1、第 4 章 半导体二极管及其基本电路 101第 5 章 半导体二极管及直流稳压电源习 题 45.1 电路如图 5.1 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。5.2 电路如图 5.2 所示。已知直流电源的端电压 ，测得 ，若将直流电51mAI源的电压 U 提高到 10V，试问这时的 I 是等于、大于还是小于 ？2解：由于二极管是非线性元件，当 U 增大时，I 将大于 2mA5.2图 5.1 习题 5.1 电路图 图 5.2 习题 5.2 电路图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
2、压 ，设图中abU的二极管都是理想的。解：（a）断开 VD，U D=5+5=10V0，VD 导通 ， ；ab5VU（b）断开 VD， ，VD 截止 ；2151V3a23（c）断开 VD1 VD2， ，所以 VD 优先导通，D12,7，VD 2 截止，U ab=0V；D5V(d) ）断开 VD1 VD2， 所以 VD2 优先导通，D12V,157VVD1 截止，D15Uab电路与模拟电子技术基础102图 5.3 习题 5.3 电路图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
3、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 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。5.6 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第 4 章 半导体二极管及其基本电路 103图 5.4 习题 5.6 电路图解： ，断开 VD，i()2tu，当 时，VD 导通，即 ，D6iD03st60.23
4、.iout当 时，VD 截止，即 ，0u3st6Vou()out805/ Vt / m s6312 45.7 电路如图 5.5 所示，二极管导通电压 约为 0.7V，试分别估算开关断开和闭D(on)U合时输出电压 的数值。OU图 5.5 习题 5.7 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，127o12电路与模拟电子技术基础1045.8 图 5.6 所示电路中的二极管为理想的，试画出输出电压 的波形。设ou。i6sn(V)ut图 5.6 习题 5.8 电路图解：（a ）断开 VD， D27Viuo0,D2V,i
5、 iu导 通 ， 即截 止 ， 即o t23o23 t622( a ) /Vui/6（b）断开 VD1 VD2， D1D24,3iiuu所以 时， ， VD1 截止，VD 2 导通，3Vi0o3Vu时， ， VD1 、VD 2 均截止，4iuD12ui时， ， VD1 导通，VD 2 截止，i 0o4u第 4 章 半导体二极管及其基本电路 105o t23o23 t633( b ) /Vui/- 4- 45.9 在图 5.4.2（a）所示电路中，已知输出电压平均值 ，负载 。o(AV)9U10LR（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10%最大整流平均电流
6、 IF 和最高反向工作电压 UR 的下限值约为多少？解：半波整流，O(AV)I20.45UO(AV)()L90m)I，Do()9mFD1.(RI1.23.()U5.10 在图 5.7 所示的电路中，电源 ， ，二极管为是理想二i10sin(V)ut1LRK极管。求：（1）R L 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 5.7 习题 5.10 电路图电路与模拟电子技术基础106解：全波整流，O(AV)i100.9.63.(V)2UO(AV)()L63.(m)UIRFD()O(AV)1.8(m)IIRI
7、20U5.11 全波整流电路如图 5.8 所示， ，变压器和二极管均为理想212sinuUt元器件。 （1）画出输出电流 、输出电压 和二极管电压 的波形；（2）设 为已知，oioDu2U求直流分量 、 和二极管的平均电流 、承受的反向电压峰值 。o(AV)()I D(AV)I D(RM)图 5.8 习题 5.11 电路图解： ，O(AV)20.9U2O(AV)L0.9UIR2D()()1.45IIR2U第 4 章 半导体二极管及其基本电路 107o t2 3uioioDuottt2U22U2223334 444V D1导通 V D1导通 V D2导通V D2导通5.12 在桥式整流电容滤波电
8、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)I1.238.9()FD(AV)(AV)0.17.5(mA)III，L1420.45TRCs.4.3.F20LCR5.13 已知稳压管的稳压值 ，稳定电流的最小值 。求图 5.9 所示6ZUmin4ZI电路中 和 。1OU2R50ZDLk2V11oURk2ZDLV02oU)(a)(b图 5.9 习题 5.13 电路图电路与模拟电子技术基础108解：（a ）断开 Dz， LDZZ108(V)RUU假设 DZ 稳压， ，所以 DZ 处于稳压状态，
9、Zmin1035()ZLI AIO16(V)U（b）断开 Dz， DZZL10(V)RUU所以 DZ 处于截止状态， O25()5.14 图 5.10 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 UDZ=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 5.10 习题 5.14 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，VD z2 处于正向导通状态 ab.(V)U（b）假设 VDz
10、1 处于反向击穿状态，VD z2 处于反向截止 Z40816()5()2I所以 VDz1 处于稳压状态，VD z2 处于反向截止状态 ab()5.15 在图 5.11 中， ，所有稳压管均为特性相同的硅稳压管，且稳定i16sn(V)ut电压 UZ=8V。试画出 和 的波形。o2第 4 章 半导体二极管及其基本电路 109图 5.11 习题 5.15 电路图解：（a ）断开 VDZ， DziuZ o1o18V,D, 8V-0.7, =-0.7i iuuu反 向 击 穿 处 于 稳 压 状 态 ， （ ）反 向 截 止 ，正 向 导 通 ， （ ）o t23o23 t1 68( a ) 1/Vui
11、/- 1 6- 0 . 78- 0 . 7（b） 时， VDZ1 导通，VD Z2 稳压，8.7iuo28.7Vu时， VDZ1 、VD Z2 均截止，.V.i i时， VDZ1 截止，VD Z2 导通，8.7iu o8.7uo t23o23 t1 68 . 7( b ) 2/Vui/- 1 6- 8 . 78 . 7- 8 . 75.16 在下面几种情况下，可选用什么型号的三端集成稳压器？电路与模拟电子技术基础110（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 1080m
12、A。解：（1） ，所以选 7812180(mA)5I（2）选 78M06（3）选 78L155.17 电路如图 5.12 所示，三端集成稳压器静态电流 IW= 6mA, Rw 为电位器，为了得到 10V 的输出电压，试问应将 RW 调到多大？C1IWR WC2UO0.3F785UiR1RW30K1 23 .F+-+-图 5.12 习题 5.17 电路图解： 23oWW15()(+6)R=10V0.3UIR所以 W0R5.18 利用 W7805 获得输出电压可调的稳压电源如图 5.13 所示，试求输出电压 的表oU达式，并计算它的可调范围。解： ，4p3oRUU1o23RU得： ，P41O233
13、所以 max12.5(V)RR3P4Oin 3.6UU第 4 章 半导体二极管及其基本电路 111图 5.13 习题 5.18 电路图5.19 电路如图 5.14 所示：（1）求电路负载电流 的表达式；（2）设输入电压为OI，W7805 输入端和输出端间的电压最小值为 3V， ， 。求出电I24VU :WI50R路负载电阻 的最大值。LRW7805 RLRC1 C2+-UI Io123Iw图 5.14 习题 5.19 电路图解 ： ，23OWIIR23OL23(4)16(V)LUIRU所以 L160()5.20 已 知 三 端 可 调 式 集 成 稳 压 器 W117 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 5.15 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1R2 .k压 的可调范围。oU电路与模拟电子技术基础112L M 1 1 7+-Ui+-UoR1R2I1IWUR E F+-1 u F0 . 1 u F图 5.15 习题 5.20 电路图解：（1） ， ，O12()5UIRREF1UI所以： 0,70()（2） ， ，.(K):O1225IR所以： O1253.(V
