查丽斌模电答案习题2(2)

·106· 第4章 半导体二极管及其基本电路

63o-4ui/V?uo/V?23??t3o-4??23??t

2.11 图2.9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。

+5V+1VVD1R1KΩ+3VVD2IVOIVO+1VR+3VVD11KΩ-5V(a)VD2(b)

图2.9 习题2.11电路图

解：(a) 高电平选择电路，VD1截止，VD2导通，

VO?3V，I?VO?(?5)3?(?5)??8mA R15?VO5?1??4mA R1 (b) 低电平选择电路，VD1导通，VD2截止，

VO?1V，I?2.12 电路如图2.10所示，输入电压ui?10sin?t(mV)，设二极管的正向导通电压为0.7V，电容C1和C2的容量足够大，对信号可视为短路。

（1）画出直流等效电路和交流等效电路；

（2）求输出电压uo。

第4章 半导体二极管及其基本电路

C1+·107·

R125ΩVD5.1kΩC2+ui_R2uo_10V

图2.10 习题2.12电路图

解：（1）

R1IDVD5.1kΩ+25Ω+5.1kΩR2ui_rdR2'uo10V_

(a)直流等效电路 (b)交流等效电路

（2）由直流等效电路可得I?二极管交流等效电阻rd=由交流等效电路得

'uo?

10?0.7?1.82mA 5.1UT26mV??14.3(?) ID1.82mAui10sin?t?rd//R2??14.3//5100?3.63sin?t(mV)

R1?rd//R225?14.3//5100'由于C2的隔直作用，uo?uo?3.63sin?t(mV)

2.13 在图2.11所示电路中，已知输出电压平均值Uo(AV)?9V，负载RL?100?。（1）输入电压的有效值为多少？（2）设电网电压波动范围为?10%。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？

·108· 第4章 半导体二极管及其基本电路

图2.11 习题2.13电路图

解：半波整流，

UI?UO(AV)0.45?20(V)，IO(AV)?UO(AV)?90(mA)

RLID?Io(AV)?90(mA)，IF?1.1ID?99(mA) UR?1.1?2UI?31.1(V)

2.14 在图2.12所示的电路中，电源ui?100sin?t(V)，RL?1k?，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2.12 习题2.14电路图

解：全波整流，

UO(AV)?0.9Ui?0.9?1002?63.6(V)，IO(AV)?UO(AV)?63.6(mA)

RL1IF?ID(AV)?IO(AV)?31.82(mA)

2UR?2UI?100(V)

第4章 半导体二极管及其基本电路 ·109·

2.15 全波整流电路如图2.13所示，u21??u22?2U2sin?t，变压器和二极管均为理想元器件。（1）画出输出电流io、输出电压uo和二极管电压uD的波形；（2）设U2为已知，求直流分量Uo(AV)、Io(AV)和二极管的平均电流ID(AV)、承受的反向电压峰值UD(RM)。

图2.13 习题2.15电路图

解：UO(AV)?0.9U2，IO(AV)?0.9?U2

RLU1ID(AV)?IO(AV)?0.452

2RLUR?22U2

ui2U2o?2?3?4??tuo2U2o??VD1导通ioo?22?VD2导通3?4??tuD2U2o3?VD1导通??t4VD2导通?2?3?4??t

2.16 在桥式整流电容滤波电路中，已知RL?120?，Uo(AV)?30V，交流电源频率

f?50Hz。选择整流二极管，并确定滤波电容的容量和耐压值。

解：UI?UO(AV)1.2?25(V)，UD(RM)?1.12UI?38.9(V)

·110· 第4章 半导体二极管及其基本电路

130IF?1.1?ID(AV)?1.1??ID(AV)?1.1??13.75(mA)

22?120

0.040.04T1C???333.3μF RLC?4??2??0.04s ，

RL1202502.17 已知稳压管的稳压值UZ?6V，稳定电流的最小值IZmin?4mA。求图2.14所示电路中UO1和UO2。

R?10V?500???10V?R2k??DZRLUo12k??DZRLU2k?o2?

(a)图2.14 习题2.17电路图

(b)解：（a）断开Dz，UDZ?RL?10?8(V)?UZ R?RL假设DZ稳压，IZ?10?UZUZ??8?3?5(mA)?IZmin，所以DZ处于稳压状态，UO1?6(V) RRL（b））断开Dz，UDZ?RL?10?5(V)?UZ R?RL所以DZ处于截止状态，UO2?5(V)

2.18 图2.15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Uab。