ,A 1)0()0(L L ==-+i i 。
换路后瞬间即+=0t 时的等效电路如图2.5(b),求得 V 441)0(=⨯=+u , A 321366)0(=⨯+=+i 2.6 电路如图2.6所示,开关在0=t 时打开,打开前电路已稳定。
求C u 、L u 、L i 、1i 和C i 的初始值。
图2.6 习题2.6电路图解 换路前电容未储能,电感已储能,所以-=0t 时刻的起始值 0)0(C =-u ,A 326)0(L ==-i 由换路定则得:0)0(C =+u ,A 3)0(L =+i A 1)0(422)0(L 1=⨯+=++i i A 2)0()0()0(1L C =-=+++i i iV 4)0(4)0(26)0(1L L -=--=+++i i u2.7 换路前如图2.7所示电路已处于稳态,0=t 时开关打开。
求换路后的L i 及u 。
图2.7 习题2.7电路图解 0<t 时,电感储能且达到稳定,电感相当于短路,求得A 41366636363)0(L =+⨯+⨯+=-i 由于电流L i 是流过电感上的电流,根据换路定则得A 41)0()0(L L ==-+i i 0>t 时,电感两端等效电阻为Ω=+=9630R时间常数τs 920==R L τ 由此可得0>t 时各电流和电压为A e 41e)0()(29L L tτt i t i --+== 0>t V e 23)(629L tt i u --==- 0>t2.8 换路前如图2.8所示电路已处于稳态,0=t 时开关闭合。
求换路后电容电压C u 及电流i 。
图2.8 习题2.8电路图解 0<t 时,电容储能且达到稳定,电容相当于开路,求得V 6421)0(C =+⨯=-u根据换路定则得:V 6)0()0(C C ==-+u u 时间常数:s 2.02.01=⨯=τ 由此可得0>t 时各电流和电压为V e 6e)0()(5C C t τtu t u --+== 0>t()A e 6312415C tu i -+=++= 0>t 2.9 换路前如图2.9电路已处于稳态,0=t 时开关闭合。
求换路后电容电压C u 及C i 。
图2.9 习题2.9电路图解 0<t 时,电容无储能,即 0)0()0(C C ==-+u u0>t 时,利用叠加原理得V 6233336333)(C =⨯+⨯+⨯+=∞u时间常数:s 75.15.0333320=⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯+==C R τ 由此可得0>t 时各电流和电压为V e 16)(75.11C ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-t t u 0>t A e 712dt 75.11C C tdu C i -== 0>t2.10 开关在0=t 时关闭,求如图2.10所示电路的零状态响应()t i 。
图2.10 习题2.10电路图解 求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路 V 1266432OC =-⨯++=U Ω=++⨯=66.364640R时间常数:121= =RLτ零状态响应:()Ae161e1)(12OC ttRUt i---=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=τ0>t2.11在如图2.11所示电路中,开关闭合前电感、电容均无储能,0=t时开关闭合。
求0>t时输出响应u。
图2.11 习题2.11电路图解由换路定则可知:0)0()0(CC==-+uu,0)0()0(LL==-+ii电容稳态值:V422)(C=⨯=∞u时间常数:s15.02C=⨯=τ零状态响应:()Ve14e1)()(CCttutu---=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∞=τ电感稳态值:A2)(L=∞i时间常数:s3162L==τ零状态响应:()Ae12)(3Ltti--=()Ve12e44dd)()(3LCtttiLtutu--+-=+=0>t2.12在如图2.12所示电路中,开关接在位置“1”时已达稳态,在0=t时开关转到“2”的位置,试用三要素法求0>t时的电容电压Cu及i。
图2.12 习题2.12电路图解 开关在位置1时:V 46424)0(=⨯+=-C u , 由换路定则得初始值:V 4)0()0(C C ==-+u u稳态值:V 2)3(424)(C -=-⨯+=∞u 时间常数:s 3414242=⨯+⨯=τ由三要素法得:[]V e 62e)()0()()(43C C C C ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=∞-+∞=--+t tu u u t u τ0>tA e 3212343⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=--=-t C u i 0>t 2.13 图2.13所示电路原已达稳态,0=t 开关打开。
求0>t 时的响应C u 、L i 及u 。
图2.13 习题2.13电路图解:(1)应用三要素法求电容电压 电容初始值:V 5.25101010)0()0(C C =⨯+==-+u u稳态值:V 5)(C =∞u 时间常数:s 1101.0C =⨯=τ所以 ()V e 5.25)(C tt u --= 0>t(2)应用三要素法求电感电流 初始值:A 25.1101051)0()0(L L =++==-+i i稳态值:A 1)(=∞i 时间常数:s 51L =τ 所以 ()A e25.01)(5L tt i -+=0>t()V e 25.1e 5.25dd 5LC t t ti u u --+-=-= 0>t 2.14 在开关S 闭合前,如图2.14所示电路已处于稳态,0=t 时开关闭合。
求开关闭合后的电流L i 。
图2.14 习题2.14电路图解(1)应用三要素法求电感电流初始值:A 21444)0()0(L L =+==-+i i 稳态值:A 3121444444)(L =⨯+⨯+=∞i时间常数:s 21444443L =+⨯+=τ故得 A e 6131)(2L ⎪⎭⎫⎝⎛+=-t t i 0>t 2.15 在如图2.15所示的电路中,开关S 闭合前电路为稳态,0=t 时开关闭合,试求0>t 时的)( (t)C C t i u 、及)(L t i 。
图2.15 习题2.15电路图解 (1)应用三要素法求电容电压 初始值:V 1)0()0(C C ==-+u u稳态值:V 4.51)(C -=-=∞u时间常数:s 111C =⨯=τ故 ()V e 54)(C tt u -+-= 0>tA 5e CC t dtdu i -=-=0>t (2)应用三要素法求电感电流 初始值:0)0()0(L L ==-+i i 稳态值: 2.5A 25)(L ==∞i 时间常数:s 31032324L =+⨯=τ 所以 A e 12.5)(103L ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-t t i 0>t。