電子技術(shù)教材課后習(xí)題答案

項(xiàng)目一、1.1半導(dǎo)體具有光敏特性、熱敏特性和摻雜特性，根據(jù)摻入雜質(zhì)的不同，可分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，其中N型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是自由電子。1.2一個(gè)硅二極管的反向飽和電流在25OC時(shí)是10μA,問在50℃時(shí)等于多少？56.6μA。1.3二極管的符號(hào)是__________，主要特性是單向?qū)щ娦?，即正向?qū)ǎ聪蚪刂?，那么給二極管兩端加上正向電壓，二極管是否一定導(dǎo)通？不一定,為什么？會(huì)工作在死區(qū)。1.4硅二極管的正向?qū)▔航凳?.7V,整流二極管的兩個(gè)主要參數(shù)是最大正向平均電流和最高反向工作電壓。1.5在室溫27℃時(shí)某硅二極管的反向飽和電流Is=0.1pA,如果二極管加0.65V的正向電壓，則二極管的電流是7.2mA？如果給二極管加1V的正向電壓，則二極管的電流又是多少?3186A，這可能嗎？不可能，要串聯(lián)電阻使用。1.6整流電路的作用是：將交流電變成脈動(dòng)直流電。1.7電容濾波的特點(diǎn)是：輸出電壓得到平滑，輸出電壓的直流(平均)分量(增大或減小)；每個(gè)二極管的導(dǎo)通角＜π(＞，＜，＝)；二極管中有浪涌電流；外特性變(軟或硬)；當(dāng)負(fù)載RL斷開時(shí)，輸出電壓Uo的數(shù)值是：1.2U2。1.8電解電容，特別是用于濾波的電解電容，在實(shí)際使用時(shí)一定要注意正負(fù)極性，其正極應(yīng)接高電位，負(fù)極接低電位。若極性接反，其最高反向電壓值將會(huì)大大降低，容易擊穿損壞。1.9電容器的兩個(gè)主要參數(shù)是：容量和最高反向工作電壓。在設(shè)計(jì)電路選擇電容時(shí)要注意選取標(biāo)稱容量和最高反向工作電壓(并且要留有一定的余量)。1.10電網(wǎng)電壓經(jīng)變壓器變壓、半波整流后，其紋波的基波頻率為50Hz，經(jīng)全波整流，則其紋波的基波頻率為100Hz。1.11橋式整流電路經(jīng)電容濾波后輸出的直流電壓UO與變壓器次級(jí)電壓有效值U2的關(guān)系為：UO≈1.2U2。1.12橋式整流電路中有4個(gè)整流二極管。若變壓器次級(jí)電壓有效值為U2，則每個(gè)二極管實(shí)際承受的最高反向電壓URM=1.414U2。1.13若橋式整流電路的輸入電壓(V)，所選每個(gè)整流二極管的最高反向電壓應(yīng)大于10V。1.14試畫出橋式全波整流電容濾波電路。1.15某橋式整流電容濾波電路,已知變壓器二次正弦交流電壓U2=20V，現(xiàn)在用一個(gè)直流電壓表去測(cè)量負(fù)載兩端的電壓UL，可能出現(xiàn)下列幾種情況：(1)UL=28V(2)UL=18V(3)UL=24V(4)UL=9V。要求：（1）試分析上列測(cè)量數(shù)據(jù),哪些是正常的,哪些是表明有了故障,請(qǐng)指出故障原因，故障元件。（2）把以上電路中的某一個(gè)二極管拿掉后,輸出電壓仍保持不變,這可能嗎?UL=24V是正常數(shù)據(jù)，UL=28V說明負(fù)載開路了，UL=18V說明電容開路了；UL=9V實(shí)現(xiàn)的是半波整流。不可能，變成了半波整流。1.16設(shè)二極管是理想的，試求題圖1.16中各圖的輸出電壓。（a）D3導(dǎo)通，uo1=-7V（b）四個(gè)二極管都不導(dǎo)通，uo2=-12V（c）D2導(dǎo)通，uo3=+6V（d）四個(gè)二極管都不導(dǎo)通，uo2=12V1.17電路如題圖1.17所示，設(shè)二極管為理想的，輸入電壓為正弦波，試分別畫出各圖輸出電壓的波形。題1.17圖有一橋式整流電容濾波電路，已知交流電壓有效值U=20V，負(fù)載電阻RL=50Ω，要求輸出的直流電壓為24V，紋波電壓要小，試選擇整流二極管和濾波電容。解：UL=24VIL=24/50A=0.48A二極管選擇：IFM>0.5IL=0.24AURM>1.414U=28V電容選擇：C≥(3-5)T/RL=(3-5)×0.01/50×106=60-100μF電容耐壓值?。?.5-2）U=（30-40）VP64自我測(cè)評(píng)若把三極管的e、c極對(duì)調(diào)使用，其放大作用有何變化？將三極管的兩極交換會(huì)導(dǎo)致電路不正常工作或完全不工作。

因?yàn)樵谝粋€(gè)三極管中，它們的引腳是有特定的連接方式和功能的，如果將兩極交換，就相當(dāng)于打亂了這個(gè)連接方式和功能，因此三極管無法在電路中發(fā)揮其正常的作用。

同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致電路中的其它元件得到不正確的電壓或電流，從而可能對(duì)電路造成損壞。為了模擬NPN型三極管的結(jié)構(gòu)，把兩個(gè)二極管以題2.2圖所示方式連接起來，問給它加上合適電壓后是否具有電流放大作用？為什么？解：不能。因?yàn)樗鼈儾豢赡芡瑫r(shí)滿足如下條件，即：發(fā)射區(qū)摻雜濃；集電結(jié)面積大；基區(qū)薄。放大時(shí)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，用二極管等效集電結(jié)反偏時(shí)不可能有電流，而晶體管二個(gè)結(jié)因具有上述特點(diǎn)載流子可輸出到集電極去。3、要使三極管工作在放大區(qū)，其發(fā)射結(jié)應(yīng)正向偏置，而集電結(jié)應(yīng)反向偏置，這時(shí)IC主要受β和基極電流控制，而與uCE電壓的大小幾乎無關(guān)，并且有IC≈βib的關(guān)系,表現(xiàn)出電流控電流源的特性，在模擬電路中，三極管通常工作在放大區(qū)。4、若測(cè)得放大電路中兩個(gè)三極管的三個(gè)電極對(duì)地電位U1、、U2、、U3分別為下述數(shù)值，試判斷它們是硅管還是鍺管，是NPN型還是PNP型？并確定e、b、c極。(1)U1=5.8V，U2=6V，U3=2V；(2)U1=－1.5V，U2=－4V，U3=－4.7V。（1）鍺管，PNP型，1b，2e，3c（2）硅管NPN型，1c，2b，3e5、測(cè)得電路中幾個(gè)三極管的各極對(duì)地電壓題2.33圖所示，其中某些管子已損壞。對(duì)于已損壞的管子，判斷損壞情況；其他管子則判斷它們各工作在放大，飽和和截止中的哪個(gè)狀態(tài)？圖2.33題5圖（a）好，放大區(qū)（b）好，放大區(qū)（c）好，飽和區(qū)（d）壞，發(fā)射結(jié)開路（e）好，截止區(qū)（f）好，飽和區(qū)（g）好，截止區(qū)或者壞了，發(fā)射結(jié)短路（h）好，放大區(qū)P93自我評(píng)測(cè)1、放大電路如圖所示。當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，該電路能否正常放大？設(shè)圖中各電容對(duì)信號(hào)可視為短接。(1)RC短接；(2)RC開路；(3)RB1開路；(4)CE開路；(5)CE短接；(6)UCC極性相反。（1）不能（2）不能（3）不能（4）能（5）不能（6）不能2、判斷題下圖所示電路能否正常放大？并簡(jiǎn)單說明理由?（a）基極沒有接上拉電阻，發(fā)射結(jié)不能正向偏置。（b）電容C1接的位置不對(duì)，發(fā)射結(jié)不能正向偏置（c）可以正常放大3、若共射基本放大器的RB變小，會(huì)使靜態(tài)工作點(diǎn)沿直流負(fù)載線上移，放大時(shí)容易產(chǎn)生飽和失真。4、試分別畫出圖電路的微變等效電路。設(shè)電路中各電容對(duì)信號(hào)可視為短接。解題思路：電容變成導(dǎo)線，三級(jí)管做微變等效，直流電源接地處理。5、已知電路如圖2.21所示，UCC=20v，RB=510kΩ，RC=4.3kΩ，RL=4.7kΩ，β=45，rbe=1kΩ，UBE=0.7V(1)估算放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)；(2)畫出其微變等效電路；(3)估算其電壓放大倍數(shù)Au；(4)計(jì)算其輸入電阻ri和輸出電阻ro；(5)其他參數(shù)不變，只讓RC=0則Au=?(1)ICQ≈βIBQ=45×0.0392=1.76mA（2）=－=－45×4.3×4.74.3+4.7=RB//rbe≈rbe=1kΩro=4.3kΩ（5）RC=0則Au=0，電路沒有放大能力。P1151、某射極輸出器如圖2.35圖所示。設(shè)UCC=12V，RB=510kΩ，RE=10kΩ，RL=3kΩ，Rs=510Ω，晶體管的β=50，UBE(on)=0.7V，各電容對(duì)交流信號(hào)可視為短接。試求：(1)靜態(tài)集電極電流ICQ和電壓UCEQ。(2)輸入電阻ri和輸出電阻rO。(3)電壓增益Au。解：（1）ICQ≈βIBQ=11.1×50μA=0.56mAUCEQ=UCC－IERE≈UCC－ICQRE=12-0.56×10=6.4V，R?L=RE//RL=93.8kΩ2.7判斷題圖2.40圖各電路中的反饋是什么類型，并說明負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響。圖2.40題2.7圖（a）電壓并聯(lián)負(fù)反饋，使輸入電阻減小，輸出電阻減?。╞）電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使輸入電阻增加，輸出電阻減小。2.8判斷題圖2.41各電路中的級(jí)間反饋是什么類型，并說明負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響。圖2.41題2.8圖（a）電流并聯(lián)負(fù)反饋，使輸入電阻減小，輸出電阻增加（b）電壓并聯(lián)負(fù)反饋，使輸入電阻減小，輸出電阻減小2.9有一負(fù)反饋放大器，A=103，F(xiàn)=0.099，已知輸入信號(hào)Ui＝0.1V，求凈輸入量、反饋量Uf和輸出信號(hào)Uo的值。解：2.10為了滿足下述要求，各應(yīng)引入什么組態(tài)的負(fù)反饋？(1)輸入電阻大、輸出電流穩(wěn)定(2)得到一個(gè)阻抗變換電路，其輸入電阻大、輸出電阻小解：（1）電流串聯(lián)負(fù)反饋（2）電壓串聯(lián)負(fù)反饋P137自我測(cè)評(píng)1、理想集成運(yùn)放的技術(shù)指標(biāo)有哪些？開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Audo=∞差模輸入電阻rid=∞輸出電阻ro=0共模抑制比KCMR=∞頻帶寬度BW=∞2、什么是“虛短”?什么是“虛斷”？(1)虛短由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)Audo=∞，而輸出電壓uo始終是個(gè)有限的數(shù)值，所以輸入電壓（u+?u?）==0，即u+=u?（或u+－u?＝0）運(yùn)放的兩個(gè)輸入端是等電位的，這兩個(gè)輸入端好像短接著一樣，但又不是真正的短接，故稱“虛短”。(2)虛斷由于集成運(yùn)放的差模輸入電阻rid=∞，并且u+?u?=0，故可以認(rèn)為流入或流出運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端的電流為零，即iid=(u+?u?)/rid=0，這樣，從運(yùn)放這兩個(gè)輸入端往里邊看進(jìn)去，好像斷開一樣，但又不是真正的斷開，故稱“虛斷”。3、集成運(yùn)放工作在線性區(qū)和非線性區(qū)時(shí)各有什么特點(diǎn)？“虛短”和“虛斷”是運(yùn)放工作在線性區(qū)的兩個(gè)重要特點(diǎn)。集成運(yùn)放在非線性區(qū)虛斷仍讓成立，但虛短不成立，此時(shí)有uo=+Uom。4、畫出反相和同相比例運(yùn)算電路，并寫出每種電路的運(yùn)算關(guān)系。反相比例運(yùn)算放大電路同相比例運(yùn)算放大電路5、根據(jù)提供的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系表達(dá)式，畫出下列表達(dá)式所對(duì)應(yīng)的運(yùn)算電路（設(shè)RF＝20kΩ）。（1）6、根據(jù)題6圖，求出每個(gè)電路的輸出電壓表達(dá)式。圖1.20題6圖（a）（b）7、在題7圖中，運(yùn)放的最大輸出電壓是Uom=±15V，試求 (1)uo與ui的關(guān)系。 (2)計(jì)算當(dāng)輸入信號(hào)分別為1mV，?1mV，100mV，5V，?5V時(shí)，輸出電壓各為多少？圖1.21題7圖（1）（2）P164自我測(cè)評(píng)1、直流穩(wěn)壓電源的作用是什么？影響輸出電壓穩(wěn)定的因素有哪些?直流穩(wěn)壓電源的作用是將交流電轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的直流電。影響輸出電壓穩(wěn)定的因素：電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載變化、環(huán)境溫度變化。2、直流穩(wěn)壓電源有哪四部分組成？各部分的作用是什么？直流穩(wěn)壓電源通常由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四大部分組成。電源變壓器的作用就是將電網(wǎng)電壓變?yōu)?通常是降低)所需要的交流電壓，同時(shí)還可以起到直流電源與電網(wǎng)的隔離作用，且傳輸?shù)墓β士梢院艽蟆Ｕ麟娐返淖饔檬菍⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)變?yōu)閱畏较虻拿}動(dòng)電壓。濾波電路的作用就是盡可能濾掉脈動(dòng)直流電中的交流分量，使輸出電壓變得平滑，使之成為一個(gè)含交變成分很少的直流電壓。穩(wěn)壓電路的作用就是當(dāng)輸入電壓、負(fù)載和環(huán)境溫度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，能自動(dòng)的維持(調(diào)節(jié))其輸出的直流電壓基本保持不變。若直流穩(wěn)壓電源接負(fù)載RL1=10kΩ時(shí)，輸出電壓UO1=9.90V，接RL2=20kΩ時(shí)，輸出電壓UO2=9.91V，則該穩(wěn)壓電源輸出電阻為多大？解：設(shè)內(nèi)阻為r，根據(jù)題意得：9.9解得：r=20Ω4、要獲得＋15V，1.5A的直流穩(wěn)壓電源，應(yīng)選用什么型號(hào)的固定式三端集成穩(wěn)壓器?答：CW78155、要獲得?9V，1.5A的直流穩(wěn)壓電源，應(yīng)選用什么型號(hào)的固定式三端集成穩(wěn)壓器?答：CW79096、畫出變壓器降壓、橋式整流、電容濾波和7809穩(wěn)壓的一張整體電路圖，并注明輸出電壓UO是多少？最大輸出電流IOmax是多少？7809輸入端的最小輸入U(xiǎn)I電壓是多少？最大輸出電流是1.5A。最小輸入電壓是12V。7、指出圖1.17中的錯(cuò)誤,并畫出修正后的電路圖。圖1.16題8.7圖（a）CW7912的輸入端應(yīng)結(jié)電源負(fù)極，輸入端少了一個(gè)電容（b）少了濾波電容8、可調(diào)三端集成穩(wěn)壓器,在電路中正常工作時(shí),輸出端和調(diào)節(jié)端之間的電壓是多少伏?答：1.25V9、為什么開關(guān)電源的效率比線性電源的效率高?（1）.開關(guān)電源的輸出降壓是通過開關(guān)管與電感實(shí)現(xiàn)的，沒有或是很小的降壓損耗。而線性電源是通過線性元件進(jìn)行降壓和升壓的，壓降損耗非常大。（2）.開關(guān)電源功率器件工作在ON/OFF狀態(tài)，調(diào)壓時(shí)能量是通過電感來臨時(shí)存儲(chǔ)的，這樣他的損耗就小，效率也就要高了，對(duì)散熱的要求也低些，但是對(duì)變壓器和儲(chǔ)能電感要求相對(duì)較高。（3）.線性電源的功率調(diào)整管總是工作在放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的，它沒有開關(guān)介入，水管是一直在放水的，如果多了就會(huì)漏出來，所以他的損耗比較大，損耗大了熱量也就大了，壽命也會(huì)有所下降。10、CW317可以用來制作各種形式的充電器。題圖1.18電路是一個(gè)恒流充電器,試問它的充電電流有多大?圖1.18解：Iout項(xiàng)目五1完成下列數(shù)制及編碼的轉(zhuǎn)換。⑴（11001101）2=（205）10=（315）8=（CD）16⑵（256.75）10=（100000000.11）2=（400.6）8=（100.C）16⑶（2723.3）8=（10111010011.011）2=（1491.375）10=（5D3.6）16⑷（2A.F）16=（101010.1111）2=（52.74）8=（42.9375）10⑸(100100110111.0101)8421BCD=（937.5）10⑹(10111001.0101)余3BCD=（86.2）10⑺（706.35）10=(011100000110.00110101)8421BCD2下列不同進(jìn)制數(shù)中哪個(gè)最??？哪個(gè)最大？⑴(76)8⑵(1100101)2⑶(76)10 ⑷(76)16（76）8=7×81+6×80=（62）10(1100101)2=（101）10(76)16=（118）10所以（1）最小，（4）最大3將2004個(gè)“1”異或起來得到的結(jié)果是（0）。4基本邏輯運(yùn)算有:（與）、（或）和（非）運(yùn)算。5與非邏輯的運(yùn)算規(guī)則是（有0出1，全1出0）。6異或門的邏輯關(guān)系是：A≠B時(shí)，Y＝（1）；而當(dāng)A＝B時(shí)，Y＝（0）。7在十進(jìn)制運(yùn)算中1＋1＝（2），在二進(jìn)制運(yùn)算中1＋1＝（10），而在或邏輯運(yùn)算中1＋1＝（1）。8邏輯函數(shù)有四種表示方法，它們分別是（函數(shù)表達(dá)式）、（真值表）、（邏輯圖）和(波形圖）。9TTL器件輸入腳懸空相當(dāng)于輸入（高）電平。10畫出圖示5.40(a)、(b)的真值表，并說明兩個(gè)電路功能的差別。圖5.40題5.10電路圖F1=A十B十C，真值表如下ABCY00000011010101101001101011001111ABCY00000010010001111000101111011110為輸入端判奇電路。F2=A?B為輸入端