电路与电子技术基础作业及重点练习解答(ppt)课件

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1、太原理工大学电路与电子技术基础作业及重点练习解答(ppt)优选太原理工大学电路与电子技术基础作业及重点练习解答目 录 第1章 习题 第2章 习题 第5章 习题 第7章 习题 第1章 习题重点例题：例1.5，例1.8重点作业：1.9；1.15 1.4 试求图1.30所示电路在下列三种情况下的电流I1、I2、I3电压U2。（1）R3=8k（2）R3=（3）R3=0解:8k36V+-2kR3R2R1U2U+-I3I2I1112336(1)6A/24UIRRR 23113A2III 2223 824VUI R 3121236(2)0;3.6A28UIIIRR 2223.6 828.8VUI R 8k3

2、6V+-2kR3R2R1U2U+-I3I2I1213136(3)0;18A2UIIIR 2220VUI R 1.6 如图1.31所示电路，方框分别代表一个元件，各电压、电流的参考方向均已设定。已知I1=2 A，I2=-1 A，I3=3 A，I4=1 A，I5=-4 A，I6=-5 A，U1=4 V，U2=-2 V，U3=3 V，U4=-1 V，U5=-1 V，U6=2 V。求各元件的功率，并说明它们是吸收功率还是向外提供功率。P1=I1U1=8W；吸收功率；吸收功率P2=-I2U2=-2W；提供功率；提供功率P3=I3U3=9W；吸收功率；吸收功率P4=I4U4=-1W；提供功率；提供功率P5

3、=-I5U5=-4W；提供功率；提供功率P6=-I6U6=-10W；提供功率；提供功率1.9 试求图1.34所示各电路中独立电源的功率。并指出功率性质。1A22V+（a）解:图（a）2V2 1=2W;P 吸收功率1A(21 2)1=4W;P 提供功率2212=2W;P 吸收功率1A2V+（b）解:图（b）2V2 1=2W;P 吸收功率1A2 1=2W;P 提供功率1A12V+（c）21A12V+（d）解:图（c）2V22(1)=2W;1P 提供功率1A2 1=2W;P 提供功率2121=4W;P 吸收功率解:图（d）1A(1 22)1=4W;P 提供功率2V22(1)=2W;1P 提供功率21

4、21=4W;P 吸收功率2212=2W;P 吸收功率1.15 试求图1.40所示电路中各元件的功率。解:由KVL1115(10)2015III 12120A;1010AIII 10A1510=1000W;PI 提供功率2110II 0P 功率平衡。25205=2000W;P 吸收功率2201020=2000W;P 吸收功率11510(1520)=3000W;IP 提供功率205 15I110AII 第2章 习题重点例题：例2.2；例2.4；例2.8重点作业：2.2（a）；2.6；2.12（a）2.2 试用网孔法求图（a）电路的电流I和图（b）电路中的电压U。I30201A30V+-Im155V

5、+-5Im2Im3解:（a）由网孔法得m 2m 3m 2m 386=7610=3IIII Im1=1-5Im1+40Im2-30Im3=30-20Im1-30Im2+50Im3=-5m 2m 3m 2m 386=7610=3IIII m 276310701888=2A868036446 10I m 38763244266=1.5A8644446 10I m 2m3=21.5=0.5AIII UR32A24V+-Im148A+-1Im3Im2解:（b）设电流源电压为UIS方向如图+-UIS得网孔方程如下：Im1=2-3Im1+7Im2=-UIS-Im1+Im3=UIS-24R可等效去掉Im3-I

6、m2=8解得：Im2=-3A Im3=5A 则：U=-4Im2=12V2.6 试用节点法求5电阻消耗的功率。2208I20VI2510解:由节点12111120()220552UU 由节点1211118()552102IUU 120.750.210.(1)UU 12120.20.80.80.8.(2)UUUU 125UUI 由(2)式121.6UU 代入(1)式210V;U 116VU 1.2AI 25(1.2)5=7.2WP 2.12 求含源二端网络的戴维南等效电路。UOCa39VI6b6I(a)解:（1）求开路电压UOC91A63I 639VOCUII 解:（2）求内阻ROba3I 66I

7、 U端a9V6b戴维南等效电路ROUOC令 I=1A则 U端=9VI端I端=1+3/6=1.5ARO=62Aa4VU10b3U(b)UOC解:（1）求开路电压UOC32104UU 246V4OCUU 324UU 解:（2）求内阻ROa10ba6V2.5b戴维南等效电路ROUOCU端3U端I端令 U端=10V由KVL得I端=4A则 RO=2.54U端-10 I端=02.19电路如图2.45所示，负载电阻RL可任意改变，问RL为何值时其上可获得最大功率，并求出该最大功率PLmax。U端解:（1）求开路电压UOCU=10(2 0.1U)U=10VUOC=2 5+U+20 =40W（2）求内阻ROI端

8、将二端网络内部的电压源短路，电流源开路当：RL=RO=10时则：I端=0.1U+U/10 =2AU端=5I端+U=20ARO=U端/I端=10（3）求最大功率PMPM=40W这是两个网孔的电路，其网孔电流分别为2A和0.1U,则流过10的电流为（2 0.1U)第5章 习题重点例题：例5.1；例5.9重点作业：5.1；5.11；5.12（b）答:杂质半导体有N型和P型两种。N型半导体中多子为自由电子；少子为空穴。P型半导体中多子为空穴；少子为自由电子。杂质半导体中多子的浓度由掺杂浓度确定；少子的浓度与温度有关。5.1 杂质半导体有几种？它们当中的多子还少子分别是什么？它们的浓度分别由什么决定？5

9、.11已知放大电路中晶体管各极电位，试判断晶体管的类型和材料，x、y、z各是何电极？解:由-6-(-6.2)=0.2V,可见为锗晶体管；由UCUB UE，可见为PNP晶体管；yzx TUx=-9VUy=-6VUz=-6.2VBECT29V6.2V6VPNP型锗管|UBE|=0.60.7V，硅管，|UBE|=0.20.3V，锗管，NPN型C点电位最高，UBE0，PNP型C点电位最低，UBE0UBC=0.41V0UBUCUEUCEUBE 饱和 PNP管UBE=-0.2V0UCUBUE 放大 PNP管UBE=-4V0 损坏 NPN管UBE=0.3V0UBC=-5.7VUBUE 放大3AK150V-0

10、.1V-0.3V(e)3CK2B5.3V6V5.3V(f)3DG6B0V6V0.67V(g)3AX81C-9V-6V-5V(h)NPN管UBE=0.67V0UBC=-5.33VUBUEUCEUBE 放大 PNP管UBE=-0.3V0UBC=-0.2V0UBUCUE 饱和 PNP管UBE=-0.7V0UBC=4V0UBUEUC 截止5.16 图示电路中，UCC=12V,晶体管为硅管,UBE=0.7V,=50，试分析ui分别为0V、1V、1.5V时，晶体管的工作状态，并计算uo的值。（1）由ui=0V，即UBE=0V,小于管子的导通电压，管子的发射结反偏，集电结也反偏，晶体管工作在截止状态。Uo=

11、12V（2）由Ui=1V时，1V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:BCBCE10.7mA60 A512500.06mA3mA12mA19V0.7ViBEBCCCCuUIRIIUUI R 晶体管工作在放大状态解：+12V 1k ICIB5k RCRBuiuo（3）由Ui=1.5V时，1.5V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:因为 ICUBE，所以管子工作在放大区。第7章 习题重点例题：课件中的例题；例7.7；例7.9重点作业：7.7；7.14课件中例:电路如下图所示，已知 R1=10 k，RF=50 k。求:1.Auf、R2；2.若 R1不变,要求Auf为 10,

12、则RF、R2 应为多少？uORFuiR2R1+解：oFi1501.510uuRAuR 12110508.3k1050FFR RRRR FF12.1010uRRAR F1(10)10100kuRA R 121101009.1k10100FFR RRRR 7.7 电路如图7-52所示，试求输出电压uo的表达式。解：由虚断：-ouu 由分压：+i12uu 由虚短：-+uu 输出电压uo的表达式oi12uu uo10k_+20kui20k7.8 电路如图7-53所示，试求输出电压uo。i2V,u uo10k_+1k2k2kuiuo10k_+2ki12u解：由等效电路（反相比例器）：oii1012.55

13、V22uuu ui1ui212k+uo-12k43k7.9 电路如图7-54所示，问：（1）若ui1=0.2V，ui2=0V时，uo=？（2）若ui1=0V，ui2=0.2V时，uo=？（3）若ui1=0.2V，ui2=0.2V时，uo=？解：（1）为反相比例器oi1430.717V12uu 解：（2）为同相比例器oi212430.917V12uu 解：（3）为减法器o0.9170.7170.2Voouuu R1R2+uiuo-R4R5+uo-R3R610k100k10k7.10 电路如图7-55所示，问：R5=？才能使uo=-55 ui。解：第一级为同相比例器12o1ii111RRuuuR

14、第二级为反相比例器55o1ii4115510oRRuuuuR 5115510R 550kR 7.13 电压比较器如图7-58所示，UZ=5V。画出传输特性。若在同相输入端接-2V，则传输特性有何变化？ui+uo-RDZ解:(1)同相输入端接地时，传输特性。ii1)0,5V0,5Voouuuu uo-5V+5VOui2)传输特性。ui+uo-RDZ-2V解:(2)同相输入端接-2V时，传输特性。ii1)2V,5V2V,5Voouuuu 2)传输特性。uo-5V+5VOui-2Vuo+6VOui7.14 电压比较器如图7-59所示，UZ=5V，UD=0V。求阈值UT 并画出传输特性。ui+uo-R

15、3DZD3k+3VR1R210k20k解:(1)求阈值UT1231.5ViuRR 1.5VTU 2)传输特性。iZiD1.5V,6V1.5V,0VoouuUuuU -1.5VU+=0VU-=R1R1+R2 3+R2R1+R2 Ui=U+=0例:在图示电路中，已知RF=4 R1，求输出电压uo与ui1和 ui2的关系式。+ui1+ui2uo1R1RFuoo1o1uu 解：111Fo14,ioouuRRuu 作作用用时时：用用叠叠加加原原理理221F25)1(iioiuuRRuu 作作用用时时：12o45iioouuuuu 叠叠加加：例：电路如图所示，设运放是理想的，试计算Uo。+R1Rf1Ui=

16、0.6VUo1U2=0.8VUoR250kR4Rf2100k50k33k100kA1A2R333k解:V2.1i1f11 uRRuo第第一一级级为为反反相相比比例例器器V8.1)1(o12f222f2 uRRURRuo第第二二级级为为减减法法运运算算器器例：电路如图示，运放的最大输出为12V，稳压管 UZ=6V。输入ui是幅值为3V的三角波。试分别画出 UR 为2V、0V、2V三种情况下的传输特性和uo波形。uo_+URui10k10k1kDZUZuouio+6V-6V+2V。则则，时时，；则则，时时，V6V2V6V2V2)1(oioi uuuuuuuuUR电压传输特性解:输出uo波形otui

17、otuo+6V6V+2Vuo_+URui10k10k1kDZUZuouio+6V-6V。则则，时时，；则则，时时，V6V0V6V0V0)1(oioi uuuuuuuuUR电压传输特性解:输出uo波形UR=0 uituoot+6V6Vuo_+URui10k10k1kDZUZuouio+6V-6V-2V。则则，时时，；则则，时时，V6V2V6V2V2)1(oioi uuuuuuuuUR电压传输特性解:输出uo波形+6V6V-2Votuiotuo 第8章 习题重点例题：例8.5；例8.7；例8.10；例8.12重点作业：8.4（4）；8.7（1）；8.8（1）；8.11（2）(1);FABABCCD

18、 ()();FABABCCD (2)()()();FABACAC ;FABACAC (3)();FA BCDE();FAB CD E (4)()();FABCD;FABCD (5);FABCDE ;FA B C DE (6)();FABCDABCD ();FABCDABCD (1);FABCDAC()()();FABCDAC(2);FABBCAC()()();FABBCAC(3)FABCABCABCABC (1,2,4,7);m (0,3,5,6);FmABCABCABCABC (4)();FABCCD();FABCC D (5)();FAB CD ();FABCD(6);FAB CDE()(

19、)FABCDE (1)()();FA BCABCABC ()()()()()FA BCABCABCA BCABCABCABACABCABCABACACA BCFFABC (1)()()()()()()()()()()FA BCABCABCABCABCABCABCABCABCABCACABC(2);FACABCACDCD ()()()()()()FACABCACDCDA CBCC ADDA CBC ADA CBACCDA CBCCDACD(3);FABCABCABCABC ()()()FABCABCABCABCAC BBBC AAAB CCACBCAB (4);FABCABFABCABABCAB

20、ABC(6);FABBABFABBABABABAB (5)()()();FABCABABC ()FABCABABCAB CCABABABB ()()()()()FABCABABCABABB FB 10376()()(0,1,3,6,7)FABBCABAB BCABAB BCABABACBCABABCABCABCABCABCmmmmmm FABBCAB8.10:用卡诺图化简逻辑函数，如何才能保证写出最简单的逻辑表达式？解:8.11 用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与或式：解:7)5,6,2,(0,m),(1 CBAF）（CAB000111100111111CBAC C AF FA C ACAB 最

21、简与或式不唯一 15)13,8,7,5,3,(1,m),(2 D,CBAF）（CDAB000111100001111011111BDDAD C BAF 11(3)(,)()()F A B C DBCDD BCADB (,)()()()()F A B C DBCDD BCADBBCDBCADBBCDABDACD CDAB00011110000111101111111111(,)F A B C DBCD(4)(,)F A B C DABACDACBC (,)F A B C DABACDACBC CDAB000111100001111011111111111111(,)F A B C DABC 8.

22、13 OC门有什么主要特点？它有什么重要的作用？解:普通集成逻辑门输出端直接并联将烧坏内部的晶体管。OC门输出端可以直接并联。OC门8.14 三态门有什么主要特点？它有什么重要作用？解:例 写出下列逻辑函数的对偶函数：解:CDABBA F 1 ）（EDCBA F)()(2 3 EDCBA F ）（)()()(DCBABAF E DCBAF )(EDCBAF 例 写出下列逻辑函数的反函数：解:AC DCAB F (1)（ABC C BAC BA CB AF 2 ()DCB)(A F (3)()()(CADCBAF )()()()(CBA CBACB AC B AF )(DCBAF AC ABA,

23、B,CF )(1 )()()(2)CBAA,B,CF )(3)C BADBCADA,B,C,DF m(5,6,7)(1)m 5)11,13,14,1m(2,3,6,9,解:例 用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与或式：解:7)5,6,2,(0,m),(1 CBAF）（15)13,8,7,5,3,(1,m),(2 D,CBAF）（ABCD000111100001111011111BDDAD C BAF 11ABC000111100111111CBAC C AF DABCDCBC ABDBAD,CBAF ),(3 ）（)(C)A(C)BA()(),(4 CBBACBAF ）（ABCD000111100

24、00111101111111 12,13,14)6,10,4,(2,mDBDCCAB F 5,7)3,(2,mABC00011110011111ACBAF CBCACABBAF ABC00011110011111CAB AF AC BAF F ABC ACBC ABCBAF ),(5 ）ACBC AB F ABC00011110011111 第9章 习题重点例题：例9.2；例9.6；例9.10重点作业：9.3（1）；9.9；9.12（1）三变量的判奇电路，输入奇数个1输出为1，否则为0。设输入变量A、B、C输出变量Y:输入奇数个1输出为1，否则为0列出逻辑真值表Y(A,B,C)(1,2,4,7

25、)m ABCCBACBACBA CBA 写出逻辑表达式画出逻辑图YABC=1=19.3 试用门电路设计如下逻辑功能的组合逻辑电路。=A(BC+BC)+A(BC+BC)解:ABCDF00000000100010000110010000101001100011111000010010101001011111000110111110111111列真值表化简逻辑式CDAB000111100001111011111BCDACDABDABCY 画出逻辑图(2)试设计四变量的多数表决电路，当输入变量A、B、C、D中有3个或3个以上为1时输出为1。FABCD&1用与非门实现CD BACDABDABCCD BA

26、CDABDABCY FABCD&9.9 试用一个74LS138，3线-8线译码器和若干与非门组成全加器,并画出电路接线图。解:)7421(:,mS本本位位和和iimY 7421mmmmS 7421mmmm 7421YYYY )7653(:O,mC进进位位7653OYYYYC 1(1,2,4,7)Ym iiDmY 1YABCABCABCABC 2(3,5,6,7)Ym 0123m Cm Cm Cm C 103121;11;11;YYDDCDDC 2YABCABCABCABC 1233m Cm Cm Cm C 201232;20;22;21YYDDDCD 123m Cm Cm 例 分析图所示的电路

27、，写出Y的逻辑表达式。解:ABBABABABABABAY 异或功能例 分析图所示的电路，写出Y的的逻辑表达式。解:BA BA 1 YABY&AABBY=1=1=例 试设计用3个开关控制一个电灯的电路，要求任何一个开关都能控制电灯的亮灭。（1）设输入变量A、B、C输出变量Y:灯亮为“1”,灯不亮为“0”,（2）列出逻辑真值表 (1,2,4,7)C)B,(A,Y0mABCCBACBACBA CBA （3）写出逻辑表达式（4）画出逻辑图YABC=1=1例 一个由3线-8线译码器电路如图所示，试写出Y1和Y2的逻辑表达式。解:已知74138使能时,iimY )(1A,B,CY6210YYYY 6210

28、mmmm (0,1,2,6)6410mmmmm同理:C)B,(A,2Y6542YYYY 6542mmmm (2,4,5,6)6542mmmmm&Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A1B2C3G16G2A4G2B574LS138Y1Y2CBA1&例 画出用3-8译码器74138和门电路产生如下多输出函数的逻辑图。解:7575751CBAABCACYYYmmmm 74312(1,3,4,7)BCCBACB AYYYYYm 6403(0,4,6)CABCBYYYYm 已知74138使能时,iimY ACY1 BCCBACBAY2 CABCBY3 751YYY 74312YY

29、YYY 6403YYYY 1012364515141312111097YYYYYYYYABCGGG0123456712B2A74138Y2ACBY3Y1&例 八选一数据选择器电路如图所示，其中ABC为地址，D0D7为数据输入，试写出输出Y的逻辑表达式。W6D04D13D22D31D415D514D613D712A11G7C9B10Y574151CB1A0Y7766554433221100DmDmDmDmDmDmDmDmY 解:1 ;054176320 DDDDDDDDCBAC BACB AmmmmY (1,4,5)541例 试用8选1数据选择器74151实现函数 DCBBCCDBADCAY 解

30、:74151使能时,iiDYm ABCDDABCDCABDCABDCBABCDADBCADCBACDBADCBBCCDBADCAY 764321776643321DDDDDDDDDDDDmmmmmmmmmmmmmmm DD D,DD1,DDD0,DD24176350 A,CBB C,A ,接线图10ABCDY(A,B,C,D)71110943211514131256ABCGDDDDDDDDYW01234567741511 第10章 习题重点例题：例10.1；课件中的例题重点作业：10.4；补充作业：用74LS161构成一个十进制计数器，要求：列出有效状态转换图画出连线图10.4 时序逻辑电路按

31、照触发器动作方式可分为哪两类？对同步时序逻辑电路的描述需要用哪三个方程来完成。同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。输出方程、驱动（激励）方程、状态方程。解:0 1 00 0 01 0 01 1 0Q1DC1 QCPQ1DC1 QQ1DC1 Q&Q1Q2Q310.5 时序逻辑电路如图所示，试写出驱动方程、状态方程，试作出状态表及状态图，并指出电路是几进制计数器。解：（1）观察变量 状态变量Q3,Q2,Q1（2）驱动方程132nnDQ Q 21nDQ 32nDQ（3）状态方程11132nnnQDQ Q 1221nnQDQ 1332nnQDQ （4）状态表次 态现 态321nnnQQQ111321n

32、nnQQQ 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 10 1 11 0 01 1 0能自启动的五进制计数器010，101，111三个为非循环状态次 态现 态321nnnQQQ111321nnnQQQ 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 0 10 1 11 0 01 1 00 0 00 1 01 0 01 1 0（5）状态图Q3Q2Q10 0 00 0 10 1 11 1 01 0 01 0 10 1 01 1 1补充题1：采用清零法，用集成计数器74161组成6进制计数器。例 1例 试用74160构

33、成七进制、二十四进制计数器并上机仿真。解：1.已知74160为10进制计数器,将其构成七进制计数器QDQCQBQA0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 1 74160是同步置数，设预置数S0=0000，其反馈码SX1=S7-1 =0110反馈置数法反馈置数函数LOAD=QC QB 画连线图及状态图CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174160CP1 26 011070000取前七个状态&011110001001等待第7个CP脉冲置

34、入000074160构成7进制计数器的状态图0000000100100011010001010110初始状态反馈清零法 74160是异步清零数，其反馈码SX=S7=0111反馈清零函数CLR=QC QB QA 画连线图及状态图CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174160CP11 27 11100000&74160构成7进制计数器的状态图0111100010010000000100100011010001010110初始状态0111 仅瞬间出现2.用74160构成二十四进制计数器00001 224 010000100000解：1

35、00进制变成24进制CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD11741601CPCLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174160U1U2G1&12.用74160构成二十四进制计数器用74160构成四进制计数器用74160构成六进制计数器解：采用M=4624&1CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD11741601CPCLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1

36、174160U1U2G1试用74161构成十二进制并上机仿真 1解：已知74161为16进制计数器,将其构成十二进制计数器 74161是同步置数，设预置数S0=0000，其反馈码S121=S11 =1011反馈置数法反馈置数函数LOAD=QD QB QA 画连线图及状态图CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174161CP1 211 1101120000取前十二个状态&74161构成12进制计数器的状态图00000001001000110100010101100111100010011010101111001101等待第12个CP脉冲置入0011初始状态11101111反馈清零法 74161是异步清零数，其反馈码SX=S12=1100反馈清零函数CLR=QD QC 画连线图及状态图CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174160CP11 212 00110000&