电工学第六版下册-习题答案Word-版

14.3.2在图14.02的各电路图中，E＝5V，ui＝10sinωt，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压uo的波形。RDRDuiDEuouiRuouiEDuouiuoEE(a)(b)(c)(d)【解】：图14.02习题14.3.2的图105-10Ui(V)5t-10Uo(V)5t-10Uo(V)Uo(V)105tUo(V)105tt(a)电路的输出波形(b)电路的输出波形(c)电路的输出波形(d)电路的输出波形14.3.5在图14.05中，试求下列几种情况下输出端电位VF及各元件中通过的电流：（1）VA＝＋10V，VB＝0V；3（2）VA＝＋6V，VB＝＋5.8V；（3）VA＝VB＝＋5V，设二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。【解】：（1）DA优先导通91kΩDAVA1kΩDBVF=1+9×10VV=9V9VBVFR9kΩIDA=IR=F=R9×103A=1mA图14.05习题14.3.5的图DB截止，IDB＝0（2）设DA和DB两管都导通，应用节点电压法计算VF6+5.811，VF=11++111V=5.59V5.8V9可见DB管的确都导通。IDA=6−5.591×103A=0.41mA，IDB=5.8−5.91×103A=0.21mA，IR=5.599×10A=0.62mA（3）DA和DB两管都能导通5+5V=11V=4.47V,I=VF=4.47A=0.53mAF111++119RR9×103IDA=IDB=IR2=0.53mA=0.26mA214.4.2有两个稳压管DZ1和DZ2，其稳定电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到0.5V、3V、6V、9V和14V几种稳定电压，这两个稳压管（还有限流电阻）应该如何联结？画出各个电路。【解】：R＋＋0.5V＋R2R13VRDZ26VDZ2DZ1－－－DZ1R＋＋DZ19VRDZ16VDZ2－DZ214.3.2在图1所示的各电路图中，E=5V，ui=10sinωtV，二极管D的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压u0的波形。[解]图1:习题14.3.2图(a)ui为正半周时，uiE，D导通；uiE，D截止。ui为负半周时，D截止。D导通时，u0=E；D截止时，uo=ui。(b)ui为正半周时；uiE，D导通；uiE，D截止。ui为负半周时，D截止。D导通时，u0=ui；D截止时，u0=E。u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。图2:习题14.3.2图××14.3.5在图3中，试求下列几种情况下输出端电位VY及各元件中通过的电流。(1)VA=+10V，VB=0V；(2)VA=+6V,VB=+5.8V;(3)VA=VB=+5V.设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。[解]图3:习题14.3.5图(1)二极管DA优先导通，则10VY=9×1+9V=9VVY9IDA=IR==A=110R9×103A=1mADB反向偏置，截止，IDB=0(2)设DA和DB两管都导通，应用结点电压法计算VY：VY=65.8+11111V=11.8×9V=5.59V5.8V++19119可见DB管也确能导通。IDA=6−5.59A=0.41×10−31×103A=0.41mAIDB=5.8−5.59A=0.21×10−31×1035.59A=0.21mAIR=A=0.6210−39×103A=0.62mA×(3)DA和DB两管都能导通55+VY=11111V=4.74V++119VY4.74IR==A=0.5310R9×103A=0.53mAIDA=IDB=IR=20.53mA=0.26mA214.4稳压二极管14.4.2有两个稳压二极管DZ1和DZ2，其稳定电压分别为5.5V和8.5V，正向压降都是0.5V。如果要得到3V的稳定电压，应如何连接？[解]应按图4(a)或(b)连接，UZ=3V。图中R1、R2是限流电阻。图4:习题14.4.2图15.6射极输出器15.6.1在图5所示的射极输出器中，已知RS=50Ω，RB1=100kΩ，RB2=30kΩ，RE=1kΩ，晶体管的β=50，rbe=1kΩ，试求Au，ri和ro。[解]图5:习题15.6.1图Au=rbe(1+β)RE+(1+β)RE=(1+50)×1=0.981+(1+50)×1ri=RB1//RB2//[rbe+(1+β)RE]=16kΩro≈式中rbe+R0β1000+50=50Ω=21Ω16.2.6求图16.05所示电路的ui与uo的运算关系式。【解】：RFRuo1RFuR1uo1R1RR2uo2uo2uo1RFuuiR1R/2uououo2uo12RFuR1图16.05习题16.2.6的图16.2.9求图16.08所示的电路中uo与各输入电压的运算关系式。【解】：uo110ui1ui11kΩ10kΩuo110kΩ10kΩuououo110u5i210u2i3910Ωui2ui35kΩ2kΩ1.1kΩ10ui12ui25ui3图16.08习题16.2.9的图16.2.6求图4所示电路的uo与ui的运算关系式。[解]图4:习题16.2.6图【解】：RFRuo1RFuR1uo1R1RR2uo2uo2uo1RFuuiR1R/2uououo2uo12RFuR1uo=−uo1−uo1=−uo1−uo1=−2uo1=ui117.2.1试用自激振荡的相位条件判断图17.02所示各电路能否产生自激振荡，哪一段上产生反馈电压？UCCUCCUCCUCC－ufuf－ufuf－－－－－－＋＋＋＋ubeufuf(a)（b)图1702习题17-2的图（c)（d)【解】：（a）根据瞬时极性判别，为负反馈，不能产生自激振荡。（b）ube=uf，正反馈，能产生自激振荡。(c)负反馈，不能产生自激振荡。(d)同（b）17.2.1试判别图1所示的放大电路中引入了何种类型的交流反馈。[解]图中RF为反馈电阻。设在ui的正半周，晶体管各级交流电位的瞬时极性为图1:习题17.2.1图B1(⊕)−→C1(ﾪ)−→B2(ﾪ)−→E2(ﾪ)−→B1(⊕)即可看出，发射极E2交流电位的负极性反馈到基极B1，降低了B1的交流电位，使Ube1减小，故为负反馈。另外，反馈电路从发射极引出，引入到基极，故为并联电流反馈。第十八章直流稳压电源18.2.2试分析图18.05所示的变压器副边绕组有中心抽头的单相整流电路，副边绕组两端的电压有效值各为U：（1）标出负载电阻RL上的电压u0和滤波电容C的极性；（2）分别画出无滤波电容器和有滤波电容器两种情况下负载电阻上电压u0的波形，是全波还是半波；（3）如无滤波电容器，负载整流电压的平均值U0和变压器副边绕组每段的有效值U之间的数值关系如何？如有滤波电容器，则又如何？D1u+Cu0u-RL-D2图18.05习题18.2.2的图（4）分别说明无滤波电容器和有滤波电容器两种情况下截止二极管所承受的最高反向最高电压UDRM是否都等于22U；（5）如果整流二极管D2虚焊，U0是否是正常情况下的一半？如果变压器副边绕组中心抽头虚焊，这时有输出电压吗？（6）如果把D2的极性接反，是否能正常工作？会出现什么问题？（7）如果D2因过载损坏造成短路，还会出现什么其它问题？（8）如果输出短路，又将出现什么问题？（9）如果图中的D1和D2都接反，是否仍有整流作用？所不同者是什么？【解】：（3）无C滤波：UO0.9Uuium有C滤波：UO1.2U[RC(3~5)T]20ωt（4）有无电容滤波时，均有DDRM=22U,因当变压器副边电压为极值时，均为一个二极管导通，另一个二极管截止。此时截止的二极管上承受反向最高压降为22。（5）D2虚焊，如无电容，此时为半波整流，则U0=0.45V为全波整流U0＝0.9V的一半；如有电uOum0无电容滤波ωtuO容，不是。变压器副边中心抽头虚焊，此时不能um0有电容滤波ωt习题18.2.2(2）的解构成回路，无输出电压。（6）D2接反，则正半周时D1D2均导通，副边绕组短路。（7）同（6）。（8）输出短路，也使变压器副边绕组短路，导致D1D2被烧短路。（9）D1D2都接反时，有全波整流作用，不同的是RL的极性与以前极性相反。第二十章门电路和组合逻辑电路20.5.5在“与非”门最多允许五个输入端的条件下，用“与非”门实现下列逻辑关系：F=a+b+c+d+e+f【解】：“1”“1”F=a+b+c+d+e+f=abcdef=abcde⋅fa＆＆＆cFdef20.5.6应用逻辑代数推证下列各式：(1)ABC+A+B+C=1(2)AB+AB+AB=B+A(3)AB+AB=AB+AB(4)AB+ABCD(E+F)=AB(5)(A+B)+(A+B)+(AB)(AB)=1证：（1）ABC+A+B+C=ABC+ABC=1∴ABC+A+B+C=1AB+AB+AB=A+B+AB+AB=A(1+B)+B(1+A)=A+B（2）∴AB+AB+AB=A+B（3）AB+AB=AB⋅AB=(A+B)(A+B)=(A+B)(A+B)=AA+AB+AB+BB=AB+AB∴AB+AB=AB+ABAB+ABCD(E+F)=AB[1+CD(E+F)]=AB（4）∴AB+ABCD(E+F)=AB（5）(A+B)+(A+B)+(AB)(AB)=AB+AB+(AB)(AB)=AB+AB+(AB)(AB)=(AB)(AB)+(AB)(AB)=1∴(A+B)+(A+B)+(AB)(AB)=120.6.9图20.12是两处控制照明灯的电路，单刀双投开关A装在一处，B装在另一处，两处都可以开闭电灯，设F=1表示灯亮，F=0表示灯灭，A=1表示开关往上扳，A=0表示开关往下扳。B亦如此，试写出灯亮的逻辑式。【解】：F=AB+ABF220VAB图20.12习题20.6.9的图20.6.10当输入端A和B同时为“1”或同时为“0”时，输出为1。当A和B的状态不同时，输出为“0”。这是“同或”门电路，试列出其状态表，写出其逻辑式，并画出其用“与非”门组成的逻辑电路。【解】：A＆B＆＆逻辑式F=AB+AB逻辑图用“与非”门实现F=AB+AB=AB+AB=AB⋅AB20.6.11图20.13是一密码锁控制电路，开锁条件是：拨对号码:钥匙插入锁眼将开关S闭合。当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号为“1”，接通警铃。试分析密码ABCD是多少？【解】：ABCD=1001时，F1=0，F2=1开锁信号F3=1，锁打开所以，密码ABCD=1001。ABF001010100111状态表ABF001010100111S+5V＆开锁信号F3A1＆F1B1F21C＆报警信号FJQCQQCQ4D图20.13习题20.6.11的图21.1.4当主从J-K触发器的CP、J、K端分别加上图21.04所示的波形时，试画出Q端的输出波形。设初始状态为“0”。【解】：见图21.04。CCOtOJSO0KtR00“0”图21.03习题21.1.3的图OtQOt图21.04习题21.1.4的图22.1.5已知时钟脉冲CP的波形如图21.1.5所示，试分别画出图21.05中的各触发器输出端Q的波形。设它们的初始状态为“0”。【解】：JQCKQ(a)(b)JQCKQ(c)“0”DQCCQ(d)(e)(f)图21.05习题21.1.5的图CQ(a)Q(c)(d)“0”Q(e)(f)(b)“0”“0”21.1.6在图21.06的逻辑图中，试画出Q1和Q2端的波形图，时钟脉冲CP的波形如图21.1.5所示，如果时钟脉冲的频率是4000Hz，那么Q1和Q2波形的频率各为多少？少？设初始状态Q1＝Q＝02【解】：Q1Q2C“1”“1”JQJQCCCQ1KQKQ图21.06习题21.1.6的图Q2Q1波形为2000HzQ2波形为1000Hz21.1.7根据图21.07的逻辑图及相应的CP、RD和D的波形，试画出Q1端和Q2端的输出波形，设初始状态Q1＝Q2＝0。【解】：SD=1CQ1Q2OtRDDDQJQCC