电工学第六版下册-习题答案Word-版.doc

14.3.2 在图 14.02 的各电路图中，E＝5V，ui＝10sinωt，二极管的正向压降
可忽略不计，试分别画出输出电压 uo 的波形。

R D R D

ui D E

uo ui

R
R uo ui
E
D uo ui uo
E E

(a)
(b)
(c)
(d)

【解】： 图14.02 习题14.3.2的图

10
5

-10

Ui(V)


5 t
-10

Uo(V)


5 t
-10

Uo(V)

Uo(V)
10
5
t

Uo(V)
10
5
t t

(a) 电路的输出波形

(b) 电路的输出波形

(c) 电路的输出波形

(d) 电路的输出波形

14.3.5 在图 14.05 中，试求下列几种情况下输出端电位 VF 及各元件中通过的
电流：（1）VA＝＋10V，VB＝0V；

（2）VA＝＋6V，VB＝＋5.8V；
（3）VA＝VB＝＋5V，设二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大。

【解】：（1）DA 优先导通

9
1kΩ DA
VA
1kΩ DB

VF =

1 + 9
× 10V

V
= 9V

9
VB VF
R
9kΩ

I DA
= I R
= F =
R

9 × 10 3
A = 1mA


图14.05 习题14.3.5的图

DB 截止，IDB＝0
（2）设 DA 和 DB 两管都导通，应用节点电压法计算 VF

6 + 5.8
1 1

， VF = 1 1
+ +
1 1
1 V = 5.59V < 5.8V
9
可见 DB 管的确都导通。

I DA =
6 − 5.59
1×103
A = 0.41mA，I DB =
5.8 − 5.9
1×103
A = 0.21mA，I R =
5.59
3
9 ×10

A = 0.62mA

（3）DA 和 DB 两管都能导通

5 + 5

V = 1 1 V

= 4.47V , I
= VF =
4.47

A = 0.53mA

F 1 1 1
+ +
1 1 9
R R 9 × 10 3

I DA

= I DB
= I R
2
= 0.53 mA = 0.26mA
2

14.4.2 有两个稳压管 DZ1 和 DZ2，其稳定电压分别为 5.5V 和 8.5V，正向压降 都是 0.5V。如果要得到 0.5V、3V、6V、9V 和 14V 几种稳定电压，这两个稳 压管（还有限流电阻）应该如何联结？画出各个电路。
【解】：

R
＋ ＋

0.5V

＋

R2 R1
3V
R

DZ2
6V

DZ2 DZ1
－ － －
DZ1

R
＋ ＋
DZ1
9V
R

DZ1
6V

DZ2
－
DZ2

14.3.2

在图1所示的各电路图中，E = 5V ，ui = 10 sin ω tV ，二极管D的正向压降 可忽略不计，试分别画出输出电压u0 的波形。
[ 解]

图 1: 习题14.3.2图

(a) ui 为正半周时，ui > E，D导通；ui < E，D截止。ui 为负半周时，D截 止。
D导通时，u0 = E；D截止时，uo = ui 。
(b) ui 为正半周时；ui > E，D导通；ui < E，D截止。ui 为负半周时，D截 止。
D导通时，u0 = ui ；D截止时，u0 = E。
u0的波形分别如图2(a)和(b)所示。

图 2: 习题14.3.2图

14.3.5

在图3中，试求下列几种情况下输出端电位VY 及各元件中通过的电流。(1)VA =
+10V ，VB = 0V ；(2)VA = +6V ,VB = +5.8V ;(3)VA = VB = +5V .设二极管的正 向电阻为零，反向电阻为无穷大。
[解]

图 3: 习题14.3.5图

(1) 二极管DA 优先导通，则

10
VY = 9 × 1 + 9 V = 9V
−3
VY 9

IDA = IR =
= A = 1 10
×
R 9 × 103
A = 1mA

DB 反向偏置，截止，IDB = 0
(2) 设DA 和DB 两管都导通，应用结点电压法计算VY ：

VY =
6 5.8
+
1 1
1 1


1 V =

11.8 × 9


V = 5.59V < 5.8V

+ + 19
1 1 9

可见DB 管也确能导通。

IDA =
6 − 5.59 A = 0.41 × 10−3
1 × 103

A = 0.41mA

IDB =
5.8 − 5.59 A = 0.21 × 10−3
×
1 × 103
5.59

A = 0.21mA

IR =
A = 0.62 10−3
9 × 103
A = 0.62mA

(3) DA 和DB 两管都能导通

5 5
+

VY =
1 1 1 1 1 V = 4.74V
+ +
1 1 9

VY 4.74

IR =
= A = 0.53 10
R 9 × 103
A = 0.53mA

IDA = IDB =
IR =
2
0.53
×
−3
mA = 0.26mA
2

14.4 稳压二极管

14.4.2

有两个稳压二极管DZ 1和DZ 2，其稳定电压分别为5.5V 和8.5V ，正向压降都 是0.5V 。如果要得到3V 的稳定电压，应如何连接？
[解]
应按图4(a)或(b)连接，UZ = 3V 。图中R1、R2 是限流电阻。

图 4: 习题14.4.2图

15.6 射极输出器

15.6.1

在图5所示的射极输出器中，已知RS = 50Ω，RB1 = 100kΩ，RB2 = 30kΩ，RE =
1kΩ，晶体管的β = 50，rbe = 1kΩ，试求Au，ri 和ro 。
[解]

图 5: 习题15.6.1图

Au =


rbe
(1 + β)RE
+ (1 + β)RE
= (1 + 50) × 1 = 0.98
1 + (1 + 50) × 1

ri = RB1//RB2 //[rbe + (1 + β)RE ] = 16kΩ

ro ≈

式中

S
r be + R0
β

1000 + 50
=
50

Ω = 21Ω

R0

16.2.6 求图 16.05 所示电路的 ui 与 uo 的运算关系式。

【解】： RF

R

uo1
= − RF u
i
R1

uo1
R1

R
R2


uo2

uo 2

= −uo1
= RF u ui
i
R1
R/2

uo

uo = uo 2

− uo1
= 2 RF u
i
R1


图16.05 习题16.2.6的图

16.2.9 求图 16.08 所示的电路中 uo 与各输入电压的运算关系式。

【解】：

u o1 = −10u i1


ui1


1kΩ
10kΩ


uo1 10kΩ

10kΩ

uo

u o = −u o1 −
10 u −
5 i 2
10 u
2 i 3
910Ω
ui2

ui3

5kΩ
2kΩ


1.1kΩ

= 10u i1 − 2u i 2 − 5u i 3

图16.08 习题16.2.9的图

16.2.6

求图4所示电路的uo 与ui 的运算关系式。
[解]

图 4: 习题16.2.6图

【解】： RF

R

uo1
= − RF u
i
R1

uo1
R1

R
R2


uo2

uo 2

= −uo1
= RF u ui
i
R1
R/2

uo

uo = uo 2

− uo1
= 2 RF u
i
R1


R
R
uo = − uo1 − uo1 = −uo1 − uo1 = −2uo1 = ui
1

17.2.1 试用自激振荡的相位条件判断图 17.02 所示各电路能否产生自激振荡，哪一 段上产生反馈电压？

U CC

UCC

U CC

UCC

－ u f
uf －

uf uf
－ －

－ － － －
＋ ＋ ＋ ＋

ube
u f uf

(a)
（b)

图1702 习题17-2的图
（c)
（d)

【解】：（a）根据瞬时极性判别，为负反馈，不能产生自激振荡。
（b）ube= uf ，正反馈，能产生自激振荡。
(c) 负反馈，不能产生自激振荡。
(d) 同（b）

17.2.1

试判别图1所示的放大电路中引入了何种类型的交流反馈。
[解] 图中RF 为反馈电阻。设在ui 的正半周，晶体管各级交流电位的瞬时极性为

图 1: 习题17.2.1图

B1(⊕) −→ C1(ﾪ) −→ B2 (ﾪ) −→ E2(ﾪ) −→ B1 (⊕)

即可看出，发射极E2交流电位的负极性反馈到基极B1，降低了B1的交流电位， 使Ube1 减小，故为负反馈。 另外，反馈电路从发射极引出，引入到基极，故为并联电流反馈。

第十八章 直流稳压电源

18.2.2 试分析图 18.05 所示的变压器副边绕
组有中心抽头的单相整流电路，副边绕组两端 的电压有效值各为 U：（1）标出负载电阻 RL 上的电压 u0 和滤波电容 C 的极性；
（2）分别画出无滤波电容器和有滤波电容器 两种情况下负载电阻上电压 u0 的波形，是全 波还是半波；
（3）如无滤波电容器，负载整流电压的平均 值 U0 和变压器副边绕组每段的有效值 U 之间 的数值关系如何？如有滤波电容器，则又如 何？


D1
u +
C u0
u - RL
-
D2

图18.05 习题18.2.2的图

（4）分别说明无滤波电容器和有滤波电容器两种情况下截止二极管所承受的最高反

向最高电压 UDRM 是否都等于 2 2 U；

（5）如果整流二极管 D2 虚焊，U0 是否是正常情况下的一半？如果变压器副边绕组 中心抽头虚焊，这时有输出电压吗？
（6）如果把 D2 的极性接反，是否能正常工作？会出现什么问题？
（7）如果 D2 因过载损坏造成短路，还会出现什么其它问题？
（8）如果输出短路，又将出现什么问题？
（9）如果图中的 D1 和 D2 都接反，是否仍有整流作用？所不同者是什么？

【解】：（3）无 C 滤波：U O = 0.9U ui
um

有 C 滤波：U O
= 1.2U [RC ≥ (3 ~ 5) T ]
2 0 ωt

（4）有无电容滤波时，均有 DDRM=2 2 U,因当 变压器副边电压为极值时，均为一个二极管导
通，另一个二极管截止。此时截止的二极管上承

受反向最高压降为 2 2 。

（5）D2 虚焊，如无电容，此时为半波整流，则
U0=0.45V 为全波整流 U0＝0.9V 的一半；如有电


uO
um

0 无电容滤波 ωt uO

容，不是。变压器副边中心抽头虚焊，此时不能 um

0


有电容滤波 ωt

习题18.2.2 (2）的解

构成回路，无输出电压。
（6）D2 接反，则正半周时 D1D2 均导通，副边绕组短路。
（7）同（6）。
（8）输出短路，也使变压器副边绕组短路，导致 D1D2 被烧短路。
（9）D1D2 都接反时，有全波整流作用，不同的是 RL 的极性与以前极性相反。

第二十章 门电路和组合逻辑电路

20.5.5 在“与非”门最多允许五个输入端的条件下，用“与非”门实现下列逻辑关

系：F = a + b + c + d + e + f

【解】：
“1”
“1”

F = a + b + c + d + e + f
= abcdef

= abcde ⋅ f
a ＆ ＆ ＆
c F
d
e

f

20.5.6 应用逻辑代数推证下列各式：

(1)
ABC + A + B + C = 1
(2) A B + AB + A B = B + A

(3) AB + A B
= A B + AB
(4) A B + A BCD(E + F ) = A B

(5)
( A + B) + ( A + B ) + ( A B)( AB ) = 1

证：（1）
ABC + A + B + C = ABC + ABC = 1
∴ ABC + A + B + C = 1

A B + AB + A B = A + B + AB + A B = A (1 + B) + B (1 + A) = A + B
（2）
∴ A B + AB + A B = A + B

（3）
A B + AB = A B ⋅ AB = ( A + B )( A + B ) = ( A + B )( A + B)
= AA + A B + AB + BB = A B + AB
∴ A B + AB = A B + AB
A B + A BCD(E + F ) = A B[1 + CD(E + F )] = A B

（4）
∴ A B + A BCD( E + F ) = A B
（5）

( A + B) + ( A + B ) + ( A B)( AB ) = AB + A B + ( A B)( AB )
= AB + A B + ( A B)( AB ) = ( AB )( A B) + ( A B)( AB ) = 1
∴( A + B) + ( A + B ) + ( A B)( AB ) = 1

20.6.9 图 20.12 是两处控制照明灯的电路，单刀双投开关 A 装在一处，B 装在另一
处，两处都可以开闭电灯，设 F=1 表示灯亮，F=0 表示灯灭，A=1 表示开关往上扳，
A=0 表示开关往下扳。B 亦如此，试写出灯亮的逻辑式。

A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1

【解】： F = AB + AB

F

220V

A B
图20.12 习题20.6.9的图

20. 6.10 当输入端 A 和 B 同时为“1”或同时为“0”时，输出为 1。当 A 和 B 的
状态不同时，输出为“0”。这是“同或”门电路，试列出其状态表，写出其逻辑式， 并画出其用“与非”门组成的逻辑电路。
【解】：

A ＆

B

＆ ＆

状态表

A
B
F
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1

逻辑式
F = A B + AB
逻辑图

用“与非”门实现
F = A B + AB = AB + AB = A B ⋅ AB

20.6.11 图 20.13 是一密码锁控制电路，开锁条件是：拨对号码:钥匙插入锁眼将开
关 S 闭合。当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开。否则，报警信号 为“1”，接通警铃。试分析密码 ABCD 是多少？
【解】：ABCD=1001 时， F1 = 0，F2 = 1

开锁信号 F3 = 1 ，锁打开 所以，密码 ABCD=1001。

S
+5V


＆ 开锁信号
F3

A

1 ＆ F 1
B 1
F2

1
C


＆ 报警信号
F

4

D

图20.13 习题20.6.11的图

21.1.4 当主从 J-K 触发器的 CP、J、K 端分别加上图 21.04 所示的波形时，试画出
Q 端的输出波形。设初始状态为“0”。
【解】：见图 21.04。
C

C
O
t
O J
S
O
0 K t
R

0

0 “0”

图21.03 习题21.1.3的图

O

t
Q

O
t

图21.04 习题21.1.4的图

22.1.5 已知时钟脉冲 CP 的波形如图 21.1.5 所示，试分别画出图 21.05 中的各触发
器输出端 Q 的波形。设它们的初始状态为“0”。
【解】：

J Q
C
K Q

J Q
C
K Q

(a)


(b)
J Q
C
K Q

(c)

“0”
D Q
C

D Q
C Q

C Q

(d)
(e)
(f)

图21.05 习题21.1.5的图

C

Q
(a)

Q
(c)

(d )
“ 0 ”

Q
(e )

(f )

(b )
“ 0 ”

“ 0 ”

21.1.6 在图 21.06 的逻辑图中，试画出 Q1 和 Q2 端的波形图，时钟脉冲 CP 的波形
如图 21.1.5 所示，如果时钟脉冲的频率是 4000Hz，那么 Q1 和 Q2 波形的频率各为多 少？少？设初始状态 Q1＝Q＝02
【解】：

Q1 Q2
C “1” “1”
J Q J Q
C C C
Q1 K Q K Q

图21.06 习题21.1.6的图
Q2

Q1波形为2000Hz
Q2波形为1000Hz

21.1.7 根据图 21.07 的逻辑图及相应的 CP、RD 和 D 的波形，试画出 Q1 端和 Q2 端
的输出波形，设初始状态 Q1＝Q2＝0。
【解】：

SD=1
C
Q 1 Q 2
O t

RD
D D Q J Q
C C
Q K Q O t
“1” D
R D

Q1

O t

Q2

O t