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电路与模拟电子技术基础
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第5章半导体二极管及直流稳压电源
习题5
5.1电路如图5.1所示,,测得,试问二极管VD是否良好(设外电路无虚焊)?
解:内部PN结或电极已开路,D已损坏。
5.2电路如图5.2所示,二极管导通电压约为0.7V,试分别估算开关断开和闭合时输出电压的数值。
图5.1习题5.1电路图图5.2习题5.2电路图
解:S断开:断开VD,。所以VD导通,
S闭合:断开VD,,所以VD截止,
5.3分析判断图5.3所示各电路中二极管是导通还是截止,并计算电压,设图中的二极管都是理想的。
图5.3习题5.3电路图
解:(a)断开VD,UD=5+5=10V0,VD导通,;
(b)断开VD,,VD截止;
(c)断开VD1VD2,,所以VD1优先导通,
,VD2截止,Uab=0V;
(d))断开VD1VD2,所以VD2优先导通,
VD1截止,
5.4一个无标记的二极管,分别用a和b表示其两只引脚,利用模拟万用表测量其电阻。当红表笔接a,黑表笔接b时,测得电阻值为500?。当红表笔接b,黑表笔接a时,测得电阻值为100k?。问哪一端是二极管阳极?
解:b端是阳极
5.5二极管电路如图5.4(a)所示,设输入电压波形如图5.4(b)所示,在的时间间隔内,试绘出输出电压的波形,设二极管是理想的。
图5.4习题5.5电路图
解:,断开VD,
,当时,VD导通,即,
当时,VD截止,即,
5.6在图5.5所示的电路中,设二极管为理想的,已知,试分别画出输出电压的波形,并标出幅值。
图5.5习题5.6电路图
解:(a)正半波,VD导通,uo=ui,负半波,VD截止,uo=0
(b)正半波,VD导通,uo=0,负半波,VD截止,uo=ui
(c)正半波,VD导通,uo=0,负半波,VD截止,uo=0.5ui
(d)正半波,VD截止,uo=0.5ui,负半波,VD导通,uo=0
5.7在图5.6所示电路中,设二极管为理想的,输入电压,试分别画出输出电压的波形,并标出幅值。
图5.6习题5.7电路图
解:(a)断开VD,
(b)断开VD,
(c)断开VD,图同(b)
(d)断开VD,图同(a)
5.8图5.7所示电路中,设二极管为理想的,,试画出输出电压的波形以及电压传输特性。
图5.7习题5.8电路图
解:断开VD1VD2,
所以时,,VD1截止,VD2导通,
时,,VD1、VD2均截止,
时,,VD1导通,VD2截止,
图5.8所示电路中,设二极管是理想的,求图中标记的电压和电流值。
图5.8习题5.9电路图
解:(a)高电平选择电路,VD1截止,VD2导通,
,
(b)低电平选择电路,VD1导通,VD2截止,
,
5.10在图5.9所示电路中,已知输出电压平均值,负载。(1)输入电压的有效值为多少?(2)设电网电压波动范围为。选择二极管时,其最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR的下限值约为多少?
图5.9习题5.10电路图
解:半波整流,
,
,
5.11在图5.10所示的电路中,电源,,二极管为是理想二极管。求:(1)RL两端的电压平均值;(2)流过RL的电流平均值;(3)选择二极管时,其最大整流平均电流IF和最高反向工作电压UR为多少?
图5.10习题5.11电路图
解:全波整流,
,
5.12在桥式整流电容滤波电路中,已知,,交流电源频率。选择整流二极管,并确定滤波电容的容量和耐压值。
解:,
,。电容工作电压同二极管,在这儿选择耐压50V。
5.13已知稳压管的稳压值,稳定电流的最小值。求图5.11所示电路中和。
图5.11习题5.13电路图
解:(a)断开Dz,
假设DZ稳压,,所以DZ处于稳压状态,
(b))断开Dz,
所以DZ处于截止状态,
5.14图5.12中各电路的稳压管VDZ1和VDZ2的稳定电压值分别为8V和12V,稳压管正向导通电压为0.7V,最小稳定电流是5mA。试判断VDZ1和VDZ2的工作状态并求各个电路的输出电压。
图5.12习题5.14电路图
解:(a)假设VDz1处于反向击穿状态,VDz2正向导通,
所以VDz1处于稳压状态,VDz2处于正向导通状态
(b))假设VDz1处于反向击穿状态,VDz2处于反向截止
所以VDz1处于稳压状态,VDz2处于反向截止状态
5.15已知稳压管稳压电路如图5.13所示,稳压二极管的特性为:稳压电压,,直流输入电压,其不稳定量,I
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