(错)
7、微变等效电路不能进行静态分析,也不能用于功放电路分析。 (对)
8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号,相位差为180°的反相关系。(错)
9、微变等效电路中不但有交流量,也存在直流量。 (错)
10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。 (对)
11、普通放大电路中存在的失真均为交越失真。 (错)
12、差动放大电路能够有效地抑制零漂,因此具有很高的共模抑制比。 (对)
13、放大电路通常工作在小信号状态下,功放电路通常工作在极限状态下。 (对)
14、输出端交流短路后仍有反馈信号存在,可断定为电流负反馈。 (对)
15、共射放大电路输出波形出现上削波,说明电路出现了饱和失真。 (错)
16、放大电路的集电极电流超过极限值ICM,就会造成管子烧损。 (错)
17、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。 (错)
18、采用适当的静态起始电压,可达到消除功放电路中交越失真的目的。 (对)
19、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。 (对)
三、选择题:(每小题2分,共20分)
1、基本放大电路中,经过晶体管的信号有(C)。
A、直流成分; B、交流成分; C、交直流成分
均有。
2、基本放大电路中的主要放大对象是(B)。
A、直流信号; B、交流信号; C、交直流信
号均有。
31
3、分压式偏置的共发射极放大电路中,若VB点电位过高,电路易出现(B)。
A、截止失真; B、饱和失真; C、晶体管
被烧损。
4、共发射极放大电路的反馈元件是(B)。
A、电阻RB; B、电阻RE; C、电阻RC。 5、功放首先考虑的问题是(A)。
A、管子的工作效率; B、不失真问题; C、管子
的极限参数。
6、电压放大电路首先需要考虑的技术指标是(A)。
A、放大电路的电压增益; B、不失真问题; C、
管子的工作效率。
7、射极输出器的输出电阻小,说明该电路的(A)
A、带负载能力强; B、带负载能力差; C、减轻前
级或信号源负荷。
8、功放电路易出现的失真现象是(C)。
A、饱和失真; B、截止失真; C、交越失
真。
9、基极电流iB的数值较大时,易引起静态工作点Q接近(B)。 A、截止区; B、饱和区; C、死区。 10、射极输出器是典型的(C)。
A、电流串联负反馈; B、电压并联负反馈; C、电
压串联负反馈。
四、简答题:(共23分) 1、共发射极放大器中集电极电阻RC起的作用是什么?(3分) 答:RC起的作用是把晶体管的电流放大转换成放大器的电压放大。
2、放大电路中为何设立静态工作点?静态工作点的高、低对电路有何影响?(4分)
答:设立静态工作点的目的是使放大信号能全部通过放大器。Q点过高易使传输信号部分进入饱和区;Q点过低易使传输信号部分进入截止区,其结果都是信号发生失真。
3、指出图7-21所示各放大电路能否正常工作,如不能,请校正并加以说明。(8分)
32
+VCC
RC C1 + RB2 C2 + RB1 C1 +RB2 C+ 2 +VCC
T (a)
-VCC
RB1 +C1 (b)
+VCC
RB1 RC C2 + C1 + T RB2 RE CE
RC C2 + T RB2 (c)
图7-21 检测题7-4-3电路图
(d)
答:(a)图缺少基极分压电阻RB1,造成VB=UCC太高而使信号进入饱和区发生失真,另外还缺少RE、CE负反馈环节,当温度发生变化时,易使放大信号产生失真;
(b)图缺少集电极电阻RC,无法起电压放大作用,同时少RE、CE负反馈环节;
(c)图中C1、C2的极性反了,不能正常隔直通交,而且也缺少RE、CE负反馈环节;
(d)图的管子是PNP型,而电路则是按NPN型管子设置的,所以,只要把管子调换成NPN型管子即可。
4、说一说零点漂移现象是如何形成的?哪一种电路能够有效地抑制零漂?(4分)
答:直接耦合的多级放大电路,当输入信号为零时,输出信号电压并不为零的现象称为零点漂移。晶体管参数受温度的影响是产生零漂的根本和直接原因。采用差动放大电路可以有效地解决零漂问题。
5、为削除交越失真,通常要给功放管加上适当的正向偏置电压,使基极存在的微小的正向偏流,让功放管处于微导通状态,从而消除交越失真。那么,这一正向偏置电压是否越大越好呢?为什么?(4分)
33
答:这一正向电压较小,仅使两个管子都工作在微导通状态即可。因为,交越失真实际上是两个功放管都存在正向死区电压造成的,消除交越失真,实际上就是解决死区电压的问题。如果这一正向偏置电压大于死区电压较多,势必造成两个功放管不能正常工作。
五、计算题:(共17分)
1、如图7-22所示分压式偏置放大电路中,已知RC=3.3KΩ,RB1=40KΩ,RB2=10KΩ,RE=1.5KΩ,β=70。求静态工作点IBQ、
+25V
C1 RB1 C2 RC + + ui RB2 RE CE u0 图7-22 检测题7-5-1电路图
ICQ和UCEQ。(8分,图中晶体管为硅管) VB?25?1040?102.871?70?5V ICQ?IEQ?5?0.71.5?2.87mA解:静态工作点为:IB??40?A UCE?25?2.87(3.3?1.5)?11.2V2、画出图2-22所示电路的微变等效电路,并对电路进行动态分析。要求解出电路的电压放大倍数Au,电路的输入电阻ri及输出电阻r0。(9分)
解:图7-22的微变等效电路如下图所示。
ii ui RB1 RB2 rbe ib βib RC u0
动态分析:r
be?300??(1?70)26mV2.87mA?943? 34
ri=RB1// r0=RC=3.3KΩ
Au???RCrbeRB2//
??703300943rbe=40000//10000//943≈843Ω
??245 第8章 检测题 (共100分,120分钟)
一、填空题:(每空0.5分,共20分)
1、若要集成运放工作在线性区,则必须在电路中引入 深度负 反馈;若要集成运放工作在非线性区,则必须在电路中引入 正 反馈或者在 开环工作 状态下。集成运放工作在线性区的特点是输入电流 等于零和 输出电阻 等于零;工作在非线性区的特点:一是输出电压只具有 两种 状态和净输入电流等于 零 ;在运算放大器电路中,集成运放工作在 线性 区,电压比较器工作在 非线性 区。
2、集成运算放大器具有 同相 和 反相 两个输入端,相应的输入方式有 同相 输入、 反相 输入和 双端 输入三种。
3、理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点:一是差模输入电压 相等 ,称为 虚短 ;二是输入电流 等于零 ,称为 虚断 。
4、理想集成运放的Au0= ∞ ,ri= ∞ ,ro= 0 ,KCMR= ∞ 。
5、 反相 比例运算电路中反相输入端为虚地, 同相 比例运算电路中的两个输入端电位等于输入电压。 同相 比例运算电路的输入电阻大, 反相 比例运算电路的输入电阻小。
6、 同相 比例运算电路的输入电流等于零, 反相 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 同相 比例运算电路的比例系数大于1,而 反相 比例运算电路的比例系数小于零。
7、 同相输入 运算电路可实现Au>1的放大器, 反相输入 运算电路可实现Au<0的放大器, 微分 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
8、 滞回 电压比较器的基准电压UR=0时,输入电压每经过一次零值,输出电压就要产生一次 跃变 ,这时的比较器称为 过
35
第1章 检测题 (共100分,120分钟)
一、填空题:(每空0.5分,共20分)
1、电源和负载的本质区别是:电源是把 其它形式的 能量转换成 电 能的设备,负载是把 电 能转换成 其它形式 能量的设备。
2、对电阻负载而言,当电压一定时,负载电阻越小,则负载 越大 ,通过负载的电流和负载上消耗的功率就 越大 ;反之,负载电阻越大,说明负载 越小 。
3、实际电路中的元器件,其电特性往往 多元 而 复杂 ,而理想电路元件的电特性则是 单一 和 确切 的。
4、电力系统中构成的强电电路,其特点是 大电流 、 大功率;电子技术中构成的弱电电路的特点则是 小电流 、 小功率 。
5、常见的无源电路元件有 电阻元件 、 电感元件 和 电容元件 ;常见的有源电路元件是 电压源元件 和 电流源元件 。 6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为 线性 电路。此类电路中各支路上的 电压 和 电流 均具有叠加性,但电路中的 功率 不具有叠加性。 7、电流沿电压降低的方向取向称为 关联 方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件 吸收 电能;电流沿电压升高的方向取向称为 非关联 方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件 供出 电能。
8、电源向负载提供最大功率的条件是 电源内阻 与 负载电阻 的数值相等,这种情况称为电源与负载相 匹配 ,此时负载上获得的最大功率为 US2/4RS 。 9、 电压 是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压 。电路中某点到参考点间的 电压 称为该点的电位,电位具有 相对 性。
10、线性电阻元件上的电压、电流关系,任意瞬间都受 欧姆 定律的约束;电路中各支路电流任意时刻均遵循 KCL 定律;回路上各电压之间的关系则受 KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的 三大基本 规律。
二、判断正误:(每小题1分,共10分)
1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。 ( 错 )
2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。
1
( 错 )
3、大负载是指在一定电压下,向电源吸取电流大的设备。 ( 对 )
4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。 ( 错 )
5、实际电压源和电流源的内阻为零时,即为理想电压源和电流源。 ( 错 )
6、电源短路时输出的电流最大,此时电源输出的功率也最大。 ( 错 )
7、线路上负载并联得越多,其等效电阻越小,因此取用的电流也越少。( 对 )
8、负载上获得最大功率时,电源的利用率最高。 ( 错 )
9、电路中两点的电位都很高,这两点间的电压也一定很大。 ( 错 )
10、可以把1.5V和6V的两个电池相串联后作为7.5V电源使用。 ( 错 )
三、选择题:(每小题2分,共20分)
1、当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时,假设该元件(A)功率;当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时,假设该元件(B)功率。
A、吸收; B、发出。
2、一个输出电压几乎不变的设备有载运行,当负载增大时,是指(C)
A、负载电阻增大; B、负载电阻减小; C、电源输出
的电流增大。
3、电流源开路时,该电流源内部(B)
A、有电流,有功率损耗; B、无电流,无功率损耗; C、
有电流,无功率损耗。
4、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为(A)
A、50mA; B、2.5mA; C、250mA。 5、有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏,串联后接入220V交流电源,其亮度情况是(B)
A、100W灯泡最亮; B、25W灯泡最亮; C、两只
灯泡一样亮。
2
6、已知电路中A点的对地电位是65V,B点的对地电位是35V,则UBA=(B)
A、100V; B、-30V; C、30V。
7、图1-31中安培表内阻极低,伏特表电压极高,电池内阻不计,如果伏特表被短接,则(C) A A、灯D将被烧毁; B、灯D特别亮;
US D V C、安培表被烧。
8、图1-31中如果安培表被短接,则(C)
图1-31
A、电灯不亮; B、电灯将被烧; C、
不发生任何事故。
9、如果图1-31电路中电灯灯丝被烧断,则(B) A、安培表读数不变,伏特表读数为零; B、伏特表读数不变,安培表读数为零; C、安培表和伏特表的读数都不变。
10、如果图1-31电路中伏特表内部线圈烧断,则(D)
A、安培表烧毁; B、电灯不亮; C、电灯特别亮; D、
以上情况都不发生。
四、简述题:(每小题3分,共24分) 1、将一个内阻为0.5Ω,量程为1A的安培表误认为成伏特表,接到电压源为10V,内阻为0.5Ω的电源上,试问此时安培表中通过的电流有多大?会发生什么情况?你能说说使用安培表应注意哪些问题吗?
答:安培表中通过的电流为:10÷(0.5+0.5)=10A 是其额定电流的10倍,安培表会因过流而烧毁。使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。
2、在4盏灯泡串联的电路中,除2号灯不亮外其它3盏灯都亮。当把2号灯从灯座上取下后,剩下3盏灯仍亮,问电路中出现了何故障?为什么?
答:电路在2号灯处发生了短路现象。因为当2号灯被短路时,它不起作用,所以有它没它,整个线路仍是连通的,所以其它灯还亮。
3、如何理解电路的激励和响应?当电感元件和电容元件向外释放能量时,能否将它们看作是电路激励?
答:激励就是在电路中激发电能的原因,响应则是电路中接受电能的表现。当电感元件和电容元件向外释放能量时,可以看作是电路激励。例如一个充好电的电容器,把它和一个电阻相接后,
3
它就会通过这个电阻放电,这里它就是放电电路中的激励。
4、两个数值不同的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源?两个数值不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源?为什么?
答:数值不同的电压源是不能并联合成的,因为这样连接在它们内部将引起环流;两个数值不同的电流也不能串联连接,把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。
5、何谓二端网络?有源二端网络?无源二端网络?对有源二端网络除源时应遵循什么原则?
答:电路具有向外引出的两个端子时,就可称为二端网络。当二端网络含有电源时移为有源二端网络;若二端网络中不含有电源就称作无源二端网络。对有源二端网络除源时,应遵循:所有电压源用短接线代替,所有电流源开路处理。
6、什么叫一度电?一度电有多大作用? 答:1KW·h=1度电。 一度电可以让1KW的电机运行1个小时,可让100W的电灯点燃10个小时,还可让10W的节能灯点燃100个小时。
7、如何测量某元件两端电压?如何测量某支路电流?
答:把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压,把低内阻的电流表串接在待测支路中可测得该支路电流。
8、直流电路是否都是线性电路?线性电路的概念如何正确表述?
答:直流电路中若含有非线性元件时,就不是线性电路了。线性电路是指电路中所有元件都是线性关系,与直流、交流、正弦、非正弦无关。
R1 I1 b I4 五、计算题:(共26分)
A4 1、在图1-32所示电路中,已知 I 电流I=10mA,I1=6mA,R1=3KΩ,R3 a R2=1KΩ,R3=2KΩ。求电流表A4和
R2 I2 I5 A5的读数是多少?(8分) A5 c 解:对a列KCL方程:I-I1-I2=0
图1-32
得I2=4mA
对左回路列KVL:6×3+2I3-4×1=0 得I3=-7mA A4=13mA A5=-3mA
2、在图1-33所示电路中,有几条支路和结点?Uab和I各等
4
于多少?(8分)
解:3条支路,两个结点,Uab和I都等于0。 3、分别用叠加定理和戴维南定理求解图1-34电路中的电流I3。设US1=30V,US2=40V,R1=4Ω,R2=5Ω,R3=2Ω。(10分)
解:(1)运用叠加定理
当US1单独作用时,I3′≈3.95A;当US2单独作用时,I3\≈4.21A;I3≈8.16A
(2)用戴维南定理:UOC≈34.44V,R0≈2.22Ω,I3≈8.16A
a I 2Ω b + + 6V 12V - - 1Ω 1Ω I1 R1 5Ω
+ US1 - a I3 R3 I2 R2 + US2 -
5 图1-33
b 图1-34
第2章 检测题 (共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共20分) 1、正弦交流电的三要素是 最大值 、 角频率 和 初相 。 有效 值可用来确切反映交流电的作功能力,其值等于与交流电 热效应 相同的直流电的数值。 2、已知正弦交流电压u?3802sin(314t?60?)V,则它的最大值是 3802 V,有效值是380 V,频率为50 Hz,周期是0.02 s,角频率是 314 rad/s,相位为 314t-60°,初相是 60 度,合 π/3 弧度。
3、实际电气设备大多为 感 性设备,功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功率因数,常采用人工补偿法进行调整,即在 感性线路(或设备)两端并联适当电容 。
4、电阻元件正弦电路的复阻抗是 R ;电感元件正弦电路的复阻抗是 jXL ;电容元件正弦电路的复阻抗是 -jXC ;多参数串联电路的复阻抗是 R+j(XL-XC) 。
5、串联各元件上 电流 相同,因此画串联电路相量图时,通常选择 电流 作为参考相量;并联各元件上 电压 相同,所以画并联电路相量图时,一般选择 电压 作为参考相量。
5
A、发射结正偏、集电结正偏; B、发射结反偏、
集电结反偏;
C、发射结正偏、集电结反偏; D、发射结反偏、
集电结正偏。
四、简述题:(每小题4分,共28分)
1、N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子,P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子,因此说N型半导体带负电,P型半导体带正电。上述说法对吗?为什么?
答:这种说法是错误的。因为,晶体在掺入杂质后,只是共价键上多出了电子或少了电子,从而获得了N型半导体或P型半导体,但整块晶体中既没有失电子也没有得电子,所以仍呈电中性。
2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V,试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
答:管脚③和管脚②电压相差0.7V,显然一个硅管,是基极,一个是发射极,而管脚①比管脚②和③的电位都高,所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极,管脚③是基极,管脚①是集电极。
3、图6-23所示电路中,已知E=5V,ui?10sin?tV,二极管为理想元件(即认为正向导通时电阻R=0,反向阻断时电阻R=∞),试画出u0的波形。
答:分析:根据电路可知,当ui>E时,二极管导通u0=ui,当ui u/V u0 10 图6-23 5 ωt 0 ui 4、半导体和金属导体的导电机理有什么不同?单极型和双极型晶体管的导电情况又有何不同? 答:金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电,而半导体中则存在空穴载流子和自由电子两种载流子,它们同时参与导电,这就是金属导体和半导体导电机理上的本质不同点。单极型晶 26 体管内部只有多数载流子参与导电,因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与导电也是不同的。 5、图6-24所示电路中,硅稳压管DZ1的稳定电压为8V,DZ2的稳定电压为6V,正向压降均为0.7V,求各电路的输出电压U0。 图6-24 答:(a)图:两稳压管串联,总稳压值为14V,所以U0=14V; (b)图:两稳压管并联,输出电压按小值计,因此U0=6V; (c)图:两稳压管反向串联,U0=8.7V; (d)图:两稳压管反向并联,可认为DZ1截止不通,则U0=0.7V。 6、半导体二极管由一个PN结构成,三极管则由两个PN结构成,那么,能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管?如不能,说说为什么? 答:将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为,两个背靠背的二极管,其基区太厚,不符合构成三极管基区很薄的内部条件,即使是发射区向基区发射电子,到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉,根本不可能有载流子继续向集电区扩散,所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。 7、如果把三极管的集电极和发射极对调使用?三极管会损坏吗?为什么? 答:集电极和发射极对调使用,三极管不会损坏,但是其电流放大倍数大大降低。因为集电极和发射极的杂技浓度差异很大,且结面积也不同。 27 五、计算分析题:(共17分) 1、图6-25所示三极管的输出特性曲线,试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。(8分) (1)U?3V, I?60?A, I?? (2)I?4mA, U?4V, I?? (3)U?3V, I由40~60?A时, ??? CEBCCCEBCEBIC (mA) 5 4 A 3 2 1 100μA 80μA B 60μA 40μA 20μA 0 1 2 3 4 5 6 7 8 图6-25 C IB=0 UCE (V) 解:A区是饱和区,B区是放大区,C区是截止区。 (1)观察图6-25,对应IB=60μA、UCE=3V处,集电极电流IC约为3.5mA; (2)观察图6-25,对应IC=4mA、UCE=4V处,IB约小于80μA和大于70μA; (3)对应ΔIB=20μA、UCE=3V处,ΔIC≈1mA,所以β≈1000/20≈50。 2、已知NPN型三极管的输入—输出特性曲线如图6-26所示,当 UCE?6V, IC?? (1)UBE?0.7V, UCE?5V, IC?? (2)IB?50?A, U从0.7V变到0.75V时, 求I和I的变化量,此时的???(3)U?6V, CEBEBC 28 (9分) IB (μA) 120 80 60 40 20 IC (mA) 10 8 6 4 2 UBE (V) 100μA 80μA 60μA 40μA 20μA IB=0 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 )输入特性曲线 0 1 2 3 4 5 6 7 8 (b)输出特性 UCE (V) 图6-26 解:(1)由(a)曲线查得UBE=0.7V时,对应IB=30μA,由(b)曲线查得IC≈3.6mA; (2)由(b)曲线可查得此时IC≈5mA; (3)由输入特性曲线可知,UBE从0.7V变到0.75V的过程中,ΔIB≈30μA,由输出特性曲线可知,ΔIC≈2.4mA,所以β≈2400/30≈80。 第7章 检测题 (共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共21分) 1、基本放大电路的三种组态分别是: 共发射极 放大电路、 共集电极 放大电路和 共基极 放大电路。 2、放大电路应遵循的基本原则是: 发射 结正偏; 集电 结反偏。 3、将放大器 输出信号 的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫做 反馈 信号。使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为 负 反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为 正 反馈。放大电路中常用的负反馈类型有 电压串联 负反馈、 电流串联 负反馈、 电压并联 负反馈和 电流并联 负反馈。 4、射极输出器具有 电压增益 恒小于1、接近于1, 输入信号 和 输出信号 同相,并具有 输入电阻 高和 输出电阻 低的特点。 5、共射放大电路的静态工作点设置较低,造成截止失真,其 29 输出波形为 上 削顶。若采用分压式偏置电路,通过 反馈环节 调节 合适的基极电位 ,可达到改善输出波形的目的。 6、对放大电路来说,人们总是希望电路的输入电阻 越大 越好,因为这可以减轻信号源的负荷。人们又希望放大电路的输出电阻 越小 越好,因为这可以增强放大电路的整个负载能力。 7、反馈电阻RE的数值通常为 几十至几千欧 ,它不但能够对直流信号产生 负反馈 作用,同样可对交流信号产生 负反馈 作用,从而造成电压增益下降过多。为了不使交流信号削弱,一般在RE的两端 并联一个约为几十微法的较大射极旁路电容CE 。 8、放大电路有两种工作状态,当ui=0时电路的状态称为 静 态,有交流信号ui输入时,放大电路的工作状态称为 动 态。在 动 态情况下,晶体管各极电压、电流均包含 直流 分量和 交流 分量。放大器的输入电阻越 大 ,就越能从前级信号源获得较大的电信号;输出电阻越 小 ,放大器带负载能力就越强。 9、电压放大器中的三极管通常工作在 放大 状态下,功率放大器中的三极管通常工作在 极限 参数情况下。功放电路不仅要求有足够大的 输出电压 ,而且要求电路中还要有足够大的 输出电流 ,以获取足够大的功率。 10、晶体管由于在长期工作过程中,受外界 温度 及电网电压不稳定的影响,即使输入信号为零时,放大电路输出端仍有缓慢的信号输出,这种现象叫做 零点 漂移。克服 零点 漂移的最有效常用电路是 差动 放大电路。 二、判断下列说法的正确与错误:(每小题1分,共19分) 1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。 (错) 2、放大电路中的所有电容器,起的作用均为通交隔直。 (对) 3、射极输出器的电压放大倍数等于1,因此它在放大电路中作用不大。 (错) 4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。 (对) 5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。 (对) 6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。 30 9、无论何种物质,内部都存在磁畴结构。 (错) 10、磁场强度H的大小不仅与励磁电流有关,还与介质的磁导率有关。 (错) 三、选择题(每小题2分,共12分) 1、变压器若带感性负载,从轻载到满载,其输出电压将会(B) A、升高; B、降低; C、不变。 2、变压器从空载到满载,铁心中的工作主磁通将(C) A、增大; B、减小; C、基本不变。 3、电压互感器实际上是降压变压器,其原、副方匝数及导线截面情况是(A) A、原方匝数多,导线截面小; B、副方匝数多,导线 截面小 。 4、自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是(B) A、公共部分电流太小; B、原副边有电的联系; C、 原副边有磁的联系。 5、决定电流互感器原边电流大小的因素是 (D) A、副边电流; B、副边所接负载; C、变流比; D、 被测电路。 6、若电源电压高于额定电压,则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将(B) A、减少; B、增大; C、不变。 四、简述题(每小题3分,共21分) 1、变压器的负载增加时,其原绕组中电流怎样变化?铁芯中工作主磁通怎样变化?输出电压是否一定要降低? 答:变压器负载增加时,原绕组中的电流将随着负载的增加而增大,铁芯中的工作主磁通基本保持不变,输出电压随着负载的增加而下降。 2、若电源电压低于变压器的额定电压,输出功率应如何适当调整?若负载不变会引起什么后果? 答:若电源电压低于变压器的额定电压,输出功率应向下调整,以适应电源电压的变化。若负载不变,就会引起线路上过流现象,严重时会损坏设备。 3、变压器能否改变直流电压?为什么? 16 答:变压器是依据互感原理工作的,直流下不会引起互感现象,因此不能改变直流电压。 4、铁磁性材料具有哪些磁性能? 答:铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。 5、你能说出硬磁性材料的特点吗? 答:硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大,因此剩磁多、矫顽磁力大,不易磁化,一经磁化又不易去磁,一般用来制做各种人造的永久磁体。 6、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片?制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心? 答:铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。因为,用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获得强磁场的要求,同时最大程度地限制了涡流损耗。 7、具有铁芯的线圈电阻为R,加直流电压U时,线圈中通过的电流I为何值?若铁芯有气隙,当气隙增大时电流和磁通哪个改变?为什么?若线圈加的是交流电压,当气隙增大时,线圈中电流和磁路中磁通又是哪个变化?为什么? 答:具有铁芯的线圈电阻为R,加直流电压U时,线圈中通过的电流I=U/R;若铁芯有气隙,当气隙增大时电流不变,根据磁路欧姆定律可知,磁通减小。若线圈加的是交流电压,当气隙增大时,根据主磁通原理可知,磁路中磁通不发生变化,根据磁路欧姆定律,线圈中电流大大增加。 五、计算题(共18分) 1、一台容量为20KVA的照明变压器,它的电压为6600V/220V,问它能够正常供应220V、40W的白炽灯多少盏?能供给cos??0.6、电压为220V、功率40W的日光灯多少盏?(10分) 解:能够正常供应220V、40W的白炽灯数为:20000÷40=500盏; 能供给cos??0.6、220V、40W的日光灯数为:20000×0.6÷40=300盏 17 2、已知输出变压器的变比k=10,副边所接负载电阻为8Ω,原边信号源电压为10V,内阻R0=200Ω,求负载上获得的功率。(8分) 解:Z1r=102×8=800 I1=10/(800+200)=0.01A I2=I1×10=0.1A P=0.12×8=0.08W 第5章 检测题(共100分,120分钟) 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1、异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差, 绕线 式电机调速性能较好。 2、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 Y 或 Δ 两种方式。 3、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 旋转磁场 的方向相同。旋转磁场的转速决定于电动机的 定子电流相序 。 4、电动机常用的两种降压起动方法是 Y-Δ降压 起动和 自耦补偿降压 起动。 5、若将额定频率为60Hz的三相异步电动机,接在频率为50Hz的电源上使用,电动机的转速将会 大于 额定转速。改变 频率 或 电机极对数 可改变旋转磁场的转速。 6、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速,则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。 7、降压起动是指利用起动设备将电压适当 降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动,待电动机达到一定的转速后,再使其恢复到 额定值 下正常运行。 8、异步电动机的调速可以用改变 极对数 、 电源频率 和 改变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是发展方向。 9、熔断器在电路中起 短路 保护作用;热继电器在电路中起 过载 保护作用。接触器具有 欠压和失压 保护作用。上述三种保护功能均有的电器是 断路器 。 18 10、多地控制线路的特点是:起动按钮应 并 在一起,停止按钮应 串 在一起。 11、热继电器的文字符号是 FR ;熔断器的文字符号是 FU ;按钮的文字符号是 SB ;接触器的文字符号是 KM ;空气开关的文字符号是 QS 。 12、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ,鼠笼式是指电动机的 转子结构是鼠笼型 ,异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。 二、判断题(每小题1分,共10分) 1、当加在定子绕组上的电压降低时,将引起转速下降,电流减小。 (错) 2、电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比,因此电压越高电磁转矩越大。(错) 3、起动电流会随着转速的升高而逐渐减小,最后达到稳定值。 (对) 4、异步机转子电路的频率随转速而改变,转速越高,则频率越高。 (错) 5、电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。 (对) 6、电动机的转速与磁极对数有关,磁极对数越多转速越高。 (错) 7、鼠笼式异步机和绕线式异步机的工作原理不同。 (错) 8、三相异步机在空载下启动,启动电流小,在满载下启动,启动电流大。 (对) 9、三相异步电动机在满载和空载下起动时,起动电流是一样的。 (错) 10、单相异步机的磁场是脉振磁场,因此不能自行起动。 (对) 三、选择题(每小题2分,共20分) 1、电动机三相定子绕组在空间位置上彼此相差(B) A、60°电角度; B、120°电角度; C、180°电角度; D、360°电角度。 2、自动空气开关的热脱扣器用作(A) 19 A、过载保护; B、断路保护; C、短路保护; D、失压保护。 3、交流接触器线圈电压过低将导致(B) A、线圈电流显著增大; B、线圈电流显著减小; C、铁心涡流显著增大; D、铁心涡流显著减小。 4、热继电器作电动机的保护时,适用于(D) A、重载起动间断工作时的过载保护; B、轻载起动连 续工作时的过载保护; C、频繁起动时的过载保护; D、任何负载和 工作制的过载保护。 5、三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流(C)有关。 A、大小; B、方向; C、相序; D、 频率。 6、三相异步电动机旋转磁场的转速与(C)有关。 A、负载大小; B、定子绕组上电压大小; C、电源频率; D、三相转子绕组所串电阻的大 小。 7、三相异步电动机的最大转矩与(B) A、电压成正比; B、电压平方成正比; C、电压成反比; D、电压平方成反比。 8、三相异步电动机的起动电流与起动时的(B) A、电压成正比; B、电压平方成正比; C、电压成反比; D、电压平方成反比。 9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时(D) A、给转子绕组中通入交流电; B、给转子绕组中通入 直流电; C、给定子绕组中通入交流电; D、给定子绕组中通入 直流电。 10、Y-Δ降压起动,由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的1倍,所以起动转矩也只有直接起动时的(A)倍。 3A、1/3; B、0.866; C、3; D、1/9。 四、问题(每小题4分,共28分) 20 1、三相异步电动机在一定负载下运行,当电源电压因故降低时,电动机的转矩、电流及转速将如何变化? 答:当电源电压因故降低时,T=TL的平衡被打破,转速下降,转差率上升,导致转子电流增大、定子电流增大,增大的结果使电磁转矩重新上升以适应负载阻转矩的需要,重新平衡时,转速将重新稳定,只是转速较前低些。 2、三相异步电动机电磁转矩与哪些因素有关?三相异步电动机带动额定负载工作时,若电源电压下降过多,往往会使电动机发热,甚至烧毁,试说明原因。 答:三相异步电动机的电磁转矩T=KTΦI2 cosφ2,由公式可看出,T与每极下工作主磁通的大小及转子电流的有功分量有关。当三相异步电动机带动额定负载工作时,若电源电压下降过多时,导致电磁转矩严重下降,电动机转速下降甚至停转,从而造成转差率大大上升,其结果使电动机的转子电流、定子电流都大幅增加,造成电动机过热甚至烧毁。 3、有的三相异步电动机有380/220V两种额定电压,定子绕组可以接成星形或者三角形,试问何时采用星形接法?何时采用三角形接法? 答:三相异步电动机额定电压有380/220V两种时,说明它在380V线电压情况下定子绕组要接成Y形,在220V线电压情况下定子绕组要接成Δ形,即同一台电动机无论在哪种额定电压下,其每相绕组上的额定电压应保持相同。 4、在电源电压不变的情况下,如果将三角形接法的电动机误接成星形,或者将星形接法的电动机误接成三角形,将分别出现什么情况? 答:如果将Δ接的电动机误接成Y形,当电源电压不变时,电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流只有额定值的0.577倍,线电流只有额定值的1/3,电动机将不能正常工作;如果将Y接的电动机误接成Δ形,当电源电压不变时,电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流则是额定值的1.732倍,线电流是额定值的3倍,因此电动机将会因过电流而烧毁。 5、如何改变单相异步电动机的旋转方向? 答:若要改变单相异步电动机的旋转方向,只需将起动绕组和工作绕组的位置变换一下即可。 6、接触器除具有接通和断开电路的功能外,还具有什么保护功能? 21 答:接触器除具有接通和断开电路的功能有,还具有欠压和失压保护功能。 7、当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时,此时在定子三相绕组上加上额定电压,转子能否转动起来?为什么? 答:当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时,此时在定子三相绕组上加上额定电压,转子也不能转动。因为,此时转子电路处开路状态,不能感应电流,也不能成为载流导体而受力转动。 五、计算与设计题(共22分) 1、已知某三相异步电动机在额定状态下运行,其转速为1430r/min,电源频率为50Hz。求:电动机的磁极对数p、额定运行时的转差率SN、转子电路频率f2和转差速度Δn。 解:电动机的额定转速总是接近同步转速的,因此判断此电机的n0=1500r/min,所以可求得极对数p=2,额定运行时的转差率SN=(1500-1430)/1500≈0.047,转子电路的频率f2=sf1=0.047×50≈2.33Hz,转差速度Δn=1500-1430=70r/min。 2、某4.5KW三相异步电动机的额定电压为380V,额定转速为950r/min,过载系数为1.6。求(1)TN、TM;(2)当电压下降至300V时,能否带额定负载运行? 解:(1)TN=9550×4.5/950≈45.2N·m TM= TNλ=45.2×1.6≈72.4 N·m (2)当电压下降至300V时,300/380=78.9%UN,电机的电磁转矩与电压的平方成正比,此时电动机产生的最大电磁转矩TM=72.4×0.7892≈45.1N·m 3、设计两台电动机顺序控制电路:M1起动后M2才能起动;M2停转后M1才能停转。 解:两台电动机的顺序控制电路设计思路:M1起动后M2才能起动,需在M2的起动控制环节上加上一个互锁装置;M2停转后M1才能停转,需在M1的停止控制环节上加一个互锁装置,所以此电路如下: 22 L1 L2 L3 QF FR SB3 KM2 KM1 KM2 FR KM2 M1 ~3 SB1 KM1 SB4 SB2 KM2 KM1 KM2 M2 ~3 第6章 检测题 (共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共25分) 1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 五 价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为 自由电子 ,少数载流子为 空穴 ,不能移动的杂质离子带 正 电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 三 价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为 空穴 ,少数载流子为 自由电子 ,不能移动的杂质离子带 负 电。 2、三极管的内部结构是由 基 区、 发射 区、 集电 区及 发射 结和 集电 结组成的。三极管对外引出电极分别是 基 极、 发射 极和 集电 极。 3、PN结正向偏置时,外电场的方向与内电场的方向 相反 ,有利于 多数载流子 的 扩散 运动而不利于 少子 的 漂移 ;PN结反向偏置时,外电场的方向与内电场的方向 相同 ,有利于 少子 的 漂移 运动而不利于 多子 的 扩散 ,这种情况下的电流称为 反向饱和 电流。 4、PN结形成的过程中,P型半导体中的多数载流子 空穴 向 N 区进行扩散,N型半导体中的多数载流子 自由电子 向 P 区进行扩散。扩散的结果使它们的交界处建立起一个 空间电荷区 ,其方向由 N 区指向 P 区。 空间电荷区 的建立,对多数载流子的 23 扩散运动 起削弱作用,对少子的 漂移运动 起增强作用,当这两种运动达到动态平衡时, PN结 形成。 5、检测二极管极性时,需用万用表欧姆挡的 R×1K 档位,当检测时表针偏转度较大时,则红表棒接触的电极是二极管的 阴 极;黑表棒接触的电极是二极管的 阳 极。检测二极管好坏时,两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时,说明二极管已经被 击穿损坏 ;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时,说明该二极管已经 绝缘老化不通。 6、单极型晶体管又称为 MOS 管。其导电沟道分有 N 沟道和 P 沟道。 7、稳压管是一种特殊物质制造的 面 接触型 硅晶体 二极管,正常工作应在特性曲线的 反向击穿 区。 8、MOS管在不使用时应避免 栅 极悬空,务必将各电极短接。 二、判断正误:(每小题1分,共10分) 1、P型半导体中不能移动的杂质离子带负电,说明P型半导体呈负电性。 (错) 2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。 (对) 3、用万用表测试晶体管时,选择欧姆档R×10K档位。 (错) 4、PN结正向偏置时,其内外电场方向一致。 (错) 5、无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。 (错) 6、双极型晶体管是电流控件,单极型晶体管是电压控件。 (对) 7、二极管只要工作在反向击穿区,一定会被击穿。 (错) 8、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流ICM时,该管必被击穿。 (错) 9、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。 (错) 10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同,因此可以互 24 换使用。 (错) 三、选择题:(每小题2分,共20分) 1、单极型半导体器件是(C)。 A、二极管; B、双极型三极管; C、场效应管; D、 稳压管。 2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的(A)元素构成的。 A、三价; B、四价; C、五价; D、六价。 3、稳压二极管的正常工作状态是(C)。 A、导通状态; B、截止状态; C、反向击穿状态; D、任意状态。 4、用万用表检测某二极管时,发现其正、反电阻均约等于1KΩ,说明该二极管(C)。 A、已经击穿; B、完好状态; C、内部老化不通; D、 无法判断。 5、PN结两端加正向电压时,其正向电流是(A)而成。 A、多子扩散; B、少子扩散; C、少子漂移; D、 多子漂移。 6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE=2.1V,VB=2.8V,VC=4.4V,说明此三极管处在(A)。 A、放大区; B、饱和区; C、截止区; D、反向击 穿区。 7、绝缘栅型场效应管的输入电流(C)。 A、较大; B、较小; C、为零; D、无法判断。 8、正弦电流经过二极管整流后的波形为(C)。 A、矩形方波; B、等腰三角波; C、正弦半波; D、 仍为正弦波。 9、三极管超过(C)所示极限参数时,必定被损坏。 A、集电极最大允许电流ICM; B、集—射极间反 向击穿电压U(BR)CEO; C、集电极最大允许耗散功率PCM; D、管子的电流放 大倍数?。 10、若使三极管具有电流放大能力,必须满足的外部条件是(C) 25 零 比较器。 9、集成运放的非线性应用常见的有 单门限比较器 、 滞回比较器 和 方波 发生器。 10、 滞回 比较器的电压传输过程中具有回差特性。 二、判断下列说法的正确与错误:(每小题1分,共10分) 1、电压比较器的输出电压只有两种数值。 (对) 2、集成运放使用时不接负反馈,电路中的电压增益称为开环电压增益。 (错) 3、“虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。 (对) 4、“虚地”是指该点与“地”点相接后,具有“地”点的电位。 (错) 5、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。 (对) 6、集成运放在开环状态下,输入与输出之间存在线性关系。 (错) 7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。 (错) 8、理想运放构成的线性应用电路,电压增益与运放本身的参数无关。 (错) 9、各种比较器的输出只有两种状态。 (对) 10、微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。 (对) 三、选择题:(每小题2分,共20分) 1、理想运放的开环放大倍数Au0为(A),输入电阻为(A),输出电阻为(B)。 A、∞; B、0; C、不定。 2、国产集成运放有三种封闭形式,目前国内应用最多的是(C)。 A、扁平式; B、圆壳式; C、双列直插 式。 3、由运放组成的电路中,工作在非线性状态的电路是(C)。 36 A、反相放大器; B、差分放大器; C、电压比较 器。 4、理想运放的两个重要结论是(B)。 A、虚短与虚地; B、虚断与虚短; C、断路与短 路。 5、集成运放一般分为两个工作区,它们分别是(B)。 A、正反馈与负反馈; B、线性与非线性; C、虚断和 虚短。 6、(B)输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。 A、同相; B、反相; C、双端。 7、集成运放的线性应用存在(C)现象,非线性应用存在(B)现象。 A、虚地; B、虚断; C、虚断和虚 短。 8、各种电压比较器的输出状态只有(B)。 A、一种; B、两种; C、三种。 9、基本积分电路中的电容器接在电路的(C)。 A、反相输入端; B、同相输入端; C、反相端与 输出端之间。 10、分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是(B)。 A、虚地; B、虚短; C、虚断。 四、问题:(共20分) 1、集成运放一般由哪几部分组成?各部分的作用如何?(4分) 答:集成运放一般由输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。输入级一般采用差动放大电路,以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力,输入级也是决定运放性能好坏的关键环节;中间级为获得运放的高开环电压放大倍数(103~107),一般采用多级共发射极直接耦合放大电路;输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力,并能提供足够大的输出电压和输出电流,常采用互补对称的射极输出器组成;为了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流,一般由各种晶体管恒流源电路构成偏置电路满足此要求。 37 2、何谓“虚地”?何谓“虚短”?在什么输入方式下才有“虚地”?若把“虚地”真正接“地”,集成运放能否正常工作?(4分) 答:电路中某点并未真正接“地”,但电位与“地”点相同,称为“虚地”;电路中两点电位相同,并没有真正用短接线相连,称为“虚短”,若把“虚地”真正接“地”,如反相比例运放,把反相端也接地时,就不会有ii=if成立,反相比例运算电路也就无法正常工作。 3、集成运放的理想化条件主要有哪些?(3分) 答:集成运放的理想化条件有四条:①开环差模电压放大倍数AU0=∞;②差模输入电阻rid=∞;③开环输出电阻r0=0;④共模抑制比KCMR=∞。 4、在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中,单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压各变化几次?(3分) 答:在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中,单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。 5、集成运放的反相输入端为虚地时,同相端所接的电阻起什么作用?(3分) 答:同相端所接电阻起平衡作用。 6、应用集成运放芯片连成各种 Rx 运算电路时,为什么首先要对电路进行调零?(3分) 1MΩ - ∞ 答:调零是为了抑制零漂,使运 + 10V 算更准确。 + V U0 五、计算题:(共30分) 1、图3-17所示电路为应用集成 图3-17 检测题5.2电路图 运放组成的测量电阻的原理电路,试 写出被测电阻Rx与电压表电压U0的关系。(10分) 解:从电路图来看,此电路为一反相比例运算电路,因此: U0?? Rx106?10??10?5Rx 38 2、图8-18所示电路中,已知R1=2K?,Rf=5K?,R2=2K?,R3=18K?,Ui=1V,求输出电压Uo。(10分) 解:此电路为同相输入电路。 U??U??U0?(1?52182?18?1?0.9V 图8-18 )?0.9?3.15V3、图8-19所示电路中,已知电阻Rf =5R1,输入电压Ui=5mV,求输出电压U0。(10分) 图8-19 解:U01=Ui=5mV= Ui2,第二级运放是反向比例运算电路,所以: U0??5R1R1Ui2??5?5??25mV 第9章 检测题 (共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共22分) 1、在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为 模拟 信号;在时间上和数值上离散的信号叫做 数字 信号。 2、在正逻辑的约定下,“1”表示 高 电平,“0”表示 低 电平。 39 3、数字电路中,输入信号和输出信号之间的关系是 逻辑 关系,所以数字电路也称为 逻辑 电路。在 逻辑 关系中,最基本的关系是 与逻辑 、 或逻辑 和 非逻辑 关系,对应的电路称为 与 门、 或 门和 非 门。 4、功能为有1出1、全0出0门电路称为 或 门; 相同出0,相异出1 功能的门电路是异或门;实际中 与非 门应用的最为普遍。 5、三态门除了 “1” 态、 “0” 态,还有第三种状态 高阻 态。 6、使用 三态 门可以实现总线结构;使用 OC 门可实现“线与”逻辑。 7、一般TTL门和CMOS门相比, TTL 门的带负载能力强, CMOS 门的抗干扰能力强。 8、最简与或表达式是指在表达式中 与项 最少,且 变量 也最少。 9、在化简的过程中,约束项可以根据需要看作 0 或 1 。 10、TTL门输入端口为 与 逻辑关系时,多余的输入端可 悬空 处理;TTL门输入端口为 或 逻辑关系时,多余的输入端应接 低电平 ;CMOS门输入端口为“与”逻辑关系时,多余的输入端应接 高 电平,具有“或”逻辑端口的CMOS门多余的输入端应接 低 电平;即CMOS门的输入端不允许 悬空 。 11、用来表示各种计数制数码个数的数称为 基数 ,同一数码在不同数位所代表的 位权 不同。十进制计数各位的 基 是10, 位权 是10的幂。 12、 8421 BCD码和 2421 码是有权码; 余3 码和 格雷 码是无权码。 13、卡诺图是将代表 最小项 的小方格按 相邻 原则排列而构成的方块图。 二、判断正误题(每小题1分,共8分) 1、组合逻辑电路的输出只取决于输入信号的现态。 (对) 2、3线—8线译码器电路是三—八进制译码器。 (错) 3、已知逻辑功能,求解逻辑表达式的过程称为逻辑电路的设计。 (错) 4、编码电路的输入量一定是人们熟悉的十进制数。 40 (错) 5、74LS138集成芯片可以实现任意变量的逻辑函数。 (错) 6、组合逻辑电路中的每一个门实际上都是一个存储单元。 (错) 7、74系列集成芯片是双极型的,CC40系列集成芯片是单极型的。 (对) 8、无关最小项对最终的逻辑结果无影响,因此可任意视为0或1。 (对) 三、选择题(每小题2分,共20分) 1、逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为(B)。 A、逻辑加 B、逻辑乘 C、逻辑非 2.、十进制数100对应的二进制数为(C)。 A、1011110 B、1100010 C、1100100 D、11000100 3、和逻辑式AB表示不同逻辑关系的逻辑式是(B)。 A、A?B B、A?B C、A?B?B D、AB?A 4、八输入端的编码器按二进制数编码时,输出端的个数是(B)。 A、2个 B、3个 C、4个 D、8个 5、四输入的译码器,其输出端最多为(D)。 A、4个 B、8个 C、10个 D、16个 6、当74LS148的输入端I0~I7按顺序输入11011101时,输出Y~Y为(B)。 A、101 B、010 C、001 D、110 7、一个两输入端的门电路,当输入为1和0时,输出不是1的门是(D)。 A、与非门 B、或门 C、或非门 D、异或门 8、多余输入端可以悬空使用的门是(B)。 A、与门 B、TTL与非门 C、CMOS与非门 D、或非门 9、数字电路中机器识别和常用的数制是(A)。 A、二进制 B、八进制 C、十进制 D、十六进制 10、能驱动七段数码管显示的译码器是(A)。 20 41 A、74LS48 B、74LS138 C、74LS148 D、 TS547 四、简述题(共8分) 1、组合逻辑电路有何特点?分析组合逻辑电路的目的是什么?简述分析步骤。(4分) 答:组合逻辑电路的特点是输出仅取决于输入的现态。分析组合逻辑电路的目的是找出已知组合逻辑电路的功能,分析的步骤为四步:①根据已知逻辑电路图用逐级递推法写出对应的逻辑函数表达式;②用公式法或卡诺图法对的写出的逻辑函数式进行化简,得到最简逻辑表达式;③根据最简逻辑表达式,列出相应的逻辑电路真值表;④根据真值表找出电路可实现的逻辑功能并加以说明,以理解电路的作用。 2、何谓编码?何谓译码?二进制编码和二—十进制编码有何不同?(4分) 答:编码就是把人们熟悉的特定信息编成机器识别的二进制代码的过程;译码则是编码的逆过程,就是把机器识别的二进制代码还原成人们识别的特定信息。二—十进制编码则每四位二进制数对应一个十进制数,其中具有无效码;而二进uA 制编码则不具有无效码。 五、分析题(共12分) t uB 1、图9-42所示是uA、uB两输入端门的输入波形,试画出对应下列门的输出波形。(4 t 分) 图9-42 ①与门 ②与非门 ③或非门 与门 ④异或门 解:对应输入波形,可画出各门的输出 与非门 波形如右图红笔所示。 或非门 异或门 2、写出图9-43所示逻辑电路的逻辑函数表达式。(8分) 42 A B C D & =1 ≥1 F A B 1 C ≥1 & ≥1 F (a) 图9-43 9.5.2逻辑电路图 (b) 解:(a)图逻辑函数表达式:F?AD?ABC?AD?CD (b)图逻辑函数表达式:F?AB?BC 六、计算画图题(共22分) 1、化简下列逻辑函数(16分) ①F?(A?B)C?AB=AB?C ②F?AC?AB?BC=AC?B ③F?ABC?ABC?ABC?ABC?ABC=AB?AB?BC ④F?A?BC?AB?BCD=AB?BC?BD ⑤F?(A?B)C?AC?AB?BC=C?A?B ⑥F?AB?BC?BC=AB?C ⑦F?(A、 B、C 、D)?=ABC? 1, 6, 7, 8, 12, 14, 15)?m(0,ACD?BC ⑧F?(A、=AD?BC?ABC B、C 、D)??m(0, 1, 5, 7, 8, 14, 15)??d(3, 9, 12)?ACD2、(365)10=(101101101)2=(555)8=(16D)16 (3分) 3、(11101.1)2=(29.5)10=(35.4)8=(1D.8)16 (3分) 七、设计题(共8分) 1、画出实现逻辑函数F?AB?ABC?AC的逻辑电路。(4分) 设计:本题逻辑函数式可化为最简式为A & F?AB?C B ≥1 2、设计一个三变量一致的逻辑电路。(4F C 分) A & B C ≥1 1 F & 1 1 43 *应用能力训练附加题:用与非门设计一个组合逻辑电路,完成如下功能:只有当三个裁判(包括裁判长)或裁判长和一个裁判认为杠铃已举起并符合标准时,按下按键,使灯亮(或铃响),表示此次举重成功,否则,表示举重失败。 解:附加题显然是一个三变量的多数表决电路。其中三个裁判为输入变量,按键为输出变量。普通裁判同意为1分,裁判长A同意为2分,满3分时F为1,同意举重成功;不足3分F为0,表示举重失败。 真值表为: A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 相应逻辑表达式为:F?ABC?ABC?ABC?AC?AB?ABAC A & B & F & C 第10章 检测题 (共100分,120分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共20分) 1、两个与非门构成的基本RS触发器的功能有 置0 、 置1 和 保持 。电路中不允许两个输入端同时为 0 ,否则将出现逻辑混乱。 2、 钟控RS 触发器具有“空翻”现象,且属于 电平 触发方式的触发器;为抑制“空翻”,人们研制出了 边沿 触发方式的JK触发器和D触发器。 3、JK触发器具有 置0 、 置1 、 保持 和 翻转 四种功能。欲使JK触发器实现Qn?1?Qn的功能,则输入端J应接 1 ,K应接 1 。 44 4、D触发器的输入端子有 1 个,具有 置0 和 置1 的功能。 5、时序逻辑电路的输出不仅取决于 输入 的状态,还与电路 已存 的现态有关。 6、组合逻辑电路的基本单元是 门电路 ,时序逻辑电路的基本单元是 触发器 。 7、触发器的逻辑功能通常可用特征方程 、 功能真值表 、 状态图和 时序图 四种方法来描述。 8、JK触发器的次态方程为Q?JQ?KQ;D触发器的次态方程为Q?D。 9、寄存器可分为 数码 寄存器和 移位 寄存器,集成74LS194属于 四位双向 移位寄存器。用四位移位寄存器构成环行计数器时,有效状态共有 4 个;若构成扭环计数器时,其有效状态是 8 个。 10、构成一个六进制计数器最少要采用 三 位触发器,这时构成的电路有 6 个有效状态, 2 个无效状态。 11、施密特触发器具有 回差 特性,主要用于脉冲波形的 产生 和 变换 。 12、74LS161是一个 16 个管脚的集成计数器,用它构成任意进制的计数器时,通常可采用 反馈清零 法和 反馈预置 法。 二、判断题(每小题1分,共10分) 1、仅具有保持和翻转功能的触发器是RS触发器。 (错) 2、使用3个触发器构成的计数器最多有8个有效状态。 (对) 3、同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲CP不一定相同。 (错) 4、利用一个74LS90可以构成一个十二进制的计数器。 (错) 5、用移位寄存器可以构成8421BCD码计数器。 (错) 6、555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。 (对) 7、施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。 (错) n?1nnn?1n 45 8、莫尔型时序逻辑电路中只有触发器而没有门电路。 (对) 9、十进制计数器是用十进制数码“0~9”进行计数的。 (错) 10、利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 (对) 三、选择题(每小题2分,共20分) 1、描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是(B)。 A、次态方程和输出方程 B、次态方程和驱动方程 C、驱动方程和特性方程 D、驱动方程和输出方程 2、由与非门组成的基本RS触发器不允许输入的变量组合 。 S?R为(A) A、00 B、01 C、10 D、11 3、按各触发器的状态转换与时钟输入CP的关系分类,计数器可为(A)计数器。 A、同步和异步 B、加计数和减计数 C、二进 制和十进制 4、按计数器的进位制或循环模数分类,计数器可为(C)计数器。 A、同步和异步 B、加计数、减计数 C、二进制、 十进制或任意进制 5、四位移位寄存器构成扭环形计数器是(A)计数器。 A、四进制 B、八进制 C、十六进制 6、存在空翻问题的触发器是(B) A、D触发器 B、钟控RS触发器 C、主从JK触发器 D、维持阻塞D触发器 7、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法是(B) A、复位法 B、预置数法 C、级联复位法 8、不产生多余状态的计数器是(A)。 A、同步预置数计数器 B、异步预置数计数器 C、 复位法构成的计数器 9、数码可以并行输入、并行输出的寄存器有(C) A、移位寄存器 B、数码寄存器 C、二者 46 皆有 10、改变555定时电路的电压控制端CO的电压值,可改变(C) A、555定时电路的高、低输出电平 B、开关放电管 的开关电平 C、比较器的阈值电压 D、置“0”端R的电平值 四、简述题(共10分) 1、时序逻辑电路和组合逻辑电路的区别有哪些?(2分) 答:主要区别有两点:时序逻辑电路的基本单元是触发器,组合逻辑电路的基本单元是门电路;时序逻辑电路的输出只与现时输入有关,不具有记忆性,组合逻辑电路的输出不仅和现时输入有关,还和现时状态有关,即具有记忆性。 2、何谓“空翻”现象?抑制“空翻”可采取什么措施?(3分) 答:在一个时钟脉冲为“1”期间,触发器的输出随输入发生多次变化的现象称为“空翻”。空翻造成触发器工作的不可靠,为抑制空翻,人们研制出了边沿触发方式的主从型JK触发器和维持阻塞型的D触发器等等。这些触发器由于只在时钟脉冲边沿到来时发生翻转,从而有效地抑制了空翻现象。 3、试述时序逻辑电路的分析步骤。(3分) 答:时序逻辑电路的分析步骤一般有如下几点:①确定时序逻辑电路的类型。根据电路中各位触发器是否共用一个时钟脉冲CP触发电路,判断电路是同步时序逻辑电路还是异步时序逻辑电路。若电路中各位触发器共用一个时钟脉冲CP触发,为同步时序逻辑..电路;若各位触发器的CP脉冲端子不同,就为异步时序逻辑电路;.. 根据时序逻辑电路除CP端子外是否还有输入信号判断电路是米莱型还是莫尔型,如有其它输入信号端子时,为米莱型时序逻辑电路,否则为莫尔型时序逻辑电路。 ②根据已知时序逻辑电路,分别写出相应的驱动方程、次态方程、输出方程(注:莫尔型时序逻辑电路没有输出方程),当所分析电路属于异步时序逻辑电路,还需要写出各位触发器的时钟方程。 ③根据次态方程、时钟方程或输出方程,填写状态转换真值表 47 或状态转换图。 ④根据分析结果和转换真值表(或状态转换图),得出时序逻辑电路的逻辑功能。 4、试述米莱型时序逻辑电路和莫尔型时序逻辑电路的最大区别有哪些?(2分) 答:米莱型时序逻辑电路和莫尔型时序逻辑电路的最大区别就是米莱型电路不仅含有触发器,而且还含有其它类型的输入端子和门电路,而莫尔型电路仅含有触发器。 五、分析计算题(共40分) 1、试用74LS161集成芯片构成十二进制计数器。要求采用反馈预置法实现。(7分) 解:用74LS161集成芯片构成十二进制计数器的电路如下图所示: 2、电路及时钟脉冲、输入端D的波形如图10-43所示,设起 Q1 D J1 Q1 K1 Q1J2 Q2 K2 Q2Q2 J3 Q3 K3 Q3Q3 CP CP D Q1 Q2 Q3 图10-43 检测题10.5.2逻辑图 始状态为“000”。试画出各触发器的输出时序图,并说明电路的功能。(10分) 48 解:分析:(1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路; (2)各触发器的驱动方程:J1=D K1=D J2=Q1n K2=Q J3=Q1n K3=Q 各触发器的次态方程:Q?D Q?Q Q?Q (3)根据上述方程,写出相应的逻辑功能真值表: CP D Q1n Q2n Q3n Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 1↓ 0 0 0 0 0 0 0 2↓ 1 0 0 0 1 0 0 3↓ 0 1 0 0 0 1 0 4↓ 0 0 1 0 0 0 1 5↓ 0 0 0 1 0 0 0 从功能真值表中可看出,该电路属于右移移位寄存器。其时序逻辑图如图中红笔示。 3、写出图10-44逻辑图中各电路的次态方程。(每图3分,共 n1n2n?11nn?12n1n?13n2A CP 1D C1 (a) Q CP 1D C1 (b) Q CP 1D C1 (c) Q 1 CP 1J C1 1K (d) Q CP 1J C1 1K (e) Q CP 1J C1 1K (f) Q 图10-44 检测题10.5.3逻辑图 18分) 解:(a)图:Q?A (b)图:Q?D (c)图:Q?Q (d)图:Q?Q (e)图:Q?Q (f)图:Q?Q 4、根据表10-14所示状态转换真值表画出状态转换图和有效循环波形图。(5分) 表10-14 状态转换真值表 Q2n Q1n Q0n Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 n?1n?1nn?1nn?1nn?1nn?1n 49 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 解:由状态转换真值表画出状态转换图: 有效循环是 010→101→110→010,波形图如下: Q2n Q1n Q0n Q2n 110 101 010 000 Q1n 011 Q0n 100 111 001 第11章 检测题 (共80分,100分钟) 一、填空题:(每空0.5分,共23分) 1、一个存储矩阵有64行、64列,则存储容量为 4096 个存储单元。 2、存储器容量的扩展方法通常有字 扩展、位 扩展和 字、位同时 扩展三种方式。 3、可编程逻辑器件PLD一般由 输入缓冲 、 与阵列 、 或阵列 、 输出缓冲 等四部分电路组成。按其阵列和输出结构的不同可分为PLA 、PAL 和GAL 等基本类型。 4、计算机中的 内存储器 和 高速缓冲存储器 统称主存, CPU 可直接对主存进行访问。 内 存储器一般由半导体存储器构成,通常装在计算机 主板 上,存取速度快,但容量有限; 高速缓冲 存储器位于内存与CPU之间,一般用来解决 存取速度 与存储容量之间的矛盾,可提高整个系统的运行速度。 5、计算机内存使用的类型主要是 随机存取 存储器和 可编程逻辑 器件。按其存储信息的功能可分为 只读存储器ROM 和随 随机存取存储器RAM 两大类。 6、GAL16V8主要有 简单型 、 复杂型 、 寄存器型 三种工作模式。 7、PAL的与阵列 可编程 ,或阵列 固定 ;PLA的与阵列 可编程 ,或阵列 可编程 ;GAL的与阵列 可编程 ,或阵列 固定 。 8、存储器的主要技术指标有 存储容量 、 存取速度 、 功耗 、 可靠性 和集成度等。 9、RAM主要包括 地址译码器 、 存储矩阵 和 读/写控制 电 50 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库电工电子检测题习题解析1在线全文阅读。
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