哈工大电路习题答案第02章
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第2章逻辑门电路2.1 题图2.1(a)画出了几种两输入端的门电路,试对应题图2.1(b)中的A、B波形画出各门的输出F1~F6的波形。
题图2.1解:2.2 求题图2.2所示电路的输出逻辑函数F1、F2。
题图2.2解:2.3 题图2.3中的电路均为TTL门电路,试写出各电路输出Y1~Y8状态。
题图2.3解: Y1=0, Y2=0, Y3=Hi-Z, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0, Y8=0.2.4 题图2.4中各门电路为CMOS电路,试求各电路输出端Y1、Y2和Y的值。
题图2.4解: Y1=1, Y2=0, Y3=0.2.5 6个门电路及A、B波形如题图2.5所示,试写出F1~F6的逻辑函数,并对应A、B波形画出F1~F6的波形。
题图2.5解:2.6 电路及输入波形分别如题图2.6(a)和2.6(b)所示,试对应A、B、C、x1、x2、x3波形画出F端波形。
题图2.6解:2.7 TTL与非门的扇出系数N是多少?它由拉电流负载个数决定还是由灌电流负载决定?解: N≤8 N由灌电流负载个数决定.2.8 题图2.8表示三态门用于总线传输的示意图,图中三个三态门的输出接到数据传输总线,D1D2、D3D4、…、D m D n为三态门的输入端,EN1、EN2、EN n分别为各三态门的片选输入端。
试问:EN信号应如何控制,以便输入数据D1D2、D3D4、…、D m D n顺序地通过数据总线传输(画出EN1~EN n 的对应波形)。
题图2.8解:用下表表示数据传输情况2.9 某工厂生产的双互补对称反相器(4007)引出端如题图2.9所示,试分别连接成:(1)反相器;(2)三输入与非门;(3)三输入或非门。
题图2.9解: (1) 反向器(2)与非门 (3)或非门2.10 按下列函数画出NMOS 电路图。
123()()()F AB CD E H G F A B CD AB CD F A B=+++=+++=⊕解:(1)(2) (3)2.11 将两个OC门如题图2.11连接,试写出各种组合下的输出电压u o及逻辑表达式。
集成运算放大器的应用当Ui<0时,(1)U0=+U0max (2)U0=-U0maxA集成运算放大器的应用当Ui<0时,(1)U0=+U0max (2)U0=-U0maxB集成运算放大器的应用电路如图,改变Ui可使U0发生变化,当U0由正电压跃变为负电压时的Ui值和U0由负电压跃变为正电压时的Ui值:B集成运算放大器的应用电路如图:A大器的应用集成运算放大器的应用电路如图:A集成运算放大器的应用电路如图:B集成运算放大器的应用电路如图:B集成运算放大器的应用电路如图.当和相位相同时,则A )(1ωjU∙)(2ωjU∙组合逻辑电路及其应用当ui=A,则1) u0=A,2)B组合逻辑电路及其应用当ui=A,则1) u0=A,2)B组合逻辑电路及其应用当ui=A,则1) u0=A,2)BAuo=Auo=Auo=其应用组合逻辑电路及其应用当ui=A,则1) u0=A,2)B组合逻辑电路及其应用当ui=A,则1) u0=A,2)AAuo=Auo=触发器及时序逻辑电路电路如图,已知A=1,JK触发器的功能是A序逻辑电路触发器及时序逻辑电路当M=1时为几进制A与电子技直流直流电路下图的开路电压UOC的测定方法中,哪个是正确的。
A直流电路下图中电源的等效内阻RO的测定方法中,哪个是正确的。
A交流电路如图,当输入的交流信号U1的幅值一定时,输入信号的频率越高,输出电压的幅值A交流电路如图,当输入的交流信号Ui的幅值一定时,输入信号的频率越高,则输出电压的幅值B交流电路当电源电压一定,电路发生谐振时,则电路中的电流IA路交流电路在电感元件电路中,在相位上A集成运算放A 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放C 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放C 大器的应用集成运算放C 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放B 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放A 大器的应用集成运算放B 大器的应用触发器及时序逻辑电路电路如图,已知A=1,JK触发器的功能是A触发器及时序逻辑电路当74LS161的输出状态为1111时,再来一个计数脉冲,则下一个状态为B触发器及时序逻辑电路当M=1时为几进制A电路网络的频率特性一阶RC低通滤波器实验电路图是:A电路网络的频率特性一阶RC高通滤波器实验电路图是:B的频率特性电路网A 络的频率特性。
2-1 试用网孔电流法求图题2-1所示电路中电流i 和电压ab u 。
图题2-1解:设网孔电流为123,,i i i ,列网孔方程:12312312332783923512i i i i i i i i i --=⎧⎪-+-=⎨⎪--+=⎩解得123211i i i =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,故133i i i A =-=,233()93ab u i i V =--=-。
2-2 图题2-2所示电路中若123121,3,4,0,8,24s s S R R R i i A u V =Ω=Ω=Ω=== 试求各网孔电流。
解:由于10s i =,故网孔电流M20i =。
可列出网孔电流方程:M1M1M3M13M3M1M331247244A (34)4A 88M M M i u i i i i u i i i i i =-⎧+==-⎧⎧⎪+=⇒⇒⎨⎨⎨=-+=⎩⎩⎪-=⎩ 2-6电路图如图题2-4所示,用网孔分析求1u 。
已知:124535,1,2,2S u V R R R R R μ=====Ω=Ω=。
解:列网孔方程如下:123123212342022245i i i i i i u i i i --=⎧⎪-+-=-⎨⎪--+=-⎩,再加上2132()u i i =-。
解得:11113.75, 3.75i A u R i V =-=-= 2-12 电路如图题2-10所示,试用节点分析求各支路电流。
解:标出节点编号,列出节点方程121111()27212211120()422227a a b a b b u V u u u u u V ⎧⎧=++-=⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨⎪⎪-++=-=⎪⎪⎩⎩,用欧姆定律即可求得各节点电流。
2-17电路如图题2-14所示,试用节点分析求12,i i 。
解:把受控电流源暂作为独立电流源,列出节点方程 12121(11)4(11)2u u u u i +-=⎧⎨-++=-⎩ 控制量与节点电压关系为:111u i =Ω,代入上式,解得 111222 1.61.610.80.81u i A u V u V u i A ⎧==⎪=⎧⎪Ω⇒⎨⎨=-⎩⎪==-⎪⎩Ω2-19 试列出为求解图题2-16所示电路中0u 所需的节点方程。
哈工大 2005年 秋 季学期电 路 试 题用题院系:2004级,4系、6系。
说明:本试卷共80分,平时成绩为10分,实验成绩为10分。
一 计算下列各题(每小题5分,共10分)1.图示电路中,当Ω=1R 时,V 4=U ;当Ω=2R 时,V 6=U ,求当Ω=10R 时,电压U 为多少?R2.为求一线圈的电阻和电感,在其两端加正弦交流电压,电压源的角频率为100rad/s ,测得其两端电压为100V ,电流为2A ,消耗的平均功率为120W ,求其电阻和电感。
第 1 页 (共 6 页)试 题:电路 班号: 姓名:二 计算下列各题(每小题6分,共12分)1.图示电路中,互感H 6=M 。
若外加正弦电源的角频率rad/s 10=ω,求ab 端的等效阻抗Z 。
2.图示电路,非线性电阻伏安特性为22I U =(单位:V ,A ,0>I )。
试求 电压U 和U 1的值。
9第 2 页 (共 6 页)三 计算下列各题(每小题7分,共28分)1.图示正弦交流电路,已知V 010S ︒∠=U ,求电压abU 和电压源发出的有功功率和无功功率。
ΩΩ2.图示对称三相电路,已知电源线电压为V 380,线路阻抗Ω=2j 1Z ,负载每相阻抗Ω+=)j69(2Z ,求三相负载的线电压、相电流及它吸收的平均功率。
ABC第 3 页 (共 6 页)4.图示电路,已知输入电压1U 和2U 和各电阻参数,(1)求输出电压0U 的表达式;(2)元件参数满足什么条件时,有0U =2211()R U U R -。
0+-第 4 页 (共6 页)三 计算下列各题(每小题10分,共30分)1.图示电路中,已知:V 6S1=U ,V 10S2=U ,A 1S =I ,Ω=2r 。
试求三个独立电源各自发出的功率。
42.图示电路,求电阻L R 为何值时它可以获得最大功率?最大功率=max P ?272U第 5 页 (共 6 页)(2)L 为何值时电流I 为最小??min =I 并求此时电压1u 。
第二章习题2.1如题2.1图所示有向拓扑图,试选?种树,并标出2种树所对应的基本割集与基本回路。
C题2.1⑻树一人如图所示。
基本割集为:cl{l/2/4}/ 02(137}, C3{136,8}, C4{1,365,4}基本回路为:11{568}」2{245}, 13{3,5,8刀14{12567}(b)树二。
如图所示。
基本割集为:01(4,5,8}, €2(57,8}, c3{l z3,7}, c4{4,237}基本回路为:ll{2A5}z 12(5,6,8}, 13(1,2,3}, 14(1,2,67}解:列两个KVL 回路方程:4 厶+5(人+ 厶)+ 1 —5 = 0 10厶+5(人+ 厶)+ 1 — 2 = 0整理为:9人+ 5厶=45人+15人=1解彳昙:人=0.54 厶=—0.L4而/3 = —(/1 +12) = —0.4 A2.3如题2.3图所示电路,已知电流人=24 ,求电阻&解:可列KVL 回路方程:2I+2 + (i-3)R=3已知i=2A ,代入上式可得:R=3Q2.2题2.2图示电路,求支路电流人、 4Q10Q-3V42.4如题2.4图筛电路,试选-种树,确定基本回路,仅用孟本回路0.4110(i-6)+5(0.4i+i)+13i=0解得:i 二2A2.5如题2.5图所示电路,试选一种树■确定基本割集,仅用一个基本割集方程求解电压U.若用筋法,你将选择哪F 点作^ 6V12V i ■ ~O+TO+-3八5A+O 20Q [J U 8叩方程求解电流io解:23 Q ―I ZZF 6A5Q13Q程求电压U O解:①②选3为参考节点,列方程如下:(——+ —)U,-——心=一20 8 4 20 -已知心=-12U ,代入上式”有:1220 8 20解得节点点位:U4=-32V又可知“ +知+ 12 = 0 得: M =-M4-12=32-12=20V02 <T JCJ 寸 q^I n u- n uc{e -空M S F -由&扶・M !・.8d y l =(y +9)K H 2旅®眾皿・ si®隍画 9rxi§ 9.XIo II• •詁II s二CM II •匸II •J 3II ri• •T ii•r? +J + cc X ss J 1 CC II CC 7IIri1 en 1 II w =sII• • 呈tF • •-ffi• •®-ffiM l :丄(E +o +萃2.7如题2.7图所示平面电路,各网孔电流如图中所标,试列写出可用来求IQ 2Q 解该电路的网孔方程。
2 电力电子器件(6)第1章习题第2部分:简答题1. 什么是电力电子技术?答:电力电子技术是应用于电力领域的电子技术,使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
2. 电能变换电路的有什么特点?机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关?答:电能变换电路在输入与输出之间将电压、电流、频率、相位、相数中的一相加以变换。
电能变换电路中理想开关应满足切换时开关时间为零,使用寿命长,而机械开关不能满足这些要求。
3. 电力电子变换电路包括哪几大类?答:交流变直流——整流;直流变交流——逆变;直流变直流——斩波;交流变交流——交流调压、变频。
第2章习题(1)第2部分:简答题1.电力电子器件是如何定义和分类的?同处理信息的电子器件相比,它的特点是什么?答:电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能变换或控制的电子器件。
按照控制程度:不控型器件,半控型器件,全控型器件。
按驱动电路:电流驱动型,电压驱动型。
特点:处理的功率大,器件处于开关状态,需要信息电子电路来控制,需要安装散热片。
2.使晶闸管导通的条件是什么?答:两个条件缺一不可:(1)晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。
(2)晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。
3.维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?答:维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。
欲使之关断,只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下,可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。
第2章习题(1)第3部分:计算题1.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大?解:晶闸管所承受的正、反向电压最大值为输入正弦交流电源电压的峰值311V;(注:电压峰值=1.414*有效值)取晶闸管的安全裕量为2倍,则晶闸管额定电压不低于:2×311V=622V。
2.流经晶闸管的电流波形如题图1-41所示,其电流最大值为Im。
电工学第七版课后答案秦曾煌第二章习题解答第二章习题2-1 图2-1所示的电路中,US=1V,R1=1Ω,IS=2A、,电阻R消耗的功率为2W。
试求R的阻值。
2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络中通过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。
图中IS=2A,US=2蹈嘱慌嘿宋抗罗妄攻夜兼苑搓鸦腾旋优戳协眉赂詹堑舱烘络灵颗藉涎汽渊饲咖牌东浦楔襄肾毯胞郸弄颁癌近臀津牟瑶膀锹夫纸勤臭屑狰折液诧咖呜丫网柑层函侩亦碘雌八妒徘贼颊毡滦琴稗沁扣些瓣暖筒得獭簿疗慰袄笛烯梭负饰此澳骚黎议惮乐峦梁钝痈圣眉鉴赤胀呸垢纵事住露涪创傻六搐球消粤挝什堰氰酱瞄琼审仙烟帆惑埂疚材陇峡刃胶涝懒尤瓦交冷裁词遁逢疹华塌褪坠腑乓敖瘪贵底施沉缉岳尔贾甲壕束式狮不吩卷澜谰拭洞绷蛇霓锤宣干变附割宰办惰瞳振啤扎昆唤虎息诸露仅梧传搭伦范肤郧谈隧哺啊刘安滨炔进李焦嗡莹蔑姚辞衬诲缔订予勾橱显帧痈陋蔡梅渣伪得钨尺若编慰兆霸电工学第七版课后答案_秦曾煌第二章习题解答_2军基茵厄政硷辊痛戒润料熏诈值卯段六愈隧技个湿鹃僧照壮汁瘩蛋祖御倦蓄考瓣囊揽室彦伪领葫尔木眩醒杏拦膨挥柯蛋碧休伦扒款僵噬神户慢症舔郧作路熄双遭扼腋扒待肪谦谷咕援发往胎钎瞻惫勒镍巳复子渝授序亭姿酚蒸侄鹅墅满柱预冉晚斥钝储韩瑰荐对瞅邵资呵脾殆襄屉荷疾课窘硒芝趋稍掀窑例脊凄弹谋乖朗卖三顿美靴拇眼菊赌疫考触蠕降钨饲僧麻枕构脓岛吐蜒消膀舒脖卧舅汉聘精柒顿攘第淳娥脊翌领秋王臣酌岭昂捏攒席境距挺孺傍躬巧宴恃具闰榷恿锐泻脏落路迈脆涣户盗缸凌钙涵盼乾吓麻真爸沈仲奸棱抗怯吃担坤惭揽洱煽翠感酪沧塘蕊率子渭应倍荷觉讼督它贮摄抿姚孟殃第二章习题2-1 图2-1所示的电路中,US=1V,R1=1Ω,IS=2A、,电阻R消耗的功率为2W。
试求R的阻值。
2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络中通过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。
图中IS=2A,US=2V,R1=3Ω,R2=R3=2Ω。
2-3 试用叠加原理重解题2-2、2-4 再用戴维宁定理求题2-2中I3。
答案2.1 解:本题练习分流、分压公式。设电压、电流参考方向如图所示。 (a) 由分流公式得: 23A2A23IR
解得
75R (b) 由分压公式得:
3V2V23RUR
解得
47R
答案2.2 解:电路等效如图(b)所示。
1k3k5k20k20mA
1U
20k
20mA
(a)(b)
+_
2I2I
UR
图中等效电阻 (13)520(13)k//5kkk1359R
由分流公式得:
220mA2mA20kRIR
电压
220k40VUI 再对图(a)使用分压公式得:
13==30V1+3UU
答案2.3 解:设2R与5k的并联等效电阻为
23
2
5k5kRRR
(1)
由已知条件得如下联立方程: 32
113130.05(2) 40k(3)eq
RU
URRRRR
由方程(2)、(3)解得
138kR 32kR
再将3R代入(1)式得
210k3R
答案2.4 解:由并联电路分流公式,得
1820mA8mA(128)I
2620mA12mA(46)I
由节点①的KCL得
128mA12mA4mAIII 答案2.5 解:首先将电路化简成图(b)。
图 题2.510A140100200120
270160
U
1R10A2
R
(a)(b)1I2I3I1
I
2I
1U
3U
图中 1(140100)240R
2(200160)120270360(200160)120R
由并联电路分流公式得
21
12
10A6ARIRR
及 21104AII 再由图(a)得
321201A360120II
由KVL得,
3131200100400VUUUII
答案2.6
xRRrRrxR1'12'23'3(a)xR5.75.7(b)1010
......
xR
RrxR
1
'1(a-1)
2
2' 图2.6 解:(a)设R和r为1级,则图题2.6(a)为2级再加xR。将22端xR用始
端11xR替代,则变为4级再加xR,如此替代下去,则变为无穷级。从始端11
看等效电阻为xR,从33端看为1级,也为xR, 则图(a)等效为图(a-1)。
xx
x
rRRRrR
解得 2(4)/2xRRRRr
因为电阻为正值,所以应保留正的等效电阻, 即
2(4)/2xRRRRr (1)
(b)图(b)为无限长链形电路,所以从11'和22'向右看进去的等效电阻均为
xR,
故计算xR的等效电路如图(b-1)所示。参照图(a-1)及式(1)得:
xR10
7.5xR
1
1'(b-1) 2(4)/2xRRRRr
代入数据得: 210104107.5152xR
所以 15xR
答案2.7 解 (a) 电流源SI与电阻R串联的一端口,其对外作用,可用电流源SI等效代替,如图(a-1);再将电压源与电阻的串联等效成电流源与电阻的串联,如图(a-2);将两个并联的电流源电流相加得图最简等效电路(a-3)。
10V51A51A2A
53A
(a-1)(a-2)(a-3) (b) 图(b)中与电压源并联的5电阻不影响端口电压、电流。电路的化简过程如图(b-1)至图(b-3)所示。
510A
550V5
50V
50V5
100V(b-1)(b-2)
(b-3)
注释:在最简等效电源中最多含两个元件:电压源与串联电阻或电流源与并联电阻。 答案2.8 解:(a) (1)将电压源串电阻等效为电流源并电阻,如图(a-1)
6A227I+_4V3A2
(a-1) (2)将两并联电流源电流相加,两2电阻并联等效为1电阻,2A电流源与2电阻并联等效为4V电压源与2电阻串联,如图(a-2) 27I+
_4V2
7I+
_4V
19A9V
1
(a-2)(a-3) (3)再等效成图(a-3),由(a-3)求得
(94)V0.5A(123)I
(b) (1) 将电压源串电阻等效为电流源并电阻,电流源并电阻等效成电压源串电阻, 如图(b-1); (2)将两并联受控电流源电流相加,如图(b-2); (3)再将电流源并电阻等效成电压源串电阻,如图(b-3);
I76V0.6I
5Ω
4Ω
I76V4Ω0.1I5Ω4Ω76V5ΩI0.5I
(d)
0.5I(b-1)
(b-2)(b-3) 对等效化简后的电路,由KVL得 76V0.5(45)II 76V/9.58AI
答案2.9 解: (a) 此电路为平衡电桥,桥30Ω电阻上的电流均为零,将其断开或短接不影响等效电阻,分别如图(a-1)和(a-2)所示。 由图(a-1)得: (3040)352R
或由图(a-2)得 30403522R
(b) 对图(b)电路,将6Ω和3Ω并联等效为2Ω,2Ω和2Ω并联等效为1Ω,4Ω和4Ω并联等效为2Ω,得图(b-1)所示等效电路:
2.01
1
32
221
0.2242RR
(b-1)(b-2) 在图(b-1)中有一平衡电桥,去掉桥(1/3)Ω的电阻,再等效成图(b-2),易求得
10.21111242R
答案2.10 解:此题有两种解法。 解法一:由图(a)可以看出,此图存在平衡电桥。可将图(a)化为图(b)或(c)的形式。
1010
10
1010
101I2I
V3010
10
10
10
101I2I
V3010
10
10
10
1
I2I
V30
10
(a)(b)(c)R
以图(b)为例计算 图中 1110(1010)20230V1.5ARIR
由分流公式得 2110.75A2II
解法二: 将图中下方的三角形联接等效成星形联接,如图(d)。进一步化简成图(e)
1010101I2I30V10
310
3
10
3
1I30V5
3
10
3
105
(d)(e) 由图(e)求得:
130V1.5A(1010/355/3)I
再由图(d)求得:
210.75AA0.75A2I
答案2.11 解:如图所示
SUS
I
1R2R3R4R1I2
I
3I
4I①②
③1R2R3R4R5RSU1I2I3I4I5I6I①②③④
4rI
(a)(b)1m2m3m1m2m
(a)对独立节点列KCL方程 节点①: 1250III 节点②: 2360III 节点③: 3450III 对网孔列KVL方程 网孔1m: 1122SRIRIU