《电路与模拟电子技术》第二版(殷瑞祥主编) 课后习题答案 高等教育出版社.doc 34页

'思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供第1章电阻电路1.1正弦交流电交流电1.2电流电压功率1.3电压电流功率1.4幅值相位频率1.5幅值相位频率1.61.7相电压线电压220V380V1.8星型三角形1.931.10超前滞后同相1.111.12——1.25FFTTFFTFFTTFTT1.26答：（1）固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器和贴片式电阻器等。①碳膜电阻器：碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料，在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上，利用浸渍或真空蒸发形成结晶的电阻膜（碳膜）。电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实现；②金属氧化膜电阻器：金属氧化膜电阻器的电感很小，与同样体积的碳膜电阻器相比，其额定负荷大大提高。但阻值范围小，通常在200Kω以下；③金属膜电阻器：金属膜电阻器的工作稳定性高，噪声低，但成本较高，通常在精度要求较高的场合使用；④线绕电阻器：线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻相比，具有体积小的优点⑤贴片式电阻器：贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术，直接焊到线路板上。这种不需引脚的焊接方法有许多优点，如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。（2）电位器根据电阻体的材料分有：合成碳膜电位器、金属陶瓷电位器、线绕电位器、实心电位器等①合成碳膜电位器：分辨率高、阻值范围大，滑动噪声大、耐热耐湿性不好；②金属陶瓷电位器：具有阻值范围大，体积小和可调精度高（±0.01%）等特点；③线绕式电位器：线绕式电位器属于功率型电阻器，具有噪声低、温度特性好、额定负荷大等特点，主要用于各种低频电路的电压或电流调整；④微调电位器：微调电位器一般用于阻值不需频繁调节的场合，通常由专业人员完成调试，用户不可随便调节。34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供⑤贴片式电位器：贴片式电位器的负荷能力较小，一般用于通信、家电等电子产品中。1.27解：由公式可知最大电压为34.28V最大电流为0.0073A1.28解：电阻阻值为56×102（1±5%）＝5.6（1±5%）kΩ电阻阻值为10（1±5%）＝10（1±5%）Ω1.29解：由图可知：a点的电位高1.30解：（1）开关S断开时，该电路是断路，Uab＝12V，Ubc＝0V，I＝0A（2）开关S闭合时，该电路是通路，Uab＝0V，Ubc＝11.2V，I＝2A1.31解：当开关S断开时，测得的开路电压即是电源电动势E＝12V，当开关S闭合时，mA，解得RS＝0.84Ω1.32解：（2）U1、U2是电源，U3、U4、U5是负载；（3）U1的功率是P1=140×（－4）＝－560WU2的功率是P2＝－90×6＝－540WU3的功率是P3＝60×10＝600WU4的功率是P4＝－80×（－4）＝320WU5的功率是P5＝30×6＝180W电源发出的功率是P发＝1100W，负载吸收的功率是P吸＝1100W由此可知：P发＝P吸（功率平衡）1.33解：由题意可知：灯的电阻为120Ω(a)图：灯和120Ω电阻是串联关系，因此灯上分得的电压为6V，故采用该电路；(b)图：灯和120Ω电阻先串联，再和一个120Ω电阻并联，因此灯上分得的电压小于6V，故不能正常工作。34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供1.34解：由图可知，UA＝6VUAB＝RB×IB＝270kΩ×0.02mA＝5.4V，UB＝UA－UAB＝0.6VUAC＝RC×IC＝2kΩ×1mA＝2V，UC＝UA－UAC＝4V由KCL方程可知：IE＝IB＋IC＝1.02mA1.35解：(a)图：由图可知，Ua＝6V，Uc＝0V，由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ub＝Ua－Uab＝2V，UR2＝2kΩ×1mA＝2V，(b)图：由图可知，Ub＝0V，由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ua＝Ub＋Uab＝4V，UR2=2kΩ×1mA＝2V，即Ubc＝2V，Uc＝Ub－Ubc＝－2V，1.36解：（1）回路abca中，由KVL可知：Uab＋Ubc＋Uca＝0，Uca＝－Uab－Ubc＝－5－（－4）＝－1V（2）回路abcda中，由KVL可知：Uab＋Ubc＋Ucd＋Uda＝0，Ucd＝－Uab－Ubc－Uda＝－5－（－4）－（－3）＝2V1.37解：不能节省电能。由公式可知，电热水器的电阻为48.4Ω加热时间为7min时，消耗的电能为：W1=1000×116.67J加热时间为9min时，电热水器的工作功率是745.87W消耗的电能为：W2=745.87×111.88J34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供加热时间为5min时，电热水器的工作功率是1190.08W消耗的电能为：W3＝1190.08×99.17J1.38解：当开关断开时，灯头不带电，开关的a端带电，b端不带电；如果开关接在零线上，当开关断开时，灯头带电，开关的a端不带电，b端带电；1.39解：电源的负载电阻是越小，负载是加重了，电源输出的电流是增大了1.40解：（1）灯1的电阻为1210Ω灯2的电阻为484Ω（2）流过灯1的电流为0.182A流过灯2的电流为0.455A电源输出的电流为I＝I1＋I2＝0.637A（3）两个灯的亮度都会变暗，因为两个灯都不会正常工作。1.41解：(a)图：由图可知，电路的电流＝0.04mA500kΩ上分得的电压为U1＝500×103×0.04×103＝19.96V1kΩ上分得的电压为U2＝1×103×0.04×103＝0.04V(b)图：由图可知，电路的总电阻R＝10kΩ＋10Ω∥5kΩ＝10009.98Ω电路的电流＝1.998006mA10kΩ上分得的电压为U1＝10×103×1.998006×10－3＝19.98006V10Ω上分得的电流为＝1.994mA5kΩ上分得的电流为＝0.003998mA34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供1.42解：(a)图：由图可知，等效电路图为：故ab间的等效电阻路为：Rab＝8Ω∥8Ω+6Ω∥3Ω＝6Ω(b)图：由图可知，等效电路图为：故ab间的等效电阻路为：Rab＝（4Ω∥4Ω+10Ω∥10Ω）∥7Ω＝3.5Ω1.43解：（1）当RP取值为0时，输出电压取最大值U2max＝＝＝8.41V当RP取值为RP时，输出电压取最小值U2min＝＝＝5.64V1.44解：由KCL列方程：I1＋I2＝I3由KVL列方程：R1I1+R3I3＝E1R2I2+R3I3＝E2解方程组得：I1＝4A，I2＝6A，I3＝10A1.45解：（1）当电路中只有电源E1时，电路的等效电路为：34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供电流1.53A电阻R3上分得的电流为0.118A电阻R3上电压为＝12×0.118＝1.412V（2）当电路中只有电源E2时，电路的等效电路为：电流0.882A电阻R3上分得的电流为0.176A电阻R3上电压为＝12×0.176＝2.118V故，电阻R3上的电流为=＝0.118A+0.176A＝0.294A电阻R3上的电压为=＝1.412V+2.118V＝3.53V1.47解：我国民用照明电的频率为50Hz，周期为0.02ms，电压的有效值为220V，幅值为311V，u＝220sinωt34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供当t＝5ms时，u＝220×sin(314×5×10－3)＝311×sin1.57＝311×0.0274＝8.521V1.48解：先计算电流的有效值，＝2.75A电流的瞬时表达式为：i=2.75sin311tA消耗的电能为：W＝UIt＝220×2.75÷1000×1×30＝18.15度1.49解：电熨斗的电阻为＝96.8Ω电熨斗的电流为2.273A消耗的电能为：W＝Pt＝500÷1000×1×30＝15度，如果电源的频率改为60Hz，计算值不变。1.50解：将用户的负载接在三相电源的相线与中线之间。1.53解：（1）星型连接时：每相负载电压Up＝×380＝220V由电阻电压与电流的关系得Ip＝＝＝39.286A由Ip＝Il得Il＝Ip＝39.286A三角形连接时：由Up＝Ul得每相负载的电压34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供Up＝380V由电阻电压与电流的关系得Ip＝＝＝67.857A由Ip＝Il得Il＝Ip＝×67.857＝117.532A（2）星型连接时：P＝UlIl＝×380×39.286＝25857.23W三角形连接时：P＝UlIl＝×380×117.532＝77357.13W第2章电容电路2.1之和2.2容抗XC欧姆2.3超前9002.4无功功率2.510V2.6——2.13FTTFFTTT2.14解：常用的固定电容器有电解电容器、瓷介电容器、有机薄膜介质电容器、金属化纸介电容器和贴片电容器等。（1）电解电容器：其特点是电容量大、耐压较高，但是误差大、漏电大（绝缘电阻小）、稳定性差，通常在电源电路或中频、低频电路中用于电源滤波、交流旁路、移相等，要求不高时也可用于信号耦合。（2）瓷介电容器：Ⅰ类电介质瓷介电容器主要用于高频、甚高频、特高频等电路，最大容量不超过1000pF；Ⅱ类、Ⅲ类电介质瓷介电容器又称铁电陶瓷电容器，容量相对较大，性能低于Ⅰ类电介质瓷介电容器，主要用于中、低频电路的耦合、旁路和滤波等（Ⅲ类只能用于低频电路）；（3）有机薄膜介质电容器①涤纶电容器：涤纶电容器的特点是体积小、电容量大、耐高压、漏电小、耐高温、耐潮湿、稳定性较好，具有正温度系数，容量范围为1000pF～0.5µF，耐压范围为63V～630V。在各种中、低频电路中，涤纶电容器一般适宜做旁路、隔直流电容，②34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供聚丙烯电容器：聚丙烯电容器的特点是电容量大、绝缘性能好、损耗低、性能稳定，具有负温度系数。聚丙烯电容器的容量范围为0.001μF～0.47µF，耐压范围为63V～630V，一般用于各种中、低频电路或作为电动机的启动电容器，③聚苯乙烯电容器：聚苯乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、损耗低、性能稳定、有较高的精度，但体积大、耐热性差，具有负温度系数。聚苯乙烯电容器的容量范围为3pF～1µF，耐压范围为63V～250V，可以用于音响电路和高压脉冲电路，但不能在高频电路中使用④聚四氟乙烯电容器：聚四氟乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、耐高压、耐高温、高频损耗小，具有负温度系数。聚四氟乙烯电容器的容量范围为0.5pF～5.1pF，耐压为160V。由于成本较高，主要用于高温高绝缘，高频的场合，（4）金属化纸介电容器：其特点是体积小、电容量较大、击穿后能自愈。金属化纸介电容器的容量范围为0.01µF～100µF，耐压范围为63V～400V，一般用在低频电路中（5）贴片电容器：贴片钽电容器耐高温、准确度高、滤除高频谐波性能极好，但容量较小、耐电压和电流能力相对较弱，常用于小容量的低频滤波电路。贴片铝电解电容器容量较大，可达300μF～1500μF，主要用于有电流要求的低频滤波和稳压电路。2.15解：影响电容器电容量的因素有：极板的面积、两极板之间的距离、电介质（绝缘材料）的类型等。极板面积大，电容量大；面积小，电容量小。两极板之间的距离小，电容量大；距离大，电容量小。2.16解：由题意可知，开关S断开前，电容C上已充好电，uc=4V，当开关S断开后，电容C继续充电，电源E通过电阻2Ω向电容C充电，充电的等效电阻为2Ω，则时间常数为：τ＝RC＝2×0.1×10－6＝0.2us2.17解：（1）开关S闭合时，电容C被充电，充电时间常数为：τ1＝（R1//R2）C＝（10//5）×103×0.1×10－6＝0.33ms（1）开关S断开时，电容C在放电，充电时间常数为：τ2＝R2C＝5×103×0.1×10－6＝0.5ms2.18解：（1）微分电路：时间常数远小于输入矩形脉冲的宽度（τ<>to），通常选择τ>5to（a）电路图（b）波形图2.19解：由公式，可知：C＝＝＝1.67μF由公式UC＝UC1＋UC2，＝＝360V＝＝1800V2.20解：A、B间的等效电容为：C＝＝＝333.33μF2.21解：该图是RC低通滤波器，fC＝＝＝159.24Hz低通滤波器幅频特性曲线高通滤波器幅频特性曲线2.22解：该图是RC高通滤波器，fC＝＝＝15.924MHz34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供2.23解：所选的中心频率为，fC＝＝＝15.924Hz2.24解：由相移角φ的计算公式得：＝0.836kΩUR＝Uicos30°＝10×0.866＝8.66VUC＝Uisin30°＝10×0.5＝5V故：当电阻R选择0.836kΩ时，可实现输出与输入之间超前30°的相移，并且电阻R上的电压为8.66V，电容C上的电压为5V。2.25解：（1）当工作频率为1kHz时，电容的容抗为XC＝＝3.388Ω（2）当工作频率为50Hz时，电容的容抗为XC＝＝67.76Ω电容的电流为I＝＝3.25A电容的无功功率为QC＝UCI＝220×3.25＝714.3Var第3章电感电路3.1感抗XL欧姆3.2电阻电容电感3.3有功功率无功功率视在功率3.4灯管启辉器34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供3.5有效值相位角3.6滞后9003.7高阶低阶3.8电压变换电流变换阻抗变换3.9——3.16TTTFTFFT3.17解：根据制造材料和结构的不同，常用的固定电感器有空心电感器、磁心电感器、铁心电感器等。（1）空心电感器：多用于高频电路中，其电感量的大小由绕制匝数的多少来调整。（2）磁心电感器：广泛应用于电视机，摄像机﹑录像机﹑通讯设备﹑办公自动化设备等电子电路中。（3）铁心电感器：主要在电源供电电路中，用以隔离或滤波。（4）贴片电感器：主要用于MP3、移动电话等各类通讯产品，以及电脑主机板、摄像机、数码相机、电源变换器等各类电器。3.18解：由公式XL＝2πfL得工作频率为1MHz时XL＝2πfL＝2×3.14×1×106×47×10－3＝2.95kΩ工作频率为1kHz时XL＝2πfL＝2×3.14×1000×47×10－3＝2.95Ω3.19解：由公式XL＝2πfL得工作频率为50Hz的电源感抗XL＝2πfL＝2×3.14×50×0.6×10－3＝0.19Ω工作频率为100kHz的微波干扰信号感抗XL＝2πfL＝2×3.14×1000×103×0.6×10－3＝3.77×106Ω3.20解：由题意知：电源的频率为50Hz由公式XL＝2πfL得XL＝2πfL＝2×3.14×50×0.1×10－3＝0.0314Ω电机电流I，由公式得7006.37A34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供3.21解：电路的阻抗为：5Ω第四章电路中流过的电流为：由公式得44A（2）电路消耗的功率实际上是电阻消耗的功率，即平均功率PP＝URI＝RI2＝3×442＝5808W（3）电源提供的功率为S：S＝UI＝220×44＝9680VA3.22解：电路的阻抗为：XL＝2πfL＝2×3.14×50×1.5＝471ΩZ＝569.42Ω由公式得，电路中的电流为：0.39A（2）灯管两端的电压UR1UR1＝R1I＝300×0.39＝115.91V镇流器两端的电压ULR镇流器的等效阻抗为：Z1471.42ΩULR＝Z1I＝471.42×0.39＝183.86V（3）电路消耗的有功功率PP＝I2＝320×0.392＝48.67W无功功率QL34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供QL＝I2＝471×0.392＝71.64V功率因数cosφ：S＝UI＝220×0.39＝85.8W＝0.573.23解：接于交流电源上时，灯A最暗，灯B和灯C同样亮；接于直流电源上时，灯A亮度不变，灯B不亮和灯C变最亮3.24解：负载的相电压为电源线电压的倍，为220V；每相负载的阻抗为10Ω相电流的大小为：=22A线电流的大小为：Il＝I＝22A中线电流：I＝0A有功功率为：P＝PU＋PV＋PW＝3RI2＝3×8×222＝11616W无功功率为：Q＝QU＋QV＋QW＝3XLI2＝3×6×222＝8712V视在功率为：＝14520VA3.25解：由公式XL＝2πfL得工作频率为50Hz时XL1＝2πfL＝2×3.14×50×31.8×10－3＝9.9852Ω工作频率为1kHz时XL2＝2πfL＝2×3.14×1000×31.8×10－3＝199.704Ω34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供由公式XC＝得工作频率为50Hz时XC1＝＝10Ω工作频率为1kHz时XC2＝＝0.5Ω电路的阻抗为：50Ω301.14Ω电路中的电流为；由公式得4.4A0.73A3.26解：（1）由题意可知：电流的有效值为I＝4.4A，电路的频率为f＝50Hz由公式XL＝2πfL得XL＝2πfL＝2×3.14×50×127×10－3＝40Ω由公式XC＝得XC＝＝80Ω电路的阻抗为：50Ω（2）电阻电压：UR＝RI＝30×4.4＝132V34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供电感电压：UL＝XLI＝40×4.4＝176V电容电压：UC＝XCI＝80×4.4＝350V电路电压：U＝ZI＝50×4.4＝220V电路两端电压与电流的相位差φ：－530总电压的瞬时表达式为：u=220sin（314t－530）（V）（3）有功功率为：P＝RI2＝30×4.42＝580.8W无功功率为：Q＝（）I2＝－40×4.42＝－774.4V视在功率为：S＝UI＝220×4.4＝968VA3.27解：由可得0.1954pF故：并联一个电容量为C＝0.1954pF的电容，就能收听到465kHz的广播节目。3.28解：由公式XC＝得XC＝＝677.6Ω由公式得0.325A无功功率为：Q＝UI＝220×0.325＝71.5V34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供3.29解：由题意可知：输出电压U0为11V，输出电流I0为1A，N1=500匝变压器的变比为变压器二次绕组的匝数为一次绕组的电流为A变压器的输入功率为W变压器的输出功率为W3.30解：由变压器的阻抗变换作用可得一次绕组的电流为0.0083mA二次绕组的电流为0.0371mA第4章半导体二极管电路4.1空穴电子4.2本征4.3P型空穴4.4扩散运动漂移运动空间电荷区34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供4.5PN结4.6正向电压反向电压单向导电性4.7反向电流4.8整流滤波4.9——4.15TFFFTTT4.16解：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，通常状态下半导体类似于绝缘体，几乎不导电。当加热或光照加强时，半导体的阻值明显下降，导电能力类似于导体。因此半导体具有热敏特性和光敏特性。4.17解：根据用途分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、发光二极管、变容二极管、光敏二极管、激光二极管等。（1）普通二极管：普通二极管有锗管和硅管两种，主要用于检波、限幅和小电流整流，作为检波用的普通二极管，习惯上称检波二极管，一般由锗材料采用点接触型工艺制成。（2）整流二极管：通常采用面接触型工艺，主要用于电源电路中，将交流电变成直流电（3）稳压二极管：采用面接触型工艺，它利用二极管反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不随反向电流变化这一特性，在电路中起稳定电压作用。（4）开关二极管：在电路中用作电子开关，主要用于家用电脑、电视机、通信设备、仪器仪表、控制电路中。（5）变容二极管：在电路中作为可变电容器，主要用于高频调谐（6）发光二极管：主要应用在两个方面：一是光电控制电路，二是信号状态指示和数字符号显示。（7）光敏二极管：主要用于各种控制电路中（8）激光二极管：主要用于电脑光驱、激光打印机、CD激光唱机等激光产品中4.18解：PN结具有单向导电性。PN结外加正向电压（又称正向偏置，简称正偏）时，P接电源正极，N接电源负极，PN结正向导通；PN结外加反向电压（又称反向偏置，简称反偏）时，N接电源正极，P接电源负极，PN结反向截止；4.1934 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供解：硅管约为0.7V，锗管约为0.3V，当二极管承受正向电压而外加电压较小时，二极管不能导通，几乎没有电流，当外加电压继续增大到某一数值时，正向电流急剧增大，二极管导通。4.20解：（1）普通二极管的检测：根据二极管的单向导电性，用万用表的Ω挡来判断。具体做法为：将万用表的Ω挡置“R×100”或“R×1k”处，将红黑两个表笔接触二极管两端，表头有一指示值；将红黑两表笔反过来再接触二极管两端，表头又有一指示值。如果两次指示的电阻值相差很大，说明该二极管单向导电性好，而且电阻值大的那次红表笔所接触的那端为二极管的阳极；如果两次指示的电阻值相差很小，说明该二极管已失去单向导电性，如果两次指示的电阻值都很大，说明该二极管已开路。（2）发光二极管的检测：用万用表的“R×10k”挡，测量方法及对其性能的好坏判断与普通二极管相同，但发光二极管的正、反向电阻均比普通二极管大得多。在测量发光二极管的正向电阻时，可能会看到该二极管有微微的发光现象。4.21解：原因是万用表置于不同的挡位时，其内阻不同，置于“R×100”挡位的内阻要比置于“R×1k”挡位的内阻大，当测量二极管的电阻时，二极管的电阻和万用表的内阻是串联关系，二极管的电阻上分得的电压要小，因此测量值要小。4.22解：由式UL＝0.9U2可得＝20V由式IVIL、UDRM＝U2可得二极管的电流和最高反向工作电压分别为IV＝IL＝100mAUDRM＝U2≈28.3V故：应选择二极管的最大整流电流IF≥100mA、最高反向工作电压URM≥28.3V。根据上述数据，查半导体手册可选出最大整流电流为100mA，最高反向工作电压为50V的整流二极管2CZ52B。4.23解：根据式UL≈1.2U2可得34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供V因为IL所以RL1.2kΩ由式C≥(3~5)可得C≥(3~5)＝(3~5)＝(24.3~41.5)μF取C为47μF，其耐压为UC≥（1.5～2）U2＝（15～20）V取UC＝25V4.24解：(a)当ui＞0.7V时，二极管导通，uo＝ui－0.7V；当ui≤0.7时，二极管截止，uo＝0。输出信号uo的波形如图（a）所示。(b)当ui＞0.7V时，二极管导通，uo＝0.7V；当ui≤0.7时，二极管截止，uo≈ui。输出信号uo的波形如图（b）所示。图(a)图(b)4．25解：(a)当ui＞E时，二极管导通，uo≈E；当ui≤E时，二极管截止，uo≈ui。输出信号uo34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供的波形如图（a）所示。(b)当ui＜E时，二极管导通，uo≈ui；当ui≥E时，二极管截止，uo≈E。输出信号uo的波形如图（b）所示。（c）当ui＞E时，二极管截止，uo≈ui；当ui≤E时，二极管导通，uo≈E。输出信号uo的波形如图（c）所示。(d)当ui＞E时，二极管导通，uo≈ui；当ui≤E时，二极管截止，uo≈E。输出信号uo的波形如图（d）所示。图(a)图(b)4.26解：（1）UF＝0V，因为UA＝UB＝0V，二极管V1和V2都正偏导通，不考虑管子的压降，输出被钳制在UA和UB上，即UF＝0V；（2）UF＝3V，因为UA＝UB＝3V，二极管V1和V2都正偏导通，不考虑管子的压降，输出被钳制在UA和UB上，即UF＝3V；（3）UF＝3V，因为UA＝0V，UB＝3V，二极管V2正偏导通，二极管V1反偏截止，不考虑管子的压降，输出被钳制在UB上，即UF＝3V。4.27解：（1）UL≈1.2U2；（2）UL≈1.4U2；（3）UL≈0.9U2；34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供（4）有一只二极管接反时，会引起短路，烧坏元器件。4.28解：解：（1）根据UZ＝UL＝18V得IL＝＝18Ma＝ILmax根据IZmax＝（1.5～3）ILmax，可查半导体手册选择稳压管2CW17，其参数为：UZ＝（9～10.5）V，IZ＝5Ma，PZ＝250Mw，IZmax＝23Ma，rZ＝25Ω。（2）根据Ui＝（2～3）UZ，取Ui＝25V，求出Ui变化±10%时的最大输入和最小输入为Uimax＝27.5VUimin＝22.5V（3）由求出限流电阻Rmin＝0.76kΩRmax＝0.83kΩ所以，R的取值范围为0.76kΩ≤R≤0.83kΩ，其功率为PR＝0.41W故：可选择标称值为820Ω/0.5W的电阻器第5章半导体三极管电路5.1基极集电极发射极5.2发射结集电结5.3PNPNPN5.4共基共集共射5.5iC=βiBiE=（1+β）iB5.6饱和截止放大5.7静态5.8输入特性曲线输出特性曲线做图34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供5.9饱和截止5.10直接耦合阻容耦合直接耦合5.11正反馈负反馈5.12下降5.13提高5.140.7V0.3V5.15共模信号5.16共模抑制比5.17差模信号放大倍数共模信号放大倍数5.18——5.34FTFTFTTTFTTTTFTTF5.35解：根据用途分为大功率管、小功率管，高频管、低频管，放大管、开关管、差分对管、达林顿管、光电管等。（1）低频小功率三极管：一般用于工作频率较低、功率在1W以下的电压放大电路、功率放大电路等。（2）低频大功率三极管：一般用作电视机、音响等家电的电源调整管或功率输出管，也可用于汽车点火电路、逆变器、不间断电源（UPS）等。（3）高频小功率三极管：一般用于工作频率较高、功率不大于1W的放大、振荡、开关控制等电路。（4）高频大功率三极管：一般用于视频放大电路、前置放大电路、互补驱动电路、高压开关电路、电视机行输出电路等。（5）超高频三极管：主要在雷达、通信、导航等领域用于处理微波信号。（6）开关三极管：一般用于高频放大电路、脉冲电路、开关电路、同步分离电路等。（7）差分对管：一般在音频放大电路、仪器、仪表中用作差分输入放大管。（8）达林顿管：普通达林顿管主要用于高增益放大电路、继电器驱动电路等，大功率达林顿管主要用于音频功率放大电路、电源稳压电路、大电流驱动电路、开关控制电路等。5.36解：不可以调换使用，因为三极管的发射极和集电极的制造工艺是不同的，发射极的掺杂浓度要远高于集电极，而尺寸要小于集电极，因此，虽然发射极和集电极为同一类型的半导体，但是不能互换。5.37解：用万用表的Ω挡来区分。将万用表的Ω挡置“R×100”或“R×1k”处，将红黑两个表笔接触三极管任意两端，直到指针摆动较大为止。然后固定黑（红）表笔，把红（黑）表笔移至另一个引脚上，若指针同样摆动，则说明被测量的三极管为NPN（PNP）型，而且黑（红）表笔所接触的引脚是b极。34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供5.38解：（1）判断好坏：如果以下三点有一点不符合要求，则三极管是坏的；①判断be、bc两个PN结的好坏，参考二极管好坏的判别；②测量ce漏电电阻，对于NPN三极管，用黑表笔接e极，红表笔接c极，b极悬空，Rce阻值越大越好；③检测有没有放大能力，判断c极时，观察万用表指针在捏住c、b极前后的变化，即可知道该三极管有无放大能力。若指针变化大说明管子的β值较大，若指针变化不大说明管子的β值较小。（2）判断三个电极：①首先先找到b极，将万用表的Ω挡置“R×100”或“R×1k”处，将红黑两表笔随意测量三极管的两极，直到指针摆动较大为止。然后固定黑（红）表笔，把红（黑）表笔移至另一个引脚上，若指针同样摆动，则说明被测量的三极管为NPN（PNP）型，而且黑（红）表笔所接触的引脚是b极。②判断c极和e极，将万用表的Ω挡置“R×1k”处，假设的一极为c极，接黑表笔，另一极为e极接红表笔，用手指捏住假设的c极和b极（注意捏住的c和b不能相碰），读出阻值R1，然后两个表笔反过来接c极和e极，读出阻值R2，阻值小的那次测量，假设的c极是正确的。5.39解：三极管工作在放大区的条件是：集电结反偏，发射结正偏电流关系：IE＝IB＋IC5.40解：不能，因为不知道此时的三极管是否工作在放大区5.41解：该管子是NPN型，为硅管，因为UC＞UB＞UE5.42解：该管子是PNP型，为锗管，因为UE＞UB＞UC5.43解：（1）正常工作状况；（2）不是正常工作状况；因为IC＞ICM。（3）不是正常工作状况；因为PCM＞100mW。5.45解：34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供①用估算法求静态工作点IB≈≈0.014mA＝14µAIC≈βIB＝50×0.014mA＝0.7mAUCE＝VCC－ICRC＝6－0.7×2＝4.6V②图解法略5.46解：（1）微变等效电路（2）IB≈＝0.021mAIC≈βIB＝50×0.021mA≈1mArbe＝1626Ω（3）u（4）Ri＝RB//rbe＝560//1.626≈1.621kΩRo＝RC＝2.2kΩ5.47解：（1）若考虑信号源内阻，则放大电路输入电压i是信号源S在输入电阻Ri上的分压，即i＝S由此可见：Ri越大，i越接近S，信号传递效率越高，所以输入电阻Ri是衡量信号源传递信号效率的指标。（2）由于Ro的存在，使放大电路接上负载后输出电压为34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供Uo＝Uo/－IoRo由此可见：Ro越大，负载变化（即Io变化）时，输出电压的变化也越大，说明放大电路带负载能力弱；反之，Ro越小，负载变化时输出电压变化也越小，说明放大电路带负载能力强。所以输出电阻是衡量放大电路带负载能力的指标。5.48解：（1）求静工作点UB＝5.58VIC≈IE3.25mAIB＝IC/β＝3.25/60＝0.028mA＝54μAUCE≈VCC－IC(RC＋RE)＝24－3.25×（3.3+1.5）＝8.4V（2）（3）（4）由于rbe＝300＋(1＋β)＝300＋(1＋60)×＝788ΩR/L＝RC∥RL＝＝2.004kΩ故34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供u＝＝－60×＝－153Ri＝rbe//RB1//RB2＝0.788//33//10＝0.78kΩRo≈RC＝3.3kΩ5.49解：①提高放大倍数的稳定性②扩展带宽③减小非线性失真④影响输入、输出电阻5.51解：由放大电路的幅频特性可知：当电压放大倍数Au下降到0.707Aum时，所对应的两个频率，分别称下限频率fL和上限频率fH由题中的表知：输出电压的最高值为4.20V，这也就是说对应的电压放大倍数Au是最大的电压放大倍数，因此电压放大倍数Au下降到0.707Aum时，对应的电压值也下降到0.707U0，0.707U0＝2.97V，从表中可看到，2.97V对应的频率分别是下限频率fL＝45Hz和上限频率fH＝120kHz。5.52解：在电子电路中，反馈定义为：将放大电路输出信号（电压或电流）的部分或全部通过一定的电路（反馈电路）回送到输入回路的反送过程。反馈放大电路的分析方法：①瞬时极性法瞬时极性法主要用来判断放大电路中的反馈是正反馈还是负反馈。具体方法是：先假设放大电路输入端信号在某一瞬间对地的极性为（＋）或（－）；然后根据各级电路输出端与输入端信号的相位关系（同相或反相），标出反馈回路中各点的瞬时极性；再得到反馈端信号的极性；最后，通过比较反馈端信号与输入端信号的极性来判断电路的净输入信号是加强还是削弱，从而确定是正反馈还是负反馈。②框图分析法闭环放大倍数f由上式可知：若|1－|>1，则|f|<||，说明加入反馈后闭环放大倍数变小了，这类反馈属于负反馈；若|1－|<1，则|f|>||，即加了反馈后，使闭环放大倍数增加，这类反馈属于正反馈。5.53解：（a）图中，电阻R2是反馈支路，是正反馈；（b）图中，电阻R3和R2是反馈支路，是正反馈；34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供5.54解：解：由公式IB＝得：IB31μAIE≈IC＝βIB＝60×31＝1.88mA因此rbe＝300＋(1＋β)＝300＋(1＋60)＝1144Ω又RL/＝RE∥RL＝≈2.5kΩ故uRi＝RB∥[rbe＋(1＋β)RL/]＝200∥[1.144＋(1＋60)×2.5]＝86.9kΩRo23.67Ω第6章集成电路6.1UId＝U-－U+6.2输入级放大级输出级6.3虚短虚断6.4以缺口作为辨认标记，标记朝上，逆时针数依次为1、2、3……引脚6.5滞回比较电路有2个阈值电压，而单值比较电路只有1个阈值电压6.6——6.10FFFTT6.11解：由题意可知：该图是一个反相比例运算电路，由公式Uo＝UI，可得：Uo＝UI=－1.67V34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供6.12解：由题意可知：该图是一个加法运算电路，由公式Uo＝，可得：Uo＝=－2.27V6.13解：由题意可知：该图是一个减法运算电路，当R1＝R2＝R3＝RF时，可得Uo＝UI2－UI1=2.5－0.8=1.7V6.14解：（1）已知fC＝10kHz，先取C＝0.01μF，由fC＝，求取R值，故R＝＝Ω＝1.529kΩ取用标称值R＝1.5kΩ（2）已知Au＝。有R1∥RF＝R＝1.5kΩ，因，故RF＝R1＝3kΩ。6.15解：6.16解：①振荡电路的频率范围可由式求得下限频率为Hz上限频率为Hz34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供故：频率范围为3.12Hz～31.2Hz②电阻RF可由AuF＝1求得。因，故：AuF＝（）×＝1即RF＝2R1＝20kΩ为实现稳幅，RF应选用20kΩ负正温度系数的热敏电阻。第7章直流稳压电路7.1交流电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路7.2脉动直流电变化比较缓慢的直流电7.3采样单元、基准单元、比较放大单元、调整单元7.4采样电路基准电压调整管V1基极的电位7.5下降不变7.6固定可调7.7输入端输出端接地端输入端输出端接地端7.8输入端输出端调整端输入端输出端调整端7.9－9V7.10——7.14TFTFF7.15解：直流稳压电源一般由交流电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分组成，变压器把市电变换为所需要的低压交流电；整流电路把交流电变换为脉动的直流电；滤波电路把脉动的直流电变成变化比较缓慢的直流电；稳压电路把不稳定的直流电变为稳定的直流电输出。7.16解：串联型稳压电路由采样单元、基准单元、比较放大单元、调整单元4个部分组成。（1）采样单元：反映输出电压Uo的变化（2）基准单元：稳压管VD电压UZ作为整个稳压电路自动调整和比较的基准电压（3）比较放大单元：它将采样所得的取样电压Uf与基准电压UZ比较后加到V2的输入端，即UBE2＝Uf－UZ经V2管放大后控制调整管V1基极的电位（4）调整单元：自动调整Uo的值，使其维持稳定7.17解：（1）当RP2取值为0时，输出电压取最大值34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供Uomax＝＝3.6×6＝21.7V当RP2取值为RP时，输出电压取最小值Uomin＝＝1.38×6＝8.3V故：该串联型稳压电路的输出电压可在8.3V～21.7V之间调节。（2）不能。V1的基极电位就是V2的集电极电位。当集电极电阻RC由UI处A端改接到B端，V1就不能正常工作，因此电路就不能正常工作。7.19解：输出电压的最大值：Uomax=＝54V输出电压的最小值：Uomin=＝27V当RP＝510Ω时，Uomax=＝30VUomin=＝20V解得：R1＝1020Ω，R2＝170Ω，7.20解：按开关信号产生的方式分有自激式和他激式稳压电路。按开关电路与负载的连接方式分有串联型和并联型。按控制方式分有脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）。7.22解：（1）调整管应循环工作在饱和导通和截止状态，（2）①Uo升高的稳压过程Uo↑→UF↑(UF>UR)→Uo1为负值→Uo2输出高电平变窄（to↓）→Uo↓从而使输出电压基本不变。②Uo下降的稳压过程Uo↓→UF↓(UR>UF)→Uo1为正值→Uo2输出高电平变宽（to↑）→Uo↑同样使输出电压基本不变。（3）导通时间变长；（4）与调整管的类型无关34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供第8章电力电子器件8.1可控硅杂质三8.2PNPNPN8.3阳极A阴极K控制级K（门级）8.4正电压＋UA正电压＋UG控制作用8.5维持电流IH8.6控制角降低8.7峰点电压UP谷点电压UV8.8不可控器件半控型器件全控型器件全控型器件8.9——8.17TFFFTTTTT8.18解：根据电力电子器件能够被控制信号所控制的程度，电力电子器件分为：不可控器件（如电力二极管）、半控型器件（如可控硅）、全控型器件（如门极可关断晶闸管）。8.19解：①晶闸管与硅整流二极管相似，都具有反向阻断能力，但晶闸管还具有正向阻断能力，即晶闸管正向导通必须具备一定的条件：阳极加正向电压，同时控制极也加正向触发电压。②晶闸管一旦导通，控制极即失去控制作用。要使晶闸管重新关断，必须做到以下两点之一：一是将阳极电流减小到小于维持电流IH；二是将阳极电压减小到零或使之反向。8.21解：晶闸管加阳极正电压＋UA，同时控制极也加正电压＋UG（即控制极接电源的正极，阴极接电源的负极），则V1、V2两个三极管都满足放大条件。在UG作用下，产生控制极电流IG，为V2管提供基极电流IB2，IB2经V2放大后形成集电极电流IC2＝β2IB2＝β2IG；IC2就是V1管的基极电流IB1，IB1经V1管放大后，产生较大的集电极电流IC1，IC1＝β1IB1＝β1β2IG，这个电流又流回V1管的基极，再进行放大。这个正反馈过程如此循环往复，使V1和V2的电流迅速增大，从而进入饱和导通状态，即晶闸管由截止状态转变为导通状态。晶闸管导通后，如果撤掉控制极电压，由于IC1远大于IG，故V2仍有较大的基极电流进入放大循环，使晶闸管继续导通。因此，UG只起触发作用，一经触发后，晶闸管就不受UG控制。8.22解：（1）晶闸管导通后，如果撤掉控制极电压，由于IC1远大于IG，故V2仍有较大的基极电流进入放大循环，使晶闸管继续导通。因此，UG只起触发作用，一经触发后，晶闸管就不受UG控制。（2）晶闸管一旦导通，控制极即失去控制作用。要使晶闸管重新关断，必须做到以下两点之一：一是将阳极电流减小到小于维持电流IH；二是将阳极电压减小到零或使之反向。8.23解：电容C的充放电时间常数34 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供8.24解：（1）如果触发电路与主电路不同步，会产生失控现象。（2）用稳压管对全波整流输出限幅后作为基极电源。8.25解：（1）GTO图形符号：（2）GTR图形符号：（3）GTO的导通机理与普通晶闸管是相同的，在阳极与阴极之间加正向电压，同时门极与阴极之间有正向触发电压时，才导通。GTO一旦导通之后，即使撤消门极触发电压也不影响其导通。GTO在关断机理上与普通晶闸管是不同的。普通晶闸管在阳极电流小于维持电流或阳极与阴极之间加反向电压时关断，而可关断晶闸管在门极加负脉冲时就可关断。其原理是：门极负脉冲从门极抽出电流，即抽取饱和导通时储存的大量载流子，强烈正反馈使器件退出饱和而关断。8.26解：（1）IGBT图形符号：（2）IGBT是以GTR为主导元件、MOSFET为驱动元件的达林顿结构器件，IGBT的开通和关断是由栅极电压来控制的。在栅极与发射极之间施以正电压时（uGE>UGE(th)），MOSFET内形成沟道，为三极管提供基极电流，从而使IGBT导通；在栅极与发射极之间施以负电压或不加电压时，MOSFET内的沟道消失，三极管的基极电流被切断，IGBT关断。8.27解：在电力电子电路中，GTR工作在开关状态，即工作在截止区或饱和区。GTR的导通、截止转换速度较快。8.2834 思路岛答案网www.sld.net.cn友情提供解：逆变电路是指将直流电变成交流电的电路。交流侧接电网，称为有源逆变；交流侧接负载，称为无源逆变。8.29解：设t2时刻以前，V1为通态、V2为断态。t2时刻，给V1关断信号、给V2开通信号，则V1关断，但感性负载中的电流io不能立即改变方向，于是VD2导通续流。当t3时刻io降为零时，VD2截止，V2开通，io开始反向。同样，在t4时刻，给V2关断信号、给V1开通信号，V2关断，VD1先导通续流，t5时刻V1才开通。这样就把直流电变成了交流电。34'