计算机电路基础习题参考答案

1、部分习题参考答案习 题 一1-1 图（a）中，a、b两点间电压 uab = R i -US图（b）中，a、b两点间电压 uab = -R i -US 1-2 U = 8 V； I = -1.5 A； P = U I = 8×（-1.5）= -12 W0 ，未知元件实际发出12 W的功率。1-3 5 A电流源：U = 8 +3I1 = -10 V ， P = 5U = 5×（-10）= -50 W ，发出50 W功率；1A电流源（上）：U = -12 +4 I2 = -24 V ， P = 1×U = -24 W ，发出24 W功率；3 A电流源：U = -12 +

2、 4 I2 + 2 I3 +10 = -22V ， P = 3U = 3×（-22 ）= -66 W ，发出66 W功率；1A电流源（下）：U = -（-22 ）+ 8 + 3 I1 = 12 V ， P = 1×U = 12 W ，吸收12 W功率；2 A电流源：U = 2 I3 + 10 = 2 V ， P = 2U = 2×2= 4 W ，吸收4 W功率。1-4 I1 = -9 A； I2 = 4 A； I3 = 5 A； I4 = 6 A； I5 = -11 A； I6 = -2 A1-5 I = 1.6 A； Uab = 17.4 V； Ucb = 13

3、.4 V1-6 I1 = -2 A；I2 = 4 A； I3 = -6 A； IS = 6 A； U = 14 V1-7 Uab = -0.5 V1-8 Va = 1.5 V； Vb = 1.5 V； Vc = 0.5 V； Vd = -3.5 V1-9 Va = -36 V； Vb = -2 V； Uac = -28 V1-10 a、b两点间电压即电压表读数为 4 + 2 I = 4 + 2×（-0.5）= 3 V 1-11 电压源电压US = 14 V，等效电阻Ri = 5 1-12 I = 1 A 1-13 （1）R = 6； （2）Us2 = 9 V1-14 US1 = 40

4、 V1-15 结点电压V1 = 12 V； V2 = 6 V；各支路电流I1 = 4 A； I2 = -1 A； I3 = 1 A； I4 = 2 A1-16 结点电压V1 = 37.5 V；各支路电流I1 =1.25 A； I2 =0.75 A； I3 =2.5 A1-17 （a） Uoc = 8 V； R0 = 6； Isc = （4/3）A （b）Uoc = 6 V； R0 = 10； Isc = 0.6 A。 等效电路略。1-18 U oc = 8 V， R0 = 4 1-19 U oc = 10 V， R0 = 5 k。 等效电路略。1-20 I = 3.53 A1-21 U = 2

5、 I + 101-22 Uab = 3.6 V1-23 I = 1.25 A1-24 当RL = 80，160，240时，求出功率分别为0.8 W，0.9 W，0.864 W，显然，只有当RL = R0 = 80时，负载吸收的功率最大。1-25 当RL = R0 = 5时，功率最大； 最大功率11.25 W 习 题 二2-1 （1） 由于i（t）= -10sin（50t +3/4）= 10sin50t +（3/4）-= 10sin（50t -/4）A，所以电压电流振幅：Um = 311 V，Im = 10A；有效值：U = 311×0.707 = 220 V，I = 10 A；角频率

6、分别为314 rad/s，50 rad/s；频率分别为50 Hz，25 Hz；初相分别为-/6 ，-/4。（2）画波形时注意由于电压电流的初相均为负值，所以正弦零值都在原点右边（图略）。2-2 u（t）= 100sin（2000t + 5.7o）V 2-3 （t）= -28.2 sin（314t +）= 28.2 sin314 t +（）- = 28.2 sin（314 t /3）V 2-4 i（2 ms）= 300sin（1200×2×10-3 + 55o ）300×0.8 = 240 A2-5 u（t）= 14.14 sin（100t - 45o）V2-6 u

7、（t）= 100 sin（250t +/4）V 。2-7 i滞后u/2 ；若纵轴向右移动/3，则初相加上/3，若向左移动/3，则初相减去/3，但相位差不因为纵轴的移动（计时起点）的改变而改变。 2-8 不可以，因为市电的振幅为311 V；至少需要7只二极管串联使用。2-9 = 260o - 360o = -120o 0，因此u（t）滞后i（t）120o 。2-10 有效值U = 0.707 Um = 7.07 V 。2-11 V ； V ；A ； A 。由于以上电压电流都是同频率的正弦量，因此它们的相量可以画在同一复平面内。其相量图如解图2-11所示。 解图2-112-12 i1（t）= si

8、n（200t - 90o ）A ； i2（t）= sin（200t - 26.5o ）A； u1（t）= 220sin（200t + 120o）V； u2（t）= 10sin（200t + 135o）V2-13 i（t）= 2.5sin（314 t - 30o ）A ；相量图略。 2-14 L = 3 H； 电流的初相 = - 60o 2-15 u（t）= 31.8sin（314 t -30o）V； QC = UC IC = 31.8×100×10-3 = 3.18 Var2-16 （1）电感元件；L = 12.5 mH； （2）电容元件，C =500 uF； （3）电阻元

9、件，R = 8/5 = 1.6。2-17 ； V； V 2-18 mA ； mA； mA 2-19 （1）相位差等于零时； （2）相位差等于180o时； （3）相位差等于90o时。2-20 （1）Z =11 + j2 = ； （2）= /Z =A；（3）= Z1 = V ， = Z2 = V2-21 R 45； L 69 mH2-23 （1）Z =100； （2）V ； uR（t）= 100 sin（107t + 90o）V ；V； V；uL（t）= 104 sin（107t + 180o）V ； uC（t）= 104 sin（107t + 0o）VV； uS（t）= 100 sin（107t

10、 + 90o）V ；相量图略。（3）P = 50 W； Q = 0 ； S = UI = 50×（/2）= 50 VA 2-25 = 28.28mA ； = 31.6V 2-26 V， 即：电压表读数V3为5 V。2-27 2.24 A ， 即：电流表读数A3约为2.24 A。2-28 （1）Z = ；（2）i（t）= 25sin（314 t -15o）A ； （3）； 。 相量图略。2-29 = 1/； Q = w0L/R = 502-30 R = 10； L = UL /（ w0I ）= 1 mH ； C = I /（UC w0）= 1000 pF； Q = w0L / R =

11、100 2-31 V3的读数为1 V； V的读数为0。2-32 =（ 1/2）fo 2-33 R = 50； C = 1000×10-12 F； w0 = I /（UCC）= 2×105； f0 = w0 /（2）31847 Hz； L = UL /（ w0I ）= 25 mH ； Q = w0L / R = 100 。2-39 （1）图略； （2）6.8 A， 0A； （3）95 V，285 V。2-40 ； ； P = 8 712 W2-41 ； ； ；P = 10 kW习 题 三3-1 （a） ； （b） 3-2 （n2）3-3 U = 5.83 V3-4 （20/3

12、）； （20/7）3-5 （1）， ， ； （2）P = 6 W3-6 ； P = 696 W3-7 P = 116.61 W3-8 3-9 电压表V的读数为4 V，电压表V1的读数为8.944 V。3-10 mA； mA 3-11 ， 习 题 四4-1 uC（0+）= 3 V； iC（0+）= 0.25 mA 4-2 iL（0+）=1 A； i1（0+）= 1 A； i2（0+）= 0； uL（0+）= 15 V R3 = 6 k； US = 18 V4-4 uC（0+）= 8 V； iL（0+）= 1 A； iC（0+）=2/3 A； i（0+）= 5/3 A。4-5 = C4-6 uC（

13、t）= 20 - 10 e-2000 t V； i（t）= 10 mA4-7 iL（t）= - 1 + 1.6 e-50 t A； i1（t）= - 1 + 0.8 e-50 t A； uL（t）= -4 e-50 t V4-8 uC（t）= 3V； iC（t）= - 1.5mA； i3（t）= - 0.5 mA。4-9 t 34.5 ms4-10 （1）uC（t）= 250 250 e-500 t V； i（t）= 50 e-500 t mA； （2）uC（t）= 250 - 200 e-500 t V； i（t）= 40 e-500 t mA。4-11 iL（t）= 0.02 + 0.08

14、A； i1（t）= 0.04 + 0.16A4-12 t 0.01 s4-13 uC（t）=（2 / 3）+（4/ 3）e-500 t V； iC（t）= -2 e-500 t mA；i2（t）=（2 / 3）+（4/ 3）e-500 t mA4-14 uC（t）= uR 2（t）= 0.04 +（6- 0.04）习 题 五5-1 在ui的正半周，二极管导通，相当于开关闭合，iD = ui / RL ，uD = 0，uO = ui ；在ui的负半周，二极管截止，相当于开关断开，iD = 0，uD = ui ，uO = 0 。 波形略。 5-2 i = -3 mA，U = -18 V。 5-3

15、（1）uO = U2， （2）uO = ui 。 5-4 （a）二极管阳极电位为 -3 V，阴极电位为 -9 V，阳极电位大于阴极电位，所以二极管正偏导通，相当于开关闭合，根据KVL得到，uO = 3 V； （b）二极管阳极电位为 -9 V，阴极电位为 -6 V，阳极电位小于阴极电位，所以二极管反偏截止，相当于开关断开，此时uO = -6 V 。 波形略。 5-5 （a）当uI2 V时，二极管导通，相当于开关闭合，uO = ui2 ；当ui2 V时，二极管截止，相当于开关断开，uO = 0 ，uO的波形如解题图5-5（a）所示。（b）当ui-2 V时，二极管导通， uO = ui + 2 ；当

16、ui-2 V时，二极管截止，uO = 0，uO的波形如解题图5-5（b）所示。 解题图5-55-6 0.34 V。 5-7 串联时：16 V，8.2 V，9.2 V，1.4 V；并联时：0.7 V，7.5 V。5-9 （1）18 V； （2）Io/2； （3）； （4）无波形且变压器或整流管损坏； （5）只有半周波形。5-10 （1）当uI为正半周时，u21 和 u22的极性都是上正下负，u21使二极管D1导通，在RL1上形成正向电压uO 1；u22使二极管D3导通，在RL2上形成负向电压-uO 1；当uI为负半周时，u21 和 u22的极性都是上正下负，u21使二极管D4导通，在RL2上形成

17、负向电压-uO 2；u22使二极管D2导通，在RL1上形成正向电压uO 1。依此可 画出uO 1、uO 2的波形。（略）（2）UO 1（AV） = 9 V，UO 2（AV） = -9 V；（3）ID（AV） = A，URM = = 28.28 V5-11 （1）； （2）； （3）。5-12 （1）6 V； （2）6 V； （3）6 V； （4）4.8 V。习 题 六6-1 （a）为锗管， 2脚为集电极， 1脚为发射极， 3脚为基极； （b）为硅管， 1脚为集电极， 2脚为发射极，3脚为基极。6-3 （a）不合理。前级管的输出电流与后级管的输入电流实际方向不一致。 （b）不合理。电流不能构成通

18、路。 （c）合理。NPN型。 （d）不合理。三极管不能与场效应管复合。6-4 （1）基极静态电流 0.022 mA， 6.4 V；（2）由于UBE = 0 V，T截止，UC = 12 V； （3）临界饱和基极电流 0.045 mA，实际基极电流 0.22 mA，由于IBIBS，故T饱和，UC = UCES = 0.5 V； （4）T截止，UC = 12 V； （5）由于集电极直接接直流电源，UC = VCC = 12 V 。6-5 （1）IBQ = 32.3A，IEQ = 2.61 mA，UCEQ = 7.17 V； （2）RL= 时， Ri = 110 k， Au 0.996， 。6-6 （

19、a）饱和失真，增大Rb，减小Rc； （b）截止失真，减小Rb； （c）同时出现饱和失真和截止失真，应增大VCC。 6-7 （1）Rb 565 k； （2）RL = 1.5 k。6-8 （1）UBQ = 2 V，IEQ = 1mA，IBQ = 10A，UCEQ = 5.7 V；rbe = 2.73 k,= -7.7,Ri = 3.73 k，Ro = 5 k； （2）Ri增大，Ri4.1k；减小，1.92。习 题 七7-1 （1）IBQ0.0013 mA，ICQ0.13 mA，UCQ =10.32 V，UBQ -3.5 mV； （2）Aud-40； （3）R I d = 36.1 k，Ro = 7

20、2 k。7-2 （1）ICQ1 = ICQ2ICQ3 = 0.1 mA，UC1Q = UC2Q = 4.3 V，IBQ1 = IBQ2ICQ1/3.3A，UB1Q = UB2Q = -33 mV； （2）Aud - 13.47。7-3 （a）直流负反馈； （b）交流正反馈； （c）交直流负反馈，交流负反馈的组态为电压串联负反馈；（d）交直流反馈，交流反馈的组态为电压串联负反馈； （e）交直流反馈，交流反馈的组态为电流并联负反馈。7-4 （1）局部反馈：Re1引入的是电压串联负反馈，Re2引入的是电压串联负反馈；级间反馈：RF 1引入的是电压串联负反馈，RF 2引入的是电流并联负反馈；（2）如果

21、要求RF 1只引入交流反馈，则需将RF 1的取样端从电容C2的正极改接到负极；RF 2只引入直流反馈，则应在电阻Re2两端并接上一个电容。（图略）（3）由RF 1构成的反馈支路只影响电路的动态性能，由RF 2构成的反馈支路只起到稳定静态工作点的作用。7-5 （1）提高从b1端看进去的输入电阻：应接RF从 e3 到 e1 ；（2）减小输出电阻：应接RF从 c3 到 b1 ；（3）希望Rc3改变时，其上的Io基本不变：应接RF从 e3 到 e1 ；（4）希望各级静态工作点基本稳定：应接RF从 c3 到 b1 ；（5）希望在输出端接上负载电阻RL后，Uo基本不变，应接RF从 c3 到 b1 。7-6

22、 （a）本题是差动输入比例电路，； （b）本题是同相求和运算电路，； （c）本题是积分电路，。7-7 本题可用两个反相比例电路实现，使Auf = -0.5， Auf = -1，如解题图7-7所示。图中各电阻参数值可取： R1 = 100k，RF1 = 50 k，= R1/ RF1 = 33.3 k，R2 = RF2 = 20 k， R2/ RF2 = 10 k。 解题图7-7 7-8 可用两个反相求和电路实现。使UO1 = -（2Ui 1 + Ui 3）， UO = -（UO1 + 0.5Ui 2） ，根据以上关系式，可选择相应的电阻参数值。（图略）7-9 A1组成同相比例电路，uO1 = （

23、1 + ，A2组成差动输入比例电路，由叠加定理得 uO = =7-10 （a）；（b）；（c）； （d）7-12 （1）上“-”下“+”； （2）UZ = 5 V，R2 = 300。7-13 （1）R2 610； （2）UI min = 28 V。7-16 5 V UO 38 V。7-17 9 V UO 18 V。习 题 八8-1 （1） （33）10 = （ 21 ）16 = （ 100001 ）2 = （ 0011 0011 ）8421BCD（2） （B2）16 = （ 178 ）10 = （ 10110010 ）2 = （ 0001 0111 10000 ）8421BCD（3） （52）

24、10 = （ 34 ）16 = （ 110100 ）2 = （ 0101 0010 ）8421BCD（4） （1100110）2 =（ 0001 0000 0010 ）8421BCD = （ 102 ）108-2 （1） （B4）16 （178）10 （10110000）2（2） （16B）16 （101101001）2 （360）10 （0011 0101 1001）8421BCD8-5 （1） （2）（3） （4）8-6 （1） （2）（3） （4）8-7 Ya = ABC ， Yb = （A + B） ， Yc = A8-8 Y1Y4的函数表达式分别为：， ， ， C8-9 （a）Y1

25、= （A +B）+（+ C） （b）Y2 = （c）8-11 （1） （2）A + B （3）A + CD +E （4）B+A（5）A+ A （6）1 （7）B + AC （8）A+ B+C = A+C + A（9）A + C （10）+ C （11）A + B （12）1 （13）1（14）A +C +BD +EF （15）+ AC +8-12 （1）+D +D （2）+BC + C+ABD（3）A+B+C=B+C+A （4）A + B +C +D（5）AB+AD+BC+D （6）+C （7）+AB （8）+ （9）+B （10）+ A （11）+AB +AD +AC（12）+A+BC （1

26、3）A+D+AC （14）A+BD+ABC+CD（15）C + （16）+AB +C+D+（17）+AB+ A+ B （18）A+BC+ B+ACD+C8-13 （1）Y1 = B+ B+CD （2）Y2 = D + A （3）Y3 =+BC +A （4）Y4 =+ （5）Y6 = +C +BCD （6）Y7 = B+C+D （7）Y9 = D （8）Y10 = AB +CD +BC8-14 与非式为：Y5 = ， Y7 = ， Y9 = ， Y11 = 习 题 九9-1 （1）低电平0； （2）低电平0； （3）低电平0； （4）高电平1；（5）高电平1； （6）高电平1； （7）高电平1。

27、9-3 （1） uImax = 2.84 V ； （2）uImin = 3.62 V ； （3）所以三极管饱和，输出电压 uO = UCES = 0.3 V 。9-4 Y1 = 1； Y2 = ； Y3 = ； Y4 = 1； Y5 = ； Y6 = 0；Y7 = 0； Y8 = ； Y9 = A； Y10 = ； Y11 =； Y12 = A。9-5 （a）正确； （b）错误。与门多余输入端不应接地，应接高电平，可以接电源或通过大于2 k的电阻接地； （c）错误。或门多余输入端不应悬空，即不应置1，而应置0，通过接地实现；（d）正确；（e）错误。一个异或门只能是两个输入信号相异或，若三个信号

28、异或，需两个异或门；（f）错误。普通的TTL门电路，输出端不能并接，OC门可以；（g）错误。理由同（c）；（h）错误。由三极管构成的非门，输入端（基极）缺少电阻R。9-6 Y1 = ； Y2 = AB； Y3 = （C = 0） Y4 = A （B = 0） 高阻 （C = 1）； 高阻 （B = 1）； Y5 = 9-7 = 9-8 根据与非门的逻辑功能，多余输入端不能为0，因此若只用了A、B及C、D四个输入端，E、F中应至少有一个接地，使其为0，从而保证该与非门的输出为1。若只用了A、B及C、D和E端，那么F应接高电平1，悬空即可。9-9 用与非门和与门实现时，控制信号A的高电平持续时间是

29、B输入信号的6倍，逻辑图如解图9-9（a）、（b）所示；用或门和或非门实现时，控制信号A的低电平持续时间是B输入信号的6倍，如解图9-9（c）、（d）所示。 解图9-99-10 为TTL电路时，Y1、Y2、Y4的C输入端接地，或与A或B并联；Y3的C输入端悬空，或接+VCC或与A或B并接。为CMOS时，Y1、Y2、Y4的C输入端接地，或与A或B并联；Y3的C输入接+VCC或与A或B并接。习 题 十10-1 （a）逻辑表达式：，根据表达式可画出真值表（略），根据真值表可判断出该电路实现的功能是：判断输入变量A、B是否相等，若相等输出为0，否则为1，即实现的是异或逻辑功能。（b）逻辑表达式：，真值

30、表略。给电路实现的功能是：电路为2线4线译码器，输出低电平有效。（c）逻辑表达式： ， ， ，真值表略。电路实现的功能是：数值比较，是一个数值比较器，Y1表示AB，Y2表示A = B，Y3表示AB。10-3 将异或表达式化成与非与非式为： ，共需5个与非门。将异或表达式化成与非与非式为：，共需6个或非门。逻辑图略。10-4 （1）设输入为A、B、C，输出为Y，高电平有效。真值表略。根据真值写出表达式并化简得 为此可用两个异或门实现该逻辑问题。（2）设输入为A、B、C、D，输出为Y，高电平有效。真值表略。根据真值表写出表达式并化简得 Y = BCD + ABD + ACD + ABC为此可用4个

31、三输入的与门和1个四输入的或门实现该逻辑问题。（3）根据二进制乘法规则列出真值表，写出函数表达式并化简得 ， ， 根据表达式选择与门、非门、或门实现该逻辑问题。10-5 用S表示总电源开关，用A、B、C表示安装在三个不同地方的分开关，用Y表示路灯。按照正逻辑赋值，根据题意列出真值表如解题表10-5所列。根据真值表写出表达式并化简得本题用异或门实现较简单，为此需要变换表达式为 = 逻辑图略。 解题表10-510-6 用A、B、C表示三个裁判，且A表示主裁判，B、C表示副裁判；用Y表示举重的结果。举重的判决规则是：当主裁判同意且至少有一个副裁判同意时，举重才能通过。 根据以上提示，不难列出真值表并

32、最终画出逻辑图。（略）10-7 （1）输入变量是D3、D2、D1、D0，输出变量用Y表示，且D中没有一个1时，Y = 1，否则Y = 0。列出真值表，写出表达式并化简，最终画出逻辑图。（2）输入变量是D3、D2、D1、D0，输出变量用Y表示，且D中有两个1时，Y = 1，否则Y = 0。列出真值表，写出表达式并化简，最终画出逻辑图。（3）输入变量是D3、D2、D1、D0，输出变量用Y表示，且D中有奇数个1时，Y = 1，否则Y = 0。列出真值表，写出表达式并化简，最终画出逻辑图。10-8 用A3、A2、A1、A0分别代表火警电话、急救电话、工作电话、生活电话作为输入变量，用D1、D0组成两位

33、二进制数作为输出变量。输入信号低电平有效，输出为原码。据此可列出真值表。由真值表写逻辑表达式并化简得 上面两式为与非与非式，根据表达式，用7个与非门即可实现，A0为隐含码。10-9 设输入逻辑变量为H、M、L，当水高于某一水位时，相应的变量取值为1，否则为0，输出逻辑变量为A、B，当泵开启时取值为1，否则为0。真值表如解题表10-9所示。 解题表10-910-10 编码器用二十进制编码器74LS147，译码器用显示译码器74LS249。由于74LS147输出是反码，而74LS249是原码输入，故74LS147的4个输出端要接4个反相器。又由于74LS249的输出是高电平有效，所以其后要接共阴极

34、接法的七段显示器。逻辑连线图略。10-11 本题的求解方法：首先将函数表达式化成最小项之和形式，然后化成与非与非式，最终化成用74LS138输出信号表示的与非与非式。选择集成译码器74LS138和与非门实现即可。具体步骤可参照教材中相关例题。10-15 （1） （2）逻辑图如解图10-16所示。 解图10-1610-16 根据题意可得 设A = A1，B = A0，1D01D3对应C，Y1表示奇偶校验结果；则1D0 = 1D3 = C，1D1 = 1D2 =。设A = A1，B = A0，2D02D3对应C，Y2表示多数表决结果；则2D1 = 2D2 = C，2D0 = 0，2D3 = 1。逻

35、辑图略。10-18 设献血者和受血者的血型定义为判断结果为Y，Y = 1时表示受血者可以接受献血者的血液，否则不能，由此可得真值表如解表10-18所列。解表10-18 D1 D0 X1 X0 Y D1 D0 X1 X0 Y 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1根据真值表写出函数表达式并化简得根据上述表达式即可画出逻辑

36、图。（图略） 习 题 十 一11-1 （1）满足Qn+1 = 1的触发器 FF8 ；（2）满足Qn+1 = Qn的触发器 FF1，FF10 ；（3）满足Qn+1 = 的触发器 FF2，FF5，FF7，FF9 ；（4）满足D触发器功能的是 FF3，FF6 ；（5）满足T触发器功能的是 FF4 。11-3 4.6 各触发器的次态表达式为： ， （波形略）11-4 各触发器输出端Q的表达式分别为： Q1n+1 = ， Q2n+1 = D = ， Q3n+1 = ， Q4n+1 = 可见，4个触发器均为触发器，但CP的触发沿不完全相同。它们的波形图如解图11-4所示。 解图11-411-5 Qn+1 = A。11-7 各触发器的状态方程分别为 ， ， 根据逻辑图求输出方程为 Y = Q2通过分析可知，题图11-7所示时序电路是一个同步五进制加法计数器，并且能够自启动。11-8 各触发器的状态方程分别为 ， ， 通过上述分析可以得出结论，题图11-8所示时序电路是一个由上升沿触发的D触发器组成的同步七进制计数器，不能自启动。11-9 图（a）所示电路是同步3位二进制（或称八进制）加法计数器；图（b）所示电路为同步3位二进制（或称八进制）减法计数器。11-10 将D接Q3，则构成环形计数器；将D接，则构成扭环形计数器。（图略）11-11 74LS16