X007_习题课解答_清华大学_电子电路与系统基础

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1、下周五习题课地点：明理楼112电子电路与系统基础习题课第七讲1、第五周作业讲解2、信号合成与分解（例3.21）李国林清华大学电子工程系作业1：用开关实现逻辑与/或/非运算•开关闭合时等效电阻为0，开关断开时等效电阻为无穷。如图所示，说明该电路实现的是逻辑与功能–请设计逻辑或、逻辑非功能ABZ=ABAB000010100VDDRDZAB111高电平为逻辑1ABZ=A+B低电平为逻辑0000RL011高电平开关闭合101低电平开关断开111灯泡亮为逻辑1AZ=A灯泡灭为逻辑001李国林电子电路与系统基

2、础清华大学电子工程系2013年春季102A0B0RRR12有一个是开路（无穷开大电阻），则整体行为就是开路（无穷大A1B0电阻）关只有两个都闭合（零串电阻），整体行为则是短路（零电阻）联A0B1短路则形成闭合回路，灯泡点亮，输出逻辑与1：与运算ABZ=AB运A1B1000算010100111李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季3GGG开关并联或运算12有一个是短路（无穷A0A0大电导），则整体行为就是短路（无穷大电导）只有两个都断开（零B0B1电导）

3、，整体行为则是开路（零电导）短路则形成闭合回路，灯泡点亮，输出逻辑A1A11：或运算ABZ=A+B000B0B1011101111李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季4AZ=A开关旁路非运算0110VVDDDDRRDDZ1AZ0AA0A1RRLLBypass旁路：提供接地电流路径李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季5数字门电路•与、或、非运算是数字逻辑的基本运算•通过开关的串联、并联和旁路，实现与、或、非逻辑运算•开关需要非线性电阻实现–晶体

4、管、二极管、…•第4章之后讨论数字电路设计李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季6•这是一个立方体盒子，每条边为一根金属丝电阻，作业2直观的理解力现希望在对角顶点AG两端加上一个电源电压，立方体的12条边上有相同的热量发出，用于加热这个盒子内部空间。请问12条边FG上的电阻阻值具有什么样的关系才能达到热量均匀分布12条边的设计目标？BC你是如何直观地分析出这个结论的？–如果不能直观分析，请列EH出数学表达式证明你的结论或推导出你的结论。–假设AG两端所加电压为220Vrms交流电，从

5、A到G为AD一个1kW的加热器，则12条边上的具体电阻阻值为多大？李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季7G拓扑结构R1R1R1对称性FCHFGRRRRRRBC222222EBDEEHRRR111ADA李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季8G对称性vRRR111122VV1,rms2,rmsFCHPRR12释放相同的热量：吸收相同的功率vVVRRRRRR21,rms2,rms222222IrmsR3R612EBD一条支路电流R1R1R1v11VV1,rm

6、s2,rms2直观解释：电1设计结论：RR流为1/2，电阻A142必须4倍才具有李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季相同的功耗G111RRRR121363RRR111111111RRRR2222346343FCH22V220rmsP1kWRRRRRRR1R22222223EBD2220R3145.22RRR10001111RR36.3124A李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季10短路、开路替代的应用•电路如果具有某种对称

7、结构、或平衡结构（如电桥），则可直接给出短路、开路替代，简化电路分析–开路两点电压相等可短路替代–短路两点电流为零可开路替代–理想运放输入端只能‘虚短’，不能用短路线替代，原因在于短路后可能存在电流，不满足‘虚断’特性李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季11作业3：电路定理的运用练习•求图示电路中流过两个电压源的电流–方法不限，随意解决，方法越多越好•尽量利用电路定理•自行研究：比较哪种方案更好R1:1kR5:4kR:6k7VS1R3:1kVS25VR4:2k12VR:4

8、k8R:2kR:4k26李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季12R1:1kR5:4kR:6k7VS1R3:1kVS25VR4:2k12VR:4k8如果求Vs1上的电流，则R:2kR:4k26可以变化除了Vs1支路之RR:4k外的任何电S25路R:6k7VS2VS212VR:4k8R:4k李国林电子电路与系统基础清华大学电子工程系2013年春季613R:4k5R5R:6kV7S24kVS212VR