电路原理作业及答案
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第一章 作业1-1. 在题图1-1中,若电压源12S U V =,电阻12R =Ω,试在图示参考方向下求支路电流I 。
解:以电压源为参考方向,I=-1A1-2. 求图1-2各支路中未知量的值。
解:a R=(10-4)/2=3Ωb U=10+2×2=14Vc U=14V1-3. 在题图1-3a 、b 所规定的参考方向下,若电压U 和电流I 的代数值均为正,试分析两个网络实际发出还是吸收功率?解:a 吸收功率b 发出功率U s题图1-3 I I U U a b=?4V 2Ω10V Ωa b c 题图1-2 题图1-11-4. 题图1-4是一个简化的晶体管电路,求电压放大倍数0/i U U ,再求电源发出的功率和负载L R 吸收的功率。
解:00iL I i L IL U U I R k I R k R R==-=-⋅ 0L I i U R k U R=- 电源i U 发出的功率i i i P U I =负载L R 吸收的功率0000I i I i P U I U k I k U I ==-=-2LIi i R k U I R=1-5. 题图1-5所示电路中,电流源6S I A =,电阻11R =Ω,22R =Ω,33R =Ω,46R =Ω,求电流0I 。
解:R 总=R 1R 2/(R 1+R 2)+R 3R 4/(R 3+R 4)=8/3。
I 0=1A1-6. 题图1-6所示电路中,已知电流源S I 发出功率为4W ,试求电阻R 的值。
题图1-5解:(2+R)×4/(4+2+R) + 2=4 R=2Ω1-7. 题图1-7所示电路中,电压源分别为1E =6V ,2E =8V ,R=7Ω,试求电流I 。
解:1214U E E V =+= 1427U I A R===1-8. 在题图1-8所示电路中,已知电流源1S I =2A ,2S I =1A ,R=5Ω,1R =1Ω,2R =2Ω,试求电流I 、电压U 为多少?解:节点电流法得知:I S1=I -I S2 即I=2+1=3A U=RI=5×3=15V题图1-72Ω4ΩRI S =1A 题图1-6 题图1-81-9. 题图1-9所示电路中,电流源S I 及其内阻0R 为定值,改变负载电阻R ,求R 为何值时它可获得最大功率,最大功率为多少?解:Is=I+I 1,I 1=IR/R 0,得I=IsR 0/(R+R 0),P=I 2R=当R=R o ,功率最大P=1-10. 题图1-10电路中,1S I =0.5A ,S I =1A ,控制系数r=10,电阻R=50Ω。
一. (共50题,共100分)695eee7a-2437-single1. 在图示电感电路中,电压与电流的不正确关系式应是( )。
(2分)A. B. C.★标准答案:B3df86408-a37a-single2. 在图1电路中,点划线框中的部分为一电源,电压U和电流I的正方向已给出。
该电源的外特性曲线如图2所示曲线( )。
(2分)A.a线B.b线C.c线★标准答案:Cf8b9ed47-6496-single3. 在图示电路中,R1=2R3,R2=2R4,U S为正值,则流过电阻R G的电流I G为( )。
(2分)A.大于零B.小于零C.等于零★标准答案:C00259ecd-178b-single4. 在计算线性电阻电路的功率时,叠加原理( )。
(2分)A.不可以用B.可以用C.有条件地使用★标准答案:A581283c5-1f83-single5. 在额定功率和额定电压分别为下列规格的电灯泡中,电阻最大的是( )。
(2分)A.100 W,220 VB.100 W,110 VC.60 W,220 V★标准答案:C73882ada-144f-single6. 在图示电路中,电压U AB为( )。
(2分)A.29 VB.-19 VC.-2 V★标准答案:A3bd0cfaa-ce98-single7. 在图示电路中,已知直流理想电压源U S= 12V。
用量程为10 V,内阻为20 k的直流电压表,测得A .B两点间的电压U AB为( )。
(2分)A.6 VB.5 VC.4 V★标准答案:Ca20d51b0-b307-single8. 图示电路中,流过理想电压源U S2的电流I为( )。
(2分)A.2.5 A,方向向上B.2.5 A,方向向下C.3.5A,方向向上★标准答案:Ab1e86229-f930-single9. 图示电路中,每个电阻R均为8,则等效电阻R AB为( )。
(2分)A.3B.4C.6★标准答案:Aa3458c08-676b-single10. 图示电路中,已知电流I1= 1 A,则电流I为( )。
第二次作业1.(1)随着MOS 器件尺寸不断缩小,栅氧化层的厚度也必须同时减薄。
在此情况下,请问MOS 器件对Na +的玷污的敏感度是增加了还是降低了,为什么?(2)在栅氧化层厚度不断减薄的情况下,对于硅片衬底的掺杂(或者器件沟道区的阈值电压的调整注入),必须采用什么样的措施才能保证器件的阈值电压不变,为什么?答:(1)根据阈值电压2TH FB f oxoxV V φ=+ 当t ox 减小时,C ox 会增加,所以此时同样的载流子数量Q M 对V TH 有更小的影响,即MOS 器件对Na +的玷污敏感度会降低。
(2)通过上面的分析,可知,在t ox 减薄时,,C ox 增大,为使V TH 保持不变,衬底(或沟道区掺杂浓度N A 必须增大。
2.2、基于使水(H 2O )中的氧(O 2)含量达到饱和并以此作为氧化剂的方法,目前已经提出了一种新的清洗程序,即采用H 2O/O 2取代H 2O 2。
假定硅片受到了微量的金、铁和铜原子的玷污,这种新清洗工艺能够有效去除杂质吗?为什么?答:如课文所述,清洗硅片表面金属离子包含了下面的化学原理: z e M Mz +−←⎯→+所以清洗金属离子机理就是使金属离子氧化变成可溶性离子,从而洗去,利用氧化剂来实现清洗硅片就要求此氧化剂的标准氧化势要低于被还原的金属离子,从而使金属离子失去电子。
从下表可知:O 2/H 2O 的氧化势大于Au ,低于Cu 和Fe ,所以O 2/H 2O 氧化剂可以去掉Cu 和Fe ,但无法去除金。
第三次作业1. 对于NA =0.6的曝光系统,设K1=0.6,K2=0.5,考虑100nm -1000nm 之间的波长,计算其在不同的曝光波长下的理论分辨率和焦深,并作图,图中标出常用的光刻波长(i 线,g 线,KrF ,ArF ),根据计算和图,请说明ArF 对于0.13um 和0.1um 技术是否足够?答:根据公式:10.60.6R k NAλλ==和2220.5()(0.6)DOF k NA λλ=±=±对g 线:λ=436nm ,则R =436nm ,DOF =605.6nm 对i 线:λ=365nm ,则R =365nm ,DOF =506.9nm 对KrF: λ=248nm ,则R =248nm ,DOF =344.4nm 对ArF :λ=193nm ,则R =193nm ,DOF =268.0nm 所得图如下所示:2. 假定某种光刻胶可以MTF =0.3分辨图形,如果曝光系统NA =0.4,S =0.5,则采用i线光源时光刻分辨的最小尺寸是多少?答:由ppt 讲义上图知:MTF =0.3,S =0.5时,对应空间频率y =0.57y o i 线λ=365nm ,00.41.80/0.610.61*365NA y u nmλ===m 即分辨率是每um 1.80×0.57=1.02条所以最小线条的分辨尺寸为1/2pitch =0.49um ,pitch =0.98um第四次作业1. 根据表格1中给定的值计算光刻胶Az -1450的4个波长的CMTF 。
第1章电路模型和电路定律一、填空:1、—1.5A2、电路中某支路电流为1A-,表示该支路电流的真实方向与参考方向相反。
若电路电流I的参考方向由a→b,若电压与电流为非关联参考方向,则电压参考方向为 b→a 。
已知I=3A,U= -5V,则功率P= -15W ,是吸收功率(吸收或发出)。
3、电路中A、B两点的电位分别为U A=20V,U B=-20V,则两点间电压U AB= 40V 。
4、一个理想电流源串联5Ω电阻时,流过电阻电流为2A,当改变电阻阻值为10Ω时,流过电阻电流为 2A 。
5、电压源不允许短路,电流源不允许开路。
6、电路中电压U= 115 V。
7、6Ω; 8、U =16 V、R = 2Ω;9、2Ω;10、20V;11、理想电压源,串联,理想电流源,并联 .12、-6Ω二、选择1-5、D、B、B、A、A、6-11、A、C、C、A、B、A三、计算1.在指定的电压u和电流i参考方向下,写出下列元件u和i的约束方程(VCR)。
解:(a)u = -10i(b)u = —10V2、如图所示电路,已知15i A=-,21i A =,62i A=,求4i.解:i3 = i1+i2 = -5+1 = 4A ; i4 = i6-i3= 2-4 = —2A3、求电路中电流I、电压U及电阻的功率P。
解:(a)I = 2—4 = —2A U = 3I = —6V P = UI = 12W(b) I= 6-2 = 4A U = 2I= 8V P= UI= 32W4、图示电路中,分别计算两个电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
图7解:3A 电流源吸收9w ;6A 电流源发出18w5、U ab=16V6、如图11所示,试计算UAC , UAD 。
解:闭合回路中电流为1A ,UAC =UBC = —1×(20+10)+ 2 = -28 V UAD =UBD =UBC + 2 = -26 V7、图示电路中,求: (1)当开关K合上及断开后,UAB =? (2)当开关K断开后,UCD =?解:(1)当开关合上时,UAB = 0 V当开关断开时,沿最大回顺时针绕行,其电流I = -20/7 A UAB =12-6I —9 UAB = -99 / 7 V(2) 当开关K断开后,UCD = 9 – I ×1 = 43 / 7 V 8、试求图示电路的入端电阻R ab ,图中电阻的单位为欧。
题1-1图解41)题1 -I 151(a )中上辽在元件上为关联義考方向;聽i "图(昉申, 叭f 为非关联参考方向.(2) 题I -1图(韵中.p = u i 表示元件嘅收的功率勒题I -1图(h )中』*f 表示元件发出的坊枣’(3) 在E I -1图宀)中,p = ux<0.表示元件吸收负功率'实际发出功率:柱 ® I - 1 K ( b )中/件实际笈出功率。
1-4在指定的电压u 和电流i (即 VCR )。
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10k'1i 10'.1o- +10V + J +Q -0+u _(a) (b) (c)5Vu T 」0m A u -O 1 0mA—~u-(d)(e ) 题1-4图解:(1) IS1-4图3)中卫"为非关联塞考方向jW ^]0x10J /o ⑵ 題17图(b )中si 为非关联参考方向』=-10(0(3) 34 1 -4 31(e )中上与电巫源的槪励电压方向相同严二10 V o (4) 题I -4图(d )中卫与电压源的激励电压方向相反"二-5 V 3 (5) 题1-4图仁》中」与屯淹源的激励电流方向相1^3 = 10x10^ X1-5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)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?元件+u (a)元件+u (b)1题1-16图解:軀I Y 图心〉中•流过!5 V 租压源的2 A 电汛与激励电压!5 V 为非关 联参考方向,创此"电压源发出功率^15x2 U -30 W :2 A 电流湎的瑞刚 SV. -( -5x2+15) V.< V,吐电旅与激励屯流沟关联参時方向■因此’电流 源吸收功率巴趨=5 x2 10 电阻消枢功率瑤卅乜 x5 W=20 W fl 电路中虑■加 %功率平衡, 軀1 5 iS(b)中也压源中的电流仏*2-星A - -1 A,其方向号激励 电圧关联)5 V 电压源吸收功率玖謔三15 x (1) W s -15 电压源实际发出功率15 W. 2 A 电潦滥两坡的电压为15 ¥,与敝励电流2 A 为非关联参粤方1 C 3*向.2 A 电流源发出功率 .=15 x2 W = 30 W o 电阻消耗功率和=y~ W = 45 W.电貉中屮心=P 「.曙功率平壷。
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的参照方向能否关系?(2)ui乘积表示什么功率?( 3)假如在图( a)中u>0、i <0;图( b)中u>0、i >0,元件实质发出仍是汲取功率?元件元件i i+u+u( a)( b)题1-1图1-4 在指定的电压u 和电流 i 的参照方向下,写出题1-4图所示各元件的u 和 i的拘束方程(即 VCR)。
10k10i 10Vi i+++u+u u ( a)( b)( c)i 5V+i10mA i10mA+u+u+u( 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(须说明是汲取仍是发出)。
52A++15V515V 2A( a)(b)题1-5图1-16电路如题1-16 图所示,试求每个元件发出或汲取的功率。
2I12+++U2U2V(a)题 1-16 图+515V2A( c)A2I11I 2(b)1-20试求题1-20图所示电路中控制量u1及电压 u。
1k10k++++u1u10u12V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和电流 i 2、 i图所示,已知3:(1)R3=8ku S=100V,R1=2k,R2=8k。
试求以下 3 种状况下的电压;( 2)R3=(R3处开路);(3)R3=0(R3处短路)。
u2R1i2+i3+R2u2R3 u S题2-1 图2-5 用△— Y 等效变换法求题2-5 图中 a、b 端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个 9 电阻组成的△形变换为 Y 形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个 9 电阻组成的 Y 形变换为△形。
①a999②③99b④题 2-52-11利用电源的等效变换,求题2-11 图所示电路的电流i 。
1A4424i+++1010 10V4V6V题 2-11 图2-13 题 2-13图所示电路中R1 R3 R4, R22R1,CCVS的电压u c4R1i1,利用电源的等效变换求电压u10。