電路基礎(chǔ)與集成電子技術(shù)第10章習(xí)題解答

1、第10章直流電源習(xí)題解答【10-1】全波整流電路如題圖10-1所示，變壓器次級(jí)繞組的中心抽頭接地，且U21U22"U2sin3t為已知，變壓器繞組電阻和二極管正向壓降可忽略不計(jì)。試求：1 .畫出iL、Uo及二極管反向電壓UDR的波形；2 .求lb(AV)、IL(AV)和二極管平均電流Id(AV)、反向峰值電壓URm；3 .如果VD2的極性接反，會(huì)出現(xiàn)什么問題4 .若輸出端短路，會(huì)出現(xiàn)什么問題解：1 .見解圖10-1。i D2圖10- 1題10-1電路圖2. Uo(av) 0.9U2；U O(AV) 0.9U 2；RlRlI L(AV) U O(AV)0. 45U 2；22RlRl2局

2、2。I L(AV)I D(AV)U RM3 .如果VD2的極性接反，那么變壓器的二次繞組在輸入信號(hào)的正半周被短路，造成回路電流過大，引起整流二極管和變壓器的繞組損壞。4 .若輸出端短路，結(jié)果同上?！?0-2】題圖10-2為橋式整流電容濾波電路。已知R=50?,C=1000?F,用交流電壓表量得變壓器二次側(cè)電壓的有效值U2=20Vo如果用直流電壓表測(cè)得的UO（av有下列幾種情況：28V,18V,24V,9V,試分析它們是電路分別處在什么情況下引起的（指電路正?；虺霈F(xiàn)某種故障）。圖10-2題10-2電路圖解：1. Uo（AV）28V,加2,當(dāng)負(fù)載電阻Rl，即輸出空載。2. Uo（av）18V0.9

3、U2,當(dāng)濾波電容C斷開，無濾波作用，相當(dāng)純阻負(fù)載整流電路,且負(fù)載電流不太大時(shí)。3. Uo（av）24V1.2U2,有濾波電容，電路正常工作。4. Uo（av）9V0.45U2,整流橋中有一個(gè)整流管斷開，電路在半波整流狀態(tài)下工作，并且濾波電容C斷開，沒有起到濾波作用?！?0-3】電路如題圖10-3所示，電容的取值符合一般要求，按下列要求回答問題:1 .請(qǐng)標(biāo)出Lb1、12的極性，求出UO1（AV）、U32（AV）的數(shù)值;2 .求出每個(gè)二極管承受的最大反向電壓。解:1 ,UO1(AV)和UO2(AV)的極性見圖15-3。UO1(AV)UO2(AV)22U214V,(U210V),圖示相當(dāng)負(fù)載開路。2

4、 .Udr2<2U228V10-4求題圖10-4中各電路的輸出電壓平均值UO（av）。其中（b）電路，滿足RlC35T2的條件（T為交流電網(wǎng)電壓的周期），對(duì)其山AV）可作粗略估算。題圖中變壓器次級(jí)電壓為有效值。(a)(b)(c)(d)圖10-4. 題10-4電路圖解：變壓器二次電壓有效值為U210V(a) UO(AV)0.9U29V,輸出，無濾波電路；(b) Uo(AV)1.2U212V,單相橋式整流輸出，電容濾波且輸出帶適度的負(fù)載;(c) UO(AV)氏214V,單相全波整流輸出，電容濾波且輸出空載；(d) Uo(AV)0.45U24.5V,單相半波整流輸出，電阻負(fù)載，無濾波電路?！?

5、0-5】分析題圖10-5所示電路，選擇正確的答案填空。U1220 VVD 4 U2 10VVD14-VVD2Ui4-：R IzIl* C VDzZW 50。" 6 VUo圖10-5題10-5電路圖1.2.3.設(shè)12 (有效值)= 10V,則 U(AV)=若電容C脫焊，則U(AV) =若二極管b.變?yōu)榘氩ㄕ鳎?.若二極管 b.變?yōu)榘氩ㄕ鳎?(a. 4.5V , b. 9V , c. 12V , d. 14V);。(a. 4.5V , b. 9V , c. 12V , d. 14V);D2接反，則 。 (a.變壓器有半周被短路, c.電容C將過壓擊穿，d.穩(wěn)壓管將過流損壞)；D2脫

6、焊，則 。(a.變壓器有半周被短路, c.電容C將過壓擊穿，d.穩(wěn)壓管將過流損壞)；會(huì)引起元、器件損壞,會(huì)引起元、器件損壞,5.若電阻R短路，則。將升高，b.變?yōu)榘氩ㄕ?c.電容C將擊穿，d.穩(wěn)壓管將損壞)；6 .設(shè)電路正常工作，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)而使U增大時(shí)(負(fù)載不變)，則Ir將，則I R將將。(a.增大，b.減小，c.基本不變)；7 .設(shè)電路正常工作，當(dāng)負(fù)載電流Il增大時(shí)(電網(wǎng)電壓不變)。(a.增大,b.減小，c.基本不變)。.bc, b解：1. c26.a,a7【10-6】在題圖10-6所示電路中，穩(wěn)壓管VDKVDZ2具有理想的特性，其穩(wěn)定工作電壓分別為6V和7V,則負(fù)載電阻R上的電壓UO

7、=。(;)2kUi15VVD圖10-6題10-6電路圖解：答案是Co如果6V穩(wěn)壓管VDZ1工作，則lL=6mA于是U=12V,為此輸出只能U=3V,于是兩個(gè)穩(wěn)壓管未能起到穩(wěn)壓作用，只能由R的RL分壓來計(jì)算輸出電壓。所以Rl1UoUi15V5VRRl21【10-7】電路如題圖10-7所示，已知穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)壓值U=6V,Izmin=5mAIzmak40mA變壓器二次電壓有效值U2=20V,電阻R=240?,電容C=200?F。求：1 .整流濾波后的直流電壓U(AV)約為多少伏2.當(dāng)電網(wǎng)電壓在？10%勺范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，負(fù)載電阻R允許的變化范圍有多大UiminUzR1Lmax12ZminUiminU

8、zRUzRLmin1Zmin100UzUiminUziD .因?yàn)槭菢蚴秸麟娙轂V波電路，符合rlc 35T的條件，所以ZminR若輸入直流電壓最大，負(fù)載電流又最小(對(duì)應(yīng)Rma),此時(shí)穩(wěn)壓二極管的電流最大，若此電流不大于IzmaX=40mA即可確定Rmax。因此有UImax UzI LminI Z maxUImax UzUzRL maxI Z max則所以RLmaxUzUImax Uz I rI Zmax133100? ?R? 133?【10-8】指出題圖10-8中的5V穩(wěn)壓電路是否有錯(cuò)誤。如有錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谠娐坊A(chǔ)上加以改正，最多只允許加兩個(gè)電阻。解：圖中有錯(cuò)誤，一處為穩(wěn)壓管未能起到穩(wěn)壓作用，另

9、一處為輸出端空載，無法令VT的發(fā)射結(jié)處于正偏，從而使Uo5V無法實(shí)現(xiàn)。電路改動(dòng)如解圖15-8所示?！?0-9】題圖10-9中的各個(gè)元器件應(yīng)如何連接才能得到對(duì)地為土?15V的直流穩(wěn)定電壓。+ 15V圖10-9 題10-9電路圖525R " VDz(15V)-15V解：參考解圖10-9。LJ3J3IVDZ VDZ(15V)+ 15V-15V10-10已知可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器CW11硒基準(zhǔn)電壓Ue=,調(diào)整端電流Iw=50?A,用它組成的穩(wěn)壓電路如題圖10-10所示。問：1.為得到5V的輸出電壓，并使Iw對(duì)UO的影響可以忽略不計(jì)（設(shè)I1=100Iw）,則電阻R和R2應(yīng)選擇多大2.若R2改用2

10、k?的電位器，則UO的可調(diào)范圍有多大CW117VrefHR10.1"內(nèi)R2C*C2I11"圖10-10題10-10電路圖解：1.因?yàn)轭}設(shè)I1100I W ,所以推出IlR100Iw0.25k QVREFU O (I1I W)R2 VREFR2VREF0時(shí),旦0.75kQ2,因?yàn)閁O(I1IW)R2VREFZR2VREF，所以當(dāng)R2RIUo(IiIw)R2VrefVref1.25V當(dāng)R22kQ時(shí)，Uo(IiIw)R2Vref11.25V10-11】題圖10-11中畫出了兩個(gè)用三端集成穩(wěn)壓器組成的電路，已知電流Iw=5mA1 .寫出圖（a）中Io的表達(dá)式，并算出其具體數(shù)值；2 .寫出圖（b）中UO的表達(dá)式，并算出當(dāng)R=5?時(shí)UO的具體數(shù)值；3 .請(qǐng)指出這兩個(gè)電路分別具有什么功能。解:1.U32R2.Uo3.(a)圖10-11題10-11電路圖(b)U32RiIW)R2圖a為恒流源電路；圖IW1.005A1AU321.005A5+5V10.025V10Vb為輸出電壓可調(diào)的恒壓源電路。10-12試推導(dǎo)題圖10-12可以正常工作;三端集成穩(wěn)壓器電路中輸出電流IO的表達(dá)式。A為理想集成運(yùn)算放大器，且CW7824勺3、2端間的電壓用Wef表示。解：因?yàn)檫\(yùn)放A為理