《电工与电子技术》习题册习题解答.doc 53页

'《电工与电子技术》习题与解答第二章：正弦交流电路、第三章：三相交流电路一、单项选择题*1．R、L串联的正弦交流电路如题1图所示，若uR=52sin(ωt+10°)V，uL=52sin(ωt+100°)V，则总电压u为(B)。A.5sin(ωt+45°)VB.10sin(ωt+55°)VC.52sin(ωt+110°)VD.102sin(ωt+70°)V*2．负载为三角形连接的三相电路，若每相负载的有功功率为30W，则三相有功功率为(C)。A.0B.303WC.90WD.903W**3．某电感L接于频率为50Hz的正弦交流电路，设电感L=0.1H，则该电感的感抗等于(C)。A.3.14ΩB.0.032ΩC.31.4ΩD.314Ω*4．某三角形联接的纯电容负载接于三相对称电源上，已知各相容抗Xc=6Ω，线电流为10A，则三相视在功率(B)。A.1800VAB.600VAC.600WD.1800W5．有关题5图示电路电流I的下列计算公式中，错．误．的是(B)。URUCA.B.RjCUC.jCUCD.1(R)jC6．三相对称负载星形接法，若电源线电压为380V，线电流为10A，每相负载的功率因数为0.5，则该电路总的有功功率为(C)。A.1900WB.2687WC.3291WD.5700W*7．纯电感元件的正弦交流电路如题7图示，1 已知电源的角频率为，其U与I的正确关系是(B)。A.UjILB.UjIL1C.UjIL1D.UjIL8．题8图示电路中，u=Umsin(t180)，i=Imsint则此电路元件是(B)。A.电容元件B.电阻元件C.电感元件D.电阻与电感串联元件*9．已知单相交流电路中某负载无功功率为3kVar,有功功率为4kW，则其视在功率为(C)。A.1kVAB.7kVAC.5kVAD.0kVA10．已知单相交流电路中某负载无功功率为6kVar,有功功率为8kW，则其视在功率为(C)。A.13kVAB.2kVAC.10kVAD.0kVA11．下列物理量中，通常采用相量法进行分析的是（A）A．随时间变化的同频率正弦量B．随时间变化的不同频率正弦量C．不随时间变化的直流量D．随时间变化不同周期的方波变量12．电容元件的正弦交流电路如题12图所示，其U与I的正确关系式是（C）。A．UjICB．UjICC．UjI1CD．UjI1C*13．正弦交流电流的频率为50Hz，有效值是1A，初相角90°，其时间表示式为（B）。A.i(t)=sin(314t+90°)AB.i(t)=2sin(314t+90°)AC.i(t)=cos(314t+90°)AD.i(t)=2cos(314t+90°)A**14．如题1－14图，C=1μF，u=500sin1000t(V)，则i为（C）。A.500sin(1000t+90°)AB.500sin(1000t-90°)AC.0.5sin(1000t+90°)A2 D.0.5sin(1000t-90°)A**15．已知某元件Z=10－j4(Ω)，则可判断该元件为（C）。A.电阻性B.电感性C.电容性D.不能确定*16．三相四线制电路中，已知三相电流是对称的，并且IA=10A，IB=10A，IC=10A，则中线电流IN为（C）。A.10AB.5AC.0AD.30A17．在正弦交流电路计算中，正确的基尔霍夫电流定律相量表达式是（B）。A.Σi=0B.ΣI=0C.ΣIm=0D.ΣI=0*18．若三相四线制供电系统的相电压为220V，则线电压为（C）。A.220VB.2202VC.2203VD.3802V19．已知正弦电压u的波形如题1－19图所示，则其正确的瞬时值表达式是（D）。20．某交流电路中，电感L与电阻R串联，已知感抗XL=7.07Ω，电阻R=7.07Ω，则其串联等效阻抗|Z|为(B)。A.14.14ΩB.10ΩC.7.07ΩD.0Ω*21．为了提高感性负载电路的功率因数，通常采用的方法有（D）。A．串联电感B．串联电容C．并联电感D．并联电容22．用符号Um表示的物理量是正弦交流电压的（D）A.有效值B.有效值相量C.最大值D.最大值相量33sin(314t30)A*23．负载三角形连接的对称三相电路，若线电流iA=，则相电流iAB为（C）33sin314tAA.3sin314tAB.3sin(314t60)A33sin(314t60)AC.D.*24．三角形连接的对称三相电源的线电压UAB与其相应相电压UA的关系是UAB=（A）A.UAB.2UAC.3UAD.3UA3025．设电路中按关联方向某元件上的电压u与电流i分别为u=－Umsinωt，i=Imcosωt，则此元件是（A）A.电感元件B.电容元件C.电阻元件D.电阻与电容串联元件3 U2200I223026．已知某负载两端电压为V，流经的电流为A，其正确的相量图是下列相量图中的（B）27．题1－27图示电路中电流I与电压U及电路参数R、XL、XC之间的正确关系式是（D）UUA.IB.IRXLXCRXCXLUUC.ID.I22222RXLXCR(XLXC)28．在正弦交流电路中，某负载的有功功率P=1000W，无功功率Q=577var，则该负载的功率因数为(D)A.0.5B.0.577C.0.707D.0.86629．正弦电压u的波形如题29图所示，其正确的解析表达式是（D）A.u=-311sin(250πt+)V4B.u=311sin(250πt-)V43C.u=-311sin(500πt-π)V43D.u=311sin(500πt-π)V题29图4130．题30图示正弦交流电路中U=220V，R=ωL==100Ω，此电路消耗的有C功功率是(B)A.2.2×100WB.2.22×100WC.2.2×300WD.2.22×300W题30图31．某正弦电流当其相位角为时取值为5A，则可知该电流有效值为(B)。6A.5AB.7.07AC.10AD.14.14A32．已知三相电源电压uOOA=2202sin(314t-12)V，uB=2202sin(314t-132)V，uC=2202sin(314t+108O)V,则当t=0.01s时，三相电源电压之和uA+uB+uC为(B)A.220VB.0VC.-220VD.6602V4 33．某正弦交流电压u的初相位为45°，在t=0时u=220V，则u的有效值为(A)A.220VB.380VC.144VD.155V34．在R、L、C串联正弦电路中，若电阻上电压为9V，电感上电压为30V，电容上电压为18V，则电路的总电压U为(B)A.57VB.15VC.21VD.3V35．已知单相交流电路中某负载视在功率为5kVA，有功功率为4kW，则其无功功率Q为（B）。A.1kVarB.3kVarC.9kVarD.0kVar36．某电容C与电阻R串联，其串联等效阻抗|Z|=10Ω，已知容抗Xc=7.07Ω，则电阻R为（B）。A.17.07ΩB.7.07ΩC.2.93ΩD.10Ω*37．当三相对称交流电源接成星形时，若线电压为380V，则相电压为（C）。A.3803VB.3802VC.380/3VD.380V38．三角形接法三相对称电阻负载原来接于线电压为220V三相交流电源上，后改成星形接法接于线电压为380V的三相电源上。则该三相负载在这两种情况下I1的线电流的比值为=（A）。设I△1是三相负载三角形接法接于线电压为IY1220V的三相交流电源时的线电流，IY1是三相负载星形接法接于线电压为380V的三相交流电源时的线电流。A.1.7B.1.4C.0.6D.0.739．某电路组件中，按关联方向电流i102sin(314t90)A，两端电压u2202sin314tV，则此组件的无功功率Q为（C）A.-4400WB.-2200varC.2200varD.4400W40．题40图示电路中，u为正弦交流电压，其角频率为，则此电路中的阻抗|Z|为(A)212A.(R1R2)(L)C212B.(R1R2)(L)C1C.(R1R2)LC题40图1D.R1R2LC41．在负载为三角形连接的对称三相电路中，各线电流与相电流的关系是(D)A.大小、相位都相等B.大小相等、线电流超前相应的相电流90C.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流超前相应的相电流30D.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流滞后相应的相电流30*42．某三相交流电源的三个电动势接成星形时线电压有效值为6.3kV，若将5 它接成三角形，则线电压有效值为(C)。A.6.3kVB.10.9kVC.3.64kVD.4.46kV43．电容C的端电压为uC=1002sin（200t－60°）V，通过电容的电流IC＝40mA，则电容C为（B）A．2FB．2FC．12.5FD．12.52F*44．负载为三角形连接的对称三相电路中，若线电压UAB380／0°V，线电流IA23／15°A，则负载的功率因数为（B）A．0.5B．0.707C．0.86D．0.96645．题45图所示正弦电路中，电源频率为50Hz，电感L31＝H，电容C＝F，此电路的阻抗｜Z｜等于（B）314314A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω题45图46．题46图中，U和I的关系是【B】A.U=(R+jωL)IB.U=－(R+jωL)IC.I=(R+jωL)UD.I=-(R+jωL)U题46图47．题47图ab两端的等效阻抗是【B】A.0ΩB.1ΩC.(1+j)ΩD.2Ω题47图48．题48图中，已知电压源的P=2W，则Z1的P1是【C】A.0.25WB.0.5WC.1WD.2W题48图49．组件接在交流电源两端，已知该组件吸收P=1W，Q=-1var，则该组件可能是【C】A.电阻组件B.电阻电感串联组件C.电阻电容串联组件D.电阻电容并联组件50．电感接在有效值为2V的交流电压源两端，已知吸收Q=1var，则该电感的阻抗是【D】A.jΩB.j2ΩC.j3ΩD.j4Ω••51．星形连接的对称三相电源的线电压UAB与其相应的相电压UA的关系是•UAB=（D）6题52图 52．正弦电压u=Umsin(ωt+)的波形如题52图所示，则=（C）A.-30ºB.0ºC.30ºD.150º53．已知在R、L串联的正弦交流电路中，总电压U=30V，L上的电压UL=18V，则R上的电压UR应为（B）A.12VB.24VC.48VD.482V54．已知正弦电流的有效值相量为I1045A，则此电流的瞬时值表达式是下列式中的（C）A.10sin(ωt－45º)AB.10sin(ωt＋45º)AC.102sin(ωt－45º)AD.102sin(ωt＋45º)A55．通过电感L的电流为iL=62sin(200t+30º)A，此电感的端电压UL=2.4V，则电感L为（B）A.2mHB.2mHC.8mHD.400mH56．电路如题56图所示，已知I1=3A，I2=4A，I3=8A,则I等于（B）A.1AB.5AC.15A题56图D.0*57．对称三相负载每一相产生的有功功率和无功功率分别为40W、30var，则三相总的视在功率为（C）A.70V·AB.50V·AC.150V·AD.10V·A58．设题58图示正弦交流电路中XL>XC，则下列表示此电路电流与各电压关系的相量图中，正确的是（A）题58图**59．有功功率P、无功功率Q与视在功率S之间，正确的关系式是（D）2222A.S=P-QB.S=PQC.S=P+QD.S=PQ60．题60图示正弦交流电路中(XL≠XC)，电流i与7题60图 电压u的相位关系是（B）A.同相B.相差90°C.相差120°D.反相61．若QL和QC分别为电路中电感和电容产生的无功功率，则该电路总的无功功率Q可表示为（C）A．Q=|QC|-|QL|B．Q=QC-QLC．Q=|QL|-|QC|D．Q=QL+QC62．电路如题62图所示，已知I1=3A，I2=8A，I3=4A则电流I等于（B）A．1AB．5AC．7AD．15A题62图63．在三相四线制供电系统中，电源线电压与相电压的相位关系为（D）A．线电压滞后于对应相电压120°B．线电压超前于对应相电压120°C．线电压滞后于对应相电压30°D．线电压超前于对应相电压30°64．在负载为纯电容组件的正弦交流电路中，电压u与电流i的相位关系是（A）A.u滞后i90ºB.u超前i90ºC.反相D.同相二、填空题不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。**1．电感（电容）元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为磁场（电场）能量储存起来。*2．有三个电阻，阻值均为R=10Ω，作三角形连接后接在线电压为380V的三相电网中，则其线电流有效值为383A，相电流有效值为__38__A。**3．电压u=141sin(314t+30°)V，则该电压的频率为__50__Hz.4．已知正弦电压u=Umsin(tu)，其中u称为此电压的初相位角。*5．若R、L、C串联电路按关联方向电流I与电阻电压UR、电感电压UL、电容电压UC构成的相量图如题5图所示，则此电路的性质为容性。**6．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越大。*7．已知正弦电压的有效值为200V，频率为100Hz，初相角为45，则其瞬时值表达式u=2002sin(200t45)V。**8．正弦量的三要素是最大值（或有效值）、频率和初相角。*9．对称三相电源是指三个幅值相等、频率相同和三相互差120度电动势8 的电源。*10．对称三相电动势是指三个幅值相等、频率相同和三相互差120度的三相电动势。*11．负载三角形连接的对称三相电路中，线电流I1是相电流Iph的3倍。12．在正弦交流电路中，电容C越大，频率f越高，则其容抗越小。13．题13图示正弦交流电路的U、I、Z均已知，其有功功率可表示为P＝UIcos1**14．若将电容量C＝F的电容器接到工频3146交流电源上，则此电容器的容抗X＝10C15．题15图示电路中，电流i=5sinωtA,R=2Ω,ωL=2Ω。则电压u的有效值为__10_V，u的初相位为45。16．角频率ω与频率f的关系式是ω=2f。*17．若三相电动势依次达到最大值的次序为A—C—B，则称此种次序为负相序（逆相序）。*18．R、C串联的正弦交流电路中，电阻组件的端电压为12V，电容组件的端电压为16V，则电路的总电压为题15图__20__V。**19．R、C串联的正弦交流电路，若R=XC,则该电路的功率因数为20.707。220．若电源电压有效值保持不变而频率提高时，则R、C串联正弦交流电路的电流有效值将__增大__。*21．负载三角形连接的三相对称电路，每相负载阻抗均为1060，电源的线电压有效值为380V，则线电流有效值为383A。22．R、L串联正弦交流电路，已知总电压与总电流的相位差为30°，感抗XL=100Ω，电阻R=1003Ω。题23图*23．i1与i2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A和10A，它们的波形如题23图所示，则i1=103sin(t30)A，i2=10sin(t60)A。24．i1与i2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A和10A，它们的波形如题24图所示，则i1的初相位等于30，i2的初相位等于60。题24图9 25．已知某负载ZZ的端电压为UU，则此负载中的电流uUUI()。uZZ*26．有一三相对称负载联成三角形接于线电压UL=220V的三相电源上，已知负载相电流为20A，功率因数为0.5。则负载从电源所取用的平均功率P=_6600_W;视在功率S=_13200_VA。27．随时间t变化的正弦量在t＝0时的相位角，称为此正弦量的初相角。*28．电容组件是一种储能组件，可将电源提供的能量转化为电场能量储存起来。29．当加在电容组件两端的交流电压的幅值不变而频率增高时，流过电容组件的电流将__增大__。30．已知题30图的相量图中II，U的大小为U，则U＝U30。题30图31．式Q2C=IXC是表示电容组件在正弦电路中的无功功率计算公式。Um32．正弦交流电压的最大值Um与其有效值U之比=2。U33．某一负载的复数阻抗为Z=20－j30Ω，则该负载电路可等效为一个电阻组件和一个__电容__组件串联的电路。**34．在交流电路中，有功功率的单位是瓦(W)、千瓦(kW)，无功功率的单位是乏（Var）、千乏（kVar），而视在功率的单位是伏安或千伏安。*35．市用照明电的电压是220伏，这是指电压的__有效__值，接入一个标有“220V,100W”的白炽灯后，灯丝上通过的电流的有效值是0.45A，电流的最大值0.64A。36．正弦电流通过纯电感组件时，电感两端电压的相位__超前__于流过电流的相位90°。37．题37图示正弦交流电路中，已知U8090V，R1=10Ω,R2=20Ω,R3=10Ω,则R2两端电压U2＝4090V。题37图38．日光灯镇流器的电路模型可等效为一个电阻组件和一个电感组件串联电路。39．题39图所示电路中，两个电压表读数如图所示，则电压u的有效值U＝102V。40．设相量I=（3－j4）A，角频率ω=314rad/s，则题39图对应的正弦量是i(t)＝52sin(314t53.1)A。*41．对称三相电路的平均功率为P，线电压为Ul，线电流为Il，则功率因数λP＝。3UIll10 三、简析题1．正弦电路如题1图所示。试求：(1)以U1为参考相量，作出U1、I、UC、UR的相量图；(2)说明当U1及R、C不变、电源频率f增大时，I、UC、UR比原来增大还是减小?1．解：（1）以U1为参考相量，作出UI、I、UC、UR的相量图如图所示。11（2）当U1及R、C不变，由于XC，C2fCUI故X随电源频率f增大而减小，因为IC22RXC所以I增大；因为URI所以U增大；RR22又因为UUU所以U减小。CIRC2．图示对称三相电路中，RAB=RBC=RCA=100，电源线电压为380V，求：（1）电压表○V和电流表○A的读数是多少?（2）三相负载消耗的功率P是多少?2．解：（1）○V表读数为380V380○A表读数为36.58A1003802（2）P3()1004332W100#*3．三相对称交流电路，电源为顺相序，已知A相相电压uA（t）=380sin314tV，负载为星形联接，每相负载Z=(3+j4)Ω，求负载的线电流的有效值相量。3803．解：已知U380V，可得U268.7Vm2因为星接时线电流等于相电流，故得UA268.7268.7I53.753.1AAZ3j4553.1AI53.753.112053.7173.1AB根据对称性有：I53.753.112053.766.9AC**4．有一电感线圈接于100V、50Hz的正弦交流电源上，测得此电感线圈的电流I=2A，有功功率P=120W，求此线圈的电阻R和电感L。11 P1204．解：R30URI30260V22RI22222U100U1006080VLR80X40L2X40LL0.1274H127.4mH23.1450**5．有一电感线圈，当接于电压为32V的直流电源时，测得线圈电流为4A，将其改接到50Hz,60V的交流电源上，电流为6A，求线圈的电阻和电感。32605．解：R8Z10462222XZR1086LXX6LLL19.1mH2f314**6．一台星形连接的三相发电机，相电流为120A，线电压为800V，功率因数为0.8，求此发电机提供的有功功率、无功功率和视在功率。6．解：因为星接时线电流等于相电流，且22sin1cos10.80.6，所以P3UIcos＝3×800×120×0.8＝133kWllQ3UIsin=3×800×120×0.6=99.8KVarll2222SPQ13399.8166.3KVA7．题7图（a）所示无源二端网络电路中的u、i随时间t按正弦规律变化，如题7图（b）所示，已知电压有效值U＝70.7V，电流最大值I=10A，试分析确m定题7图（a）示方框内电路等效元件的性质及参数大小。7、解：由题7图（b）可知：T0.02s，f50Hz，314rad/s，则u、i表达式为：uUsin(t)2Usin(t)muu270.7sin(314t)V100sin(314t)ViIsint＝10sin314tAm2212 U100m阻抗角0阻抗z10ui22I10m∵电阻Rzcos10cos0且电抗Xzsin10＞022∴该元件为纯电感。8．电路如题2图所示。已知R=30Ω，XUV。求I、C1=15Ω,XC2=25Ω,60RU、U、U，并画出电压、电流的相量图。C1C2解题8图题8图U608解：IR0.20AR30UI(jX)0.201590390VC1C1UI(jX)0.202590590VC2C2UUUU603905906j81053.1VRC1C2#*9．在负载为三角形连接的对称三相电路中，每相负载由R和XL串联组成。已知线电压U3800V，线电流I6.5883.1A。求R、XABAL的数值及三相负载消耗的总功率P。9解：I6.5883.1AAI6.5853.1∴IA3.853.1AAB3303U3800AB∴Z10053.160j80I3.853.1AB∴R60X80coscos53.10.6L∴P3UICOS33806.580.62.6kW11#*10．题10图示正弦交流电路中，欲使输出电压u2超前输入电压u1的相位角为60°，若R=100Ω，试求电感L应取多大值?(设电源角频率为1000rad/s)。13题10图 10解：按题目要求可画出相量图如图所示，由于阻抗三角形和电压三角形是相似三角形，由图可得XL3tan30R333XR100L333XL1000L100L33∴LH57.7mH3011．在R、L串联电路中，外加电压u2202Sin314tV，按关联方向电流i222Sin314t45A，求此电路的阻抗Z、电阻R及电感L。U22011解：Z10RZcos10cos457.07I22XL7.07XZsin10sin457.07L22.5mHL31412．电路如图所示，已知R＝6Ω，当电压u=122sin（200t＋30°）V时，测得电感L端电压的有效值UL＝62V，求电感L。12解：已知U＝12V，UL＝62V，R＝6Ω，200rad/s由电压△可得：2222UUU12(62)1447262VRLU62RI2AR6U62LX6LI2X6LL0.03H30mH题12图200**13．对称三相电路的线电压为380V，负载星形连接，每相负载阻抗为Z＝12＋j7Ω，求负载的相电流大小及电源输出功率P.2213解：由Z12j7可得：Z12713.9，R12380三相负载对称Y接U＝380V，则：U＝＝220V线相3U相220I＝15.8A相Z13.914 22P3IR315.8128987W相14．电路如题14图所示，已知R=10kΩ，C=5100pF，外接电源电压u=2sintV，频率为1000Hz，试求：（1）电路的复数阻抗Z；•••（2）I、UR、UC.题14图14解：131（1）ZRjXRj1010jc312C210510010(10j31.2)k32.872.2k（2）U10VUI3.0510272.2mA30.572.2AZUIR0.30572.2VRUjI10.95217.8VCC**15．如题15图所示电路中，三角形联结的对称负载，电源线电压Ul=220V，每相负载的电阻为30Ω，感抗为40Ω，试求相电流与线电流。15解：已知R30，X40，则L22Z304050，又已知U＝220V，线三相对称负载△接，则U＝U＝220V相线U相220∴I＝4.4A相Z50I＝3I＝4.43A题15图线相16．题16图示电路中R=3Ω，L=12．74mH，电源电压u=2202sin314tV，试求：（1）电流I；（2）电阻及电感的端电压UR、UL.16解：U220V,314rad/sR33XL31412.74104L22Z345U220（1）I44A题16图Z5（2）URI344132VRUXI444176VLL15 四、计算题#*1．在题1图示电路中，u=1002sin(314t+45°)V，电流相量I20A，电容电压有效值Uc=50V。求：(1)R，L，C；(2)有功功率P，无功功率Q及视在功率S。1．解：（1）对应于u的相量为U10045VU10045Z5045I2045U50CX25CI2XZsin＝50×0.707＝35.35XXX＝35.35＋25＝60.35LC2222RZX5035.3535.35或：RZcos＝50×0.707＝35.35X60.35LL192.2mH31411C127.3FX31425C（2）PUIcos＝100×2×0.707＝141.4WQUIsin＝100×2×0.707＝141.4VarSUI＝100×2＝200VA#*2．一盏日光灯接于220V工频交流电源上，工作时的等效电路如题2图所示。测得灯管两端的电压为60V，镇流器两端的电压为200V，镇流器消耗的功率为4W，电路中的电流为0.4A，工作时的等效电路如题37图所示，求灯管的等效电阻R、镇流器的等效电阻r与等效电感L、灯管及整个电路消耗的功率P。U200L2解：Z500rLI0.4P4rr2522I0.422XZr499.4LrLX499.4LL1.59H314U60RR150I0.416 PUI600.424WRRPPP24428WRr3．电路如图所示，已知u=1002sin（100πt+30°）V，i=22sin（100πt+83.1°）A。求：R、C、UR、UC、有功功率P和功率因数cos，并画出电流及各电压的相量图。3解：u、i的相量表达式为：U10030VI283.1A3083.153.1uiU100Rcoscos(53.1)500.630I2U100Xsinsin(53.1)50(0.8)40XCI2X40C661010C79.6FX10040CURI30283.1V6083.1VRUjXI9040283.1CC806.9Vcoscos(53.1)0.6PUIcos10020.6120W画出电流及各电压的相量图如右图所示：#*4．在题4图示电路中，R=1Ω，C=0.001F，us=3sin(1000t-)V。求：2(1)电压uc,uR；(2)电路的有功功率P；(3)作U,I,U,U的相量图。SRC4解：（1）R1，11X1ZRjX1j12CCC10000.00143U3UVISAS22Z2433URIVusin(1000t)VRR242217 33UjXIVCC2433usin(1000t)VC242323（2）PIR()1W24（3）作U,I,U,U的相量图如右SRC图所示：5．在题5图示电路中，已知：R=30Ω，L=127mH,C=40μF,u=2202sin(314t+30°)V。求：(1)电流i(2)有功功率P及功率因数··(3)画出相量图(含U，I)。5解：R30，3XL3141271040L11题5图X80C6C3144010ZRj(XX)30j(4080)30j405053.1LC53.1，coscos(53.1)0.6（1）U22030VU22030I4.483.1AZ5053.1i4.42sin(314t83.1)A（2）PUIcos2204.4cos(53.1)2204.40.6581W（3）URI304.483.113283.1VRUjXIj404.483.1176173.1VLLUjXIj804.483.13526.9VCC画出相量图如下图所示：6．在题6图电路中，已知R=2Ω，L=1H，i(t)=14.14sin(2t)A，求u(t)、iL(t)、18 电路的有功功率和无功功率及功率因数。6解：已知2rad/s，L1HXL212L由i(t)=14.14sin(2t)A14.14得I0100A2题6图2j2ZR//jX1j1245L2j2UZI24510010245V∴u(t)1022sin(2t45)V20sin(2t45)VU10245I5245ARR2U10245I5245ALjX290L∴i(t)522sin(2t45)10sin(2t45)AL22PIR(52)2100WR22QIX(52)2100VarLLL2222SPQ1001001002VALP1002cos0.707S100227．某供电线路及负载的等效电路如题7图所示。已知负载等效电阻RZ=10Ω、等效感抗XZ=l0.2Ω，线路的电阻RL=0.5Ω、感抗XL=1Ω，求：（1）保证电压UZ=220V时的电源电压U和线路压降UZL；（2）负载有功功率PZ和线路的功率损耗PL；（3）电路的总功率因数cosφ.7解：（1）保证电压UZ=220V时的电源电题7图压U和线路压降UZL2222ZRX1010.214.28ZZZ2222ZRX0.511.12LLLU220ZZI15.4AZ14.28Z19 线路压降：UIZ15.41.1217.25VZLZLUIR15.40.57.7VRLLUIR15.410154VRZZUIX15.4115.4VXLLUIX15.410.2157.1VXZZUUU7.7154161.7VRRLRZUUU15.4157.1172.5VLXLXZ2222UUU161.7172.5236.4VRL（2）负载有功功率PZ和线路的功率损耗PL22PIR15.4102371.6WZZ22PIR15.40.5118.6WLL（3）电路的总功率因数cosφPPP118.62371.62490.2WLZSUI236.415.43640.6VAP2490.2cos0.684S3640.6第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路一、单项选择题*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（C）A、正、反向电阻相等B、正向电阻大，反向电阻小C、反向电阻比正向电阻大很多倍D、正、反向电阻都等于无穷大*2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V，当Ui=3V时，则U0的值(D)。A、不能确定B、等于0C、等于5VD、等于3V题2图**3．半导体三极管是具有(B)PN结的器件。A、1个B、2个C、3个D、4个*4．三极管各极对公共端电位如题4图所示，则处于放大状态的硅三极管是(C)20题4图 5．晶体管的主要特性是具有（D）。A、单向导电性B、滤波作用C、稳压作用D、电流放大作用*6．稳压管的稳压性能是利用PN结的（D）。A、单向导电特性B、正向导电特性C、反向截止特性D、反向击穿特性*7．若三极管工作在放大区，三个电极的电位分别是6V、12V和6.7V，则此三极管是（D）A、PNP型硅管B、PNP型锗管C、NPN型锗管D、NPN型硅管8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（C）A、确定静态工作点QB、确定集电结和发射结的偏置电压C、确定电压放大倍数Au和输入、输出电阻ri，r0D、确定静态工作点Q、放大倍数Au和输入、输出电阻ri，ro*9．射极输出器电路如题9图所示，C1、C2足够大，对输入的交流信号u可视作短路。则输出电压u0与输入电压ui之间的关系是(B)。A、两者反相，输出电压大于输入电压B、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电压C、两者相位差90°，且大小相等D、两者同相，输出电压大于输入电压题9图*10．某固定偏置单管放大电路的静态工作点Q如题10图所示，若将直流电源Ucc适当降低，则Q点将(C)。A、移至Q′B、移至Q″C、移至Q"""D、不变题10图*11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负载电阻RL增大时，电压放大倍数将(B)A、减少B、增大C、保持不变D、大小不变，符号改变*12．已知放大电路中的一只低频小功率晶体管的静态基极电流IB为0.047mA，21 则其微变等效输入内阻rbe为(C)A、300ΩB、326ΩC、853ΩD、不能确定13．在画放大电路的交流通路时常将耦合电容视作短路，直流电源也视为短路，这种处理方法是(A)。A、正确的B、不正确的C、耦合电容视为短路是正确的，直流电源视为短路则不正确。D、耦合电容视为短路是不正确的，直流电源视为短路则正确。14．N结加适量反向电压时，空间电荷区将（A)。A、变宽B、变窄C、不变D、消失*15．射极输出器的特点之一是（B）A.输入电阻较低B.输入电阻较高C.输出电阻较高D.输出电压与输入电压反相*16．题16图示三极管的微变等效电路是（D)题16图17．稳压值高于6V的硅稳压二极管，其电压温度系数一般来说（A）A.大于0B.等于0C.小于0D.没有规律18．题18图示放大电路中三极管的静态管压降UCE=7V，则静态电流IE为（A）A.5mAB.10mAC.12mAD.24mA题18图*19．题19图示放大电路，输入正弦电压ui后，发生了饱和失真，为消除此失真应采取的措施是（C）A.增大RLB.增大RCC.增大RB22题19图题19图 D.减小RB20．已知放大电路中的一只低频小功率晶体管的静态基极电流IB为0.047mA，则其微变等效输入内阻rbe为(C)A.300ΩB.326ΩC.853ΩD.不能确定*21．电路如题21图所示，设二极管为理想组件，其正向导通压降为0V，则电路中电流I的值为（A）。A.4mAB.0mAC.4AD.3mA题21图*22．固定偏置单管交流放大电路的静态工作点Q如题22图所示，当温度升高时，工作点Q将（B）。A.不改变B.向Q′移动C.向Q″移动题22图D.时而向Q′移动，时而向Q″移动*23．在单管固定偏置共射极放大电路中，若测得三极管的静态管压降UCE-近似等于电源电压UCC时，则该管工作状态为(B)A.饱和B.截止C.放大D.不能确定24．电路如题24图所示，设二极管为理想组件，其正向导通压降为0V，则电路中电流I的值为(B)。A.1mAB.0mAC.1A题24图D.3mA**25．某固定偏置单管放大电路的静态工作点Q如题25图所示，欲使静态工作点移至Q′需使(D)。A.偏置电阻RB增加B.集电极电阻Rc减小C.集电极电阻Rc增加D.偏置电阻RB减小题25图*26．半导体三极管是一种（C）A.电压控制电压的器件B.电压控制电流的器件C.电流控制电流的器件D.电流控制电压的器件*27．某工作在放大状态的三极管，当基极电流IB由60μA降低到40μA时，集电极电流IC由2.3mA降低到1.5mA，则此三极管的动态电流放大系数β为（C）A.37.5B.38.3C.40D.57.528．题28图示放大电路中，电容CE断开后电路的电压放大倍数的大小将（A）23 A.减小B.增大C.忽大忽小D.保持不变29.电路如题29图所示，二极管D1，D2，D3均为理想组件，则输出电压uo（A）A.0VB.－6VC.－18VD.+12V题28图题29图*30．三极管处于放大状态时（B）A.发射结反偏，集电结正偏B.发射结正偏，集电结反偏C.发射结与集电结均正偏D.发射结与集电结均反偏*31．题31图所示电路中，已知VCC=12V，RC=3kΩ，晶体管β=50，且忽略UBE，若要使静态时UCE=6V，则RB应取（B）A．200kΩB．300kΩC．360kΩD．600kΩ题31图*32．已知某NPN型晶体管处于放大状态，测得其三个电极的电位分别为6V、9V和6.3V，则三个电极分别为（D）A．集电极、发射极和基极B．基极、发射极和集电极C．集电极、基极和发射极D．发射极、集电极和基极33．工作在放大状态的NPN三极管，其发射结电压UBE和集电结电压UBC应为(A)A.UBE>0，UBC<0B.UBE>0，UBC>0C.UBE<0，UBC<0D.UBE<0，UBC>0二、填空题*1．N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。*2．二极管最重要的特性是单向导电性。*3．给半导体PN结加正向电压时，电源的正极应接半导体的__P__区，电源的负极通过电阻接半导体的N区。*4．半导体三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置，集电结反向偏置。5半导体二极管导通的条件是加在二极管两端的正向电压比二极管的死区电压要大（或高）。24 *6．若给三极管发射结施加反向电压，可使三极管可靠的截止。7．在题7图所示电路中，若仅是RL增大，则电压放大倍数的绝对值将增大(增大?减小?或不变?)，输出电阻值将不变(增大?减小，或不变?)。8．造成固定偏置电压放大电路静态工作点不稳定的主要原因是温度变化。9．某放大电路在负载开路时，输出4V电压；接入1kΩ负载后，其输出电压降为2V，则放大电题7图路的输出电阻为1kΩ。10．电压并联负反馈使放大电路的输入电阻减小，输出电阻减小。*11．二极管具有单向导电特性，其正向电阻远远小于反向电阻。当二极管加上正向电压且正向电压大于死区电压时，正向电流随正向电压的增加很快上升。*12．半导体的导电能力随着温度的升高而增大（或增强）。*13．PN结加反向电压时，其空间电荷区将__变宽_，使__漂移__运动占优势。*14．如果放大电路的静态基极电流太大，会产生饱和失真。15．射极输出器中，输入电压和输出电压的相位是同相的。*16．锗（硅）二极管的正向电压降大小的范围是0.2～0.3（0。6－0。7）V。**17．根据三极管结构的不同，有NPN和__PNP__两种。18．PN结的基本特性是单向导电性。19．三极管的静态工作点过低，将使输出电压出现_截止失真。三、简析题：**1．题1图示电路中，已知VCC=24V，RB=800kΩ，RC=6kΩ，RL=3kΩ，UBE=0.7V，晶体管电流放大系数β=50，rbe=1.2KΩ。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ri、输出电阻ro。U241解：(1)ICC30A题1图BQ3R80010BII50301.5mACQBQUUIR241.5615VCEQCCCQCR//R6//3CL(2)Au5083.3r1.2berr1.2KrR6KibeOC2．在题2图所示电路中，已知三极管的β=40，电容C1和C2足够大，求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。32解：1224010IBQ0.725题2图 IBQ50A26mVrbe300(1)IEQ26mV300820IBQ324010820riRB//rbe817324010820roRc4k3341081040(RC//RL)41038103Au130rbe820**3．题3图示放大电路中三极管的UBE=0.7V，UCC=12V，RC=2kΩ，RB=280kΩ，RL=6kΩ，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β。3解：UIRUCCBQBBE312I280100.7BQI40.4ABQU(R//R)oCLA80uUribe题3图26mV(R//R)80(300)CLIBQ333210610261080(300)∴5033621061040.410#*4．题4图所示放大电路中三极管的UBE=0.7V，电阻RB1上直流压降为8V，RC=2kΩ，RE=1.5kΩ，求UCE.。4解：电位V、V分别是：BEVUU1284VBCCRB1VVU40.73.3VEBBEV3.3EIE2.2mAIC题4图R1.5EUUI(RR)CECCECE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β=50、rbe=1kΩ，R2=3kΩ，R3=1kΩ，C1、26题1图 C2足够大，求：(1)画出放大电路的微变等效电路；U0(2)推导当输出端未接负载电阻RL时的电压放大倍数Au的一般关系式；Ui(3)求当输出端接负载电阻RL=3kΩ时的电压放大倍数Au=?1解：1）UIRR2)Aob12uUIr(1)IRr(1)Riebeb1be33503102.8833110(150)110UI(R//R)(R//R)3)Aob2L2LuUIr(1)IRr(1)Ribbeb3be33501.5101.4433110(150)1102．题2图示放大电路中，三极管的β=50，UBE=0.6V，输入信号ui=3sinωtmV。对于该交流信号，C1、C2足够大，可视为短路。问：(1)当π<ωt<2π时，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27 uUu，当π<ωt<2π时，BEBEbe33mVu0，且t时，uU3mVbebebem2故：uUu0.7(0.003)0.697VBEBEbe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。UU120.7CCBE（2）I20ABR560B26r30016001.6kbe0.02RR63ACL5062.5ur1.6be（3）rr1.6krR6kibeoC#*3．题3图示三极管放大电路，已知Ucc=12V，RC=5kΩ，三极管的β=100,rbe=2.5kΩ，UBE忽略不计，C1、C2足够大。（1）当RB调到1MΩ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?题3图为什么?（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=1MΩ)（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u0的有效值是增大还是减少?U12VCC3解：（1）R1M，I0.012mA12ABB3R10kBII1000.0121.2mA，UUIR121.256VCBCECCCC（2）如果R0，则三极管因发射结电压U12V太大而烧坏。可用一个BBER100k的电阻和R串联接入原电路加以避免。B（3）如果R断开，则I0,三极管将工作在截止状态，不能再进行放大工BB作。（4）如果S闭合，对静态IB、IC、UCE的数值无影响，因为有C的隔直作用。2（5）当S打开时，电路处在空载状态，此时：R5CA100200，rr2.5k，rR5kuoibeoCr2.5be（6）当S闭合时，电路处在负载状态，此时：28 URR//ROLCLAuUrrIbebe由于RR，∴AA，则当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电LCuuo压ui的有效值不变，输出电压u0的有效值将减少。4．电路如题4图图1所示，晶体管T的输出特性如题8图2所示，已知UCC=20V，RC=0.5KΩ，晶体管工作在Q点时的IB=200μA，求：(1)计算偏置电阻RB，此时的电流放大系数β，晶体管的集射极电压降UCE，(设UBE=0.6V)；(2)若电路中其它参数不变，仅仅改变偏置电阻RB，将集电极电流IC和集射极电压降UCE的关系曲线画在输出特性上。题4图4解：（1）晶体管T的输出特性（图2）可求出：ICQ20100，I0.2BQUUIR20200.510VCEQCCCCUCCUBEQ200.6R97kBI0.2BQ（2）若电路中其它参数不变，仅仅改变偏置电阻RB，将集电极电流IC和集射极电压降UCE的关系曲线画在输出特性上。U20CC因为UUIR，可找出两点(U0,I40V)；CECCCCCECR0.5C(I0,UU)，从而可画出集电极电流IC和集射极电压降UCE的关系曲线CCECC（直流负载线）如图所示：5．题5图示放大电路中，三极管的β＝30，UBE＝0.7V，C1、C2、CE足够大。求：（1）输入电压ui=0.141sinωtV时，输出电压u0=?（2）输出端接负载电阻RL＝1.2kΩ后，输出电压u0=?29 （3）RL＝1.2kΩ时，换一个同类型的三极管β＝60，输出电压u0=?5解：10（1）V124VB2010VVU40.73.3VEBBEV3.3EI1.65mAER2E26题5图r300(1)beIE26300(130)0.79k1.65UR2AoC3076uoUr0.79ibe0.141U0.1Vi2UAU760.17.6Vouoiu7.62sin(t)Vo（2）RRR21.20.75kLCLUR0.75AoL3028.5uUr0.79ibe0.141U0.1Vi2UAU28.50.12.85Vouiu2.852sin(t)Vo2626（3）r300(1)300(160)1.26kbeI1.65EUR0.75AoL6035.7uUr1.26ibe0.141U0.1Vi2UAU35.70.13.57Vouiu3.572sin(t)Vo30 6．放大电路及晶体管输出特性曲线如题6图的图1和图2所示，UBE忽略不计，要求：(1)欲使Ic=2mA，则RB应调至多大阻值?(2)若ib=0.02sinωtmA，试画出iC,uCE和u0随时间t变化的波形图。题6图6解：（1）由晶体管输出特性曲线（题6图图2）可求出当I2mA时，CI2C50，I0.04mABI0.04BUUIR12236VCECCCCUUU12CCBECCR300kBII0.04BB（2）由方程UUIR可画出直流负载线MN，并在图上画出iC,uCECECCCC和u0随时间t变化的波形图如下图所示：#*7．题7图示放大电路中，已知RB上的静态电压U1=9.4V，三极管的β=50，信号源电压ES=10mV。试求：•（1）三极管的输入电阻rbe；（2）放大电路的电压放大倍数Au；（3）放大电路的输入电压Ui；（4）放大电路的输出电压U0。31 7解：9.4（1）I0.047mAB32001026mVr3000.853kbe0.047mARL502（2）A117.2ur0.853be（3）riRB//rbe0.849k题7图ri0.849UE108.09mVisrR0.8490.2is（4）UAU117.28.09948.1mVoui第七章：集成运算放大电路、第八章：直流稳压电源一、单项选择题：1．题1图示稳压电路，稳压管V1与V2相同，其稳压值UZ=5.3V、正向压降0.7V，输出电压U0为(D)A、1.4VB、4.6VC、5.3VD、6V2．题2图示电路中，稳压管V1的稳压值为8V、V2的稳压值为6V，则输出电压U为题1图(A)A.6VB.8VC.10V题2图D.2V3．将交流电变为直流电的电路称为(C)。A.稳压电路B.滤波电路C.整流电路D.放大电路4．欲测单相桥式整流电路的输入电压Ui及输出电压U0，应采用的方法是(D)A、用直流电压表分别测Ui及U0B、用交流电压表分别测Ui及U0C、用直流电压表测Ui，用交流电压表测U0D、用交流电压表测Ui，用直流电压表测U0*5．题5图所示理想运算放大器电路中，电流I值为（B)A、－1mAB、0题5图C、1mAD、无法确定*6．理想运算放大器的两个输入端的输入电流等于零，其原因是(B)32 A、同相端和反相端的输入电流相等而相位相反B、运放的差模输入电阻接近无穷大C、运放的开环电压放大倍数接近无穷大D、运放的开环输出电阻等于零7．电路如题7图所示，输出电压平均值UO与变压器副边电压有效值U2满足（C)A、U0=0.45U2B、U0=1.1U2C、U0=0.9U2D、U0=1.2U2题7图*8．下列条件中符合理想运算放大器条件之一者是(B)A.开环放大倍数→0B.差模输入电阻→∞C.开环输出电阻→∞D.共模抑制比→0*9．在题9图示理想运算放大电路中，R1=1kΩ，RF=3kΩ，Ui=1V，则U1、U2、U3、U4中电压为3V的是(B)A.U1B.U2C.U3D.U4题9图*10．理想运算放大器的（A）。A.差模输入电阻趋于无穷大，开环输出电阻等于零B.差模输入电阻等于零，开环输出电阻等于零C.差模输入电阻趋于无穷大，开环输出电阻趋于无穷大D.差模输入电阻等于零，开环输出电阻趋于无穷大11．单相半波整流电路中，负载为500Ω电阻，变压器的副边电压为12V，则负载上电压平均值和二极管所承受的最高反向电压为（B）A.5.4V、12VB.5.4V、17VC.9V、12VD.9V、17V12．题12图示为含有理想二极管组成的电路，当输入电压u的有效值为10V时，输出电压u0平均值为(D)A.12VB.9VC.4.5VD.0V题12图13．若题13图示运算放大电路的输出电压U0=3V，则P点必须(D)33题13图 A.接n点B.接地C.悬空D.接m点14．稳压电路如题14图所示，已知稳压管的稳定电压为12V，稳定电流为5mA，最大稳定电流为30mA，则稳压电路输出电压U0=(D)。A.0VB.30VC.10VD.12V15．题15图示稳压电路中，稳压管V1的稳压值UZ＝6V，稳压管V2的稳压1值UZ＝3V，输出电压U0为（A）2A．3VB．6VC．9VD．15V题14图题15图*16．题16图所示理想运算放大电路中，负载电流IL为（C）1A.mA31B.mA2C.1mAD.2mA题16图17．单相桥式整流电路输入的正弦电压有效值为U，其输出电压平均值为（B）2A.2UB.0.9UC.UD.0.45U2*18．集成运算放大器的参数“输入失调电压Ui0”是指（B）A.使输入电压为零时的输出电压B.使输出电压为零时，在输入端应加的补偿电压C.使输出电压出现失真时的输入电压D.使输出电压饱和时的临界输入电压*19．运算放大器如题19图所示，该电路的电压放大倍数为（B）A．0B．1C．2D．∞20．在题20图所示单相桥式整流电路中，二极管D承受的最高反向电压是（B）34 A．10VB．14.14VC．20VD．28.28V题19图题20图二、填空题：1．单相桥式整流电路中，流过负载的平均电流为5A，则流过每个二极管的平均电流为__2.5_A。2．整流是利用二极管的单向导电特性。3．单相桥式整流电路，负载电阻为100Ω，输出电压平均值为10V，则流过每个整流二极管的平均电流为___0.05_A。4．不加滤波器的由理想二极管组成的单相桥式整流电路的输出电压平均值为9V，则输入正弦电压有效值应为10V。*5．理想运算放大器的开环电压放大倍数Au0的数值为_∞_，差模输入电阻阻值为__∞_。*6．理想集成运算放大器同相输入端接地时，则称反相输入端为虚地端。7．稳压二极管一般要串限流电阻进行工作的。8．当稳压管稳压电路的输入电压不变，而负载电流减小时，则流过稳压管的电流将__增大_。9．集成稳压器W7815，其输出端与接“地”端的输出电压为__+15V__。10．题10图示运算放大电路的输出电压u0=＋2V。三、简析题：题10图#*1．整流滤波电路如题1图所示，二极管为理想元件，电容C=1000μF，负载电阻RL=100Ω，负载两端直流电压UO=30V，变压器副边电压u2=2U2sin314tV。求：（1）计算变压器副边电压有效值U2；（2）定性画出输出电压uO的波形。1解：（1）因为该电路为半波整流电容滤题1图波电路，且：61RC100100010100.1，LT0.02(3~5)(3~5)(0.03~0.05)，2235 T满足RC(3~5)要求，所以变压器副边电压有效值U为：UU30VL22O2（2）定性画出输出电压uO的波形如下图所示：#*2．单相桥式整流、电容滤波电路如题2图所示。已知RL=100，U2=12V，估算U0，并选取C值。2解：该电路为全波整流滤波U1.2U1.21214.4Vo2TRC(35)L20.02100C(35)2题2图C300F500F#*3．电路如题3图所示，已知u0=ui1-ui2。请导出R1与Rf1、R2与Rf2之间的关系。uui1o13解：，RR1f1Rf1uu；o1i1R1uuu01i20，R2R2Rf2题3图RRRf1f2f2uuuoi1i2RRR122Rf2由已知：uuu，有＝1，oi1i2R2即：RR；且f22RRf1f2，即RRf11RR1236 4．试求题4图所示放大电路中输出电压u0与输入电压ui1、ui2的关系式。4解：A为反相比例加法运1算放大电路，则：RRffu(uu)o1i1i2RR111222(uu)(uu)i1i2i1i222题4图A也为反相比例加法运算22放大电路，所以：uuuuoo1i1i225．求题5图中的输入—输出关系。5解：放大器A1是积分运算1电路有：uudto1i1CR1放大器A2是反相比例加法运算电路，有：RR11u(uu)oo1i2题5图RR22R1R1R111(udtu)udtui1i2i1i2RCRRCRR212226．运算电路如题6图所示，已知：最大输出电压为UOM=±12V，R1=10kΩ,R2=R3=RF=20kΩ，U1=3V，U2=2V。试求：(1)开关S合在1位时，UO=?(2)开关S合在2位时，UO=?6解：这是差动运算电路，可知：RRRFF3uu(1)uoi1i2RRRR1123202020uu(1)uoi1i2101020203题6图2uui1i22（1）开关S合在1位时，uU3V,uU2Vi11i223则：Uu2323VOo2（2）开关S合在2位时，u0,uU2Vi1i2237 3则：Uu2023VOo27．理想运算放大器电路如题7图所示。当开关S与a端相接，电流Ix为5mA时，u0为－5V；当开关S与b端相接，电流Ix为1mA时，u0亦为－5V。试求R1与R2。7解：II，uIRIRFxoFFxF（1）当开关S与a端相接时：RR，II5mA，F1Fx则：uIR5R5Vox11可解出：R1k1（2）当开关S与b端相接时，RRRF12题7图II1mAFx则：uI(RR)(RR)(1R)5VOx12122可解出：R4k2**8．电路如题8图所示，R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，RF＝100kΩ，uI1＝0.2V，uI2＝－0.5V，求输出电压uO。8解：这是一个反相比例加法运算电路RRFFu(uu)oi1i2RR12100100[0.2(0.5)]1020题8图(22.5)0.5V9．题9图所示为两级运算放大电路，试求uo与uil、ui2的关系式。9解：放大器A1是同相电压跟随器，uu，o1i1放大器A2是差动运算电路，根据叠加原理可求解如下：u作用u不作用时o1i2RRufufu题9图oo1i1RR11Rfu作用u不作用时，u(1)ui2o1oi2R1RRff二者共同作用时，uuuu＋(1)uoooi1i2RR11**10．电路如题10图所示，R1=10kΩ，2=20kΩ，F=100kΩ，I1=0.2V，38 uI2=-0.5V，求输出电压u0。10解：这是一个反相比例加法运算电路RRFFu(uu)oi1i2RR12100100[0.2(0.5)]1020(22.5)0.5V题10图11．推导出题11图所示的同相加法运算电路的输出电压u0与输入电压ui1、ui2之间的关系式。Rf11解：u(1)u，又i＝0（虚断），列出节点方程：oR1uuuui1i2i0RR221可解出：u(uu)i1i221Rf则：u(1)(uu)oi1i22R1题11图**12．电路如题12图所示R1=R2=10kΩ，RF=100kΩ，输入电压uI1=uI2=0.5V，求：输出电压u0为多少?12解：uuuuui2i2uuuui1i1i2i1RR11uuuuoi2oifRRFF∵ii1fuuuu题12图i1i2i2o∴RR1FRRFF由此可解出：uu(1)uoi1i2RR11100100代入已知条件得u0.5(1)0.50.5Vo1010**13．已知题13图中电路的输入电压ui=5V，R1=200Ω,R2=R3=500Ω，RF=1kΩ，求输出电压uo的值。39 13解：Ru3uuu，ii，ii1f1RRR231uuuuuooi，fRRRF1FRF由此可解出：u(1)uoR1R3题13图把uuu代入上式得iRR23RRR10.5FF3u(1)u(1)u(1)515VoiRRRR0.20.50.5112314．由4个理想运算放大器组成的电路如题14图所示，求输出电压u0.14解：u(u)u222uu10i1Ruu20i2Rii012题14图uuuu10200RR1解得：u(uu)0122第九章：门电路第十章：触发器一、单项选择题：1．若逻辑表达式F=ABCD1，则A、B、C、D分别为（D）A.1000B.0100C.0110D.1011*2．由开关组成的逻辑电路如题2图所示，设开关A、B接通为“1”，断开为“0”，电灯亮为“1”，电灯暗为“0”，则该电路为（B）A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门40题2图题3图题4图 *3．题3图所示逻辑状态表对应的逻辑表达式为（B）A.F=A+B+CB.F=A·B·CC.F=A+B+CD.F=A·B·C4．题4图示电路中，VA＝3V，VB＝0V，若二极管的正向压降忽略不计，则VF为（D）A．－12VB．－9VC．0VD．3V*5．逻辑电路如题5图所示，其对应的逻辑表达式为（B）A．F＝ABB．F＝A·BC．F＝A＋BD．F＝AB*6．一门电路的输入端A、B和输出端F的波形如题6图所示，则该门电路为（C）A．与门B．或门C．或非门D．与非门题5图题6图*7．逻辑电路如题7图所示，已知输入波形A为脉冲信号，则输出F的波形为（A）A.高电平1B.与A反相的脉冲信号C.低电平0D.与A相同的脉冲信号8．逻辑电路如题8图所示，已知F=1，则ABCD的值为（C）A．0101B．1110C．1010D．1101题7图题8图9．题9图所示电路中，忽略二极管的正向压降，F点电位为（A）A．3VB．0VC．9VD．12V*10．题10图所示三态门电路对应的逻辑关系为（A）A．F=ABB．F=ABC．F=A·BD．F=A+B41 题10图题9图*11．当边沿JK触发器的J=K=1时，触发器的次态是（B）nnA..QB.QC.0D.1*12．题12图示逻辑门电路所对应的逻辑关系式为（C）A．F=A+BB．F=A·BC．F=ABD．F=AB13．题13图示三态门电路对应的逻辑关系为（A）A．F=ABB．F=ABC．F=A·BD．高阻14．题14图示逻辑状态表对应的逻辑表达式为（D）A．F=A+B+CB．F=A·B·CC．F=ABCD．F=ABC15．题15图（a）所示J—K触发器，其时钟脉冲CP及J、K输入波形如题15图（b）所示，其Q端的输出波形为（D）16．逻辑电路如题16图所示，已知Q2端输出脉冲的频率为f2，则输入时钟脉冲CP的频率为(D)11A.f2B.f2C.2f2D.4f24217．设题17图示触发器当前的状态为Qn，则时钟脉冲到来后，触发器的状态42 Qn+1将为(C)A.0B.1C.QnD.Qn题16图题17图18．题18图示逻辑电路的输出状态为(C)A.1B.0C.高阻D.不能确定19．逻辑电路如题19图所示，当RD=SD=“1”，S=“0”，R=“1”时，C脉冲来到后可控RS触发器的新状态为(A)。A.“0”B.“1”C.不定D.与原状态相反题18图题19图*20．有三输入端的与非门当输出端状态为0时，三个输入端状态应为(B)A.000B.111C.010D.10021．题21图(a)所示触发器的时钟脉冲CP及F端输入波形如图(b)示，则Q端的输出波形是(A)题21图22．某J-K触发器，每来一个时钟脉冲就翻转一次，则其J、K端的状态应为(D)A.J=1,K=0B.J=0,K=1C.J=0,K=0D.J=1,K=123．题23图所示逻辑电路的输出状态为（C）43题23图 A.高电平（1）B.低电平（0）C.高阻D.不能确定24．无论J－K触发器原来状态如何，当输入端J＝1、K＝0时，在时钟脉冲作用下，其输出端Q的状态为（B）A.0B.1C.保持不变D不能确定25．题25图中实现的逻辑关系式是【D】A.F=ABB.F=A+BC.F=ABD.F=AB题25图26．基本RS触发器，SD=RD=0时，输出Q为【D】A.0B.1C.不变D.不定27．为使D触发器的输出随时钟脉冲而变化的条件【C】A.RD=0、SD=0B.RD=1、SD=0C.RD=1、SD=1D.RD=0、SD=1*28．TTL集成门电路是指（B）A.二极管——三极管集成门电路B.晶体管——晶体管集成门电路C.N沟道场效应管集成门电路D.P沟道场效应管集成门电路29．三态输出与非门电路如题29图所示，已知其输出端F=0，则其输入端A、B、EN的状态分别为（D）A.0、0、0B.0、1、0C.1、0、1D.1、1、130．设逻辑表达式F=A+B+C=0，则A、B、C分别为（B）题29图A.0、0、0B.1、0、0C.0、1、1D.1、0、131．如题31图所示，设触发器的初始状态为0，当时钟脉冲C到来后，触发器的状态将为（B）A.0B.1C.高阻题31图D.时钟脉冲C32．题32图的逻辑符号中，能实现F=AB逻辑功能的是（C）44题32图 A.B.C.D.33．逻辑“与”的运算是（B）A.逻辑和B.逻辑乘C.逻辑除D.逻辑加34．题34图示逻辑电路的逻辑式为（C）A.F=ABCB.F=ABCC.F=ABCD.F=ABC题34图35．逻辑电路如题35图所示，A=“0”时，C脉冲来到后D触发器（B）A.具有计数器功能B.置“0”C.置“1”D.不一定36．某计数器最大输入脉冲数为15，组成该计数器所需最少的触发器个数为（C）A.2B.3C.4D.15题35图37．题37图示逻辑电路中，F的逻辑表达式是（A）题37图38．设题38图触发器的初始状态为0，已知时钟脉冲CP波形如图所示，则Q端的波形为（C）A.①B.②C.③D.④题38图39．下列逻辑状态表对应的逻辑表达式为（C）40．在题40图中，能使F恒为逻辑1的逻辑门是（A）45题40图 41．题41图所示各触发器的初态为逻辑0，在C脉冲到来后，Q的状态仍保持不变的是（C）题41图二、填空题（每空2分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。*1．组合逻辑电路当前的输出变量状态仅由输入变量的组合状态来决定，与原来状态无关。*2．一个“与非”门电路，当其输入全为“1”时，输出为__0___，当输入中有一个为“0”时，输出为___1___。*3．触发器两个输出端的逻辑状态在正常情况下总是相反。*4．基本R—S触发器的两个输入端都接高电平时,触发器的状态为保持。5．三极管非门电路如题5图所示，图中二极管V的作用是钳位。*6．如题6图所示电路中，输入A与输出F的逻辑关系式为非门。题5图题6图7．逻辑图和输入A，B的波形如题7图所示，分析在t1时刻输出F=__1__，在t2时刻F=__0__。8．三态门的三个状态分别为高电平、低电平和高阻题7图46 态。9．已知逻辑门电路的输入端A、B、C及输出端F的波形如题9图所示，F的逻辑函数表达式应为FABC。10．题10图所示逻辑电路，当A端加一正脉冲时，触发器状态为1。*11．电路如题11图示，其输出端F的逻辑状态为__1__。12．逻辑图和输入A、B的波形如题12图所示，分析在t1瞬间输出F=__1__,在t2瞬间输出F=__0__。题11图题12图13．由N沟道场效应管和P沟道场效应管互补构成的集成门电路称为__互补MOS（简称CMOS）门电路。*14．或非门电路输入都为逻辑1时，输出为逻辑__0__。15．MOS管是用__栅极电压__控制漏极电流的器件。16．标准CMOS门电路的工作电源电压一般为__3~18V_。17．题16图示门电路当输入端A=1、B=0、C=0时，输出端F的逻辑状态为0。*18．门电路如题17图所示，当输入端A＝1、B＝1、C＝0时，输出端F=__1__。题17图题18图*19．已知逻辑门电路的输入端A、B及输出端F的波形如题18图所示，F的逻辑表达式应为AB。*20．三极管非门电路如题19图所示，设D为理想二极管，则当三极管T截止时，输出端F的电压为__3_V。47题19图 三、简析题或画图题*1．设触发器的初始状态为0，已知时钟脉冲CP及A、B端的波形如题1图所示，画出J端、Q端及Q端的波形。题18图1解：画出J端、Q端及Q端的波形如下图所示：*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：ABCF0000001001000110100010101100111148 *3．逻辑电路如题3图所示，触发器的初始状态为零，已知D，C的波形，试画出与输入对应的输出端Q的波形。3解：画出与输入对应的输出端Q的波形如下图所示：4．题4图（a）所示门电路输入端A、B、C的波形如题4图（b）所示，试画出M端和输出端F的波形。4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：5．已知逻辑电路和输入波形如题5图所示，试画出当控制端C＝0和C＝1时的输出端的波形。49 5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：6．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。6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：A00001111B00110011C01010101F011111118．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。解题6图8解：画出输出端Q的波形如题8解题图所示题8解题图题8图9．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。9解：画出G、H、F的波形如右图所示题9图50 10.题10图示理想运算电路，已知ui=1V，试分别求出在开关S断开与闭合时的输出电压u0=?10解：（1）S断开时：5050U(1)UUoii2020(3.52.5)UU1Vii（2）S闭合时：505050U(1)()UUoii题10图20502020(2.52.5)U0Vi*11．题11图中图(a)所示门电路输入端A、B、C的波形如图（b）所示，试画出G端与F端的波形。11解：画出G端与F端的波形题11图如图所示：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BB0ABAB0AB题12图13．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。51 题13图：13解：画出C、D、E端波形如题13解题图所示：题13解题图题14图题14解题图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。1解：FABABAB*2．写出题2图主从型J-K触发器的逻辑状态题1图表。2解：SR1JKQn+1DD00Qn01010111Qn*3．题3图所示逻辑电路题2图的A、B端输入波形如题3图(b)所示，画出此电路在S=1和S=0时输出端F的波形。52 题3图3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：解题3图53'