《电工学册》试题及解答

基本放大电路2.已知如图8.2所示电路中，三极管均为硅管，且6=50,试估算静 态值 IB、IC、UcEoU)T0+12VlOOKf II 水0 200K0(b)图8.2习题8.2的图图g, 3为题&3的图解:I B(a)12 -0.7二75100 (1 50) 1(nA)=PI b = 3.75 (mA=(1)b = 3.825 分U CE= 12 -3.75 2 -3.825 1 =0.75(v)(b)U cc = (I b I c )RcI b Rb U beU CC -U BE12 -0.7ICRb (1-)Rc200 (1 50) 10二16(nA)=IB =0.8(mA)UCE =12 -(0.8 0.016) 10 =3.84(V)1 / 203.晶体管放大电路如图8.3所示，已知Ucc= 15 V, Rb =500 kQ ,Rc = 5k Q , Rl =5kQ ,6=50。（1）求静态工作点；（2）画出微变等效电路；（3）求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。I B 解：U CC -U be 二30Rb=b =1.5 (mA)Ie =(1)B =1.53(mA)U CE 二U CC -Ic Rc =7.5(V)- 26 rbe = 300 (1) Ie= 1.167(K Q)- rc/rlAu = - ：L = -10/rbeRi =Rb 21.167(Kq)RO =Rc =5(KQ)4.在上题图8.3的电路中，已知Ic=1.5 mA, Ucc= 12V, 0=37.5, rbe=1 kQ,输出端开路，若要求Au= -150,求该电路的Rb和Rc值。- Rc / Rl- RcAu - L 一二=-150解：由于rberbeWJRc =4(kq)UCC 12Rb =-CC =-300K,1Ib 40 105.如下图所示放大电路中，已知 Ucc= 12 V, Rb=240 kQ , Rc =3k Q, Re1=200Q, Re2=800Q,硅三极管的0=40。(1)试估算静态工作点(2)画出微变等效电路；(3)求放大倍数、输入电阻、输出电阻。-0-O力 20题1图题1图1 解：(1) IbqU ccRb24800 103(2) Au二RIZRL = _50 = -83.31.2ri :be =1.2K j2.在题2图所示电路中，已知三极管的 放大倍数、输入电阻和输出电阻。2 解：12=240M103mIbq+0.7Ibq =50ArO = % = 6K，3 =40电容C1和C2足够大，求电压:26mV rbe=300 (1)-I EQ解：(参考答案：(1) 40仙 A 1.6mA 5.53 V (2)略 (3) -13.1 8.8 KQ 3 K Q)三、简析题:*1 .题1图示电路中，已知Vcc=24V ,RB=800k Q,Rc=6k Q, RL=3kQ, Ube=0.7V ,晶体管电流放大系数3 =50 rbe=1.2K Qo 试求：(1)放大电路的静态工作点(Ibq , Icq, Uceq)。(2)电压放大倍数 Au、输入电阻m、输出电阻r。Icq = 1 Ibq =50 30 = 1.5mAUceq =Ucc -IcqRc =24 -1.5 6 =15V26mV= 300 =820?I BQ门=Rb /rbe =240 103 820240 103 820= 817Jr = Rc =4kAu(RcRl)be41038103403341038103=_130820一一*3 .题3图示放大电路中三极管的Ube=0.7V, Ucc=12V, Rc=2kQ,RB=280k Q R_=6kQ,C1、C2足够大，输入电压有效值 Ui=0 . 1V ,输出电压有效 值U0=8V.求：三极管的电流放大系数 反3解:U CC - I BQ Rb U be 12-IBQ 280 103 0.7I bq =40.4 口 AA UAu2-(Rc/Rl).-80a题3图RcRl)=80 (30026mV)I BQPx2 103 6 10326 10，33- = 80 (3002 106 1040.4 10#*4 .Ube=0.7VRc=2k Q,4解:题4图所示放大电路中三极管的,电阻RB1上直流压降为8V ,RE=1.5k Q 求 Uce.。电位Vb、Ve分别是:Vb= Ucc -Urb1 =12 -8 =4V-Vb -Ube =4-0.7 =3.3V=RE 啜=2.2mA: Ic+ I2V题4图=50Uce =Ucc -Ie(Rc Re)= 12-2.2(2 1.5) =4.3V四、计算题：*1 .题1图示放大电路中，三极管3 =50 rbe=1k Q, R2=3k Q, R3=1k Q, C1、C2足够大，求：(1)画出放大电路的微变等效电路;Rl时(2)推导当输出端未接负载电阻的电压放大倍数aU =U2的一般关系式；(3)求当输出端接负载电阻 RL=3k Q时的电压放大倍数 A u =?1解：12)A -uTbRUi巾rbe (1 ：)IbRbe(”3-50 3 1031 103 (1 50) 1 103=-2.88A _Uo _ 二 llb(R2R)_(R2Rl)i 一|bbe (1：)旧 be (1 ”3-50 1.5 1031 103 (1 50) 1 103-1.442.题2图示放大电路中，三极管的3 =50 Ube=0.6V,输入信号ui=3sin cot mV对于该交流信号，Ci、C2足够大，可视为短路。问：(1)当兀cot2盹，三极管的发射结是否处于 反向偏置？为什么？(2)该放大电路的电压放大倍数A u为多少？(3)该放大电路的输入电阻和输出电阻各为多 少？2解：(1)三极管的发射结总电压：题2图UbE=UbUd 当兀 3 t2 收一一 一一 3, 一 一一3mV ube0 ,且 0t = 一 冗时，ube =-Ubem =3mV 2故： uBE =UbE ube =0.7 (-0.003) = 0.697V可见三极管的发射结不是处于反向偏置而是处于正向偏置。(2)IBU CC - U BERB12-0.756026rbe =300 =1600，： -1.6kJ 0.02RC L R_cn 6L 3 pn cAu =-50 = -62.5rbe1.6(3) ri ：. rbe =1.6kro = RC = 6k#*3 .题3图示三极管放大电路，已知 Ucc=12V , Rc=5k Q,三极管的 3 =100rbe=2.5k Q Ube 忽略不计， C1、C2足够大。(1)当Rb调到1MQ时，试求静态Ib、Ic、Uce 的数值。(2)如果Rb调到0时，会发生什么情况？在实际 电路中可采取什么措施加以避免 ？(3)如果Rb断开，放大电路还能否正常工作 为什么？(4)如果开关S闭合，对静态Ib、Ic、Uce的数值有无影响？(5)求开关S打开时电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。(Rb=1MQ)(6)当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电压Ui的有效值不变，将开关S闭合，则输出电压uo的有效值是增大还是减少？.UCC 12V一 一 .3 解：(1) Rb =1MC, Ib =UC=2=0.012mA = 12NABBRb103kLiIc =PlB =100X0.012 =1.2mA, UCE =UCC - IcRc =12-1.2父 5 = 6V(2)如果Rb =0 ,则三极管因发射结电压 Ube = 12V太大而烧坏。可用一个 R球100kC的电阻和RB串联接入原电路加以避免。(3)如果 断开，则Ib =0 ,三极管将工作在截止状态，不能再进行放大工 作。(4)如果S闭合，对静态Ib、Ic、Uce的数值无影响，因为有 C2的隔直作用。(5)当S打开时，电路处在空载状态，此时：Auo =-PRC = -100父-5- = -200 ,rbe2.5n 电 e = 2.5kC , ro = Rc = 5kC(6)当S闭合时,电路处在负载状态，此时:UoUirberbe由于rL Y =乜=Y +% + B = A+B+C +A + B + B = ABC + AB + B=1Y3 =丫 Y2 B=AB +B = AB + B (1+A) =A + B或 AB(b)F =(A B)(B C) = AB AC BC = AB AC(B B) BC = AB BC(a)真值表(b)真值表2.化简下列逻辑函数ABC+ABC+ABC +ABC +A B CA BC AB BCD A B C AC AB BC解：ABC ABC ABC ABC ABC = AB AB ABC = AB BA BCBCDABC AB BCD A B C AB BCD，A( BCI)ABC= BC AB BCD(1C )DAB BCD B C AB B DA B C AC AB BC = AC BC AC AB BC = C (A B)(B C)=C AC AB BC = C A AB BC = C A BC = C A B三、简析题或画图题*2.某逻辑门电路的逻辑表达式为F=ABC ,试写出该门电路的逻辑状态表。2解：该门电路的逻辑状态表如下:ABCF000000100100 1011010001010110011114 解：M = A + B ,F = A B C = ABC画出M端和输出端F的波形 如右图所示：cTjTL rj il hM=A+BF = ASC_n5图所示，试画出当控制端C=0和C=1时5.已知逻辑电路和输入波形如题 的输出端的波形。S时:题5图01时;Xn n n n n nC1 T23 / 20题6图t5解：_. F =AC BC.C=0, F=B; C=1, F=A，画出当控制端C=0和C=1时的输 出端的波形如右图所示：:L厂|_门门门门n：nuz-i- f1 r-i :Lri_ri n_n 口 flI6.逻辑门电路及输入端 A、 B、C的波形如图所示，请画出 相应的输出端G、H及F的波形。ALnLTLTlBI_I_U6解：G =A+B, H =C ,F =GH =(A + B)C,画出相应的输出端 G、H及F的波形如下图所示:7 .某逻辑门电路的逻辑表达式为F=A+B+C,试写出该门电路的逻辑状态表。7解：该门电路的逻辑状态表如下表所示：ArrrLTLrLr i I RA01 00011|11B00110011C01010101F0M1111r 11B C (i8. J-K触发器及输入时钟脉冲 C的波形如题8 图所示，J-K触发器的初态为零，试画出输出端 Q 的波形。8解：画出输出端 Q的波形如题8解题图所示Lit25 / 209.逻辑门电路输入信号波形如题 9图所示，画出 G、H、F的波形。题9图9解：画出G、H、F的波形如右图所示ABC A+BH= BC _ AB F= AJB + BC10.题10图示理想运算电路，已知Ui=1V,试分另ij求出在开关 的输出电压u0=?10解：（1） S断开时：50U。=（1）520S断开与闭合时50kQ-O-too二 (3.5 -2.5)Ui(2) S闭合时：50一520=U i = 1V50kQ505050Uo =（1 一）（）5 -一Ui20 50 2020二 （2.5 -2.5）Ui =0V*11 .题11图中图（a）所示门电路输入端 A、 出G端与F端的波形。题10图B、C的波形如图（b）所示,试画Ao-11nxLmwi 1 l I I I I I J PI I I I hri|:题 11 图! FTTT7 I I I I I i 1ili I I ! I !m-TTTLmI I V i f ， i p ： ： f j n j !i i i * i I . a解： 画出 G端 与F 端的 波形 如图所 示：解题11图12.逻辑电路如题12图所示，试写 出函数F的逻辑式。12解：(A B)(A B) = AA AB AB题12图=0 AB AB 0 二 A 二 B13 .题13图（a）门电路输入端A、B的波形如图（b）所示，试画出C、D、E端波 形。ABn_27 / 20题13图13解：画出C、D、E端波形如题13解题图所示:AH_r_L_rL-C=A Idb -!一I LJ一 =75一I LTI=A + B题13解题图A-TLTLTLrL题14图14.门电路及输入信号A、B、C的波形如题14图所示，请画出输出端 F的波形。14 解：F=(A + B)+BC=A B(1 C)=A B画出输出端F的波形如题14解题图所示。四、分析计算题*1 .逻辑门电路如题1图所示，试写出 F的逻辑式。A-rLTLn_TLb I_|_J_LC I LJ U L题14解题图1 解：F = AB +AB =A B*2 .写出题2图主从型J-K触发器的逻辑 状态表。题1图JKQn+100:Qn 101010r 1 -11Qn2 解：Sd =Rd =1的A、B端输入波形如题 3 和S=0时输出端F的波形。题2图*3 .题3图所示逻辑电路图(b)所示，画出此电路在 S=131 / 203 解：. F = AS + BS , S =0,F = A;S=1,F =B。画出此电路在 S=1和S=0时 输出端F的波形如解题3图所示-TLFLTLn_(S=0) F(S=l) F(b)a -rLTLrLTLJnL(s=o)f rLTLTLTL cs=i)f JI_I_I解题3图