电子测量技术第四版课后答案

第一章 电力电子器件

1.3 图1－43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

1解：a) Id1=2????4Imsin(?t)?Im2(?1)?0.2717Im2?2

1 I1=2?1 b) Id2=????4(Imsin?t)2d(wt)?Imsin?td(wt)?Im31??0.4767Im242?

???4Im2(?1)?0.5434Im22

1I2=

?2??(Imsin?t)d(wt)?4?2Im31??0.6741Im242?

1 c) Id3=2???20Imd(?t)?1Im4

1 I3=2?

??20Im2d(?t)?1Im2

1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?

解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流

第六章 脉冲波形的产生和整形

[题6.1] 用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。 [解] 不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。

[题6.2] 在图P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知R1?10k?，R2?30k?。G1和G2为CMOS反相器，VDD=15Ｖ。

（1）试计算电路的正向阈值电压ＶＴ＋、负向阈值电压ＶＴ－和回差电压△VT。

（2）若将图P6.2（b）给出的电压信号加到P6.2（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。

［解］

?R1??10?15?VT???1?V??R?TH?1?30??2V?10V??2??(1)

?R1??10?15?VT???1?V??R?TH?1?30??2V?5V??2??

?VT?VT??VT??5V

(2)

见图A6.2。

［题6.3］ 图P6.3是用ＣMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平ＶT+、VT- 以及回差电压△ＶT与控制电压ＶCO的关系。

?,则根据叠加定理得到 [解] 设反相器G1输入端电压为?IR2//R3R1//R3R1//R2?VCO??0R1?R2//R3R3?R1//R2R2?R1//R3

??V

模拟电子技术基础

第1章 常用半导体器件

选择合适答案填入空内。

(l)在本征半导体中加入( A )元素可形成N 型半导体，加入( C )元素可形成P 型半导体。

A.五价

B. 四价

C. 三价

(2)当温度升高时，二极管的反向饱和电流将(A) 。

A.增大

B.不变

C.减小

(3)工作在放大区的某三极管，如果当I B 从12 uA 增大到22 uA 时，I C 从l mA 变为2mA ，那么它的β约为( C ) 。

(4)当场效应管的漏极直流电流I D 从2mA 变为4mA 时,它的低频跨导g m 将( A ) 。

A.增大；

B.不变；

C.减小

电路如图 所示，已知10sin i

u t ω=(V )，试画出i u 与o u 的波形。设二极管导通电压可忽略不计。

图 解图

解：i u 与o u 的波形如解图所示。

电路如图所示，已知t u i

ωsin 5=(V )，二极管导通电压U D =。试画出i u 与o u 的波形图，并标出幅值。

图 解图

电路如图所示, 二极管导通电压U D =,常温下mV U T 26≈，电容C 对交流信号可视为短路；i u 为正弦

1-1试述 电力系统的组成及各部分的作用?

各级电压的电力线路将发电厂、 变配电所和电力用户联系起来的一个发电、 输电、 变电、配 电及用电的整体即为电力系统。电力系统由以下几部分组成:

(1 发电 将一次能源转换成电能的过程即为 “发电” 。 根据一次能源的不同, 有火力发电、 水力发电和核能发电,还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电方式。

(2变电与配电

变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。 仅用于接收和分配电能,而没有变压器的场所称为配电所

(3电力线路 电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来,完成输送电能和分配电 能的任务。

(4电能用户 包括工业、企业在内的所有用户(用电单位 ,使用(消耗电能 1-4 电力系统 中性点运行方式 有哪几种?各自的特点是什么?

答:电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统(包括中性点直接接地系统和中性 点非有效接地系统(包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地 。

1中性点不接地系统

特点:发生单相接地故障时, 线电压不变, 非故障相对地电压升高到原来相电压的√ 3倍, 故障相电容电流增大到原来的 3倍。

2中性点经消弧线圈接地系统

特点:发生单相接地故障时,与中性点不接地系统一样,非故

第3章 直流斩波电路

1．简述图3-1a所示的降压斩波电路工作原理。

答：降压斩波器的原理是：在一个控制周期中，让V导通一段时间ton，由电源E向L、R、M供电，在此期间，uo＝E。然后使V关断一段时间toff，此时电感L通过二极管VD向R和M供电，uo＝0。一个周期内的平均电压Uo＝

ton?E。输出电压小于电源电压，ton?toff起到降压的作用。

2．在图3-1a所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。

解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为

Uo=

输出电流平均值为

Io =

Uo-EM80?30==5(A) R10ton20?200E==80(V) T50

3．在图3-1a所示的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5Ω，EM=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当ton=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当ton=3μs时，重新进行上述计算。

解：由题目已知条件可得：

EM10==0.1

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目 录

第1章 电力电子器件·········································································1

第2章 整流电路·····

第1章 电力电子器件

1. 使晶闸管导通的条件是什么？ uAK>0且uGK>0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：

答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近

3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试

0?4?a)2?0?4?5?4b)2?0?2c)2?

图1-43 图1-43 晶闸管导电波形

1解：a) Id1=

2πI1=

???4Imsin?td(?t)=

??42Im?1)?0.2717 Im (

2π212??(Imsin?t)2d(?t)=

Im231??0.4767 Im 42?1b) Id2 =

πI2 =

???4Imsin?td(?t)=

?2Im?1)?0.543

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第1章 电力电子器件·········································································1

第2章 整流电路·····

第1章 电力电子器件

1. 使晶闸管导通的条件是什么？ uAK>0且uGK>0。

2. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？

答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：

答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。

要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近

3. 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试

0?4?a)2?0?4?5?4b)2?0?2c)2?

图1-43 图1-43 晶闸管导电波形

1解：a) Id1=

2πI1=

???4Imsin?td(?t)=

??42Im?1)?0.2717 Im (

2π212??(Imsin?t)2d(?t)=

Im231??0.4767 Im 42?1b) Id2 =

πI2 =

???4Imsin?td(?t)=

?2Im?1)?0.543

绪 论

【0-1】 1m3水中溶解0.05kmol CO2，试求溶液中CO2的摩尔分数，水的密度为100kg/m3。

解 水1000kg/m3?1000kmol/m3 18 CO2的摩尔分数x?0.05?8.99?10?4 10000.05?18【0-2】在压力为101325Pa、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压pA；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数yA、质量分数?A、浓度cA、质量浓度?A表示。

解 (1)甲醇的饱和蒸气压pA

lgpA?7.19736?1574.99 p25?238.86A?16.9kPa

(2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 yA?质量分数 ?A?浓度 cA?16.9?0.167

101.3250.167?32?0.181

0.167?32?(1?0.167)?29pA16.9??6.82?10?3 kmol/m3 RT8.314?298质量浓度 ?A?cAMA=6.82?10?3?32?0.218 kg/m3

【0-3】1000kg的电解液中含NaOH质量分数10%、NaCl的质量分数10%、H2O的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含NaOH