模擬電子技術基礎第10章習題題解

1、第十章直流電源解：(1) X (2) V ( 3)，X ( 4)，( 5) X(6) V圖 T10.3自 測題一、判斷下列說法是否正確， 用“，” “ x ”表示判斷結果填入空 內。(1) 直流電源是一種將正弦 信號轉換為直流信號的 波形變換電路。()(2)直流電源是一種能量轉 換電路，它將交流能量轉 換為直流能量。()(3)在變壓器副邊電壓和負載 電阻相同的情況下，橋式整流電路的 輸出電流是半波整流電路輸出電流 的2倍。()因此，它們的整流管的平均電 流比值為2:1。()(4)若U2為電源變壓器副邊 電壓的有效值，則半波整流電容濾波 電路和全波整流電容濾波電路在空 載時的輸出電壓均為J2U

2、2。()(5)當輸入電壓Ui和負載電流 I l變化時，穩(wěn)壓電路的輸出電壓是絕 對不變的。()(6) 一般情況下，開關型穩(wěn)壓二、在圖10.3.1(a)中，已知變壓器副邊電壓有效值U2為10V ,3TRLC (T為電網電壓的周期)。2測得輸出電壓平均值Uo(AV)可能的 數(shù)值為A. 14VB. 12VC. 9VD. 4.5V選擇合適答案填入空內。(1 )正常情況U 0( AV ) = ；(2 ) 電容虛焊時 Uo( AV);(3)負載電阻開路時 Uo(av);(4) 一只整流管和濾波電容同 時開路，U O( AV)= 。解：(1) B ( 2) C ( 3) A(4) D電路比線性穩(wěn)壓電路效率高。

3、()在圖T10.3所示電路中，調整管第十章題解1為 , 采樣電路由 組成，基準電壓電路由 組成，比較放大電路由 組成，保護電路由 組成；輸出電壓最小值的表 達式為 ,最大值的表達式 為 。解：Ti, Ri、 R2、 R3, R、 Dz,T2、Rc, R。、T3；I D z max I R maxUimax Uz52.5mA > I zmax 40mAz max所以電路不能空載。(2) 根 據(jù)U Imin U ZI D z minRI L max)員載電流的最大值第十章題解1032.5mA,UImin U z ,I L maxI D minR1R2R3R1R2R3Rz1 23(Uz Ube

4、2)12-3(Uz Ube2)R2R3R3四、在圖T10.4 所示穩(wěn)壓電路 中，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓U z為6V , 最小穩(wěn)定電流IZmin為5mA ,最大穩(wěn)UImax UzDz maxRI Lmn ,負載電流的最小值o6 -定電流I Z max為40mA ；輸入電壓U I 為15V ,波動范圍為±10%;限流電I L minU Imax圖 T10.4UzI D z max12.5mA所以，負載電流的范圍為12.532.5mA 。(1)電路是否能空載？為什么？(2)作為穩(wěn)壓電路的指標，負 載電流IL的范圍為多少？解：(1)由于空載時穩(wěn)壓管流 過的最大電流五、在圖10.5.24 所示電

5、路中， 已知輸出電壓的最大值 Uomax為 25V , R= 240 Q; W117 的輸出端和 調整端間的電壓U r = 1.25V，允許加 在輸入端和輸出端的電壓為 3 40V 。試求解：(1 )輸出電壓的最小值U Omi n ；2 2) R2的取值；(3)若Ui的波動范圍為± 10 % ,為保證輸出電壓的最大值 U O max 為25V, Ui至少應取多少伏？為保證 W117安全工作，Ui的最大值為多少解：(1 )輸出電壓的最小值U Omi n 六、電路如圖T10.6所示。合理=1.25V連線，構成5V的直流電源。(2)因為Uomax (1 R2) 1.25V 25VR1 24

6、0所以R1= 4.56k Q(3)輸入電壓的取值范圍為圖 T10.6解：1接4, 2接6, 5接7、9, 3接8、 11、 13 , 10接12。如解圖 T10.6所示。Uimin UOmax U12min31.1V解圖T10.6U ImaxU OminU 12 max1.137.5V激振蕩。()(4)在穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路中，穩(wěn) 壓管的最大穩(wěn)定電流必須大于最大 負載電流；()而且，其最大穩(wěn)定電流與最小 穩(wěn)定電流之差應大于負載電流的變 化范圍。()解：(1)，( 2)，(3)V ( 4) X V10.1 判斷下列說法是否正確， 用或“X”表示判斷結果填入 空內。(1)整流電路可將正弦電壓變 為脈動的

7、直流電壓。()(2)電容濾波電路適用于小負 載電流，而電感濾波電路適用于大負 載電流。()(3)在單相橋式整流電容濾波 電路中，若有一只整流管斷開，輸出 電壓平均值變?yōu)樵瓉淼囊话搿?)解：(1)，( 2)，(3)x10.2 判斷下列說法是否正確， 用或“X”表示判斷結果填入 空內。(1)對于理想的穩(wěn)壓電路， Uo/A Ui= 0, Ro= 0。()(2)線性直流電源中的調整管 工作在放大狀態(tài)，開關型直流電源中 的調整管工作在開關狀態(tài)。()(3)因為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中引 入了深度負反饋，因此也可能產生自10.3 選擇合適答案填入空內。 (1)整流的目的是 。A. 將交流變?yōu)橹绷鰾.將高頻變?yōu)榈皖lC

8、.將正弦波變?yōu)榉讲?(2)在單相橋式整流電路中， 若有一只整流管接反，則 。A. 輸出電壓約為 2U dB.變?yōu)榘氩ㄖ绷鰿.整流管將因電流過大 而燒壞(3)直流穩(wěn)壓電源中濾波電路 的目的是 。A. 將交流變?yōu)橹绷鰾.將高頻變?yōu)榈皖lC.將交、直流混合量中 的交流成分濾掉(4 )濾波電路應選用 。A.高通濾波電路B.低通濾波電路C.帶通濾波電路解：(1) A ( 2) C (3)C ( 4) B10.4 選擇合適答案填入空內。(1)若要組成輸出電壓可調、 最大輸出電流為3A的直流穩(wěn)壓電 源，則應米用 。A.電容濾波穩(wěn)壓管穩(wěn)壓 電路 B.電感濾波穩(wěn)壓管穩(wěn) 壓電路C.電容濾波串聯(lián)型穩(wěn)壓 電路 D.電感

9、濾波串聯(lián)型穩(wěn) 壓電路(2)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中的放大 環(huán)節(jié)所放大的對象是 。A.基準電壓 B.采樣 電壓 C.基準電壓與采樣電 壓之差(3)開關型直流電源比線性直 流電源效率高的原因是 。A.調整管工作在開關狀 態(tài) B.輸出端有LC濾波電 路C.可以不用電源變壓器(4)在脈寬調制式串聯(lián)型開關 穩(wěn)壓電路中，為使輸出電壓增大，對 調整管基極控制信號的要求(1)變壓器副邊電壓有效值U2 ?(2)設電網電壓波動范圍為土 10 %。在選擇二極管的參數(shù)時，其最 大整流平均電流If和最高反向電壓 U r的下限值約為多少？解：(1 )輸出電壓平均值 Uo(av) 0.9U 2 ,因此變壓器副邊電壓 有效值U2管1

10、6-(2)考慮到電網電壓波動范圍為±10%,整流二極管的參數(shù)為If>1.1 L(AV) 55mA2Ur>1.16u2 26VA.周期不變，占空比增大B.頻率增大，占空比不變C.在一個周期內，高電平 時間不變，周期增大解：(1 ) D ( 2) C (3)A ( 4) A10.5 在 圖10.2.5 (a)所示電路 中，已知輸出電壓平均值 U O ( AV)= 15V ,負載電流平均值Il( av)=100mA 。10.6 電路如圖P10.6所示，變壓器副邊電壓有效值為2U2。(1)畫出U2、UD1和UO的波形；(2)求出輸出電壓平均值Uo (AV )和輸出電流平均值I L

11、( AV)的表達(3)二極管的平均電流Id( av) 和所承受的最大反向電壓URmax的表 達式。-220 V50 |z圖解圖P10.6圖 P10.7解：(1)全波整流電路，波形 如解圖P10.6所示。(2)輸出電壓平均值 Uo(av) 和輸出電流平均值 Il(av) 為Uo(AV) 0.9U2I L(AV)0.9U2-RT(3)二極管的平均電流I D( AV) 和所承受的最大反向電壓Ur為0.45U2RlUr 2.2U2(1 )輸出電壓平均值U O1( AV) 和U O2 ( AV)各為多少？(2)各二極管承受的最大反向 電壓為多少？解：(1 )兩路輸出電壓分別為Uo1 0.45( U21

12、+U22) = 31.5VUo2= 0.9 U22= 18V(2) D1的最大反向電壓Ur> 2(U21 U22) 99VD2、D3的最大反向電壓UR>2m5u 2257V解：(1)均為上“ + ”、下“(2)均為全波整流。(3)U O1( AV)和 U O2( AV)為10.8 電路圖P10.8 所示。(1 )分別標出UO1和UO2對地 的極性；(2) UO1、UO2分別是半波整流UO1(AV)= U O2( AV0.9 U21 = 0.9 U22= 18V(4) UO1、UO2的波形如解圖P10.8所示。它們的平均值為U O1( AV)= U O2( AV)0.45 U21 +

13、 0.45 U22= 18V還是全波整流？(3)當 U21= U22= 20V 時，UO1解圖 P10.8(AV )和U O2 ( AV)各為多少？(4)當 U21=18V, U 22= 22V10.9 分別判斷圖P10.9 所示各時，回出UO1、UO2的波形；并求出電路能否作為濾波電路，簡述理由。UO1(AV)和UO2(AV)各為多少？圖 P10.9圖 P10.8解：圖（a）、（b）所示電路可 用于濾波，圖（c）所示電路不能用 于濾波。因為電感對直流分量的電抗很 小、對交流分量的電抗很大，所以在 濾波電路中應將電感串聯(lián)在整流電 路的輸出和負載之間。因為電容對直 流分量的電抗很大、對交流分量的

14、電 抗很小，所以在濾波電路中應將電容 并聯(lián)在整流電路的輸出或負載上。10.10 試在圖 P10.10 所示電路 中，標出各電容兩端電壓的極性和數(shù) 值，并分析負載電阻上能夠獲得幾倍 壓的輸出。數(shù)值為一倍壓；C3、C4上電 壓極性均為右“ 十 ”左""，數(shù)值 均為二倍壓。負載電阻上為四倍壓。10.11 電路如圖T10.4所示，已 知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V ,最小穩(wěn) 定電流為5mA ,允許耗散功率為 240mW ,動態(tài)電阻小于15 。試問：（1）當輸入電壓為2024V、 Rl為200600 時，限流電阻R的 選取范圍是多少？（2）若R= 390 ，則電路的穩(wěn) 壓系數(shù)a為多少？解：

15、（1）因為 Izmax=PzM/Uz = 40mA , I l = Uz/Rl= 10 30mA ,所 以R的取值范圍為圖 P10.10UImin Uz -Z 400Rmax解：在圖（a）所示電路中，C1 上電壓極性為上“ + ”下“”，數(shù) 值為一倍壓；C2上電壓極性為右“ 十 ” 左“一"，數(shù)值為二倍壓；C3上電壓 極性為上“ + ”下“"，數(shù)值為三 倍壓。負載電阻上為三倍壓。在圖（b）所示電路中，C1上電 壓極性為上“”下“ + ”，數(shù)值為 一倍壓；C2上電壓極性為上“ 十 ”下Rmin(2)SrI Z I LmaxU Imax U Z 360I 7 I ,Zmax L

16、min穩(wěn)壓系數(shù)為rz U I0.154R UZ10.12 電 路如圖 P10.12 所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為6V ,最小穩(wěn)定電流為5mA ,允許耗散功率為 240mW ;輸入電壓為 2024V , Ri =360 Q o 試問：圖 P10.12(1 )為保證空載時穩(wěn)壓管能夠 安全工作，R2應選多大？(2)當R2按上面原則選定后， 負載電阻允許的變化范圍是多少？解：Ri中的電流和穩(wěn)壓管中的 最大電流為R0 = 5 Q o試估算：(1)輸出電壓的可調范圍；(2)調整管發(fā)射極允許的最大 電流；(3)若Ui = 25V ,波動范圍為 ±10%,則調整管的最大功耗為多 少。解：(1)基準電

17、壓 Ur=Uz+Ube =5V ,輸出電壓的可調范圍R1R2R3R2UzR1 R2R3Uz7.5 15VI ri U| UZ 39 50mA R P.I Z max 40mAmaxUZ(1) 為保證空載時穩(wěn)壓管能夠安全工作山600( 1 Ri max 1 Z max )(2)調整管發(fā)射極最大電流I Emax = Ube / R0= 140mA(3)調整管的最大管壓降和最 大功耗分別為U C Ema x = U I ma x 一U Omi n = 20VP T max 弋 I E ma xUcEmax= 2.8W(2)負載電流的最大值1 LmaxRimin R2 Z min24mA負載電阻的變化

18、范圍10.14 電 路如圖 P10.14 所示，已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓U z = 6V ,晶 體管的 Ube= 0.7V , R1 = R2= R3= 300 , U i = 24V。判斷出現(xiàn)下列現(xiàn)象時， 分別因為電路產生什么故障(即哪個RLmin產 2501 LmaxRLmin元件開路或短路)。10.13 電路如圖T10.3所示，穩(wěn) 壓管的穩(wěn)定電壓Uz=4.3V,晶體管 的 Ube= 0.7V , R1 = R2 = R3= 300 Q ,第十章題解14O蚌餐第章題解-16圖 P10.15圖 P10.14(1 ) U o = 24V ;( 2 ) U o23.3V ;(3) Uo= 12V且不

19、可調；(4) Uo= 6V且不可調；(5)Uo可調范圍變?yōu)?12V。解：(1) Ti 的 c、e 短路； (2)Rc短路；(3) R2短路；(4)T2 的 b、 c 短路；(5)R1短路。解：(1)整流電路：D1D4； 濾波電路：C1；調整管：、T2；基 準電壓電路：R、Dz、R、Dz；比較 放大電路：A;取樣電路：R1、R2、R3o(2)為了使電路引入負反饋， 集成運放的輸入端上為“”下為 “ 十 ”。(3)輸出電壓的表達式為10.15 直流穩(wěn)壓電源如圖 P10.15 所示。(1)說明電路的整流電路、濾 波電路、調整管、基準電壓電路、比 較放大電路、采樣電路等部分各由哪 些元件組成。(2)標

20、出集成運放的同相輸入 端和反相輸入端。(3) 寫出輸出電壓的表達式。UzUoR1R2R3Uz10.16、一，僅 I II O電路如圖P10.16 所示，1.5A ,晶體管T的UlminUomax Ui2min20VU ImaxU OminU12 max41.25VU EB U D , Ri = 1 Q , R2 = 2 Q , I D > '>Ib。求解負載電流Il與I。的關系第十章題解19圖 P10.16IeBIdR2為I I R2I O R2，I C I E10.18 試分別求出圖P10.18 所示各電路輸出電壓的表達式。ICR2R1Il(1R24.5A10.17 在圖P10.17 所示電路中， R1= 240 Q , R2= 3k ; W117 輸入端 和輸出端電壓允許范圍為340V , 輸出端和調整端之間的電壓U r為 1.25V 。試求解：(1)輸出電壓的調節(jié)范圍；(2)輸入電壓允許的范圍；解：(1 )輸出電壓的調節(jié)范圍R2 ,Uo (12)U ref1.2516.9VR1(2) 輸入電壓取值范圍圖 P10.17W7812W117X圖 P10.18U O U REF k Uz Uref(Uref U Z)解：在圖(a)所示電路中，W7812 的輸出為Uref,基準電壓一R2一U Ru R