《电工电子学》第3章习题答案
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《电工电子学》练习题班级学号姓名南京工业大学二零一四年第1章 电路的基本概念1. 1 图中,五个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示。
通过测量得知:A 41-=I ,A 62=I ,A 103=I ,V 1401=U ,V 902-=U ,V 603=U , V 804-=U ,V 305=U ,试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性,并指出哪些元件是电源,哪些元件是负载题的电路一电器的额定功率W 1N =P ,额定电压V 100N =U 。
今要接到V 200的直流电源上,问应选下列电阻中的哪一个与之串联,才能使该电器在额定电压下工作。
(1) 电阻值ΩK 5,额定功率2W ; (2) 电阻值ΩK 10,额定功率W 5.0; (3) 电阻值ΩK 20,额定功率W 25.0; (4) 电阻值ΩK 10,额定功率W 2。
有一直流电源,其额定功率W 200N =P ,额定电压V 50N =U ,内阻Ω=5.00R ,负载电阻R 可以调节,其电路如图所示。
试求(1) 额定工作状态下的电流及负载电阻; (2) 开路状态下的电源端电压; (3) 电源短路状态下的电流。
在图示电路中,已知V 101=U ,V 41=E ,V 22=E ,Ω=41R ,Ω=22R , Ω=53R , 1、2两点间处于开路状态,试计算开路电压2U 。
题的电路求图示电路中开关S闭合和断开两种情况下a、b、c三点的电位。
题的电路求图示电路中A点的电位。
题的电路第2章电路分析方法在图示电路中,R1=R2=R3=R4=30,R5=60,试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。
R1aR2R3R5 SR4b题的电路图用电源等效变换法求图示电路中6电阻中的电流I。
a I 6b 38+ 12V-44A3+24V-题的电路图电路如图所示,已知U S1=24V,U S2=16V,I S=1A,R1=R2=8,R3=4。
试用支路电流法求各支路电流。
《电工与电子技术基础》第3章三相交流电路习题解答(重庆科技学(精)习题3.1某三相同步发电机,三相绕组连接成星形时的线电压为10.5kV,若将它连接成三角形,则线电压是多少?若连接成星形时,B相绕组的首末端接反了,则3个线电压的有效值UAB、UBC、UCA各是多少?解:三相绕组连接成星形时UL=线电压为10.5kV,则每相绕组的电压为6.06kV,3UP,若连接成三角形UL=UP,则线电压为6.06kV。
若连接成星形时,B相绕组的首末端接反了,则B相相电压的相位与原来的相差1800,根据相量计算可得UAB=6.06kV、UBC=6.06kV、UCA=10.5kV。
3.2题3.2图所示的三相对称电路,线电压UL=380V,每相负载Z=6+j8Ω,试求相电压、相电流和线电流,并画出电压和电流的相量图。
解:由题意:负载作星接Ul=Up因Ul=380V,则Ua=Ub=Uc=设Ua=220/0°(V)3803=220(V)因相电流即线电流,其大小为:IA=..220=22(A)6+j8IB=22/−173ο(A)IC=22/67°(A)此时的相量图略。
3.3有一电源和负载都是星形连接的对称三相电路,已知电源相电压为220V,负载每相阻抗Z=10Ω,试求负载的相电流和线电流。
解:负载的相电压等于电源的相电压:Up=220(V).Il=Ip=UP220==22(A)Z103.4有一电源和负载都是三角形连接的对称三相电路,已知电源相电压为220V,负载每相阻抗Z=10Ω,试求负载的相电流和线电流。
解:负载的相电压等于电源的相电压:Up=220(V)Ip=UP220==22(A)Z10Il=Ip=223=38(A)第3章三相交流电路习题解答773.5有一电源为三角形连接,而负载为星形连接的对称三相电路,已知电源相电压为220V,每相负载的阻抗为10Ω,求负载的相电流和线电流。
题3.2图题3.6图解:电源为三角形连接,则电源侧:Ul=Up1=220(V)负载为星形连接,则负载侧:Ul=3UpUp=2203=127(V)Il=Ip=3.6UP127==12.7(A)Z10题3.6图所示电路中的电流表在正常工作时的读数是26A,电压表读数是380V,电源电压对称。
电工电子学(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)第一章测试1.二极管的使用与电阻类似,无需判断管脚的极性。
()答案:错2.电路如图所示,电路元件A()。
答案:吸收功率16W3.已知某电路中有a、b两点,电压U ab=10V,a点电位为V a=4V,则b点电位V b为()。
答案:-6V4.实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。
()答案:错5.反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是电感元件。
答案:错6.当电阻R上的u、i参考方向为非关联时,欧姆定律的表达式应为()。
答案:u=-Ri7.在下列选项中,哪幅电路图的电压U ab = 7 V? ()答案:8.双极型三极管包含()个PN结。
答案:29.将光信号转化为电信号的是发光二极管。
答案:错10.将图中的电阻R短路,电路有稳压作用。
答案:错11.图示二极管的工作状态是()。
答案:导通12.二极管是一种非线性器件。
答案:对13.一二极管为理想二极管,则该二极管导通时等效为开路,截止时等效为短路。
答案:错14.电路如图所示,已知U S=3V,I S=2A,则I= () A。
答案:515.电容器在充电过程中,充电电流逐渐增大,并将电能转化为电场能量。
答案:错16.如图所示电路中,电流I= ()A,电压源发出的功率为() W。
答案:5;7517.电路中有5个元件,如果已知其中4个元件功率分别为 P1= −205 W,P2=60 W,P4 = 45 W,P5 = 30W, 那么元件3的功率是70 W。
答案:对18.反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是元件。
答案:电感第二章测试1.根据戴维宁定理,下图可以等效成()。
答案:电压源串联电阻2.如图,电流源单独作用时,电流I=-0.2A;电压源单独作用时,电流I=0.4A,则电流I=()A。
答案:0.23.叠加定理可以直接用于计算电路中的()。
第3章 正弦交流电路的稳态分析本章的主要任务是学习正弦量、正弦交流电路和相量法的基本概念、正弦交流电路的稳态分析与计算、正弦交流电路功率的概念和计算。
在此基础上理解和掌握功率因数提高的意义,和谐振的概念。
本章基本要求(1) 正确理解正弦量和正弦交流电路概念; (2) 正确理解相量法引入的意义;(3) 正确理解有功功率和功率因数的概念; (4) 掌握相量法;(5) 掌握电路定律的相量形式和元件约束方程的相量形式; (6) 分析计算正弦稳态电路; (7) 了解功率因数提高的意义; (8) 了解谐振的概念。
本章习题解析3-1 已知正弦电压和电流的三角函数式,试用有效值相量表示它们,并画出它们的相量图。
(1))20sin(210 +=t i ωA ,)60sin(2150 +=t u ωV (2))20sin(28 -=t i ωA ,)45sin(2120 -=t u ωV (3))30sin(25 +=t i ωA ,)90sin(2100 +=t u ωV解 (1)︒∠=2010IA ,︒∠=60150U V ,相量图如图3-1(a )所示。
(2))20(10︒-∠=IA ,)45(120︒-∠=U V ,相量图如图3-1(b )所示 (3)︒∠=305IA ,︒∠=90100U V ,相量图如图3-1(c )所示3-2 已知电压、电流的相量表示式,试分别用三角函数式、波形图及相量1+j (a )1+(b )1+j(c )图3-1图表示它们。
(1)4030j U+= V ,43j I += A (2)100=UV ,43j I -= A (3)V 10045 j e U=,A 44j I +=解 (1))13.53(504030︒∠=+=j U=︒+︒13.53sin 5013.53cos 50j ,V )13.53(543︒∠=+=j I=︒+︒13.53sin 513.53cos 5j ,A 波形图相量图如图3-2(a )所示。
第3章习题答案3.2.1 选择题1.晶体管能够放大的外部条件是___C______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏 (b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏2.当晶体管工作于饱和状态时,其__A_______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏 (b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏3. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA,3.66mA和3.6mA。
则该管的为___C______。
(a) 40 (b) 50 (c) 604.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能___A______。
(a) 越好 (b) 越差 (c) 无变化5.温度升高,晶体管的电流放大系数b___A______。
(a) 增大 (b) 减小 (c) 不变6.温度升高,晶体管的管压降|UBE|__B_______。
(a) 升高 (b) 降低 (c) 不变7.对PNP型晶体管来说,当其工作于放大状态时,__C______极的电位最低。
(a) 发射极 (b) 基极 (c) 集电极8.温度升高,晶体管输入特性曲线____B____。
(a) 右移 (b) 左移 (c) 不变9.温度升高,晶体管输出特性曲线___A_____。
(a) 上移 (b) 下移 (c) 不变10.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔___C_____。
(a) 不变 (b) 减小 (c) 增大11.晶体管共射极电流放大系数b随集电极电流iC___B_____。
(a) 不变化 (b) 有一定变化 (c) 无法判断12.当晶体管的集电极电流时,下列说法正确的是__C_____。
(a) 晶体管一定被烧毁 (b) 晶体管的 (c) 晶体管的一定减小13.对于电压放大器来说,___B____越小,电路的带负载能力越强。
(a) 输入电阻 (b) 输出电阻 (c) 电压放大倍数14.在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,则输出与输入电压的相位___B____。
第三章交流电路3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200-==t u tV u B A 和V t u C )120314sin(22200+=的,并画出相量图。
解:V U V U V U C B A 0.00120220,120220,0220∠=-∠=∠=•••3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图,并已知U=220V ,I 1=10A ,I 2=52A ,试分别用三角函数式和复数式表示各正弦量。
3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。
解A tg j j j j I I I 010000210.4284.4)598.3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=+=-•••i= 4.842 sin (100πt+42.00) A3-4在图示电路中,已知R=100Ω,L=31.8mH ,C=318uF 。
求电源的频率和电压分别为50Hz 、100V 和1000Hz 、100V 的两种情况下,开关S 合向a 、b 、c 位置时电流表的读数,并计算各元件中的有功功率和 无功功率.解:当F=50HZ 、U=100V 时,S 接到a ,Ia=)(1100100A =;有功功率为:P=UIa=100WS 接到b ,Ib=)(1099.9100108.312501003A LV ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为:Q=UIb=1000Var S 接到c ,)(10100103182506A C V Ic =⨯⨯⨯⨯==-πω。
无功功率为:q=UIc=-1000Var当F=1000HZ 、U=100V 时S 接到a ,Ia=)(1100100A =;有功功率为:P=UIa=100WS 接到b ,Ib=)(5.08.199100108.31210001003A L V ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为:Qb=UIb=50Var S 接到c ,)(8.19910010318210006A C V Ic=⨯⨯⨯⨯==-πω。
电工电子学课后习题答案欧阳家百(2021.03.07)目录电工电子学课后习题答案 (1)第一章 ......................................... 电路的基本概念、定律与分析方法2练习与思考. (2)习题 (2)第二章正弦交流电 (4)课后习题 (4)第三章电路的暂态分析 (9)第四章常用半导体器件 (12)第五章基本放大电路 (12)第六章集成运算放大器及其应用 (13)第七章数字集成电路及其应用 (16)第八章 Multisim简介及其应用 (23)第九章波形的产生与变换 (23)第十章数据采集系统 (24)第十一章直流稳压电源 (25)第十二章变压器与电动机 (27)第十三章电气控制技术 (34)第十四章电力电子技术 (36)第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考1.4.2(b)1.4.2(c)1.4.3(a)1.4.3 (b)1.4.3 (c)1.4.3 (d)1.4.4 (2)习题1.1 (a)5427x AI=+-=(b)10.40.70.3x AI=-=-(C)40.230x ⨯I==0.1A601.21.3114228P=-⨯=-ω发出功率211010P=⨯=ω吸收功率3428P=⨯=ω吸收功率4(110)10P=--⨯=ω吸收功率1.61.7(a )144s u V =⨯=(b) 252209s s s I A u u V = -+-⨯= =1.81.91.10(a):2116u u V == (b): 2516 1.6455u V =⨯=+ (c): 251.60.16455u V =⨯=+ (d): 250.160.016455u V=⨯=+1.111.121.13 (a)(b)1.151.161.171.181.191.201.211.221.231.24 (a)(b)开关合在b点时,求出20V电压源单独作用时的各支路电流:所以开关在b点时,各支路电流为:1.25(b)等效变换(c)等效变换1.26戴维宁:诺顿:1.28(1) 求二端网络的开路电压:(2)求二端网络的等效内阻(电压源短路、电流源开路)(3)得到戴维南等效电路1.32 (a)2.3.2(a) 取电源为参考向量(b)第二章正弦交流电课后习题2.3.2(a) 取电源为参考向量(b )习题2.22.3(1)1••(2)2.4(a) 以电流I •为参考向量(b )以电流I •为参考向量(c) 以电流I •为参考方向(200100)9010090100U VU V•00=-∠=∠= (d )以电压U •为参考方向(e ) 以电压U •为参考方向(f )以电压U •为参考方向2.5 (1)(2)2.6 (1)(2)0.10796.279.6c U V •00=∠-6⨯∠-90⨯=∠-1502.9 (1)(2)(3)2.10(1) 2u电容两端以1I •为参考向量(2)电阻两端2.122.132.142.15(1)(2)000000000001000t-30V1030()103040304090400120120)103050535008383)R S s C s C C s u i R I AU I jX Vu t VU I Z Vu t V•••••===∠-=-=∠-⨯∠-⨯∠- =∠-=-==∠-⨯∠-=∠-=-()(3)2.182.19 (a) (1) (2)10361823691243537j j Z j j j j j j j j ⨯-===Ω+Z =4-4-+ =-=∠-Ω(3)(b) (1)(2)(3)2.202.232.242.292.302.312.32 (1)861037220220221022PPPL PZ jU VUI A I I A=+=∠ Ω======|Z|==(2)(3)(4)2.332.342.35(1)(2)(3)2.362.372.38第三章电路的暂态分析3.1(1)(2)3.2 (1)换路前:0t -=(2)换路后 0t +=(2) t =∝3.3(1)求()c u +0(2)求()c u ∞(3)求τ(4)3.4 0t -=3.5(1)求(0),()c c i u ++(2)求()()c c i u ∞,∞(3)求τ3.63.73.8u V/t s/3.9求(0)c u + ,(0),(0)BA V V ++求(),(),()c B A u V V ∞∞∞ 3.10求(0)L i +3.11 (1)121212121212121212121)0.010.020.03(0),(0)0,(0)00,(0)(0)0(0)=(0)=0(),()6,()()2210.033,0.013()2(0L L L Z Z Z j L j L j L L L L L H i i t i A t i i A L i i A i i U t i i AR R L R R R s R i t ++--++-++=+=ω+ω=ω(+∴=+=+======∞∞=∞∞=∞===++=+=Ωτ===∴=+求断开:求1000.0110012)22()22t t t ee Ai t e A----=- =-3.123.13第四章常用半导体器件4.2 (1)(2)(3)4.44.54.6(1)(2)第五章基本放大电路5.2输出端等效电路5.4(1)(2)(3)5.6(1)(2)5.75.8分压偏置共射极放大电路(1)(2)5.9 (1)(2)第六章集成运算放大器及其应用6.2(1)∴∴∴:iff ifLiLLii iu uu uu uu uuuKCLR Ru uR Ru RAufu R(2)∴∴∴∴∴A11''1'1''1:(1)(1)i iii fE E EfF FI E EFEi EFccc EE F EEc EFc Fi Ei iuu uu u uiR RKCL i iu R iiR Ru R iR RR Ru iRuiRi ii i iRu R iRu R Ruf Au R R(3)00001i i ii i i u u uu uu u u u u u Auf u(4)∴∴∴∴11''0033'''0301303100:ii i ffi fi iii u u u u u uu i R R u u u i R R u u u u u i R KCL i i u u R R u R Aufu R 6.3(1)∴±±⨯±55520lg 100101313100.1310opp dmu AuAuU u VmVA(2)±⨯±5max 13100.0652dm idu I mA r6.4 6.5 6.6(a)∴改变对无影响00,0i i RiL u u u u u u u i iR Ru i RR i(b)改变对无影响00,0i iRL uu u i u i i RR i 6.7 6.8 6.96.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 6.17tt3Vt︳第七章数字集成电路及其应用电工电子学作业解答7.17.27.3(1)(2)(3) (4) 7.4 (1)F ABC ABC (2)**F ABC A B C A B C (3)*F ABC DE ABC DEABC DE(4)F A B C A B C ABC (5)F ABACABACAB AC7.5(1)1ABC A B C A BCB AC C AB A BBCCA(2)()AB A B AB A BB ABA AB AB7.6(1)()()()FAB C A BC ABC ABC AB CABC A BCABC A BCAB C ACBC A CC BCC(2)FAB A C BC AB A C(3)()FAB B C BC A B ABA B B CBC B B C BCB C(4)()F A B CD ADB A BCD AD B A B7.7 F ABC A B C ABC ABC判定ABC输入是否一致7.8TTL 三态门悬空端相当于输入为1当C=0时,下方三态门导通工作,∴1F B B当C=1时,上方三态门导通工作,∴1F A A∴F AC BC7.9∴当A=1 B=0时,即A>B时,F1=1 F2=F3=0当A=0 B=1时,即A<B时,F3=1 F2=F1=0当A=0 B=0 或A=1 B=1时,即A=B时,F2=1 F1=F3=07.107.11交通灯的亮与灭的有效组合如题图7.7所示,如果交通灯的控制电路失灵,就可能出现信号灯的亮与灭的无效组合,试设计一个交通灯失灵检测电路,检测电路要能检测出任何无效组合。
《电工与电子技术》毕淑娥主编第三章课后参考答案习题33-1 已知某正弦电流的瞬时值表达式为A t siin i )306280(10+=。
(1)画出i 的波形图;(2)试求i 的有效值、角频率、频率及初相位;(3)试求s t 05.0=时的i 。
解:(2)有效值:A I 25210==角频率:s rad /6280=ω 频率:Hz f 100= 初相位:30=ψ(3)s t 05.0=时,A siin i 5)3005.06280(10=+?=3-2 已知,)120314sin(22201V t u -=,)30314sin(22202V t u +=试求(2)他们的有效值、频率和周期。
(3)写出他们的相量式,画出相量图,计算相位差。
解:(2)V U 2201=,V U 2202=,Hz f 501=,Hz f 502=,s T T 02.021==(3)V U o1202201-∠=?,V U o302202∠=?,o 15021-=-=ψψ?3-3 将虾类相量式化成指数形式或极坐标形式或代数形式。
(1)V eV V j U oj o3715375)34(-?=-∠=-=(2)A e A A j I oj o1351210135210)1010(-?=-∠=--=(3)V j V V e U o j o)535(301010302+=∠==?(4)A j A A eI o j o)2424(135881352+-=-∠==-?(5)V j V e V U oj o)86(105310533-==-∠=-?(6)A j A eA I oj o)1216(203720373+==∠=?3-4 用相量法求题图3-4所示电路中的各未知电表的度数。
L5A(a) (b)解:对a 图,设电流为参考相量,电感和电容上的电压大小相等,相位相反。
所以V 表的示数即为电阻上的电压10V对b 图。
设电压为参考相量,电感和电容上的电流大小相等,相位相反。
第3章习题答案3.2.1 选择题1.晶体管能够放大的外部条件是___C______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏(b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏2.当晶体管工作于饱和状态时,其__A_______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏(b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏3. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA,3.66mA和3.6mA。
则该管的为___C______。
(a) 40 (b) 50 (c) 604.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能___A______。
(a) 越好(b) 越差(c) 无变化5.温度升高,晶体管的电流放大系数b___A______。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变6.温度升高,晶体管的管压降|UBE|__B_______。
(a) 升高(b) 降低(c) 不变7.对PNP型晶体管来说,当其工作于放大状态时,__C______极的电位最低。
(a) 发射极(b) 基极(c) 集电极8.温度升高,晶体管输入特性曲线____B____。
(a) 右移(b) 左移(c) 不变9.温度升高,晶体管输出特性曲线___A_____。
(a) 上移(b) 下移(c) 不变10.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔___C_____。
(a) 不变(b) 减小(c) 增大11.晶体管共射极电流放大系数b随集电极电流iC___B_____。
(a) 不变化(b) 有一定变化(c) 无法判断12.当晶体管的集电极电流时,下列说法正确的是__C_____。
(a) 晶体管一定被烧毁(b) 晶体管的(c) 晶体管的一定减小13.对于电压放大器来说,___B____越小,电路的带负载能力越强。
(a) 输入电阻(b) 输出电阻(c) 电压放大倍数14.在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,则输出与输入电压的相位___B____。
(a) 同相(b) 反相(c) 相差90度15.在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,而输出波形则出现了底部被削平的现象,这种失真是___A____失真。
(a) 饱和(b) 截止(c) 饱和和截止16.引起上题放大电路输出波形失真的主要原因是___C____。
(a) 输入电阻太小(b) 静态工作点偏低(c) 静态工作点偏高17. 既能放大电压,也能放大电流的是___A_____放大电路。
(a) 共射极(b) 共集电极(c) 共基极18. 引起放大电路静态工作不稳定的主要因素是__C___。
(a) 晶体管的电流放大系数太大(b) 电源电压太高(c) 晶体管参数随环境温度的变化而变化3.2.2试问题图3.2.2所示各电路能否实现电压放大?若不能,请指出电路中的错误。
图中各电容对交流可视为短路。
图(a) 图(b)图(c) 图(d)题图3-1【相关知识】放大电路的组成原理。
【解题思路】放大电路的作用是把微弱的电信号不失真地放大到负载所需要的数值。
即要求放大电路既要有一定的放大能力,又要不产生失真。
因此,首先要检查电路中的晶体管(非线性器件)是否有合适的直流偏置,是否工作在放大状态(线性状态),其次检查信号源、放大器和负载之间的信号传递通道是否畅通,并具有电压放大的能力。
【解题过程】图(a)电路不能实现电压放大。
电路缺少集电极电阻,动态时电源相当于短路,输出端没有交流电压信号。
图(b)电路不能实现电压放大。
电路中缺少基极偏置电阻,动态时电源相当于短路,输入交流电压信号也被短路。
图(c) 电路也不能实现电压放大。
电路中晶体管发射结没有直流偏置电压,静态电流,放大电路工作在截止状态。
图(d)电路能实现小信号电压放大。
为了保证输出信号不失真(截止、饱和),当输入信号为正时,应不足以使三极管饱和;当输入信号为负时,应不会使三极管截止3.2.3 电路如题图3-2所所示。
设晶体管的UBE = 0.7V。
试求:(1) 静态时晶体管的IBQ、ICQ、UCEQ及管子功耗PC(= ICQUCEQ)值;(2) 当加入峰值为15mV的正弦波输入电压ui时的输出电压交流分量uo;(3) 输入上述信号时管子的平均功耗PC(av)值,并与静态时管子的功耗比较;(4) 若将电路中的晶体管换成另一只的管子,电路还能否正常放大信号,为什么?题图3-2【相关知识】晶体管放大电路的工作原理。
【解题思路】利用估算法求解电路的静态工作点,利用微变等效电路法分析输出信号与输入信号的关系,从而求出输出电压的大小,进一步分析电路的静态功耗与动态功耗。
当晶体管更换后,重新计算静态工作点,分析电路失真情况。
【解题过程】(1)(2) 由于,故uo的峰值为27.7 mV,uo与ui的相位相反。
(3) 管子在放大电路有信号时的功耗可见,动态时管子的功耗有所降低。
(4) 当=150时,可见,管子工作于饱和状态,故电路不能正常放大信号。
3.2.4在放大电路中为什么要设置静态工作点?3.2.5 通常希望放大电路的输入电阻大一些还是小一些?为什么?通常希望放大电路的输出电阻大一些还是小一些?为什么?3.2.6 直流电压放大电路可以放大交流信号吗?交流电压放大电路可以放大直流信号吗?为什么?3.3.1 选择题1. 一放大电路如题图3-3所示,当逐渐增大输入电压的幅度时,输出电压的波形首先出现了底部被削平的情况,为了消除这种失真,应__A____。
(a) 减小(b) 减小(c) 减小题图3-32. 已知题图3-4示放大电路中的,,,晶体管的,。
则可以判定,该晶体管处于___B____。
(a) 放大状态(b) 饱和状态(c) 截止状态题图3-43.在上题中,若晶体管的降为50,则可以判定,(1)该晶体管处于__A___。
(a) 放大状态(b) 饱和状态(c) 截止状态(2) 放大电路的动态范围__A____。
(a) 增大(b) 减小(c) 不变(3) 当增大输入信号的幅值时,电路的输出波形将首先出现___A___失真。
(a) 饱和(b) 截止(c) 饱和3.3.2有两个电压放大倍数相同的放大器A和B,它们的输入电阻不同。
若在它们的输入端分别加同一个具有内阻的信号源,在负载开路的条件下测得A的输出电压小,这说明什么?为什么会出现这样的情况?答:这说明放大器A的输入电阻小。
当放大器的输入电阻较小时,由信号源获得的输入电压较小,从而使输出电压较小。
3.3.3题图3-5中各电路能否不失真地放大信号。
如不能放大,请说明原因。
并加以改正,使它能够起到放大作用。
题图3-5答:(a)不能放大。
因PNP型管构成的放大器应加-VCC的电源电压,才可保证正确的偏置。
若要使电路能够放大,应将电源电压改为-VCC。
(b)不能放大。
因基极回路无限流电阻,有可能将管子烧坏。
另外,三极管B、E之间交流短路,交流信号无法送入放大器。
若要使电路能够放大,则应在VBB支路上串接限流电阻RB。
(c )不能放大。
因电容C2对交流短路,交流信号无法送入放大器。
若要使电路能够放大,则应去掉C2。
*讨论:阻容耦合基本放大器的组成原则:1. 电源连接要保证BJT 工作在放大状态。
2. 要有合适的直流工作点,以保证被放大的交流信号不失真。
3. 要保证信号源、放大器、负载之间的交流传输,同时隔断三者之间的直流联系。
图3-28中的放大器是否具有放大作用,可以依据以上原则来判别。
3.3.4 在题图3-6所示的电路中,当开关分别接到A 、B 、C 三点时,BJT 各工作在什么状态?设晶体管的β=100,V 7.0BE =U 。
题图3-6 题图3-7答: 当开关接至A 点时:BJT 工作在饱和状态。
当开关接至B 点时:BJT 工作在放大状态。
当开关接至C 点时:BJT 工作在截止状态。
3.3.5 在题图3-7电路中, BJT 的=50,V 7.0BE =U ,VCC =12V ,k45b =R ,k 3c =R 。
(1)电路处于什么工作状态(饱和、放大、截止)?(2)要使电路工作到放大区,可以调整电路中的哪几个参数?(3)在V 12cc +=V 的前提下,如果c R 不变,应使b R 为多大,才能保证V 6CEQ =U ?答:(1)电路处于饱和工作状态。
(2)要使电路工作到放大区,可以增大电路中的电阻b R ,减小c R ,减小,增大VCC 。
(3)k 5.282b =R ,才能保证V 6CEQ =U 。
3.3.6 电路如题图3-8(a )所示,特性曲线如题图3-8(b )。
若V 12cc =V ,Ωk 3c =R ,Ω0k 20b =R , BJT 的V 7.0BE =U 。
(1)用图解法确定静态工作点BQ I 、CQ I 和CEQ U 。
(2)c R 变为4k 移至何处?(3)若c R 为3k 不变,b R 从Ω200k 变为Ω150k ,Q 点将有何变化?a )b )题图3-8解:(1)电路的线性方程: uCE=VCC-iCRC当iC=0时:uCE=VCC=12V ,确定M 点。
当uCE=0时:mA 4312C CC C ===R V i ,确定N点。
连接M 、N 两点所作的直线即为直流负载线。
又知: A 6020012b CCb BE CC BQ μ==≈-=R V R U V IIBQ=60时对应的特性曲线与直流负载线MN 的交点Q1即为工作点。
(2)RC 变为4k 时,uCE=0,mA 3412C CC C ===R V i ,N 点变化为N',连接MN'两点所作的直线即为对应的直流负载线。
IBQ=60时对应的特性曲线与此直流负载线MN'的交点Q2即为工作点。
(3)若RC 为3k不变,Rb 从200k变为150k时,仅IBQ 变化:A 8015012b CC b BE CC BQ μ==≈-=R V R U V IIBQ=80时对应的特性曲线与直流负载线MN 的交点Q3即为工作点。
以上各直流负载线及工作点见图解3-8。
图解3-8*讨论:图解法具有直观、全面的特点,它可以帮助我们合理安排工作点的位置,了解电路参数改变对工作点的影响,从而正确地选择电路参数,通过题2.5的分析可以对此有进一步的体会。
3.3.7 在题图3-7电路中,调整b R 的大小,使V5CEQ =U ,如果不考虑BJT 的反向饱和电流CEO I 和饱和压降CES U ,当输入信号•i U 的幅度逐渐加大时,最先出现的是饱和失真还是截止失真?电路可以得到的最大不失真输出电压的峰值多大?答:最先出现的是饱和失真。
电路可以得到的最大不失真输出电压的峰值约5V 。
3.3.8 在题图3-8电路中,设电容C1=C2=5F ,BJT 的k Ω1be =r 。
当输入信号mV 10i =U ,kHz 1=f 时,耦合电容C1上电压多大?如果在输出端加上k Ω3L =R 的负载电阻,耦合电容C2上的电压多大?答: 电容C1上的电压:mV 31.0C1≈•U ,电容C2上的电压:mV 3.15C2≈•U 3.3.9 电路如题图3-9所示。