第4章频率变换电路基础答案.

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模电第4章频率响应答案资料

4.1 已知某放大器的幅频特性如题图4.1所示。

(1) 试说明该放大器的中频增益、上限频率f H 和下限频率f L 、通频带BW 。

(2) 当()()()()mV t sin mV t sin u i 461022010410⨯+⋅=ππ和()()()()mV t sin mV t sin u i 4102205210⨯+⋅=ππ时，输出信号有无失真？是何种性质的失真？分别说明之。

解：(1)由题图4.1可得：中频增益为40dB ，即100倍，f H =106Hz, f L =10Hz （在f H 和f L 处，增益比中频增益下降30dB ），Hz BW 66101010≈-=。

(2)当()()()()mV t sin mV t sin u i 461022010410⨯+⋅=ππ时，其中f =104Hz 的频率在中频段，而Hz f 6102⨯=的频率在高频段，可见输出信号要产生失真，即高频失真。

当()()()()mV t sin mV t sin u i 4102205210⨯+⋅=ππ时，f =5Hz 的频率在低频段，f =104Hz 的频率在中频段，所以输出要产生失真，即低频失真。

4.2 某放大电路电压增益的渐近波特图如题图4.2所示。

设中频相移为零。

(1)写出A u (jf)频率特性的表达式。

(2)求f=107Hz 处的相移值。

(3)求下限频率f L 的值。

(4)求f=100Hz 处实际的dB 值。

(5)求f=10Hz 和f=105Hz 的相移值。

题图4.1解: (1)中频放大倍数为103，高频有一个极点频率为105Hz ，一个零点频率为106Hz ，低频有两个极点频率均为102Hz ，两个零点频率均为10Hz 。

所以)101()101()101()101(10)(522623f j f j f j f jjf A v +-+-=(2)f=107Hz 处的相移为零o Hz f o Hz f Hzf vL dBA Hz f 45|,90|)5(54lg 20)4(15512/10)3(51010100212-====-≈===ϕϕ4.3 已知某晶体管电流放大倍数的频率特性波特图如题图4.3所示，试写出β的频率特性表达式，分别指出该管的ωβ、ωT 各为多少？并画出其相频特性的近似波特图。

电工基础(第四版)习题册答案

电工基础习题册参考答案(第四版劳动社会出版社)第一章电路基础知识§1—1 电流和电压一、填空题1．电流电源导线负载开关2．正相反3. 相反4．直流交流电流的大小和方向都随时间的变化而变化交流电流交流大小和方向恒定不变直流电流直流5．0．016．串联 + - 量程7．电场力将正电荷从电源负极经电源内部移到正极8．参考点 U ，—Ub Ub —U ，9．0 正负10．负正11. 并一致12． c d c二、判断题1．X 2．√ 3．X 4．√三、问答题答：略四、计算题1．解：5min=300s)(12)(012.03006.3mA A t QI ====答：略2．解：(1)U ab =U a —U b= -6-(-3)=-3 (V)U cd =U c —U d =0-(-2)=2(V)(2)电压不随参考点的变化而变化由上可知： U cd =2V U d =0所以U 。

=2VU bd = -3-(-2)= -1(V)所以U b = -1 VU ab = -3 V所以U 。

= -4VU cd = -2 V所以U 。

= -2V答：略§1---2 电阻一、填空题1．导体绝缘体半导体2．阻碍3．正反环境温度4．导电强弱5．电导率容易6．增大减小二、选择题1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．A三、问答题略四、计算题解：(1) SL R ρ= )(5.1710*22000*10*75.168Ω==-- (2) )(75.82/5.17'Ω==R(3) )(704*5.17''Ω==R答：略§1~~3 欧姆定律一、填空题1．电压电阻2．正反3．内电压外电压4．端电压负载电流5．通路断路短路6．大 10Ω 5Ω7．= 非线性线性8．2209．1 410． 1：111．小电流大电流二、判断题1．X 2．X 3．X 4．√ 5．X 6．√7．√ 8．X 9．X三、选择题1．B 2．A 3．B四、计算题1．解：)(45.0484220A R U I === 2．解：V V 410*6600-=μ A A 510*330-=μrE I =短 )(2010*310*654Ω===--短I E r 3.解：U=IR=.0.3×5=1.5（V ）rR E I += )(5.0565.13.0Ω=+=r r4.解：（1）S 打在“1”位置时,电路处于通路状态（A ）=I=r R +E =1010=1(A) (V)=U=IR=1×9.9=9.9(V)(2)开关S 打在“2”位置时,电路处于断路状态(A)=I=0(v)=E=10V(3)开关S 打在 “3”位置时,电路处于短路状态(A)= 短I =r E =1.010=100(A)) (v)=05.解:根据U=E-Ir 得⎩⎨⎧Ω==⎩⎨⎧-=-=)(5.0)V (12410211r E rE r E 得五、实验题解(1)步骤略公式rR EI +=(2) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=r R EI r R E I 2211得E=1.88+0.2rE=1.76+0.4rE=2(v)r=0.6(Ω)(3)略§1-4 电功和电功率一、填空题1.电功 W 焦耳(J) 电功率 P 瓦特(W)2.度 1度=3.6×106J3. 电流的热效应 Q 焦耳(J)4. 电流的平方电阻时间5.额定满载轻载过载超载过载6. 607. 1728 4.8×410-8. 0.45 484二、判断题1.√2.×3.×4.×5.×三、选择题1.C2.C3.B4.D四、问答题略五、计算题1.解)(1088.23600212101210220522J RtI Q ⨯=⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛== 2.解: )(2201220)(111)(219219)A (12221219220W EI P W r I P W I R I P I rR EI E =⨯===⨯===⨯====+=+内负3.解:D 1:D 2=2:1S 1:S 2=4:1R 1:R 1=1:4又因为电压相等所以P 1:P 2=4:14.解:R I P 2=5521⨯=I 476.522⨯=I)(11A I = )(2.12A I =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=202101R r E I R r E I )(10Ω=r )(6V E =5.解:W=UIt=25×10×1×60=15000(J)Q= 2I Rt=102×0.1×1×60=600(J)§2-1串联电路一、填空题1.相等总U =U 1+U 2=U 3+……总R =R 1+R 2+R 3+……2.较大电流分压器电压3.1:2 1:1 1:24.355.2006.串联小于7.4.5V 0.9Ω二、选择题1．A 2．B 3．B 4．C三、计算题1.解(1) 0.01(A)6006 R R R U I 321==++=(2)1(V)1000.01IR U 2(V)2000.01IR U 3(V)3000.01IR U 332211=⨯===⨯===⨯==(3)1(w)0.0100101R I P 2(w)0.0200101R I P 3(w)0.0300101R I P 4-3234-222-4121=⨯⨯===⨯⨯===⨯⨯==2．解：触头滑到A 时，电压10(V )12600500 U R R R R R U 321321=⨯=+++= 滑到B 时，电压6(V )12600300 U R R R R U 32132=⨯=++= 0U 的变化范围为6—10V 。

第3、4章课后习题解答

第3章课后习题解答3.1 按照图示所选定的参考方向，电流i 的表达式为)32314sin(20π+=t i A ，如果把参考方向选成相反的方向，则i 的表达式应如何改写？讨论把正弦量的参考方向改成相反方向时，对相位差有什么影响？解：若把电流的参考方向选成相反的方向时，解析式中的初相可加（或减）180°，即原式可改写为)3314sin(20)32314sin(20πππ-=-+=t t i A 。

当正弦量的参考方向改成相反方向时，原来的同相关系将变为反相关系；原来的反相关系变为同相关系；原来超前的关系将变为滞后；原来滞后的关系变为超前。

3.2 已知314sin 2220A t u =V ，)120314sin(2220B-=t u V 。

（1）试指出各正弦量的振幅值、有效值、初相、角频率、频率、周期及两者之间的相位差各为多少？（2）画出u A 、u B 的波形。

解：①u A 的振幅值是311V ，有效值是220V ，初相是0，角频率等于314rad/s ，频率是50Hz ，周期等于0.02s ；u B 的幅值也是311V ，有效值是220V ，初相是－120°，角频率等于314rad/s ，频率是50Hz ，周期等于0.02s 。

u A 超前u B 120°电角。

u A 、u B 的波形如图所示。

3.3 按照图示电压u 和电流i 的波形，问u 和i 的初相各为多少？相位差为多少？若将计时起点向右移π/ 3，则u 和i 的初相有何改变？相位差有何改变？u 和i 哪一个超前？解：由波形图可知，u 的初相是－60°，i 的初相是30°；u 滞后I 的电角度为90°。

若将计时起点向右移π/ 3（即60°），则u 的初相变为零，i 的初相变为90°，二者之间的相位差不变。

3.4 额定电压为220伏的灯泡通常接在220伏交流电源上，若把它接在220伏的直流电源上行吗？答：灯泡可以看作是纯电阻负载，纯电阻负载在工频交流电下和直流情况下的电阻值变化很小，而额定电压值通常是指加在灯泡两端的长期、安全工作条件下的最高限值的有效值，有效值又与数值相同的直流电热效应相等，因此，把灯泡接在220V 直流电源上是可以的。

高频电路课后答案

C2 510PF
Cj
Rb2
Rb1 C1
51PF
Re
L
5µF
C
C
6800 PF
RP1 R2
47K
-VEE

R1
Z
C
6800 PF
C2
题图图P44．-1155
(a)
-VZ
vΩ
R2
C1
RP1
RP2
Cj
Cj
(b)
(c)
解：（1）高频等效电路如右(a)图所示。晶体作为电感用，属于晶体的并联谐振。
（2）变容管的直流偏置电路如右(b)所示，电位器 RP1 的作用为调节二极管的直流偏置电压。（3）变容管的低频控制通路如右（c）所示，电位器 RP2 是调节低频信号的大小。
+Vcc
5. 6K
20K
T1
200 P
3/10P
C
300 P 20 PF
C
L
4 .7µH
2.7K
C
0.1µF
T2
V0
1. 5K
题图图P44-．1414
3~10PF
20PF T1
200PF
CL
解：（1）其交流等效电路如右图所示。晶体在电路中谐振时作电感用，属于晶体的并联谐振。
（2）LC 回路的作用是等效为电容，并且选择晶体的泛音频率，晶体管 T2 的作用是跟随输出，
种类型？
（2）若石英晶振器频率为 f0 ，L1C1、L2C2 回路的谐振频率分别为 f01、f02 ，试分析三个
频率之间具备什么关系时，电路才能产生振荡？
C1 R1
+Vcc L1
R2 Ce
L2 C2 Re

课后习题及答案第4章快速傅里叶变换习题答案.pdf

和共轭反对称分量，即
F(k)=X(k)+jY(k)=Fep(k)+Fop(k) 计算一次 N 点 IFFT 得到
f(n)=IFFT［F(k)］=Re［f(n)］+j Im［f(n)］由 DFT 的共轭对称性可知
Re［f(n)］=IDFT［Fep(k)］=IDFT［X(k)］=x(n) j Im［f(n)］=IDFT［Fop(k)］=IDFT［jY(k)］=jy(n)
X (k + N ) = X1(k) −W2kN X 2 (k)
k = 0,1,L, N −1
由上式可解出
X1(k)
=
1 2
[
X
(k)
+
X
(k
+
N )]
X
2
(k)
=
1 2
[X
(k)
+
X
(k
+
N
)]W2−Nk
k = 0,1, 2,L, N −1
由以上分析可得出运算过程如下：
（1）由 X(k)计算出 X1(k)和 X2(k):
Xk=conj(Xk)；
%对 Xk 取复共轭
xn=conj(fft(Xk， N))/N； %按照所给算法公式计算 IFFT
分别对单位脉冲序列、长度为 8 的矩形序列和三角序列进行 FFT，并调
用函数 ifft46 计算 IFFT 变换，验证函数 ifft46 的程序 ex406.m 如下：
%程序 ex406.m
Tc = 2TF +1024 次复数乘计算时间 = 2 × 0.1536×10−3 +10×10−9 ×1024
= 0.317 44 ms 可实时处理的信号最高频率 fmax 为

电工基础课本习题答案(1-4)

第一章电路的基础知识1-1电路及其主要物理量思考题解答P8 1-1-1 在图1-1-18所示电路中，已知Ｒ2＝Ｒ4,ＵAD＝15V，ＵCE＝10V，试用电位差的概念计算ＵAB。

图1-1-18[答] 由Ｒ2＝Ｒ4，有U CD＝U EB，故ＵAB＝U AC+U CD+U DE+U EB=(U AC+U CD)+(U DE+ U CD )＝ＵAD＋ＵCE＝15＋10＝25Ｖ1-1-2 指出图1-1-19所示电路中A、B、C三点的电位。

图1-1-19[答] A、B、C三点的电位分别为：(a) 图：6V、3V、0V；(b)图：4V、0V、-2V；(c)图：开关S断开时6V、6V、0V；开关S闭合时6V、2V、2V；(d)图：12V、4V、0V；(e)图：6V、-2V、-6V。

1-1-3 在检修电子仪器时,说明书上附有线路图，其中某一局部线路如图1-1-20所示。

用电压表测量发现ＵAB＝3V，ＵBC＝1V，ＵCD=0，ＵDE＝2V，ＵAE＝6Ｖ。

试判断线路中可能出现的故障是什么？[答] 由ＵBC＝1V，ＵDE＝2V可知电阻R2、R4支路上有电流通过，而ＵCD=0，故判定电阻R3短路。

1-1-4 上题的线路故障可否用测量电位的方法进行判断？如何测量？[答] 可以用测量电位的方法进行判断。

只需测出Ｂ、Ｃ、Ｄ三点的电位，就可知R3支路上有电流，而R3电阻短路。

1-1-5 在图1-1-21所示电路中，已知U＝－10V，Ｉ＝2A，试问Ａ、Ｂ两点，哪点电位高？元件Ｐ是电源还是负载？图1-1-20 图1-1-21 [答] 因U为负值，电压的实际方向与参考方向相反，故b点电位高。

又因Ｐ＝ＵＩ＝－10×2＝－20W<0，产生功率，故元件P是电源。

1-2电路模型思考题P191-2-1 以下说法中，哪些是正确的，哪些是错误的？(1)所谓线性电阻，是指该电阻的阻值不随时间的变化而变化。

(2)电阻元件在电路中总是消耗电能的，与电流的参考方向无关。

数字电子技术基础(第四版)课后习题答案-第四章

第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端Q、Q的电压波形，输入端S、R的电压波形如图中所示。

图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的基本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形，输出入端S D，R D的电压波形如图中所示。

图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。

图P4.3 [解]：图P4.3所示电路的真值表S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。

当拨动开关S 时，由于开关触点接触瞬间发生振颤，D S 和D R 的电压波形如图中所示，试画出Q 、Q 端对应的电压波形。

图P4.4[解] 见图A4.4图A4.4[题4.5] 在图P4.5电路中，若CP 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。

假定触发器的初始状态为Q =0。

图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]若将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示，试画出在CP信号作用下Q和Q端的电压波形。

己知CP信号的宽度tw= 4 t Pd 。

t Pd为门电路的平均传输延迟时间，假定t Pd≈t PHL≈t PLH，设触发器的初始状态为Q=0。

图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出，试画Q、Q端对应的电压波形。

设触发器的初始状态为Q=0。

图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7R各输入端的电压波形如图P4.8所示，[题4.8]若主从结构RS触发器的CP、S、R、D1S。

试画出Q、Q端对应的电压波形。

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第4章频率变换电路基础
4.1非线性器件的伏安特性为212i a u a u =+，其中的信号电压为
1
cos cos cos22
cm c m m u U t U t U t ωΩΩ=+Ω+Ω
式中，c ωΩ?。

求电流i 中的组合频率分量。

解：212i a u a u =+
2
122
2222
2212211cos cos cos 2cos cos cos 22211cos cos cos 2cos cos cos 2242cos cos cos co cm c m m cm c m m cm c m m cm c m m cm m c cm m c a U t U t U t a U t U t U t a U t U t U t a U t U t U t a U U t t U U t ωωωωωωΩΩΩΩΩΩΩΩΩΩ⎛⎫⎛⎫
=+Ω+Ω++Ω+Ω ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
⎛⎫⎛⎫=+Ω+Ω++Ω+
Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
+Ω+()
2
s 2cos cos 2m t U t t ΩΩ+ΩΩ ∴电流i 中的频率分量为c ω、Ω、2Ω、2c ω、4Ω、c ω±Ω、2c ω±Ω、3Ω。

其中组合频率分量为：
c ω±Ω、2c ω±Ω。

4.2非线性器件的伏安特性为
(0)0(0)d g u u i u >⎧=⎨<⎩
式中，1122cos cos Q m m u U U t U t ωω=++。

设2m U 很小，满足线性时变条件，且11
2
Q m U U =，求时变电
导()g t 的表达式，并讨论电流i 中的组合频率分量。

解：本题可用开关函数分析法来分析。

(0)()0(0)d d g u u i g s t u u >⎧==⎨<⎩，其中1(0)
()0(0)
u s t u >⎧=⎨<⎩
∴时变电导11122()()cos cos323d d g t g s t g t t ωωππ⎛⎫
==+-+ ⎪⎝⎭
L ∴()111122122()cos cos3cos cos 23d d Q m m i g s t u g t t U U t U t ωωωωππ⎛⎫
==+-+++ ⎪⎝⎭
L ∴电流i 中的组合频率分量为12(21)n ωω-±（n N ∈）。

4.3两个信号的数学表达式分别为：1cos 2V u Ft π=，2cos20V u Ft π=。

写出两者相乘后的数学表达式，并画出其波形图和频谱图。

解：121
cos2cos20(cos22cos18)2u u Ft Ft Ft Ft ππππ=⨯=+ （DSB 信号）
频谱表达式为
[](11)(11)(9)(9)2
f F f F f F f F π
δδδδ++-+++-
其波形与频谱图分别为
图4.3
(b)频谱
f
4.4一非线性器件的伏安特性为230123i a a u a u a u =+++，式中
112233cos cos cos Q m m m u U U t U t U t ωωω=+++
试写出电流i 中组合频率分量的频率通式，说明它们试由i 中的哪些乘积项产生的，并求出其中1ω、122ωω+、123ωωω+-的频率分量的振幅。

解：∵230123i a a u a u a u =+++且112233cos cos cos Q m m m u U U t U t U t ωωω=+++
∴电流i 所含的频率分量有：直流、基波分量（1ω、2ω、3ω）、二次谐波分量（12ω、22ω、32ω）、组合频率分量（12ωω±、13ωω±、23ωω±）、三次谐波分量（13ω、23ω、33ω）、组合频率分量（122ωω±、132ωω±、232ωω±、212ωω±、312ωω±、322ωω±、123ωωω+±、123ωωω-±）。

4.5若二极管VD 的伏安特性曲线可用图题4.5（b ）中的折线来近似，输入电压为cos m o u U t ω=。

试求图题4.5（a ）中电流i 各频谱分量的大小（设g 、L R 、m U 均已知）。

图题4.5
L
(a)
(b)
解：此电路可以实现半波整流功能。

根据图（a ）可得到：
0u >时，VD 导通，且1D
L
L
u i u u g
i R R -
-=
=，∴11L
L u gu
i gR R g
=
=
++
；
0u <时，VD 截止，0i =。

引入单向开关函数()s t ，且1(0)
()0(0)u s t u >⎧=⎨<⎩
，有
()1L
gu
i s t gR =
+
2122cos cos cos3123122cos cos cos3cos 2311
111cos cos 2cos 4cos 22331122cos cos 2cos 42315m o o o L m o o o o m o o o o m o o o gU t t t gR I t t t t I t t t t I t t t ωωωππωωωωππωωωωππππωωωπππ⎛⎫
=
+-+ ⎪
+⎝⎭
⎛⎫
=+-+ ⎪
⎝⎭
⎛⎫
=++--+ ⎪⎝⎭
⎛⎫=++-+ ⎪
⎝⎭
L L L
L 1m m L gU I gR ⎛⎫
=
⎪+⎝⎭
故电流i 中各频谱分量及其大小分别为：直流分量（1
m I π
）
、基波分量（1
2
m I ）、偶次谐波分量（22
(1)m I n π
-，n 为偶数）。

4.6同4.5题，试计算图题4.6电路中电流i 各频谱分量的大小。

设变压器B 的变压比为1:2，VD1与VD2特性相同（如图题4.5（b ）所示）。

图题4.6
+ -+ -1D u 2D u
解：此电路可以实现全波整流功能。

根据图题4.6可得到：
0u >时，VD1导通、VD2截止，且11111D L
L L
u i u u gu i g
i R R gR -
--=
==
，∴11L gu
i gR =+；
0u <时，VD1截止、VD2导通，且2
2
221D L
L L
u i u u gu i g
i R R gR +
++=-
=-=-
，∴21L gu i gR =-+。

引入双向开关函数()s t ，且1(0)
()1(0)u s t u >⎧=⎨-<⎩
，有
()1L
gu
i s t gR =
+
244cos cos cos31344cos cos3cos 32
222cos 2cos 4cos 233244cos 2cos 4315m o o o L m o o o m o o o m o o gU t t t gR I t t t I t t t I t t ωωωππωωωππωωωππππωωπ
ππ⎛⎫
=-+ ⎪
+⎝⎭
⎛⎫
=-+ ⎪
⎝⎭⎛⎫=+--+
⎪
⎝⎭⎛⎫=+-+
⎪⎝⎭
L L L L 1m
m L gU I gR ⎛⎫
=
⎪+⎝⎭
故电流i 中各频谱分量及其大小分别为：直流分量（2
m I π
）
、偶次谐波分量（24
(1)m I n π
-，
n 为偶数）。