查丽斌模电答案习题2

第4章 半导体二极管及其基本电路 ·101·

习 题 2

2.1 电路如图2.1所示，R?1kΩ，测得UD?5V，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。

2.2 电路如图2.2所示。已知直流电源的端电压U?5V，测得I?1mA，若将直流电源的电压U提高到10V，试问这时的I是等于、大于还是小于2mA？

图2.1 习题2.1电路图 图2.2 习题2.2电路图

解：由于二极管是非线性元件，当U增大时，I将大于2mA

2.3 分析判断图2.3所示各电路中二极管是导通还是截止，并计算电压Uab，设图中的二极管都是理想的。

图2.3 习题2.3电路图

解：（a）断开VD，UD=5+5=10V>0，VD导通 ，Uab??5V；

·102· 第4章 半导体二极管及其基本电路

（b）断开VD，UD?1?22?5??1V ，VD截止 Uab??5?2V； 2?32?3（c）断开VD1 VD2，UD1?12V,UD2??5?12?7V，所以VD优先导通，

UD1??5V，VD2截止，Uab=0V；

(d) ）断开VD1 VD2，UD1?12V,UD2?12?5?17V所以 VD2优先导通，

UD1??5V VD1截止，Uab??5V

2.4 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

2.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值，其测试结果不一样，为什么？

解：因为二极管的正向特性是非线性的，外加不同电压，直流电阻不同，万用表量程不同，加在二极管上的电压不同。

2.6 二极管电路如图2.4(a)所示，设输入电压ui(t)波形如图2.4(b)所示，在0?t?5ms的时间间隔内，试绘出输出电压uo(t)的波形，设二极管是理想的。

图2.4 习题2.6电路图

解：ui(t)?2t，断开VD，

uD?ui?6，当uD?0时，VD导通，即t?3s，uo?ui?6?0.2?6?3?t

0.2?0.2当uD?0时，VD截止，即t?3s，uo?6V

第4章 半导体二极管及其基本电路 ·103·

uo(t)/V86012345t/ms

2.7 电路如图2.5所示，二极管导通电压UD(on)约为0.7V，试分别估算开关断开和闭合时输出电压UO的数值。

VDV15VSV212VR+RUo-

图2.5 习题2.7电路图

解：S断开：断开VD，UD?5V。所以VD导通，Uo?5?0.7?4.3V

S闭合：断开VD，UD?5?12??7V，所以VD截止，Uo?6V

2.8 在图2.6所示的电路中，设二极管为理想的，已知ui?30sin?t(V)，试分别画出输出电压uo的波形，并标出幅值。

+VD++R+ui_Ruo_ui_VDuo_(a)(b)+RVD++R+VDui_Ruo_ui_Ruo_(c)(d)

图2.6 习题2.8电路图

·104· 第4章 半导体二极管及其基本电路

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

2.9 在图2.7所示电路中，输入电压ui?10sin?t(V)，设二极管的导通电压UD(on)0.7V，试画出输出电压uo的波形。

+VD++VD+ui_R3Vuo_ui_R3Vuo_(a)(b)+R+VD+R+VDui_uo3V_ui_uo3V_(c)(d)

图2.7 习题2.9电路图

解：（a）断开VD，uD?ui?3???0,VD导通，即ui?3V,uo?ui??0,VD截止，即ui?3V,uo?3V

??0,VD导通，即ui?3V,uo?ui(b) 断开VD，uD?3?ui?

?0,VD截止，即u?3V,u?3Vio?

第4章 半导体二极管及其基本电路 ·105·

(c) 断开VD，uD?ui?3???0,VD导通，即ui?3V,uo?3V??0,VD截止，即ui?3V,uo?ui图同（b）

(d) 断开VD，uD?3?ui?

103o??0,VD导通，即ui?3V,uo?3V??0,VD截止，即ui?3V,uo?ui图同（a）

ui/V??23??tuo/V103o??2(a) 3??t

2.10 图2.8所示电路中，设二极管为理想的，ui?6sin?t(V)，试画出输出电压uo的波形以及电压传输特性。

图2.8 习题2.10电路图

解：断开VD1 VD2，uD1?4?ui,uD2?ui?3

所以ui?3V时，uD1?0，uD2?0 VD1截止，VD2导通，uo?3V

?4V?ui?3V时，uD1?0，uD2?0 VD1 、VD2均截止，uo?ui ui??4V时，uD1?0，uD2?0 VD1导通，VD2截止，uo??4V