電路與電子模擬電路課后作業(yè)

1.1在題1.1圖中，U,=-5V,U2=2V,U.=U4=-3V,指出哪些元件是電源，哪些元件

是負(fù)載？

解題提不：

在關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：P=UI

尸>0,元件吸收功率，為負(fù)載

P<0,元件釋放功率，為電源

在非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：P=-UI

P>0,元件吸收功率，為負(fù)載

P<0,元件釋放功率，為電源題1.1圖

解答：

元件1：非關(guān)聯(lián)參考方向，尸=—0/=—(—5)x3=15W>0,元件I為負(fù)載。

元件2：非關(guān)聯(lián)參考方向，P=-C7=-2x3=-6W<0,元件2為電源。

元件3：關(guān)聯(lián)參考方向，尸=〃=—3x(—l)=3W>0,元件3為負(fù)載。

元件4：非關(guān)聯(lián)參考方向，P=-t//=-(-3)x(-4)=-12W<0,元件4為電源。

r3t

1.2在題1.2所示的RLC串聯(lián)電路中，uc=3e~-e~V,^.i,uR,uLa

解題提不：

在關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電容兩端電壓與流過電容的電流關(guān)系

為：i需非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)食

在關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，電感兩端電壓與流過電感

U=L—；非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)：u=-L—

LdtLdt

解答：

."Uc1(

I=-C---=—xI—3c+3e-e-3tA

dt3

uR=iR=\e

l3,

uL=L—=1x(-/+3"")=-e-+3e-V

'dt

1.3在題1.3圖中，已知/=2A求U-和以。

解題提示：

KVL定律適用于開口電路。

解答：

=7x4+2-4=2x4+2-4=67

題1.3圖

Pab=UabI=6x2=12W

1.4在題1.4圖中，已知A=2A,Us=4匕求及它們的功率，求流過恒壓源的電流/,恒

流源上的電壓。及它們的功率，驗(yàn)證電路的功率平衡。

解題提不：

KVL定律在回路中的應(yīng)用，在任何一個(gè)回路中，電路中

釋放的功率等于吸收的功率。

解答：

I=Is=2A

U=IsR+Us=2xl+4=6V

22

PR=IR=2X1=4W（吸收功率）

P..=UJ=4x2=8W（吸收功率）

P.=-UI,=-6x2=-12W（釋放功率）

isa

PllS=PuUs+4N（電路中釋放的功率等于吸收的功率）

1.5求題1.5圖中的

解題提不：

KCL,KVL定律的應(yīng)用。

解答：

對于結(jié)點(diǎn)A禾U用KCZ：3—7+/=0

/=4A

44

R=—=—=1Q

I4

=3x10-4=267題1.5圖

C/ac=3xlO-（-7）x2=44V

1.6求題1.6圖中的。

解題提示：

KVL定律在回路中的應(yīng)用；電壓的求解可以轉(zhuǎn)換為電位的求解，即。2=-10-。3。

解答：

對于回路A3E以禾U用^VL：Ux-10-6=0

B

q=16V

對于回路ABCEE4禾U用KVL：-3+U3

。3=9V

U2=-10-U3=-10-9=-19V

1.7求題1.7圖中的人，。「。

解題提不：

KCL,KVL定律的應(yīng)用。

解答：

e25Q100Q50Q

(a)—AD=2x50=100V

U100,

IT,=AB=——=1A4

100100

(a)

I2=/]+2=1+2=3A

37V

C/x=/2x50=3x50=150V

UX+UAB_150+1006A1x8A1SA,

10A

25~25

02Q|]^100Q一34[]

Ix=I2+13=3+10=13A

(b)B點(diǎn):/+8=15=>/=7A

GE

A點(diǎn)：6+/x=In1x=1A

(b)

對于回路ABCDEPGHA,列寫KVL方程:題1.7圖

—37+力+15x3+6x2=0

Ux=-20V

1.8求題1.8圖中a點(diǎn)的電位匕。

解題提示：

電路可以畫為熟悉的形式，如下:

然后應(yīng)用KCL,KVL定理進(jìn)行求解。

解答：

對于結(jié)點(diǎn)a列寫KCL方程：4=右+八(1)

對于左邊回路列寫KVL方程：5/2—50—50+10/1=0(2)

對于右邊回路列寫KVL方程：5/2-50-20/3=0(3)

聯(lián)立求解得：/=-1,/50,45

32-7-/，=1--7-

「52100〃

U0=—x20=------V

a77

2.3將題2.3圖所示電路變換為等效電流源模型。

解題提不：

等效互換的條件：對外的電壓電流相等。

電壓源與電流源的等效變換條件如下：

4=4

4=4'

題2.3圖

解答：圖(a)變換如下:

圖(b)變換如下:

2.4將題2.4圖所示電路變換為等效電壓源模型。

解題提示：

等效互換的條件：對外的電壓電流相等。

電壓源與電流源的等效變換條件如下：

題2.4圖

解答：圖(a)變換如下:

圖(b)變換如下:

2.5用電源等效變換的方法,求題2.5圖中的電流/。

解題提示：

等效互換的條件：對外的電壓電流相等。

電壓源與電流源的等效變換條件如下：

US=ISRs'

Rs=Rs'

解答：電路變換如下:

2.6用支路電流法求題2.6圖中的/和U。

解題提不：

以支路電流為未知數(shù)，根據(jù)基氏定律，列結(jié)點(diǎn)電流和回路電壓方程，然后聯(lián)立求解。具有〃

個(gè)結(jié)點(diǎn)，機(jī)條支路的電路。獨(dú)立的電流方程個(gè)數(shù)：仇-1）個(gè)，獨(dú)立的電壓方程：（機(jī)-〃+1）

個(gè)，通常用網(wǎng)孔列寫電壓方程。

解答：支路電流方向如上圖所示。

-結(jié)點(diǎn)KCL方程：IX+2=I

<回路A3EE4的KVL方程：6乙+3/-12=0

回路BEDCB的方程：3/-4-。+2=0

聯(lián)立求解得：\3

U=6V

2.9用網(wǎng)孔電流法求題2.9圖中的電流/和電壓U。

題2.9圖

解題提不：

以網(wǎng)孔電流為未知數(shù)，列寫網(wǎng)孔KVL方程，求解出網(wǎng)孔電流，再根據(jù)網(wǎng)孔電流與支路電流

關(guān)系，求解出支路電流。

解答：網(wǎng)孔電流如上圖所示：

可得：*=3A，*=2A

列寫網(wǎng)孔2的KVL方程：

—8&+(8+3+4)7m2+4/?!3=T5

解得：，2=±A

U=（"心）*8=3—個(gè)V

2.10用結(jié)點(diǎn)電壓法求題2.10圖中各支路的電流。

解題提不：

假設(shè)一個(gè)參考點(diǎn)，令其電壓為零，各支路的電流用相關(guān)結(jié)點(diǎn)電壓表示，根據(jù)基氏電流定律,

列結(jié)點(diǎn)電流方程，然后聯(lián)立求解。

解答：電流參考方向如上圖所示：

解得：UA=6V,UB=-2V

一二"6A

111

J^A-UB6±2

24=4=2A

￡^=-2=_1A

322

2.12用彌爾曼定理求題2.12圖所示電路中開關(guān)S斷開和閉合時(shí)的各支路電流。

題2.12圖

解題提不：

具有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)電路的結(jié)點(diǎn)電壓法（彌爾曼定理）：對只有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的電路，可任取一個(gè)結(jié)點(diǎn)

為參考結(jié)點(diǎn)，另一個(gè)結(jié)點(diǎn)的電壓q滿足的方程為:

y15k

乙Rsk

GUi=IsuUi=

n丸5

解答：

S斷開：

-200100100

TT_505050_400

UON—-~1~——亍V

-----1-------1-----

505050

-^^OO4

U°N+20034.

=——2---------=

50503

400

-------+100

4N+IOO——=二4

2—4350503

S閉合：

-200100100

U0N=150]5：=_80y

H-----H-------1-----

50505025

UON+20080+200

Ii=——1.q/i

5050

—80+100?..

j4+10。------------=0.4A

235050

U°N=-8。-3.2A

2525

2.14利用疊加定理求題2.14圖所示電路中電流源上的電壓。。

12V

解題提不:

在多個(gè)獨(dú)立電源同時(shí)作用的線性電路中，任何支路的電流或任意兩點(diǎn)間的電壓，都是各

個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用時(shí)所得結(jié)果的代數(shù)和。一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用，意味著其他獨(dú)立源不作用，

不作用的電壓源的電壓為零，可用短路代替；不作用的電流源的電流為零，可用開路代替。

解答：原電路可以分解為如下兩個(gè)子電路：

U"=2*(6〃3+8〃8)=12V

U=U'+U"=—2+12=10V

2.15在題2.15圖所示電路中，兩電源Usi和對負(fù)載氏乙供電，己知當(dāng)〃s2=0時(shí)，

I=20mA,當(dāng)。52=-6丫時(shí)，I=—40mA,求:

1）若此時(shí)令。$1=0，/為多少？

題2.15圖

2）若將Us2改為8V，/又為多少？

解題提不：

利用疊加原理求解。

解答：

1）=O，Usi單獨(dú)作用，/'=20"總

=6V,Usi和共同作用，/=一40加A

單獨(dú)作用時(shí)為/"

/=—40—20=-60mA

一68

2）=—-=>/^=80mA

-60I"

/=/'+/"=20+80=100版4

2.17用戴維寧定理求題2.17圖所示電路中的/。

解題提示：

在復(fù)雜電路中，只需計(jì)算某一支路的電壓或電流常用戴維寧定理求解。等效電壓源的電

壓（U0c）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二

端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）

解答：

⑴將待求支路分離出來，端口做好標(biāo)記；

⑵求出有源二端電路的開路電壓Uoc

10V單獨(dú)作用：

U'=--—*8=8V

B3//6+8

6V單獨(dú)作用：

U"=——-—*6//8=--V

助B3+6//85

UAB=U\+U"AB=8—-Y=

(3)除源后從端口看入的等效電阻R。。

凡=8//3//6=1.6Q

⑷畫出原電路的戴維寧等效電路，求解等效電路。

24

1=50.5A

1.6+8

2.19圖示電路中D為二極管，當(dāng)Uab>0時(shí)，二極管導(dǎo)通，當(dāng)UabQ時(shí)，二極管截止(相當(dāng)于

開路)。設(shè)二極管導(dǎo)通時(shí)的壓降為0.6V,試?yán)么骶S寧定理計(jì)算電流I。

解題提不：

在復(fù)雜電路中，只需計(jì)算某一支路的電壓或電流常用戴維寧定理求解。等效電壓源的電

壓(U0c)等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二

端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。(有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路)

解答：

⑴將待求支路分離出來，端口做好標(biāo)記；

2Q

2A6Q

A^―3-Uocrna

2Q6Q

(2)求出有源二端電路的開路電壓Uoc

6+22+6

U=U=2x——「——rx6-2x——--——rX2=4V

o"cab2+?6+6+227+6+6+2

(3)除源后從端口看入的等效電阻Ro。

(4)畫出原電路的戴維寧等效電路，求解等效電路。

4Vi

4-0.6

1=——0.85A

4

2.20用戴維寧定理求題2.20圖所示電路中的/。

解題提不：

在復(fù)雜電路中，只需計(jì)算某一支路的電壓或電流常用戴維寧定理求解。等效電壓源的電

壓（U0c）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二

端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）

解答：

原電路可畫為如下形式：

一+--------1------

U=U-U=36412-IV

ABAB111111

——I----1————?-------1——

2364123

凡=2〃3〃6+4〃12〃3=2.5Q

/=占r>

3.2已知相量4=26+，2,42=2+/2百，4=4+4,Z4=4，42,試寫出它們的

極坐標(biāo)表示式。

解題提示：相量的四則運(yùn)算即為復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算，代數(shù)形式轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)形式采用下式：

A=o+jb=J/+0Nargtan-；當(dāng)相量進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí)常采用代數(shù)形式，當(dāng)相量進(jìn)行

a

乘除運(yùn)算時(shí)常采用極坐標(biāo)形式。

解答：

4=2百+J2=7（2V3）2+22Zargtan^=4Z30°A

A2=2+j243=加+(2⑸Zargtan手=4Z60°A

A3=A[+A2=273+；2+2+J2A/3=273+2+/(2+273)

=J(2V3+2y+(2+2V3)2Zargtan斗智=7.73/45°A

273+2

A4=4■A2=4Z30°-4Z60°=16Z90°A

3.4某二端元件，已知其兩端的電壓相量為。=220/120°V,電流相量為/=5N30°A,

f=50Hz,試確定元件的種類，并確定參數(shù)值。

解題提示：根據(jù)復(fù)阻抗的性質(zhì)確定元件的性質(zhì)：Z=y=\z\Z（p,夕=0°時(shí)為電阻元件,

夕=90°時(shí)為電感元件，夕=-90°時(shí)為電容元件。

解答：

U_220Z120

Z=44N90°Q

I—5Z3O0

夕=90°,所以為電感元件。

X_44

XcoL=271fL=44,LL0.14H

L萬一2*3.14*50

3.6一線圈接在120V的直流電源上，流過的電流為20A,若接在220V,50Hz的交流電源

上，流過的電流為22A,求線圈的電阻R和電感L。

解題提示：線圈的實(shí)際電路模型為電阻R和電感L的串聯(lián)形式，在直流電路中，電感L相

當(dāng)于短路，即Xz=O。

解答：

線圈的實(shí)際電路模型如圖所示：

在直流電路中，復(fù)阻抗Z=R,氏="=世=6。

I20

在直流電路中，復(fù)阻抗Z=R+/X「

團(tuán)入爐+僅碘）2=:=等=1

解得：L=255mH

3.8在題3.8圖所示的電路中，Ij=5A,12=542A,U=220V,R=5Q,R2=XL,求

解題提示：利用向量圖求解，以電容兩端電壓力為參考相量。

解答：

設(shè)心為參考相量，畫相量圖

則：=5X90°A,/=5Z0°A,/2=5A/2Z-45°A,=5Z0°*5=25Z0°V

UR與3同相，所以q=220-25=195V

XL==195=19.5。

V2/2V2*5V2

I=5A

3.11在題3.11圖所示的移相電路中，若C=0.318",輸入電壓為%=4&sin314/V,

欲使輸出電壓超前輸入電壓30°,求R的值并求出U?。

題3.11圖

解題提示：將正弦量化為相量形式進(jìn)行運(yùn)算。

解答：

=4V2sin31W貝|：U,=4Z0°V

11

Xc-10KQ

a)C314*0.318*10-6

4R4R

U=C/Z30°=Zarctan--

22------a加+乂。?R

R-jXcR-jxc

-^=tan30°=—==17.3^Q

R3c

窗

U2=/3()。=/30°=26/30。丫

正+北面xj+x『

3.13在題3.13圖所示電路中，U=20V/=A=2A,M與，同相，求/,R,Xc，X「

解題提示：利用向量圖求解，以電容兩端電壓”為參考相量。

解答：

/j=2Z0°A,/2=2Z90°A

/=2V2Z45°A

C/=20Z45°V

C/2=20Z135°V,“=20V2Z0°V

I=2血A,7?=￡L=Z2^1=1OV2Q

A2

^=207|=10^Q

c

I22

X岑=5后Q

/2V2

3.14用電源等效變換的方法求解題3.14圖所示電路中的口訪，已知US=20N90°V

4=10Z0°A,

題3.14圖

解題提示：電壓源與電流源等效變換在直流電路中為以下形式:

解答：原電路可進(jìn)行如下化簡:

3.17題3.17圖所示電路中，Us=10Z0°V,IS=V2Z45°A,用疊加定理求

解題提示:疊加定理也適用于線性的正弦交流電路中電壓電流的求解。一個(gè)獨(dú)立源單獨(dú)作用,

意味著其他獨(dú)立源不作用，不作用的電壓源的電壓為零，可用短路代替；不作用的電流源的

電流為零，可用開路代替。

解答：

原電路可以化為以下兩個(gè)子電路：

Us_10Z0°

5+j5-；5=52Z0°A

5+J55+J5

*is*V2Z45°=2Z90°A

5+J5-J55+J5-J5

i=i'+F=2Z0°+2Z90°=2V2Z45°A

3.19在題3.19圖所示電路中，U=120V,求：（1）各支路電流及總電流；（2）電路的平

均功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。

題3.19圖

解題提不：

在RLC并聯(lián)電路中，先求出每條支路電流，總電流相量為每條支路電流相量的和。

平均功率：P=UIcos（p；無功功率：Q=U/sin夕；視在功率：S=UI；

功率因數(shù)：4=cose

解答：

設(shè)U=120/0°

■_U_120Z0°

=8Z0°A

1-15-15

U_120Z00

12Z90°A

-jio

120Z0°

【3=6Z-90°A

；20j20

Z=/1+Z2+Z3=8+jl2-；6=8+j6A=10Z36.9°A

P=U/cos夕=120*10*cos(-36.9°)=960W

Q=U/sin°=120*10*sin(-36.9°)=-720Vtzr

S=U[=120*10=1200VA

A=cos夕=0.8

3.23有一RLC串聯(lián)電路，與10V、50Hz的正弦交流電源相連接。已知R=5Q,L=0.2H,

電容C可調(diào)。今調(diào)節(jié)電容，使電路產(chǎn)生諧振。求（1）產(chǎn)生諧振時(shí)的電容值；（2）電路的品

質(zhì)因數(shù)；（3）諧振時(shí)的電容電壓。

解題提示：串聯(lián)諧振時(shí)，或=」-；品質(zhì)因數(shù)：。=如；UC=UL=QU

coCR

解答：

3=2時(shí)=2*3.14*50=314sd/s

a)L=-^C=-^=——=5.07*105F=50.7Z/F

aCarL3142*0.2

品質(zhì)因數(shù)：Q=皿=叱絲=12.56

R5

牝=QU=12.56*10=125.6V

3.32對稱星形連接的三相負(fù)載Z=（6+/8）Q,接到線電壓為380V的三相電源上，設(shè)

Uuv=380Z0°V,求各相電流、相電壓（用相量表示）。

解題提示：對稱星形連接的三相負(fù)載電路：1），=ip；2）u,=43UPZ30°

解答:

Uuv=380Z0°V

380

Ul]=^Z0°-30°=220Z-30°V

Uv=220Z-300-120°=220Z-150°V

Uw=220N-30°+120°=220N90°V

^T=2^=22Z-83-rA

Iv=22Z-83.r-1200=22Z-203.1°A

w=22N-83.F+120°=22/36.9°A

3.33對稱三角形連接的三相負(fù)載Z=（20+/34.6）Q,接到線電壓為380V的三相電源上,

設(shè)，7V=380N30°V,求各相電流和線電流（用相量表示）。

解題提示：對稱三角形連接的三相負(fù)載電路：1）30。；2）U,=UP.

解答:

Uuv=380Z30°V

￡^380Z300_o

uv===9-5Z3QA

Z40Z60°

vw=9.5Z-30°-120°=9.5Z-150°A

00

wu=9.5Z-30+120°=9.5Z90A

u=g*9.5N-30°-30°=16.5N-60°A

Iv=16.5Z-60°-120°=16.5Z-180°A

w=16.5Z-60°+120°=16.5Z60°A

5.2題5.2圖所示電路中，開關(guān)S閉合前電路處于穩(wěn)態(tài)，求和的初始值。

解題提示：根據(jù)換路定律求解初始值。換路定律內(nèi)容：在換路瞬間，電容上的電壓、電感中

的電流不能突變。即：uc（0+）=uc（0-）,iL（0+）=iL（0-）.o

解答:

MC（0+）=z/c（0—）=6*3=18V

h（0+）=z￡（0-）=6A

uL（0+）=~uc（0+）=-18V

zc（0+）=0A

，R（O+）=OA

5.3求題5.3圖所示電路換路后町和左的初始值，設(shè)換路前電路處于穩(wěn)態(tài)。

S&

—1____

3m；

《,k

t=0

）

4mACS卜-I-C

?

題5.3圖

解題提示：根據(jù)換路定律求解初始值。換路定律內(nèi)容：在換路瞬間，電容上的電壓、電感中

的電流不能突變。即：uc（0+）=uc（0-）,iL（0+）=iL（0-）.o

解答：

MC（0+）=wc（0—）=4*2=8V

h（0+）=zL（0-）=4mA

ic（0+）=—iL（0+）=-4mA

M￡（0+）=左（0+）（%+4）+&c（0+）=-4*5+8=-12V

5.4題5.4圖所示電路中，換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后的，和ML。

h（0+）=^（0-）=1^=0-5A

，z（8）=0

L_2_2

0.15

（20+20）//40-20

-,/o110f

iL（t）=iL（°°）+（zL（0+）—iL=0+（0.5—O）e=0.5e^A

40

，⑺="）=0.5*0.5”=0.25”A

20+20+40

w￡（/）=L—=2*56叫=-lOe-。

1dt

5.5題5.5圖所示電路中，換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后的心和心

24Q

題5.5圖

解題提示：用三要素法求解，/(/)=/(oo)+(/(o+)-/(oo))e-z/r

解答:

Mc（0+）=Mc（0-）=----------4424V

12+8+24

“c（8）=0

c=RC=（8〃24）*l/3=2s

-,/r-r/2-05,

uc（?）=uc（oo）+（MC（0+）—wc（oo））e=0+（24—0）e=24e,V

z=C返=-*（-24*0.5>"°-5f=-4e-0-5,A

dt3

5.7題5.7圖所示電路中，/=0時(shí)，開關(guān)S合上。已知電容電壓的初始值為零，求與⑺和z(r)-

題5.7圖

解題提示：用三要素法求解，/(?)=/(-)+(/(O+)-

解答：

20

U.Q(0+)=UQ(0=0V,z-(0+)=0.1625A

100+300//25

2f)on

M(oo)=------------*300=15V,{8)=------------=0.05A

rc100+300100+300

c=RC=(25+100//300)*0.05=5s

//r-?/502f

z/c(?)=MC(O<=)+(?c(0+)—Mc(°o))e-=15+(0—15)e=(16—16e-)V

//5

z(r)=z(oo)+(z(0+)_=0.05+(0.1625-0.05)e-=(0.05-0.1125e一叫A

5.8題5.8圖所示電路中，換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后的ack)。

解題提示：用三要素法求解，f(t)=/(oo)+(/(o+)-/(°o))e^/r

解答：

uc(0+)=wc(0—)=10V

u(°o)="——*60+10=16V

c40+60

r=7?C=(40//60)*10*10-6=2.4*10%

r-f/241(,-z/2.4*10-4

uc(t)=uc(°°)+(uc(0+)—Mc(oo))en=16+(10—16)e*=[16—6e

5.10題5.10圖所示電路中，換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求換路后的改)。

解題提示：用三要素法求解，fit)=/(oo)+(/(o+)-/(oo)>-Z/r

解答：

12

i(o+)=z(o-)=y=4A

(8)=U+%OA

36

L1

工—_=0.5s

R3//6

2

z(?)=z(oo)+(z-(0+)一?8))e"=10+(4-=(1Q-6e-')A

6.7在題6.7圖(a)所示電路中，設(shè)二極管的正向壓降為0.6V,輸入電壓與的波形如圖(b)

解題提示：二極管正向?qū)ǎ聪蚪刂埂?/p>

解答：

Uj/、

2

1

0.5

2

6.8在題6.8圖所示電路中，設(shè)二極管為理想二極管，輸入電壓對=10sin函V,,試畫出輸

解題提示：二極管正向?qū)?，反向截止?/p>

解答：

6.10現(xiàn)有兩個(gè)穩(wěn)壓管，Uzl=6V,UZ2=9V,正向壓降均為0.7V,如果要得到15V,9.7V,

6.7V,3V和1.4V的穩(wěn)壓電壓，這兩個(gè)穩(wěn)壓管和限流電阻應(yīng)如何連接？畫出電路。

解題提示：穩(wěn)壓二極管正向?qū)ǎ聪驌舸┖?，但其電流小于最大允許電流則具有穩(wěn)壓作用。

解答：

6.13在一放大電路中，測得某正常工作的晶體管電流及=2位Uc=L98"訊若通過調(diào)節(jié)

電阻，使〃=40M，求此時(shí)的Ic。

解題提示：在放大電路中，/E=/C+/B，IC=^B

解答:

I=I+I?,I?=I—I=2—1.98=0.02mA

CFCrDD￡F5Cr

/3=-=I9」=99mA

0.02

C="B=99*0.04=3.96mA

6.14在一放大電路中，有三個(gè)正常工作的晶體管，測得三個(gè)電極的電位分別為

(1)%=6V,U2=3VfU3=2.3V；

(2)U1=3V,U2=10.3V,C/3=10V；

(3)-6V,U2=-2.3V,U.=-2V；

試確定晶體管的各電極，并說明晶體管是硅管還是錯(cuò)管？是PNP型還是NPN型？

解題提示：

判斷準(zhǔn)則：

NPN型：集電極電位最高，發(fā)射極電位最低，UBE>。；

PNP型：發(fā)射極電位最高，集電極電位最低，UBE<0.

硅管：基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.6V或0.7V；

錯(cuò)管：基極電位與發(fā)射極電位大約相差0.2V或0.3V。

解答：

(1)1-集電極，2-基極，3-發(fā)射極，NPN型硅管；

(2)1-集電極，2-發(fā)射極，3-基極，PNP型褚管；

(3)1-集電極，2-基極，3-發(fā)射極，PNP型鑄管。

6.15已知某晶體管的極限參數(shù)為空M=WOmW,ICM=20mA,UBRCCEO)=15V,試問

在下列情況下，哪種為正常工作狀況？

(1)UCE=3V,/c=1OmA；

(2)UCE=2V,Ic=40mA；

(3)UCF=10V,Ic=20mA。

解題提示：三極管必須工作在安全區(qū)，此時(shí)Pc<PCM，UCE<UBR(CEO)。

解答：

m

(1)UCE=3V<UBR(CEO)，Ic=10A<ICM，P—3x10=30mW<PCM

所以該晶體管為正常工作狀態(tài)。

(2)Ic=40mA>1CM,因此該晶體管處于非正常狀態(tài)，晶體管可能損壞，也可能不損壞,

但其夕值已顯著下降。

(3)P=10x20=20QmA>PCM,該晶體管耗散功率超過了％,集電結(jié)會(huì)過熱，結(jié)果

引起管子性能變差，甚至燒毀，為非正常工作狀況。

7.2單管共射放大電路如題7.2圖所示，已知晶體管的電流放大系數(shù)0=50o

(1)估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；

(2)計(jì)算晶體管的輸入電阻”;

(3)畫出微變等效電路，計(jì)算電壓放大倍數(shù);

(4)計(jì)算電路的輸入電阻和輸出電阻。

解題提示：基本共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和

動(dòng)態(tài)參數(shù)的近似估算。

解答：

(1)直流通路如圖所示:

UCC-UBEQ12-0.74

-------------=---------=0.038mA

BQ七300

ICQ=(31BQ=50*0.038=1.9mA

uCzFsoy=UCrCr-IcnCRr=12-1.9*3=6.37

(2)%=300+年=300+50*—=984.2Q=0.98420

1CQ1.9

(3)

P4R

\>1hRcL0，

-%〃七—50*3〃3

=-76.2

40.9842

(4)K=七〃％=300〃0.9842=0.984

Ro=Rc=2由

7.4畫出題7.4圖所示電路的交流通路和微變等效電路，標(biāo)明電壓電流的參考方向。

解題提示：交流通路畫法原則：ucc=o,電容短路。在交流通路中三極管用三極管的微

變等效電路代替即得放大電路的微變等效電路O

解答：

(a)

交流通道微變等效電路

Ac

?—T~r-on

rI+

.JLX

&1_1%口”。

U.AR-RB樂

］廠，ILA

o---1f1o

微變等效電路

交流通路

交流通路

7.5在題7.5圖所示的分壓偏置電路中，晶體管為硅管，〃=40,。砥=0?7丫。

(1)估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；

(2)若接入5kQ的負(fù)載電阻，求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻；

(3)若射極旁路電容開路，重復(fù)(2)中的計(jì)算。

+Ucc

+12V

UBO=—%—Ucc=^—*12=2V

2RBI+RBZ15+3

UBQ~UBEQ_2—0.7

【EQ2.6mA

RF0.5

I==0.065mA=65/zA

BOQ042i

U=U-1R—IR仁｛/-T（R+7?）=12-2.6*（2+0.5）=5.5V

CC0CCi7）CFO￡FCCCjy\Cr,/\/

2）微變等效電路如圖所示：

'6

R,=RBl//RB2//rbe=15//3//0.7=0.547由

RO=RC=2左Q

盤=4RL/R=-402//5

，rbe+(l+^RE0.7+41*0.5

&=RBJ!RB2H(rbe+(1+⑶4)=15〃3〃[0.7+41*0.5]=2.2ZQ

RO=RC=20

7.7題7.4圖（a）所示電路為集電極-基極偏置放大電路，設(shè)晶體管的

0=5O,Ucc=20V,Rc=10H2,RB=330^Q。

（1）估算電路的靜態(tài)工作點(diǎn);

（2）若接上2kQ的負(fù)載電阻，計(jì)算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。

解題提示：放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的

近似估算。

解答：

1）直流通路如圖'所示:

1BQRB=UCBQ=UCEQ—UBEQ

UCEQ=Ucc—(【BQ+/c。)凡

【CQ=B【BQ

帶入具體數(shù)值得:

IRCx330=0.7—UrFn

%E2=20一（/%+/怎）x10

【CQ=50/BQ

解得：IBQ=23/zA,ICQ=1.15mA,UCEQ=8.3V

2）微變等效電路如圖所示：

04OA

展=300+=300+50*徐=1430Q=1.43左。

CQ

Ui=ihrhe

..U-U

1典+氏=，A=—；--

KB

Z??,\

uo=-^ih-狙〃&=-盧-4^\RC//RL

IheRB）

A=4=—&-------%—=-58

2口1+凡//4

RB

...u,.

Ii=Ib+Ii=~L+A

rbe

A/—（應(yīng)廠/JR?！?=，A（七十七〃4）一/七七〃&=〃

LQRC//RL\-T「QRC//RLL\-T

l+4一——Ui1+/?———ui.

I'be)j_l展J|Ui

RD+RcIIRL'RD+RcIIRrT.

RR+R//R1=1.43//——33,

ifCLL=1.14ZQ

4=展〃10

f,aRc//RL)1+50*竺

\+/3上——-

1.43

7

R°=RB〃RC=330/110=100

7.9導(dǎo)出題7.9圖所示電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的計(jì)算公式，試證明當(dāng)

?—Rr//R,

你??rbe時(shí)，A?-—三—工o

REI

解題提示：分壓偏置式共射放大動(dòng)態(tài)參數(shù)

的近似估算。

解答：微變等效電路如圖所示：

aui"小(1+⑶跖

&=RB\H&2〃(演+(1+0)REJ

&=(

x=B七二七

“展+(l+〃島REI

7.10在題7.4圖(c)所示電路中，設(shè)RBI=75kQ,RB2=5k￡l,Rc=4k￡l,RE=RQ,晶體管

的用=50,UBE=0，V,Ucc12匕求:

+1

(1)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；

(2)電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。

解題提示：放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)體

近似估算。

解答：

1)直流通路如圖'所示：

2)

【BQ(耳1+耳2)=UCEQ-UBEQ

=(D

UCzFSOsJUCC—\IDOt/+1coC+RF)/

【CQ=B】BQ

帶入具體數(shù)值：

/時(shí)(75+5)=%-0.7

UCEQ=12_(lBQ+)(4+1)

=50IBQ

解得：1BO=34//A,Ico=1.7mA,UCEO=3AV

2)微變等效電路如圖所示：

R//R

A=U。=_jgcB2=_504//5=_105

4rbe1.06

Rt=RBl//rbe=75//1.06=1.050

4=(〃"=4〃5=2.2由

7.11已知某放大電路的輸出電阻為2左Q,負(fù)載開路時(shí)的輸出電壓為4V,求放大電路接上

3左。的負(fù)載時(shí)的輸出電壓值。

解題提示：放大電路在輸出端對于負(fù)載而言相當(dāng)于一個(gè)有源二大端網(wǎng)絡(luò)，可以用一個(gè)電壓源

模型代替。

解答：

Ro=2^Q,

.Uf4

U=——凡=——*3=2.4V

o&+&2+3

7.12將一電壓放大倍數(shù)為300,輸入電阻為4左。的放大電路與信號(hào)源相連接，設(shè)信號(hào)源的

內(nèi)阻為KQ,求信號(hào)源電動(dòng)勢為10mV時(shí)，放大電路的輸出電壓值。

解題提示：低頻放大電路在輸入端看進(jìn)去相當(dāng)于一個(gè)純電阻。

解答：

弦

運(yùn)R

試

測

壓

業(yè)

吃=UsR=_12_*4=8mV

Rs+Ri1+4

.uu

A=/=j=300=>U0=2.4V

J8°

7.13求題7.13圖所示兩級放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。設(shè)

21=四=50°

+ucc

解題提示：阻容耦合放大電路，靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立。電壓放大倍數(shù)

4=上2=二生?上必…-^^=A,「A"2……AM?；多級放大電路的輸入電阻就是輸入

UiUiUolUo(n-1)

級的輸入電阻。多級放大電路的輸出電阻就是輸出級的輸出電阻。

解答：

Ucc_UBEQ_24—0.7

1BQ10.01mA

（1+（1+尸）&1-1000+51*27

UCC-UBEQ=24-07=0046mA

BQ2RB2510

r=300+—=300+—=2900Q=2.9由

IBQi0.01

*=300+2-=300+?一=865。=0.865由

心￡>5,720.046

放大電路微變等效電路如下:

A=(1+⑻3〃751*27//0.865.0

展i+(l+A)&i〃與22.9+5P27//0.865'

4①=^2778

%20.865

4=4*鼠=0.94*(-578)=-543

&=Rm//[rbel+(1+⑶/〃%]=1000〃[2.9+51*27〃0.865]=45.6由

Ro=RC2=10左。

7.14在題7.14圖所示的兩級放大電路中，設(shè)4=外=100，展1=6左Q,%2=L5左。，

求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。

題7.14圖

解題提示：阻容耦合放大電路，靜態(tài)工作點(diǎn)彼此獨(dú)立。電壓放大倍數(shù)

AA,i-A“2……；多級放大電路的輸入電阻就是輸入

0o("T)

u：Juol

級的輸入電阻。多級放大電路的輸出電阻就是輸出級的輸出電阻。

解答：

放大電路微變等效電路如下：

nnnyinAH.Ji/X1i

^9W|30AQ|V

TTT丫▼TY8.

I]3.叩對心―

?_-J312//Ri2_-100*12//90.8_

A/1==7=-176.7

rbel6

A=(1+⑻3.6//3.6.101*1.8.099

如2+(l+A)3-6〃3.61.5+101*1.8,

4=4*42=—176.7*0.99=—175

4=91〃30〃6=4.7由

Ro=3.6//展2+12//180=3.6〃L5+1L25=0i2k^

°1+4101

7.19圖7.7.2所示差分放大電路中，設(shè)

=10左Q,7?c==100Q,&=3kQ,&=10左

Ucc=UEE=12V,RB4kO,Rp=/32=50

。計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、差模電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。