太原理工大学电路与电子技术基础作业及重点练习解答ppt课件

.,.,目录,第1章习题,第2章习题,第5章习题,第7章习题,第8章习题,第9章习题,第10章习题,.,第1章习题,重点例题：例1.5，例1.8,重点作业：1.9；1.15,.,1.4试求图1.30所示电路在下列三种情况下的电流I1、I2、I3电压U2。（1）R3=8k（2）R3=（3）R3=0,解:,.,.,1.6如图1.31所示电路，方框分别代表一个元件，各电压、电流的参考方向均已设定。已知I1=2A，I2=-1A，I3=3A，I4=1A，I5=-4A，I6=-5A，U1=4V，U2=-2V，U3=3V，U4=-1V，U5=-1V，U6=2V。求各元件的功率，并说明它们是吸收功率还是向外提供功率。,P1=I1U1=8W；吸收功率,P2=-I2U2=-2W；提供功率,P3=I3U3=9W；吸收功率,P4=I4U4=-1W；提供功率,P5=-I5U5=-4W；提供功率,P6=-I6U6=-10W；提供功率,.,1.9试求图1.34所示各电路中独立电源的功率。并指出功率性质。,解:图（a）,吸收功率,提供功率,吸收功率,解:图（b）,吸收功率,提供功率,.,解:图（c）,提供功率,提供功率,吸收功率,解:图（d）,提供功率,提供功率,吸收功率,吸收功率,.,1.15试求图1.40所示电路中各元件的功率。,解:由KVL,提供功率,功率平衡。,吸收功率,吸收功率,提供功率,.,第2章习题,重点例题：例2.2；例2.4；例2.8,重点作业：2.2（a）；2.6；2.12（a）,.,2.2试用网孔法求图（a）电路的电流I和图（b）电路中的电压U。,解:（a）,由网孔法得,Im1=1,-5Im1+40Im2-30Im3=30,-20Im1-30Im2+50Im3=-5,.,.,解:（b）,设电流源电压为UIS方向如图,+-,UIS,得网孔方程如下：,Im1=2,-3Im1+7Im2=-UIS,-Im1+Im3=UIS-24,R可等效去掉,Im3-Im2=8,解得：Im2=-3AIm3=5A,则：U=-4Im2=12V,.,2.6试用节点法求5电阻消耗的功率。,解:,由节点,由节点,由(2)式,代入(1)式,.,2.12求含源二端网络的戴维南等效电路。,解:（1）求开路电压UOC,解:（2）求内阻RO,令I=1A,则U端=9V,I端,I端=1+3/6=1.5A,RO=6,.,解:（1）求开路电压UOC,解:（2）求内阻RO,U端,3U端,I端,令U端=10V,由KVL得,I端=4A,则RO=2.5,4U端-10I端=0,.,2.19电路如图2.45所示，负载电阻RL可任意改变，问RL为何值时其上可获得最大功率，并求出该最大功率PLmax。,解:（1）求开路电压UOC,U=10(20.1U),U=10V,UOC=25+U+20=40W,（2）求内阻RO,I端,将二端网络内部的电压源短路，电流源开路,当：RL=RO=10时,则：I端=0.1U+U/10=2A,U端=5I端+U=20A,RO=U端/I端=10,（3）求最大功率PM,PM=40W,这是两个网孔的电路，其网孔电流分别为2A和0.1U,则流过10的电流为（20.1U),.,第5章习题,重点例题：例5.1；例5.9,重点作业：5.1；5.11；5.12（b）,.,答:杂质半导体有N型和P型两种。N型半导体中多子为自由电子；少子为空穴。P型半导体中多子为空穴；少子为自由电子。杂质半导体中多子的浓度由掺杂浓度确定；少子的浓度与温度有关。,5.1杂质半导体有几种？它们当中的多子还少子分别是什么？它们的浓度分别由什么决定？,.,5.11已知放大电路中晶体管各极电位，试判断晶体管的类型和材料，x、y、z各是何电极？,解:由-6-(-6.2)=0.2V,可见为锗晶体管；,由UCUBUE，可见为PNP晶体管；,|UBE|=0.60.7V，硅管，|UBE|=0.20.3V，锗管，NPN型C点电位最高，UBE0，PNP型C点电位最低，UBE0UBC=0.41V0UBUCUEUCEUBE饱和,PNP管UBE=-0.2V0UCUE放大,.,NPN管UBE=0.67V0UBC=-5.33VUBUEUCEUBE放大,PNP管UBE=-0.3V0UBC=-0.2V0UBUC0UBUEUC截止,.,5.16图示电路中，UCC=12V,晶体管为硅管,UBE=0.7V,=50，试分析ui分别为0V、1V、1.5V时，晶体管的工作状态，并计算uo的值。,（1）由ui=0V，即UBE=0V,小于管子的导通电压，管子的发射结反偏，集电结也反偏，晶体管工作在截止状态。Uo=12V,（2）由Ui=1V时，1V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:,晶体管工作在放大状态,解：,.,（3）由Ui=1.5V时，1.5V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:,因为ICUBE，所以管子工作在放大区。,.,第7章习题,重点例题：课件中的例题；例7.7；例7.9,重点作业：7.7；7.14,.,课件中例:电路如下图所示，已知R1=10k，RF=50k。求:1.Auf、R2；2.若R1不变,要求Auf为10,则RF、R2应为多少？,解：,.,7.7电路如图7-52所示，试求输出电压uo的表达式。,解：,由虚断：,由分压：,由虚短：,输出电压uo的表达式,.,7.8电路如图7-53所示，试求输出电压uo。,解：,由等效电路（反相比例器）：,.,7.9电路如图7-54所示，问：,（1）若ui1=0.2V，ui2=0V时，uo=？,（2）若ui1=0V，ui2=0.2V时，uo=？,（3）若ui1=0.2V，ui2=0.2V时，uo=？,解：（1）为反相比例器,解：（2）为同相比例器,解：（3）为减法器,.,7.10电路如图7-55所示，问：R5=？才能使uo=-55ui。,解：第一级为同相比例器,第二级为反相比例器,.,7.13电压比较器如图7-58所示，UZ=5V。画出传输特性。,若在同相输入端接-2V，则传输特性有何变化？,解:(1)同相输入端接地时，传输特性。,2)传输特性。,.,解:(2)同相输入端接-2V时，传输特性。,2)传输特性。,.,7.14电压比较器如图7-59所示，UZ=5V，UD=0V。求阈值UT并画出传输特性。,解:(1)求阈值UT,2)传输特性。,U+=0V,.,例:在图示电路中，已知RF=4R1，求输出电压uo与ui1和ui2的关系式。,解：,.,例：电路如图所示，设运放是理想的，试计算Uo。,解:,.,例：电路如图示，运放的最大输出为12V，稳压管UZ=6V。输入ui是幅值为3V的三角波。试分别画出UR为2V、0V、2V三种情况下的传输特性和uo波形。,电压传输特性,解:,输出uo波形,.,电压传输特性,解:,输出uo波形,.,电压传输特性,解:,输出uo波形,.,第8章习题,重点例题：例8.5；例8.7；例8.10；例8.12,重点作业：8.4（4）；8.7（1）；8.8（1）；8.11（2）,.,8.4写出下列逻辑函数的对偶函数,解:,解:,解:,解:,.,解:,解:,.,8.7写出下列逻辑函数的反函数,解:,解:,解:,.,解:,解:,解:,.,8.8用逻辑代数法化简下列逻辑函数：,解:其反函数的最简与或式为：,F的最简与或式为：,.,.,解:其最简与或式为,.,解:其最简与或式为,解:其最简与或式为,.,解:其对偶函数的最简与或式为,F的最简与或式为：,或：,解:其最简与或式为,.,8.9已知,，求F的最小项表达式。,解:其对偶函数的最简与或式为,.,8.10:用卡诺图化简逻辑函数，如何才能保证写出最简单的逻辑表达式？,解:,填1方格（将函数用卡诺图表示）,画卡诺圈(对2k个1方格相邻矩形区域画圈)(kn),画圈的原则,先小圈，后大圈,圈要画大，圈要画少,每个圈中至少有一个1方格未被其它圈包含,（圈内必须有自有的1方格）,画圈的步骤,先单圈孤立的1方格,再将仅与一个1方格相邻的方格，两两圈出，,（注意：某些1方格可以重复圈）,依次将四个1方格、八个1方格等相邻区域圈出,列化简的与或式,将圈内互反变量消去，保留公有变量因子得与项。,将各圈的与项或起来写出最简与或式,.,8.11用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与或式：,解:,1,1,1,1,1,最简与或式不唯一,1,1,1,1,1,1,1,.,.,1,.,8.13OC门有什么主要特点？它有什么重要的作用？,解:,三态输出门输出三种状态。当控制端为高电平1时，实现正常的逻辑关系,当控制端为低电平0时，输出F处于开路状态，也称为高阻状态。三态输出门可以实现单向总线、双向总线传输。,普通集成逻辑门输出端直接并联将烧坏内部的晶体管。OC门输出端可以直接并联。OC门可以实现线与逻辑、逻辑电平的转换、输出端可直接驱动负载。,8.14三态门有什么主要特点？它有什么重要作用？,解:,.,例写出下列逻辑函数的对偶函数：,解:,.,例写出下列逻辑函数的反函数：,解:,.,例将下列逻辑函数展开为最小项表达式。,解:,.,例用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与或式：,解:,1,1,1,1,1,1,1,.,1,1,1,1,1,1,1,.,.,第9章习题,重点例题：例9.2；例9.6；例9.10,重点作业：9.3（1）；9.9；9.12,.,（1）三变量的判奇电路，输入奇数个1输出为1，否则为0。,设输入变量A、B、C,输出变量Y:,输入奇数个1输出为1，否则为0,列出逻辑真值表,写出逻辑表达式,画出逻辑图,9.3试用门电路设计如下逻辑功能的组合逻辑电路。,解:,.,解:,列真值表,化简逻辑式,1,1,1,1,1,画出逻辑图,(2)试设计四变量的多数表决电路，当输入变量A、B、C、D中有3个或3个以上为1时输出为1。,.,用与非门实现,.,9.9试用一个74LS138，3线-8线译码器和若干与非门组成全加器,并画出电路接线图。,解:,74138使能时,.,9.12试用74LS153和少量门实现2个判断功能。输入ABC中有奇数个1输出Y1为1，否则为0。输入ABC中有多数个1输出Y2为1，否则为0。,解：,741LS53使能时,令：,令：,真值表,逻辑式,.,接线图,A,B,C,Y2,1,Y1,.,例分析图所示的电路，写出Y的逻辑表达式。,解:,异或功能,例分析图所示的电路，写出Y的的逻辑表达式。,解:,.,例试设计用3个开关控制一个电灯的电路，要求任何一个开关都能控制电灯的亮灭。,（1）设输入变量A、B、C,输出变量Y:,灯亮为“1”,灯不亮为“0”,（2）列出逻辑真值表,（3）写出逻辑表达式,（4）画出逻辑图,.,例一个由3线-8线译码器电路如图所示，试写出Y1和Y2的逻辑表达式。,解:,已知74138使能时,同理:,.,例画出用3-8译码器74138和门电路产生如下多输出函数的逻辑图。,解:,已知74138使能时,.,.,例八选一数据选择器电路如图所示，其中ABC为地址，D0D7为数据输入，试写出输出Y的逻辑表达式。,解:,.,例试用8选1数据选择器74151实现函数,解:,74151使能时,令:,.,接线图,.,第10章习题,重点例题：例10.1；课件中的例题,重点作业：10.4；补充作业：用74LS161构成一个十进制计数器，要求：列出有效状态转换图画出连线图,.,10.4时序逻辑电路按照触发器动作方式可分为哪两类？对同步时序逻辑电路的描述需要用哪三个方程来完成。,同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。,输出方程、驱动（激励）方程、状态方程。,解:,.,010,000,100,110,10.5时序逻辑电路如图所示，试写出驱动方程、状态方程，试作出状态表及状态图，并指出电路是几进制计数器。,解：,（1）观察变量,状态变量Q3,Q2,Q1,（2）驱动方程,（3）状态方程,（4）状态表,000,001,010,011,100,101,110,111,001,011,100,110,.,能自启动的五进制计数器,010，101，111三个为非循环状态,000,001,010,011,100,101,110,111,001,011,100,110,000,010,100,110,（5）状态图,.,补充题1：采用清零法，用集成计数器74161组成6进制计数器。,解：74LS161为十六进制计数器。,反馈码QDQCQBQA=（0110)2=6,模反馈码6,用CLR实现反馈清零法,电路为六进制计数器,.,74LS161构成六进制计数器的状态图,.,例试说明图示电路为几进制计数器。,解：74LS160为十进制计数器。,预置数DCBA=(0011)2=，反馈码QDQCQBQA=（1001)2=,模反馈码预置数+1931=,电路为七进制计数器,.,等待第7个CP脉冲置入0011,74LS160构成七进制计数器的状态图,初始状态,.,例9试说明图示电路为几进制计数器。,74LS160,解：74LS160为十进制计数器。,反馈码QDQCQBQA=（0101)2=5,模反馈码5,电路为五进制计数器,.,0101仅瞬间出现,74LS160构成五进制计数器的状态图,初始状态,.,例试用74160构成七进制、二十四进制计数器并上机仿真。,解：1.已知74160为10进制计数器,将其构成七进制计数器,74160是同步置数，设预置数S0=0000，其反馈码SX1=S7-1=0110,反馈置数法,画连线图及状态图,取前七个状态,.,等待第7个CP脉冲置入0000,74160构成7进制计数器的状态图,.,反馈清零法,74160是异步清零数，其反馈码SX=S7=0111,画连线图及状态图,.,74160构成7