电工学下册秦曾煌电子技术课后答案.pdf

.第 14 章本书包括电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、可编程控制器及其应用等内容。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：ICIBIE IBIC(1)IBICIBICIB3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，IB和UBE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IB，且IB随UBE线性变化。（2）晶体管的输出特性曲线：IC随UCE变化的关系曲线。晶体管的输出特性曲线反映当IB为某个值时，在不同的IB下，输出特性曲线是一组曲线。IB=0 以下区域为截止区，当UCE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，IC=Ib，IC与Ib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，IB=0，IC=ICEO。晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即UCE很小时，晶体管工作在饱和区。此时，IC虽然很大，但ICIb。即晶体管处于失控状态，集电极电流IC不受输入基极电流IB的控1.制。14143 3典型例题例例 14141 1 二极管电路如例 141 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UD=0.7V。256ADB+ADR2V RUo10V5VUoB+-(a)(b)A1D1D1B1D2A2D2B+RUoB2A+RUo15V12V10V9V-(c)(d)例 14.1 图1图（a）电路中的二极管所加正偏压为 2V，大于U=0.7V，二极管处于导通状态，解：D则输出电压U0=UAUD=2V0.7V=1.3V。2图（b）电路中的二极管所加反偏压为-5V,小于U，二极管处于截止状态，电路中D电流为零，电阻 R 上的压降为零,则输出电压U0=-5V。3图（c）电路中的二极管D所加反偏压为（-3V），二极管D2截止。二极管D1所加2正偏压为 9V，大于UD，二极管D1处于导通状态。二极管D1接在 B 点和“地”之间，则D1导通后将 B 点电位箝位在（-0.7V），则U0=UB=-0.7V。2.4如果分别断开图（d）电路中的二极管D和D，D处于正偏压为 15V，D处于正1212偏压为 25V，都大于UD。但是，二极管D2所加正偏压远大于D1所加正偏压，D2优先导通并将 A 点电位箝位在UA=-10V+0.7V=-9.3V,实际上，二极管D1处于反偏压，处于截止状态。则输出电压U0=UA=-9.3V。例例 1414 2 2 电路如例 14 2 图所示，已知Ui=5sin(t)（V），二极管导通电压UD=0 7V，试画出Ui与Uo的波形，并标出幅值。解：在Ui正半周，当Ui大于 37V 时，二极管D1处于正偏压而导通，输出电压箝位在Uo=37V，此时的二极管 D2 截止。当Ui小于 37V 时，二极管D1和D2均处于反偏压而截止，输出电压Uo=Ui。在Ui的负半周，当Ui小于（-37V），二极管D2处于正偏压而导通，输出电压Uo=-37V，二极管D1截止。257当Ui大于(-37V)时,二极管D1和D2均处于反偏压而截止,输出电压Uo=Ui。Ui/V3V0t-3VRUo/V+D1UiD2+3.7VUo0t3V-3V-3.7V例 14.2 图例例1414 3 3 电路如例 143（a）图所示，设稳压管的稳定电压U2=10V，试画出3.0VUi30V 范围内的传输特性曲线Uo=f(Ui)。解：当UiU,UCBCB为正。2UU，UBEBE为正。3UU，UCECE为正。258PNP 管的各项结论同 NPN 管的各项结论相反。例 14145 5用直流电压表测量某电路三只晶体管的三个电极对地的电压分别如例145 图所示。试指出每只晶体管的C、B、E 极。4.6V 0V 6VT1T2T3-2.3V-3V-0.7V5V5.7V-6V例 14.5 图1为 C 级，2为 B 极，3为 E 极。解：T1管：1为 B 极，2为 E 极，3为 C 极。T2管：1为 E 极，2为 B 极，3为 C 极。T3管：例例14146 6在例 146 图中，晶体管T1、T2、T3的三个电极上的电流分别为：I1I1T1I1I1T2T3I2I3I2I3I2I3例 14.6 图1I=0.01mAI=2mAI=2.01mA1232I=2mAI=0.02mAI=1.98mA1233I=3mAI=3.03mAI=0.03mA123试指出每只晶体管的 B、C、E 极。1为 B 级，2为 C 极，3为 E 极。解：T1管：1为 E 极，2为 B 极，3为 C 极。T2管：1为 C 极，2为 E 极，3为 B 极。T3管：14.414.4 练习与思考练习与思考259答：电子导电是指在外电场的作用下，自由电子定向运动形成的电子电流。空穴导5.电是指在外电场作用下，被原子核束缚的价电子递补空穴形成空穴电流。由此可见，空穴电流不是自由电子递补空穴所形成的。练习与思考练习与思考 14.1.214.1.2杂质半导体中的多数载流子和少数载流子是怎样产生的？为什么杂质半导体中少数载流的子的浓度比本征载流子的浓度小？答：杂质半导体中的多数载流子是由掺杂产生的，少数载流子是由本征激发产生的。本征激发产生电子空穴对，其中有一种载流子和多数载流子相同，归于多数载流子，所以少数载流子的浓度比本征载流子的浓度小。练习与思考练习与思考 14.1.314.1.3N 型半导体中的自由电子多于空穴，而P 型半导体的空穴多于自由电子，是否 N 型半导体带负电，而 P 型半导体带正电？答：整个晶体呈电中性不带电，所以不能说 N 型半导体带负电和 P 型半导体带正电。练习与思考练习与思考 14.3.114.3.1二极管的伏安特性曲线上有一个死区电压。什么是死区电压？硅管和锗管的死区电压典型值约为多少？答：当二极管正向偏压很小时，正向电流几乎为零，当正向偏压超过一定数值后，电流随电压增长很快。这个一定数值的正向电压称为死区电压。硅管死区电压约为0.5V，锗管的死区电压约为 0.1V。练习与思考练习与思考 14.3.214.3.2为什么二极管的反向饱和电流与外加反向电压基本无关，而当环境温度升高时，又明显增大？答：当二极管加反向电压时，通过PN 结的只有少数载流子的漂移运动所形成的漂移电流。在常温下，由于少数载流子数目极少，在不太大的反向电压下已全部通过PN结，因而，即使反向电压再升高，反向饱和电流仍保持很小的数值不变。当环境温度升高时，少数载流子迅速增多，电流也明显增大。练习与思考练习与思考 14.3.314.3.3用万用表测量二极管的正向电阻时，用R*100 挡测出的电阻值小，而用 R*1k挡测出的大，这是为什么？答：万用表测电阻是通过测量电阻中的电流而获得其电阻值。指针式万用表测电阻，指针偏转角度越大，读出电阻值越小。在使用 R*100 挡时，万用表内阻小，加到二极管两端的正偏压大，流过二极管的正向电流大，指针向右偏转角度大，测得的电阻小。在使用 R*1k挡时，万用表内阻大，加到二极管两端的正向偏压小，流过二极管的正向电流小，指针向右偏转角度小，测得的电阻大。练习与思考练习与思考 14.3.414.3.4怎样用万用表判断二极管的正极和负极以及管子的好坏？答：将万用表旋到电阻挡，表笔接在二极管两端，以阻值较小的一次测量为260准，黑表笔所接的为正极，红表笔接的一端为负极。当正接时电阻较小，反接时电阻很大表明二极管是好的。练习与思考练习与思考 14.3.514.3.5把一个 1.5V 的干电池直接接到（正向接法）二极管的两端，会不会发生什么问题？答：产生大的电流，烧坏电源。练习与思考练习与思考 14.3.614.3.6在某电路中，要求通过二极管的正向平均电流为 80mA，加在上面的最高反向电压为110V，试从附录 C 中选用一合适的二极管。答：选择 2CZ52D练习与思考练习与思考 14.4.114.4.1为什么稳压二极管的动态电阻愈小，则稳压愈好？答：动态电阻是指稳压二极管端电压的变化量与相应的电流变化量的比值，动态电阻越小，反向击穿特性曲线越陡，稳压效果越好。6.练习与思考练习与思考 14.4.214.4.2利用稳压二极管或者普通的二极管的正向压降，是否也可以稳压？答：也具有一定的稳压作用，硅管两端保持 0.60.8V，锗管两端保持 0.20.3V，其实际意义不大。练习与思考练习与思考 14.5.114.5.1晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用，为什么？答：晶体管结构主要特点是：E 区的掺杂浓度高，B 区的掺杂浓度低且薄，C 区结面积较大，因此 E 极和 C 极不可调换使用。练习与思考练习与思考 14.5.214.5.2晶体管在输出特性曲线的饱和区工作时，其电流放大系数和在放大区工作时是否一样大？答：不一样大，在饱和区，IB的变化对IC影响较小，两者不成正比，放大区的放大系数不适用于饱和区。练习与思考练习与思考 14.5.314.5.3晶体管具有电流放大作用，其外部条件和内部条件各为什么？答：外部条件：晶体管的偏置电压必须满足发射结正向偏置，集电结反向偏置。内部条件：发射区掺杂浓度高，基区很薄且掺杂浓度低，集电结面积大，且集电压掺杂浓度低。练习与思考练习与思考 14.5.414.5.4为什么晶体管基区掺杂浓度小且做得很薄？答：只有这样才可以大大减少电子与基区空穴复合的机会，使绝大部分自由电子都能扩散到集电结边缘，形成集电极电流IC=Ib，使晶体管成为电流控制器件。261261练习与思考练习与思考 14.5.514.5.5将一 PNP 型晶体管接成共发射极电路，要使它具有电流放大作用，EC和EB的正、负极应如何连接，为什么？画出电路图。答：电路如图所示，这样连接才能保持发射结正向偏置，集电结么向偏置，三极管具有电流放大作用。RcCBERbEcEb练习与思考 14.5.5 图练习与思考练习与思考 14.5.614.5.6有两个晶体管，一个管子=50，ICBO=0.5 A;另一个管子7.=150，ICBO=2A的晶体管由于ICBO比较大，受温度影响大，影响静态工作点的稳定性。练习与思考练习与思考 14.5.714.5.7使用晶体管时，只要1）集电极电流超过ICM值；2）耗损功率PCM值；3）集一射极电压超过U(BR)CEO值，晶体管就必然损坏。上述几种说法是否都是对的？答：1）会损坏；2）会损坏；3）会损坏，以上几种说法都正确。练习与思考练习与思考 14.5.814.5.8在附录 C 中查出晶体管 3DG100B 的直流参数和极限参数。答：直流参数：ICBO=0.1A，IEBO=0.1A，ICEO=0.1A，UBE(sat)=1.1V，hFE()=30U(BR)CBO=40V，U(BR)CEO=30V，U(BR)EBO=4V，ICM=20mA，PCM=100mV，极限参数：TjM=150C练习与思考练习与思考 14.5.914.5.9测得某一晶体管的IB=10A，IC=1mA，能否确定它的电流放大系数？什么情况下可以，什么情况下不可以？答：=ICIC，两者的含义是不同的，但在输出特性曲线近于平行等距，IBIB并且ICEO较小的情况下，两者数值较为接近，在这种情况下，可以利用IB和IC的值确定，否则不行。练习与思考练习与思考 14.5.1014.5.10晶体管在工作时，基极引线万一断开，为什么有时会导致管子损坏？答：当基极断开，加在C 极，E 极之间的电压UCEU(BR)CEO时，管子会被损坏。145 习题讲解习题习题 14.3.114.3.1题 14.3.1 图是二极管组成的电路和输入电压UI的波形，试画出262输出电压u0和电阻 R 上电压UR的波形。二极管的正向压降可忽略不计。8.DUi/V10+Ud-+5UiRUrUo_35v0t-_-2(a)(b)UI5V 时，u0=5V+uR。分析：在二极管正向压降可忽略不计的条件下，二极管导通，当UIE，D 导通，当uiE,D 截止，uiE，D 导通；ui为负半周时，ui0；对于 PNP 型：发射极电位最高，集电极电位最低，Ube3V 时，输出发生跳变u02 6V，当u01u时输出+UOM，当uu时输出UOM，故要u03为正，则u01uB。又由5uAUAUBUB5可得UA=1V,UB=1V。R1R2R1所以u011V，又因u01=ui，且运放输出电压动态范围为10V10V，则10Vui1V要使D1、D2都不发亮，则要u020,u030,即要u01UB,即：1Vu011V,5 3.RR20由Rw=20k，有uiR Ru01u01=(1+W)ui=(1)ui=5uiWR5故1V5ui1V,得0.2Vui1V 且u011V 且u011V,故取u011V;u02=-10V，u03=10V 时,u0=-20V，此时u011V 且u011V,故取u01-1V;u02=-10V，u03=-10V 时，u0=0V,此时u011V,故1Vu01u时，u0+U0(sat)；当uUR时，红色发光二极管亮当输入电平uiUR时，绿色发光二极管亮。-+URui+RG练习与思考 16.3.3 图16.5习题详解习题详解习题习题 16.1.116.1.1已知 F007 运算放大器的开环电压放大倍数Au0=100dB，差模输入电阻rid 2M,最大输出电压UOPP=13V.为了保证工作在线性区，试求：u和u的最大允许误差；输入端电流的最大允许值。5解：解：Au0100dB，即Au0=10uuUOPP135 130VAuo10Iduurid13105 0.065nA6210习题习题 16.1.216.1.2在题 16.1.2 图中，正常情况下四个桥臂电阻均为R。当某个电阻受温度或应5 9.变等非电量的影响而变化R时，电桥平衡即将被破坏，输出电压u0反映此非电量的大小。RAu0U试证明：u0R。R412R+UR+RRRR-+U0+习题 16.1.2RUU RR(RR)2RRuU 0.5U uR R解：解：uRR)UUURuuRRRR2424(1)RR2RRA URu0 A(uu)u041R2R2U(2习题习题 16.2.116.2.1在题 16.2.1 图的反相比例运算电路中，设R1=10k，RF 500k。试求闭环电压放大倍数Auf和平衡电阻R2。若ui100mV，则u0为多少?习题 16.2.1解：Auf RF500 50R110u0 Aufui 5010 500mV6 0.R2 R1/RF10/500 9.8k习习 题题16.2.216.2.2在 题16.2.2图 的 同 相 比 例 运 算 电 路 中，已 知R1 2k,RF10k,R2 2k,R318k,ui1V求u0。习题 16.2.2 图解：Aufu0R3R1018(1F)(1)5.4uiR1 R2 R32218uo Aufui 5.41 5.4V习题习题 16.2.316.2.3为了获得较高的电压放大倍数，而又可避免采用高值电阻RF，将反相比例运算电路改为题 16.2.3 图所示的电路，并设RF R4,试证：Aufu0RR F(13)uiR1R4习题 16.2.3 图解：u u 0，if i1(uiu)1uiRR1UR4 RFuiR1R4)i3uuR4RR R4Rif Fuii uiF Fui(RFR4R1R4R1R1R4R1R46 1.u0 i3R3uR4 RFR3RRRuiFui F(13)uiR1R4R1R1R4所以Auf习习题题u0RR F(13)uiR1R4在上题图中：已知：16.2.416.2.4R1 50k,R2 33k,R3 3k,R4 2k,RF100k求电压放大倍数Auf如果R3 0，要得到同样大的电压放大倍数，RF的阻值应增大到多少？解：Auf RRF1003(13)(1)5R1R4502RFR1当R3 0时，Auf 若Auf 5V，则RF=AufR1 550 250k。习习题题16.2.516.2.5电路如题16.2.5图所示，已知ui11V,ui2 2V,ui3 3V,ui4 4V,R1 R2 2k,R3 R4 RF1k，试计算输出电压u0。习题 16.2.5 图解：u0 RFR11ui1Fui2 12 1.5VR1R222u3ui434R3R411 3.5V同相输入时，u1111R3R411输出电压，u0(1RF1)u(1)3.5V 7VR1/R22/26 2.所以u0 u0u0 1.57 5.5V习题习题 16.2.616.2.6求题 16.2.6 图所示电路的u0与ui的运算关系。解：解：u01 RFRRRui,u02 u01Fui,u0 u02u1 2FuiR1RR1R1习题习题 16.2.716.2.7 有一个两信号相加的反相加法运算电路，其电阻R11 R12 RF.如果ui1和ui2分别为如题 16.2.7（b）图所示的三角波和矩形波，试画出输出电压的波形。解：解：输出电压u0 RFRui1Fu2R11R12R11 R12 RF时，u0(ui1u2)u0的波形图如图（c）所示。6 3.（a）习题 16.2.7 图习题习题 16.2.816.2.8 在题 16.2.8 图中，已知RF 2R1,ui 2V，试求输出电压u0。习题 16.2.8 图解：解：u01 ui 2Vu0 RF2Ru01 1(2)4VR1R1习题习题 16.2.916.2.9求题 16.2.9 图所示的电路中u0鱼各输入电压的运算关系。6 4.习题 16.2.9 图解：解：u01 10ui1 10ui11101010u0(u01ui2ui3)10ui12ui25ui3105216.2.516.2.5解：反相输入时，输出电压：u01 RFR11ui1Fui2 12 1.5VR1R222ui3ui434R3R411 3.5V同相输入时，u1111R3R411输出电压u02(1RF1)u(1)3.5 7VR1/R22/2所以u0 u01u02 1.57 5.5V习题习题 16.2.1016.2.10题 16.2.10 图是利用两个运算放大器组成的具有较高输入电阻的差分放大电路。试求出u与u0i1，ui2的运算关系式。6 5.解：u01(1(1RK)uR11i11 Kui1KuKR20R)ui2KR22Ru01(1 K)(ui2ui1)2习习 题题 16.2.1116.2.11在 题 16.2.11 图 示 的 电 路 中，RR12 4k，RFR3 20k，ui11.5V，ui21V，试求输出电压u0。解：u1(10，R)RuR RRF1323i2RuRF1i1当RR2RFR3时Ru0 F(ui2ui1)R120(11.5)2.5V4习题习题 16.2.1216.2.12 为了用低值电阻实现高放大倍数的比例运算，常用一T形网络来代替图所示，试证明：RF，如图16.2.126 6.R2 u0ii23R3R2R3RR4ui1解：证明方法与 16.2.3 题相同。1uuRi14 i2R42Ri2 R2uiR1uRi RuuiRR RR u(1R)RR2414i1i241R2 u0uR4i3R3uiR1R(1R)RRR R RuuRRR32423234ii11习题习题 16.2.1316.2.13电路如题 16.2.13 图所示，试证明：u0 2ui。解：uui2(R R)2ui202Rui1u02Ru01ui1Ru01 2ui12ui201uu0 2(ui1ui2)6 7.因为uuuii1i2，所以uu001 2ui习题习题 16.2.1416.2.14 电路如题16.2.14 图所示，已知u 0.5V，RRi1210k，R3 2k，试求u0。解：u0Lu0.51010 2 5.5VRRR2Ri1233iL习题习题 16.2.1516.2.15 电路如题 16.2.15 图所示，试证明：iuR解：u02u0i02i2uuuuRRR123ui101010uiu02 0.5ui0.5u01u01RRFu1110 10.5ui 0.5u010uiu0uu所以iR01LL0uRiL习题习题 16.2.1616.2.16 在题 16.2.16 图所示的积分运算电路中，如果时，求R110k，CF1F，ui 1Vu0由起始值 0V 达到+10V（设为运算放大器的最大输出电压）所需要的时间是多少？超出这段时间后输出电压会呈现什么样的变化规律？如果要把u与u保持积分运算关系的有效时间增大10倍，0i6 8.应如何改变电路参数值？解：u0 1R C1Fuidt 131R C1utiF101011026t10tu0010V时，t=0.1sOPPu达最大值Uu0 URCi1F10V后，呈饱和状态，即不随t 的增加而增加。t,即R1CF Uitu0u010V，ui 1V，t 1s时，R1CF即可见，把1s10C0F1F，R1100k或CF10F，R110kiFu与u保持积分运算关系的有效时间增大 10 倍，应将Cu或R增大 101倍为 10F或 100k。习题习题 16.2.1716.2.17 在题 16.2.17 图的电路中，电源电压为15V，试问接入输入电压后，输出电压i11.1V，ui21V。u0由 0 上升到 10V 所需时间。解：1u01RRF1RR2R33ui2FRuRF1i1因为RR1210k，R3R 20k，ui11.1V，ui21V6 9.所以u01R2011.1 0.2Vuu10RF1i2i1u0 当uR C014t F0.2R C4tFu010V，R4 20k，CF1F时1136102011su10100R4CF0.20.2t 习题习题 16.2.1816.2.18 按下列各运算关系式画出运算电路，并计算各电阻的阻值，括号中的反馈C是已知值。u 3uR 50k；u u0.2uR100k；电阻RF和电容F0iF0i1i2FR 20k；u 0.5uR10k；u 2uuR10k；u0 5uiiF0F0i2i1Fuu0 200uidtCF 0.1F；0 10ui1dt 5ui2dtCF1F。解：u0 3ui，RF 50k用反相比例电路实现：uRF 3 uiui0R1所以R11R3F5016.7k3RR/R2F16.7/50 12.5k运算电路如图（a）所示。u0 ui10.2ui2，RF100k用反相加法电路实现：RF u0ui1R11RuRF12 u 0.2ui2i1i27 0.所以RR12F100kRR1F/0.2 500k2FRPR/R/R100/500/100 45.5k运算电路如图（b）所示。u0 5ui，RF 20k 1u0用同相比例电路实现：RRFu 5uii1所以R11RF51F20 5k，4RR/R2 5/20 4k运算电路如图（c）所示。u0 0.5ui，RF10k用同相比例电路（同相带下偏电阻R3）实现：1u0令1RRFR3u 0.5u，iR2R3i12RR，RR3F，则u0RuRF11i 0.5ui所以R1 2RF 20k，R2R 20k，R3RF10k运算电路如（d）图所示。也可用反相比例与反相器串接来实现。7 1.u0 2ui2ui1，RF10k用差动减法运算电路实现：1u0所以1RuRF1Fi2RuRF1i1 2ui2ui1RR110k，FRR/R210/10 5k运算电路如（e）所示。u0 200uidt，CF 0.1F1用积分运算电路实现：u0 所以udt 200udtR Cii1FR111 50k，R26200CF2000.110R1 50k运算电路如（f）所示。u0 10ui1dt 5ui2dt,CF1F7 2.用积分运算电路实现：u0 所以1R C11Fui1dt uCR12F1i2dt 10ui1dt 5ui2dtR111110CF110110166100kR1225CF11511012 200kRR/R100/200 66.7k运算电路如（g）所示。习题习题 16.2.1916.2.19 电路如题 16.2.19 图所示，试求u与u0i1，ui2的关系式。解：u1ui2uc1dt CRRCui2dt 1RCudtc1ui1uuCRdt u07 3.11dt dt u0RCui1RCuccuuu所以1111dt dt dt dt u0uuuui2ci1cRCRCRCRC1u0RCui2ui1dt习题习题 16.2.2016.2.20 在题 16.2.20（a）图中。如果试画出输出电压R1 50k，CF1F，如图（b）所示，u0的波形。设u0 0。ci解：u0 udt KR C1F1 1501011036udt Ki 20uidt K7 4.0 t 10ms时，因为u0 0cu0 200.0105dt 100t10ms t 20ms时：在 t=10ms=0.01s 时，由u0 1V，所以经过（0.01,-1）点。u0 200.020.015dt K 100t K得 K=-2所以u0100t 2由此可得u0的波形图，如（c）图所示。习题习题 16.2.2116.2.21 分析题 16.2.21（a）图所示的电路。当继电器触点 KA 经一定时间连续开和闭和，试问输出何种波形的电压？设R 较小，KA 闭和后电容迅速放电。为正值。u是直流电压且i7 5.解：KA 闭和时，由于 R 很小，所示。CF迅速放电，u0迅速到 0。输出u0的波形如图（b）习题习题 16.2.2216.2.22 在题 16.2.22 图（a）中，求u0。解：由u的波形知，电路 t=0 时换路。icu0u0 0c2t2t4RRCRCt 61故uct1.51emV，u0 mVuecR波形如图（b）所示。习题习题 16.2.2316.2.23 题图 16.2.23 是一基准电压电路。节范围。u0可作为基准电压用，试计算u0的调7 6.解：240 0.97V2401000 2401000 240 6 5.03Vu0max2401000 240u0min 6习题习题 16.2.2416.2.24 题图 16.2.24 是应用运算放大器测量电压的原理电路，共有 0。5，1，5，10，50V 五种量程，试计算电阻表。R11R15的阻值。输出端接有满量程5V。500A的电压解：RF，当 5V（设电压表极性上负下正），u0uiu0R1RF1M时RR1 Fui u01 0.2uiM5ui 0.250 10M 0.210 2M 0.25 1M所以R11u 50ViiRR12u10ViR13u 5Vu1Vi14 0.21 200kR15 0.20.5 100ku 0.5Vi习题习题 16.2.2516.2.25题 16.2.25 图是应用运算放大器测量小电流的原理电路，试计算电阻RF1RF5的阻值。输出端接的电压表同上题。7 7.解：因为u0 RFi，当u0 5V（设电压表极性上负下正）时：5 u0iiRFi 5mA时，RF1 5 5 1ki 0.5mA时，RF1RF2 5 0.5 10k，RF2 9ki 0.1mA时，RF1RF2RF3 5 0.1 50k，i 50A时，RF1RF2RF3RF4 5 5010i 10A时，R3F3 40kF4100k，R2 50k，RF1RF2RF3RF4RF5 510 500kRF5 400k习题习题 16.2.2616.2.26题 16.2.26 图是应用运算放大器测量电阻的原理电路，输出端接的电压表同上题。当电压表指示5V 时，试计算被测电阻RF的阻值。7 8.解：uRu0 Fui，RF 0R1R1ui5310 500k10（电压表极性上负下正，u0 5V）习题习题 16.3.116.3.1 在题图 16.3.1（a）中，运算放大器的最大输出电压的稳定电压uOPP 12V，稳压管UZ其正向压降UD 0.7V，当参考电压UR 3V 6V，ui12sintV。和-3V 两种情况下，试画出传输特性和输出电压u0的波形。解：此为电压比较器电路。因为电路输出端还接有值R3和稳压管DZ，因而输出电压u受U0Z 6V和UD 0.7V的限制。7 9.当运放输出端u0为高电平u0=+12V，输出端u0为 6V；当uiUR时，uiUR时，运放输出端u为低电平0iu00 12V，输出端u0为0.7V。传输特性及u，u的波形如图（b）、图（c）、图（d）所示。习题习题 16.3.216.3.2 题图 16.3.2 是监控报警装置，如需对某一参数（如温度、压力等）进行监控时，可由传感器取得监控信号u，uiR是参考电压。当u超过正常值时，报警灯亮，试i说明其工作原理。二极管D 和电阻R3在此起何作用？解：此电路实际上为一个电压比较器电路。如需对某一参数（如温度、压力等）进行监控时，可用传感器变换成监控电压u。例如：作温度监控，需监控其温度超过 100时报i警，则可用温度传感器变换成此时的电压值，例如为 4V。此时。取当温度超过 80时，则uR 4V作参考电压。u超过uiR，4V，运放输出端将为高电平（不超过时为低电平）此高电平使晶体管导通（饱和导通），指示灯两端电压近似为 u，发亮报警。当温度降低到80以下时，uIR 4V因此运放输出为低电平，晶体管T 又回到截止状态，指标灯灭。RR、D 起保护晶体管的作用。R3起限流作用，使运放输出高电平时，T 的基极电流不超过最大值超过 0.7V。bM。D 保护 T 的作用，使当运放输出低电平时，其发射结反向Ube电压不8 0