1、第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源 101习 题 22.1 电路如图 2.1 所示， ，测得 ，试问二极管 VD 是否良好（设外1kRD5VU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，二极管导通电压 约为 0.7V，试分别估算开关断开和闭(on)合时输出电压 的数值。oU图 2.1 习题 2.1 电路图 图 2.2 习题 2.2 电路图解： S 断开：断开 VD， 。所以 VD 导通，D5VUo50.743VUS 闭合：断开 VD， ，所以 VD 截止，)(12Ro62.3 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 ，
2、设图中abU的二极管都是理想的。图 2.3 习题 2.3 电路图第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源102解：（a）断开 VD，U D=5+5=10V0，VD 导通 ， ；ab5VU（b）断开 VD， ，VD 截止 ；151V323（c）断开 VD1 VD2， ，所以 VD1 优先导通，D2,7UD2= 5V，VD 2 截止，U ab=0V；(d) ）断开 VD1 VD2， 所以 VD2 优先导通，1,15VD1 截止，D15Vab2.4 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，
3、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 二极管电路如图 2.4(a)所示，设输入电压 波形如图 2.4(b)所示，在i()ut的时间间隔内，试绘出输出电压 的波形，设二极管是理想的。05mst o()ut图 2.4 习题 2.5 电路图解： ，断开 VD，i()2tu，当 时，VD 导通，即 ，D6iD03st60.23.iout当 时，VD 截止，即 ，03st6Vou()ou805/ Vt / m s6312 42.6 在图 2.5 所示的电路中，设二极管为理想的，已知 ，试分别画出i30n(V)ut输出电压 的波形，并标出幅值。ou第 2
4、章 半导体二极管及直流稳压电源 103图 2.5 习题 2.6 电路图解：(a) 正半波，VD 导通，u o=ui，负半波，VD 截止，u o=0(b) 正半波，VD 导通，u o=0，负半波，VD 截止，u o=ui(c) 正半波，VD 导通，u o=0，负半波，VD 截止，u o=0.5ui(d) 正半波，VD 截止，u o=0.5ui，负半波，VD 导通，u o=02.7 在 图 2.6 所 示 电 路 中 ， 设 二 极 管 为 理 想 的 ， 输 入 电 压 ， 试 分 别 画 出i10sn(V)ut输 出 电 压 的波形，并标出幅值。ou第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源104
5、图 2.6 习题 2.7 电路图解：（a）断开 VD， D3iuo0,V3,Viiu导 通 ， 即截 止 ， 即(b) 断开 VD， i o, ,ii导 通 ， 即截 止 ， 即(c) 断开 VD， 图同（b）D3iuo0,3,Viiu导 通 ， 即截 止 ， 即(d) 断开 VD， 图同（a）i o, ,Vii导 通 ， 即截 止 ， 即o t23o23 t1 03( a ) /Vui/31 02.8 图 2.7 所示电路中，设二极管为理想的， ，试画出输出电压 的i6sn(V)utou波形以及电压传输特性。图 2.7 习题 2.8 电路图解：断开 VD1 VD2， D1D24,3iiuu所
6、以 时， ， VD1 截止，VD 2 导通，3Vi0o3Vu时， ， VD1 、VD 2 均截止，4 i时， ， VD1 导通，VD 2 截止，iu12 4第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源 105o t23o23 t633i/Vu- 4- 4/2.9 图 2.8 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。V D1V D2 R( a )+ 1 V+ 3 VI1 K VO- 5 VV D1V D2R+ 1 V+ 3 VI1 K VO+ 5 V( b )图 2.8 习题 2.9 电路图解：(a) 高电平选择电路，VD 1 截止，VD 2 导通，O3VO()3()8mAIR(b)
7、低电平选择电路，VD 1 导通，VD 2 截止，154VI2.10 在图 2.9 所示电路中，已知输出电压平均值 ，负载 。 （1）o(AV)9U0LR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10%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 2.9 习题 2.10 电路图解：半波整流，第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源106，O(AV)I0.45UO(AV)()L90m)UIR，Do()9mFD1.RI1.23.()2.11 在图 2.10 所示的电路中，电源 ， ，二极管为是理想i10sin()ut1kLR二极管。求：（1）R L
8、 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 2.10 习题 2.11 电路图解：全波整流，O(AV)i100.9.63.(V)2UO(AV)()L63.(m)UIRFD()O(AV).8mIIRI2102.12 在桥式整流电容滤波电路中，已知 ， ，交流电源频率120LRo(AV)30U。选择整流二极管，并确定滤波电容的容量和耐压值。50Hzf解： ，O(AV)I251.UD(RM)I1.38.9()FD()(AV)01.75m)2I， 。 电容工作电压L420.45TRCs.4.3.FLCR同二极管，
9、在这儿选择耐压 50V。2.13 已知稳压管的稳压值 ，稳定电流的最小值 。求图 2.11 所Z6Umin4AZI示电路中 和 。O1U2第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源 107R50ZDV1o1URV0o2U)(a)(b2kk2ZDLL图 2.11 习题 2.13 电路图解：（a）断开 Dz， LDZZ108(V)RUU假设 DZ 稳压， ，所以 DZ 处于稳压状态，min1035ALI IO16(V)U（b） ）断开 Dz， DZZL10(V)RU所以 DZ 处于截止状态， O25U2.14 图 2.12 中各电路的稳压管 VDZ1 和 VDZ2 的稳定电压值分别为 8V 和 12V
10、，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 。ab图 2.12 习题 2.14 电路图解：（a）假设 VDz1 处于反向击穿状态，VD z2 正向导通，Z408.715.6(mA)()2I所以 VDz1 处于稳压状态， VDz2 处于正向导通状态 ab8.7(V)U（b） ）假设 VDz1 处于反向击穿状态， VDz2 处于反向截止 Z4016(mA)5()2I所以 VDz1 处于稳压状态， VDz2 处于反向截止状态 ab()2.15 已知稳压管稳压电路如图 2.13 所示，稳压二极管的特性为：稳压电压第 2 章
11、 半导体二极管及直流稳压电源108， ，直流输入电压 ，其不稳定量z6.8UVmaxmin10A,.zzIII10VU，I L=04mA。试求：I1（1）直流输出电压 ；0U（2）为保证稳压管安全工作，限流电阻 R 的最小值；（3）为保证稳压管稳定工作，限流电阻 R 的最大值。图 2.13 习题 2.15 电路图解：（1）直流输出电压 等于稳压管的稳压电压，即 。0UOz6.8VU（2） minR当 最大， 开路时，通过 R 的电流，即通过稳压管的电流为最大。因此，为保IUL证稳压管安全工作， ，由此可求得限流电阻的最小值为axzIIminain1V6.80.42kAxzzL（3） maxR当
12、 最小， 最小时，流入稳压管的电流为最小；为保证稳压管稳定工作，要求IL。由可此得：inzIImaxaxin96.80.52k()4miZLzU综合以上分析，可选取限流电阻 R=510。2.16 在下面几种情况下，可选用什么型号的三端集成稳压器？（1）U o= + 12V，R L 最小值为 15；（2）U o= + 6V，最大负载电流 ILmax = 300mA;（3）U o=15V，输出电流范围 Io 为 1080mA。解：（1） ，所以选 781280(mA)15I（2）选 78M06（3）选 79L152.17 电路如图 2.14 所示，三端集成稳压器静态电流 IW= 6mA, Rw 为
13、电位器，为了得到 10V 的输出电压，试问应将 RW 调到多大？第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源 109图 2.14 习题 2.17 电路图解： 23oWW15()(+6)R=10V0.3UIR所以 W0)R2.18 电路如图 2.15 所示：（1）求电路负载电流 的表达式；（2）设输入电压OI，W7805 输入端和输出端间的电压最小值为 3V， ， 。求出电I24VU :W50R路负载电阻 的最大值。L图 2.15 习题 2.18 电路图解 ： ，23OWUIIR23OL23(4)16(V)LUIRU所以 L160()2.19 已 知 三 端 可 调 式 集 成 稳 压 器 W117
14、的 基 准 电 压 =1.25V， 调 整 端 电 流 =50 REFWIA， 用 它 组 成 的 稳 压 电 路 如 图 2.16 所 示 。 （ 1） 若 ， 忽 略 对 的 影 响 ， 要 得 到W0IIo5V 的输出电压，则 和 应选取多大；（ 2）若 改为 0 的可变电阻，求输出电1R.k压 的可调范围。oU图 2.16 习题 2.19 电路图解：（1） ， ，O12()5UIRREF1UI所以： 0,70()（2） ， ，.K:O225R第 2 章 半导体二极管及直流稳压电源110所以： O1.53.7(V)U:2.20 可调恒流源电路如图 2.17 所示， （1）当 U21=UREF=1.2V，R 从 0.8120 变化时，恒流电流 IO 的变化范围如何？（ 2）当 RL 用充电电池代替，若 50mA 恒流充电，充电电压VO=1.5V，求电阻 RL。图 2.17 习题 2.20 电路图解：（1） 21O.5A10mUIR:（2） LV30
