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高级工题库——计算题 word文档

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文档简介

五.计算题
1. 试分析如图所示两个电路中整体交流反馈的反馈极性,如果是負反馈,请再分析电路的反馈组态,并计算其闭环电压放大倍数。
解: 图a是电压串联负反馈,其闭环电压放大倍数为:

图b是电流并联負反馈,其反馈系数为:

图c是电压并联负反馈,其闭环电压放大倍数为:
图d是正反馈。
图e是电流串联负反馈,闭环电压放大倍数为:
2. 计算如图所示电路的输出电压,如果没有第一級运放,则电路的输出电压将是多大
解:由于第一级运放的隔离作用,信号放大-20倍,输出电压为:U0=100mv×(-20)=-2V。在没有第一级的情况下,信号源的内阻将与第二级的输入电阻串联,使得放大倍数减小到-3.3倍,输出电压为:U0=100mv×(-3.3)=-330mv
3. 运算放大器组成积分器,R=20Ω,C=0.1μF,在输入电压为0.2V时,经过多少时间才能使输出电压达到+1V设积分器输出的初始值为+6V。
解:U0 = U0(0)-U1t/RC
1 = 6-0.2t/20×103×0.1×10-6
t = 0.05 S
4. 计算图2-29所示电路输出电压的变化速度.
如果输出电压的初始为-5V,则经过多少时间才能达到+5V
解:电路的时间常数为:RC=100Ω×2μF = 200ms
输出电压的变化速度为:-Ui/RC =-1(—1V)/ = 5V/S
输出电压从初始值-5V升高到+5V,幅度为10V,则所需时间为:t = 10/5 =2s
5. 画出图2-30所示电路输出电压的波形,计算其输出电压的 变化幅度.
解:电路的时间常数为:RC = 100Ω×0.2μF = 20ms
在10V方波作用下,输出电压的变 化率为:±10V/20ms=±0.5V/ms
经过5ms后,电压变化幅度为:0.5×5=2.5V
其输出电压波形如右图。
6. 画出图2-31所示电路的输出电压于电容电压的波形,计算 其频率及幅度,设稳压管的电压为±6V.
解:波形图如右图b所示,输出矩形波的幅度为稳压管 限幅值,即±6V,锯齿波幅度为±3V,输出波形的周期为:
T=2RCIn(1+) =2×20Ω×0.01μF×In(1+)
=0.44ms
输出波形的频率为:=1/T=1/0.44ms=2.3H
7. 画出图2-32所示电路的输出电压u01与u02的波形, 计算其频率及幅度,设稳压管的电压为±8V.
解:积分器的时间常数为:RC=25Ω× 0.1μF=2.5ms
积分器的输出的三角波的斜率为:±8V/2.5ms=3.2V/ms
由于比较器的反馈电阻与输入电阻都是10Ω,所以比较器的翻转电平与输出电平相等,也 是±8V,因此三角波的幅度也是8V。三角波从0V升到8V的时间就是1倍的 时间常数,即2.5ms,其周期为:
T=4RC=4×2.5ms=10ms
三角波的频率为:=1/T=1/10=100H
其输出电压波形如右图所示
按照下列各函数式,列出真值表,画出逻辑图.
L1=B+AB
L2=
L3=
解:按函数式:L1是在A=0,B=1时或者A=1,B=1,C=0时输出为1;
L2是在AB全1或者BC全1时输出为1;
L3是在A=1或者B=0,C=1时输出为0;
按此可写出真值表, 根据函数式画出逻辑图.
9. 用代数法化简下列各逻辑函数为最简与或式.
L1=AB(A+C)=ABA+ABC=AB+ABC=AB(1+C)=AB
L2=(A+)(B+C)=AB+AC+B+C=AB+C+AC= AB+C
L3==(A++C)( +)=(A+A+++C=( A+)+A+(+C) = +A+= A+
10. 用卡诺图化简逻辑函数为最简与或式,并画出用与非门实现的逻辑电路图
L1(A, B, C)=∑m(0, 1, 5, 7)
L2(A, B, C)=∑m(0, 2, 4, 5, 6)
L3(A, B, C, D)=∑m(0, 1, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14)
解:

五.计算题
1.三相半波可控整流电路,变压器次级相电压为20V带大电感负载,无续流二极管。
试计算α=450度时的输出电压;画出输出电压的波形,如负载电流为200A,求晶闸管上的最高电压和晶闸管电流的平均值IdT、和有效值IT
解:Ud=1.17U2Φcosα=1.17×20×cos450 =16.55 V
UTM =U2Φ = ×20=49 V
IdT = Id/3 = 200÷3 = 66.7 A
IT = Id/ = 115.5 A
2.有一三相全控桥式整流电路接感性负载,接在次级电压U2φ为200V的三相变压器上。
求:①控制角α=00时,整流输出电压平均值Ud =
②控制角α=600时,整流输出电压平均值Ud =
解:(1) Ud = 2.34U2Φcosα = 2.34×200×COS 00 = 468 v
(2) Ud = 2.34U2Φcosα = 2.34×200×COS 600 = 234 V
3. 三相全控桥电路大电感負载,巳知Ud = 220V,Rd = 5Ω,求:(1) 变压器二次线电压U2e及变压器容量S
(2) 选择晶闸管,并写出型号(在α = 00 时,2倍裕量)
解:(1) Ud=2. 34U2ΦCOSα U2Φ = Ud /2.34COSα = 220/2.34 = 94 V
U2e= U2Φ = ×94=162.8 V
Id = Ud / Rd = 220/5 = 44 A
I2 =Id = 0.817×44 = 36A
S = U2e I2 =×162.8× 36 = 10.2 VA
(2) IT = Id = 0.577×44 = 25.4 A
IT(AV) = 2×= 2×= 32.36 A (取50 A 管子)
UTM = U2Φ = 2.45×94 = 230 V (取2倍容量,选500V管子)
选P50-5
4.有一三相半控桥式整流电路接感性负载,变压器采用△/Y接法,初级接380V三相交流电。
①控制角α=00时,输出平均电压为234V,求变压器的次级电压。
②控制角α=600时,输出平均电压Ud为多少
答:(1)Ud = 1.17U2Φ(1+COSα) 234=1.17U2Φ(1+COS00) U2Φ=100V
(2)Ud = 1.17U2Φ(1+COSα) Ud=1.17×100×(1+COS600) Ud=175.5V
5.有一三相半控桥式整流电路带电阻性负载,接在次级相电压为200V的三相变压器上,求其输出电压平均值的调节范围。
答:α = 00 时输出电压为最高 Ud = 1.17U2Φ(1+COSα)=1.17×200×2=468V
α =1800 时输出电压为最低 Ud = 1.17U2Φ(1+COSα)=1.17×200×0=0V
所以输出电压平均值的调节范围为 0V ~ 468V 。
6.直接由三相交流电供电卷场机负载的三相半波晶闸管调速电路,在重物下降时,ED=140V,R=1Ω,β= 600 时能实现有源逆变,U2φ=220V,
试求:①电动机处于什么工作状态,晶闸管电路处于什么工作状态,流过电枢电流Id=
②若使β增大,电机转速如何变化试说明电机工作情况及转速的变化过程
解:(1) Udβ= -1.17U2ΦCOSβ = -1.17×220×COS 600 = -128.7 V
ED = 140 V 且 ︱ED︱>︱Udβ︱
晶闸管电路处于有源逆变状态,而电动机处于发电制动状态。
Id = ︱ED︱- ︱Udβ︱/R = 140-128.7/ 1 = 11.3 A
(2) 当β增大,电机转速会下降。n变化过程如下:β↑→Udβ↓,因转速来不及变化 ED=CenΦ维持原值→Id↑→使制动转矩M = CMΦId↑→n↓;n↓→ED↓→Id↓降到原耒数值时,电动机轴上转矩重新平衡,于是电动机以较低速度稳定运行。

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