《电工学》_秦曾煌电子技术_第21章

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电工学(电子技术)课后答案秦曾煌

第14章晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。

2．晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3．晶体管的特性曲线和三个工作区域〔1〕晶体管的输入特性曲线：晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BE U 之间的关系。

晶体管的输入特性也存在一个死区电压。

当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。

〔2〕晶体管的输出特性曲线：晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。

在不同的B I 下，输出特性曲线是一组曲线。

B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。

输出特性曲线近于水平部分为放大区。

〔3〕晶体管的三个区域：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。

此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。

晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。

此时，B I =0，C I =CEO I 。

晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。

此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。

即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。

14．3 典型例题例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。

设二极管导通电压D U =0.7V 。

25610VD1(a)(b)(c)(d)例14.1图解：○1图〔a 〕电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于DU =0.7V ，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —0.7V=1.3V 。

电工学(第七版上册)秦曾煌主编

门知识并为后续课程打下基础，主要是计算电路中器件的端子电流和端子间的电压，一般不涉及器件内部发生的物理过程。
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1 0 B A S E - T w a ll p la t e
开关
灯泡
电池
导线实际电路
开关 S
电
RS
池
US
导线
电路模型灯泡 R源自1.2 电流和电压的参考方向
i(t)limΔqdq Δt0 Δt dt
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电流强度定义说明图
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单位：A（安培） kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
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电流的参考方向与实际方向的关系：
规定:正电荷的运动方向为电流的实际方向
i 参考方向
i
A
实际方向 B A
i>0
参考方向实际方向 B
i <0
1. 用箭头表示：箭头的指向为电流的参考方向。
2.用双下标表示：如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。
i
A
B
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2 .电压
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电场力做功概念定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另一点电场力做功的大小，如图所示。用数学式表示，即为
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电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部分电能被ab这段电路所吸收。

电工电子技术秦曾煌

4
组合逻辑电路及其应用 4
时序逻辑电路及其应用 4
仿真实验
4
综合性实验 (硬件)
4
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电工技术与电子技术
课程简介
实验课程：40学时(独立设课) 依托三层次的实践教学平台，开展分层次实验教学。
网址：
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电工技术与电子技术
课程简介
实验课程：40学时(独立设课) 依托三层次的实践教学平台，开展分层次实验教学。
不论学习任何专业，都必选须自有哈深弗大厚学的前基校础长知L识.H。.Su“mm根ers 深叶茂，本固枝荣”，这一思想在哈在佛北大京学大是学的很演明讲确的。
学习目的
要培养获取新知识的能力和提出问题或发现问题的能力。培养解决问题的能力培养创新意识（新思想、新方法）为后续课程打下基础
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❖ 先进性电工电子技术的发展迅速，课程内容将不断更新与改革。
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课程简介
教学模式：课堂教学、在线学习、实践教学
理论课程：总计96学时
电工技术与电子技术
序号电工技术课程内容 (40学时) 1 电路的基本概念和基本定律
序号电子技术课程内容(56学时) 1 半导体器件
电工技术与电子技术绪论
电工技术与电子技术
电工技术与电子技术课程绪论
1 课程简介
2 电工电子技术的发展
3 学习目的与要求
4 Email:
选用教材与参考教材手机:
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电工技术与电子技术
课程简介
课程性质：高等学校非电专业的一门重要的技术基础课；主要研究电工技术和电子技术的理论和应用。面向对象：全校非电类专业课程任务: 通过本课程的学习，获得电工技术和电子技术必需的基本理论、基本知识和基本技能，具备一定的电路分析与设计能力。掌握电路的应用，了解新器件新技术，培养自学能力、培养创新意识和实践能力。为后续课程学习和从事相关领域的工作打好基础。

《电工学》秦曾煌主编第六版下册_电子技术第14章精品PPT课件

• 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变 -- 掺杂特性。
3
14.1.1 本征半导体
一、本征半导体的结构
现代电子学中，用的最多的半导体是硅(Si)和锗 (Ge)，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。
4
本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。在硅和锗晶体中，每个原子都处在正四面体的中
外加电压大于死区电压，二极管才能导通。
30
三、主要参数
1. 最大整流电流 IOM
二极管长时间使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。
2. 反向工作峰值电压URWM
保证二极管不被击穿而给出的反向峰值电压，一般是反向击穿电压U(BR)的一半或三分之二。点接触型D 管为数十伏，面接触型D管可达数百伏。
导通压降
U
硅0.7V 锗0.2V
34
二极管电路分析
分析方法： 1. 断开二极管
2. a) 分析其两端电位高低， b) 或其两端所加电压 UD 的正负。
3. a) V阳 > V阴 → 导通 V阳 < V阴 → 截止
b) UD > 0 → 导通 UD < 0 → 截止
35
二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0
在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。
8
空穴
+4
+4
自由电子
+4
+4
束缚电子
自由电子、空穴成对出现

电工学_下册(电子技术)第六版_秦曾煌

1.晶体三极管工作在放大状态时，其发射结处于正…偏置，集URM = 14.1 V ；若采用单相桥式整流电路，则二极管承受的最高反向压降 U RM = 14.1 V 。

5.(57.5) 10= (111001.1 )2=( 39.8 )16。

6.三变量的逻辑函数共有 8个最小项。

其全部最小项之和为 1 。

7.TTL 三态门的输出包括高电平、低电平和高阻态等三种工作状态。

二、选择题：（每题2分，共12分）1.某硅三极管三个电极的电位Ve Vb 和Vc 分别为3V 、3.7V 和6V ,则该管工作在A ）状态。

A 饱和B 、截止C 、放大2.工作在甲乙类状态的互补对称功率放大电路，通常提供一个偏置电路以克服（D ）失真。

损坏A 、截止3.电路如图1所示，引入的反馈为（B 、饱和 C ）负反馈。

C 、截止和饱和交越A 、电压并联B 、电流并联 C 电压串联电流串联4.下列电路中D ）电路。

A 、加法器B 、编码器 C 、译码器计数器5.构成一个十二进制的计数器, ）个触发器。

A 、 2B 、 46.摩根定律的正确表达式是：C 、D 12、用代数法化简如下逻辑函数为最简与或式。

B 、 D 、(6分)2.放大电路电工学期考试卷01-电子技术B、填空题：（每空2分，共30分）并宜负反馈；若想要增加输出电阻，应引入电流负反馈。

3. 理想运算放大电路工作在线性区时，有虚断和虚短两个重要概念。

4.已知变压器二次侧电压 U =10V,采用单相半波整流电路，二极管承受的最高反向压降Y = A B^A C C+C D +AB C +B C D解：Y = B(A AC) C(D AD BD)= B(A C) C(D A B)AB CD AC =AB BC C D AC精品文档四、图 2 所示放大电路中，已知V C C=12V,金i=90k Q,吊2=30k Q , F C=2.5k Q , R=1.5k Q , F L=10k Q , 3 =80, U B E = 0.7V。

电工学秦曾煌第六版上下册课后答案

图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W =320W P5 = U5I2 = 30 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。

2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W = 80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。

电工学秦曾煌课后答案全解 doc格式

图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V电工学秦曾煌课后答案全解 doc格式1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600W P4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W = 320W P5 = U5I2 =130 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

2[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件380V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。

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Q
F从状态保持不变。
SD
F从 S C R
C
Q
Q
RD
F主打开 F主状态由J、K决定，接收信号并暂存。
S
F主 C 1
Q
0 1
R
K
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J
0
1 C
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1
Q
0
Q
电子技术
C 0
F从打开从触发器的状态取决于主触发器，并保持主、从状态一致，因此称之为主从触发器。 F主封锁
总目录章目录返回
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电子技术
21.1.1 R－S 触发器
1. 基本 R－S 触发器两互补输出端正常情况下，两输出端的状态保持相反。通常以Q端的逻辑电平表示触发器的状态，即Q=1， Q=0时，称为“1‖ 态；反之为“0‖ 态。 Q Q 反馈线
.
& G1 SD 两输入端
.
& G2
电子技术
0 0 1 1
0 1 0 1
Qn 0 1 Qn
C高电平时F主状态由 J、K决定，F从状态不变。 C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
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电子技术
JK触发器状态表 J 0 0 1 K 0 1 0 Qn+1 Qn (保持功能) 0 (置“0‖功能) 1 (置“1‖功能) Qn (计数功能)
Q 1 Q=1
.
& G1 1 1
. 若先翻
& G2
当时钟由 1变 0 后触发器状态不定
1 SD
0 1
& G3
1 0 RD 1
& G4
S1
C
1
R1
0
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电子技术
可控RS状态表 S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 不定
逻辑符号 Q Q
Qn—时钟到来前触发器的状态
电子技术
21.1 双稳态触发器
21.1.1 R－S 触发器
21.1.2 J－K 触发器 21.1.3 D 触发器 22.1.4 触发器逻辑功能转换
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电子技术
21.1 双稳态触发器
双稳态触发器：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。
Q
F从 S C R
SD
Q
C
Q
RD
S
F主 C 0
0
Q
1 1
R
K
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状态保持不变。
0
J C 1
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C高电平时触发器接收信号并暂存（即F主状态由J、K决定，F从状态保持不变）。 C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
C低电平时,F主封锁 J、K不起作用要求C高电平期间J、K 的状态保持不变。
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电子技术
C J
1
1 0 1 0 1
1 0 1 0
K
Q
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电子技术
C
1 1 0 1 1 0 1 1
J
K
Q
0
0
总目录章目录返回
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21.1.3 D 触发器
1.电路结构
Q
Q
电子技术
基本R-S触发器
SD 反馈线
& G1
21.1.2 JK触发器
1.电路结构
Q
Q
电子技术
Q
从触发器
反馈线 SD
F从 S C R
C
Q
Q
RD
互补时钟控制主、从触发器不能同时翻转 1
主触发器
S JQ R KQ
S
F主 C
Q
R
K
J C
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2. 工作原理
1
Q
Q
电子技术
C 0
F从封锁
逻辑符号 Q Q
1
1
SD J C K RD
C下降沿触发翻转
SD 、 RD为直接置 1、置 0 端，不受时钟控制，低电平有效，触发器工作时SD 、 RD应接高电平。
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例：JK 触发器工作波形
下降沿触发翻转
电子技术
C J
0
1 0 1
1 0 1 0
K
Q
0
0
触发器状态由C高电平时的J、K决定。
0
0
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(4)J=0，K=0
Q0
Q
Q1
电子技术
设触发器原态为“0‖态
保持原态
保持原态
SD
F从 S C R
C
Q
Q
RD
设触发器原态为“1‖态
保持原态
S 0
F主 C 0R 0 0 CK
0
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Q
1
为“？”态 ―1‖态
10 J
0
1
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结论：
RD
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电子技术
触发器输出与输入的逻辑关系
(1) SD=1，RD = 0
设触发器原态为“1‖态。
1
Q
Q
0
0.
& G1 1 1 0
.1
& G2 0 RD
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翻转为“0‖态
SD
电子技术
设原态为“0‖ 态结论: 不论触发器原来为何种状态，当 SD=1， RD=0时，将使触发器置“0‖或称为复位。 0Q 0 .
触发器保持 “0‖态不变 Q1
.1
& G2 0 RD 复位
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& G1 1 SD 1
0
电子技术
(2) SD=0，RD = 1
设原态为“0‖ 态
0 1
Q
Q
1
.
0 0 1
.0
& G2
& G1 翻转为“1‖ 态
SD
1 RD
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电子技术
设原态为“1‖ 态结论: 不论触发器原来为何种状态，当 SD=0， RD=1时，将使触发器置“1‖或称为置位。 1 1
Q
Q
.
& G1
.
& G2
1 SD
被封锁
1
& G3
1
& G4 0 被封锁 R C
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RD1
R，S 输入状态不起作用。触发器状态不变
S
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电子技术
当C=1时触发器状态由R，S 输入状态决定。触发器的翻转时刻受C控制（C高电平时翻转），而触发器的状态由 R，S的状态决定。
触发器保持 “1‖态不变
Q
Q
.
0 1
.
0 0
& G1 0 SD 置位
& G2
1 RD
总目录章目录返回
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电子技术
(3) SD=1，RD = 1
设原态为“0‖ 态
0 Q
Q1
0
.
1 1 0
.1
& G2
& G1 保持为“0‖ 态
SD
1 RD
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电子技术
设原态为“1‖ 态当 SD=1， RD=1时，触发器保持原来的状态，即触发器具有保持、记忆功能。 1 1.
Q
Q
Q
电子技术
S JQn R KQn
C高电平时F主状态由 J、K决定，F从状态不变。
C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
SD
F从 S C R
C
Q
Q
RD
S
F主 C
Q
R
1
J
0
1
CK
0
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3. JK触发器的逻辑功能 J K Qn+1 Qn 0 1 Qn J 0 0 1 1 JK触发器状态表 K 0 1 0 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0
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电子技术
时序逻辑电路的特点：
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。
下面介绍双稳态触发器，它是构成时序电路的基本逻辑单元。
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& G2 RD
& G3
& G4 C
导引电路
& G5
& G6
D
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Q 0 2.逻辑功能
1Q
电子技术
（1）D = 0
当C = 0时触发器状态不变当C = 1时 & G1 SD
Q