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课后习题答案_第3章_门电路

课后习题答案_第3章_门电路
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数字电子技术基础第三章习题答案

3-1 如图3-63a~d所示4个TTL门电路,A、B端输入的波形如图e所示,试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。

3-2 电路如图3-64a所示,输入A、B的电压波形如图3-64b所示,试画出各个门电路输出端的电压波形。

3-3 在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中,若改用负逻辑,试列出它们的逻辑真值表,并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。

答:(1)图3-7负逻辑真值表

F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。

(2)图3-8负逻辑真值表

F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。

3-4 试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用?如果可以,各输入端应如何连接?

答:三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。(1)与非门: 将多余输入端接至高电平或与另一端并联;(2)或非门:将多余输入端接至低电平或与另一端并联;(3) 异或门:将另一个输入端接高电平。

3-5 为了实现图3-65所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系,请合理地将多余的输入端进行处理。

答:a )多余输入端可以悬空,但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连;

b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连;

c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平,另一端可以悬空、接高电平或接低电平;

d )未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。

3-6 如要实现图3-66所示各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系,请分析电路输入端的连接是否正确?若不正确,请予以改正。

答:a )不正确。输入电阻过小,相当于接低电平,因此将Ω50提高到至少2K Ω。

b) 不正确。第三脚V CC 应该接低电平。

c )不正确。万用表一般内阻大于2K Ω,从而使输出结果0。因此多余输入端应接低电平,万用表只能测量A 或B 的输入电压。

3-7 (修改原题,图中横向电阻改为6k Ω,纵向电阻改为3.5 k Ω,β=30改为β=80) 为了提高TTL 与非门的带负载能力,可在其输出端接一个NPN 晶体管,组成如图3-67所示的开关电路。当与非门输出高电平V OH =3.6V 时,晶体管能为负载提供的最大电流是多少?

答:如果输出高电平,则其输出电流为(3.6-0.7)/6=483u A ,而与非门输出高电平时最大负载电流是400u A ,因此最大电流L I (4000.7/3.5)8016mA =-?=。

3-8 如图3-68所示TTL 与非门,其多发射晶体管的基极电阻R 1=2.8kΩ,若在A 输入端分别为5V 、3.6V 、0.6V 、0.3V 、0V 的电压,试分析计算接到B 输入端的电压表的读数是多少?输出电压v O 是多少?

答:(1)当输入5V 时,表的电压读数为1.4V , v O =0V; (2)当输入3.6V 时,表的电压读数为1.4V , v O =0V;

(3)当输入0.6V 时,表的电压读数为0.6V , v O =3.6V;

(4)当输入0.3V 时,表的电压读数为0.3V , v O =3.6V;

(5)当输入0V 时,表的电压读数为0V , v O =3.6V;

3-9 用双线示波器观测到某TTL 与非门的输入信号v 1和输出信号v 0的波形如图3-69所示,试求此与非门的传输延迟时间t PHL 、t PLH 和平均传输延迟时间t PD 。 答:t PHL =7ns ,t PLH =10ns ,t PD =8.5ns

3-10 为什么说TTL 与非门的输入端悬空相当于接高电平?多余的输入端应如何处理?

答:由于TTL 与非门输入端负载特性决定,当输入端悬空时,输出将为低电平,因此相当于接入高电平。因此多余的输入端悬空,或接高电平。

3-11 有TTL 与非门、或非门和三态门组成的电路如图3-70a 所示,图b 是各输入端的输入波形,试画出F 1和F 2的波形图。

答:(1)当E 为高电平时,缓冲器(三态门)输出为高阻,对应与非门与或非门的输入相当于悬空,而TTL 门悬空相当于输入高电平,因此12F B,F 0==。

(2)当E 为低电平时,缓冲器(三态门)输入同输入,输出为0,因此12F 1

,F A ==。 3-12 (修改原题,a )图中的PNP 管改为NPN 管)试分析图3-71所示3个逻辑电路的逻辑功能,列出其值表,写出其逻辑函数表达式,指出它们能完成的逻辑功能。

答:(a )图真值表

因此,'F=A+A ,电路实现“或非”运算功能。

b )从图中可以看出,321A A A 与3'2'1'A A A 分别通过三个发射结实现“与”运算,然后进行“或非”运算,简化真值表如下表所示:

因此,'''123123F=A A A +A A A ,电路实现“与或非”运算功能。

(c )图真值表

因此,B A B A F +=,电路实现“异或”运算功能。

3-13 图3-72所示逻辑电路中,G 1、G 2、G 3是OC 门。负载电阻R L =2kΩ,其输出低电平的输出特性如图b 所示。负载门是CT74H 系列的与非门,其多发射极晶体管的基极电阻R1=2.8 kΩ,输入高电平漏电流I IH =40μA ,OC 门输出高电平的漏电流I OH =2μA ,V OHmin =3V ,V OLmax =0.4V 。试求此“线与”输出能带二输入TTL 与非门多少个?

答:OC 门输出短接时可以实现“线与”功能,分析图中所示电路驱动双输入与非门的数量(高为n ),则需要分为输出高电平和低电平两种情况分析。

(1) 当“线与”端为高电平时,所有OC 门均输出高电平,此时应满足如下不等式:

CC L L OHmin V -I R V ≥

其中:L OH IH I 3I 2nI =?+?

CC OH min OH L IH V V 53(

3I )100032R 2n 122I 240---?-?==≈? (2) 当“线与”端为低电平时,考虑最坏情况,即只有一个OC 门输出为低电平,此时应满足如下不等式:

OLMAX IL L

OL CC IL RL OL I nI R V V nI I I <+-=+=max CC OL max OLMAX L IL V V 50.4I 16R 2n 9I 1.5

---

-==≈ 综合以上情况,图中“线与”输出最多能带9个二输入TTL 与非门。

3-14 图3-73所示3个CMOS 门电路,为实现图中各输出端所示逻辑函数表达式的逻辑关系,多余输入端C 应如何处理?

答:a) C端接低电平或与其他端并连使用。

b) C端接高电平或与其他端并连使用。

c) C端接高电平或与其他端并连使用。

3-15 如图3-74所示逻辑电路,图中G1是TTL三态输出与非门,G2是74系列TTL与非门,电压表的量程为5V,内阻为100 kΩ。试问,在下列四种情况下电压表的读数以及G2的输出电压v0各为多少?

(1)v A=0.3V,开关S打开;(2)v A=0.3V,开关S闭合;

(3)v A=3.6V,开关S打开;(4)v A=3.6V,开关S闭合。

答:(1)电压表没有读数,v O=0.3V。

(2)电压表读数1.4V,v O=0.3V。

(3)电压表读数0.3V,v O=0.3V。

(4)电压表读数0.3V,v O=3.6V。

3-16 由TTL三态门和OC门组成的逻辑电路如图3-75所示,试用内阻为20 kΩ/V的万用表测量图中A、B、C共3点的电压,读数各为多少?

答:A点电压:0.3V,B点电压:0.1V, C点电压:10V。

3-17 当电源电压V DD改变时,CMOS反相器的电压传输特性为什么会像图3-47所示那样变化,试分析说明其原理。

答:由于CMOS器件工作时NMOS和PMOS交替工作,输出不同电平时,总有一种MOS管截止,从而使得输出电平接近于电源电压。以CMOS反相器为例,当输出高电平时,NMOS管截止,PMOS管没有压降,其输出高电平就为电源供电电压,因此传输特性曲线随电源电压改变。从图中也可看出CMOS器件工作电压的范围要比TTL宽。

3-18 在CMOS传输门TG的输出端接电阻R L=1 kΩ,如图3-76所示,设TG的导通电阻为R TG,截止电阻大于109Ω,求:

(1)当C=1时,v 0与v 1的关系;

(2)C=0时,输出v 0的状态如何?

答:(1)L

TG L i o R R R v v += (2)v 0为高阻态。

3-19 将CMOS 门电路的输入悬空,其输出状态如何?请说明其原理。

答:输入端悬空,会受到感应信号干扰而误认为是有效输入信号,易出现错误的输出。

3-20 在CMOS 门电路中,有时采用图3-77所示的方法扩展其输入端数,试分析图a 和图b 的逻辑功能,写出其输出F 1和F 2的逻辑表达式。

答:ABCDE F =1, E D C B A F ++++=2

3-21 能否将题3-20所述的扩展CMOS 门电路输入端数的方法,用来扩展TTL 门电路的输入端数?试简述其原理。

答:不能。因为,当二极管与门输入低电平时,经过二极管后,输出低电平会被抬高0.7V ,可能会超过TTL 与非门的开门电平V ON ,TTL 与非门不能正常工作。同理,当二极管或门输入高电平时,经过二极管压降后,输出高电平会被降低0.7V ,可能会低于TTL 或非门的输入关门电平V OFF ,或非门则不能正常工作。

3-22 能够将两个CMOS 与非门或者或非门的输出端直接并联连接使用,请说明其原因。

答:不能。只有OC 门、OD 门或者三态门的输出能够直接并联,其他门电路输出端不能直接连接,否则会提升输出低电平的电压值,也容易烧毁器件。 3-23 试比较TTL 电路和CMOS 门电路的优缺点。

答:

1)TTL电路是电流控制器件,而CMOS电路是电压控制器件。

2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。CMOS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。CMOS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,功耗越高,芯片越热。

3)CMOS电路的锁定效应:CMOS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时,CMOS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。

3-24 试说明在使用CMOS门电路时不宜将输入端悬空的理由。

答:CMOS电路的输入阻抗非常高,很容易受到干扰,并且CMOS电路为场效应管,输入电压控制输出电流,悬空时容易出现静电等瞬时高压烧毁器件的现象,所以必须不用的输入端不能悬空,就根据器件功能进行相应的处理。

3-25在做CMOS门电路的实验时发现,输入脉冲信号的频率越高,器件的温升越高,这种现象是否正常?试说明理由。

答:CMOS器件的总功耗包括静态功耗和动态功耗,当工作频率较高时,动态功耗远大于静态功耗,此时的静态功耗几乎可以忽略不计。当输入脉冲信号的频率越高,动态功耗越大,器件的温升越高,这种现象是正常的。

数字电路第三章习题与答案

第三章集成逻辑门电路 一、选择题 1。三态门输出高阻状态时,()是正确的说法。 A.用电压表测量指针不动B.相当于悬空 C.电压不高不低 D.测量电阻指针不动 2. 以下电路中可以实现“线与”功能的有( ). A。与非门B.三态输出门 C.集电极开路门D。漏极开路门 3。以下电路中常用于总线应用的有( )。 A.TSL门 B。OC门 C.漏极开路门D.CMOS与非门 4。逻辑表达式Y=AB可以用()实现。 A.正或门 B.正非门 C。正与门D。负或门 5.TTL电路在正逻辑系统中,以下各种输入中( )相当于输入逻辑“1”。 A.悬空 B。通过电阻2.7kΩ接电源 C.通过电阻2.7kΩ接地D.通过电阻510Ω接地 6.对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以( )。 A。接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端并联 7.要使TTL与非门工作在转折区,可使输入端对地外接电阻RI( ). A.>RON B。<ROFF C。ROFF<RI

测控电路第五版李醒飞第五章习题答案

第五章 信号运算电路 5-1推导题图5-43中各运放输出电压,假设各运放均为理想运放。 (a)该电路为同相比例电路,故输出为: ()0.36V V 3.02.01o =?+=U (b)该电路为反相比例放大电路,于是输出为: V 15.03.02 1 105i o -=?-=-=U U (c)设第一级运放的输出为1o U ,由第一级运放电路为反相比例电路可知: ()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中,由虚断虚短可知,V 5.0==+-U U ,则有: ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得: V 63.0o =U (d)设第一级运放的输出为1o U ,由第一级运放电路为同相比例电路可知: ()V 45.03.010/511o =?+=U 后一级电路中,由虚断虚短可知,V 5.0==+-U U ,则有: ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得: V 51.0o =U 5-2 11 图X5-1 u

5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。 (1)推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =; (2)如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ,输入4 321,,,u u u u 的范围是0到4V ,确定输出的变化范围,并画出o u 与输入的变化曲线。 (1)由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ,则有: f R u R u R u R u R u 0 44332211-=+++ 于是有: ??? ? ??+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f (2)将已知数据带入得到o U 表达式: ()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-= 函数曲线可自行绘制。 5-4理想运放构成图5-45a 所示电路,其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。图5-54b 为输入信号波形,分别画出1o u 和2o u 的输出波形。 前一级电路是一个微分电路,故()dt dU dt dU C R R i U i i o //*1111-=-=-= 输入已知,故曲线易绘制如图X5-2所示。 图X5-2 后一级电路是一个积分电路,故()??-=-=dt U dt U C R V o o 1122out 2/1 则曲线绘制如图X5-3所示。 图X5-3 /V

电路理论基础课后习题答案 陈希有主编 第一章

答案1.1 解:图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同,电流为正值;当t >2s 时电流从b 流向a ,与参考方向相反,电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解:当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反,即b 为高电位端,a 为低电位端; 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同, 即a 为高电位端,b 为低电位端。 答案1.3 解:(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===-

真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解:对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=,得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=,得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=,得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=,得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ,可做闭合面如图(b)所示,对其列KCL 方程,得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解:如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①: 12A 1A 3A i =--=- 节点②: 411A 2A i i =+=- 节点③: 341A 1A i i =+=- 节点④: 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个,不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得

数字电路试题及答案

枣庄学院2011 ——2012 学年度第一学期 《数字电路》考试试卷(B卷) (考试时间:150分钟考试方式:开卷) 班级:姓名:学号: 考试内容 1.判断题正确的在括号内记“√”,错误的记“X”(共10分,每题1分) 1)“0”的补码只有一种形式。() 2)卡诺图中,两个相邻的最小项至少有一个变量互反。() 3)用或非门可以实现3种基本的逻辑运算。() 4)三极管饱和越深,关断时间越短。() 5)在数字电路中,逻辑功能相同的TTL门和CMOS门芯片可以互相替代使用。 () 6)多个三态门电路的输出可以直接并接,实现逻辑与。() 7)时钟触发器仅当有时钟脉冲作用时,输入信号才能对触发器的状态产生影响。 () 8)采用奇偶校验电路可以发现代码传送过程中的所有错误。() 9)时序图、状态转换图和状态转换表都可以用来描述同一个时序逻辑电路的逻辑功能,它们之间可以相互转换。() 10)一个存在无效状态的同步时序电路是否具有自启动功能,取决于确定激励函数时对无效状态的处理。() 二.选择题(从下列各题的备选答案中选出1个或多个正确答案,将其填在括号中。共10分) 1.不能将减法运算转换为加法运算。()A.原码 B.反码 C.补码 2.小数“0”的反码可以写为。()A....0 B....0 C....1 D. (1) 3.逻辑函数F=A B和G=A⊙B满足关系。()

A .F=G B .F ’=G C .F ’=G D .F =G ⊕1 4.要使JK 触发器在时钟脉冲作用下,实现输出n n Q Q =+1,则输入端信号应为 。 ( ) A .J =K =0 B .J =K =1 C .J =1,K =0 D .J =0,K =1 5.设计一个同步10进制计数器,需要 触发器。 ( ) A .3个 B .4个 C .5个 D .10个 三.两逻辑函数BCD A D C BC CD B D C A AB F ++++=)(1,D C D B A F ⊕⊕=2,求两者的关系。(10分) 四.用与非门-与非门电路实现逻辑函数C B B A F ⊕+⊕=。(10分) 五.已知:TTL 与非门的I OL =15mA ,I OH =400μA ,V OH =,V OL =;发光二极管正向

测控电路课后答案(张国雄 第四版)第五章

第五章信号运算电路 5-1 图5-37中所示的电路称为放大极性系数电路,试推导出其输出电压U o 与输入电压 U i 的关系表达式。 输出电压U o 与输入电压U i 的关系表达式为: ()i o 2U n nq U ?=5-2 试画出一个能实现()()5i 2i 1i 5i 2i 1i o 5 151 U U U U U U U ′++′+′?+++= ??的加减混合运算电路。 该加减混合运算电路如图X5-1所示。 5-3 在粗糙度的标准中,平均波长a λ定义为a a a /π2?=R λ,现有代表a R 和a ?的电压信号a a ?U U R ,,试设计一电路,使其输出电压代表平均波长a λ 。 图X5-1 图5-37 第五章题1图 U o

a a 134个对数运算电路,其输入分别为代表2π、R a 和Δa 的电压U 2π、U R a 和U Δa 。U A 等于T 1和T 3的-U be 之和,它与)2ln(ln 2ln a a R R ππ?=??成正比,U B 与 -lnΔa 成正比。N 2是指数电路,T 2的-U be 等于U B -U A ,它与a R a ?π2ln 成正比,流经T 2的I a 与 a R a ?π2成正比,从而T 2输出与λa 成正比的电压。5-4图5-38中所示是利用乘法器和运算放大器组成的功率测量电路。设 t U u ωsin 2i =,)sin(2L ?ω?=t I i ,L i Z R <<,Z L 是负载,i R 3和i L 相比可以忽略, 试写出u o 和u i 、i L 的关系式,并证明当u o 经过RC 滤波器)/π2(ω>>RC 后,其平均值 U o 代表有功功率。 a

测控电路课后答案

一.1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用? 传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意? 影响测控电路精度的主要因素有: (1)噪声与干扰; (2)失调与漂移,主要是温漂; (3)线性度与保真度; (4)输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面? 为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括: (1)模数转换与数模转换; (2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换; (3)量程的变换; (4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等;对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等 二.2-1 何谓测量放大电路?对其基本要求是什么? 在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压,电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路,亦称仪用放大电路。对其基本要求是:①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配; ②一定的放大倍数和稳定的增益;③低噪声;④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;⑤足够的带宽和转换速率(无畸变的放大瞬态信号);⑥高输入共模范围(如达几百伏)和高共模抑制比;⑦可调的闭环增益;⑧线性好、精度高;⑨成本低 2-7什么是高共模抑制比放大电路?应用何种场合? 有抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。应用于要求共模抑制比大于100dB的场合,例如人体心电测量。 2-8 图2-8b所示电路,N1、N2为理想运算放大器,R4=R2=R1=R3=R,试求其闭环电压放大倍数。 由图2-8b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2

电路原理练习题一及答案

、选择题 已知ab 两点之间电压为10V ,电路如下图所示,则电阻 R 为( A 、愈慢 B 、愈快 C 、先快后慢 D 、先慢后快 有一电感元件,X L =5i 」,其上电压u=10si n( ? ■ t+600 )V,则通过的电流i 的相 量 ( ) C 、I = 2 -300 A D 、1= 2 300A F 面关于阻抗模的表达式正确的是( ) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 就 8、 为 9、 A 、0 门 B 、— 5 门 C 、5 门 D 、10 门 A 、丄 I R 1 R 2 B 、亠 I R R 2 在上图2示电路中,发出功率的是( A 、电阻 B 、电压源和电流源 叠加定理用于计算( ) A 、 线性电路中的电压、电流和功率; B 、 线性电路中的电压和电流; C 、 非线性电路中的电压、电流和功率; D 、 非线性电路中的电压和电流。 将下图所示电路化为电流源模型,其电流 ) C 、电压源 电流源 A 、 B 、 C 、 D I S 和电阻R 为 1A ,1 'J 1A ,21'.1 2A ,1'J 2A ,2'? 在直流稳态时,电感元件上 A 、有电流,有电压 C 、有电流,无电压 在电路的暂态过程中,电路的时间 常数 ( ) B 、 ) 无电流,有电压 无电流,无电压 ?愈大,贝U 电流和电压的增长或衰减 A 、I =50^150° A B 、 I =2 .2 150° A R 2 ) C I R 2 + 2V

u U U U A 、 Z = — B 、 Z= — C 、 Z = — D 、Z =— i I I I 10、u=10-、2sinC.t-3O 0 )V 的相量表示式为( ) A 、U =10/-30°V B 、U =10 .. 2/ -300 V C 、U =10. 300 V D 、U =10.,2. 300 V 11、已知电路如下图所示,贝皿压电流的关系式为( ) 13、在图示电路中,电压源发出功率的为( A 、 6W B 、 12W C 、 30W D 、 35W 14、下列关于戴维宁定理描述不正确的是( ) A 、 戴维宁定理通常用于含独立电源、线性电阻和受控源的一端口网络; B 、 戴维宁等效电阻R eq 是指有源一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; C 、在数值上,开路电压 U OC 、戴维宁等效电阻 R eq 和短路电流I sC 于满足 U OC = R eq I SC ; D 、求解戴维宁等效电阻R eq 时,电流源置零时相当于短路,电压源置零时相 当于开路 12、 B 、U= — E —RI :U 的值等于( C 、U= E+RI ) D 、U= E —RI A 、 B 、 11V 12V 13V 14V U + A 、U= — E+RI I 在下图示电路中,电压 1「

第2章 逻辑门电路-习题答案

第2章逻辑门电路 2.1 题图2.1(a)画出了几种两输入端的门电路,试对应题图2.1(b)中的A、B波形画出各门的输出F1~ F6的波形。 题图2.1 解: 2.2试判断题图2.2各电路中的三极管T处于什么工作状态? 并求出各电路的输出F1~F6。

题图2.2 解: (a) I bs = 3105010?V =0.2mA i b =3 10 507.06??V V =0.106mA i b < I bs T 1放大 F 1=E C -i C R C =10V-50×0.106×10-3×103=10V-5.3V=4.7V (b) I bs = 3 103205??V =0.083mA i b =3 10 107.05??V V =0.43mA i b > I bs T 2饱和,F 2≈0 (c) I bs = C C R E β=3 1023015??V =0.25mA i b = 310107.05??V V -3 10507.02?+V V =0.106mA i b >I bs 所以T 3饱和 F 2≈0

(d) 因为V be4<0 所以T 4截止 F 2=12V (e) I bs =310 4503.0)10(5?????V V V =0.07mA i b = 3 3104511027.0)10(5??+????V V V =0.069mA i b ≈ I bs T 5临界饱和 F 5≈5V (f) 因为V be6=0 所以T 6管截止 F 6=10V 2.3 在题图2.3中,若输入为矩形脉冲信号,其高、低电平分别为5 V 和0.5 V ,求三极管T 和二极 管D 在高、低电平下的工作状态及相应的输出电压F 。 题图2.3 解: A=0.5V 时,V be <0 所以,T 截止,F=E D +0.7V=4.7V

测控电路课后习题答案

第一章绪论 1-1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用 传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 1-2影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意影响测控电路精度的主要因素有: (1)噪声与干扰; (2)失调与漂移,主要是温漂; (3)线性度与保真度; (4)输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。 1-3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面 为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括:(1)模数转换与数模转换; (2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换; (3)量程的变换; (4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等; (5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等。 1-4测量电路的输入信号类型对其电路组成有何影响试述模拟式测量电路与增量码数字式测量电路的基本组成及各组成部分的作用。 随着传感器类型的不同,输入信号的类型也随之而异。主要可分为模拟式信号与数字式信号。随着输入信号的不同,测量电路的组成也不同。 图X1-1是模拟式测量电路的基本组成。传感器包括它的基本转换电路,如电桥,传感器的输出已是电量(电压或电流)。根据被测量的不同,可进行相应的量程切换。传感器的输出一般较小,常需要放大。图中所示各个组成部分不一定都需要。例如,对于输出非调制信号的传感器,就无需用振荡器向它供电,也不用解调器。在采用信号调制的场合,信号调制与解调用同一振荡器输出的信号作载波信号或参考信号。利用信号分离电路(常为滤波器),将信号与噪声分离,将不同成分的信号分离,取出所需信号。有的被测参数比较复杂,或者为了控制目的,还需要进行运算。对于典型的模拟式电路,无需模数转换电路和计算机,而直接通过显示执行机构输出,因此图中将模数转换电路和计算机画在虚线框内。越来越多的模拟信号测量电路输出数字信号,这时需要模数转换电路。在需要较复杂的数字和逻辑运算、或较大量的信息存储情况下,采用计算机。

测控电路第五版李醒飞第4章习题答案

第四章信号分离电路 4-1简述滤波器功能,按照功能要求,滤波器可分为几种类型? 滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,即对不同频率信号的幅值有不同的增益,并对其相位有不同的移相作用。按照其功能要求,滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。 4-2按照电路结构,常用的二阶有源滤波电路有几种类型?特点是什么? 常用的二阶有源滤波电路有三种:压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。 压控电压源型滤波电路使用元件数目较少,对有源器件特性理想程度要求较低,结构简单,调整方便,对于一般应用场合性能比较优良,应用十分普遍。但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗,反馈过强将降低电路稳定性,因为在这类电路中,Q值表达式均包含-Kf项,表明Kf过大,可能会使Q 值变负,导致电路自激振荡。此外这种电路Q值灵敏度较高,且均与Q成正比,如果电路Q值较高,外界条件变化将会使电路性能发生较大变化,如果电路在临界稳定条件下工作,也会导致自激振荡。 无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近,由于没有正反馈,稳定性很高。其不足之处是对有源器件特性要求较高,而且调整不如压控电压源滤波电路方便。对于低通与高通滤波电路,二者Q值灵敏度相近,但对于图4-17c所示的带通滤波电路,其Q值相对R,C变化的灵敏度不超过1,因而可实现更高的品质因数。 双二阶环型滤波电路灵敏度很低,可以利用不同端输出,或改变元件参数,获得各种不同性质的滤波电路。与此同时调整方便,各个特征参数可以独立调整。适合于构成集成电路。但利用分立器件组成双二阶环电路,用元件数目比较多,电路结构比较复杂,成本高。 4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型?简述这些逼近方式的特点。 测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。 巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下,通带内最为平坦。其特点是具有较为理想的幅频特性,同时相频特性也具有一定的线性度。 切比雪夫逼近的基本原则是允许通带内有一定的波动量ΔKp,故在电路阶数一定的条件下,可使其幅频特性更接近矩形,具有最佳的幅频特性。但是这种逼近方式相位失真较严重,对元件准确度要求也更高。 贝赛尔逼近的基本原则是使相频特性线性度最高,群时延函数τ(ω)最接近于常量,从而使相频特性引起的相位失真最小,具有最佳的相频特性。但是这种

电路原理习题及答案

电路原理习题 习题作业1 一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题,总计29分) 1、(本小题6分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 D. 电阻吸收功率, 电流源供出功率,电压源无法确定 答( ) U I S 2、(本小题9分) 若电流表A 读数为零, 则R 与I 的值分别为 A. 6 Ω, 2.5 A B. 8 Ω, -2.5 A C. 6 Ω, 1 A D. 0.66 Ω, 15 A 答( ) a b

3、(本小题14分) 用叠加定理可求得图示电路中ab 端的开路电压U ab 为 A. 8.5 V B. 7.5 V C. 6 V D. 6.5 V 答( ) ab - 二、填充题:在下列各题中,请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 (本大题共2小题,总计31分) 1、(本小题12分) 图示电路中的电流=I A ,电压=U V . 105 A o 2、(本小题19分) 图示正弦交流电路,已知t u 3 10cos 2100=V ,电源向电路提供功率P =200W ,L u 的有效值为50V ,求R 和L 。 L u + 三、非客观题 ( 本 大 题40分 ) 电路及外施电压波形如图所示,求电感贮能的最大值,并表明t >2s 时电阻所消耗的能量等于该值。

t s 习题作业2 一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题,总计34分) 1、(本小题9分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率,供出功率无法确定 答( ) U I S 2、(本小题8分) 用叠加定理可求得图示电路中电压u 为 A. ()1+cos t V B. ()5-cos t V C. ()53-cos t V D. 513-?? ?? ?cos t V 答( )

电工资格证考试逻辑门电路练习题集锦附参考答案(精编)

逻辑门电路 习题参考答案 一、 填空题: 1. 在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为 模拟 信号;在时间上和数值上离散的信号叫做 数字 信号。 2. 数字电路中,输入信号和输出信号之间的关系是 逻辑 关系,所以数字电路也称为 逻辑 电路。在 逻辑 关系中,最基本的关系是 与逻辑 、 或逻辑 和 非逻辑 关系,对应的电路称为 与 门、 或 门和 非 门。 3.在正逻辑的约定下,“1”表示 高 电平,“0”表示 低 电平。 4. 在正常工作状态下,TTL 门的高电平为 3.6 伏,低电平为 0.3 伏。 5. 最简与或表达式是指在表达式中 与项 最少,且 变量个数 也最少。 6.功能为有1出1、全0出0门电路称为 或 门; 相同出0,相异出1 功能的门电路是异或门;实际中 与非 门应用的最为普遍。 7. 在逻辑中的“1”和“0”用来表示 “真”和“假”、“高”和“低”…… 。 二、选择题: 1.逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为( B )。 A 、逻辑加 B 、逻辑乘 C 、逻辑非 2.十进制数100对应的二进制数为( C )。 A 、1011110 B 、1100010 C 、1100100 D 、1000100 3.和逻辑式表示不同逻辑关系的逻辑式是( B )。 A 、 B 、 C 、 D 、 4. 数字电路中机器识别和常用的数制是(A )。 A 、二进制 B 、八进制 C 、十进制 D 、十六进制 5. 一个两输入端的门电路,当输入为1和0时,输出不是1的门是(C )。 A 、与非门 B 、或门 C 、或非门 D 、异或门 三、问答题: 1.如图1所示当uA 、uB 是两输入端门的输入波形时,对应画出下列门的输出波形。 ① 与门 ② 与非门 ③ 或非门 ④ 异或门 AB B A +B A ?B B A +?A B A +

测控电路李醒飞习题答案

第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制?在测控系统中为什么要采用信号调制?什么是解调?在测控系统中常用的调制方法有哪几种? 在精密测量中,进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋以一定特征,这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一作为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号?什么是载波信号?什么是已调信号? 调制是给测量信号赋以一定特征,这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体,这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数,如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号,通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅?请写出调幅信号的数学表达式,并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅,即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为: t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率; m U ──调幅信号中载波信号的幅度; m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。

测控电路课后答案(张国雄 第四版)

第一章绪论 1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术? 为了获得高质量的产品,必须要求机器按照给定的规程运行。例如,为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 为了保证产品质量,除了对生产过程的检测与控制外,还必须对产品进行检测。这一方面是为了把好产品质量关,另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确,是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制,进一步完善对生产过程的控制。 生产效率一方面与机器的运行速度有关,另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行,必须要求机器本身的质量高,其控制系统性能优异。要做到这两点,还是离不开测量与控制。 产品的质量离不开测量与控制,生产自动化同样一点也离不开测量与控制。特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化,而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。越是柔性的系统就越需要检测。没有检测,机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件,按最佳的方案运行,这里首先需要的是对外部环境条件的检测,检测是控制的基础。智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化,决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握,它同样离不开检测。 1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案,而这依赖于光刻的精确重复定位,依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行,都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器,对点火时间、燃油喷射、空

电路原理复习题含答案

电路原理复习题含答案 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

1.如图所示,若已知元件A 吸收功率6 W ,则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定,电流的大小由 电压源以及外电路 决 定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示,则R P 吸= 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表,其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时,其表达式符号也不同,但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位将 改变 ,但任意两点 间电压 不变 。 8. 下图中,u 和i 是 关联 参考方向,当P= - ui < 0时,其实际上 是 发出 功率。 9.电动势是指外力(非静电力)克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移 到正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中,元件或支路的u ,i 通常采用相同的参考方向,称之为 关联参考方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性,其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y 形网络,各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源=S I 20 A ,内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源:电压控制电压源、 电压 控电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长,这种电路称集 总参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路,若运用支路电流法分析,则需 列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 (填写有关/无 关)。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。(填写有关/无关)

数字电路和集成逻辑门电路习题解答

思考题与习题 1-1 填空题 1)三极管截止的条件是U BE ≤0V。三极管饱和导通的条件是I B≥ I BS。三极管饱和导通的I BS是I BS≥(V CC-U CES)/βRc。 2)门电路输出为高电平时的负载为拉电流负载,输出为低 电平时的负载为灌电流负载。 3)晶体三极管作为电子开关时,其工作状态必须为饱和状态或截止 状态。 4) 74LSTTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。 74TTL电路的电源电压值和输出电压的高、低电平值依次约为 5V、、。 5)OC门称为集电极开路门门,多个OC门输出端并联到一起可实现线与功能。 6) CMOS 门电路的输入电流始终为零。 7) CMOS 门电路的闲置输入端不能悬空,对于与门应当接到高电平,对于 或门应当接到低电平。 1-2 选择题 1)以下电路中常用于总线应用的有 abc 。 门门 C.漏极开路门与非门 2)TTL与非门带同类门的个数为N,其低电平输入电流为,高电平输入电流为10uA,最大灌电流为15mA,最大拉电流为400uA,选择正确答案N最大为 B 。 =5 =10 C.N=20 =40 3)CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点是 ACD 。 A.微功耗 B.高速度 C.高抗干扰能力 D.电源范围宽 4)三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可 D 。 A.降低饱和深度 B.增加饱和深度 C.采用有源泄放回路 D.采用抗饱和三极管 5)对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以 ABD 。 A.接电源 B.通过电阻3kΩ接电源 C.接地 D.与有用输入端并联 6)以下电路中可以实现“线与”功能的有 CD 。 A.与非门 B.三态输出门 C.集电极开路门 D.漏极开路门

电路原理课后习题答案

第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率? (3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率? (a)(b) 题1-1图 解 (1)u、i的参考方向是否关联? 答:(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向; (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。(2)ui乘积表示什么功率? 答:(a) 吸收功率——关联方向下,乘积p = ui > 0表示吸收功率; (b) 发出功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p = ui < 0,表示 元件发出功率。 (3)如果在图(a) 中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率? 答:(a) 发出功率——关联方向下,u > 0,i < 0,功率p为负值下,元件实际发出功率; (b) 吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u > 0,i > 0,功率p为正值下,元件实际吸收功率; 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i (b)电阻元件,u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i (c)理想电压源与外部电路无关,故u = 10V (d)理想电压源与外部电路无关,故u = -5V

测控电路复习习题及答案

试题一答案 一、选择题 1.右图所示电路为自举组合电路,其输入电流i 为 A. 0 B. u i /10kΩ C. u i /20kΩ D. u i /30kΩ ( C ) 2.右图所示电路的输出电压为 A. )1/(δδ+=i o u u B. )1/(δδ+-=i o u u C. )1/(δδ-=i o u u D. )1/(δδ--=i o u u ( D ) 3.公式2 022 02) ()(ωαωω+++=S S S K S H P 为 A. 二阶有源低通滤波器的传递函数 B. 二阶有源高通滤波器的传递函数 C. 二阶有源带通滤波器的传递函数 D. 二阶有源带阻滤波器的传递函数 ( D ) 4.一个10bit 逐次逼近A/D 转换器,其满量程电压为10V, 若模拟输入电压V 1=i u ,其数字输出量的数值为 u i

A. 0001100101 B. 0001100110 C. 0001000110 D. 0001010101 ( B ) 5.在相位跟踪细分电路中,相位基准 A. 既是反馈环节,又是细分机构,分频数等于细分数 B. 是反馈环节,但不是细分机构 C. 是细分机构,且分频数等于细分数,但不是反馈环节 D. 既是反馈环节,又是细分机构,细分数是分频数的2倍( A ) 6.右图是晶体管三相桥式逆变器,对其特点的叙述哪一个是不正确的 A. 每一相上桥臂晶体管与下桥臂晶体管 各导通1200 B. 上、下桥臂晶体管导通状态互相间隔600 C. 各相之间相位差为1200 D. 换流只能在上下桥臂间进行( D ) 7.在PWM功率转换电路中,有制动工作状态和不可逆的意思是 A. 电路不能提供电动机电枢的反相电流和反相电压 B. 电路能提供电动机电枢的反相电流但不能提供反相电压 C. 电路不能提供电动机电枢的反相电流但能提供反向电压

测控电路课后习题汇总

习题参考答案 (时间仓促,难免有误,请指正,谢谢!) 1-3试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件,机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材,除了严格按配方配料外,还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些,必须对机器的运行状态进行精确检测,当发现它偏离规定要求,或有偏离规定要求的倾向时,控制它,使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案,而这依赖于光刻的精确重复定位,依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行,都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器,对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、防滑、防碰撞等进行控制。微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器,通过测量与控制使其能圆满地完成规定的功能。 1-4测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用? 传感器的输出信号一般很微弱,还可能伴随着各种噪声,需要用测控电路将它放大,剔除噪声、选取有用信号,按照测量与控制功能的要求,进行所需演算、处理与变换,输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中,电路是最灵活的部分,它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用,测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 1-5影响测控电路精度的主要因素有哪些,而其中哪几个因素又是最基本的,需要特别注意? 影响测控电路精度的主要因素有: (1)噪声与干扰; (2)失调与漂移,主要是温漂; (3)线性度与保真度; (4)输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰,失调与漂移(含温漂)是最主要的,需要特别注意。 1-7为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节,它体现在哪些方面? 为了适应在各种情况下测量与控制的需要,要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力,这些工作通常由测控电路完成。它包括: (1)模数转换与数模转换; (2)直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换; (3)量程的变换; (4)选取所需的信号的能力,信号与噪声的分离,不同频率信号的分离等; (5)对信号进行处理与运算,如求平均值、差值、峰值、绝对值,求导数、积分等、

《电路原理》练习题及详细解析答案

第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率? (3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率? (a)(b) 题1-1图 解:(1)题1-1图(a),u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图(b)中,u、i在元件上为非关联参考方向。 (2)题1-1图(a)中,P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图(b)中,P=ui表示元件发出的功率。 (3)题1-1图(a)中,P=ui<0表示元件吸收负功率,实际发出功率。题1-1图(b)中,P=ui>0,元件实际发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解:(1)题1-4图(a)中,u、i为非关联参考方向,u=10×103i。(2)题1-4图(b)中u、i为非关联参考方向,u=-10i。 (3)题1-4图(c)中u与电压源的激励电压方向相同u= 10V。(4)题1-4图(d)中u 与电压源的激励电压方向相反u= -5V。(5)题1-4图(e)中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。(6)题1-4图(f)中i与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A。 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 (a)(b)(c) 题1-5图

解:题1-5图(a)中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向,因此,电压源发出功率PU发=15×2W=30W; 2A电流源的端电压为UA=(-5×2+15)=5V, 此电压与激励电流为关联参考方向,因此,电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W; 电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W,电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。 题1-5图(b)中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=-1A,其方向与激励电压关联,15V的电压源吸收功率PUS吸=15×(-1A)=-15W 电压源实际发出功率15W。 2A电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为非关联参考方向, 2A电流源发出功率PIS 发=2×15=30W 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。 题1-5图(c)中电压源折中的电流IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联,电压源发出功率PUS发=5×15=75W。 电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为关联参考方向,电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W, 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。 1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。 I 1 (a)(b) 题1-16图 解:题1-16图(a)中,应用KVL可得方程: -U+2×0.5+2U=0 解得: U=-1V 电流源电压U与激励电流方向为非关联,因此电流源发出功率为: PIS发=-1×0.5=-0.5W(实际吸收功率)。 电阻功率为: PR=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率为 PUS吸=2U×0.5=-1W(实际发出功率)。 显然,PIS发=PUS吸+PR 题1-16图(b)中,在结点A应用KCL可得: I2=I1+2I1-3I1 再在左侧回路应用KVL可得: 2I1+3I1=2 解得: I1=0.4A 根据各电流、电压方向的关联关系,可知,电压源发出功率为: PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为:

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