电路与电子学基础参考答案—科学出版社
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1、l=3A,U=4V2、U=2V3、(a)耗能=120W 释放能量4、l=2.8A U=10V5、I=0.5A U=9.6V6、U=-45V7、U=-4V U=8V 8、I=18A P=1012.5W“ 1 1 1 X11()U A R i R 2 R 39、(a)1 1 1 U A (- R R 3 R第一章习题答案: =120W , —U BR 31R 5)U (b)耗能=122W 释放能量=122WU S1R iI S3I S3 U S5R 5(b)1 1(2 4心1U 45U C U CA (410、 (1R 11 U A R2 1 瓦)U A (- -U B 1 R 4U C 4U B I 2U U B 6V 2U1)U BR 2 -U R 3 R 3 )U B R 3 1 U C S3 U Si R i U S 3 I S1 R 3 U S 3 IS311、U=1.2V 12、I 48A 125 13、 I=7A U=14V14、 U= — 1/9 VI=17/7 A15、I=19A 16、 (a)U oc =8V R eq =16 Q (b) U oc =26/7 V R eq =10/7 Q 17、 (a)U oc =15V R eq =12.5 Q (b) U oc = — 4.8 V R eq =— 0.6 Q 18 U= — 40V 19、 I=0.5A20、 (a)R L =R eq =6Q P Lmax =37.5W (a)R L =R eq =9Q P Lmax = 4/9W 21、 R eq = 400 Q I=0.04A U=4V P=0.16W P Lmax =0.25W22、 U oc =1.25V R eq =1.25 Q 第 1章习题答案 R 3 R 4 R 5 R 3 丄)U c B (丄 —UA R 4 2-1 (a ) u c1 (0 )=100V i L (0 )=0A u c2 (0 )=0V i 2 (0 )=0A (b) i L (0 )=6Au c (0 )=0V i c (0 )=6A u R1(0 )=96V u L (0 )= - 12V2-2 (a) u c (0 )=3V i L (0 )=1.5A i c (0 )= - 3A U L (0 )=0V(b) U c (O )=22V i c (O )= - 1Aio 4t2-9 i (t)= 0.0275 - 0.003 e A88 7t112 112 7t2-10 i (t)= -—+— eAu (t)=— +eV3333改为 :i (t)= 4e 7t Au (t)=:56 e 7t V2-11u °(t )14 (9 14 )e t 14 5e t2-12i(t) i i (t) i 2(t)2-13i(t) 5 2.5e t 2.5e 22-14 画波形2-15 (a )该电路为积分电路(b )该电路不够成积分电路 (c) 该电路不构成微分电路 改为:(a) 该电路为阻容耦合电路 (b )该电路微分电路2-3(a) u (t)=6e 3 Vi (t)= 2e 3 A(b) u (t)=4 e2tVi (t)=4 x 105 e 2t A2-48t(a) i (t)= 2 e Au (t) =16 e 8t V(b) i (t)= 0.1 e10tA u (t)= 10t=eV2-5(a) u (t)=8(1 - e250t) V3250ti (t)= 10e(b) u (t)=15(1 —e50t)V4i (t)= 15 x 10 (2-6(a) i (t)= 3 (1 - te 2 )Au (t)= 12 + 3e(b) i (t)= 2 (1 -e10t)Au (t)= 50 + 10e 2-7 u c (t)=10 + 5 e t 3 10 5 Vi c (t)= - 6 e2-8 u c (t)= - 10 (1 —e t3) V5i c (t)= 3 -50t)A2e5 104tttA et 2V10tt 3et 3 10 5(c)该电路为积分电路第三章习题答案”—,'143.1 ⑴50, 25.2 , 36.87°;⑵.7 , , 40.1。
23.2 20si n(5000 X 2n t-30°)mV3.3 ⑴3 .2 sin t,⑵5 ..2sin( t 90°)⑶5.83.2 sin( t 59°),⑷5 2sin( t 36.87°)3.4 i 5 2 sin( t 16.9o)A3.5 P=0.05W3.6 7A, 3.5A3.7100. 2 sin(106t 135o)A3.8 5 10o, 100 30。
改为i: 503.9 5A,12 Q3.10 5A , 39Q, 19.5 Q, 19.5 Q3.11 0.15 30°A 改为:0.8535 30°A3.12 ⑴250 rad/s,⑵ 500 rad/s,⑶ 1000 rad/s3.13 0.6, 1162W, 1546Var3.14 L=1.56H , C=5.16 卩F3.15 50V 改为:-j52V3.16 K 打开:l1=l3=6A ,U ab=120 2V , U bc=120V ;K 闭合:l1=l2=6A ,l3=0,U ab=0V , U bc=120V3.17 14.1 Q, 14.1 Q, 7.1 Q, 14.1A3.18 10A , 15Q, 7.5Q, 7.5 Q3.19 3.83A , 0.9883.20 50.7 卩F , 1260/ 85.5o V , -j1256V3.21 1250 rad/s , I R=4A,I C=|L=10A, U=200V3.22⑴C=10 卩F , U C=89.4V或C=40 卩F , U C=111.8V ⑵G>0.125S3.23 3 0=484~1838kHz ,可以收听3.24 13.9kV3.25 220V , 44A3.26 7.6A, 13.2A3.27 1.174A , 376.5V3.28 30.08A , 17.37A4.1解:用万用表测量二极管的正向直流电阻,选择量程越大,通二极管的电流就减小,由二极管的伏安特性曲线可知,电流急剧减小时,电压减小的很慢,所以测量出来的电阻值会大副增大。
4.2 (a) D 导通,U ab=12V(b) D 1,D2截止,U ab =0V 改为:D1导通,D2截止,U ab =0V(c) D i 截止Q2 导通,U ab =-12V5 ( 5)4.3 (a) U=5V I= =1mA10K(b) U=-5V I=0A3 ( 5)(c) U=3V I= =8mA1K(d) U=8V l==3.3mA4.4图4.5⑻因为30V>D z1的稳定电压6V,所以D z1导通,D z2稳压,故U 0 =0.7+9=9.7V(b) 因为30V> D z1+ D z2的稳定电压,所以D z1与D z2都起稳压作用,故U 0=6+9=15V(c) 因为30V> D z1的稳定电压6V,所以D z1稳定,D z2导通,故U 0=6+0.7=6.7V(d) 因为30V> D z1的正向导通电压,所以D z1导通,D z2截止,故U 0 =0.7V(e) 因为30V>9V,30V>6V,故D z1起稳压作用,D z2截止,故U °=6V& 亠20 6 64.6①因为12V>6V,所以D z稳压,故U0=6V,I z= - =4mA<5mA,稳压效果2K 2K差②因为5V<6V,所以D z不稳压,有计算可知,D z视为开路,所以U 0 =5V,I z=0mA4.7图4.8⑴此晶体管类型为PNP型,1为集电极,2为基极,3为发射极。
1 2(2)3 = =400.034.9 (a) 饱和区(b) 放大区(c) 放大区(d) 截止区(e) 放大区(f) 损坏(g) 临界饱和(h) 损坏4・10 3 =50, I CEO =0, U(BR)CEO =25V, P CM =504.11选择3 =50的管子,因为虽然3 =200的放大系数大,但其I CEO也较大,在考虑温度影响的情况下,应选用温度稳定性好的,故选3 =50的管子。
4.12 解:因为P CM = I C V CE所以I C= P CM / V CE=100/1=100mA所以集电极最大允许电流I CM < I C,故不可以4.13解:当晶体管工作在饱和区与放大区时可以,3 =J mA =100,其它情况不可以10 A4.14⑻P 沟道增强型场效应管,开启电压为-2V,漏极饱和电流为0(b) N沟道耗尽型场效应管,夹断电压为-6V,漏极饱和电流为6mA4.15解:管子类型为N沟道耗尽型场效应管,夹断电压为-3V4.16解:T1:恒流区T 2:截止区T 3:恒流区4.17 无第五章5.1 (a)因为基极通过R b与发射极等电位,发射结零偏,所以不能放大(b) 没有基极电阻,不能放大(c) 因为基极电位高于发射极电位,使发射结反偏,所以不能放大(d) 因为基极在动态时将交流电源短路,所以不能放大(e) 因为当电路工作在动态时,C将交流电源短路,所以不能放大(f) 可以(g) 因为电容C阻直导交,所以当工作在静态时,集电极无电位,故不能放大(h) 当工作在动态时,输出被短路,所以不能放大5.2⑻放大(b)饱和(c)截止(d)放大5.3 (1)I BQ =-0・13mA I CQ = ? I BQ =-5・2mA U CEQ =-8・2V⑵若管子坏了,换上?=80 的晶体管,贝y I CQ=? I BQ=-11.2mA, U CEQ =-0.8V<0所以电路工作在饱和区,不能达到放大效果5.4 (1) I BQ =0.0314mA I CQ =? I BQ =1.53mA U CEQ =8.94V 改为:I BQ =0.0314mA⑶u j的有效值大于25.2mV时将出现失真,首先出现截止失真5.5 (1) I BQ =20.4 卩A ICQ =? I BQ =1.632mA U CEQ 4VI CQ =? I BQ =1.57mA U CEQ =8.86V(2) 代=-43 改为:-44 R i =1.1K Q R o =2 K Q⑶ u i =12V 工作在可变电阻区(3) U omax =3V (4)R b =122K Q(3)U omax =3.06VU CEQ1=8.26V(2) Au = -13.6 R i =1.6K QR o =3.3 K Q (2) Au = -102.25 改为: Au = -160.9R i =1.5Q 5.12 解: Au =-17.84R i =6.688K Q R o =0.083K Q5.13 解:A u =3346R i =1.2K Q R o =2K Q5.14 (1) U i =4V<5V工作在截止区R o =4K Q工作在放大区5.6 (1) I BQ =24 卩 A I EQ =1.224mA I CQ =? I BQ =1.2mA U CEQ =16.8V(2)A u = -62.5R i =1.2K Q R o =3 K Q(3)U omax =1.8VU imax =28.8mV所以 U i 有效值大于 28.8mV 时将首先出现截止失真5.7 (1) I BQ =20 卩 AI CQ =? I BQ =1mA U CEQ 3.6V(2)A u = -12.7R i =5.8K Q R o =6 K Q (3) 若 C e 开路, A u = -1.21R i =10.3K QR o =6 K Q5.8 (1) I BQ =96AI CQ =? I BQ =7.68mA U CEQ -4.06V(2)A u = -0.97R i =9.19K QR o =14.77Q5.9 (1) I BQ =31 i AI CQ =? I BQ =1.65mAR b1=8.6K Q(2) A u = 0.995.10R i =8.06K Q 改为: A = 0.44 R i =18.06K Q R o =0.1099K Q5.11 (1) I BQ1 =42 1 AI CQ1 =? I BQ1 =1.07 A 改为:I BQ1 =31 1 A I CQ1 =? I BQ1=775 1 AI BQ2 =-10.71 AI CQ 2 =? I BQ2 =1.07mA U CEQ2 =-4.18V(2) U i =8V5.15 静态工作点:l DQ =1.8mA U GSQ =6V U DSQ =12V5.21 解:A.=—— f . 10 . ■1 j1 j 5f1055.22(1)静态时负载中电流为 1.1A(2)若将D 1或D 2的极性反接,则不能起到功率放大目的 ⑶最大输出功率 9W ,最大效率为 78.5% (4) 每个管子的最大管耗是 18.5W (5) U (BR )CEO 至少为 24V5.23 (1)静态时电容两端电压为6.4V ,调整R c 可以达到上述目的(2) 最大输出功率0.8V ,最大功率78.5%,最大管耗0.16W (3) 应将R L 上移,或将R c 下移5.24 解:U °=9.3V I om =1.875A P om =10.6W n =68% 5.255.256.1解:直接耦合方式优点:静态工作点与信号源、负载无关缺点:耦合电容体积大,集成度低,信号源内阻和负载会影响静态工作点6.2解:“零漂”原因是由于各级放大作用,使得第一级缓慢的微小变化被逐级放大,致使放 大电路输出端产生较大的漂移电压A =-12 R i =100QR o =10K Q 5.16 解: 代=°.9R i =1.3M Q 5.17 解: A =°.94R i =10M Q5.18 解: f L =11.7H Z5.19 解:A um =-100f L =25H Z f5.20 解: (1)由两级阻容耦合电路组成,10H z,上限截止频率分别(2) f L =10H Z4f H =9 10 H Z31 R o =10K Q R o =10K QH每级的下限截止频率都是6=10 Hz为 105H Z 和 106H Z⑶ u i =12V 工作在可变电阻区 6.3 解:输入端零漂电压分别为: A .2V/100=20mV , B.10V/1000=10mV 有计算知 B 的零漂 小6.4 解:差动放大电路能有效地抑制温漂,主要是通过电路结构的对称性来实现的 6.5 解:把加在差动放大管基极的大小相等、极性相同的输入电压称为共模信号 把加在差动放大管基极的大小相等、极性相反的信号称为差模信号 (1) U i2 =8mV U ic =8mV (2) U i2 =-8mV U id =16mV (3) U i2 =-10mV U id =18mV (4) U i2 =10mV U id =-2mV6.6解:R e 作用是对共模信号起抑制作用,对差模信号无影响6.7 解:恒流源差动放大电路中的恒流源相当于很大的电阻,因此带来了抑制能力的提高 6.8 解: A ud 是差模输出电压与差模输入电压之比, A uc 是共模输出电压与共模输入电压之比6.9解:K CMR 是差模电压放大被数与共模电压放大被数之比的绝对值,K CMR 越大表明电路对共模信号抑制能力越好6.10 解:I B 1= I B2 ~ 0.01mA I C1= l C 2=0.5mA U C1=U C2=3.45V6.11(1) I C3 = I E3 =1mA I E1= I E2 =0.5mA I B1= I B2=5 卩 A I C1 = I C2 =0.5mAU C1 =U C2 =2.125V U B1=U B2 =0V U E1= U E2=-0.7V U CE1= U CE2 =2.825V⑵r be =5.55 K Q A ud =-141(3)r id =11K Q r o =15.5 K Q 6.12(1) △ U o =1.22V(2) △ U o1 =0.61V6.13(1) I B1 = I B2 & 11 卩 A I C1 = I C 2 =1.1mA I E1 = I E 2 =1.1mA U C1 =U C2 =5.4VU CE1= U CE2 =6.18V (2) A ud =-162(3) r id =7.4K Q R o =12 K Q1 (2)1 REF=V CCV BERIC2 =I REF = Me 0.7)~72~~)R "6.17(1)1 E3=2mA I E1 = I E2 =1mA I C1 =1mA I C2 =1mA I B1 = I B2 =10 卩 AU C1 =U C 2 =7V U CE 1 = U CE 2 =7.7V U E1=U E 2 =-0.7V (2) A u d =-18.1 5 =7.4 K Q r o =10 K Q第七章7.1解:为稳定输入电压,应引入电压并联负反馈7.2解:为提高输入电阻并稳定输出电流,应引入电流串联负反馈 7.3解:为得到一个电流控制的电流源,应引入电流并联负反馈d17.4 解:因为一A^=- 2 即 1+AF= ,10d A (1 AF)(1)开环放大被数为 A u =A f (1+AF)=10 ■. 10(2)反馈系数•10 1 .10 1 10 .10 A u10 1010⑶闭环输入电阻r if =(1+AF)r 产2 . 10 K Q(4)闭环下限截止频率为Lf = 4= 50 =5.10KHz1 AF .10闭环上限截止频率为 f Hf =f H (1+AF)=10010 KHz7.5解:自激震荡条件是|1+AF |=0,即AF=-1,此时反馈极性是负 7.6解:(1)串联负反馈时54 ,亠r if =(1+AF)r i = (1+10 x 0.1)几输入电阻增大,变化了 10倍6.14(1)1 CQI =I CQ 2 =0.14mA R C2 =20.7 K Q⑵ U o ~ 64V⑶当接入负载R L 后,R C2应增大才能保持 U o =0 6.15(1) I CQI = I CQ 2 = -(V R C (2)(3 )稳流作用6.16(1)T 1,T 2与R 组成电流源电路,起向外界提供恒定电流作用1.4) 1(1 ~~7.7解:⑻直流电压并联负反馈电路(b) 电压串联正反馈(c) A 1电压并联负反馈,A 2是电压串联负反馈 (d) A 1是电压串联正反馈, A 2是电压并联负反馈 (e) A 1 (全局)是电压并联正反馈, A 2是电压并联负反馈(f) A 1是电压并联负反馈, A 2是电压并联负反馈,全局:电流串联负反馈第八章8.1解:理想集成运放工作在线性区与非线性区的共同点:(1)开环放大被数 A od = a, (2)开环差模输入电阻(6)共模抑制比K CMR =a , (7)-3dB 带宽f H =s ,(8) 无干扰、噪声。