电路与电子技术基础作业及重点练习解答(ppt)课件.ppt

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 2223.6 828.8

2、VUI R 8k36V+-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= I3U

3、3= 9W；吸收功率；吸收功率P4= I4U4= -1W；提供功率；提供功率P5= -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

4、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2121=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.

5、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+-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+-U

6、IS得网孔方程如下：Im1=2-3Im1+7Im2=-UIS-Im1+Im3=UIS-24R可等效去掉Im3-Im2=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。UOCa39V

7、I6b6I(a)解:（1）求开路电压UOC91A63I 639VOCUII 解:（2）求内阻ROba3I 66I 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P

8、Lmax。 。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

9、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？5.11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=0.41V

10、0UBUCUEUCEUBE 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-0.1V-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

11、,=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 = 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

12、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, 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：+i12

13、uu 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）：oii1012.55V22uuu 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oi212430.917V

14、12uu 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 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。

15、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-R3DZD3k+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 u

16、i2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=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

17、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otuiotuo+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-

18、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 () ();FABABCCD (2)()()();FABACAC ;FABACAC (3)();FA BCDE() ;FAB CD E (4)() ();FABCD;FABCD (5);FABCDE ;FA B C DE (6)();FABCDABCD ();FABCDABCD (1)

19、;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()()FABCDE (1)() ();FA BCABCABC () ()()()()FA BCABCABCA BCABCABCABACABCABCABACACA BCFFABC (1)() ()() () ()() () ()() ()FA BCABCABCABCABCABCA

20、BCABCABCABCACABC(2);FACABCACDCD ()()()()()()FACABCACDCDA CBCC ADDA CBC ADA CBACCDA CBCCDACD(3);FABCABCABCABC ()()()FABCABCABCABCAC BBBC AAAB CCACBCAB (4);FABCABFABCABABCABABC(6);FABBABFABBABABABAB (5)() () ();FABCABABC ()FABCABABCAB CCABABABB () () ()() ()FABCABABCABABB FB 10376()()(0,1,3,6,7)FABBCA

21、BAB 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

22、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 8.13 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。O

23、C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,B,CF )( 1 )( )()( (2)CBAA,B,CF )( (3) C BADBCADA,B

24、,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 ）（ABCD00011110000111101111

25、111 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,

26、7)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

27、 BACDABDABCY 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

28、Cm 例 分析图所示的电路，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,

29、CY6210YYYY 6210mmmm (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 CABCBY

30、3 751YYY 74312YYYYY 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

31、函数 DCBBCCDBADCAY 解: 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

32、换图画出连线图10.4 时序逻辑电路按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

33、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 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741

34、61组成6进制计数器。例 1例 试用74160构成七进制、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 01107000

35、0取前七个状态&011110001001等待第7个CP脉冲置入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

36、成二十四进制计数器00001 224 010000100000解： 100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&1CLR1LOAD9ENT10ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD11741601CPCLR1LOAD9ENT10

37、ENP7CLK2RCO15A3QA14B4QB13C5QC12D6QD1174160U1U2G1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&