第1章模拟电子技术基础(第4版)课后习题答案(周良权)

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(3)总电压、电流

uD=UDQ+?uD=(0.7+0.005 sin 3 140 t) V iD=IDQ+?iD=(3.3+0.625 sin 3 140 t) mA

1.18二极管电路如图题1.18所示,已知电源u2形,并标出幅值。

1.18解答:

负载电阻RL两端的电压

?1.5sin?tV,试分别使用

二极管理想模型和恒压降模型(UF=0.7 V)分析,绘出负载电阻RL两端电压uo的波

uO=u2–UF=1.5 sin ?t V–0.7 V

当使用二极管理想模型分析时,其波形如图题解1.18(a)所示;当使用二极管恒压降模型分析时,其波形如图题解1.18(b)所示。

图题解1.18

1.19在图题1.19所示桥式整流电容滤波电路中,已知RL=50 Ω,c=1 000 μF。

(1)用交流电压表测得u2=20 V,用直流电压表测得RL两端的电压uO为:①uO=28 V,②uO=18 V,③uO=24 V,④uO=9 V,试分析该电路分别处于何种情况下测出。

(2)当桥式整流电路中任一个二极管出现下列情况:①短路,②开路,③

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接反,试分析各会出现什么情况和危害。

1.19解答: 二极管断路。

(1)① 负载RL断路;② 电容断路;③ 正常工作;④ 电容断路且其中一个(2)① 造成电源变压器二次侧短路,使变压器及和短路相通的二极管烧坏;② 构成了半波整流电容滤波电路;③ 情况同①。

1.20 已知一桥式整流电容滤波电路的交流电源电压U1=220 V,f=50 Hz,负载电阻RL=40Ω,要求输出直流电压为24 V,纹波较小。(1)求选择整流管的参数要求;(2)选择滤波电容(容量和耐压);(3)确定电源变压器二次绕组的电压和电流。

1.20解答:

(1)确定选择整流管的参数要求

电源变压器二次绕组电压有效值 U2=UO/1.2=24 V/1.2=20 V 二极管承受的最大反向电压 UDRM?2U2?28.3V 流过二极管的平均电流 ID?IO??所选整流二极管的最大整流电流需IF>ID

整流二极管的最高反向工作电压需URM>UDRM (2)选择滤波电容的电容量C?(3~5)/RL?4?

T20.02s?10?3F?1000?F

2?40?12124V?300mA

240?电容的耐压>2U2?28.3V

选择电解电容1 000 ?F/50 V

(3)确定变压器二次绕组的电压 U2=20 V

变压器二次绕组的电流 I2=(1.5~2)IO=2 IO=2×24 V/40 ?=1.2 A 1.21在图题1.21所示的限幅电路中,已知输入信号为ui. .

?6sin?tV,试画

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出输出电压uo的波形。设二极管为理想器件。

1.21解答:

图题1.21所示电路的uO波形如图题解1.21(a)、(b)、(c)、(d)所示。

(a) (b)

图题解1.21

1.22在图题1.22所示电路中,设us定电压为8 V,试近似画出uo的波形。

?15sin?tV,硅稳压二极管DZ的稳

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1.22解答:

uO的波形如图题解1.22所示。

图题解1.22

1.23 已知两只硅稳压二极管的稳定电压值分别为8 V和7.5 V,若将它们串联使用,问能获得几组不同的稳定电压值?

1.23解答:

可获得四组不同的稳定电压值,分别是: 15.5 V(两个稳压管均反向偏置) 1.4 V(两个稳压管均正向偏置)

8.7 V(8 V稳压管反偏,7.5 V稳压管正偏) 8.2 V(8 V稳压管正偏,7.5 V稳压管反偏)

1.24图题1.24所示电路中稳压二极管为2CW7B,它的稳定电流为10 mA,稳定电压值为5 V,额定功耗为200 mW。试问:若电源电压UO在18~30 V范围内变化,输出电压UO是否基本不变?稳压二极管是否安全?

1.24解答:

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稳压管允许的最大工作电流 IZmax=200 mW/5 V=40 mA 当US=18 V时,稳压管的工作电流 IZ=(18–5) V/1 k?=13 mA 可见IZmin(10 mA)

当US=30 V时,稳压管的工作电流IZ=(30–5) V/ 1 k?=25 mA 可见同样IZmin

因而能实现UO基本不变,稳压管能安全工作。

1.25为什么发光二极管必须正向偏置,而光电二极管却要反向偏置? 1.25解答:

发光二极管的工作原理是载流子通过PN结时产生复合,释放的能量转换为光能,故只有处于正向偏置,才能使较多的空穴与电子在空间电荷区中相遇复合。 光电二极管是将光信号转换成电信号的器件,由光生载流子形成的管子电流取决于光照强度。无光照时,属于少数载流子的光生载流子(电子-空穴对)很少,其电流几乎为零;光照强度增加,少子的光生载流子明显增加,管子电流明显增大。因此,光电二极管必须反向偏置,才能形成与光照强度成正比的管子电流。若正向偏置,则管子电流基本取决于外加电压大小,无需光照也有较大电流,更不受光照强度控制。

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