浙江大学远程教育 电子技术基础离线作业答案 2015年

浙江大学远程教育学院

《电子技术基础》课程作业

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年级： 2015春 学 号： 学习中心：

————————————————————————————— 模拟电子技术基础部分

题1 在图1电路中，设vi=12sinωtV，试分析二极管的导电情况（假定D均为理想二极管）。

图1

题2 电路如图2所示，分析在下述条件下各二极管的通断情况。设二极管D的导通压降VD=0.7 V，并求出D导通时电流ID的大小。

（1）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1= 2 kΩ，R2= 3 kΩ；

（2）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1=R2= 3 kΩ；

（3）VCC1= 6 V，VCC2= 6 V，R1= 3 kΩ，R2= 2 kΩ。

图

2

题3 图3（a）所示电路中，D1、D2为硅管，导通压降VD均为0.7 V，图3（b）为输入vA、

vB的波形，试画出vO的波形。

题3

题4 图3电路中，输入端vA、vB如按下述各种方法连接时确定相应的输出vO= ？。

（1）vA接+2V，vB接+5V；

（2）vA接+2V，vB接-2V；

（3）vA悬空，vB接+5V；

（4）vA经3K 电阻接地，vB悬空。

题5 图5所示电路中，设vI=(3+10sinωt)V，稳压管DZ1和DZ2的稳定电压分别为VZ1=5V、VZ2=7V，正向降压为0.7 V。试画出iZ和vO的波形（要求时间坐标对齐）。

题5

题6 图6所示电路中，稳压管2CW16具有下列特性：稳定电压9 V，耗散功率允许值250 mW，稳压管电流小于1 mA时不能稳压，且动态电阻不大于20Ω。试按电路中的参数计算：

（1）当RL=1kΩ时，电流IR、IZ、IL的大小；

（2）当电源电压VI变化±20%时，计算VO的变化量。

题6

题7 有甲、乙两个三极管一时辨认不出型号，但可从电路中测出它们的三个未知电极X、Y、Z对地电压分别为：甲管VX=9V，VY=6V，VZ=6.7V；乙管VX=-9V，VY=-6V，VZ=-6.2V。试分析三个电极中，哪个是发射极、基极和集电极？它们分别是NPN型还是PNP型，是锗管还是硅管？

解： 甲管为NPN型硅管，其中X为C极，Y为E极，Z为B极；

乙管为PNP型锗管，其中X为C极，Y为E极，Z为B极。

题8 从图8所示各三极管电极上测得的对地电压数据中，分析各管的类型和电路中所处的工作状态。注：图中的型号3AX31C等表示的意义为：第1个数字3表示三极管，第2个字母A、D、C等分别表示管子的材料为锗、硅、硅材料，第3个字母G、K、X、D分别表示高频管、开关管、低频管、大功率管等，后面的数字和字母通常表示序号。

（1）是锗管还是硅管？

（2）是NPN型还是PNP型？

（3）是处于放大、截止或饱和状态中的哪一种？或是已经损坏？（指出哪个结已坏，是烧断还是短路？）[提示：注意在放大区，硅管BE=B-VE≈0.7V，锗管BE≈0.3V，且CE

=C-VE>0.7V；而处于饱和区时，VCE≤0.7V。]

题8

题10 图10所示电路中，设晶体管的β=50，VBE=0.7V。

（1）试估算开关S分别接通A、B、C时的IB、IC、VCE，并说明管子处于什么工作状态。

（2）当开关S置于B时，若用内阻为10 kΩ的直流电压表分别测量VBE和VCE，能否测得实际的数值？试画出测量时的等效电路，并通过图解分析说明所测得的电压与理论值相比，是偏大还是偏小？

（3）在开关置于A时，为使管子工作在饱和状态（设临界饱和时的VCE=0.7V），Rc的值不应小于多少？

题10

题11 图11（a）~（c）所示均为基本放大电路，设各三极管的β=50，VBE=0.7V。

（1）计算各电路的静态工作点；

（2）画出交流通路，说明各种放大电路的组态。

解：

图(a)：IBQ≈18.5μA，ICQ≈0.93mA，VCEQ≈8.2V；

图(b)电路：

ICQ=βIBQ=3.65 mA

VCEQ=-24-(3+2)ICQ=-5.65 V

图(C)电路：

[]

VCEQ=15-(Rc+Re)ICQ=9.5 V

(2) 交流通路如下图所示。图(a)、图(b)为CE组态，图(c)为CB组态。

题12 双极型晶体管组成的基本放大电路如图题12（a）、（b）、（c）所示。设各BJT的

rbb'=200Ω，β=50，VBE=0.7V。

（1）计算各电路的静态工作点；

（2）画出各电路的微变等效电路，指出它们的电路组态；

（3）求电压放大倍数Av、输入电阻Ri和输出电阻Ro；

（4）当逐步加大输入信号时，求放大电路（a）将首先出现哪一种失真（截止失真或饱

和失真），其最大不失真输出电压幅度为多少？

图12

解：对图(a)电路：

(1) 求静态工作点

IBQ=12-0.712-0.7=≈73 μA Rs+(1+β)Re1+51⨯3

ICQ=βIBQ=3.65 mA

VCEQ=-24-(3+2)ICQ=-5.65 V

(2) CE组态，微变等效电路为：

[]

(3) 动态指标计算

rbe=rbb'+(1+β)VT26=200+=0.56 kΩ IEQ0.073

Av=-βRc

rbe=-50⨯2=-179 0.56

Avs=Ri0.56Av=(-179)=-64 Rs+Ri1+0.56

Ri=rbe=0.56 kΩ

Ro=Rc=2 kΩ

(4) 当截止失真时，Vom1=ICQ×Rc=7.3 V

当饱和失真时，Vom2=｜VCEQ｜－｜VCES｜=5.65-0.7≈5.0 V

所以，首先出现饱和失真。Vom=5.0V

图(b)电路：

(1) 求静态工作点

Rb1-0.7Rb1+Rb21.7-0.7===18 μA Rb1//Rb2+(1+β)Re4.5+51⨯115⨯IBQ

ICQ=βIBQ=0.9 mA

VCEQ=15-(Rc+Re)ICQ=9.5 V

(2) CB组态，微变等效电路为：

(3) 动态指标计算

r

be=rbb'+(1+β)

VT26=200+=1.64 kΩ IEQ0.018

Av=

Ri=Vo-βIb(Rc//RL)50⨯(5.1//5.1)===77.7 Vi-Ibrbe1.64Vir1.64=Re//be=1//=31 Ω Ii1+β51

Ro≈Rc=5.1 kΩ

图(c)电路：

(1) 求静态工作点

IBQ=15-0.715-0.7==40.5 μA Rb+(1+β)Re200+51⨯3

ICQ=β×IBQ=2 mA

VCEQ=1.5-ICQ×Re=15-2×3=9 V

(2) CC组态，微变等效电路为：

(3) 动态指标计算

rbe=rbb'+(1+β)VT26=200+=0.85 kΩ IEQ0.04

Av=

Ri=Vo(1+β)Ib(Rc//RL)51⨯1.5===0.99 ViIbrbe+(1+β)Ib(Rc//RL)0.85+51⨯1.5Vi=Rb//[rbe+(1+β)(Re//RL)]=200//[0.85+51⨯1.5]=55.8 kΩ Ii

=Re//rbe+Rs//Rb0.85+2//200=3//=54 Ω 1+β51Vo'Ro='IoVs=0

RL=∞

Avs=

Ri55.8Av=⨯0.99=0.96 Rs+Ri2+55.8

题13 在图13所示的两级放大电路中，若已知T1管的β1、rbe1和T2管的β2、r

be2，且电

容C1、C2、Ce在交流通路中均可忽略。

（1）分别指出T1、T2组成的放大电路的组态；

（2）画出整个放大电路简化的微变等效电路（注意标出电压、电流的参考方向）；

（3）求出该电路在中频区的电压放大倍数Av=

达式。

图13

解：(1) T1管组成共射（CE）组态，T2管组成共集（CC）组态。

(2) 整个放大电路的微变等效电路如图所示。

(3) 第一级的电压放大倍数为： Vo、输入电阻Ri和输出电阻Ro的表Vi

Av1=Vo1-β1(R2//Ri2)= Virbe1

Ri2是第二级放大电路的输入电阻，Ri2 = rbe2+(1+β2)(R4//RL)。

第二级放大电路为射极跟随器，所以 Av2≈1 所以，Av=Av1⋅Av2=

Ri= Ri1 =R1∥rbe1

题14 在图14所示的差动放大电路中，设T1、T2管特性对称，β1=β2=100，VBE=0.7V，且rbb′=200Ω，其余参数如图中所示。

(1) 计算T1、T2管的静态电流ICQ和静态电压VCEQ，若将Rc1短路，其它参数不变，则T1、T2管的静态电流和电压如何变化？

-β1{R2//[rbe2+(1+β2)(R4//RL)]} rbe1

(2) 计算差模输入电阻Rid。当从单端（c2）输出时的差模电压放大倍数Ad2=?；

(3) 当两输入端加入共模信号时，求共模电压放大倍数Ac2和共模抑制比KCMR；

(4) 当vI1=105 mV，vI2=95 mV时，问vC2相对于静态值变化了多少？e点电位vE变化了多少？

图

14

题15 在图15所示电路中，设各晶体管均为硅管，β = 100，rbb′=200 Ω。

(1) 为使电路在静态时输出直流电位VOQ=0，Rc2应选多大？

(2) 求电路的差模电压放大倍数Avd；

(3) 若负电源（-12V）端改接公共地，分析各管工作状态及VO的静态值。

图15

题16 在图16中，设集成运放为理想器件，求下列情况下vO与vS的的关系式：

（1） 若S1和S3闭合，S2断开，vO=？

（2） 若S1和S2闭合，S3断开，vO=？

（3） 若S2闭合，S1和S3断开，vO=？

（4） 若S1、S2、S3都闭合，vO=？

图16

题17 用集成运放和普通电压表可组成性能良好的欧姆表，电路如图17所示。设A为理想运放，虚线方框表示电压表，满量程为2V，RM是它的等效电阻，被测电阻Rx跨接在A、B之间。

（1） 试证明Rx与VO成正比；

（2） 计算当要求Rx的测量范围为0～10kΩ时，R1应选多大阻值？

图

17

题18 图18（a）为加法器电路，R11=R12=R2=R。

图18

（1） 试求运算关系式：

vO= f（vI1，vI2）；

（2） 若vI1、vI2分别为三角波和方波，其波形如图题2.4.11（b）所示，试画出输出电压波形并注明其电压变化范围。

（3）

题19 由四个电压跟随器组成的电路如图19所示，试写出其输出电压的表达式： vO= f (vI1，vI2，vI3)。

图19

题20 试写出图20加法器对vI1、vI2、vI3的运算结果：vO= f (vI1、vI2、vI3)。

图20

题21 积分电路如图21（a）所示，其输入信号vI波形如图题21（b），并设t=0时，vC（0）=0，试画出相应的输出电压vO波形。

图21

题22 图22电路中，A1、A2为理想运放，电容的初始电压vC（0）=0。

（1） 写出vO与vS1、vS2和vS3之间的关系式；

（2） 写出当电路中电阻R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R时，输出电压vO的表达式。

图22

题23 由运放组成的三极管电流放大系数β的测试电路如图23所示，设三极管的VBE=0.7V。

（1） 求出三极管的c、b、e各极的电位值； （2） 若电压表读数为200 mV，试求三极管的β值。

图23

题24电路如图24所示。

图24

（1）为使电路产生正弦振荡，标明集成运放中的同相和反相输入端符号“+”、“-”；并说明电路属于哪种正弦波振荡电路。

（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？ （3）若R1断路，则电路将产生什么现象？ （4）若Rf短路，则电路将产生什么现象？ （5）若Rf断路，则电路将产生什么现象？

题25正弦波振荡电路如图25所示，已知R1=2kΩ，R2=4.5kΩ，Rw在0~5 kΩ范围内可调，设运放A是理想的，振幅稳定后二极管的动态电阻近似为rd=500Ω。

（1）求R w的阻值；

（2）计算电路的振荡频率fo。

图25

题26 试用相位平衡条件判断图26所示的各个电路。

（1）哪些可能产生正弦振荡，哪些不能？（对各有关电压标上瞬时极性）

（2）对不能产生自激振荡的电路进行改接，使之满足相位平衡条件（用电路表示）。

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

图26

题27 一双电源互补对称电路如图27所示，设已知VCC=12V，RL=16Ω，vI为正弦波。求： （1）在三极管的饱和压降VCES可以忽略不计的条件下，负载上可能得到的最大输出功率Pom=？

（2）每个管子允许的管耗PCM至少应为多少？

（3）每个管子的耐压｜V(BR)CEO｜应大于多少？

图27

题28 在图28 所示的OTL功放电路中，设RL=8Ω，管子的饱和压降｜ＶCES｜可以忽略不计。若要求最大不失真输出功率（不考虑交越失真）为9W，则电源电压VCC至少应为多大？（已知vi为正弦电压。）

图28

题29 图29功放电路中，设运放A的最大输出电压幅度为±10 V，最大输出电流为±10mA，晶体管T1、T2的｜VBE｜=0.7V。问：

（1）该电路的电压放大倍数Avf=？

（2）为了得到尽可能大的不失真输出功率，T1、T2管的β值至少应取多少？ （3）该电路的最大不失真输出功率Pom=？

（4）当达到上述功率时，输出级的效率是多少？每个管子的管耗多大？

图29

题30 在图30所示电路中，已知VCC=15V，T1和T2 的饱和管压降｜VCES｜=1V，集成运放的最大输出电压幅值为±13V，二极管的导通电压为0.7V。

图30

（1）为了提高输入电阻，稳定输出电压，且减小非线性失真，应引入哪种组态的交流负反馈？ 试在图中画出反馈支路。

（2）若vi=0.1V，vo=5V，则反馈网络中电阻的取值约为多少？ （3）若输入电压幅值足够大，则电路的最大不失真输出功率为多大？

题31单相全波整流电路如图31所示，变压器副边有一个中心抽头，并设整流管正向压降和变压器内阻可以忽略不计。

（1）画出变压器副边电压与整流输出电压波形；

（2）求整流电路输出直流平均电压VO(AV)与V21、V22的关系；

（3）求各整流二极管的平均电流ID(AV)1、ID(AV)2与负载电流平均值IL(AV)的关系； （4）求各整流二极管所承受的最大反向电压V(BR)与V21、V22的关系。

图31

题32 图32所示为桥式整流电路。

（1）分别标出VO1 和VO2对地的极性；

（2）当V21=V22=20V（有效值）时，输出电压平均值VO(AV)1和VO(AV)2各为多少？ （3）当V21=18V，V22=22V时，画出vO1、vO2的波形，并求出VO1和VO2各为多少？

图32

题33桥式整流滤波电路如图33所示。已知v2=202sinωt（V），在下述不同情况下，说明输出直流电压平均值VO(AV)各为多少伏？

图33

（1）电容C因虚焊未接上；

（2）有电容C，但RL=∞（负载RL开路）；

（3）整流桥中有一个二极管因虚焊而开路，有电容C，RL=∞； （4）有电容C，RL≠∞。

题34串联型稳压电路如图34所示，设VBE2=0.7V，稳压管Vz=6.3V，R2=350Ω。 （1）若要求VO的调节范围为10～20V，则R1及Rw应选多大？

（2）若要求调整管T1的压降VCE1不小于4V，则变压器次级电压V2（有效值）至少应选多大？（设滤波电容C足够大）。

图34

数字电子技术部分

题1 将下列二进制数转换为十进制数

（1）(01101)2 （2）(10010111)2 （3）(0.1001)2 （4） (0.101101)2

答：13、151、0.5625、0.703125 题2 将下列二进制数转换为十进制数

（1）

(01101)2 （2）(10010111)2 （3）(0.1001)2 （4） (0.101101)2

答：13、151、0.5625、0.703125

题3 将下列二进制数转换为十进制数

（1）

(101.011)2 （2）(110.101)2 （3）(1101.1001)2 （4） (1011.0101)2

答：5.375、6.625、13.5625、11.3125

题4 将下列二进制数转换为八进制数和十六进制数

（1）(101001)B 答：（51）8、（29）16 （2）(11.01101)B答：（3.32）8、（3.68）16 题5 将下列十六进制数转换为二进制数

（1）(23F.45)H 答：（[1**********]1.01000101）2 （2）(A040.51)H答：（[**************]0.01010001）2 题6 将下列十进制数转换成8421 BCD码和余3码

（1）(468.32)10 答：（[1**********]0.00110010）8421、（[1**********]1.01100101）余3码

（2）(127) 10答：（[1**********]1）8421、（[1**********]0）余3码

题7 将下列数码作为自然二进制码和8421 BCD码时，分别求出相应的十进制数

（1）[1**********]1答：2195、（[1**********]1）8421、（893）10

（2）100110110.10001答：310.78125、（100110110.11001）8421、（136.c8）10 题8 在图8中，已知输入信号A、B的波形，画出各门电路输出L的波形。

（a） (b)

图8

题9 试证明以下的逻辑关系成立。

（1）A⊕0=A （2）A⊕1=A （3）A⊕A=0 （4）A⊕A=1；

题10 门电路组成的逻辑电路如图10所示，请写出F1、F2的逻辑表达式。当输入图示电压信号波形时，画出F1、F2端的输出波形。

图10

题11 已知逻辑电路图如图11 所示，试写出它的输出逻辑表达式，并列出真值表。

图11

解：表达式为：

L=f(A,B)=A+B+A+B=(A+B)(A+B)=AB+AB

真值表为：

题12 求出下列函数的最小项之和表达式

（1）Z1(A,B,C,D)=ABD+ACD+ABC

（2）Z2(A,B,C,D)=ACD+ACD+AD+BC+BC

Z2(A,B,C,D)=ACD+ACD+AD+BC+BC =ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=∑m(0,2,8,10)

解：根据最小项的定义，将缺少的变量配上即可。

（1）最小项之和式Z1(A,B,C,D)=ABD+ACD+ABC =AB(C+C)D+A(B+B)CD+ABC(D+D)

=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=∑m(10,12,13,14)

（2）用画卡诺图求比较方便，因为式子是反函数，所以卡诺图中用填“0”，所以有最小项之和式：

Z2(A,B,C,D)=ACD+ACD+AD+BC+BC =ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=∑m(0,2,8,10)

题13 用卡诺图法将下列函数化简成为最简“与-或”表达式

（1）Z=AB+AB+AB （2）Z=ABC+A+B+C 解：

题

14优先编码器74HC147的功能表如表题3.4.1 所示，题图3.4.1是器件的引脚排列图。试回答：

（1）电路是一片几线到几位码输出的优先编码器？ （2）输出代码是何种二—十进制编码？ （3）优先对象是小数还是大数？

表题3.4.1 优先编码器74HC147功能表

图14

解：（1）该芯片是一片10线—4线的优先编码器，将十进制的十个数字编制成4位代码输出的10—4线优先编码器。

（2）输出代码为8421BCD代码，低电平输入有效，8421BCD反码输出。 （3）优先对象是大数优先的原则。

题15 用双2线-4线译码器74LS139及最少量的与非门实现下列逻辑函数。表15是74LS139的功能表，图题3.4.2是简化逻辑图。

表15是74LS139的功能表

Z1(A,B,C)=AC+AB⊕C

Z2=AB+AC+BC

图15

解： 因为要实现的逻辑函数是3变量的，所以先把2/4译码器先连接成3/8译码器，然后实现二个逻辑函数，根据二个逻辑函数，连接出电路如图所示：

Z1=ABC+ABC+ABC+ABC=ABCABCABCABC=Y2Y0Y4Y7 Z2=ABC+ABC+ABC+ABC=ABCABCABCABC=Y3Y5Y6Y7

题16 试用并行4位加法器连接成将余三码转换成8421BCD代码的转换电路。

解： 解题思路为只要将余三码作为四位加法器的加数输入，把8421BCD码 作结果输出，找出另外一个四位的加数是多大时，才是对应的8421BCD码， 从而求出四位加数的每位函数式，便可画出电路图。

转换电路真值表如下：

由真值表可见，在加法器的加数输入端输入余三码，在被加数的输入端输入1101数据，则在结果输出即为8421BCD码了。所以，连接的电路图有：

题17 试用一片74LS283型4位二进制加法器，将8421BCD码转换成余三码的代码转换电路。74LS283的简化逻辑图如图17所示。

图17\

解： 只要在加法器的被加数输入端加8421BCD码，加数输入端加上0011，即就转换成了余三码输出。连接电路如图所示：

题18 试写出图18各触发器的次态逻辑函数表达式。

图18

题19 设图19中各个边沿触发器的初始状态皆为“0”状态，试画出连续六个时钟周期作用下，各触发器Q端的波形。

题20 由负边沿JK触发器组成的电路及其CP、J端输入波形如图20所示，试画出Q端的波形（设

初态为“0”）。

图20

题21 由维阻D触发器和边沿JK触发器组成的电路如图21（a）所示，各输入端波形如图（b）。当各触发器的初态为“0”时，试画出Q1和Q2端的波形，并说明此电路的功能。

（a） （b）

图21

题22 已知某异步时序电路如图22所示，试问：

（1）计数器的模是多少?采用什么编码进行计数?

（2）电路能否自启动？

（3）若计数脉冲频率fCP为700Hz时，从Q2端输出时的频率为多少?

图22

题23 图23是扭环形计数器，试根据电路特点分析其工作原理，并画出状态转换图。分析电路能否自启动，并得出该计数器的优缺点。

图23