医学电子学基础习题解答.ppt

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1、电子学基础习题解答,制作：黄亚洲2011,教材:电子线路(第四版) 梁明理 邓仁清 主编,1、图中 =6V，r1=0.2， =4.5V，r2=0.1， =2.5V，r3=0.1，R1=0.5，R2=0.5， R3=2.5，求通过电阻R1、R2、R3的电流。 (用基尔霍夫定理求解),绪论 习题1,绪论,解：如图所示，有：,解得：,绪论 习题1,解得：,或,绪论 习题1,电路如图所示，已知 ， ， ， ， ， 。求通过 的电流 有多大？,2、,绪论 习题2,解：戴维南定理求解，如图所示，有：,绪论 习题2, 诺顿定理求解，如图所示，有：,绪论 习题2,1.2解： (1) 由 得： 当 时,(2),

2、第一章 半导体器件的特性 习题 1.2,教材 P50,第一章 半导体器件的特性,1.5 解：,(a) (b) (c) (d),第一章 半导体器件的特性 习题 1.5,教材 P51,1.7 解：,第一章 半导体器件的特性 习题 1.7,教材 P51,1.9 解：(1),电路能正常工作,(2),电路不能正常工作,(3), 稳压管可能被烧坏,第一章 半导体器件的特性 习题 1.9,教材 P52,1.12 解：,第一章 半导体器件的特性 习题 1.12,教材 P52,2.1 解：(a) 能正常放大； (b) 不能正常放大，输入端交流短路； (c) 不能正常放大，C结反偏不能满足； (d) 不能正常放大

3、，VGS0不能满足。,第二章 放大器基础 习题 2.1,教材 P130,第二章 放大器基础,2.2 解：,第二章 放大器基础 习题 2.2,教材 P130,2.4 解：,由教材P132图P2.3(b)知：,第二章 放大器基础 习题 2.4,教材 P130,2.5 解： 不带负载RL时,IC = hfeIB = 1.5mA,VCE = VCCICRC = 7.35V,直流通路,第二章 放大器基础 习题 2.5,教材 P130,第二章 放大器基础 习题 2.5,教材 P130, 带负载RL时，,IC = hfeIB = 1.5mA,直流通路,第二章 放大器基础 习题 2.5,教材 P130,2.7

4、 解：,VCEQ = VCCICQ(RC + RE) 5.74V,直流通路,第二章 放大器基础 习题 2.7,教材 P132,Ri = hie / RB1 / RB2 hie = 1.1k Ro = RC = 5.1k,第二章 放大器基础 习题 2.7,教材 P132,2.8 解：,第二章 放大器基础 习题 2.8,教材 P132,第二章 放大器基础 习题 2.8,教材 P132,2.9 解：,第二章 放大器基础 习题 2.9,教材 P134, 当 时，,即 和 振幅相等，相位相反。,2.10 解： ,VCEQ = VCCICQ(RC + RE1+ RE2) 3.72V,第二章 放大器基础 习

5、题 2.10,教材 P134,第二章 放大器基础 习题 2.10,教材 P134,2.12 解：,第二章 放大器基础 习题 2.12,教材 P135,2.17 解：,第二章 放大器基础 习题 2.17,教材 P137,如图所示的放大电路中，设 RC = RL = 3k，Re = 820，Rb = 240k，VCC =12V，三极管的 hfe = 50， ，试估算放大电路的静态工作点以及Av、Ri和Ro 。,补1：,解：为了估算静态工作点，先画出放大电路的直流通 路，如图所示，根据直流通路的基极回路可得：,IBQRb + VBEQ + IEQRe = VCC IEQ = (1+hfe)IBQ ,

6、则,ICQ = hfeIBQ = 500.04mA = 2mAIEQ VCEQ = VCCICQRCIEQRe VCCICQ(RC + Re) = 12V2mA 3.82k = 4.36V,Ro RC = 3k,解毕,在图3.3.2所示的分压式工作点稳定电路中，已知Rb1=2.5k，Rb2=7.5k，RC=2k， Re=1k，RL=2k，VCC= +12V，三极管hfe=30， 。 试估算放大电路的静态工作点以及电压放大倍数Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro； 如果换上hfe=60的三极管，电路其他参数不变，则静态工作点有何变化？,图 3.3.2,补2：,解：,ICQIEQ = 2.3mA VC

7、EQ = VCCICQ(RC + Re) = 12V2.3mA(2k + 1k) = 5.1V,Ro = RC = 2k, 若换上hfe=60的三极管，则根据以上计算可 知，VBQ、IEQ、 ICQ和VCEQ的值均基本保持 不变，即有： VBQ = 3V， ICQIEQ = 2.3mA， VCEQ =5.1V 但 即IBQ减小了。 计算结果表明，当值由30增加到60时，分压式静态工作点稳定电路中的Q点的位置基本保持不变，这正是此种放大电路的优点。,在图3.5.2中，VCC=12V，Rb1=15k， Rb2=30k， =10k， =20k，RC1=3k，RC2=2.5k，Re1=3k，Re2=2

8、k，RL=5k，晶体管的hfe1=hfe2=40。试求： 各级的静态值； 两级放大电路的电压放大倍数； 该放大电路的输入、输出电阻。,图 3.5.2,补3：,解： 由于两级放大电路为阻容耦合，因此两级 的静态工作点各自独立，故：,第一级：,VCEQ = VCCICQ(RC1 + Re1) = 12V1.1mA(3 + 3)k = 5.4V,第二级：,VCEQ =VCCICQ(RC2 + Re2) =12V1.65mA(2.5 + 2)k =4.575V, 电压放大倍数：先画出微变等效电路，如图所示。,Av = Av1Av2,Ri2 = / / hie20.87k,Av = Av1Av2 = (

9、21.5) (68) = 1462, Ri = Ri1 = Rb1/ Rb2 / hie1hie1 = 1.3k Ro = RC2 = 2.5k,第3章 集成运算放大器,补1、 在图示电路中，假设三极管的 hfe = 100，hie = 10.3k，VCC = VEE = 15V，RC = 36 k，Re = 27k，R = 2.7 k，RW = 100，RW的滑动端处于中点，负载电阻RL=18k。求静态工作点； 求差模电压放大倍数、 输入电阻、输出电阻。 求共模电压放大倍数、 输入电阻。,第三章 集成运算放大器 习题 补1,则 ICQhfeIBQ = 1000.003mA = 0.3mA V

10、BQ=IBQR =(0.0032.7)V =0.0081V =8.1mV VCQ=VCCICQRC = (150.336)V = 4.2V,解：, 差模电压放大倍数为,其中,则 Avd =40,Ro = 2RC = 72k,Avc = 0,解毕,在图示电路中，假设三极管的hfe = 40，hie = 8.2k，VCC = VEE = 15V，RC = 75 k，Re = 56k，R = 1.8 k，RW = 1k，RW的滑动端处于中点，负载电阻RL = 30k。 求静态工作点； 求差模电压放大倍数、 输入电阻、输出电阻。 求共模电压放大倍数、 输入电阻。,补2、,解：,VBQ=IBQR = (

11、0.0031.8)V =0.0054V =5.4mV ICQhfeIBQ = 400.003mA = 0.12mA,式中, 差模电压放大倍数为,则 Ad =50,其中,解毕,Rid = 2(R + hie) = 20k,Avc = 0,3.2 解：,教材P175,解毕,3.3 解：,考虑到,有,则,解毕,3.4 解：,教材P176,解毕,3.7 解：,教材P176,补 1、试分别指出各电路级间反馈类型。,第4章 反馈放大器,第四章 反馈放大器 习题 补1,(a) 电流串联正反馈 (b) 电压串联负反馈,(c) 电压并联正反馈 (d) 电流并联负反馈,4.24.3 解：,(a) (b),反馈通路

12、由R3、R2、R1构成；电压串联直流正反馈。,反馈通路由R2 、R3 、R1构成；电压并联交直流负反馈。,教材P231,(c) (d),由R6 、C3 、 R4、C2构成级间电压串联交流正反馈通路；R4、R5构成局部电流串联直流负反馈通路；R4、C2构成局部电流串联交流负反馈通路； R7构成局部电压串联交直流负反馈通路。,由R6 构成级间电流串联交直流负反馈通路；R3构成局部电流串联直流负反馈；R4构成局部电流串联直流负反馈； R8构成局部电流串联交直流负反馈。,4.8 证明：,教材P233,4.9 证明：,教材P233,第5章 信号运算电路,教材P275,又 RF = 100k,5.2 解：

13、由 得：,5.3 解：,由于“虚断”，i+= 0，因此i1 + i2 + i3=0，则有：,又由于“虚短”，即v= v，得：,教材P275,5.9 解：,教材P277,5.12 解：,5.13 解：,5.14 解：,按下列运算关系式画出运算电路，并计算各电阻的阻值。 vo=(vi1+ 0.5 vi2) （RF =100k） （CF =0.2F）,补1、,解：,第6章 正弦波振荡器,补1、在图示电路中： 将图中A、B、C、D四点正确连接， 使之成为一个正弦波振荡电路，请将连线画在图上。 根据图中给定的电路参数，估算振荡频率。 为保证电 路起振，R2应为多大？,解： 将A与D、B与C连接 即可；

14、振荡频率 根据幅度平衡条件得 起振条件为R2 2R1，因此R2至少应为20k。,实验室自制一台由文氏电桥振荡电路组成的音频信号发生器，要求输出频率共四档，频率范围分别为 20 200Hz，200 2kHz，2 20kHz，20 200kHz。各档之间频率应略有覆盖。采用如图所示的方案对频率进行粗调和细调。已有四种电容，其容值分别为 0.1F、0.01F、0.001F、0.0001F，试选择固定电阻R和电位器Rw的值。,补2、,解：由 得：R7.96 k8 k R + Rw 79.6 k80 k 则 Rw = 72 k,电容三点式正弦波振荡器如图所示。完成电路的连接，使电路正常工作。若 C1 =

15、 C2 = 2000pF，L = 0.01mH，求电路的振荡频率 fo = ?,补3、,解： 三极管c和1端相接， b加 隔直电容和2端相连； ,6.3 解：,教材P333,(c) (d),(a) (b),N,Y,N,N,6.4 解：,教材P333, 正反馈网络为RC串并联网络；负反馈由 R1、R2组成。 A = 1+R1/R2； 。 fo = 1/2RC。 R13k。 R1可使用负温度系数的热敏电阻。,6.6 解：,教材P334,6.8 解：,教材P335,并联型石英晶体正弦波振荡电路，fo在 fs 和 fp 之间，此时石英晶体的阻抗呈感性。谐振频率近似为,6.12 解: (1),教材P33

16、7,( Vz=6V ),(2),(3),第7章 功率放大器和直流电源,7.2 解：,教材P370,7.3 解：,教材P370,7.4 解：,由给定条件可知,电容耐压取,7.5 解：,教材P370,由 取 得：,P359式(7.2.9),补1、,某电子装置要求电压值为15V的直流电源，已知负载RL为100，试问： 若选用桥式整流电路，则变压器副边电压 V2应为多大？整流二极管的正向平均电流 ID(AV) 和最大反向峰值电压VRM等于多少？输出电压的脉动系数S等于多少？ 若改用半波整流电路，则V2、ID(AV) 、VRM、S各等于多少？ 若改用全波整流电路，则V2、ID(AV) 、VRM、S各等于

17、多少?,解：,补2、,要求直流电源的输出电压为12V，输出电流为100mA。若希望脉动系数小于10%，采用电容滤波试估算滤波电容和变压器副边电压值；若希望脉动系数小于1%，应如何解决。,解： 由给定条件可知,若要脉动系数S10%，此时需,即,可选500F/16V的电解电容。, 若要求S1%，可考虑采用RC-型滤波。若选,则有,其中,若考虑采用电感滤波, 若要求S1%，可考虑采用LC滤波。,*,补3、,在图示稳压管稳压电路中，设稳压管的VZ =6V,IZmax = 40mA，IZmin = 5mA；VImax = 15V，VImin = 12V，RLmax = 600，RLmin = 300。给

18、定当IZ由IZmax变到IZmin时，VZ的变化量为0.35V。试选择限流电阻R；估算在上述条件下的输出电阻和稳压系数。,解： 由给定条件可知,可取 R = 200，功耗为,则输出电阻为,估算稳压系数时，取,在图示稳压电路中，要求输出电压Vo= (1015)V，负载电 流Io = (0100)mA。已选定基准电压的稳压管电压VZ=7V, IZmin=5mA，IZmax=33mA。调整管主要参数为：ICM= 0.5A, V(BR)CEO = 45V，PCM = 3W。假设采样电阻总阻值为2k 左右，则R1、R2和R3分别多大？估算变压器副边电压有 效值V2；估算基准稳压管的限流电阻R的阻值；判断

19、 调整管是否安全。,补4、,解：,取 VI = 23V, 稳压电路的直流输入电压为,则, 稳压管的工作电流应大于等于 IZmin。, 由稳压电路的各项参数，可知调整管的主要技术 指标为：,调整管的 ICM = 0.5A，V(BR)CEO = 45V，PCM = 3W，因此调整管符合安全要求。,教材P371,7.6 解：,VI = Vo + (38)V = 14.5 19.5V,当电网电压升高时，,第8章 数字电路基础,补1：利用公式和规则证明下列等式,证明：,反演律,反演律,非非律、重叠律、反演律,互补律,常用公式 4,常用公式 3,常用公式 1、0-1律,常用公式 4,常用公式 3,8.1,

20、解： (100101)2 = (45)8 = (25)16 = (37)10 (1011)2 = (13)8 = (B)16 = (11)10 (1011.11)2 = (13.6)8 = (B.C)16 = (11.75)10 (11010.011)2 = (32.3)8 = (1A.6)16 = (26.375)10,8.2 解： (29)10 = (11101)2 = (35)8 = (1D)16 (219)10 = (11011011)2 = (333)8 = (DB)16 (0.65)10 = (0.1010011)2 = (0.514)8 = (0.A6)16 (17.84)10

21、= (10001.11010111)2 = (21.656)8 = (11.D7)16,教材P444,反演律,反演律,8.3 解：,教材P445,8.4 解：,(1),(2),(3),(4),(5),8.5 证明：,由真值表得证：,8.6 解：,(1),(2),(3),(4),8.7 解：,(1),(2),8.8 解：,(1),(2),化简后得：,(4),(3),(6),(5),用卡诺图化简下列逻辑函数,补2.,8.9 解：,(1),(2),8.10 解：,(a),(b),(a),(b),8.11 解：,(1) 三极管T可靠截止的条件为,则有,(2) 三极管T可靠饱和的条件为,三极管饱和时，c、e结均正向偏置，则,由、式得：,第9章 组合逻辑电路,教材P490,9.3 解：,(锁),(报警),9.4 解：,9.5 解：,9.6 解：,9.7 解：,假定采用共阳极数码管。真值表如下表,9.8 解：,第10章 时序数字电路,教材P546,10.2 解：,10.3 解：,10.5 解：,