电子技术作业及其答案

一、领会、理解下列名词、术语及思考题

1.发电：发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。发电机组发

出的电压一般为 6 ~ 10 KV。

2.输电：输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。输电网是由35KV及以

上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。输电过程中, 一般将发电机组发出的 6~10KV 电压经升压变压器变为 35~500KV 高压，通过输电线可远距离将电能传送到各用户，再利用降压变压器将35KV高压变为 6~10KV 高压。

3.配电：配电是由 10KV 级以下的配电线路和配电(降压)变压器所组成。它的作用是将电能

降为 380/220V 低压再分配到各个用户的用电设备。

4.高压：1KV及以上的电压称为高压。有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550KV等。

5.低压：1KV及以下的电压称为低压。有220，380V。

6.安全电压：36V以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。

7.电击：是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃

至死亡。

8.电伤：是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。

9.本征半导体：完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。

10.本征激发: 价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，

成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。这

一现象称为本征激发。

11.电子电流：自由电子作定向运动→电子电流

12.空穴电流：价电子递补空穴→空穴电流

12.载流子：自由电子和空穴统称为载流子。

13.N型半导体：掺入五价元素，掺杂后自由电子数目大量增加，自由电子导电成为这种半

导体的主要导电方式，称为电子半导体或N型半导体。

14.P型半导体：掺入三价元素，掺杂后空穴数目大量增加，空穴导电成为这种半导体的主

要导电方式，称为空穴半导体或 P型半导体。

15.反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入

端。

16.电压反馈：如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈。

17.电流反馈：如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈。

18.串联反馈：反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为

串联反馈。

19.并联反馈：反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为

并联反馈。

20.交越失真：当输入信号u i为正弦波时，输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。21．模拟信号：随时间连续变化的信号。如正弦波信号、三角波信号等。

22.模拟电路：处理模拟信号的电路称为模拟电路。如整流电路、放大电路等，注重研究的

是输入和输出信号间的大小及相位关系。在模拟电路中，晶体管三极管通常工作

在放大区。

23.脉冲信号：是一种跃变信号，并且持续时间短暂。如尖顶波、矩形波等。

24.数字电路：处理数字信号的电路称为数字电路，它注重研究的是输入、输出信号之间的

逻辑关系。在数字电路中，晶体管一般工作在截止区和饱和区，起开关的作用。

25.“与”逻辑：是指当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。

26.“或”逻辑：是指当决定某事件的条件之一具备时，该事件就发生。

27.“非”逻辑：是否定或相反的意思。

28.逻辑代数（又称布尔代数）：它是分析设计逻辑电路的数学工具。虽然它和普通代数一样

也用字母表示变量，但变量的取值只有“0”，“1”两种，分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。

29.加法器: 实现二进制加法运算的电路

30.半加器：实现两个一位二进制数相加，不考虑来自低位的进位。

31.全加器：实现两个一位二进制数相加，且考虑来自低位的进位。

32.寄存器：是数字系统常用的逻辑部件，它用来存放数码或指令等。

33.移位：就是每来一个移位脉冲，寄存器中所寄存的数据就向左或向右顺序移动一位。

34.计数器：是数字电路和计算机中广泛应用的一种逻辑部件，可累计输入脉冲的个数，可

用于定时、分频、时序控制等。

35.异步计数器：计数脉冲C不是同时加到各位触发器。

36.同步计数器：计数脉冲同时接到各位触发器，各触发器状态的变换与计数脉冲同步。

37.联锁：利用两只控制电器的常闭触头使一个电路工作，而另一个电路绝对不能工作的相

互制约的作用称为联锁(或称互锁)。

38.自锁：依靠接触器自身常开辅助触头而使线圈保持通电的效果称为自锁。

39.变极调速：当电源频率不变时，改变电机的磁极对数(变绕组接线)，电机的转速将随之

改变的调速方法为变极调速。

40.反接制动：利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使电动机

迅速停止转动的方法。

41.电枢反应：电枢绕组电流产生的电枢磁场对空气隙磁场分布情况的影响叫做电枢反应。

42.欠压保护：当线路电压低于额定值时所采取的保护措施称为欠压保护。

43.点动控制：按一下按钮，电动机就转一下，松开按钮，电动机就停止，这种控制叫点动

控制。

44.顺序控制：根据生产需要，按照一定顺序实现的控制称为顺序控制。

45.保护接地：将设备的金属外壳与大地作电气上的连接，这种为保护人身安全的接地称为

保护接地

46.工作接地：为了保证电气设备在正常或发生事故的情况下可靠地运行，常常将电路中某

一点(中性点)与大地作电气上的连接，这种接地方式称为工作接地。

47.保护接零：是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与系统中零线的连接。

48.电流持续时间与路径对人体的伤害

电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。

电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。

49.电压对人体的伤害

触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。

因此，把 36 V以下的电压定为安全电压。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。

50.半导体的导电特性：

热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强(可做成温度敏感元件，如热敏电阻)。

光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化 (可做成各种光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等)。

掺杂性：往纯净的半导体中掺入某些杂质，导电能力明显改变(可做成各种不同用途的半导体器件，如二极管、三极管和晶闸管等）。

51.三极管结构特点：

集电区：面积最大

基区：最薄，掺杂浓度最低

发射区：掺杂浓度最高

52.微变等效电路：把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线

性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。

53.线性化的条件：晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范

围内的特性曲线可用直线近似代替。

54.共集电极放大电路(射极输出器)的特点：

（1）. 电压放大倍数小于1，约等于1;

（2）. 输入电阻高；

（3）. 输出电阻低；

（4）. 输出与输入同相。

55.射极输出器的应用

主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。

（1）. 因输入电阻高，它常被用在多级放大电路的第一级，可以提高输入电阻，减轻信号源负担。

（2）. 因输出电阻低，它常被用在多级放大电路的末级，可以降低输出电阻，提高带负载能力。

（3）. 利用r i 大、r o小以及Au ≈1 的特点，也可将射极输出器放在放大电路的两级之间，起到阻抗匹配作用，这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。

56.负反馈对放大电路性能的影响

（1）. 降低放大倍数

（2）.提高放大倍数的稳定性

（3）.改善波形失真

（4）.展宽通频带

（5）. 对输入电阻的影响

1) 串联负反馈：使电路的输入电阻提高

2) 并联负反馈：使电路的输入电阻降低

（6）.对输出电阻的影响

1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低

2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高

57.交越失真产生的原因：由于晶体管特性存在非线性，u i< 死区电压晶体管导通不好。

58.克服交越失真的措施：

采用各种电路以产生有不大的偏流，使静态工作点稍高于截止点，即工作于甲乙类状态。

59.电容滤波电路的特点：

(1).输出电压的脉动程度与平均值U o与放电时间常数R L C有关。

R L C 越大→电容器放电越慢→输出电压的平均值U o 越大，波形越平滑。

(2).采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。因此电容滤波

适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。

(3).流过二极管的瞬时电流很大

60.整流电路的作用:

将交流电压转变为脉动的直流电压。

61.整流原理：

利用二极管的单向导电性

62.常见的整流电路：

半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。

63.逻辑代数与普通代数的本质区别：

逻辑代数所表示的是逻辑关系，而不是数量关系。这是它与普通代数的本质区别。64.组合逻辑电路：

任何时刻电路的输出状态只取决于该时刻的输入状态，而与该时刻以前的电路状态无关。

65.组合逻辑电路的分析步骤：

(1).由逻辑图写出输出端的逻辑表达式

(2).运用逻辑代数化简或变换

(3).列逻辑状态表

(4).分析逻辑功能

66.组合逻辑电路的设计步骤如下：

(1) 由逻辑要求，列出逻辑状态表

(2) 由逻辑状态表写出逻辑表达式

(3) 简化和变换逻辑表达式

(4) 画出逻辑图

67.时序逻辑电路：

电路的输出状态不仅取决于当时的输入信号，而且与电路原来的状态有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变。这种具有存贮记忆功能的电路称为时序逻辑电路。68.双稳态触发器及其特点

是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。

特点：

（1）.有两个稳定状态“0”态和“1”态；

（2）.能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态；

（3）.输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能保存下来，即具有记忆功能。69.单稳态触发器：

只有一个稳定状态。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。暂稳定状态的长短，取决于电路的参数，与触发脉冲无关。

70.理想运算放大器：Au o →∞，r id →∞，

r o→ 0 ，K CMR→∞

71.反相加法运算电路的特点：

（1）.输入电阻低；

（2）.共模电压低；

（3）.当改变某一路输入电阻时，对其它路无影响；

72.同相加法运算电路的特点：

(1).输入电阻高；

(2).共模电压高；

(3).当改变某一路输入电阻时，对其它路有影响；

73. 电子导电和空穴导电有什么区别？空穴电流是不是由自由电子递补空穴所形成的？

74. N型半导体中的自由电子多于空穴，而P型半导体中的空穴多于自由电子，是否N型半

导体带负电，而P型半导体带正电？

75. 把一个1.5V的干电池直接接到(正向接法)二极管的两端，会不会发生什么问题？

76. 晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用，为什么？

77. 在放大电路中，静态工作点不稳定对放大电路的工作有何影响？

78.二进制加法运算和逻辑加法运算含义有何不同？

79.试述RS，JK，D，T等各种触发器的逻辑功能，并写出其状态表。

80.将JK触发器的J和K端悬空（也称T’触发器），试分析其逻辑功能。

二、准确区分答案的正确与否

1.人体电阻因人而异，通常为10000---20000Ω。

2.人体允许的安全工频电流是小于30 mA。

3. 电流频率对人体的伤害电流频率在40Hz ~ 60Hz对人体的伤害最大.

4. 在杂质半导体中多子的数量与掺杂浓度有关；少子的数量与温度有关。当温度升高时，

少子的数量增多。

5. 在外加电压的作用下，P 型半导体中的电流主要是空穴电流； N 型半导体中的电流主

要是电子电流。

6.在电动机的继电器接触器控制电路中，热继电器的正确连接方法应当是热继电器的发热

元件串联接在主电路内，而把它的动断触点与接触器的线圈串联接在控制电路内。

7.在电动机的继电器接触器控制电路中，热继电器的功能是实现过载保护。

8.晶体管处于截止状态时，集电结和发射结的偏置情况为发射结、集电结均反偏。

9.射极输出器是串联电压负反馈电路。

10.集成运算放大器的共模抑制比越大，表示该组件抑制零点漂移的能力越强。

11.用二只交流接触器控制电动机正反转控制电路，为防止电源短路，必须实现互锁控制。

三．计算题

1、试用电压源与电流源等效变换的方法计算图示电路中1 Ω电阻中的电流。

解：统一电源形式

电流I2和理想电流源I S 两端的电压U S。

解：

由图（b）

由图（c）

3、电路如图，已知E1=40V，E2=20V, R1=R2=4Ω，R3=13 Ω，试用戴维宁定理求电流I3。

解：（1）断开待求支路求等效电源的电动势 E

(2)求等效电源的内阻R0除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）

(3) 画出等效电路求电流I3

4、电路如图，t=0时合上开关S，合S前电路已处于稳态。试求电容电压 uc 。

解：用三要素法求解

(1)确定初始值

(2) 确定稳态值：由换路后电路求稳态值

(3) 由换路后电路求时间常数

5、电路如图，开关S闭合前电路已处于稳态。t=0时S闭合，试求：t ≧0时电容电压u C 和电流i C、i1和i2 。

解：用三要素法求解

（1）求初始值（2分）

由t=0-时电路

（2）求稳态值（2分）

（3）求时间常数（2分）

由右图电路可求得

（1分）

6、在图示放大电路中，已知U CC=12V, R C= 6kΩ, R E1= 300Ω，R E2= 2.7kΩ，R B1= 60k Ω，R B2= 20kΩR L= 6kΩ，晶体管β=50，U BE=0.6V, 试求:

(1) 静态工作点I B、I C 及U CE；

(2) 画出微变等效电路；

(3) 输入电阻r i、r o及Au。

解：(1)由直流通路求静态工作点。

(2) 画出微变等效电路

（3）由微变等效电路求A u、r i 、r o。

7、在图示放大电路中，已知U CC=12V, R E= 2kΩ, R B= 200kΩ，R L= 2kΩ，晶体管β=60，U BE=0.6V, 信号源内阻R S= 100Ω，试求:

(1) 静态工作点I B、I E 及U CE；

(2) 画出微变等效电路；

(3) Au、r i 和r o 。

8、电路如下图所示，已知R1= 10 kΩ，R F = 50 kΩ。

求：1. Au f 、R 2 ；

2. 若 R 1不变，要求Au f 为 – 10，则R F 、 R 2 应为 多少？

解：1.

A u f = – R F / R 1 = –50 / 10 = –5

R 2 = R 1 // R F =10 ⨯50 / (10+50) = 8.3 k Ω

2.

因 A uf = – R F / R 1 = – R F / 10 = –10 故得 R F = –A u f ⨯ R 1 = –(–10) ⨯10 =100 k Ω

R 2 = 10 ⨯ 100 / (10 +100) = 9. 1 k Ω

9、求图所示电路中 u o 与 u i 的关系式 。

10、求图所示电路中 u o 与 u i 的关系式 。

11、图所示为两级比例运算放大电路，求 u o 与 u i 的关系。

12、分析下图的逻辑功能

解：(1) 写出逻辑表达式

(2) 应用逻辑代数化简

(3) 列逻辑状态表

(4) 分析逻辑功能

输入相同输出为“0”，输入相异输出为“1”，称为“异或”逻辑关系。这种电路称“异或”门。

13、分析下图的逻辑功能

解：(1) 写出逻辑式

(2) 列逻辑状态表

(3) 分析逻辑功能：

输入相同输出为“1”,输入相异输出为“0”,称为“判一致电路”(“同或门”) ,可用于判断各输入端的状态是否相同。

14、用与非门和非门实现以下逻辑关系，画出逻辑图： （1）Y AB A C =+；（2）Y A B C =++

（3）()Y AB A B C =++ （4）Y AB AC ABC =++ 15、应用逻辑代数运算法则化简下列各式：

（1）Y AB AB AB =++； （2）Y ABC AB ABC =++

（3）()Y A B AB =++； （4）()()Y AB AB AB A B D ABD =+++++ （5）Y ABC A B C D =++++

16、应用逻辑代数运算法则推证下列各式：

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

（3）AB AB AB AB +=+； （4）()()A A B B B C B B ++++= （5）()()()()1A B A B AB AB ++++=

17、图示各触发器的初始状态均为 0, 求 Q 的波形。

18、图示各触发器的初始状态均为 1 ，求Q 的波形。

19、分析图示逻辑电路的逻辑功能,说明其用处。设初始状态为“000”。